KR101264672B1 - 화상 형성 장치 및 정착 장치 - Google Patents

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교세라 도큐멘트 솔루션즈 가부시키가이샤
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Abstract

화상 형성 장치는 시트를 반송하는 반송 요소를 갖고, 시트에 액체 현상제를 사용해서 화상을 형성하는 화상 형성부와, 시트 상의 화상을 러빙하는 러빙 기구를 포함하는 정착 장치를 포함한다. 정착 장치는 액체 현상제를 사용해서 형성된 화상을 러빙하는 러빙 기구를 구비한다.

Description

화상 형성 장치 및 정착 장치{IMAGE FORMING APPARATUS AND FIXING DEVICE}
본 발명은 시트에 화상을 형성하는 화상 형성 장치와, 시트 상의 화상을 정착시키는 정착 장치에 관한 것이다.
시트에 화상을 형성하는 장치로서 액체 현상제를 사용하는 화상 형성 장치가 알려져 있다. 이러한 종류의 화상 형성 장치는 전형적으로는 시트 상에 화상을 정착시키기 위한 정착 장치를 구비한다. 정착 장치는 시트 상에 전사된 액체 현상제 중의 토너 성분을 용융하기 위해서 비교적 높은 열을 발생시킨다.
액체 현상제 중의 성분(캐리어 용액)이 시트 내에 침투함으로써 안료가 분산되어 있는 고분자 화합물이 시트 표면에 석출되는 특성을 갖는 액체 현상제의 사용은 정착 장치로부터의 발열을 불필요로 한다. 그러나, 본 발명자는 상기 특성을 갖는 액체 현상제를 사용해서 형성된 화상은 시트로부터 박리되기 쉽다는 특성을 발견하였다.
본 발명은 시트로부터의 화상의 박리를 억제하는 화상 형성 장치 및 정착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일국면에 의한 화상 형성 장치는
시트를 반송하는 반송 요소;
상기 시트에 액체 현상제를 사용하여 화상을 형성하는 화상 형성부; 및
상기 시트 상의 상기 화상을 정착시키는 정착 장치를 포함하고:
상기 정착 장치는 상기 시트 상의 상기 화상을 러빙(rubbing)하는 러빙 기구를 포함한다.
본 발명의 다른 국면에 의한 정착 장치는
액체 현상제를 사용해서 형성된 화상을 러빙하는 러빙 기구를 포함한다.
도 1A는 액체 현상제를 사용한 전사 공정의 개략도이다.
도 1B는 액체 현상제를 사용한 전사 공정의 개략도이다.
도 1C는 액체 현상제를 사용한 전사 공정의 개략도이다.
도 2A는 도 1A∼도 1C에 나타내어지는 전사 공정 후의 정착 공정의 원리의 개략도이다.
도 2B는 도 1A∼도 1C에 나타내어지는 전사 공정 후의 정착 공정의 원리의 개략도이다.
도 3은 러빙 시간과 정착률의 관계를 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 4는 여러가지 부직포 재료에 대한 스크리닝(screening) 시험의 결과를 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 5는 도 2A 및 도 2B에 나타내어지는 정착 원리가 적용된 정착 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 5에 나타내어지는 정착 장치의 개략적인 측면도이다.
도 7은 도 5에 나타내어지는 정착 장치의 개략적인 측면도이다.
도 8은 도 5에 나타내어지는 정착 장치의 원리가 적용된 화상 형성 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 9는 순환 장치의 부분을 제외한 화상 형성 장치의 개략 단면도이다.
도 10은 도 8에 나타내어지는 화상 형성 장치의 화상 형성 유닛의 하나의 확대도이다.
도 11A는 제 2 실시형태에 의한 정착 원리를 검증하기 위한 시험의 개략도이다.
도 11B는 제 2 실시형태에 의한 정착 원리를 검증하기 위한 시험의 개략도이다.
도 11C는 제 2 실시형태에 의한 정착 원리를 검증하기 위한 시험의 개략도이다.
도 11D는 제 2 실시형태에 의한 정착 원리를 검증하기 위한 시험의 개략도이다.
도 12는 도 11A∼도 11D에 나타내어지는 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 13은 제 2 실시형태에 의한 정착 장치의 개략적인 평면도이다.
도 14는 도 13에 나타내어지는 정착 장치의 동작을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 15A는 도 13에 나타내어지는 정착 장치의 동작을 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 15B는 도 13에 나타내어지는 정착 장치의 동작을 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 16은 도 13에 나타내어지는 정착 장치의 동작을 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 17은 제 3 실시형태에 의한 정착 장치의 개략적인 측면도이다.
도 18은 제 3 실시형태에 의한 정착 장치의 개략적인 측면도이다.
도 19A는 제 4 실시형태에 의한 정착 장치의 러빙 롤러의 개략도이다.
도 19B는 제 4 실시형태에 의한 정착 장치의 러빙 롤러의 개략도이다.
도 20은 제 5 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 21은 도 20에 나타내어지는 정착 장치의 개략적인 평면도이다.
도 22는 도 20에 나타내어지는 정착 장치의 러빙 롤러의 개략적인 단면도이다.
도 23은 도 20에 나타내어지는 반송 장치에 의해 반송되는 시트의 화상층을 러빙하는 러빙 롤러의 개략적인 단면도이다.
도 24는 도 20에 나타내어지는 반송 장치에 의해 반송되는 시트의 화상층을 러빙하는 러빙 롤러의 개략적인 단면도이다.
도 25는 도 20에 나타내어지는 반송 장치에 의해 반송되는 시트의 화상층을 러빙하는 러빙 롤러의 개략적인 단면도이다.
도 26은 제 6 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 27은 도 26에 나타내어지는 반송 장치에 의해 반송되는 시트의 화상층을 러빙하는 러빙 롤러의 개략적인 단면도이다.
도 28은 제 7 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 29는 제 8 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다.
도 30A는 제 9 실시형태에 의한 정착 장치에 사용되는 이간 기구 및 반송 장치의 개략도이다.
도 30B는 제 9 실시형태에 의한 정착 장치에 사용되는 이간 기구 및 반송 장치의 개략도이다.
도 31A는 도 30A 및 도 30B에 나타내어지는 정착 장치의 동작의 개략도이다.
도 31B는 도 30A 및 도 30B에 나타내어지는 정착 장치의 동작의 개략도이다.
도 32A는 도 30A 및 도 30B에 나타내어지는 정착 장치의 다른 동작의 개략도이다.
도 32B는 도 30A 및 도 30B에 나타내어지는 정착 장치의 다른 동작의 개략도이다.
도 33은 제 10 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다.
도 34는 제 11 실시형태에 의한 정착 장치에 사용되는 이간 기구 및 반송 장치의 개략도이다.
도 35는 제 12 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 36은 제 12 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 37은 제 12 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 38은 도 35∼도 37에 나타내어지는 정착 장치의 접속 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 39는 제 12 실시형태에 의한 개량된 정착 장치 및 반송 장치를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 40은 제 12 실시형태에 의한 개량된 정착 장치 및 반송 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 41은 제 13 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 42는 도 41에 나타내어지는 정착 장치의 접속 유닛을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 43은 도 42에 나타내어지는 접속 유닛끼리의 접속부의 개략도이다.
도 44는 비교적 작은 시트에 정착 처리를 행하는 제 13 실시형태의 정착 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 45는 비교적 큰 시트에 정착 처리를 행할 때의 제 13 실시형태의 정착 장치의 동작을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 46은 비교적 작은 시트에 정착 처리를 행할 때의 제 13 실시형태의 정착 장치의 동작을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 47은 제 14 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다.
도 48은 제 15 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다.
도 49A는 제 16 실시형태에 의한 정착 장치에 사용되는 이간 기구 및 반송 장치의 개략도이다.
도 49B는 제 16 실시형태에 의한 정착 장치에 사용되는 이간 기구 및 반송 장치의 개략도이다.
도 50은 제 16 실시형태에 의한 정착 장치에 사용되는 이간 기구 및 반송 장치의 개략도이다.
도 51A는 제 16 실시형태에 의한 정착 장치의 다른 동작의 개략도이다.
도 51B는 제 16 실시형태에 의한 정착 장치의 다른 동작의 개략도이다.
도 52는 제 17 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다.
도 53은 제 18 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다.
도 54는 러빙 부재의 사시도이다.
도 55는 러빙 부재 및 무단 벨트의 평면도이다.
도 56은 제 19 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다.
도 57은 러빙 부재의 사시도이다.
도 58은 러빙 부재 및 무단 벨트의 평면도이다.
도 59는 정착 장치의 개략도이다.
도 60은 정착 장치의 개략도이다.
도 61은 러빙 부재 및 무단 벨트의 평면도이다.
도 62는 제 18 실시형태의 변형예의 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다.
도 63은 제 20 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다.
도 64는 정착 장치 및 반송 장치의 사시도이다.
도 65는 진동 모터의 사시도이다.
도 66은 시트가 적재된 무단 벨트의 평면도이다.
도 67은 제 21 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다.
도 68은 제 22 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서 화상 형성 장치 및 정착 장치 여러가지 실시형태가 설명된다. 또한, 이하에 있어서 사용되는 「상」, 「하」, 「좌」나 「우」 등의 방향을 나타내는 용어는 단지 설명의 명료화를 목적으로 하는 것이며, 화상 형성 장치 및 정착 장치의 원리를 조금도 한정하는 것은 아니다.
(제 1 실시형태)
<정착 원리>
도 1A∼도 1C는 액체 현상제를 사용한 화상의 전사 공정을 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 1A∼도 1C의 순으로 전사 공정이 진행된다. 도 1A∼도 1C를 참조하면서 시트에의 화상의 전사 및 전사 후의 화상이 설명된다.
도 1A는 상 담지체(100)로부터 시트(S)에 전사되는 화상을 형성하는 액체 현상제의 액층(L)의 개략적 단면을 나타낸다. 상 담지체(100)는 예를 들면, 액체 현상제를 사용해서 화상을 형성하는 화상 형성 장치(예를 들면, 프린터, 복사기, 팩시밀리 장치나 이들의 기능을 구비한 복합기)가 구비하는 전사 벨트이어도 좋다. 상 담지체(100)는 화상을 형성하는 액체 현상제의 액층(L)을 시트(S)에의 전사 위치까지 반송한다.
전사 위치에 있어서 시트(S)는 상 담지체(100) 상의 액층(L)에 접촉한다. 화상을 형성하는 액체 현상제의 액층(L)은 캐리어액(C)과, 화상을 발색시키기 위한 착색 입자(P)와, 캐리어액(C) 중에 용해 또는 팽윤된 고분자 화합물(R)을 포함한다. 캐리어액(C) 중에 분산된 착색 입자(P)는 시트(S)에 정전기적으로 끌어당겨진다. 이렇게 해서, 착색 입자(P)는 시트(S) 상에 부착되어 화상을 형성한다. 또한, 착색 입자(P)의 시트(S)에의 끌어당김은 예를 들면, 시트(S)를 가로지르는 전계에 의해 달성된다. 착색 입자(P)의 시트(S)에의 끌어당김에 관한 원리는 후술의 화상 형성 장치에 관련되어 상세하게 설명된다.
도 1B는 시트(S)에 침투하는 캐리어액(C)을 개략적으로 나타낸다. 비교적 낮은 동점도를 갖는 캐리어액(C)은 시트(S)에 침투하여 침투층(PL)을 시트(S)의 표층에 형성한다. 시트(S)에의 캐리어액(C)의 침투에 따라 액체 현상제의 액층(L) 중의 고분자 화합물(R)의 농도는 증대된다.
도 1C에 나타내어지는 바와 같이, 캐리어액(C)이 시트(S)에 더 침투하면 액층(L) 중의 고분자 화합물(R)은 석출된다. 상술한 바와 같이, 착색 입자(P)의 시트(S)에의 정전기적 부착은 고분자 화합물(R)의 석출보다 먼저 발생된다. 따라서, 시트(S)의 표면에 석출된 고분자 화합물(R)은 시트(S) 상에서 화상을 형성하는 착색 입자(P)의 층 상에 적층된 피막층을 형성한다.
도 2A 및 도 2B는 전사 공정 후에 행해지는 정착 공정을 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 2A는 정착 공정을 개략적으로 나타낸다. 도 2B는 정착 공정 후의 시트(S)의 개략적인 단면도이다. 도 1A∼도 2B를 사용하여 정착 공정의 원리가 설명된다.
전사 공정 후, 캐리어액(C)은 시트(S)에 대략 침투되어 시트(S) 상에 고분자 화합물(R)과 착색 입자(P)를 포함하는 화상층(I)이 형성된다. 전사 공정에 있어서, 화상층(I)에는 상 담지체(100)로부터 시트(S)에 액층(L)(화상)을 전사할 때의 압력 및 전계를 제외하고, 물리적인 힘은 거의 가해지지 않는다. 이 때문에, 정착 공정 전에 있어서 화상층(I)과 시트(S) 사이의 물리적인 결합은 비교적 약하여 후술되는 테이프를 사용한 박리 시험을 행하면 화상층(I)의 현저한 박리가 생기게 된다.
도 2A에는 정착 장치 및/또는 러빙 기구로서 예시되는 러빙판(200)이 나타내어진다. 러빙판(200)은 예를 들면, 대략 직육면체형상의 기판(210)과, 기판(210)의 표면을 피복하는 부직포(220)를 구비한다. 본 실시형태에 있어서, 화상층(I)에 대향하는 러빙판(200)의 하면을 형성하는 부직포(220)의 층이 접촉면으로서 예시된다. 본 실시형태에 있어서, 부직포(220)로서 폴리프로필렌 부직포가 사용된다. 대체적으로 0.10의 동마찰계수를 갖는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE:Polytetrafluoroethylen)제의 부직포(이하, PTFE 펠트(A)라고 칭해진다), 0.13의 동마찰계수를 갖는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE:Polytetrafluoroethylen)제의 부직포(이하, PTFE 펠트(B)라고 칭해진다), 폴리에스테르 펠트, 폴리에틸렌테레프탈레이트제의 펠트(이하, PET 펠트라고 칭해진다), 폴리아미드 펠트나 양모 펠트가 부직포(220)로서 사용되어도 좋다.
시트(S) 상에 형성된 화상층(I) 상에 적재된 러빙판(200)은 시트(S)의 상면을 따라 화상층(I) 상을 이동한다. 이 결과, 도 2B에 나타내어지는 바와 같이, 화상층(I)의 성분(착색 입자(P) 및/또는 고분자 화합물(R))의 일부가 시트(S)의 표층 내에 침투한다(앵커 효과). 이렇게 하여, 화상층(I)과 시트(S)의 물리적인 결합이 강해진다.
상술한 바와 같이 화상층(I)의 상면은 고분자 화합물(R)로 덮여진다. 따라서, 화상을 발색시키는 착색 입자(P)는 형성된 고분자 화합물(R)의 피막층에 의해 덮여져 있지만, 러빙판(200)의 러빙 동작에 의해 더욱 강고한 수지 피막이 형성되어 적절하게 보호된다. 이렇게 해서, 러빙판(200)의 러빙에 기인한 화상의 손상은 적절하게 억제된다.
<시험예>
도 3은 러빙판(200)이 화상층(I)에 러빙 이동하고 있을 때의 기간(러빙 시간)과 화상층(I)의 정착률의 관계를 개략적으로 나타내는 그래프이다. 도 2A∼도 3을 사용하여 러빙 시간과 정착률의 관계가 설명된다.
도 3의 그래프의 횡축에 나타내어지는 러빙 시간은 화상층(I) 중의 소정 영역이 왕복 이동하고 있는 러빙판(200)에 접촉하고 있는 동안의 시간 길이를 나타낸다.
도 3의 그래프의 종축에 나타내어지는 정착률(FR)은 이하에 나타내어지는 수식을 사용해서 산출되었다. 여기에서, D0은 화상층(I) 상에 첩착된 테이프를 박리하기 전의 화상의 농도를 나타내고, D1은 화상층(I) 상에 첩착된 테이프를 박리한 후의 화상의 농도를 나타낸다.
Figure 112011060579845-pat00001
정착률(FR)의 평가에 사용된 테이프는 3M사제의 멘딩 테이프였다. 멘딩 테이프는 전용 지그를 사용해서 화상층(I) 상에 첩착되었다. 따라서, 도 3의 그래프에 나타내어지는 데이터 점간에 있어서 테스트 샘플 중의 화상층(I)과 멘딩 테이프의 첩착 강도는 대략 일정하게 유지되어 있다. 또한, 테스트 샘플 중의 화상층(I)에 타척(打擲)된 멘딩 테이프는 전용 지그를 사용하여 대략 일정한 박리 각도 및 대략 일정한 박리 속도로 화상층(I)으로부터 박리되었다.
테스트 샘플의 화상 농도는 사카타 잉크스 엔지니어링 가부시키가이샤제의 분광 광도계 스펙트로아이를 사용해서 측정되었다.
도 3에 나타내어지는 바와 같이, 1초 이상 화상층(I)이 러빙되면 화상층(I)은 비교적 높은 정착률(FR)을 달성하는 것을 알 수 있다. 또한, 1초 미만의 러빙 시간에서는 화상층(I)의 정착률(FR)은 급격한 증가를 나타내는 것을 알 수 있다. 또한, 러빙판(200)의 중량은 바람직하게는 화상층(I) 표면의 상처의 발생이 억제되도록 적절하게 정해진다.
도 4는 여러가지 종류의 부직포(220)와 정착률(FR)의 관계를 개략적으로 나타내는 그래프이다. 도 2A∼도 4를 사용하여 부직포(220)의 종류와 정착률(FR)의 관계가 설명된다.
도 4의 횡축은 부직포(220)의 종류를 나타낸다. 본 시험에 있어서, PTFE 펠트(A), PTFE 펠트(B), 폴리프로필렌 부직포, 폴리에스테르 펠트, PET 펠트, 폴리아미드 펠트 및 양모 펠트가 나타내어져 있다.
도 4의 좌측의 종축은 상술한 정착률(FR)을 나타낸다. 정착률(FR)은 도 4의 막대 그래프에 의해 나타내어진다. 또한, 본 시험에서 사용된 상술한 모든 종류의 부직포(220)는 1초를 초과하는 러빙 시간에 있어서 비교적 높은 정착률(FR)을 달성했다. 따라서, 비교적 유리한 종류의 부직포(220)의 스크리닝을 위해 도 4에 나타내어지는 정착률(FR)은 0.625초의 러빙 시간 하에 산출되었다.
도 4의 우측 종축은 도 4 중의 점에 의해 나타내어지는 각 종류의 부직포(220)의 동마찰계수를 나타낸다. 낮은 동마찰계수는 시트(S)의 반송에의 영향의 저감 및 화상층(I)에의 손상의 저감의 점에서 유리하다.
도 4에 나타내어지는 바와 같이, PTFE 펠트(A)는 가장 낮은 동마찰계수를 갖는 것과 아울러 가장 높은 정착률(FR)을 달성하고 있다. 따라서, 테스트된 종류의 부직포(220) 중 PTFE 펠트(A)가 가장 유리하다는 것을 알 수 있다. 또한, 부직포(220)로서 도 4에 나타내어져 있지 않은 부직포 재료가 사용되어도 좋다. 바람직하게는 0.50 이하의 동마찰계수를 갖는 부직포 재료가 부직포(220)로서 사용된다. 0.50 이하의 동마찰계수를 갖는 부직포 재료는 시트(S)의 반송에의 영향 및 화상층(I)에의 손상을 바람직하게 억제할 수 있다.
<정착 장치>
도 5는 상술한 정착 원리를 사용해서 시트(S)에 화상층(I)을 정착시키는 정착 장치 및 정착 장치를 통과하는 시트(S)를 반송하는 반송 장치의 개략적인 평면도이다. 도 2A, 도 2B 및 도 5를 사용해서 정착 장치가 설명된다.
정착 장치(300)는 시트(S)의 상면에 접촉하도록 설치된 러빙 롤러(310)를 구비한다. 러빙 롤러(310)는 시트(S)의 상면에 접촉하는 원기둥형상의 접촉통(311)과, 접촉통(311)의 양단면으로부터 돌출되는 샤프트(312)를 포함한다. 샤프트(312)의 한쪽 단부는 하우징(320)에 수용된 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다. 샤프트(312)의 다른쪽 단부에는 기어(321)가 부착된다. 도 5에 나타내어지는 시트(S)의 상면에는 액체 현상제를 사용해서 화상이 형성되어 있다. 시트(S) 상면의 화상을 러빙하는 접촉통(311)은 러빙 기구로서 예시된다.
정착 장치(300)는 기어(321)에 연결되는 모터(330)를 구비한다. 본 실시형태에 있어서, 접촉통(311)에 회전 동작을 부여하는 모터(330)는 구동 기구로서 예시된다.
반송 장치는 정착 장치(300)의 상류에 설치되는 상류 반송 장치(410)와, 정착 장치(300)의 하류에 설치되는 하류 반송 장치(420)를 포함한다. 상류 반송 장치(410) 및 하류 반송 장치(420)는 시트(S)를 반송하는 반송 요소로서 예시된다. 도 5에는 상류 반송 장치(410)로부터 하류 반송 장치(420)를 향하는 벡터가 나타내어져 있다. 도 5의 벡터의 방향은 시트(S)의 반송 방향을 의미하는 제 1 방향(D1)으로서 예시된다. 또한, 도 5의 벡터의 크기는 시트(S)의 반송 속도를 의미하는 제 1 속도(V1)로서 예시된다. 상류 반송 장치(410) 및 하류 반송 장치(420)는 협동해서 시트(S)를 제 1 방향(D1)으로 제 1 속도(V1)로 반송한다.
도 6은 정착 장치(300)와 반송 장치(상류 반송 장치(410) 및 하류 반송 장치(420))의 개략적인 측면도이다. 도 2A∼도 6을 사용하여 정착 장치(300) 및 반송 장치(상류 반송 장치(410) 및 하류 반송 장치(420))가 설명된다.
상류 반송 장치(410)는 시트(S)의 상면에 접촉하는 상측 롤러(411)와, 시트(S)의 하면에 접촉하는 하측 롤러(412)를 포함한다. 상측 롤러(411)는 한쌍의 저널(413,414)을 포함한다. 저널(413)은 하우징(415)에 수용된 베어링에 회전 가능하게 지지된다. 저널(414)에는 기어(416)가 부착된다.
상류 반송 장치(410)는 상류 모터(417)를 구비한다. 상류 모터(417)는 기어(416)에 연결된다.
상류 반송 장치(410)는 하측 롤러(412)를 탄성적으로 지지하는 상류 지지 기구(430)를 구비한다. 하측 롤러(412)는 상류 지지 기구(430)에 접속되는 저널(418)을 포함한다.
상류 지지 기구(430)는 저널(418)을 회전 가능하게 지지하는 베어링부(431)와, 상류 반송 장치(410), 하류 반송 장치(420) 및 정착 장치(300)를 지지하는 지지면(F)과 베어링부(431)에 접속하는 탄성 요소(432)(예를 들면, 코일 스프링)를 포함한다. 탄성 요소(432)에 의해 상방으로 밀려올라간 하측 롤러(412)는 상측 롤러(411)와 협동해서 시트(S)를 협지한다. 이 결과, 상류 모터(417)의 구동에 의해 상측 롤러(411)와 하측 롤러(412) 사이에서 협지된 시트(S)는 정착 장치(300)를 향해서 반송된다.
하류 반송 장치(420)는 시트(S)의 상면에 접촉하는 상측 롤러(421)와, 시트(S)의 하면에 접촉하는 하측 롤러(422)를 포함한다. 상측 롤러(421)는 한쌍의 저널(423,424)을 포함한다. 저널(423)은 하우징(425)에 수용된 베어링에 회전 가능하게 지지된다. 저널(424)에는 기어(426)가 부착된다.
하류 반송 장치(420)는 하류 모터(427)를 구비한다. 하류 모터(427)는 기어(426)에 연결된다.
하류 반송 장치(420)는 하측 롤러(422)를 탄성적으로 지지하는 하류 지지 기구(440)를 구비한다. 하측 롤러(422)는 하류 지지 기구(440)에 접속되는 저널(428)을 포함한다.
하류 지지 기구(440)는 저널(428)을 회전 가능하게 지지하는 베어링부(441)와, 상류 반송 장치(410), 하류 반송 장치(420) 및 정착 장치(300)를 지지하는 지지면(F)과 베어링부(441)에 접속하는 탄성 요소(442)(예를 들면, 코일 스프링)를 포함한다. 탄성 요소(442)에 의해 상방으로 밀려올라간 하측 롤러(422)는 상측 롤러(421)와 협동해서 시트(S)를 협지한다. 이 결과, 하류 모터(427)의 구동에 의해 상측 롤러(421)와 하측 롤러(422) 사이에서 협지된 시트(S)는 정착 장치(300)로부터 인출된다.
도 6에 나타내어지는 바와 같이, 접촉통(311)은 샤프트(312)의 둘레면을 둘러싸는 대략 원통형상의 탄성층(313)과, 탄성층(313)의 외주면을 피복하는 부직포층(314)을 구비한다. 탄성층(313)은 예를 들면, 스폰지나 비교적 높은 유연성을 갖는 다른 탄성재료를 사용해서 형성된다. 부직포층(314)은 예를 들면, 도 4에 관련해서 설명된 종류의 부직포를 사용해서 형성된다.
정착 장치(300)는 러빙 롤러(310)의 하방에 설치된 백업 롤러(340)를 구비한다. 백업 롤러(340)는 스폰지나 비교적 높은 유연성을 갖는 다른 탄성재료를 사용해서 형성되는 대략 원통형상의 지지통(341)과, 지지통(341)에 삽입 통과되는 금속제의 샤프트(342)를 포함한다.
정착 장치(300)는 백업 롤러(340)를 러빙 롤러(310)에 압접시키는 압접 기구(350)를 포함한다. 압접 기구(350)는 지지통(341)의 끝면으로부터 돌출된 샤프트(342)의 양단부를 회전 가능하게 지지하는 베어링부(351)와, 상류 반송 장치(410), 하류 반송 장치(420) 및 정착 장치(300)를 지지하는 지지면(F)과 베어링부(351)에 접속하는 탄성 요소(352)(예를 들면, 코일 스프링)를 포함한다.
탄성 요소(352)는 백업 롤러(340)를 러빙 롤러(310)를 향해서 바이어싱(biasing)한다. 이 결과, 부직포층(314) 및/또는 탄성층(313)은 압축 변형되어 정착 장치(300)를 통과하는 시트(S)의 상면을 따르는 대략 평탄한 상측 닙면(N1)이 형성된다. 마찬가지로 지지통(341)의 둘레면은 압축 변형되어 정착 장치(300)를 통과하는 시트(S)의 하면을 따르는 대략 평탄한 하측 닙면(N2)이 형성된다. 본 실시형태에 있어서, 시트(S)의 상면에 형성된 화상(화상층(I))에 접촉하는 상측 닙면(N1)은 접촉면으로서 예시된다.
도 6에 나타내어지는 상측 닙면(N1)의 상방에 나타내어지는 벡터는 상측 닙면(N1)의 이동 방향 및 속도를 나타낸다. 모터(330)는 상측 닙면(N1)이 제 1 방향(D1)으로 이동하도록 러빙 롤러(310)를 회전시킨다. 모터(330)의 회전수는 상류 반송 장치(410) 및 하류 반송 장치(420)에 의해 규정되는 제 1 속도(V1)와는 다른 제 2 속도(V2)로 상측 닙면(N1)이 이동하도록 설정된다. 이 결과, 시트(S) 상에 형성된 화상층(I)은 상측 닙면(N1)과 하측 닙면(N2) 사이를 통과하는 동안 상측 닙면(N1)에 러빙되어 도 2A 및 2B에 관련해서 설명된 원리에 따라서 정착된다. 도 6에 나타내어지는 제 2 속도(V2)는 제 1 속도(V1)보다 크다. 대체적으로, 제 2 속도(V2)는 제 1 속도(V1)보다 작아도 좋다.
본 실시형태에 있어서, 제 1 속도(V1)와 제 2 속도(V2)간의 차는 모터(330)의 회전수와 상류 모터(417)/하류 모터(427)의 회전수의 관계 및/또는 러빙 롤러(310)의 지름과 상측 롤러(411,421)의 지름의 관계를 사용해서 설정된다. 본 실시형태에 있어서, 정착 장치(300), 상류 반송 장치(410) 및 하류 반송 장치(420) 각각에 대해서 개별로 모터(330,417,427)가 할당되어 있다. 대체적으로, 정착 장치(300), 상류 반송 장치(410) 및 하류 반송 장치(420) 각각은 공통의 모터를 구동원으로 해서 구동되어도 좋다. 공통의 모터와, 정착 장치(300), 상류 반송 장치(410) 및 하류 반송 장치(420) 각각 사이에 형성되는 기어 기구에 의해 제 1 속도(V1)와 제 2 속도(V2)간의 차가 설정되어도 좋다.
본 실시형태에 있어서, 상류 반송 장치(410)와 하류 반송 장치(420) 사이에 단일의 정착 장치(300)가 설치되어 있다. 대체적으로, 상류 반송 장치(410)와 하류 반송 장치(420) 사이에 복수의 정착 장치(300)가 설치되어도 좋다. 복수의 정착 장치(300)는 도 3에 관련해서 설명된 러빙 시간의 연장에 공헌한다.
도 7은 정착 장치(300)의 다른 동작을 개략적으로 나타낸다. 도 5∼도 7을 사용하여 정착 장치(300)의 다른 동작이 설명된다.
모터(330)는 상측 닙면(N1)이 제 1 방향(D1)과는 반대의 제 2 방향(D2)으로 이동하도록 러빙 롤러(310)를 회전시켜도 좋다. 상술한 바와 같이, 비교적 낮은 동마찰계수의 부직포층(314)은 시트(S)의 반송 방향과는 역방향의 러빙 롤러(310)의 회전 하에서 시트(S)의 안정적인 반송을 허용한다.
<화상 형성 장치에의 적용>
도 8은 도 1A∼도 7에 관련해서 설명된 정착 기술의 원리가 적용된 화상 형성 장치의 개략 구성도이다. 도 9는 순환 장치의 부분을 제외한 컬러 프린터의 개략 단면도이다. 도 10은 화상 형성 유닛의 하나를 확대해서 나타내는 단면도이다. 도 1A∼도 1C 및 도 5∼도 10을 사용하여 화상을 형성하는 화상 형성 장치가 설명된다. 또한, 도 8∼도 10에 나타내어지는 화상 형성 장치는 컬러 프린터이다. 대체적으로, 화상 형성 장치는 복사기, 팩시밀리 장치, 이들의 기능을 포함하는 복합기나 시트(S) 상에 화상을 형성할 수 있는 다른 장치이어도 좋다.
도 8에 나타내어지는 바와 같이, 컬러 프린터(1)는 화상 형성을 위한 여러가지 유닛이나 부품이 수납되는 상측 본체부(1A)와, 이 상측 본체부(1A)의 하부에 배치되어 각 색용의 순환 장치(LY,LM,LC,LB)(혼합 액체 공급 시스템)가 수납되는 하측 본체부(1B)를 구비한다. 여기에서는 상측 본체부(1A)와 하측 본체부(1B)를 연결하는 배관류는 도시되어 있지 않다. 순환 장치(LY,LM,LC,LB)는 상측 본체부(1A)에 있어서 실행되는 화상 형성 공정에 사용되는 액체 현상제를 순환시킨다. 순환 장치(LY,LM,LC,LB)의 구성·원리에 대해서 기지의 화상 형성 장치에서 사용되는 액체 현상제용의 순환 기술이 적당히 사용되어도 좋다.
도 9에 나타내어지는 바와 같이, 상측 본체부(1A)는 화상 데이터에 의거해서 토너 화상을 형성하는 탠덤식의 화상 형성부(2)와, 시트(S)를 수용하는 시트 수납부(3)와, 화상 형성부(2)에 의해 형성된 토너 화상을 시트(S) 상에 전사하는 2차 전사부(4)와, 전사된 토너 화상을 시트(S) 상에 정착시키는 정착부(5)와, 정착이 완료된 시트(S)를 배지(排紙)하는 배출부(6)와, 시트 수납부(3)로부터 배출부(6)까지 시트(S)를 반송하는 시트 반송부(7)를 포함한다. 본 실시형태에 있어서, 정착부(5)에 대해서 도 1A∼도 7에 관련해서 설명된 정착 기술의 원리가 적용된다.
액체 현상제를 사용해서 시트(S)에 화상을 형성하는 화상 형성부(2)는 중간 전사 벨트(21)와, 중간 전사 벨트(21)의 크리닝부(22)와, 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(Bk)의 각 색에 각각 대응한 화상 형성 유닛(FY,FM,FC,FB)을 구비한다. 본 실시형태에 있어서, 중간 전사 벨트(21)는 도 1A∼도 1C에 관련해서 설명된 상 담지체(100)에 상당한다.
화상 형성부(2)는 루프형상의 중간 전사 벨트(21)를 구동하기 위한 구동 롤러(41)와, 중간 전사 벨트(21)의 주행에 따라 회전하는 종동 롤러(49)를 구비한다. 도전성의 중간 전사 벨트(21)는 구동 롤러(41)와 종동 롤러(49)에 권취된다. 중간 전사 벨트(21)의 폭은 컬러 프린터(1)가 허용하는 최대폭의 시트(S)보다 크게 설정된다. 본 실시형태에 있어서, 구동 롤러(41)는 도 5∼도 7에 관련해서 설명된 상류 반송 장치(410)의 상측 롤러(411)에 상당한다. 구동 롤러(41)에 의해 규정되는 상방으로의 시트(S)의 반송 방향은 제 1 방향(D1)으로서 예시된다. 또한, 구동 롤러(41)에 의해 규정되는 시트(S)의 반송 속도는 제 1 속도(V1)로서 예시된다. 이하의 설명에 있어서, 중간 전사 벨트(21)의 순환 구동에 있어서 외측을 향하는 면은 표면이라고 칭해지며, 다른쪽의 면은 이면이라고 칭해진다.
중간 전사 벨트(21)의 근방에서 연이어 설치된 화상 형성 유닛(FY,FM,FC,FB)은 중간 전사 벨트(21)의 크리닝부(22)와 2차 전사부(4) 사이에 배치된다. 화상 형성 유닛(FY,FM,FC,FB)은 감광체 드럼(10)과, 대전기(11)와, 노광 장치(12)와, 현상 장치(14)와, 1차 전사 롤러(20)와, 크리닝 장치(26)와, 제전 장치(13)와, 제거 롤러(30)를 구비한다. 또한, 화상 형성 유닛(FY,FM,FC,FB) 중 가장 2차 전사부(4)에 가까운 위치에 위치하는 화상 형성 유닛(FB)은 제거 롤러(30)를 구비하고 있지 않은 점을 제외하고 화상 형성 유닛(FY,FM,FC)과 같은 구성이다.
각 화상 형성 유닛(FY,FM,FC,FB)에 대응해서 각각 순환 장치(LY,LM,LC,LB)가 설치된다. 순환 장치(LY,LM,LC,LB)는 각 색의 액체 현상제의 공급 및 회수를 행한다.
원기둥형상의 감광체 드럼(10)의 둘레면은 대전(본 실시형태에서는 플러스 극성으로 대전)된 토너를 포함하는 토너상(像)을 담지할 수 있다. 중간 전사 벨트(21)에 접촉하는 감광체 드럼(10)은 중간 전사 벨트(21)의 주행 방향을 따르도록 회전한다. 대전기(11)는 감광체 드럼(10)의 표면을 일률적으로 대전시킨다.
노광 장치(12)는 예를 들면, LED 광원을 갖는다. 노광 장치(12)의 광원은 외부의 기기로부터 입력되는 화상 데이터에 따라 일률적으로 대전된 감광체 드럼(10)의 표면에 광을 조사한다. 이 결과, 감광체 드럼(10)의 표면에는 정전잠상이 형성된다.
착색 입자(P), 캐리어액(C) 및 고분자 화합물(R)을 포함하는 액체 현상제를 감광체 드럼(10)의 표면의 정전잠상에 대향하도록 유지하는 현상 장치(14)는 정전잠상에 착색 입자(P) 및 고분자 화합물(R)을 부착시킨다. 이 결과, 정전잠상은 착색 입자(P)에 의해 발색된 화상으로서 현상된다.
도 10에 나타내어지는 바와 같이, 현상 장치(14)는 현상 용기(140), 현상 롤러(141), 공급 롤러(142), 지지 롤러(143), 공급 롤러(142)에 압접된 블레이드(144), 현상 롤러(141)를 청정화하기 위한 블레이드(145), 액체 현상제를 회수하기 위한 회수 장치(146) 및 현상 롤러(141)를 대전시키기 위한 대전기(147)를 포함한다.
캐리어액(C) 중의 착색 입자(P) 및 고분자 화합물(R)의 농도 조정이 미리 행해진 액체 현상제는 공급 노즐(278)로부터 현상 용기(140)에 공급된다. 또한, 액체 현상제는 공급 롤러(142)와 지지 롤러(143) 사이의 닙부를 향해서 공급된다. 잉여의 액체 현상제는 지지 롤러(143)의 하방으로 낙하하여 현상 용기(140)의 저부에서 저장된다. 저장된 액체 현상제는 파이프(82)를 통해서 순환 장치(LY,LM,LC,LB)를 사용해서 회수된다.
현상 용기(140)의 대략 중앙에 배치된 지지 롤러(143)는 상방의 공급 롤러(142)에 접촉하여 닙부를 형성한다. 공급 롤러(142)의 둘레면에는 액체 현상제를 유지하기 위한 홈이 형성된다.
공급 노즐(278)로부터 공급되는 액체 현상제는 지지 롤러(143)와 공급 롤러(142) 사이의 닙부에서 일시적으로 체류된다. 닙부에 있어서, 공급 롤러(142)의 홈에 유지된 액체 현상제는 상방의 현상 롤러(141)로 운반된다. 공급 롤러(142)의 둘레면에 압접된 블레이드(144)는 공급 롤러(142)에 유지되는 액체 현상제의 양을 조정한다. 블레이드(144)에 의해 긁어 떨어뜨려진 잉여의 액체 현상제는 현상 용기(140)의 저부에서 수용된다.
현상 용기(140)의 상부 개구부에 설치된 현상 롤러(141)는 공급 롤러(142)와 접한다. 현상 롤러(141)와 공급 롤러(142) 사이의 닙부에 있어서 현상 롤러(141)의 둘레면이 공급 롤러(142)와 반대 방향으로 이동하도록 현상 롤러(141) 및 공급 롤러(142)의 회전 방향이 정해진다. 이 결과, 현상 롤러(141)의 둘레면에는 공급 롤러(142)의 둘레면에 유지된 액체 현상제가 옮겨진다. 공급 롤러(142)의 액체 현상제의 층두께가 적절하게 조정되어 있으므로, 현상 롤러(141)의 표면에 형성되는 액체 현상제층은 화상의 형성에 적절한 두께가 된다.
액체 현상제가 옮겨진 현상 롤러(141)의 표면은 대전기(147)의 상방을 이동한다. 대전기(147)는 착색 입자(P)의 대전 극성과 동 극성의 대전 전위를 부여한다. 이 결과, 현상 롤러(141)에 담지된 액체 현상제 중의 착색 입자(P)는 현상 롤러(141)의 표면측으로 이동한다.
대전기(147)를 통과한 현상 롤러(141)의 표면은 감광체 드럼(10)과 접촉한다. 감광체 드럼(10) 표면의 정전잠상의 전위와 현상 롤러(141)에 인가된 현상 바이어스 사이의 전위차에 의해 화상 데이터에 따른 토너상이 감광체 드럼(10) 표면에 형성된다.
감광체 드럼(10)과 접촉한 후, 현상 롤러(141)의 둘레면은 블레이드(145)에 접촉한다. 블레이드(145)는 감광체 드럼(10)으로의 현상 동작을 마친 현상 롤러(141) 표면의 액체 현상제를 제거한다.
회수 장치(146)는 블레이드(145)에 의해 제거된 액체 현상제를 회수하여 순환 장치(LY,LM,LC,LB)의 파이프(81)로 액체 현상제를 송출한다. 액체 현상제는 블레이드(145)의 표면을 따라 유하한다. 액체 현상제의 점도가 높으면 회수 장치(146)는 바람직하게는 액체 현상제의 송출을 보조하는 송출 롤러를 구비해도 좋다.
1차 전사 롤러(20)는 감광체 드럼(10)과 협동해서 중간 전사 벨트(21)를 끼운다. 1차 전사 롤러(20)에는 전원(도시 생략)으로부터 감광체 드럼(10) 상의 착색 입자(P)와는 역극성(본 실시형태에서는 마이너스)의 전압이 인가된다. 1차 전사 롤러(20)는 중간 전사 벨트(21)에 토너와 역극성의 전압을 인가한다. 이 결과, 도전성 중간 전사 벨트(21)의 표면에 착색 입자(P) 및 고분자 화합물(R)이 끌어 당겨진다. 이렇게 해서, 감광체 드럼(10)에 형성된 화상은 중간 전사 벨트(21)의 표면에 전사된다. 그 후, 중간 전사 벨트(21)는 토너상을 담지하여 시트(S)까지 반송한다.
감광체 드럼(10)으로부터 중간 전사 벨트(21)에 전사되지 않고 잔류한 액체 현상제를 제거하는 크리닝 장치(26)는 반송 스크류(261)와 크리닝 블레이드(262)를 구비한다. 감광체 드럼(10)의 회전축 방향으로 연장되는 판형상의 크리닝 블레이드(262)의 단부는 감광체 드럼(10)의 표면에 러빙된다. 크리닝 블레이드(262)는 감광체 드럼(10)의 회전에 따라 감광체 드럼(10) 상에 잔류한 액체 현상제를 긁어모은다. 긁어모아진 액체 현상제는 크리닝 장치(26) 내에 일시적으로 수용된다. 크리닝 장치(26) 내의 반송 스크류(261)는 잔류 현상제를 외부로 반송한다.
제전용 광원을 갖는 제전 장치(13)는 다음 주회(周回)에 의한 화상 형성에 대비하여 크리닝 블레이드(262)에 의한 액체 현상제의 제거 후에 감광체 드럼(10)의 표면을 광원으로부터의 광에 의해 제전한다.
대략 원기둥형상의 제거 롤러(30)는 중간 전사 벨트(21)에 접촉한다. 화상 형성 유닛(FY)과 화상 형성 유닛(FM) 사이에 설치된 제거 롤러(30)는 화상 형성 유닛(FY)으로부터 중간 전사 벨트(21)로 옮겨진 액체 현상제로부터 캐리어액(C)을 제거한다. 화상 형성 유닛(FM)과 화상 형성 유닛(FC) 사이에 설치된 제거 롤러(30)는 화상 형성 유닛(FM)으로부터 중간 전사 벨트(21)로 옮겨진 액체 현상제로부터 캐리어액(C)을 제거한다. 화상 형성 유닛(FC)과 화상 형성 유닛(FB) 사이에 설치된 제거 롤러(30)는 화상 형성 유닛(FC)으로부터 중간 전사 벨트(21)로 옮겨진 액체 현상제로부터 캐리어액(C)을 제거한다. 상술한 바와 같이 화상 형성 유닛(FB)은 제거 롤러(30)를 구비하지 않으므로 중간 전사 벨트(21)는 도 1A∼도 1C에 나타내어지는 상 담지체(100)와 마찬가지로 캐리어액(C)을 포함하는 액체 현상제를 담지한다.
도 9에 나타내어지는 바와 같이, 시트(S)를 수납하는 시트 수납부(3)는 상측 본체부(1A)의 하부에 배치된다. 시트 수납부(3)는 시트(S)를 수납 가능하게 형성된 급지 카세트를 포함한다.
중간 전사 벨트(21) 상에 형성된 화상을 시트(S)에 전사하는 2차 전사부(4)는 중간 전사 벨트(21)를 구동하는 구동 롤러(41)에 대향해서 배치된 2차 전사 롤러(42)를 구비한다. 2차 전사 롤러(42)는 도 5∼도 7에 관련해서 설명된 상류 반송 장치(410)의 하측 롤러(412)에 상당한다. 2차 전사 롤러(42)는 중간 전사 벨트(21)와의 사이에서 전계를 발생시켜 도 1A∼도 1C에 관련해서 설명된 바와 같이 착색 입자(P)를 시트(S)에 가까이 끌어 당긴다.
2차 전사부(4)의 상측에 배치되는 정착부(5)는 도 1A∼도 7에 관련해서 설명된 정착 기술의 원리를 이용하여 시트(S)에 토너상을 정착시킨다. 따라서, 정착부(5)는 도 5∼도 7에 관련해서 설명된 러빙 롤러(310)와 백업 롤러(340)를 구비한다. 상술한 바와 같이 시트(S) 상의 화상에 대한 러빙 롤러(310)의 러빙에 의해 바람직하게 정착 처리가 이루어지게 된다. 또한, 러빙 롤러(310)는 화상 전체를 러빙하기에 충분한 폭을 가지므로 러빙 롤러(310)와의 접촉에 의해 화상의 광택이 일률적으로 변동된다. 이 결과, 시트(S) 상의 화상이 그 후 사용자에 의해 접촉되어도 화상의 광택의 국소적인 변화가 바람직하게 억제된다.
컬러 프린터(1)의 상부에 배치되는 배출부(6)에는 정착부(5)에 의해 토너상이 정착된 시트(S)가 배출된다. 복수의 반송 롤러 세트를 구비하는 시트 반송부(7)는 시트 수납부(3)로부터 2차 전사부(4), 정착부(5) 및 배출부(6)의 순으로 시트(S)를 반송한다.
<액체 현상제>
액체 현상제는 상술한 바와 같이 전기 절연성 캐리어액(C)과 캐리어액(C) 중에 분산된 착색 입자(P)를 포함한다. 또한, 액체 현상제는 고분자 화합물(R)을 함유한다. 바람직하게는 액체 현상제는 측정 온도 25℃에 있어서 30∼400mPa·s의 점도를 갖는다. 보다 바람직하게는 액체 현상제의 점도(측정 온도 25℃)는 40∼300mPa·s이며, 더욱 바람직하게는 50∼250mPa·s이다.
<캐리어액>
액체 캐리어의 역할을 담당하는 전기 절연성 캐리어액(C)은 액체 현상제의 전기 절연성을 높인다. 전기 절연성 캐리어액(C)으로서는 예를 들면, 25℃에 있어서의 체적저항이 1012Ω·㎝ 이상(환언하면 도전율이 1.0pS/㎝ 이하)인 전기 절연성 유기 용제가 바람직하다. 또한 상기 물성에 추가해서 후술의 고분자 화합물(R)을 용해시킬 수 있는 것(고분자 화합물(R)의 용해도가 상대적으로 높은 것)이 바람직하게 사용된다.
또한, 액체 현상제 전체의 점도(측정 온도 25℃)가 30∼400mPa·s가 되도록 캐리어액(C)의 점도·종류·배합량이 적당히 조정·선택된다. 액체 현상제의 점도는 캐리어액(C)으로서 사용되는 유기 용제와 후술되는 고분자 화합물(R)의 조합에 의해서도 좌우된다. 따라서, 소망의 액체 현상제의 점도 및 선택되는 고분자 화합물(R)의 종류에 맞춰서 유기 용제의 종류 및 배합량이 적당히 결정된다.
이러한 전기 절연성 유기 용제로서는 예를 들면, 상온에서 액체인 지방족 탄화수소나 식물유를 들 수 있다.
지방족 탄화수소로서는 예를 들면, 액상의 n-파라핀계 탄화수소, iso-파라핀계 탄화수소, 할로겐화 지방족 탄화수소, 분기쇄를 갖는 지방족 탄화수소 또는 이들의 혼합물이 바람직하다. 예를 들면, 지방족 탄화수소로서 n-헥산, n-헵탄, n-옥탄, 노난, 데칸, 도데칸, 헥사데칸, 헵타데칸, 시클로헥산, 퍼클로로에틸렌, 트리클로로에탄이 사용된다. 환경 대응(VOC 대책)의 관점에서 불휘발성 유기 용제 및 휘발성이 상대적으로 낮은 유기 용제(예를 들면, 비점이 200℃ 이상인 것)가 바람직하고, 예를 들면, 탄소수 16 이상의 지방족 탄화수소를 비교적 많이 포함하는 유동 파라핀이 바람직하게 사용된다.
또한, 식물유로서 예를 들면, 톨유(Tall Oil) 지방산(주성분:올레산, 리놀레산), 식물유 유래의 지방산 에스테르, 대두유, 홍화씨유, 피마자유, 아마씨유, 동유를 들 수 있다. 그 중에서도 톨유 지방산이 바람직하게 사용된다.
캐리어액(C)으로서 예를 들면, 마츠무라 세키유 켄큐쇼사제의 유동 파라핀 「모레스코 화이트 P-55」, 「모레스코 화이트 P-40」, 「모레스코 화이트 P-70」, 「모레스코 화이트 P-200」; 하리마 카세이 가부시키가이샤제의 톨유 지방산「하톨 FA-1」, 「하톨 FA-1P」, 「하톨 FA-3」; 가네다 가부시키가이샤제의 식물유 베이스 솔벤트「베지솔 MT」, 「베지솔 CM」, 「베지솔 MB」, 「베지솔 PR」, 식물유「동유」; 액슨 모빌사제의 「아이소파 G」, 「아이소파 H」, 「아이소파 K」, 「아이소파 L」, 「아이소파 M」, 「아이소파 V」; 코스모 세키유사제의 유동 파라핀 「코스모 화이트 P-60」, 「코스모 화이트 P-70」, 「코스모 화이트 P-120」; 닛세이 오일리오사제의 식물유 「대두유 백교유 S」, 「아마씨유」, 「홍화씨유」; 이토 세이유사제의 식물유 「피마자유 LAV」, 「피마자유 코우」가 사용되어도 좋다.
본 실시형태에서는 고분자 화합물(R)이 캐리어액(C)에 용해되는 한, 캐리어액(C)으로서 고분자 화합물(R)의 용해도가 상대적으로 높은 것(고분자 화합물(R)의 양용매)만을 사용해도 좋고, 또는 고분자 화합물(R)의 용해도가 상대적으로 낮은 것(고분자 화합물(R)의 빈용매)을 혼합해서 사용해도 좋다. 또한, 캐리어액(C)의 종류에 따라 캐리어액(C) 전체의 도전율(액체 현상제의 도전율)은 과도하게 높아지지 않도록 적절하게 조정된다. 예를 들면, 톨유 지방산이라는 식물성 오일은 유동 파라핀과 같은 지방족 탄화수소에 비하면 일반적으로 도전율이 높다. 따라서, 고분자 화합물(R)을 캐리어액(C)에 양호에 용해시키기 위해서 캐리어액(C)으로서 상술한 식물유를 포함할 때에는 도전율의 조정은 비교적 신중하게 행해지는 것이 바람직하다.
상술한 오일류의 함유량이 많은 캐리어액(C)은 고분자 화합물(R)의 용해도의 점에서 유리한 반면, 도전율의 점에서 불리하게 된다. 오일류의 함유량이 적은 캐리어액(C)은 도전율의 점에서 유리한 반면, 고분자 화합물(R)의 용해도의 점에서 불리하게 된다.
캐리어액(C) 중의 상술한 오일류의 함유량은 액체 현상제 중에 포함되는 고분자 화합물(R)의 종류나 함유량에 의존한다. 바람직한 오일류의 함유량으로서 예를 들면, 2∼80질량%, 보다 바람직하게는 5∼60질량%를 들 수 있다. 2질량% 미만에서는 고분자 화합물(R)을 캐리어액(C)에 양호하게 용해시키는 것이 곤란하게 된다. 또한, 80질량%를 초과하면 캐리어액(C) 전체의 도전율 나아가서는 액체 현상제의 도전율이 과도하게 높아진다. 과도하게 높은 액체 현상제의 도전율은 예를 들면, 화상 농도의 저하를 일으킨다.
본 실시형태에서는 액체 현상제의 도전율은 예를 들면, 200pS/㎝ 이하인 것이 바람직하다. 따라서, 톨유 지방산이라는 상기 오일류에 고분자 화합물(R)을 용해시킴으로써 얻어진 용액(이하, 「수지 용액」이라고 칭해진다)에 고전기 저항의 지방족 탄화수소를 혼합함으로써 캐리어액(C) 전체의 도전율(액체 현상제의 도전율)을 예를 들면 200pS/㎝ 이하로 조정하는 것이 바람직하다.
<착색 입자>
본 실시형태에서는 착색 입자(P)로서 안료 자체가 사용된다. 안료 자체를 포함하는 액체 현상제는 도 1A∼도 7에 관련해서 설명된 비가열 방식의 정착 공정을 가능하게 한다. 이 결과, 열 에너지나 광 에너지를 거의 소비하지 않고 착색 입자(P)로서의 안료가 기록 매체에 정착된다.
본 실시형태에 있어서의 안료로서는 예를 들면, 종래 공지의 유기 안료나 무기 안료가 특별히 한정되지 않고 사용된다.
예를 들면, 흑색 안료로서는 카본블랙, 오일퍼니스블랙, 채널브랙, 램프블랙, 아세틸렌블랙, 아닐린블랙이라는 아진계 색소, 금속염 아조 색소, 금속 산화물, 복합 금속 산화물을 들 수 있다. 황색 안료로서는 카드뮴옐로우, 미네랄퍼스트옐로우, 니켈티타늄옐로우, 네이블스옐로우, 나프톨옐로우S, 한자옐로우G, 한자옐로우10G, 벤지딘옐로우GR, 퀴놀린옐로우레이크, 퍼머넌트옐로우NCG, 타트라진레이크를 들 수 있다. 오렌지색 안료로서는 몰리브덴오렌지, 퍼머넌트오렌지GTR, 피라졸론오렌지, 발칸오렌지, 인단트렌브릴리언트오렌지RK, 벤지딘오렌지G, 인단트렌브릴리언트오렌지GK를 들 수 있다. 적색 안료로서는 벵갈라, 카드뮴레드, 퍼머넌트레드4R, 리솔레드, 피라졸론레드, 와칭레드칼슘염, 레이크레드D, 브릴리언트카민6B, 에오신레이크, 로다민레이크B, 알리자린레이크, 브릴리언트카민3B를 들 수 있다. 보라색 안료로서는 퍼스트바이올렛B, 메틸바이올렛레이크를 들 수 있다. 청색 안료로서는 C.I.Pigment Blue 15:3, 코발트블루, 알칼리블루, 빅토리아블루레이크, 프탈로시아닌블루, 무금속 프탈로시아닌블루, 프탈로시아닌블루 부분 염소화물, 퍼스트스카이블루, 인단트렌블루BC를 들 수 있다. 녹색 안료로서는 크롬그린, 산화크롬, 피그먼트그린B, 말라카이트그린레이크를 들 수 있다.
액체 현상제 중의 안료의 함유량은 1∼30질량%가 바람직하다. 보다 바람직하게는 3질량% 이상이며, 더욱 바람직하게는 5질량% 이상이다. 또한, 보다 바람직하게는 20질량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 10질량% 이하이다.
액체 현상제 중의 안료의 평균 입자지름 즉 체적기준의 중위지름(D50)은 0.1∼1.0㎛가 바람직하다. 0.1㎛ 미만의 평균 입자지름을 갖는 안료는 예를 들면, 화상 농도의 저하를 일으킨다. 1.0㎛를 초과하는 평균 입자지름을 갖는 안료는 예를 들면, 정착성의 저하를 일으킨다. 여기에서, 체적 기준의 중위지름(D50)이란 일반적으로 입도 분포가 요구되고 있는 1군의 입자의 전체 체적을 100%로 해서 누적 커브를 구했을 때의 누적 커브가 50%가 되는 점의 입자지름을 말한다.
<분산 안정제>
본 실시형태에 의한 액체 현상제는 액체 현상제 중의 입자의 분산을 촉진시키고 안정화하기 위한 분산 안정제를 함유하고 있어도 좋다. 본 실시형태에서 사용할 수 있는 분산 안정제로서는 예를 들면, 빅케미사제의 「BYK-116」이 바람직하다. 그 밖에, 루브리졸사제의 「솔스퍼스 9000」, 「솔스퍼스 11200」, 「솔스퍼스 13940」, 「솔스퍼스 16000」, 「솔스퍼스 17000」, 「솔스퍼스 18000」이나, ISP사제의 「Antaron(등록상표) V-216」, 「Antaron(등록상표) V-220」도 바람직하게 사용될 수 있다.
액체 현상제 중의 분산 안정제의 함유량은 1∼10질량% 정도, 바람직하게는 2∼6질량% 정도이다.
<고분자 화합물>
본 실시형태에 의한 액체 현상제에 함유되는 고분자 화합물(R)은 환상 올레핀 공중합체, 스티렌계 엘라스토머, 셀룰로오스에테르, 폴리비닐부티랄이라는 유기 고분자 화합물이다. 캐리어액(C)에 용해성을 갖는 유기 고분자 화합물로서 액체 현상제의 점도를 높이고, 또한 화상 형성에 있어서의 번짐 발생을 억제할 수 있는 재료가 선택된다. 유기 고분자 화합물로서 환상 올레핀 공중합체, 스티렌계 엘라스토머, 셀룰로오스에테르, 폴리비닐부티랄이 예시된다. 바람직하게는 유기 고분자 화합물로서 스티렌계 엘라스토머가 사용된다. 고분자 화합물(R)로서는 단일종의 유기 고분자 화합물이 사용되어도 좋고, 또는 복수종의 유기 고분자 화합물이 사용되어도 좋다.
또한, 본 실시형태에 의한 액체 현상제에서는 유기 고분자 화합물은 캐리어액(C)에 용해된다. 캐리어액(C)에 용해되어 있는 유기 고분자 화합물은 겔의 상태이어도 좋다. 유기 고분자 화합물의 종류나 분자량에 따라서는 캐리어액(C) 중에서 서로 얽힌 겔상의 유기 고분자 화합물이 얻어진다. 겔상의 유기 고분자 화합물은 비교적 낮은 유동성을 갖는다. 예를 들면, 유기 고분자 화합물의 농도가 높은 경우 유기 고분자 화합물과 캐리어액(C)의 친화성이 낮은 경우, 또는 기온이 낮은 경우에는 겔상의 유기 고분자 화합물이 얻어지기 쉽다. 한편, 캐리어액(C) 중에서의 서로의 얽힘이 적은 유기 고분자 화합물은 비교적 유동성이 높은 용액이 된다.
액체 현상제 중의 유기 고분자 화합물의 함유량은 유기 고분자 화합물의 종류 따라 적절하게 결정된다. 유기 고분자 화합물의 함유량은 예를 들면, 1∼10질량%인 것이 바람직하다.
유기 고분자 화합물의 함유량이 1질량% 미만이면 액체 현상제에 있어서의 충분한 점도가 얻어지지 않아 화상 형성에 있어서의 번짐 발생을 충분히 억제할 수 없을 가능성이 있다. 또한, 유기 고분자 화합물의 함유량이 10질량%를 초과하면 시트(S)의 표면 상에 잔류하는 유기 고분자 화합물에 의한 피막의 양이 지나치게 많아져 피막의 건조성이 과도하게 저하되고, 피막의 점착성(tackiness)이 과도하게 커져 화상의 내찰과성이 과도하게 저하될 가능성이 있다.
이하, 본 실시형태에 있어서 바람직하게 사용할 수 있는 유기 고분자 화합물이 더 설명된다.
(환상 올레핀 공중합체)
환상 올레핀 공중합체는 환상 올레핀 골격을 주쇄에 갖고, 환경 부하 물질을 포함하지 않는 비정성이며 열가소성의 올레핀계 수지이며, 투명성, 경량성, 저흡수성 등이 우수하다. 본 실시형태에 있어서는 환상 올레핀 공중합체는 주쇄가 탄소-탄소 결합으로 이루어지고, 주쇄의 적어도 일부에 환상 탄화수소 구조를 갖는 유기 고분자 화합물이다. 이 환상 탄화수소 구조는 노르보르넨이나 테트라시클로도데센으로 대표되는 환상 탄화수소 구조 중에 적어도 하나의 올레핀성 이중 결합을 갖는 화합물(환상 올레핀)을 단량체로서 사용함으로써 도입된다.
본 실시형태에서 사용 가능한 환상 올레핀 공중합체로서 예를 들면, (1)환상 올레핀의 부가 (공)중합체 또는 그 수소 첨가물, (2)환상 올레핀과 α-올레핀의 부가 공중합체 또는 그 수소 첨가물, (3)환상 올레핀의 개환 (공)중합체 또는 그 수소 첨가물을 들 수 있다.
상기 환상 올레핀으로서 이하의 물질이 예시된다.
(a)시클로펜텐, 시클로헥센, 시클로옥텐;
(b)시클로펜타디엔, 1,3-시클로헥사디엔이라는 1환의 환상 올레핀;
(c)비시클로[2.2.1]헵타-2-엔(노르보르넨), 5-메틸-비시클로[2.2.1]헵타-2-엔, 5,5-디메틸-비시클로[2.2.1]헵타-2-엔, 5-에틸-비시클로[2.2.1]헵타-2-엔, 5-부틸-비시클로[2.2.1]헵타-2-엔, 5-에틸리덴-비시클로[2.2.1]헵타-2-엔, 5-헥실-비시클로[2.2.1]헵타-2-엔, 5-옥틸-비시클로[2.2.1]헵타-2-엔, 5-옥타데실-비시클로[2.2.1]헵타-2-엔, 5-메틸리덴-비시클로[2.2.1]헵타-2-엔, 5-비닐-비시클로[2.2.1]헵타-2-엔, 5-프로페닐-비시클로[2.2.1]헵타-2-엔이라는 2환의 환상 올레핀;
(d)트리시클로[4.3.0.12,5]데카-3,7-디엔(디시클로펜타디엔), 트리시클로[4.3.0.12,5]데카-3-엔.
(e)트리시클로[4.4.0.12,5]운데카-3,7-디엔 또는 트리시클로[4.4.0.12,5]운데카-3,8-디엔 또는 이들의 부분 수소 첨가물(또는 시클로펜타디엔과 시클로헥센의 부가물)인 트리시클로[4.4.0.12,5]운데카-3-엔;
(f)5-시클로펜틸-비시클로[2.2.1]헵타-2-엔, 5-시클로헥실-비시클로[2.2.1]헵타-2-엔, 5-시클로헥세닐비시클로[2.2.1]헵타-2-엔, 5-페닐-비시클로[2.2.1]헵타-2-엔이라는 3환의 환상 올레핀.
(g)테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔(테트라시클로도데센), 8-메틸테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-에틸테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-메틸리덴테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-에틸리덴테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-비닐테트라시클로[4,4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-프로페닐-테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔이라는 4환의 환상 올레핀;
(h)8-시클로펜틸-테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-시클로헥실-테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-시클로헥세닐-테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔, 8-페닐-시클로펜틸-테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔;
(i)테트라시클로[7.4.13,6.01,9.02,7]테트라데카-4,9,11,13-테트라엔(1,4-메타노-1,4,4a,9a-테트라히드로플루오렌), 테트라시클로[8.4.14,7.01,10.03,8]펜타데카-5,10,12,14-테트라엔(1,4-메타노-1,4,4a,5,10,10a-헥사히드로안트라센);
(j)펜타시클로[6.6.1.13,6.02,7.09,14]-4-헥사데센, 펜타시클로[6.5.1.13,6.02,7.09,13]-4-펜타데센, 펜타시클로[7.4.0.02,7.13,6.110,13]-4-펜타데센; 헵타시클로[8.7.0.12,9.14,7.111,17.03,8.012,16]-5-에이코센, 헵타시클로[8.7.0.12,9.03,8.14,7.012,17.113,16]-14-에이코센;
(k)시클로펜타디엔의 4량체라는 다환의 환상 올레핀. 이들 환상 올레핀은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다.
상술한 α-올레핀으로서는 탄소수 2∼20, 바람직하게는 탄소수 2∼8의 α-올레핀이 바람직하다. α-올레핀으로서 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 3-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-펜텐, 3-에틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-헥센, 4,4-디메틸-1-헥센, 4,4-디메틸-1-펜텐, 4-에틸-1-헥센, 3-에틸-1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센, 1-에이코센이 예시된다. 이들 α-올레핀은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는 환상 올레핀의 중합 방법, 환상 올레핀과 α-올레핀의 중합 방법, 및 얻어진 중합체의 수소 첨가 방법에는 특별한 제한은 없고, 공지의 방법에 따라서 행할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는 환상 올레핀 공중합체의 구조에는 특별한 제한은 없다. 환상 올레핀 공중합체의 구조는 쇄상이어도, 분기상이어도, 가교상이어도 좋지만, 바람직하게는 직쇄상이다.
본 실시형태에 있어서는 환상 올레핀 공중합체로서는 예를 들면, 노르보르넨과 에틸렌의 공중합체, 또는 테트라시클로도데센과 에틸렌의 공중합체가 바람직하게 사용된다. 환상 올레핀 공중합체로서 특히 노르보르넨과 에틸렌의 공중합체가 보다 바람직하다. 공중합체 중의 노르보르넨의 함유율은 60∼82질량%가 바람직하고, 60∼79질량%가 보다 바람직하고, 60∼76질량%가 더욱 바람직하고, 60∼65질량%가 한층 바람직하다. 노르보르넨 함유율이 60질량% 미만이면 환상 올레핀 공중합체 피막의 유리 전이 온도가 지나치게 낮아져 환상 올레핀 공중합체 피막의 조막성이 저하될 가능성이 있다. 노르보르넨 함유율이 82질량%를 초과하면 환상 올레핀 공중합체 피막의 유리 전이 온도가 지나치게 높아져서 환상 올레핀 공중합체 피막에 의한 안료 즉 화상의 정착성이 저하될 가능성이 있다. 또한, 캐리어액(C)에의 환상 올레핀 공중합체의 용해도가 과도하게 낮아질 가능성이 있다.
본 실시형태에 있어서는 환상 올레핀 공중합체로서 시판되고 있는 것이 사용되어도 좋다. 예를 들면, 노르보르넨과 에틸렌의 공중합체로서 토파스 어드반스트 폴리머즈 게엠바하사제의 「TOPAS(등록상표) TM」(노르보르넨 함유율:약 60질량%), 「TOPAS(등록상표) TB」 (노르보르넨 함유율:약 60질량%), 「TOPAS(등록상표) 8007」 (노르보르넨 함유율:약 65질량%), 「TOPAS(등록상표) 5013」 (노르보르넨 함유율:약 76질량%), 「TOPAS(등록상표) 6013」 (노르보르넨 함유율:약 76질량%), 「TOPAS(등록상표) 6015」(노르보르넨 함유율:약 79질량%), 「TOPAS(등록상표) 6017」 (노르보르넨 함유율:약 82질량%)을 들 수 있다. 이들은 상황에 따라서 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상 조합해서 사용해도 좋다.
(스티렌계 엘라스토머)
본 실시형태에서 사용할 수 있는 스티렌계 엘라스토머로서는 종래 공지의 것을 특별히 한정없이 사용할 수 있다. 스티렌계 엘라스토머로서 예를 들면, 방향족 비닐 화합물과, 올레핀계 화합물 또는 공역 디엔 화합물로 이루어지는 블록 공중합체를 들 수 있다. 블록 공중합체로서 예를 들면, 방향족 비닐 화합물로 이루어지는 중합체 블록을 A로 하고, 올레핀계 화합물 또는 공역 디엔 화합물로 이루어지는 중합체 블록을 B로 했을 때에 화학식 1로 나타내어지는 구조를 갖는 블록 공중합체를 들 수 있다.
Figure 112011060579845-pat00002
상술한 블록 공중합체를 구성하는 방향족 비닐 화합물로서 예를 들면, 스티렌, α-메틸스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 2,3-디메틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, 모노클로로스티렌, 디클로로스티렌, p-브로모스티렌, 2,4,5-트리브로모스티렌, 2,4,6-트리브로모스티렌, o-tert-부틸스티렌, m-tert-부틸스티렌, p-tert-부틸스티렌, 에틸스티렌, 비닐나프탈렌, 비닐안트라센을 들 수 있다.
중합체 블록A는 상술한 방향족 비닐 화합물 중 1종으로 구성되어 있어도 좋고, 2종 이상으로 구성되어 있어도 좋다. 이들 중에서도 스티렌 및/또는 α-메틸스티렌으로 구성된 것이 본 실시형태에 의한 액체 현상제에 바람직한 물성을 부여한다.
상술한 블록 공중합체를 구성하는 올레핀계 화합물로서 예를 들면, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 2-부텐, 이소부텐, 1-펜텐, 2-펜텐, 시클로펜텐, 1-헥센, 2-헥센, 시클로헥센, 1-헵텐, 2-헵텐, 시클로헵텐, 1-옥텐, 2-옥텐, 시클로옥텐, 비닐시클로펜텐, 비닐시클로헥센, 비닐시클로헵텐, 비닐시클로옥텐을 들 수 있다.
상술한 블록 공중합체를 구성하는 공역 디엔 화합물로서 예를 들면, 부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔, 1,3-헥사디엔을 들 수 있다.
중합체 블록B는 상술한 올레핀계 화합물 및 상술한 공역 디엔 화합물 중 1종으로 구성되어 있어도 좋고, 2종 이상으로 구성되어 있어도 좋다. 이들 중에서도 부타디엔 및/또는 이소프렌으로 구성된 것이 본 실시형태에 의한 액체 현상제에 바람직한 물성을 부여한다.
상술한 블록 공중합체로서는 예를 들면, 폴리스티렌-폴리부타디엔-폴리스티렌트리 블록 공중합체 또는 그 수소 첨가물, 폴리스티렌-폴리이소프렌-폴리스티렌트리 블록 공중합체 또는 그 수소 첨가물, 폴리스티렌-폴리(이소프렌/부타디엔)-폴리스티렌트리 블록 공중합체 또는 그 수소 첨가물, 폴리(α-메틸스티렌)-폴리부타디엔-폴리(α-메틸스티렌)트리 블록 공중합체 또는 그 수소 첨가물, 폴리(α-메틸스티렌)-폴리이소프렌-폴리(α-메틸스티렌)트리 블록 공중합체 또는 그 수소 첨가물, 폴리(α-메틸스티렌)-폴리(이소프렌/부타디엔)-폴리(α-메틸스티렌)트리 블록 공중합체 또는 그 수소 첨가물, 폴리스티렌-폴리이소부텐-폴리스티렌트리 블록 공중합체, 폴리(α-메틸스티렌)-폴리이소부텐-폴리(α-메틸스티렌)트리 블록 공중합체를 들 수 있다.
본 실시형태에서 사용되는 스티렌계 엘라스토머로서 중합체 블록A 및 중합체 블록B가 화학식 2로 나타내어지는 구조를 갖는 스티렌-부타디엔계 엘라스토머(SBS)가 바람직하다.
Figure 112011060579845-pat00003
스티렌-부타디엔계 엘라스토머는 스티렌 모노머와, 공역 디엔 화합물인 부타디엔을 공중합시킴으로써 얻어진다. 바람직한 스티렌 모노머로서는 스티렌, α-메틸스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-에틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, p-n-부틸스티렌, p-도데실스티렌, p-메톡시스티렌, p-페닐스티렌, p-클로로스티렌이 예시된다.
상기 스티렌-부타디엔계 엘라스토머는 GPC(겔 침투 크로마토그래피)에 의한 분자량 분포에 있어서 수평균 분자량(Mn)은 바람직하게는 1,000∼100,000의 범위 내이며(화학식 1 참조), 보다 바람직하게는 2,000∼50,000의 범위 내이다. 또한, 중량 평균 분자량(Mw)은 바람직하게는 5,000∼1,000,000의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 10,000∼500,000의 범위 내이다. 그 경우에 중량 평균 분자량(Mw)이 2,000∼200,000의 범위 내, 바람직하게는 3,000∼150,000의 범위 내에 적어도 1개의 피크가 존재하는 것이 바람직하다.
상기 스티렌-부타디엔계 엘라스토머는 (중량 평균 분자량(Mw)/수평균 분자량Mn)의 비의 값은 바람직하게는 3.0 이하이며, 보다 바람직하게는 2.0 이하이다.
상기 스티렌-부타디엔계 엘라스토머에 있어서의 스티렌 함유량(중합체 블록A의 함유량)은 바람직하게는 5∼75질량%의 범위 내이며(화학식 2 참조), 보다 바람직하게는 10∼65질량%의 범위 내이다. 스티렌 함유량이 5질량% 미만이면 스티렌계 엘라스토머 피막의 유리 전이 온도가 지나치게 낮아져 스티렌계 엘라스토머 피막의 조막성이 저하되는 경향으로 된다. 스티렌 함유량이 75질량%를 초과하면 스티렌계 엘라스토머 피막의 연화점이 지나치게 높아져 스티렌계 엘라스토머 피막에 의한 안료 즉 화상의 정착성이 저하되는 경향으로 된다.
본 실시형태에 있어서, 스티렌계 엘라스토머로서 시판되고 있는 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 스티렌-공역 디엔 블록 공중합체로서 셸사제의 「클레이톤」, 아사히 카세이 케미컬사제의 「아사프렌(등록상표)」T411, T413, T437이나 「터프프렌(등록상표)」A, 315P 등, JSR사제의 「JSR TR1086」, 「JSR TR2000」, 「JSR TR2250」, 「JSR TR2827」; 스티렌-공역 디엔 블록 공중합체의 수소 첨가물로서 쿠라레사제의 「셉톤」S1001, S2063, S4055, S8007이나 「하이브라」 5127, 7311, JSR사제의 「다이나론」 6200P, 4600P, 1320P 등; 스티렌-에틸렌 공중합체로서 다우 케미칼사제의 「인덱스」 등; 다른 스티렌계 엘라스토머로서 아론 카세이사제의 「아론 AR」, 미쓰비시 카가쿠사제의 「라바론」등을 들 수 있다. 이들은 상황에 따라서 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상 조합해서 사용해도 좋다.
(셀룰로오스에테르)
셀룰로오스에테르는 셀룰로오스 분자 내의 수산기가 알콕시기로 치환된 고분자이다. 치환율은 45∼49.5%가 바람직하다. 또한, 알콕시기의 알킬 부분이 예를 들면, 히드록실기에 의해 치환되어 있어도 좋다. 셀룰로오스에테르의 피막은 강인성 및 열안정성이 우수하다.
본 실시형태에서 사용 가능한 셀룰로오스에테르로서 예를 들면, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스라는 알킬셀룰로오스; 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스라는 히드록시알킬셀룰로오스; 히드록시에틸메틸셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 히드록시에틸에틸셀룰로오스라는 히드록시알킬알킬셀로오스; 카르복시메틸셀룰로오스라는 카르복시알킬셀룰로오스; 카르복시메틸히드록시에틸셀룰로오스라는 카르복시알킬히드록시알킬셀룰로오스를 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상 조합해서 사용해도 좋다. 이들 중에서도 알킬셀룰로오스가 바람직하고, 알킬셀룰로오스 중에서도 에틸셀룰로오스가 바람직하다.
본 실시형태에 있어서는 셀룰로오스에테르로서 시판되고 있는 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 에틸셀룰로오스로서 닛신 카세이사제의 「에토셀(등록상표) STD4」, 「에토셀(등록상표) STD7」, 「에토셀(등록상표) STD10」등을 들 수 있다. 이들은 상황에 따라 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상 조합해서 사용해도 좋다.
(폴리비닐부티랄)
본 실시형태에 있어서 사용할 수 있는 폴리비닐부티랄(부티랄 수지:알킬아세탈화 폴리비닐알콜)은 화학식 3에 나타낸 바와 같이 수산기를 갖고 친수성인 비닐알콜 단위와, 부티랄기를 갖고 소수성인 비닐 아세탈 단위와, 아세틸기를 갖고 비닐알콜 단위와 비닐아세탈 단위의 중간 성질인 아세트산 비닐 단위의 공중합체이다. 본 실시형태에 의한 액체 현상제에 있어서는 부티랄화도(친수성부와 소수성부의 비율을 정한 것)가 60∼85몰%인 폴리비닐부티랄이 피막 형성능(조막성)이 우수한 점에서 바람직하다. 폴리비닐부티랄은 비극성 용제에 대해서 용해성을 나타내는 비닐아세탈 단위와, 종이 등의 기록 매체에 대해서 결착성을 향상시키는 비닐알콜 단위를 갖기 때문에 캐리어액(C) 및 기록 매체의 양쪽에 대해서 높은 친화성을 갖는다.
Figure 112011060579845-pat00004
본 실시형태에서 사용할 수 있는 폴리비닐부티랄로서는 특별히 한정되지 않는다. 폴리비닐부티랄로서 예를 들면, 헥스토사제의 「Mowital(등록상표)」B20H, B30B, B30H, B60T, B60H, B60HH, B70H;세키스이 카가쿠 고교사제의 「에스렉(등록상표)」BL-1(부티랄화도:63±3몰%), BL-2(동:63±3몰%), BL-S(동:70몰% 이상), BL-L, BH-3(동:65±3몰%), BM-1(동:65±3몰%), BM-2(동:68±3몰%), BM-5(동:63±3몰%), BM-S;덴키 카가쿠 고교사제의 「덴카부티랄」#2000-L, #3000-1, #3000-2, #3000-3, #3000-4, #3000-K, #4000-1, #5000-A, #6000-C를 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상 조합해서 사용해도 좋다.
(제조 방법)
본 실시형태에 의한 액체 현상제는 캐리어액(C), 안료, 유기 고분자 화합물, 및 필요에 따라 분산 안정제를, 예를 들면, 볼 밀, 샌드 그라인더, 다이노 밀, 록킹 밀을 사용하여(지르코니아 비즈 등을 사용하는 미디어 분산형기이어도 좋다), 필요에 따라서 수분∼십수시간에 걸쳐 충분히 용해 또는 혼합·분산시킴으로써 제조할 수 있다.
상기 혼합·분산에 의해 안료가 미세하게 분쇄된다. 상술한 바와 같이 액체 현상제 중의 안료의 평균 입자지름(D50)이 바람직하게는 0.1∼1.0㎛가 되도록 혼합·분산의 시간이나 회전수를 조정한다. 분산 시간이 과도하게 짧으면, 또는 회전수가 과도하게 적으면 안료의 평균 입자지름(D50)이 1.0㎛를 초과하여 상술한 바와 같이 정착성이 저하될 가능성이 있다. 분산 시간이 과도하게 길면, 또는 회전수가 과하게 많으면 안료의 평균 입자지름(D50)이 0.1㎛ 미만이 되어 상술한 바와 같이 불충분한 현상성에 기인하는 화상 농도의 저하가 야기된다.
본 실시형태에 있어서, 캐리어액(C)에 유기 고분자 화합물을 용해시킨 후, 안료(필요에 따라 분산 안정제와 함께)를 혼합·분산시킴으로써 액체 현상제를 제조해도 좋고, 또는 캐리어액(C)에 유기 고분자 화합물을 용해시킨 용액과, 안료 분산체(캐리어액(C)에 안료(상황에 따라서 분산 안정제와 함께)를 혼합·분산시킨 것을 말한다)를 각각 미리 조제해 두고, 이들을 적당한 혼합비(질량비)로 혼합함으로써 액체 현상제를 제조해도 좋다.
또한, 안료의 평균 입자지름(D50)을 산출하기 위해서 안료의 입도 분포가 측정된다. 안료의 입도 분포는 예를 들면, 이하에 나타내어지는 방법에 의해 측정된다.
제조된 액체 현상제 또는 조제된 안료 분산체를 소정량 샘플링하고, 액체 현상제 또는 안료 분산체에 사용되고 있는 캐리어액(C)과 같은 캐리어액(C)으로 10∼100배(체적)로 희석하고, 말번(MALVERN)사제의 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치 「마스터사이저 2000」을 사용해서 플로우 방식에 의해 안료의 입도 분포가 측정된다.
또한, 제조된 액체 현상제의 점도는 측정 온도 25℃에 있어서 CBC사제의 진동식 점도계 「VISCOMATE VM-10A-L」을 사용해서 측정된다.
(제 2 실시형태)
<정착 원리>
이하, 제 2 실시형태에 의한 정착 원리가 설명된다. 제 2 실시형태의 정착 원리는 러빙 방향의 수가 부여하는 정착률(FR)에의 영향에 관련된다. 또한, 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 원리는 제 2 실시형태의 정착 원리에 바람직하게 적용된다. 따라서, 제 1 실시형태에 관련된 설명과 중복된 설명은 생략된다. 이하의 설명에 있어서, 제 1 실시형태와 같은 요소에 대해서 같은 부호가 할당되어 있다. 이하에 있어서 설명되지 않은 요소에 대해서 제 1 실시형태에 의한 설명이 바람직하게 원용된다.
<시험예>
도 11A∼도 11D는 러빙 방향의 수가 부여하는 정착률(FR)에의 영향을 조사하기 위한 시험 방법의 개략도이다. 도 11A∼도 11D는 본 실시형태에 의한 시험 조건을 각각 예시한다.
본 시험에 있어서, 화상층(I)이 형성된 시트(S)가 준비되었다. 제 1 실시형태에서 관련해서 설명된 시험과 마찬가지로 화상층(I)은 러빙판(200)에 의해 러빙된다. 화상층(I)에 대한 러빙은 도 11A∼도 11D에 나타내어지는 4개의 조건으로 이루어졌다. 또한, 다른 시험 조건은 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 시험과 동일하다.
제 1 시험 조건(도 11A)에 있어서 화상층(I)은 제 1 시험 방향(우측에서 좌측)으로 러빙되었다. 러빙 기간은 5초간이었다. 러빙 횟수는 80회였다.
제 2 시험 조건(도 11B)에 있어서 화상층(I)은 제 1 시험 방향 및 제 1 시험 방향과 반대의 제 2 시험 방향(좌측에서 우측)으로 러빙되었다. 러빙 기간은 합계 5초간이었다. 제 1 시험 방향의 러빙 횟수 및 제 2 시험 방향의 러빙 횟수는 각각 40회였다.
제 3 시험 조건(도 11C)에 있어서 화상층(I)은 제 1 시험 방향, 제 2 시험 방향 및 이들에 직교하는 제 3 시험 방향(하측에서 상측)으로 러빙되었다. 러빙 기간은 합계 5초간이었다. 제 1 시험 방향의 러빙 횟수 및 제 2 시험 방향의 러빙 횟수는 각각 27회였다. 제 3 시험 방향의 러빙 횟수는 26회였다.
제 4 시험 조건(도 11D)에 있어서 화상층(I)은 제 1 시험 방향, 제 2 시험 방향, 제 3 시험 방향 및 제 3 시험 방향과 반대의 제 4 시험 방향(상측에서 하측)으로 러빙되었다. 러빙 기간은 합계 5초간이었다. 제 1 시험 방향 내지 제 4 시험 방향의 러빙 횟수는 각각 20회였다.
도 12는 도 11A∼도 11D에 관련해서 설명된 시험 조건 하에서 얻어진 정착률(FR)을 나타내는 그래프이다. 도 12의 그래프의 횡축은 도 11A∼도 11D에 관련해서 설명된 러빙 방향의 수를 나타낸다. 도 12의 그래프의 종축은 시트(S) 상의 화상층(I)의 정착률(FR)을 나타낸다. 도 12에 나타내어지는 정착률(FR)의 산출 방법은 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 산출 방법에 따른다. 도 11A∼도 12를 사용하여 러빙 방향의 수가 부여하는 정착률(FR)에의 영향이 설명된다.
도 12에 나타내어지는 바와 같이, 러빙 방향의 증가에 따라 정착률(FR)은 직선적으로 증가했다. 도 11A에 관련해서 설명된 제 1 시험 조건 하에서 정착률(FR)은 56%였다. 도 11B에 관련해서 설명된 제 2 시험 조건 하에서 정착률(FR)은 73%였다. 도 11C에 관련해서 설명된 제 3 시험 조건 하에서 정착률(FR)은 84%였다. 도 11D에 관련해서 설명된 제 4 시험 조건 하에서 정착률(FR)은 94%였다.
도 12에 나타내어지는 그래프로부터 러빙 방향의 증가는 비교적 단기간의 러빙에 의해 높은 정착률(FR)을 가져온다는 것을 알 수 있다.
<정착 장치>
도 13은 도 11C에 나타내어진 3방향의 러빙 동작을 행하도록 형성된 정착 장치(300A)를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 11A∼도 11D 및 도 13을 사용하여 정착 장치(300A)가 설명된다.
정착 장치(300A)는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 러빙 롤러(310)를 구비한다. 러빙 롤러(310)는 화상층(I)에 접촉하는 원기둥형상의 접촉통(311)과, 접촉통(311)을 회전 가능하게 지지하는 샤프트(312)를 포함한다. 샤프트(312)는 제 1 단부(315)와, 제 1 단부(315)와 반대측의 제 2 단부(316)를 포함한다.
정착 장치(300A)는 샤프트(312)의 제 2 단부(316)에 부착된 기어(321)와, 기어(321)에 연결되는 모터(330)를 구비한다. 모터(330)는 기어(321)를 통해 샤프트(312)를 회전시킨다. 이 결과, 접촉통(311)은 샤프트(312)와 일체적으로 회전한다.
정착 장치(300A)는 샤프트(312)를 회전 가능하게 지지하는 한쌍의 스러스트 베어링(317)을 구비한다. 한쌍의 스러스트 베어링(317)은 샤프트(312)의 제 1 단부(315)와 접촉통(311) 사이 및 기어(321)와 접촉통(311) 사이에 각각 설치된다. 스러스트 베어링(317)은 샤프트(312)의 회전뿐만 아니라 샤프트(312)의 축방향의 변위도 허용한다.
정착 장치(300A)는 샤프트(312)의 제 1 단부(315)에 접촉하도록 설치된 캠 기어(318)와, 캠 기어(318)에 접속되는 모터(319)를 포함한다. 샤프트(312)에 대해서 편심되어 설치된 캠 기어(318)는 모터(319)에 맞물리는 둘레면(361)과, 샤프트(312)의 제 1 단부(315)에 접촉하는 압박면(362)을 포함한다. 압박면(362)은 샤프트(312)의 제 2 단부(316)를 향해서 서서히 두꺼워진다. 도 13에 나타내어지는 벡터는 시트(S)의 반송 방향을 의미하는 제 1 방향(D1)을 예시한다. 모터(319)는 캠 기어(318)를 샤프트(312)에 대해서 편심 회전시킨다. 이 결과, 샤프트(312) 및 접촉통(311)은 제 1 방향(D1)에 직교하는 제 1 교차 방향(T1)으로 압박·변위된다. 본 실시형태에 있어서, 캠 기어(318)는 캠 요소로서 예시된다.
정착 장치(300A)는 샤프트(312)의 제 2 단부(316)에 인접해서 설치된 코일 스프링(363)을 구비한다. 코일 스프링(363)은 제 2 단부(316)에 부착된 기어(321)를 제 1 교차 방향(T1)과 반대 방향의 제 2 교차 방향(T2)으로 바이어싱한다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 교차 방향(T1)과 제 2 교차 방향(T2)으로 접촉통(311)을 왕복 이동시키는 모터(319) 및 코일 스프링(363)은 구동원으로서 예시된다.
도 14는 모터(319)에 의한 러빙 롤러(310)의 왕복 이동을 나타낸다. 도 14의 상측 도면은 캠 기어(318)에 접근한 접촉통(311)을 갖는 정착 장치(300A)의 개략적인 평면도이다. 도 14의 하측 도면은 캠 기어(318)로부터 이간된 접촉통(311)을 갖는 정착 장치(300A)의 개략적인 평면도이다. 도 11A∼도 11D, 도 13 및 도 14를 사용하여 정착 장치(300A)가 더 설명된다.
상술한 바와 같이, 캠 기어(318)는 샤프트(312)에 대해서 편심되어 설치된다. 도 14에 있어서, 캠 기어(318)와 샤프트(312)의 편심량은 부호「e」를 사용해서 나타내어져 있다. 도 14의 상측 도면에 나타내어지는 바와 같이, 캠 기어(318)의 두께가 얇은 부분에 샤프트(312)의 제 1 단부(315)가 접촉할 때 접촉통(311)은 캠 기어(318)에 접근한다. 도 14의 하측 도면에 나타내어지는 바와 같이, 캠 기어(318)의 두께가 두꺼운 부분에 샤프트(312)의 제 1 단부(315)가 접촉할 때 접촉통(311)은 캠 기어(318)로부터 이간된다. 도 14에 있어서, 접촉통(311)의 제 1 교차 방향(T1) 또는 제 2 교차 방향(T2)의 변위량은 부호 「M」를 사용해서 나타내어져 있다.
도 14의 하측 도면에 나타내어지는 바와 같이, 접촉통(311)이 캠 기어(318)로부터 이간되었을 때 코일 스프링(363)은 압축된다. 그 후, 샤프트(312)의 제 1 단부(315)가 캠 기어(318)의 압박면(362) 상에서 이동하고, 제 1 단부(315)와 캠 기어(318)의 압박면(362)의 접촉 위치가 캠 기어(318)의 두께가 얇은 부분으로 이동하면 코일 스프링(363)은 신장된다. 이렇게 해서, 코일 스프링(363)은 샤프트(312)의 제 1 단부(315)와 캠 기어(318) 사이의 접촉을 적절하게 유지한다. 이 결과, 모터(319)에 의한 캠 기어(318)의 회전에 기인하는 접촉통(311)의 왕복 이동이 적절하게 달성된다.
도 15A 및 15B는 정착 장치(300A) 및 정착 장치(300A)와 협동해서 시트(S) 상의 화상층(I)을 정착시키는 반송 장치의 개략적인 측면도이다. 도 15A는 정착 장치(300A) 및 반송 장치를 전체적으로 나타낸다. 도 15B는 러빙 롤러(310) 주위의 확대도이다. 도 4, 도 13, 도 15A 및 도 15B를 사용하여 정착 장치(300A)가 더 설명된다.
반송 장치는 정착 장치(300A)의 상류에 설치되는 상류 반송 장치(410A)와, 정착 장치(300A)의 하류에 설치되는 하류 반송 장치(420A)를 포함한다. 상류 반송 장치(410A) 및 하류 반송 장치(420A)는 제 1 실시형태와 마찬가지로 시트(S)를 반송하는 반송 요소로서 예시된다.
반송 장치는 상류 반송 장치(410A)와 하류 반송 장치(420A) 사이에 설치되는 중간 반송 유닛(450)을 구비한다. 본 실시형태에 있어서, 상류 반송 장치(410A) 및 하류 반송 장치(420A)에 추가해서 중간 반송 유닛(450)도 반송 요소로서 예시된다.
상류 반송 장치(410A)는 제 1 실시형태와 마찬가지로 상측 롤러(411) 및 하측 롤러(412)를 구비한다. 상류 반송 장치(410A)는 중간 반송 유닛(450)으로의 시트(S)의 반송을 안정화시키기 위한 상측 가이드판(461)과, 상측 가이드판(461)의 하방에 설치되는 하측 가이드판(462)을 구비한다. 상측 롤러(411)와 하측 롤러(412)에 의해 반송된 시트(S)는 상측 가이드판(461) 및 하측 가이드판(462)으로 안내되어 중간 반송 유닛(450)에 공급된다.
하류 반송 장치(420A)는 제 1 실시형태와 마찬가지로 상측 롤러(421) 및 하측 롤러(422)를 구비한다. 하류 반송 장치(420A)는 중간 반송 유닛(450)으로부터 상측 롤러(421)와 하측 롤러(422) 사이에 형성되는 닙부로의 시트(S)의 반송을 안정화시키기 위한 상측 가이드판(463)과, 상측 가이드판(463)의 하방에 설치되는 하측 가이드판(464)을 구비한다. 중간 반송 유닛(450)에 의해 반송된 시트(S)는 상측 가이드판(463) 및 하측 가이드판(464)으로 안내되어 상측 롤러(421)와 하측 롤러(422) 사이의 닙부에 공급된다.
도 15A 및 도 15B에는 정착 장치(300A)로서 러빙 롤러(310)의 접촉통(311) 및 샤프트(312)가 개략적으로 나타내어져 있다. 접촉통(311)은 제 1 실시형태와 마찬가지로 샤프트(312)의 둘레면을 둘러싸는 대략 원통형상의 탄성층(313)과, 탄성층(313)의 외주면을 피복하는 부직포층(314)을 구비한다. 탄성층(313)은 예를 들면, 스폰지나 비교적 높은 유연성을 갖는 다른 탄성재료를 사용해서 형성된다. 부직포층(314)은 예를 들면, 도 4에 관련해서 설명된 종류의 부직포를 사용해서 형성된다.
중간 반송 유닛(450)은 구동 롤러(451)와, 종동 롤러(452)와, 구동 롤러(451)와 종동 롤러(452) 사이에서 연장되는 무단 벨트(453)를 포함한다. 시트(S)는 상류 반송 장치(410A)로부터 무단 벨트(453) 상으로 송출된다. 구동 롤러(451)는 무단 벨트(453)를 주회시켜서 시트(S)를 그 후 하류 반송 장치(420A)를 향해서 반송한다. 종동 롤러(452)는 무단 벨트(453)의 주회에 따라 회전한다. 도 15A 및 도 15B 중에 나타내어지는 벡터의 방향은 시트(S)의 반송 방향을 의미하는 제 1 방향(D1)으로서 예시된다. 또한, 도 15A 및 도 15B 중의 벡터의 크기는 시트(S)의 반송 속도를 의미하는 제 1 속도(V1)로서 예시된다. 본 실시형태에 있어서, 무단 벨트(453)는 반송 벨트로서 예시된다.
중간 반송 유닛(450)은 백업 롤러(340A)와, 백업 롤러(340A)에 접속되는 실린더 장치(350A)를 구비한다. 실린더 장치(350A)는 백업 롤러(340A)를 러빙 롤러(310)에 대해서 이간 접촉시킨다. 본 실시형태에 있어서, 실린더 장치(350A)는 이간 접촉 기구로서 예시된다. 대체적으로, 백업 롤러(340A)를 러빙 롤러(310)에 대해서 이간 접촉시킬 수 있는 다른 기구가 이간 접촉 기구로서 사용되어도 좋다.
실린더 장치(350A)는 시판되는 실린더 장치와 마찬가지로 외각체(外殼體)(353)와, 외각체(353)에 대해서 출몰 가능하게 형성된 로드(354)를 구비한다. 로드(354)는 백업 롤러(340A)를 회전 가능하게 지지하는 선단부를 포함한다. 로드(354)는 예를 들면, 외각체(353) 내에 공급되는 작동 유체(예를 들면, 오일이나 공기)에 의해 외각체(353)로부터 압출된다. 이 결과, 백업 롤러(340A)는 러빙 롤러(310)를 향해서 변위된다. 러빙 롤러(310)를 향해서 변위된 백업 롤러(340A)는 무단 벨트(453)를 러빙 롤러(310)에 압박시킨다. 이렇게 해서, 러빙 롤러(310)의 둘레면은 변형되어 제 1 실시형태와 마찬가지로 정착 장치(300A)를 통과하는 시트(S)의 상면을 따르는 상측 닙면(N1)이 된다. 또한, 백업 롤러(340A)의 둘레면을 따라 변형된 무단 벨트(453)의 외면은 하측 닙면(N2)이 된다. 본 실시형태에 있어서, 시트(S)의 상면에 형성된 화상(화상층(I))에 접촉하는 상측 닙면(N1)은 접촉면으로서 예시된다.
중간 반송 유닛(450)에 의해 반송되는 시트(S)는 무단 벨트(453)와 러빙 롤러(310) 사이를 통과한다. 도 13에 관련해서 설명된 모터(330)는 상측 닙면(N1)이 제 1 방향(D1)으로 제 1 속도(V1)와는 다른 제 2 속도(V2)로 이동하도록 러빙 롤러(310)를 회전시킨다. 본 실시형태에 있어서, 제 2 속도(V2)는 제 1 속도(V1)보다 크게 설정된다. 대체적으로, 제 2 속도(V2)는 제 1 속도(V1)보다 작아도 좋다.
도 13에 관련해서 설명된 바와 같이, 캠 기어(318)의 회전에 의해 상측 닙면(N1)은 제 1 교차 방향(T1) 및 제 2 교차 방향(T2)으로 왕복 이동한다. 또한, 제 1 방향(D1)에 있어서의 시트(S)와 상측 닙면(N1)의 속도차에 의해 제 1 방향(D1)에 있어서의 화상층(I)으로의 러빙이 달성된다. 본 실시형태에 있어서, 모터(330)는 상측 닙면(N1)을 제 1 방향(D1)으로 이동시킨다. 대체적으로, 모터(330)는 상측 닙면(N1)을 제 1 방향(D1)과 반대의 제 2 방향으로 이동시켜도 좋다. 또한, 대체적으로, 정착 장치(300A)로부터 모터(330) 및 기어(321)가 제거되어도 좋다. 이 때, 화상층(I)에 대한 러빙은 제 1 교차 방향(T1) 및 제 2 교차 방향(T2)으로의 접촉통(311)의 왕복 이동에 의해 달성된다. 이 경우, 샤프트(312)는 바람직하게는 접촉통(311)을 회전 가능하게 지지한다.
도 16은 시트(S)가 중간 반송 유닛(450)을 통과한 후의 정착 장치(300A) 및 반송 장치의 개략적인 측면도이다. 도 15A∼도 16을 사용하여 정착 장치(300A) 및 반송 장치가 더 설명된다.
상류 반송 장치(410A)는 스위치 레버(465)를 구비한다. 스위치 레버(465)는 하측 롤러(412)에 인접해서 설치되는 회동 샤프트(466)와, 회동 샤프트(466)로부터 연장되는 암(467)을 포함한다. 암(467)은 상측 롤러(411)와 하측 롤러(412) 사이의 닙부의 하류에서 상측 가이드판(461)과 하측 가이드판(462)에 의해 규정되는 반송로(PS)를 가로지르는 기준 위치(도 16 참조)와, 기준 위치에 대해서 경사진 경사 위치(도 15A 참조) 사이에서 회동한다.
기준 위치에 있는 암(467)은 상측 롤러(411)와 하측 롤러(412)에 의해 송출된 시트(S)의 선두 가장자리에 의해 경사 위치로 회동한다. 회동 샤프트(466)에는 트위스트 코일 스프링이라는 바이어싱 요소(도시 생략)가 부착된다. 바이어싱 요소는 암(467)을 기준 위치로 복귀시키도록 스위치 레버(465)를 바이어싱한다. 이렇게 해서, 상류 반송 장치(410A)로부터 중간 반송 유닛(450)으로의 시트(S)의 반송이 완료되면 암(467)은 바이어싱 요소에 의해 기준 위치로 복귀된다.
암(467)이 경사 위치에 도달했을 때 스위치 레버(465)는 실린더 장치(350A)의 외각체(353)로의 작동 유체의 유입출을 제어하는 유체 제어 장치(도시 생략)에 제 1 트리거 신호를 출력한다. 유체 제어 장치는 제 1 트리거 신호에 의거하여 외각체(353) 내에 작동 유체를 유입시켜 로드(354)를 외각체(353)로부터 신장시킨다. 이 결과, 백업 롤러(340A)는 러빙 롤러(310)에 접근한다. 암(467)이 기준 위치에 도달했을 때 스위치 레버(465)는 유체 제어 장치에 제 2 트리거 신호를 출력한다. 유체 제어 장치는 제 2 트리거 신호에 의거하여 외각체(353)로부터 작동 유체를 배출시켜 로드(354)를 외각체(353) 내로 몰입시킨다. 이 결과, 도 16에 나타내어지는 바와 같이, 백업 롤러(340A) 및 무단 벨트(453)는 러빙 롤러(310)로부터 이간된다. 이렇게 해서, 무단 벨트(453)와 러빙 롤러(310) 사이의 불필요한 러빙이 억제된다.
제 2 실시형태에 의한 정착 장치(300A), 정착 장치(300A)로의 시트(S)의 반송을 담당하는 반송 장치(상류 반송 장치(410A), 중간 반송 유닛(450) 및 하류 반송 장치(420A))는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 장치(300) 및 반송 장치 대신에 도 8∼도 10에 관련해서 설명된 컬러 프린터(1)에 바람직하게 구성된다.
(제 3 실시형태)
<정착 장치>
도 17 및 도 18은 제 3 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치를 개략적으로 나타내는 측면도이다. 이하, 제 2 실시형태와 상위한 특징이 설명된다. 따라서, 제 2 실시형태에 관련된 설명과 중복된 설명은 생략된다. 이하의 설명에 있어서, 제 2 실시형태와 같은 요소에 대해서 같은 부호가 할당되어 있다. 이하에 있어서 설명되지 않은 요소에 대해서 제 2 실시형태에 의한 설명이 바람직하게 원용된다. 도 3, 도 17 및 도 18을 사용하여 제 3 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치가 설명된다.
반송 장치는 정착 장치(300A)의 상류에 설치되는 상류 반송 장치(410A)와, 정착 장치(300A)의 하류에 설치되는 하류 반송 장치(420A)를 포함한다. 상류 반송 장치(410A) 및 하류 반송 장치(420A)는 제 2 실시형태와 마찬가지로 시트(S)를 반송하는 반송 요소로서 예시된다.
반송 장치는 상류 반송 장치(410A)와 하류 반송 장치(420A) 사이에 설치되는 중간 반송 유닛(450B)을 구비한다. 본 실시형태에 있어서, 상류 반송 장치(410A) 및 하류 반송 장치(420A)에 추가해서 중간 반송 유닛(450B)도 반송 요소로서 예시된다.
중간 반송 유닛(450B)은 구동 롤러(451)와, 종동 롤러(452)와, 구동 롤러(451)와 종동 롤러(452) 사이에서 연장되는 무단 벨트(453)를 포함한다. 시트(S)는 상류 반송 장치(410A)로부터 무단 벨트(453) 상으로 송출된다. 구동 롤러(451)는 무단 벨트(453)를 주회시켜서 시트(S)를 그 후 하류 반송 장치(420A)를 향해서 반송한다. 종동 롤러(452)는 무단 벨트(453)의 주회에 따라 회전한다.
중간 반송 유닛(450B)은 구동 롤러(451)와 종동 롤러(452) 사이에 설치되는 상류 백업 롤러(343) 및 하류 백업 롤러(344)를 구비한다. 중간 반송 유닛(450B)은 상류 백업 롤러(343)와 하류 백업 롤러(344)를 회전 가능하게 지지하는 프레임(349)을 더 구비한다. 프레임(349)은 제 2 실시형태와 관련해서 설명된 실린더 장치(350A)와 동일한 이간 접촉 기구에 의해 무단 벨트(453)를 러빙 롤러(310)에 근접시키거나 또는 러빙 롤러(310)로부터 이간시킨다. 무단 벨트(453)의 러빙 롤러(310)에 대한 근접 및 이간은 제 2 실시형태와 마찬가지로 상류 반송 장치(410A)에 설치된 스위치 레버(465)에 의해 제어된다. 또한, 러빙 롤러(310)는 제 2 실시형태에 관련해서 설명된 기구에 의해 시트(S) 상의 화상층(I)에 대해서 3방향의 러빙을 부여한다. 본 실시형태에 있어서, 상류 백업 롤러(343) 및 하류 백업 롤러(344)는 제 2 실시형태에 관련해서 설명된 백업 롤러(340A)와 같은 역할을 담당한다.
중간 반송 유닛(450B)은 러빙 롤러(310)의 상류에 설치된 상류 유지 롤러(345) 및 하류 유지 롤러(346)를 구비한다. 상류 유지 롤러(345)는 상류 백업 롤러(343)에 대응해서 설치된다. 하류 유지 롤러(346)는 하류 백업 롤러(344)에 대응해서 설치된다.
스위치 레버(465)의 경사 위치로의 이동에 따라 상류 백업 롤러(343)는 무단 벨트(453)를 상류 유지 롤러(345)에 압박시킨다. 또한, 스위치 레버(465)의 경사 위치로의 이동에 따라 하류 백업 롤러(344)는 무단 벨트(453)를 하류 유지 롤러(346)에 압박시킨다. 이 결과, 상류 백업 롤러(343)/상류 유지 롤러(345)와 하류 백업 롤러(344)/하류 유지 롤러(346) 사이의 무단 벨트(453)는 러빙 롤러(310)의 둘레면에 압박된다. 이렇게 해서, 러빙 롤러(310)는 프레임(349)을 향해서 만곡된 무단 벨트(453)의 주행 경로를 규정한다. 이 결과, 러빙 롤러(310)와 시트(S) 상의 화상층(I) 사이의 비교적 긴 러빙 시간이 확보된다. 이것은 도 3에 관련해서 설명된 바와 같이, 정착률(FR)의 향상에 바람직하게 기여한다.
러빙 롤러(310)가 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙하고 있는 동안 시트(S)는 상류 백업 롤러(343)와 상류 유지 롤러(345) 사이 및 하류 백업 롤러(344)와 하류 유지 롤러(346) 사이에서 적절하게 유지된다. 제 2 실시형태에 관련해서 설명된 바와 같이, 러빙 롤러(310)는 시트(S)의 반송 방향에 대해서 직교하는 방향으로도 왕복 러빙된다. 상류 백업 롤러(343), 상류 유지 롤러(345), 하류 백업 롤러(344) 및 하류 유지 롤러(346)에 의한 시트(S)의 협지는 시트(S)의 반송 방향에 대해서 직교 하는 방향으로도 왕복 러빙에 기인하는 시트(S)의 반송 불량을 억제한다.
본 실시형태에 있어서, 시트(S)는 상류 백업 롤러(343), 상류 유지 롤러(345), 하류 백업 롤러(344) 및 하류 유지 롤러(346)에 의해 협지되어 있다. 대체적으로, 시트(S)는 상류 백업 롤러(343) 및 상류 유지 롤러(345)에 의해서만 협지되어도 좋다. 또한, 대체적으로 시트(S)는 하류 백업 롤러(344) 및 하류 유지 롤러(346)에 의해서만 협지되어도 좋다.
(제 4 실시형태)
<러빙 롤러>
도 19A 및 도 19B는 제 4 실시형태에 관련해서 설명되는 러빙 롤러를 개략적으로 나타낸다. 도 19A는 러빙 롤러의 개략적인 단면도이다. 도 19B는 러빙 롤러의 개략적인 평면도이다. 제 4 실시형태에 관련해서 설명되는 러빙 롤러는 상기 실시형태에 나타내어진 러빙 롤러(310)를 대신해서 바람직하게 적용된다.
본 실시형태에 있어서, 러빙 롤러(310C)는 경질의 샤프트(312C)(예를 들면, 금속제 샤프트)와, 샤프트(312C)의 둘레면에 나선상으로 권취되는 부직포 벨트(314C)를 구비한다. 부직포 벨트(314C)는 예를 들면, 도 4에 관련해서 설명된 부직포로 형성되어도 좋다.
본 실시형태에 있어서, 백업 롤러(340C)는 샤프트(312C)보다 연질인 탄성재료로 형성된다. 백업 롤러(340C)가 샤프트(312C)에 압접되었을 때 백업 롤러(340C)는 탄성 변형되고, 백업 롤러(340C)와 러빙 롤러(310C) 사이에 적절한 닙부가 형성된다. 상기 실시형태에 관련된 정착 원리에 의해 백업 롤러(340C)와 러빙 롤러(310C) 사이를 통과하는 시트(S)에 대한 러빙이 부여된다. 이렇게 해서, 시트(S) 상의 화상층(I)의 정착이 바람직하게 달성된다.
(제 5 실시형태)
<정착 장치>
도 20은 제 5 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다. 도 20을 사용하여 제 5 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치가 설명된다. 이하의 설명에 있어서, 제 1 실시형태와 같은 요소에 대해서 같은 부호가 할당되어 있다. 이하에 있어서 설명되지 않은 요소에 대해서 제 1 실시형태에 의한 설명이 바람직하게 원용된다.
화상층(I)이 형성된 시트(S)를 반송하는 반송 장치(400)는 벨트 유닛(450D)과, 벨트 유닛(450D)의 상류에 설치되는 상류 가이드 유닛(460)과, 벨트 유닛(450D)의 하류에 설치되는 하류 가이드 유닛(469)을 구비한다. 시트(S)는 상류 가이드 유닛(460)으로 안내되어 벨트 유닛(450D)으로 보내어진다. 그 후, 시트(S)는 벨트 유닛(450D)에 의해 하류 가이드 유닛(469)으로 보내어진다.
벨트 유닛(450D)은 구동 롤러(451)와, 종동 롤러(452)와, 구동 롤러(451)와 종동 롤러(452) 사이에서 연장되는 무단 벨트(453)와, 무단 벨트(453)에 장력을 부여하는 텐션 롤러(454)를 구비한다. 구동 롤러(451)의 회전에 의해 무단 벨트(453)는 구동 롤러(451), 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)의 주위에서 주회한다. 이 결과, 상류 가이드 유닛(460)으로부터 무단 벨트(453)의 외면(455) 상으로 송출된 시트(S)는 무단 벨트(453)의 주회에 따라 하류 가이드 유닛(469)으로 향한다. 본 실시형태에 있어서, 벨트 유닛(450D)은 반송 요소로서 예시된다. 또한, 무단 벨트(453)는 반송 벨트로서 예시된다.
벨트 유닛(450D)은 무단 벨트(453)의 외면(455)을 대전시키는 대전 장치(456)를 더 구비한다. 대전 장치(456)에 의해 대전된 무단 벨트(453)의 외면(455)은 정전기적으로 시트(S)를 흡착한다. 따라서, 시트(S)는 무단 벨트(453)에 의해 안정적으로 반송된다. 본 실시형태에 있어서, 무단 벨트(453)는 바람직하게는 PVDF라는 수지로 형성된다.
무단 벨트(453)는 시트(S)가 흡착되는 외면(455)과 반대측의 내면(457)을 포함한다. 벨트 유닛(450D)은 무단 벨트(453)의 내면(457)에 접촉하는 백업 롤러(340D)를 구비한다. 백업 롤러(340D)는 상류 백업 롤러(343)와 하류 백업 롤러(344)를 포함한다. 하류 백업 롤러(344)는 상류 백업 롤러(343)보다 하류 가이드 유닛(469)측에 설치된다.
정착 장치(300D)는 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙하는 러빙 롤러(310D)를 구비한다. 러빙 롤러(310D)는 상류 백업 롤러(343)에 대응하는 상류 러빙 롤러(323)와, 하류 백업 롤러(344)에 대응하는 하류 러빙 롤러(324)를 포함한다. 하류 러빙 롤러(324)는 상류 러빙 롤러(323) 후에 화상층(I)을 러빙한다. 본 실시형태에 있어서, 러빙 롤러(310D)는 러빙 기구로서 예시된다. 또한, 상류 러빙 롤러(323) 및 하류 러빙 롤러(324)는 상류 러빙 기구 및 하류 러빙 기구로서 각각 예시된다.
정착 장치(300D)는 상류 러빙 롤러(323) 및 하류 러빙 롤러(324)를 부분적으로 수용하는 하우징(329)을 구비한다. 하우징(329)은 무단 벨트(453)를 향해서 개구된다. 상류 러빙 롤러(323) 및 하류 러빙 롤러(324)는 하우징(329)의 개구부로부터 돌출되어 무단 벨트(453)의 외면(455) 또는 시트(S)에 접촉한다.
정착 장치(300D)는 러빙 롤러(310D)를 시트(S)에 압박시키는 압박 요소(355)를 구비한다. 본 실시형태에 있어서, 압박 요소(355)는 상류 러빙 롤러(323)를 시트(S)에 압박시키는 상류 코일 스프링(356)과, 하류 러빙 롤러(324)를 시트(S)에 압박시키는 하류 코일 스프링(357)을 포함한다. 대체적으로, 압박 요소(355)는 러빙 롤러(310D)를 시트(S)에 압박시키도록 형성된 실린더 장치이어도 좋다.
압박 요소(355)의 상단부는 하우징(329)의 천판(325)에 접속된다. 압박 요소(355)의 하단부는 예를 들면, 러빙 롤러(310D)의 샤프트(도시 생략)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(도시 생략)에 접속된다.
도 21은 정착 장치(300D)의 개략적인 평면도이다. 도 20 및 도 21을 사용하여 정착 장치(300D)가 더 설명된다.
정착 장치(300D)는 하우징(329)의 외면에 부착된 구동 기구(331)를 포함한다. 구동 기구(331)는 상류 러빙 롤러(323)의 샤프트(326)에 접속된 상류 기어(332)와, 하류 러빙 롤러(324)의 샤프트(327)에 접속된 하류 기어(333)와, 상류 기어(332)에 접속되는 상류 모터(334)와, 하류 기어(333)에 접속되는 하류 모터(335)를 포함한다. 상류 모터(334)는 상류 러빙 롤러(323)를 화상층(I) 상에서 회전시킨다. 하류 모터(335)는 하류 러빙 롤러(324)를 화상층(I) 상에서 회전시킨다. 본 실시형태에 있어서, 상류 모터(334) 및 하류 모터(335)는 구동 기구로서 예시된다.
하우징(329) 및 구동 기구(331)는 압박 요소(355)의 신축에 따른 러빙 롤러(310D)의 변위를 허용하도록 형성된다. 이렇게 해서, 러빙 롤러(310D)는 시트(S) 상의 화상층(I)에 적절하게 압박된다.
도 22는 러빙 롤러(310D)의 개략적인 단면도이다. 도 4 및 도 22를 사용하여 러빙 롤러(310D)가 설명된다.
러빙 롤러(310D)는 금속제의 샤프트(312D)와, 샤프트(312D)의 둘레면을 덮는 탄성층(313D)과, 탄성층(313D)의 둘레면을 덮는 부직포층(314D)을 구비한다. 상류 러빙 롤러(323)의 부직포층(314D)은 바람직하게는 하류 러빙 롤러(324)의 부직포층(314D)과는 다른 재질로 형성된다. 도 4에 관련해서 설명된 바와 같이, 부직포층(314D)의 재질의 차이에 기인해서 상류 러빙 롤러(323)는 하류 러빙 롤러(324)와는 다른 정착률(FR)로 화상층(I)을 시트(S)에 정착시킬 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 부직포층(314D)은 탄성층(313D) 상을 덮으므로 러빙 롤러(310D)의 둘레면은 탄성적인 둘레면을 구비한다.
도 23은 화상층(I) 상에서 압박된 상류 러빙 롤러(323) 및 하류 러빙 롤러(324)의 개략적인 단면도이다. 도 1A∼도 1C, 도 20, 도 21 및 도 23을 사용하여 러빙 롤러(310D)가 더 설명된다.
상류 코일 스프링(356)은 힘(F1)에 의해 상류 러빙 롤러(323)를 하방으로 바이어싱한다. 하류 코일 스프링(357)은 힘(F1)보다 큰 힘(F2)으로 하류 러빙 롤러(324)를 하방으로 바이어싱한다. 따라서, 하류 러빙 롤러(324)는 상류 러빙 롤러(323)보다 강한 힘으로 화상층(I)을 압박한다.
힘(F1)에 의해 압박된 상류 러빙 롤러(323)의 둘레면에는 화상층(I)을 따르는 평탄한 상류 닙면(UN)이 형성된다. 힘(F2)에 의해 압박된 하류 러빙 롤러(324)의 둘레면에는 화상층(I)을 따르는 평탄한 하류 닙면(DN)이 형성된다.
본 실시형태에 있어서, 하류 러빙 롤러(324)는 상류 러빙 롤러(323)와 같은 구조를 갖는다. 따라서, 힘(F2)보다 작은 힘(f1)로 압박된 상류 러빙 롤러(323)의 상류 닙면(UN)의 면적은 하류 러빙 롤러(324)의 하류 닙면(DN)의 면적보다 작다. 대체적으로, 하류 러빙 롤러(324)의 탄성층(313D)은 상류 러빙 롤러(323)의 탄성층(313D)보다 작은 경도를 가져도 좋다. 이 경우, 힘(F2)이 힘(F1) 이상이면 하류 닙면(DN)의 면적은 상류 닙면(UN)의 면적보다 커진다. 또한 대체적으로, 하류 러빙 롤러(324)의 탄성층(313D)은 상류 러빙 롤러(323)의 탄성층(313D)보다 큰 경도를 가져도 좋다. 이 경우, 힘(F2)이 힘(F1)보다 크면 상류 닙면(UN)과 하류 닙면(DN) 사이의 면적의 변동이 바람직하게 억제된다. 이 결과, 상류 러빙 롤러(323)에 의한 화상층(I)에의 러빙 시간과, 하류 러빙 롤러(324)에 의한 화상층(I)에의 러빙 시간 사이의 변동이 억제되어 정착 공정에 대한 파라미터 관리가 비교적 용이하게 달성된다.
상술한 바와 같이 화상층(I) 내의 착색 입자(P) 상면은 고분자 화합물(R)로 형성된 피막층으로 덮여지지만, 러빙 롤러(310D)의 러빙 동작에 의해 더욱 강고한 수지 피막이 형성되어 화상은 적절하게 보호된다. 즉 상류 러빙 롤러(323)에 의해 피막층이 강화된 화상층(I)은 시트(S)가 하류로 반송됨에 따라서 손상되기 어려워진다. 따라서, 상류 러빙 롤러(323)로부터의 압박력(즉, 힘(F1)) 또는 상류 닙면(UN)의 면적은 하류 러빙 롤러(324)로부터의 압박력(즉, 힘(F2)) 또는 하류 닙면(DN)의 면적보다 작은 것이 바람직하다. 본 실시형태에 있어서, 상류 닙면(UN)의 면압은 예를 들면, 0.02g/㎠로 설정된다. 하류 닙면(DN)의 면압은 예를 들면, 0.20g/㎠로 설정된다.
도 23에 나타내어지는 바와 같이, 무단 벨트(453)는 제 1 속도(V1)로 시트(S)를 반송한다. 상류 모터(334)는 접촉면으로서 예시되는 상류 닙면(UN)이 시트(S)의 반송 방향으로 제 1 속도(V1)보다 큰 제 2 속도(V2)로 이동하도록 샤프트(312D)를 회전시킨다. 하류 모터(335)는 접촉면으로서 예시되는 하류 닙면(DN)이 시트(S)의 반송 방향으로 제 2 속도(V2)로 이동하도록 샤프트(312D)를 회전시킨다. 이 결과, 러빙 롤러(310D)는 화상층(I)을 러빙하면서 회전한다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 속도(V1)는 예를 들면, 300.0mm/초로 설정된다. 제 2 속도(V2)는 예를 들면, 301.5mm/초 이상으로 설정된다.
도 24 및 도 25는 상류 모터(334) 및 하류 모터(335)(도 21 참조)에 의한 러빙 롤러(310D)에 대한 다른 제어를 나타낸다. 도 21, 도 24 및 도 25를 사용하여 러빙 롤러(310D)가 더 설명된다.
상류 닙면(UN)/하류 닙면(DN)의 이동 속도가 제 1 속도(V1)와 다르면 상류 닙면(UN)/하류 닙면(DN)과 화상층(I) 사이의 러빙이 발생된다. 따라서, 도 24에 나타내어지는 바와 같이, 상류 모터(334)는 상류 닙면(UN)이 시트(S)의 반송 방향으로 제 1 속도(V1)보다 큰 제 2 속도(V2)로 이동하도록 샤프트(312D)를 회전시켜도 좋다. 또한, 하류 모터(335)는 하류 닙면(UN)이 시트(S)의 반송 방향으로 제 2 속도(V2)보다 큰 제 3 속도(V3)로 이동하도록 샤프트(312D)를 회전시켜도 좋다. 이 경우, 제 2 속도(V2)가 301.5mm/초로 설정될 때 제 3 속도(V3)는 예를 들면, 303.0mm/초로 설정되어도 좋다. 제 3 속도(V3)와 제 1 속도(V1)의 차는 제 2 속도(V2)와 제 1 속도(V1)의 차보다 크다. 따라서, 상류에 있어서 화상층(I)은 비교적 작은 속도차로 러빙되고, 하류에 있어서 화상층(I)은 비교적 큰 속도차로 러빙되게 된다. 이렇게 해서, 화상층(I)은 거의 손상되지 않고 비교적 큰 정착률(FR)로 정착되게 된다.
대체적으로, 도 25에 나타내어지는 바와 같이, 상류 모터(334)는 상류 닙면(UN)이 시트(S)의 반송 방향으로 제 1 속도(V1)보다 작은 제 2 속도(V2)로 이동하도록 샤프트(312D)를 회전시켜도 좋다. 또한, 하류 모터(335)는 하류 닙면(UN)이 시트(S)의 반송 방향으로 제 2 속도(V2)보다 큰 제 3 속도(V3)로 이동하도록 샤프트(312D)를 회전시켜도 좋다.
또한 대체적으로, 상류 모터(334) 및 하류 모터(335)는 러빙 롤러(310D)를 시트(S)의 반송 방향과는 역방향으로 상류 닙면(UN) 및 하류 닙면(DN)을 각각 이동시켜도 좋다.
제 5 실시형태에 의한 정착 장치(300D), 정착 장치(300D)로의 시트(S)의 반송을 담당하는 반송 장치(400)는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 장치(300) 및 반송 장치 대신에 도 8∼도 10에 관련해서 설명된 컬러 프린터(1)에 바람직하게 장착된다.
(제 6 실시형태)
<정착 장치>
도 26은 제 6 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다. 이하, 제 5 실시형태와 상위한 특징이 설명된다. 따라서, 제 5 실시형태에 관련된 설명과 중복된 설명은 생략된다. 이하의 설명에 있어서, 제 5 실시형태와 같은 요소에 대해서 같은 부호가 할당되어 있다. 이하에 있어서 설명되지 않은 요소에 대해서 제 5 실시형태에 의한 설명이 바람직하게 원용된다. 도 26을 사용하여 제 6 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치가 설명된다.
화상층(I)이 형성된 시트(S)를 반송하는 반송 장치(400E)는 벨트 유닛(450E)과, 벨트 유닛(450E)의 상류에 설치되는 상류 가이드 유닛(460)과, 벨트 유닛(450E)의 하류에 설치되는 하류 가이드 유닛(469)을 구비한다. 시트(S)는 상류 가이드 유닛(460)으로 안내되어 벨트 유닛(450E)으로 보내어진다. 그 후, 시트(S)는 벨트 유닛(450E)에 의해 하류 가이드 유닛(469)으로 보내어진다.
벨트 유닛(450E)은 구동 롤러(451)와, 종동 롤러(452)와, 구동 롤러(451)와 종동 롤러(452) 사이에서 연장되는 무단 벨트(453E)와, 무단 벨트(453E)에 장력을 부여하는 텐션 롤러(454)를 구비한다. 구동 롤러(451)의 회전에 의해 무단 벨트(453E)는 구동 롤러(451), 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)의 주위에서 주회한다. 이 결과, 상류 가이드 유닛(460)으로부터 무단 벨트(453E)의 외면(455) 상으로 송출된 시트(S)는 무단 벨트(453E)의 주회에 따라 하류 가이드 유닛(469)으로 향한다. 본 실시형태에 있어서, 벨트 유닛(450E)은 반송 요소로서 예시된다. 또한, 무단 벨트(453E)는 반송 벨트로서 예시된다.
벨트 유닛(450E)은 진공 장치(456E)를 구비한다. 무단 벨트(453E)에는 복수의 관통 구멍(458)이 형성된다. 시트(S)가 벨트 유닛(450E)에 의해 반송되고 있는 동안 진공 장치(456E)는 관통 구멍(458)을 통해 무단 벨트(453E) 상의 시트(S)를 흡인한다.
무단 벨트(453E)는 시트(S)가 흡착되는 외면(455)과 반대측의 내면(457)을 포함한다. 벨트 유닛(450E)은 무단 벨트(453E)의 내면(457)에 접촉하는 백업 롤러(340D)를 구비한다. 백업 롤러(340D)는 상류 백업 롤러(343)와 하류 백업 롤러(344)를 포함한다. 하류 백업 롤러(344)는 상류 백업 롤러(343)보다 하류 가이드 유닛(469)측에 설치된다.
정착 장치(300E)는 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙하는 러빙 롤러(310E)를 구비한다. 러빙 롤러(310E)는 상류 백업 롤러(343)에 대응하는 상류 러빙 롤러(323E)와, 하류 백업 롤러(344)에 대응하는 하류 러빙 롤러(324E)를 포함한다. 하류 러빙 롤러(324E)는 상류 러빙 롤러(323E) 후에 화상층(I)을 러빙한다. 본 실시형태에 있어서, 러빙 롤러(310E)는 러빙 기구로서 예시된다. 또한, 상류 러빙 롤러(323E) 및 하류 러빙 롤러(324E)는 상류 러빙 기구 및 하류 러빙 기구로서 각각 예시된다.
정착 장치(300E)는 상류 러빙 롤러(323E) 및 하류 러빙 롤러(324E)를 부분적으로 수용하는 하우징(329)을 구비한다. 하우징(329)은 무단 벨트(453E)를 향해서 개구된다. 상류 러빙 롤러(323E) 및 하류 러빙 롤러(324E)는 하우징(329)의 개구부로부터 돌출되어 무단 벨트(453E)의 외면(455) 또는 시트(S)에 접촉한다.
제 5 실시형태와 달리 상류 러빙 롤러(323E) 및 하류 러빙 롤러(324E)는 하우징(329) 내에 고정적으로 부착된다. 따라서, 상류 러빙 롤러(323E) 및 하류 러빙 롤러(324E)는 무단 벨트(453E)에 대해서 이간 접촉하지 않아도 좋다. 또한, 상류 러빙 롤러(323E) 및 하류 러빙 롤러(324E)는 제 5 실시형태와 같은 구동 기구에 의해 회전된다.
도 27은 화상층(I)을 러빙하는 상류 러빙 롤러(323E) 및 하류 러빙 롤러(324E)의 개략적인 단면도이다. 도 26 및 도 27을 사용하여 러빙 롤러(310E)가 더 설명된다.
러빙 롤러(310E)는 금속제의 샤프트(312D)와, 샤프트(312D)의 둘레면을 덮는 기층(313E)과, 기층(313E)에 식설(植設)된 브러시(314e)로 이루어지는 브러시층(314E)을 구비한다. 브러시(314e)는 레이온(파일 섬도:300D/100F)이나 폴리에스테르(파일 섬도:75D/12F)로 형성되어도 좋다. 이렇게 해서, 러빙 롤러(310E)는 브러시(314e)가 설치된 둘레면을 구비한다.
본 실시형태에 있어서, 브러시(314e)는 기층(313E)을 통해 샤프트(312D)에 부착된다. 대체적으로, 접착제를 사용하여 샤프트(312D)에 직접적으로 접착되어도 좋다.
본 실시형태에 있어서, 상류 러빙 롤러(323E)의 브러시(314e)는 하류 러빙 롤러(324E)의 브러시(314e)와 동일하다. 상류 러빙 롤러(323E)의 브러시(314e)는 하류 러빙 롤러(324E)의 브러시(314e)보다 기층(313E)으로부터 크게 돌출된다. 또한, 상류 러빙 롤러(323E)의 지름은 하류 러빙 롤러(324E)의 지름과 같고, 브러시(314e)의 돌출량은 기층(313E)의 두께에 의해 조정되어 있다.
본 실시형태에 있어서, 화상층(I)과 상류 러빙 롤러(323E)의 브러시층(314E)의 간섭량은 화상층(I)과 하류 러빙 롤러(324E)의 브러시층(314E)의 간섭량과 대략 같게 설정된다. 또한, 상류 러빙 롤러(323E)는 하류 러빙 롤러(324E)와 대략 같은 회전수로 회전된다.
상술한 바와 같이 상류 러빙 롤러(323E)의 브러시(314e)는 하류 러빙 롤러(324E)의 브러시(314e)보다 기층(313E)으로부터 크게 돌출되므로 러빙 롤러(310E)가 회전하고 있는 동안에 상류 러빙 롤러(323E)의 브러시(314e)가 화상층(I)에 부여하는 부하는 하류 러빙 롤러(324E)의 브러시(314e)가 화상층(I)에 부여하는 부하보다 작아진다. 이렇게 해서, 화상층(I)은 거의 손상되지 않고 비교적 큰 정착률(FR)로 정착되게 된다.
또한, 상류 러빙 롤러(323E)와 하류 러빙 롤러(324E) 사이에서 브러시(314e)의 굽힘 강도, 굵기나 다른 특성에 차이가 설정되어도 좋다. 상류 러빙 롤러(323E)와 하류 러빙 롤러(324E) 사이에서의 브러시(314e)의 특성의 차이에 따라 상류 러빙 롤러(323E)의 브러시(314e)가 화상층(I)에 부여하는 부하가 하류 러빙 롤러(324E)의 브러시(314e)가 화상층(I)에 부여하는 부하보다 작게 되어도 좋다.
제 6 실시형태에 의한 정착 장치(300E), 정착 장치(300E)로의 시트(S)의 반송을 담당하는 반송 장치(400E)는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 장치(300) 및 반송 장치 대신에 도 8∼도 10에 관련해서 설명된 컬러 프린터(1)에 바람직하게 장착된다.
(제 7 실시형태)
<정착 장치>
도 28은 제 7 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다. 이하, 제 5 실시형태와 상위한 특징이 설명된다. 따라서, 제 5 실시형태에 관련된 설명과 중복된 설명은 생략된다. 이하의 설명에 있어서, 제 5 실시형태와 같은 요소에 대해서 같은 부호가 할당되어 있다. 이하에 있어서 설명되지 않은 요소에 대해서 제 5 실시형태에 의한 설명이 바람직하게 원용된다. 도 28을 사용하여 제 7 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치가 설명된다.
제 5 실시형태와 마찬가지로 화상층(I)이 형성된 시트(S)를 반송하는 반송 장치(400)는 벨트 유닛(450D)과, 벨트 유닛(450D)의 상류에 설치되는 상류 가이드 유닛(460)과, 벨트 유닛(450D)의 하류에 설치되는 하류 가이드 유닛(469)을 구비한다. 시트(S)는 상류 가이드 유닛(460)으로 안내되어 벨트 유닛(450D)으로 보내어진다. 그 후, 시트(S)는 벨트 유닛(450D)에 의해 하류 가이드 유닛(469)으로 보내어진다.
정착 장치(300F)는 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙하는 러빙 롤러(310D)를 구비한다. 러빙 롤러(310D)는 상류 백업 롤러(343)에 대응하는 상류 러빙 롤러(323)와, 하류 백업 롤러(344)에 대응하는 하류 러빙 롤러(324)를 포함한다. 하류 러빙 롤러(324)는 상류 러빙 롤러(323) 후에 화상층(I)을 러빙한다.
정착 장치(300F)는 상류 러빙 롤러(323) 및 하류 러빙 롤러(324)를 부분적으로 수용하는 하우징(329)을 구비한다. 하우징(329)은 무단 벨트(453)를 향해서 개구된다. 상류 러빙 롤러(323) 및 하류 러빙 롤러(324)는 하우징(329)의 개구부로부터 돌출되어 무단 벨트(453)의 외면(455) 또는 시트(S)에 접촉한다.
정착 장치(300F)는 실린더 기구(370)를 구비한다. 실린더 기구(370)는 러빙 롤러(310D)를 무단 벨트(453) 상의 시트(S)의 화상층(I)에 대해서 이간 접촉시킨다. 본 실시형태에 있어서, 실린더 기구(370)는 이간 접촉 기구로서 예시된다. 대체적으로, 이간 접촉 기구는 러빙 롤러(310D)를 무단 벨트(453)에 대해서 이간 접촉시키도록 형성된 다른 구조이어도 좋다. 예를 들면, 러빙 롤러(310D)는 레버 암을 사용하여 무단 벨트(453)에 대해서 이간 접촉되어도 좋다.
실린더 기구(370)는 상류 러빙 롤러(323)를 무단 벨트(453) 상의 시트(S)의 화상층(I)에 대해서 이간 접촉시키는 상류 실린더 장치(371)와, 하류 러빙 롤러(324)를 무단 벨트(453) 상의 시트(S)의 화상층(I)에 대해서 이간 접촉시키는 하류 실린더 장치(372)를 포함한다.
실린더 기구(370)는 작동 유체가 유입출되는 외각체(353F)와, 외각체(353F)에 대해서 출몰 가능하게 형성된 로드(354F)를 포함한다. 외각체(353F)는 하우징(329)의 천판(325)에 부착된다. 상류 실린더 장치(371)의 로드(354F)는 상류 러빙 롤러(323)의 샤프트(326)에 부착된다. 하류 실린더 장치(372)의 로드(354F)는 하류 러빙 롤러(324)의 샤프트(327)에 부착된다.
정착 장치(300F)는 실린더 기구(370)를 제어하는 제어 유닛(373)을 구비한다. 제어 유닛(373)은 외각체(353F)로의 작동 유체의 유입출을 제어한다. 제어 유닛(373)의 제어 하에서 외각체(353F)로 작동 유체가 유입되면 로드(354F)가 외각체(353F)로부터 신장되어 러빙 롤러(310D)는 화상층(I)에 압박된다. 제어 유닛(373)의 제어 하에서 외각체(353F)로부터 작동 유체가 유출되면 로드(354F)가 외각체(353F)에 몰입되어 러빙 롤러(310D)는 화상층(I)으로부터 이간된다.
제어 유닛(373)은 상류 실린더 장치(371)와 하류 실린더 장치(372)를 독립적으로 제어한다. 따라서, 제어 유닛(373)은 상류 러빙 롤러(323) 및 하류 러빙 롤러(324) 중 한쪽을 화상층(I)에 압박시키고, 다른쪽을 화상층(I)으로부터 이간시킬 수 있다. 또는 제어 유닛(373)은 상류 러빙 롤러(323) 및 하류 러빙 롤러(324)를 모두 화상층(I)에 압박시킬 수 있다. 필요에 따라, 제어 유닛(373)은 상류 러빙 롤러(323) 및 하류 러빙 롤러(324)를 모두 화상층(I)으로부터 이간시킬 수 있다. 예를 들면, 제어 유닛(373)은 시트(S)가 반송되고 있지 않은 동안 상류 러빙 롤러(323) 및 하류 러빙 롤러(324)를 모두 화상층(I)으로부터 이간시켜도 좋다.
상기 러빙 롤러(310D)의 이간 접촉은 시트(S)의 통과 타이밍에 맞춰서 이루어져도 좋다. 또는 화상층(I)을 형성하는데에 사용되는 액체 현상제나 시트(S)의 종류에 따라 러빙 롤러(310D)의 이간 접촉이 정해져도 좋다. 예를 들면, 비교적 손상되기 쉬운 화상층(I)을 형성하는 액체 현상제가 사용되면 상류 러빙 롤러(323)와 무단 벨트(453)의 간섭량이 하류 러빙 롤러(324)와 무단 벨트(453)의 간섭량보다 작아지도록 상류 러빙 롤러(323) 및/또는 하류 러빙 롤러(324)의 위치가 제어되어도 좋다.
제 7 실시형태에 의한 정착 장치(300F), 정착 장치(300F)로의 시트(S)의 반송을 담당하는 반송 장치(400)는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 장치(300) 및 반송 장치 대신에 도 8∼도 10에 관련해서 설명된 컬러 프린터(1)에 바람직하게 장착된다.
(제 8 실시형태)
<정착 장치>
도 29는 제 8 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다. 도 29를 사용하여 제 8 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치가 설명된다. 이하의 설명에 있어서, 상기 실시형태와 같은 요소에 대해서 같은 부호가 할당되어 있다. 이하에 있어서 설명되지 않은 요소에 대해서 상기 실시형태에 의한 설명이 바람직하게 원용된다.
화상층(I)이 형성된 시트(S)를 반송하는 반송 장치(400G)는 벨트 유닛(450G)과, 벨트 유닛(450G)의 상류에 설치되는 상류 가이드 유닛(460)과, 벨트 유닛(450G)의 하류에 설치되는 하류 가이드 유닛(469)을 구비한다. 시트(S)는 상류 가이드 유닛(460)으로 안내되어 벨트 유닛(450G)으로 보내어진다. 그 후, 시트(S)는 벨트 유닛(450G)에 의해 하류 가이드 유닛(469)으로 보내어진다.
벨트 유닛(450G)은 구동 롤러(451)와, 종동 롤러(452)와, 구동 롤러(451)와 종동 롤러(452) 사이에서 연장되는 무단 벨트(453)와, 무단 벨트(453)에 장력을 부여하는 텐션 롤러(454)를 구비한다. 구동 롤러(451)의 회전에 의해 무단 벨트(453)는 구동 롤러(451), 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)의 주위에서 주회한다. 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)는 무단 벨트(453)의 주회에 따라서 회전한다. 이 결과, 상류 가이드 유닛(460)으로부터 무단 벨트(453)의 외면(455) 상으로 송출된 시트(S)는 무단 벨트(453)의 주회에 따라 하류 가이드 유닛(469)으로 향한다. 시트(S)는 제 1 속도(V1)로 상류 가이드 유닛(460)으로부터 하류 가이드 유닛(469)으로 반송된다. 본 실시형태에 있어서, 상류 가이드 유닛(460)으로부터 하류 가이드 유닛(469)을 향하는 방향은 제 1 방향(D1)이라고 칭해진다. 벨트 유닛(450G)은 반송 요소로서 예시된다. 또한, 무단 벨트(453)는 반송 벨트로서 예시된다.
벨트 유닛(450G)은 무단 벨트(453)의 외면(455)을 대전시키는 대전 장치(456)를 더 구비한다. 대전 장치(456)에 의해 대전된 무단 벨트(453)의 외면(455)은 정전기적으로 시트(S)를 흡착한다. 따라서, 시트(S)는 무단 벨트(453)에 의해 안정적으로 반송된다. 본 실시형태에 있어서, 무단 벨트(453)는 바람직하게는 PVDF라는 수지로 형성된다.
무단 벨트(453)는 시트(S)가 흡착되는 외면(455)과 반대측의 내면(457)을 포함한다. 벨트 유닛(450G)은 무단 벨트(453)의 내면(457)에 접촉하는 백업 롤러(340)를 구비한다.
정착 장치(300G)는 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙하는 러빙 밴드(310G)를 구비한다. 러빙 밴드(310G)는 대략 원통상의 코어심(399)에 권취된 롤상의 부직포 롤(398)로서 준비된다. 러빙 밴드(310G)는 예를 들면, 도 4에 관련해서 설명된 부직포를 사용해서 밴드상으로 형성된 부직포 밴드이어도 좋다. 본 실시형태에 있어서, 러빙 밴드(310G)는 러빙 벨트로서 예시된다.
정착 장치(300G)는 부직포 롤(398)이 탑재되는 권출(unwinding) 스핀들(397)을 구비한다. 권출 스핀들(397)은 코어심(399)에 삽입 통과된다. 권출 스핀들(397)은 바람직하게는 코어심(399)을 유지하기 위한 척 기구(도시 생략)를 구비한다. 척 기구는 권출 스핀들(397) 상에서 부직포 롤(398)을 안정적으로 유지한다. 러빙 밴드(310G)는 권출 스핀들(397) 상의 부직포 롤(398)로부터 권출된다. 권출 스핀들(397)은 부직포 롤(398)로부터의 러빙 밴드(310G)의 권출에 따라 회전한다. 본 실시형태에 있어서, 권출 스핀들(397)은 권출부로서 예시된다.
정착 장치(300G)는 권출 스핀들(397)과 협동해서 회전하는 권취 스핀들(396)을 구비한다. 권취 스핀들(396)은 대략 원통상의 코어심(395)에 삽입 통과된다. 권출 스핀들(397)과 마찬가지로 권취 스핀들(396)은 코어심(395)을 유지하기 위한 척 기구(도시 생략)를 구비한다. 코어심(395)의 외주면에는 권출 스핀들(397)로부터 권출된 러빙 밴드(310G)의 단부가 접속된다. 권취 스핀들(396)의 회전에 따라 코어심(395)에 러빙 밴드(310G)가 권취된다. 이렇게 해서, 권취 스핀들(396)은 러빙 밴드(310G)를 권취할 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 권취 스핀들(396)은 권취부로서 예시된다.
정착 장치(300G)는 권출 스핀들(397)과 권취 스핀들(396) 사이에서 연장되는 러빙 밴드(310G)를 시트(S) 상의 화상층(I)에 압접시키는 압접 기구(350G)를 구비한다. 압접 기구(350G)는 백업 롤러(340)에 대응해서 설치된 압접 롤러(351G)와, 압접 롤러(351G)를 러빙 밴드(310G)를 향해서 바이어싱하는 코일 스프링(352G)을 구비한다. 본 실시형태에 있어서, 압접 기구(350G)는 제 1 압접 기구로서 예시된다.
권출 스핀들(397)로부터 권출된 러빙 밴드(310G)는 압접 롤러(351G)와 무단 벨트(453) 사이를 통과한 후 권취 스핀들(396)에 권취된다. 압접 롤러(351G)를 무단 벨트(453)를 향해서 바이어싱하는 코일 스프링(352G)은 러빙 밴드(310G)와 무단 벨트(453) 사이에 시트(S)를 끼우는 닙부(N)를 형성한다. 시트(S)가 닙부(N)를 통과할 때 압접 롤러(351G)는 화상층(I)에 러빙 밴드(310G)를 압접시킨다. 또한, 코일 스프링(352G)은 압접 롤러(351G)를 화상층(I)을 향해서 바이어싱한다. 본 실시형태에 있어서, 압접 롤러(351G)는 압접편으로서 예시된다. 또한, 코일 스프링(352G)은 바이어싱 요소로서 예시된다.
압접 롤러(351G)는 회전 샤프트(312G)와, 회전 샤프트(312G)를 회전 가능하게 유지하는 베어링(328)을 구비한다. 본 실시형태에 있어서, 권출 스핀들(397)로부터 권취 스핀들(396)로의 러빙 밴드(310G)의 이동에 따라 압접 롤러(351G)는 회전 샤프트(312G) 둘레에서 회전한다. 대체적으로, 권출 스핀들(397)로부터 권취 스핀들(396)로의 러빙 밴드(310G)의 이동 동안에 러빙 밴드(310G)가 슬라이딩하는 표면을 구비하는 봉체나 다른 요소가 압접편으로서 사용되어도 좋다.
본 실시형태에 있어서, 베어링(328)에 접속된 코일 스프링(352G)이 바이어싱 요소로서 예시된다. 대체적으로, 압접편을 화상층(I)을 향해서 바이어싱하는 실린더 장치나 다른 바이어싱 기구가 바이어싱 요소로서 사용되어도 좋다.
본 실시형태에 있어서, 무단 벨트(453)가 시트(S)를 반송하고 있는 동안에 권취 스핀들(396)은 러빙 밴드(310G)를 권취한다. 압접 롤러(351G)와 무단 벨트(453) 사이에서 끼워진 러빙 밴드(310G)는 권취 스핀들(396)이 회전하고 있는 동안에 제 1 방향(D1)으로 제 1 속도(V1)보다 느린 제 2 속도(V2)로 이동한다. 시트(S)의 반송 속도(제 1 속도(V1))와 권취 스핀들(396)에 의한 권취 속도(제 2 속도(V2)) 사이의 차이는 화상층(I)과 러빙 밴드(310G) 사이의 러빙을 야기한다. 따라서, 본 실시형태에 있어서, 권취 스핀들(396), 권출 스핀들(397) 및 압접 기구(350G)는 슬라이딩 기구로서 예시된다.
제 8 실시형태에 의한 정착 장치(300G), 정착 장치(300G)로의 시트(S)의 반송을 담당하는 반송 장치(400G)는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 장치(300) 및 반송 장치 대신에 도 8∼도 10에 관련해서 설명된 컬러 프린터(1)에 바람직하게 장착된다.
(제 9 실시형태)
<정착 장치>
제 9 실시형태에 의한 정착 장치는 압접 롤러(351G)를 무단 벨트로부터 이간시키기 위한 이간 장치를 구비하는 점에서 제 8 실시형태에 의한 정착 장치(300G)와 상위하다. 이하, 이간 장치가 설명된다. 또한, 설명의 명료화를 위해서 제 8 실시형태에 관련된 설명과 중복된 설명은 생략된다. 이하의 설명에 있어서, 제 8 실시형태와 같은 요소에 대해서 같은 부호가 할당되어 있다. 이하에 있어서 설명되지 않은 요소에 대해서 제 8 실시형태에 의한 설명이 바람직하게 원용된다.
도 30A 및 도 30B는 압접 롤러(351G)를 무단 벨트로부터 이간시키기 위한 이간 기구의 개략도이다. 도 30A는 무단 벨트에 근접한 근접 위치에 있는 압접 롤러(351G)를 나타낸다. 도 30B는 무단 벨트로부터 이간된 이간 위치에 있는 압접 롤러(351G)를 나타낸다. 또한, 도 30A 및 도 30B에는 이간 기구를 명료하게 나타내기 위해서 러빙 밴드는 나타내어져 있지 않다. 도 30A 및 도 30B를 사용하여 이간 기구가 설명된다.
압접 기구(350H)는 압접 롤러(351G)를 무단 벨트(453E)로부터 이간시키는 이간 기구(380)를 구비한다. 상기 코일 스프링(352G)은 압접 롤러(351G)의 회전 샤프트(312G)를 회전 가능하게 유지하는 베어링(328)에 접속되는 제 1 단부(358)와, 제 1 단부(358)와 반대측의 제 2 단부(359)를 포함한다. 이간 기구(380)는 제 2 단부(359)에 접속되는 봉상의 암(381)을 구비한다. 본 실시형태에 있어서, 압접 기구(350H)는 제 1 압접 기구로서 예시된다.
이간 기구(380)는 암(381)을 회동 가능하게 지지하는 회동 샤프트(382)를 구비한다. 암(381)은 회동 샤프트(382)에 접속되는 기단부(383)와, 기단부(383)와 반대측의 선단부(384)를 포함한다. 암(381)의 기단부(383)는 예를 들면, 트위스트 코일 스프링(도시 생략)을 통해 회동 샤프트(382)에 부착된다. 트위스트 코일 스프링은 암(381)을 하방으로 바이어싱한다. 이 결과, 압접 롤러(351G)가 근접 위치에 있는 동안 코일 스프링(352G)은 압축되어 압접 롤러(351G)를 시트(S) 상의 화상층(I)을 향해서 바이어싱한다.
이간 기구(380)는 회전 샤프트(385)와, 회전 샤프트(385)에 일체적으로 부착된 편심 캠편(386)을 구비한다. 회전 샤프트(385)는 예를 들면, 솔레노이드 스위치(도시 생략)나 다른 적절한 액츄에이터에 의해 회전된다. 이 결과, 편심 캠편(386)은 회전 샤프트(385) 둘레에서 편심 회전하여 암(381)의 선단부(384)를 상방으로 밀어 올린다. 이 결과, 압접 롤러(351G)는 이간 위치로 이동한다.
도 31A 및 도 31B는 제 9 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다. 도 31A는 반송 장치가 시트(S)를 반송하는 반송 기간에 있어서의 정착 장치 및 반송 장치를 나타낸다. 도 31B는 반송 장치가 시트(S)를 반송하고 있지 않은 정지 기간에 있어서의 정착 장치 및 반송 장치를 나타낸다. 도 30A∼도 31B를 사용하여 제 9 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치가 설명된다.
화상층(I)이 형성된 시트(S)를 반송하는 반송 장치(400H)는 벨트 유닛(450H)과, 벨트 유닛(450H)의 상류에 설치되는 상류 가이드 유닛(460)과, 벨트 유닛(450H)의 하류에 설치되는 하류 가이드 유닛(469)을 구비한다. 제 8 실시형태와 마찬가지로 반송 기간 동안 시트(S)는 상류 가이드 유닛(460)으로 안내되어 벨트 유닛(450H)으로 보내어진다. 그 후, 시트(S)는 벨트 유닛(450H)에 의해 하류 가이드 유닛(469)으로 보내어진다. 한편, 정지 기간 동안 벨트 유닛(450H)은 정지되어 시트(S)는 반송 장치(400H)로 보내어지지 않는다.
벨트 유닛(450H)은 구동 롤러(451)와, 종동 롤러(452)와, 구동 롤러(451)와 종동 롤러(452) 사이에서 연장되는 무단 벨트(453E)와, 무단 벨트(453E)에 장력을 부여하는 텐션 롤러(454)를 구비한다. 구동 롤러(451)의 회전에 의해 무단 벨트(453E)는 구동 롤러(451), 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)의 주위에서 주회한다. 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)는 무단 벨트(453E)의 주회에 따라서 회전한다. 반송 기간 동안 상류 가이드 유닛(460)으로부터 무단 벨트(453E)의 외면(455) 상으로 송출된 시트(S)는 무단 벨트(453E)의 주회에 따라 하류 가이드 유닛(469)으로 향한다. 시트(S)는 제 1 속도(V1)로 상류 가이드 유닛(460)으로부터 하류 가이드 유닛(469)으로 반송된다. 본 실시형태에 있어서, 상류 가이드 유닛(460)으로부터 하류 가이드 유닛(469)을 향하는 방향은 제 1 방향(D1)이라고 칭해진다. 벨트 유닛(450H)은 반송 요소로서 예시된다. 또한, 무단 벨트(453E)는 반송 벨트로서 예시된다.
벨트 유닛(450H)은 시트(S)를 반송하는 무단 벨트(453E)의 외면(455)과 반대측 내면(457)을 따라 설치되는 진공 장치(456E) 및 백업 롤러(340)를 구비한다. 무단 벨트(453E)에는 관통 구멍(458)이 형성된다. 진공 장치(456E)는 반송 기간 동안 관통 구멍(458)을 통해 시트(S)를 흡인한다. 이 결과, 무단 벨트(453E)의 주행에 따라 반송되는 시트(S)는 무단 벨트(453E)의 외면(455)에 흡착된다.
정착 장치(300H)는 제 8 실시형태와 마찬가지로 러빙 밴드(310G), 권출 스핀들(397), 권취 스핀들(396)을 구비한다. 또한, 정착 장치(300H)는 도 30A 및 도 30B에 관련해서 설명된 압접 기구(350H)를 구비한다. 또한, 도 31A 및 31B에는 압접 기구(350H)의 이간 기구(380)로서 암(381)이 부분적으로 나타내어져 있다.
반송 기간 동안 권취 스핀들(396) 및 권출 스핀들(397)은 정지되어 있다. 또한, 이간 기구(380)는 압접 롤러(351G)를 근접 위치에 유지한다. 따라서, 러빙 밴드(310G) 및 무단 벨트(453E)는 백업 롤러(340)와 압접 롤러(351G) 사이에서 끼워진다. 벨트 유닛(450H)에 의해 반송된 시트(S)는 러빙 밴드(310G)와 무단 벨트(453E) 사이에 형성된 닙부(N)를 통과한다. 이 때, 시트(S) 상의 화상층(I)은 러빙 밴드(310G)에 의해 러빙된다.
그 후, 벨트 유닛(450H)이 정지되면 도 30A 및 도 30B에 관련해서 설명된 바와 같이 이간 기구(380)는 압접 롤러(351G)를 이간 위치로 이동시킨다. 이 동안 권취 스핀들(396)은 압접 롤러(351G)의 이간 위치로의 이동에 따라 느슨해진 러빙 밴드(310G)를 권취한다.
다시 벨트 유닛(450H)이 작동되었을 때 이간 기구(380)는 압접 롤러(351G)를 근접 위치로 이동시킨다. 이 동안 권출 스핀들(397)은 러빙 밴드(310G)에 가해지는 장력이 일정하게 되도록 러빙 밴드(310G)를 권출한다. 이렇게 해서, 새롭게 벨트 유닛(450H)이 작동되었을 때 러빙 밴드(310G)의 새로운 부위가 화상층(I)에 러빙되게 된다. 이 결과, 러빙 밴드(310G)의 과도한 마모나 오염(예를 들면, 시트(S)의 종이가루, 오일성분이나 먼지에 기인한 오염)이 방지된다. 또한, 반송 기간 동안 러빙 밴드(310G)가 정지되므로 러빙 밴드(310G)의 교환 빈도가 저감된다.
도 32A 및 도 32B는 정착 장치(300H)의 다른 동작을 나타낸다. 도 32A는 근접 위치에 있는 압접 롤러(351G)를 나타낸다. 도 32B는 이간 위치에 있는 압접 롤러(351G)를 나타낸다. 도 30A, 도 30B, 도 32A 및 도 32B를 사용하여 정착 장치(300H)의 다른 동작이 설명된다. 또한, 도 32A 및 도 32B에는 압접 기구(350H)의 이간 기구(380)로서 암(381)이 부분적으로 나타내어져 있다.
반송 장치(400H)는 순차 시트(S)를 반송한다. 도 32A 및 도 32B에는 시트(S1)와, 시트(S1)에 계속해서 반송되는 시트(S2)가 나타내어져 있다. 본 실시형태에 있어서, 시트(S1)는 선행 시트로서 예시된다. 또한, 시트(S2)는 후속 시트로서 예시된다.
도 32A에 나타내어지는 바와 같이, 압접 롤러(351G)와 백업 롤러(340) 사이의 시트(S1)의 통과가 개시되면 이간 기구(380)는 압접 롤러(351G)를 근접 위치로 이동시킨다.
그 후, 시트(S1)가 압접 롤러(351G)와 백업 롤러(340) 사이를 통과하고 있는 동안 이간 기구(380)는 압접 롤러(351G)를 근접 위치에 유지한다. 이 동안 러빙 밴드(310G)는 시트(S1) 상의 화상층(I)을 러빙한다. 또한, 권취 스핀들(396) 및 권출 스핀들(397)은 압접 롤러(351G)가 근접 위치에 있는 동안 정지되어 있다.
도 32B에 나타내어지는 바와 같이, 시트(S1)가 압접 롤러(351G)와 백업 롤러(340) 사이를 통과한 후 이간 기구(380)는 압접 롤러(351G)를 이간 위치로 이동시킨다. 이 동안 권취 스핀들(396)은 압접 롤러(351G)의 이간 위치로의 이동에 따라 느슨해진 러빙 밴드(310G)를 권취한다.
이간 기구(380)는 그 후 압접 롤러(351G)와 백업 롤러(340) 사이의 시트(S2)의 통과가 개시될 때까지 압접 롤러(351G)를 이간 위치에 유지한다. 압접 롤러(351G)와 백업 롤러(340) 사이의 시트(S2)의 통과가 개시되면 이간 기구(380)는 다시 압접 롤러(351G)를 근접 위치로 이동시킨다. 압접 롤러(351G)가 근접 위치로 이동되는 동안 권출 스핀들(397)은 러빙 밴드(310G)의 장력이 일정하게 되도록 러빙 밴드(310G)를 권출한다.
본 실시형태에 있어서, 무단 벨트(453E)에 대한 압접 롤러(351G)의 이간 접촉시마다 권취 스핀들(396)에 의한 러빙 밴드(310G)의 권취 및 권출 스핀들(397)에 의한 러빙 밴드(310G)의 권출이 이루어진다. 대체적으로, 소정 매수의 시트(S)가 압접 롤러(351G)와 백업 롤러(340) 사이를 통과할 때마다 권취 스핀들(396)에 의한 러빙 밴드(310G)의 권취 및 권출 스핀들(397)에 의한 러빙 밴드(310G)의 권출이 이루어져도 좋다. 예를 들면, 40매∼50매의 시트(S)가 압접 롤러(351G)와 백업 롤러(340) 사이를 통과할 때마다 권취 스핀들(396)에 의한 러빙 밴드(310G)의 권취 및 권출 스핀들(397)에 의한 러빙 밴드(310G)의 권출이 이루어진다. 이 결과, 러빙 밴드(310G)의 교환 빈도가 저감된다.
제 9 실시형태에 의한 정착 장치(300H), 정착 장치(300H)로의 시트(S)의 반송을 담당하는 반송 장치(400H)는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 장치(300) 및 반송 장치 대신에 도 8∼도 10에 관련해서 설명된 컬러 프린터(1)에 바람직하게 장착된다.
(제 10 실시형태)
<정착 장치>
제 10 실시형태에 의한 정착 장치는 권취 스핀들 및 권출 스핀들의 배치의 점에서 제 8 실시형태에 의한 정착 장치(300G)와 상위하다. 이하, 제 8 실시형태와의 상위점이 설명된다. 또한, 설명의 명료화를 위해서 제 8 실시형태에 관련된 설명과 중복된 설명은 생략된다. 이하의 설명에 있어서, 제 8 실시형태와 같은 요소에 대해서 같은 부호가 할당되어 있다. 이하에 있어서 설명되지 않은 요소에 대해서 제 8 실시형태에 의한 설명이 바람직하게 원용된다.
도 33은 제 10 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다. 도 33을 사용하여 제 10 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치가 설명된다.
도 33에는 제 8 실시형태와 같은 반송 장치(400G)가 나타내어진다. 본 실시형태에 의한 정착 장치(300I)는 제 8 실시형태와 마찬가지로 반송 장치(400G)에 인접해서 설치된다.
정착 장치(300I)는 제 8 실시형태와 같은 러빙 밴드(310G) 및 압접 기구(350G)에 추가해서 권출 스핀들(397I) 및 권취 스핀들(396I)을 구비한다. 제 8 실시형태와는 달리 권출 스핀들(397I)은 반송 장치(400G)의 하류 가이드 유닛(469)의 근방에 설치된다. 또한, 권취 스핀들(396I)은 반송 장치(400G)의 상류 가이드 유닛(460)의 근방에 설치된다.
권출 스핀들(397I)은 제 8 실시형태와 마찬가지로 부직포 롤(398)의 코어심(399)에 삽입 통과된다. 권출 스핀들(397I)은 바람직하게는 코어심(399)을 유지하기 위한 척 기구(도시 생략)를 구비한다. 척 기구는 권출 스핀들(397I) 상에서 부직포 롤(398)을 안정적으로 유지한다. 러빙 밴드(310G)는 권출 스핀들(397I) 상의 부직포 롤(398)로부터 권출된다. 권출 스핀들(397I)은 부직포 롤(398)로부터의 러빙 밴드(310G)의 권출에 따라 회전한다. 본 실시형태에 있어서, 권출 스핀들(397I)은 권출부로서 예시된다.
권취 스핀들(396I)은 권출 스핀들(397I)과 협동해서 회전한다. 권취 스핀들(396I)은 대략 원통상의 코어심(395)에 삽입 통과된다. 권출 스핀들(397I)과 마찬가지로 권취 스핀들(396I)은 코어심(395)을 유지하기 위한 척 기구(도시 생략)를 구비한다. 코어심(395)의 외주면에는 권출 스핀들(397I)로부터 권출된 러빙 밴드(310G)의 단부가 접속된다. 권취 스핀들(396I)의 회전에 따라 코어심(395)에 러빙 밴드(310G)가 권취된다. 이렇게 해서, 권취 스핀들(396I)은 러빙 밴드(310G)를 권취할 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 권취 스핀들(396I)은 권취부로서 예시된다.
권출 스핀들(397I)로부터 권출된 러빙 밴드(310G)는 압접 롤러(351G)와 무단 벨트(453) 사이를 통과한 후 권취 스핀들(396I)에 권취된다. 압접 롤러(351G)를 무단 벨트(453)를 향해서 바이어싱하는 코일 스프링(352G)은 러빙 밴드(310G)와 무단 벨트(453) 사이에 시트(S)를 끼우는 닙부(N)를 형성한다. 시트(S)가 닙부(N)를 통과할 때 압접 롤러(351G)는 화상층(I)에 러빙 밴드(310G)를 압접시킨다. 또한, 코일 스프링(352G)은 압접 롤러(351G)를 화상층(I)을 향해서 바이어싱한다.
본 실시형태에 있어서, 무단 벨트(453)가 시트(S)를 반송하고 있는 동안 권취 스핀들(396I)은 러빙 밴드(310G)를 권취한다. 압접 롤러(351G)와 무단 벨트(453) 사이에서 끼워진 러빙 밴드(310G)는 권취 스핀들(396I)이 회전하고 있는 동안 제 2 방향(D2)으로 이동한다. 시트(S)의 반송 방향(제 1 방향(D1))과 권취 스핀들(396I)에 의한 권취 방향(제 2 방향(D2)) 사이의 차이는 화상층(I)과 러빙 밴드(310G) 사이의 러빙을 야기한다. 따라서, 본 실시형태에 있어서, 권취 스핀들(396I), 권출 스핀들(397I) 및 압접 기구(350G)는 러빙 기구로서 예시된다.
제 10 실시형태에 의한 정착 장치(300I), 정착 장치(300I)로의 시트(S)의 반송을 담당하는 반송 장치(400G)는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 장치(300) 및 반송 장치 대신에 도 8∼도 10에 관련해서 설명된 컬러 프린터(1)에 바람직하게 장착된다.
(제 11 실시형태)
<정착 장치>
도 34는 제 11 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다. 이하, 도 34를 사용하여 제 8 실시형태와의 상위점이 설명된다. 또한, 설명의 명료화를 위해서 제 8 실시형태에 관련된 설명과 중복된 설명은 생략된다. 이하의 설명에 있어서, 제 8 실시형태와 같은 요소에 대해서 같은 부호가 할당되어 있다. 이하에 있어서 설명되지 않은 요소에 대해서 제 8 실시형태에 의한 설명이 바람직하게 원용된다.
화상층(I)이 형성된 시트(S)를 반송하는 반송 장치(400)는 벨트 유닛(450D)과, 벨트 유닛(450D)의 상류에 설치되는 상류 가이드 유닛(460)과, 벨트 유닛(450D)의 하류에 설치되는 하류 가이드 유닛(469)을 구비한다. 시트(S)는 상류 가이드 유닛(460)으로 안내되어 벨트 유닛(450D)으로 보내어진다. 그 후, 시트(S)는 벨트 유닛(450D)에 의해 하류 가이드 유닛(469)으로 보내어진다.
벨트 유닛(450D)은 구동 롤러(451)와, 종동 롤러(452)와, 구동 롤러(451)와 종동 롤러(452) 사이에서 연장되는 무단 벨트(453)와, 무단 벨트(453)에 장력을 부여하는 텐션 롤러(454)를 구비한다. 구동 롤러(451)의 회전에 의해 무단 벨트(453)는 구동 롤러(451), 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)의 주위에서 주회한다. 이 결과, 상류 가이드 유닛(460)으로부터 무단 벨트(453)의 외면(455) 상으로 송출된 시트(S)는 무단 벨트(453)의 주회에 따라 하류 가이드 유닛(469)으로 향한다.
벨트 유닛(450D)은 제 8 실시형태와 마찬가지로 무단 벨트(453)의 외면(455)을 대전시키는 대전 장치(456)를 구비한다. 대전 장치(456)에 의해 대전된 무단 벨트(453)의 외면(455)은 정전기적으로 시트(S)를 흡착한다.
무단 벨트(453)는 시트(S)가 흡착되는 외면(455)과 반대측의 내면(457)을 포함한다. 벨트 유닛(450D)은 무단 벨트(453)의 내면(457)에 접촉하는 백업 롤러(340D)를 구비한다. 본 실시형태에 있어서, 백업 롤러(340D)는 상류 가이드 유닛(460)측에 설치된 상류 백업 롤러(343)와, 하류 가이드 유닛(469)측에 설치된 하류 백업 롤러(344)를 포함한다.
정착 장치(300J)는 제 8 실시형태와 마찬가지로 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙하는 러빙 밴드(310G)와, 부직포 롤(398)로부터 러빙 밴드(310G)를 권출하는 권출 스핀들(397)과, 권출 스핀들(397)로부터 권출된 러빙 밴드(310G)를 권취하는 권취 스핀들(396)을 구비한다. 정착 장치(300J)는 러빙 밴드(310G)를 화상층(I)을 향해서 압접시키는 압접 기구(350J)를 구비한다. 본 실시형태에 있어서, 압접 기구(350J)는 제 1 압접 기구로서 예시된다.
압접 기구(350J)는 권출 스핀들(397)과 권취 스핀들(396) 사이에 설치된 중간 롤러(379)를 구비한다. 중간 롤러(379)는 무단 벨트(453)로부터 이간되는 러빙 밴드(310G)의 주행 경로를 규정한다. 본 실시형태에 있어서, 중간 롤러(379)는 중간편으로서 예시된다.
압접 기구(350J)는 상류 백업 롤러(343)에 대응해서 설치된 상류 압접 롤러(323J)와, 하류 백업 롤러(344)에 대응해서 설치된 하류 압접 롤러(324J)를 포함한다. 시트(S)가 중간 롤러(379)와 무단 벨트(453) 사이를 통과하기 전에 상류 압접 롤러(323J)는 러빙 밴드(310G)를 화상층(I)에 압접시킨다. 시트(S)가 중간 롤러(379)와 무단 벨트(453) 사이를 통과한 후에 하류 압접 롤러(324J)는 러빙 밴드(310G)를 화상층(I)에 압접시킨다. 본 실시형태에 있어서, 상류 압접 롤러(323J)는 상류 압접편으로서 예시된다. 또한, 하류 압접 롤러(324J)는 하류 압접편으로서 예시된다.
상류 압접 롤러(323J)는 회전 샤프트(326J)와, 회전 샤프트(326J)를 회전 가능하게 유지하는 베어링(361J)을 구비한다. 본 실시형태에 있어서, 권출 스핀들(397)로부터 권취 스핀들(396)로의 러빙 밴드(310G)의 이동에 따라 상류 압접 롤러(323J)는 회전 샤프트(326J) 둘레에서 회전한다.
하류 압접 롤러(324J)는 회전 샤프트(327J)와, 회전 샤프트(327J)를 회전 가능하게 유지하는 베어링(362J)을 구비한다. 본 실시형태에 있어서, 권출 스핀들(397)로부터 권취 스핀들(396)로의 러빙 밴드(310G)의 이동에 따라 하류 압접 롤러(324J)는 회전 샤프트(327J) 둘레에서 회전한다.
압접 기구(350J)는 상류 압접 롤러(323J) 및 하류 압접 롤러(324J)를 무단 벨트(453)로부터 이간시키는 이간 기구(380J)를 구비한다.
이간 기구(380J)는 상류 압접 롤러(323J)의 베어링(361J)에 접속되는 상류 실린더 장치(371J)를 구비한다. 상류 실린더 장치(371J)는 작동 유체가 유입출되는 외각체(374)와, 외각체(374)에 대해서 출몰하는 로드(375)를 구비한다. 로드(375)의 선단부는 베어링(361J)에 접속된다. 본 실시형태에 있어서, 상류 실린더 장치(371J)는 시판되는 실린더 장치이어도 좋다.
작동 유체가 외각체(374)로부터 유출되었을 때 로드(375)는 외각체(374) 내에 몰입된다. 이 결과, 로드(375)에 접속된 상류 압접 롤러(323J)는 무단 벨트(453)로부터 이간된 이간 위치로 이동한다.
작동 유체가 외각체(374)에 유입되었을 때 로드(375)는 외각체(374)로부터 신장된다. 상류 압접 롤러(323J)는 외각체(374) 내의 작동 유체의 압축 탄성에 의해 무단 벨트(453)에 의해 반송되는 시트(S) 상의 화상층(I)을 향해서 바이어싱된다. 따라서, 상류 실린더 장치(371J)는 바이어싱 요소로서도 사용된다.
이간 기구(380J)는 하류 압접 롤러(324J)의 베어링(362J)에 접속되는 하류 실린더 장치(372J)를 구비한다. 하류 실린더 장치(372J)는 작동 유체가 유입출되는 외각체(376)와, 외각체(376)에 대해서 출몰하는 로드(377)를 구비한다. 로드(377)의 선단부는 베어링(362J)에 접속된다. 본 실시형태에 있어서, 하류 실린더 장치(372J)는 시판되는 실린더 장치이어도 좋다.
작동 유체가 외각체(376)로부터 유출되었을 때 로드(377)는 외각체(376) 내에 몰입된다. 이 결과, 로드(377)에 접속된 하류 압접 롤러(324J)는 무단 벨트(453)로부터 이간된 이간 위치로 이동한다.
작동 유체가 외각체(376)에 유입되었을 때 로드(377)는 외각체(376)로부터 신장된다. 하류 압접 롤러(324J)는 외각체(376) 내의 작동 유체의 압축 탄성에 의해 무단 벨트(453)에 의해 반송되는 시트(S) 상의 화상층(I)을 향해서 바이어싱된다. 따라서, 하류 실린더 장치(372J)는 바이어싱 요소로서도 사용된다.
이간 기구(380J)는 상류 실린더 장치(371J)와 하류 실린더 장치(372J)를 제어하는 제어 유닛(373J)을 구비한다. 제어 유닛(373J)은 외각체(374,376)로의 작동 유체의 유입출을 독립적으로 제어한다. 따라서, 상류 실린더 장치(371J) 및 하류 실린더 장치(372J)는 독립적으로 동작한다.
제어 유닛(373J)은 필요에 따라 상류 압접 롤러(323J) 및 하류 압접 롤러(324J) 중 한쪽이 무단 벨트(453)로부터 이간된 이간 위치에 설치되고, 다른쪽이 무단 벨트(453)에 근접한 근접 위치에 설치되도록 상류 실린더 장치(371J) 및/또는 하류 실린더 장치(372J)를 제어해도 좋다. 예를 들면, 화상층(I)이 높은 인자율을 가질 때 상류 압접 롤러(323J) 및 하류 압접 롤러(324J)는 모두 근접 위치에 설치되어도 좋다. 한편, 화상층(I)이 낮은 인자율을 가질 때 상류 압접 롤러(323J) 및 하류 압접 롤러(324J) 중 한쪽이 이간 위치에 설치되어도 좋다.
대체적으로, 하류 압접 롤러(324J)가 상류 압접 롤러(323J)보다 큰 힘으로 러빙 밴드(310G)를 시트(S) 상의 화상층(I)에 압접시키도록 상류 실린더 장치(371J) 및/또는 하류 실린더 장치(372J)를 제어해도 좋다. 이 결과, 화상층(I)의 손상을 비교적 발생시키기 쉬운 상류 공정에 있어서의 러빙 밴드(310G)에 의한 러빙이 약한 힘으로 행해지고, 그 후 하류 공정에 있어서 강한 힘으로 러빙 밴드(310G)에 의한 러빙이 행해진다. 따라서, 화상층(I)에의 보다 적은 손상 및 높은 정착률(FR)이 달성된다.
제 11 실시형태에 의한 정착 장치(300J), 정착 장치(300J)로의 시트(S)의 반송을 담당하는 반송 장치(400)는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 장치(300) 및 반송 장치 대신에 도 8∼도 10에 관련해서 설명된 컬러 프린터(1)에 바람직하게 장착된다.
<정착 장치>
(제 12 실시형태)
도 35는 제 12 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치를 나타내는 개략적인 측면도이다. 도 36은 제 12 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다. 도 37은 제 12 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치를 나타내는 개략적인 정면도이다. 도 4 및 도 35∼도 37을 사용하여 제 12 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치가 설명된다. 이하의 설명에 있어서, 상기 실시형태와 같은 요소에 대해서 같은 부호가 할당되어 있다. 이하에 있어서 설명되지 않은 요소에 대해서 상기 실시형태에 의한 설명이 바람직하게 원용된다.
화상층(I)이 형성된 시트(S)를 제 1 방향(D1)으로 반송하는 반송 장치(400K)는 시트(S)의 하방에 설치된 대략 원기둥형상의 백업 롤러(910)와, 시트(S)의 상방에 설치된 대략 원기둥형상의 닙 롤러(920)를 구비한다. 백업 롤러(910)는 모터(도시 생략)라는 구동원에 접속되어 시트(S)를 제 1 방향(D1)으로 반송하도록 회전한다. 닙 롤러(920)는 백업 롤러(910)의 둘레면(911)에 압접되도록 설치되어 백업 롤러(910)와 협동해서 시트(S)를 협지하는 닙부를 형성한다. 닙 롤러(920)는 백업 롤러(910)의 회전 및/또는 시트(S)의 반송에 따라 회전한다. 본 실시형태에 있어서, 백업 롤러(910)는 반송 요소로서 예시된다. 닙 롤러(920)는 닙 요소로서 예시된다.
도 36 및 도 37에 나타내어지는 바와 같이, 백업 롤러(910)는 교차 방향(T)(시트(S)의 반송 방향(제 1 방향(D1))에 직교하는 방향)으로 연장되어 반송 중의 시트(S)를 적절하게 지지한다. 백업 롤러(910)는 닙 롤러(920)에 압접되는 둘레면(911)을 포함하는 대략 원기둥형상의 몸통부(912)와, 몸통부(912)의 끝면 각각으로부터 교차 방향(T)으로 돌출되는 저널(913)을 구비한다. 한쪽의 저널(913)에는 상기 구동원이 접속된다. 다른쪽의 저널(913)은 예를 들면, 반송 장치(400K)를 수용하는 하우징(도시 생략)의 벽부에 베어링을 통해 회전 가능하게 지지된다.
닙 롤러(920)는 교차 방향(T)으로 연장되는 회전 샤프트(921)와, 회전 샤프트(921)에 부착된 대략 원기둥형상의 전동편(轉動片)(922)을 구비한다. 전동편(922)은 제 1 전동편(923) 및 제 2 전동편(924)을 포함한다. 제 1 전동편(923) 및 제 2 전동편(924)은 교차 방향(T)으로 정렬된다. 백업 롤러(910)의 둘레면(911)에 압접되는 전동편(922)은 백업 롤러(910)의 회전 및/또는 시트(S)의 반송에 따라 회전 샤프트(921)와 함께 회전한다.
정착 장치(300K)는 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙하는 부직포 밴드(310K)와 부직포 밴드(310K)가 권출되는 권출 스핀들(397K)과, 부직포 밴드(310K)가 권취되는 권취 스핀들(396K)을 구비한다. 부직포 밴드(310K)는 도 4에 관련해서 설명된 각종 부직포 재료로 형성되어도 좋다. 본 실시형태에 있어서, 부직포 밴드(310K)는 러빙 벨트로서 예시된다. 권출 스핀들(397K)은 권출부로서 예시된다. 권취 스핀들(396K)은 권취부로서 예시된다.
도 35에 나타내어지는 바와 같이, 부직포 밴드(310K)는 권출 스핀들(397K)에 탑재된 부직포 롤(398K)로부터 권출된다. 부직포 롤(398K)은 대략 원통상의 코어심(399)과, 코어심(399)에 권취된 부직포 밴드(310K)를 포함한다. 권출 스핀들(397K)은 코어심(399)에 삽입 통과된다. 권출 스핀들(397K)은 예를 들면, 코어심(399)을 유지하기 위한 척 기구(도시 생략)를 구비해도 좋다. 권출 스핀들(397K)의 회전에 따라 부직포 밴드(310K)는 부직포 롤(398K)로부터 권출된다.
권취 스핀들(396K)은 대략 원통상의 코어심(395)에 삽입 통과된다. 권취 스핀들(396K)은 예를 들면, 코어심(395)을 유지하기 위한 척 기구(도시 생략)를 구비해도 좋다. 부직포 롤(398K)로부터 권출된 부직포 밴드(310K)의 선단은 코어심(395)의 둘레면에 접속된다. 권취 스핀들(396K)의 회전에 따라 부직포 밴드(310K)는 코어심(395)에 권취된다.
부직포 밴드(310K)는 제 1 전동편(923)과 제 2 전동편(924) 사이를 통과하는 중앙 밴드(394)와, 제 1 전동편(923)에 인접하는 제 1 단부밴드(389)와, 제 2 전동편(924)에 인접하는 제 2 단부밴드(388)를 포함한다. 제 1 전동편(923)은 제 1 단부밴드(389)와 중앙 밴드(394) 사이에서 전동한다. 제 2 전동편(924)은 제 2 단부밴드(388)와 중앙 밴드(394) 사이에서 전동한다.
도 35에 나타내어지는 바와 같이, 정착 장치(300K)는 권출 스핀들(397K)과 권취 스핀들(396K) 사이에서 부직포 밴드(310K)가 시트(S) 상의 화상층(I)에 접촉하도록 부직포 밴드(310K)의 주행 경로를 규정하는 압박봉(840)을 구비한다. 압박봉(840)이 규정하는 부직포 밴드(310K)에 의한 화상층(I)에 대한 러빙 위치 및 닙 롤러(920)와 백업 롤러(910) 사이에서 규정되는 닙부는 교차 방향(T)으로 정렬된다. 본 실시형태에 있어서, 압박봉(840)은 압박 부재로서 예시된다.
압박봉(840)은 백업 롤러(910)를 향해서 돌출되도록 만곡된 만곡면(841)을 구비한다. 만곡면(841)은 하방으로 굴곡된 부직포 밴드(310K)의 주행 경로를 규정한다. 만곡면(841)과 백업 롤러(910) 사이에서 부직포 밴드(310K)는 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙한다.
도 36 및 도 37에 나타내어지는 바와 같이, 압박봉(840)은 교차 방향(T)으로 연장된다. 압박봉(840)은 중앙 밴드(394)를 화상층(I)에 압박하는 중앙봉(842)과, 제 1 단부밴드(389)를 화상층(I)에 압박하는 제 1 단부봉(843)과, 제 2 단부밴드(388)를 화상층(I)에 압박하는 제 2 단부봉(844)을 포함한다. 제 1 단부봉(843), 중앙봉(842) 및 제 2 단부봉(844)은 교차 방향(T)으로 정렬된다. 제 1 단부봉(843), 중앙봉(842) 및 제 2 단부봉(844) 각각은 닙 롤러(920)의 회전 샤프트(921)와 백업 롤러(910) 사이에 설치된다.
도 35에 나타내어지는 바와 같이, 정착 장치(300K)는 압박봉(840)과 닙 롤러(920)의 회전 샤프트(921)를 접속하는 접속 유닛(850)을 구비한다. 접속 유닛(850)은 닙 롤러(920)의 회전 샤프트(921)를 회전 가능하게 지지하는 베어링 블록(851)과, 베어링 블록(851)에 대해서 출몰 가능하게 부착된 로드(852)와, 정착 장치(300K)를 수용하는 하우징(도시 생략)과 베어링 블록(851)을 접속하는 접속 프레임(853)을 구비한다.
도 36 및 37에 나타내어지는 바와 같이, 접속 유닛(850)은 제 1 단부봉(843), 중앙봉(842) 및 제 2 단부봉(844) 각각에 대응해서 설치된다. 제 1 단부봉(843)에 대응해서 한쌍의 로드(852) 및 한쌍의 로드(852)에 각각 접속된 베어링 블록(851)이 설치된다. 한쌍의 로드(852) 각각의 선단부는 제 1 단부봉(843) 상면의 양단부에 접속된다. 중앙봉(842)에 대응해서 한쌍의 로드(852) 및 한쌍의 로드(852)에 각각 접속된 베어링 블록(851)이 설치된다. 한쌍의 로드(852) 각각의 선단부는 중앙봉(842) 상면의 양단부에 접속된다. 제 2 단부봉(844)에 대응해서 한쌍의 로드(852) 및 한쌍의 로드(852)에 각각 접속된 베어링 블록(851)이 설치된다. 한쌍의 로드(852) 각각의 선단부는 제 2 단부봉(844) 상면의 양단부에 접속된다.
도 37에 나타내어지는 바와 같이, 제 1 단부봉(843)에 대응해서 설치된 접속 유닛(850)의 접속 프레임(853)은 제 1 단부봉(843)에 대응하는 한쌍의 베어링 블록(851)의 상면에 접속되는 접속판(854)과, 접속판(854)과 상기 하우징을 접속하는 접속암(855)을 구비한다. 중앙봉(842)에 대응해서 설치된 접속 유닛(850)의 접속 프레임(853)은 중앙봉(842)에 대응하는 한쌍의 베어링 블록(851)의 상면에 접속되는 접속판(854)과, 접속판(854)과 상기 하우징을 접속하는 접속암(855)을 구비한다. 제 2 단부봉(844)에 대응해서 설치된 접속 유닛(850)의 접속 프레임(853)은 제 2 단부봉(844)에 대응하는 한쌍의 베어링 블록(851)의 상면에 접속되는 접속판(854)과, 접속판(854)과 상기 하우징을 접속하는 접속암(855)을 구비한다.
도 38은 접속 유닛(850)의 개략적인 단면도이다. 도 35 및 도 38을 사용하여 접속 유닛(850)이 설명된다.
베어링 블록(851)은 닙 롤러(920)의 회전 샤프트(921)가 삽입 통과되는 상부(856)와, 중공으로 형성된 하부(857)를 포함한다. 접속 유닛(850)은 하부(857) 내에 매설되는 코일 스프링(858)을 구비한다. 또한, 로드(852)는 하부(857) 내에 삽입된다. 코일 스프링(858)은 하방으로(즉, 백업 롤러(910)를 향해서) 로드(852) 및 압박봉(840)을 바이어싱한다. 이 결과, 백업 롤러(910)를 향해서 바이어싱된 압박봉(840)에 의해 부직포 밴드(310K)는 시트(S) 상의 화상층(I)에 압박된다.
반송 장치(400K)가 시트(S)를 제 1 방향(D1)으로 반송하고 있는 동안 권취 스핀들(396K)은 시트(S)의 반송 속도와 다른 속도로 부직포 밴드(310K)를 권취한다. 부직포 밴드(310K)의 권취 속도와 시트(S)의 반송 속도의 차이에 기인해서 시트(S) 상의 화상층(I)이 적절하게 러빙된다. 대체적으로, 반송 장치(400K)가 시트(S)를 제 1 방향(D1)으로 반송하고 있는 동안 권취 스핀들(396K)은 정지되어 있어도 좋다. 압박봉(840)에 의해 압박된 부직포 밴드(310K)가 정지되어 있는 한편, 시트(S)는 백업 롤러(910)에 의해 제 1 방향(D1)으로 반송되므로 화상층(I)은 부직포 밴드(310K)에 의해 적절하게 러빙된다. 또한 대체적으로, 압박봉(840)에 의해 압박된 부직포 밴드(310K)의 진행 방향이 시트(S)의 반송 방향(즉, 제 1 방향(D1))과 반대가 되도록 권출 스핀들(397K) 및 권취 스핀들(396K)이 설치되어도 좋다. 시트(S)의 반송 방향과 부직포 밴드(310K)의 진행 방향의 차이에 의해 화상층(I)은 부직포 밴드(310K)에 의해 적절하게 러빙된다.
도 39는 도 35∼도 38에 관련해서 설명된 원리에 의거하여 개량된 정착 장치 및 반송 장치를 나타내는 개략적인 측면도이다. 도 40은 개량된 정착 장치 및 반송 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다. 이하, 도 4 및 도 38∼도 40을 사용하여 개량점이 설명된다. 또한, 설명의 명료화를 위해서 도 35∼도 38에 관련된 설명과 중복된 설명은 생략된다. 이하의 설명에 있어서, 도 35∼도 38에 관련해서 설명된 요소와 같은 요소에 대해서 같은 부호가 할당되어 있다. 이하에 있어서 설명되지 않은 요소에 대해서 도 35∼도 38에 관련된 설명이 바람직하게 원용된다.
도 39 및 도 40에는 상기 반송 장치(400K) 및 정착 장치(300K)에 추가해서 보조 반송 장치(600) 및 보조 반송 장치(600)에 대응해서 설치된 보조 정착 장치(500)가 나타내어진다. 보조 반송 장치(600)는 반송 장치(400K)보다 상류에 설치된다. 또한, 보조 정착 장치(500)는 정착 장치(300K)보다 상류에 설치된다. 보조 정착 장치(500)가 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙한 후 정착 장치(300K)는 화상층(I)을 러빙한다.
보조 반송 장치(600)는 반송 장치(400K)와 마찬가지로 화상층(I)이 형성된 시트(S)를 제 1 방향(D1)으로 반송한다. 보조 반송 장치(600)는 시트(S)의 하방에 설치된 대략 원기둥형상의 백업 롤러(610)와, 시트(S)의 상방에 설치된 대략 원기둥형상의 닙 롤러(620)를 구비한다. 백업 롤러(610)는 모터(도시 생략)라는 구동원에 접속되어 시트(S)를 제 1 방향(D1)으로 반송하도록 회전한다. 닙 롤러(620)는 백업 롤러(610)의 둘레면(611)에 압접되도록 설치되어 백업 롤러(610)와 협동해서 시트(S)를 협지하는 닙부를 형성한다. 닙 롤러(620)는 백업 롤러(610)의 회전 및/또는 시트(S)의 반송에 따라 회전한다. 본 실시형태에 있어서, 보조 반송 장치(600)의 백업 롤러(610)는 반송 장치(400K)의 백업 롤러(910)와 함께 반송 요소로서 예시된다. 보조 반송 장치(600)의 닙 롤러(620)는 반송 장치(400K)의 닙 롤러(920)와 함께 닙 요소로서 예시된다.
도 40에 나타내어지는 바와 같이, 보조 반송 장치(600)의 백업 롤러(610)(도 39 참조)는 반송 장치(400K)의 백업 롤러(910)와 같은 구조를 구비한다. 보조 반송 장치(600)의 닙 롤러(620)는 교차 방향(T)으로 연장되는 회전 샤프트(621)와, 회전 샤프트(621)에 부착된 대략 원기둥형상의 전동편(622)을 구비한다. 전동편(622)은 제 3 전동편(623), 제 4 전동편(624) 및 제 5 전동편(625)을 포함한다. 제 3 전동편(623)은 정착 장치(300K)의 중앙 밴드(394)의 상류에 배치된다. 제 4 전동편(624)은 제 1 단부밴드(389)의 상류에 배치된다. 제 5 전동편(625)은 제 2 단부밴드(388)의 상류에 배치된다. 제 3 전동편(623), 제 4 전동편(624) 및 제 5 전동편(625)은 교차 방향(T)으로 정렬된다. 백업 롤러(610)의 둘레면(611)에 압접되는 전동편(622)은 백업 롤러(610)의 회전 및/또는 시트(S)의 반송에 따라 회전 샤프트(621)와 함께 회전한다.
보조 정착 장치(500)는 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙하는 부직포 밴드(510)와, 부직포 밴드(510)가 권출되는 권출 스핀들(520)과, 부직포 밴드(510)가 권취되는 권취 스핀들(530)을 구비한다. 부직포 밴드(510)는 도 4에 관련해서 설명된 여러가지 부직포 재료로 형성되어도 좋다. 본 실시형태에 있어서, 보조 정착 장치(500)의 부직포 밴드(510)는 정착 장치(300K)의 부직포 밴드(310K)와 함께 러빙 벨트로서 예시된다. 보조 정착 장치(500)의 권출 스핀들(520)은 정착 장치(300K)의 권출 스핀들(397K)과 함께 권출부로서 예시된다. 보조 정착 장치(500)의 권취 스핀들(530)은 정착 장치(300K)의 권취 스핀들(396K)과 함께 권취부로서 예시된다.
도 39에 나타내어지는 바와 같이, 부직포 밴드(510)는 권출 스핀들(520)에 탑재된 부직포 롤(511)로부터 권출된다. 부직포 롤(511)은 대략 원통상의 코어심(512)과, 코어심(512)에 권취된 부직포 밴드(510)를 포함한다. 권출 스핀들(520)은 코어심(512)에 삽입 통과된다. 권출 스핀들(520)은 예를 들면, 코어심(512)을 유지하기 위한 척 기구(도시 생략)를 구비해도 좋다. 권출 스핀들(520)의 회전에 따라 부직포 밴드(510)는 부직포 롤(511)로부터 권출된다.
권취 스핀들(530)은 대략 원통상의 코어심(513)에 삽입 통과된다. 권취 스핀들(530)은 예를 들면, 코어심(513)을 유지하기 위한 척 기구(도시 생략)를 구비해도 좋다. 부직포 롤(511)로부터 권출된 부직포 밴드(510)의 선단은 코어심(513)의 둘레면에 접속된다. 권취 스핀들(530)의 회전에 따라 부직포 밴드(510)는 코어심(513)에 권취된다.
도 40에 나타내어지는 바와 같이, 부직포 밴드(510)는 제 3 전동편(623)과 제 4 전동편(624) 사이를 통과하는 제 1 보조밴드(515)와, 제 3 전동편(623)과 제 5 전동편(625) 사이를 통과하는 제 2 보조밴드(516)를 포함한다. 제 1 보조밴드(515)는 제 1 전동편(923)의 상류에서 화상층(I)을 러빙한다. 제 2 보조밴드(516)는 제 2 전동편(924)의 상류에서 화상층(I)을 러빙한다.
도 39에 나타내어지는 바와 같이, 보조 정착 장치(500)는 권출 스핀들(520)과 권취 스핀들(530) 사이에서 부직포 밴드(510)가 시트(S) 상의 화상층(I)에 접촉하도록 부직포 밴드(510)의 주행 경로를 규정하는 압박봉(540)을 구비한다. 압박봉(540)이 규정하는 부직포 밴드(510)에 의한 화상층(I)에 대한 러빙 위치 및 닙 롤러(620)와 백업 롤러(610) 사이에서 규정되는 닙부는 교차 방향(T)으로 정렬된다. 본 실시형태에 있어서, 보조 정착 장치(500)의 압박봉(540)은 정착 장치(300K)의 압박봉(840)과 함께 압박 부재로서 예시된다.
압박봉(540)은 백업 롤러(610)를 향해서 돌출되도록 만곡된 만곡면(541)을 구비한다. 만곡면(541)은 하방으로 굴곡된 부직포 밴드(510)의 주행 경로를 규정한다. 만곡면(541)과 백업 롤러(610) 사이에서 부직포 밴드(510)는 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙한다.
도 40에 나타내어지는 바와 같이, 압박봉(540)은 교차 방향(T)으로 연장된다. 압박봉(540)은 제 1 보조밴드(515)를 화상층(I)에 압박하는 제 1 보조봉(543)과, 제 2 보조밴드(516)를 화상층(I)에 압박하는 제 2 보조봉(544)을 포함한다. 제 1 보조봉(543) 및 제 2 보조봉(544)은 교차 방향(T)으로 정렬된다. 제 1 보조봉(543) 및 제 2 보조봉(544) 각각은 도 38에 관련해서 설명된 접속 유닛(850)에 의해 닙 롤러(620)의 회전 샤프트(621)와 백업 롤러(610) 사이에서 유지된다.
정착 장치(300K)의 중앙 밴드(394)는 시트(S) 상에 형성된 화상층(I)의 대략 중앙에서 제 1 방향(D1)으로 연장되는 밴드상 영역(A1)을 러빙한다. 정착 장치(300K)의 제 1 단부밴드(389)는 화상층(I)의 끝가장자리를 따라 제 1 방향(D1)으로 연장되는 밴드상 영역(A2)을 러빙한다. 정착 장치(300K)의 제 2 단부밴드(388)는 밴드상 영역(A2)에 대응하는 끝가장자리와는 반대측의 끝가장자리를 따라 연장되는 밴드상 영역(A3)을 러빙한다.
보조 정착 장치(500)의 제 1 보조밴드(515)는 밴드상 영역(A1)과 밴드상 영역(A2) 사이의 밴드상 영역(B1)을 러빙한다. 보조 정착 장치(500)의 제 2 보조밴드(516)는 밴드상 영역(A1)과 밴드상 영역(A3) 사이의 밴드상 영역(B2)을 러빙한다.
보조 반송 장치(600)의 제 3 전동편(623)은 밴드상 영역(A1) 상을 전동하므로 보조 정착 장치(500)의 부직포 밴드(510)에 의해서는 러빙되지 않는다. 그러나, 화상층(I)이 보조 정착 장치(500)를 통과한 후 밴드상 영역(A1)은 정착 장치(300K)의 중앙 밴드(394)에 의해 적절하게 러빙된다.
보조 반송 장치(600)의 제 4 전동편(624)은 백업 롤러(610)와 함께 제 1 방향(D1)으로 연장되는 시트(S)의 측가장자리(SE1)를 협지한다. 이 때문에 시트(S)의 측가장자리(SE1)에 근접한 밴드상 영역(A2)은 보조 정착 장치(500)의 부직포 밴드(510)에 의해서는 러빙되지 않는다. 그러나, 화상층(I)이 보조 정착 장치(500)를 통과한 후 밴드상 영역(A2)은 정착 장치(300K)의 제 1 단부밴드(389)에 의해 적절하게 러빙된다.
보조 반송 장치(600)의 제 5 전동편(625)은 백업 롤러(610)와 함께 시트(S) 측가장자리(SE1)와 반대측의 측가장자리(SE2)를 협지한다. 이 때문에 시트(S)의 측가장자리(SE2)에 근접한 밴드상 영역(A3)은 보조 정착 장치(500)의 부직포 밴드(510)에 의해서는 러빙되지 않는다. 그러나, 화상층(I)이 보조 정착 장치(500)를 통과한 후 밴드상 영역(A3)은 정착 장치(300K)의 제 2 단부밴드(388)에 의해 적절하게 러빙된다.
반송 장치(400K)의 제 1 전동편(923)은 밴드상 영역(B1) 상을 전동하기 때문에 정착 장치(300K)의 부직포 밴드(310K)에 의해서는 러빙되지 않는다. 그러나, 화상층(I)이 정착 장치(300K)에 도달하기 전에 밴드상 영역(B1)은 보조 정착 장치(500)의 제 1 보조밴드(515)에 의해 적절하게 러빙된다.
반송 장치(400K)의 제 2 전동편(924)은 밴드상 영역(B2) 상을 전동하기 때문에 정착 장치(300K)의 부직포 밴드(310K)에 의해서는 러빙되지 않는다. 그러나, 화상층(I)이 정착 장치(300K)에 도달하기 전에 밴드상 영역(B2)은 보조 정착 장치(500)의 제 2 보조밴드(516)에 의해 적절하게 러빙된다.
상술한 바와 같이 정착 장치(300K)가 보조 정착 장치(500)가 러빙한 밴드상 영역(B1,B2)과 다른 밴드상 영역(A1,A2,A3)을 러빙하므로 화상층(I) 전체가 적절하게 러빙된다. 또한, 밴드상 영역(B1)의 가장자리부가 바람직하게는 밴드상 영역(A1,A2)의 가장자리부 각각에 겹쳐지도록 제 1 보조밴드(515)는 설치된다. 또한, 밴드상 영역(B2)의 가장자리부가 바람직하게는 밴드상 영역(A1,A3)의 가장자리부 각각에 겹쳐지도록 제 2 보조밴드(516)는 설치된다.
본 실시형태에 의한 정착 장치(300K), 보조 정착 장치(500), 정착 장치(300K) 및 보조 정착 장치(500)로의 시트(S)의 반송을 담당하는 반송 장치(400K) 및 보조 반송 장치(600)는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 장치(300) 및 반송 장치 대신에 도 8∼도 10에 관련해서 설명된 컬러 프린터(1)에 바람직하게 장착된다.
(제 13 실시형태)
<정착 장치>
도 41은 제 13 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다. 이하, 도 38 및 도 41을 사용하여 제 12 실시형태와의 상위점이 설명된다. 또한, 설명의 명료화를 위해서 제 12 실시형태에 관련된 설명과 중복된 설명은 생략된다. 이하의 설명에 있어서, 제 12 실시형태와 같은 요소에 대해서 같은 부호가 할당되어 있다. 이하에 있어서 설명되지 않은 요소에 대해서 제 12 실시형태에 의한 설명이 바람직하게 원용된다.
도 41에는 제 12 실시형태에 관련해서 설명된 반송 장치(400K), 보조 반송 장치(600) 및 보조 정착 장치(500)에 추가해서 반송 장치(400K)에 대응해서 설치된 정착 장치(300L)가 나타내어진다.
정착 장치(300L)는 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙하는 부직포 밴드(310K)와, 부직포 밴드(310K)가 권출되는 권출 스핀들(397K)과, 부직포 밴드(310K)가 권취되는 권취 스핀들(396K)을 구비한다.
부직포 밴드(310K)는 제 1 전동편(923)과 제 2 전동편(924) 사이를 통과하는 중앙 밴드(394)와, 제 1 전동편(923)에 인접하는 제 1 단부밴드(389)와, 제 2 전동편(924)에 인접하는 제 2 단부밴드(388)를 포함한다. 제 1 전동편(923)은 제 1 단부밴드(389)와 중앙 밴드(394) 사이에서 전동한다. 제 2 전동편(924)은 제 2 단부밴드(388)와 중앙 밴드(394) 사이에서 전동한다.
정착 장치(300L)는 권출 스핀들(397K)과 권취 스핀들(396K) 사이에서 부직포 밴드(310K)가 시트(S) 상의 화상층(I)에 접촉하도록 부직포 밴드(310K)의 주행 경로를 규정하는 압박봉(840)을 구비한다.
압박봉(840)은 교차 방향(T)으로 연장된다. 압박봉(840)은 중앙 밴드(394)를 시트(S)의 화상층(I)에 접촉시키기 위한 주행 경로를 규정하는 중앙봉(842)과, 제 1 단부밴드(389)를 시트(S)의 화상층(I)에 접촉시키기 위한 주행 경로를 규정하는 제 1 단부봉(843)과, 제 2 단부밴드(388)를 시트(S)의 화상층(I)에 접촉시키기 위한 주행 경로를 규정하는 제 2 단부봉(844)을 포함한다. 제 1 단부봉(843), 중앙봉(842) 및 제 2 단부봉(844)은 교차 방향(T)으로 정렬된다. 제 1 단부봉(843), 중앙봉(842) 및 제 2 단부봉(844) 각각은 닙 롤러(920)의 회전 샤프트(921)와 백업 롤러(910) 사이에 설치된다.
정착 장치(300L)는 제 1 단부봉(843), 중앙봉(842) 및 제 2 단부봉(844) 각각에 접속되는 3개의 접속 유닛(850L)을 구비한다. 접속 유닛(850L)은 압박봉(840)(제 1 단부봉(843), 중앙봉(842) 및 제 2 단부봉(844))과 닙 롤러(920)의 회전 샤프트(921)를 접속시킨다.
도 42는 접속 유닛(850L)의 개략적인 단면도이다. 도 41 및 도 42를 사용하여 접속 유닛(850L)이 설명된다.
접속 유닛(850L)은 압박봉(840)의 상면에 접속되는 한쌍의 로드(852) 및 한쌍의 로드(852)에 각각 접속된 베어링 블록(851L)을 구비한다. 한쌍의 로드(852) 각각의 선단부는 압박봉(840) 상면의 양단부에 접속된다.
접속 유닛(850L)은 베어링 블록(851L)에 접속되는 접속 프레임(853)을 구비한다. 접속 프레임(853)은 한쌍의 베어링 블록(851L) 각각의 상단면에 접속되는 접속판(854)과, 접속판(854)과 정착 장치(300L)를 수용하는 하우징(도시 생략)을 접속하는 접속암(855)을 구비한다.
베어링 블록(851L)은 닙 롤러(920)의 회전 샤프트(921)가 삽입 통과되는 상부(856)와, 중공으로 형성된 하부(857L)를 포함한다. 하부(857L)에는 로드(852)가 삽입된다. 로드(852)는 하부(857L)의 하단에 형성된 개구부를 폐쇄한다.
베어링 블록(851L)의 하부(857L)의 둘레벽에는 관통 구멍(891)이 형성된다. 접속 유닛(850L)은 관통 구멍(891)을 통해 베어링 블록(851L)의 하부(857L)에 작동 유체를 유입출시키는 작동 유닛(892)을 구비한다. 작동 유닛(892)이 하부(857L)에 작동 유체를 유입시키면 압박봉(840)을 하방으로 변위시켜 백업 롤러(910)의 둘레면(911)에 접근시킨다. 작동 유닛(892)이 하부(857L)로부터 작동 유체를 빨아내면 압박봉(840)은 상방으로 변위되어 백업 롤러(910)의 둘레면(911)로부터 이간된다.
도 43은 3개의 접속 유닛(850L)의 접속을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 42 및 도 43을 사용하여 접속 유닛(850L)이 더 설명된다.
정착 장치(300L)는 중앙봉(842)을 백업 롤러(910)의 둘레면(911)에 대해서 이간 접촉시키기 위한 작동 유닛(892)과, 제 1 단부봉(843)을 백업 롤러(910)의 둘레면(911)에 대해서 이간 접촉시키기 위한 작동 유닛(892)과, 제 2 단부봉(844)을 백업 롤러(910)의 둘레면(911)에 대해서 이간 접촉시키기 위한 작동 유닛(892)을 각각 독립적으로 제어하는 제어 유닛(893)을 구비한다. 제어 유닛(893)의 제어 하에서 중앙봉(842), 제 1 단부봉(843) 및 제 2 단부봉(844)은 백업 롤러(910)의 둘레면(911)에 대해서 독립적으로 이간 접촉된다.
도 44는 정착 장치 및 반송 장치를 나타내는 개략적인 평면도이다. 도 45 및 도 46은 3개의 접속 유닛(850L)의 동작을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 41 및 도 44∼도 46을 사용하여 접속 유닛(850L)의 동작이 설명된다.
도 41 및 도 45는 시트(S)로서 교차 방향(T)의 치수가 비교적 큰 제 1 시트(SL)를 나타낸다. 도 44 및 도 46은 시트(S)로서 교차 방향(T)의 치수가 비교적 작은 제 2 시트(SS)를 나타낸다.
도 41 및 도 45에 나타내어지는 바와 같이, 제 1 시트(SL)는 중앙 밴드(394)와 백업 롤러(910) 사이, 제 1 단부밴드(389)와 백업 롤러(910) 사이 및 제 2 단부밴드(388)와 백업 롤러(910) 사이를 각각 통과한다. 도 44 및 도 46에 나타내어지는 바와 같이, 제 2 시트(SS)는 중앙 밴드(394)와 백업 롤러(910) 사이를 통과하는 한편, 제 1 단부밴드(389)와 백업 롤러(910) 사이 및 제 2 단부밴드(388)와 백업 롤러(910) 사이를 통과하지 않는다.
도 45에 나타내어지는 바와 같이, 백업 롤러(910)가 제 1 시트(SL)를 반송하고 있는 동안 3개의 작동 유닛(892) 각각은 제어 유닛(893)의 제어 하에서 중앙봉(842), 제 1 단부봉(843) 및 제 2 단부봉(844)을 백업 롤러(910)의 둘레면(911)에 근접시킨다. 이 결과, 중앙 밴드(394), 제 1 단부밴드(389) 및 제 2 단부밴드(388)는 화상층(I)을 바람직하게 러빙한다.
도 46에 나타내어지는 바와 같이, 백업 롤러(910)가 제 2 시트(SS)를 반송하고 있는 동안 중앙의 작동 유닛(892)은 제어 유닛(893)의 제어 하에서 중앙봉(842)을 백업 롤러(910)의 둘레면(911)에 근접시킨다. 나머지 작동 유닛(892)은 제어 유닛(893)의 제어 하에서 제 1 단부봉(843) 및 제 2 단부봉(844)을 각각 백업 롤러(910)의 둘레면(911)로부터 이간시킨다. 이 결과, 중앙 밴드(394)는 화상층(I)을 러빙하는 한편, 제 1 단부밴드(389) 및 제 2 단부밴드(388)는 백업 롤러(910)의 둘레면(911)에 러빙되지 않는다. 이렇게 해서, 제 1 단부밴드(389) 및 제 2 단부밴드(388)의 불필요한 마모가 방지된다.
상술된 일련의 실시형태에 있어서, 러빙 벨트로서 부직포 밴드(310K,510)가 사용된다. 대체적으로, 화상층(I)을 러빙할 수 있는 밴드상 부재가 러빙 벨트로서 사용되어도 좋다. 예를 들면, 브러시가 식설된 밴드상 부재가 러빙 벨트로서 사용되어도 좋다.
제 13 실시형태에 의한 정착 장치(300L), 보조 정착 장치(500), 정착 장치(300L) 및 보조 정착 장치(500)로의 시트(S)의 반송을 담당하는 반송 장치(400K) 및 보조 반송 장치(600)는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 장치(300) 및 반송 장치 대신에 도 8∼도 10에 관련해서 설명된 컬러 프린터(1)에 바람직하게 장착된다.
(제 14 실시형태)
<정착 장치>
도 47은 제 14 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다. 도 1A∼도 1C, 도 4 및 도 47을 사용하여 제 14 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치가 설명된다. 이하의 설명에 있어서, 상기 실시형태와 같은 요소에 대해서 같은 부호가 할당되어 있다. 이하에 있어서 설명되지 않은 요소에 대해서 상기 실시형태에 의한 설명이 바람직하게 원용된다.
화상층(I)이 형성된 시트(S)를 반송하는 반송 장치(400G)는 벨트 유닛(450G)과, 벨트 유닛(450G)의 상류에 설치되는 상류 가이드 유닛(460)과, 벨트 유닛(450G)의 하류에 설치되는 하류 가이드 유닛(469)을 구비한다. 시트(S)는 상류 가이드 유닛(460)으로 안내되어 벨트 유닛(450G)으로 보내어진다. 그 후, 시트(S)는 벨트 유닛(450G)에 의해 하류 가이드 유닛(469)으로 보내어진다.
벨트 유닛(450G)은 구동 롤러(451)와, 종동 롤러(452)와, 구동 롤러(451)와 종동 롤러(452) 사이에서 연장되는 무단 벨트(453)와, 무단 벨트(453)에 장력을 부여하는 텐션 롤러(454)를 구비한다. 구동 롤러(451)의 회전에 의해 무단 벨트(453)는 구동 롤러(451), 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)의 주위에서 주회한다. 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)는 무단 벨트(453)의 주회에 따라서 회전한다.
무단 벨트(453)는 상류 가이드 유닛(460)으로부터의 시트(S)를 받는 외면(455)과, 외면(455)과 반대측의 내면(457)을 포함한다. 내면(457)은 구동 롤러(451), 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)와 접촉한다. 상류 가이드 유닛(460)으로부터 무단 벨트(453)의 외면(455) 상으로 송출된 시트(S)는 무단 벨트(453)의 주회에 따라 하류 가이드 유닛(469)으로 향한다. 시트(S)는 제 1 속도(V1)로 상류 가이드 유닛(460)으로부터 하류 가이드 유닛(469)으로 반송된다. 이하의 설명에 있어서, 상류 가이드 유닛(460)으로부터 하류 가이드 유닛(469)을 향하는 방향은 제 1 방향(D1)이라고 칭해진다. 본 실시형태에 있어서, 벨트 유닛(450G)은 반송 요소로서 예시된다. 또한, 무단 벨트(453)는 반송 벨트로서 예시된다. 무단 벨트(453)의 외면(455)은 반송면으로서 예시된다.
벨트 유닛(450G)은 무단 벨트(453)의 외면(455)을 대전시키는 대전 장치(456)를 더 구비한다. 대전 장치(456)에 의해 대전된 무단 벨트(453)의 외면(455)은 정전기적으로 시트(S)를 흡착한다. 따라서, 시트(S)는 무단 벨트(453)에 의해 안정적으로 반송된다. 본 실시형태에 있어서, 무단 벨트(453)는 바람직하게는 PVDF라는 수지로 형성된다.
벨트 유닛(450G)은 무단 벨트(453)의 내면(457)에 접촉하는 백업 롤러(340)를 구비한다. 백업 롤러(340)는 구동 롤러(451)와 종동 롤러(452) 사이에서 산형(山型)으로 만곡된 무단 벨트(453)의 주행 경로를 규정한다.
정착 장치(300M)는 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙하는 부직포 밴드환(310M)과, 부직포 밴드환(310M)을 주회시키도록 형성된 롤러 기구(930)를 포함한다. 부직포 밴드환(310M)은 롤러 기구(930)를 둘러싸도록 설치된다. 부직포 밴드환(310M)은 예를 들면, 도 4에 관련해서 설명된 부직포로 형성되어도 좋다. 본 실시형태에 있어서, 부직포 밴드환(310M)은 러빙 밴드환으로서 예시된다. 부직포 밴드환(310M)에 대한 구동 기구로서 사용되는 롤러 기구(930)는 주회 기구로서 예시된다.
롤러 기구(930)는 부직포 밴드환(310M)을 주회시키기 위한 구동 롤러(917)와, 부직포 밴드환(310M)에 장력을 부하하기 위한 텐션 롤러(918)와, 부직포 밴드환(310M)을 시트(S) 상의 화상층(I)에 압접하기 위한 압접부(990)를 구비한다. 압접부(990)는 부직포 밴드환(310M)을 화상층(I)에 압접하기 위한 제 1 압접 롤러(993)와, 제 1 압접 롤러(993) 후에 부직포 밴드환(310M)을 화상층(I)에 압접하기 위한 제 2 압접 롤러(994)를 구비한다. 압접부(990)는 제 1 압접 롤러(993)에 접속된 제 1 코일 스프링(971)과, 제 2 압접 롤러(994)에 접속된 제 2 코일 스프링(972)을 구비한다. 본 실시형태에 있어서, 압접부(990)는 제 2 압접 기구로서 예시된다.
제 1 압접 롤러(993) 및 제 2 압접 롤러(994)는 무단 벨트(453)의 외면(455)을 따르는 부직포 밴드환(310M)의 주행 경로를 규정한다. 상술한 바와 같이, 백업 롤러(340)는 롤러 기구(930)를 향해서 융기된 무단 벨트(453)의 주행 경로를 규정한다. 백업 롤러(340)에 의해 융기된 무단 벨트(453)의 주행 경로의 정부(頂部)는 제 1 압접 롤러(993)와 제 2 압접 롤러(994) 사이로 들어간다. 이렇게 해서, 시트(S) 상의 화상층(I)은 비교적 긴 시간 부직포 밴드환(310M)에 접촉된다.
제 1 코일 스프링(971)은 바이어싱 포오스(f1)로 제 1 압접 롤러(993)를 무단 벨트(453)를 향해서 바이어싱한다. 제 2 코일 스프링(972)은 바이어싱 포오스(f2)로 제 2 압접 롤러(994)를 무단 벨트(453)를 향해서 바이어싱한다. 바이어싱 포오스(f2)는 바람직하게는 바이어싱 포오스(f1)보다 크다. 이 결과, 제 2 압접 롤러(994)는 제 1 압접 롤러(993)보다 강하게 부직포 밴드환(310M)을 화상층(I)에 압접한다.
화상층(I)의 표면에 석출된 고분자 화합물(R)의 층은 시간 경과와 함께 경화되어 내찰과성이 증대된다. 따라서, 화상층(I)이 상류에 있어서 비교적 작은 압박력 하에서 부직포 밴드환(310M)에 의해 러빙되고, 하류에 있어서 비교적 큰 압박력 하에서 부직포 밴드환(310M)에 의해 찰과되면 화상층(I)에의 손상이 생기기 어려워짐과 아울러 시트(S)로의 화상층(I)의 정착률(FR)이 증대하게 된다.
구동 롤러(917)는 부직포 밴드환(310M)을 제 2 속도(V2)로 주회시킨다. 구동 롤러(917)의 회전의 결과, 제 1 압접 롤러(993)와 제 2 압접 롤러(994) 사이의 부직포 밴드환(310M)은 제 2 속도(V2)로 제 1 방향(D1)으로 주행한다. 본 실시형태에 있어서, 부직포 밴드환(310M)의 주회 속도(제 2 속도(V2))는 벨트 유닛(450G)에 의한 시트(S)의 반송 속도(제 1 속도(V1))보다 크게 설정된다. 부직포 밴드환(310M)의 주회 속도(제 2 속도(V2))와 시트(S)의 반송 속도(제 1 속도(V1)) 사이의 차이에 기인해서 화상층(I)은 부직포 밴드환(310M)에 의해 적절하게 러빙된다. 대체적으로, 구동 롤러(917)는 부직포 밴드환(310M)을 시트(S)의 반송 속도(제 1 속도(V1))보다 작은 속도로 주회시켜도 좋다. 또한 대체적으로, 제 1 압접 롤러(993)와 제 2 압접 롤러(994) 사이의 부직포 밴드환(310M)이 시트(S)의 반송 방향(제 1 방향(D1))과는 반대 방향으로 주행하도록 구동 롤러(917)는 부직포 밴드환(310M)을 주회시켜도 좋다.
제 14 실시형태에 의한 정착 장치(300M) 및 정착 장치(300M)로의 시트(S)의 반송을 담당하는 반송 장치(400G)는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 장치(300) 및 반송 장치 대신에 도 8∼도 10에 관련해서 설명된 컬러 프린터(1)에 바람직하게 장착된다.
(제 15 실시형태)
<정착 장치>
도 48은 제 15 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다. 이하, 도 48을 사용하여 제 14 실시형태와의 상위점이 설명된다. 또한, 설명의 명료화를 위해서 제 14 실시형태에 관련된 설명과 중복된 설명은 생략된다. 이하의 설명에 있어서, 제 14 실시형태와 같은 요소에 대해서 같은 부호가 할당되어 있다. 이하에 있어서 설명되지 않은 요소에 대해서 제 14 실시형태에 의한 설명이 바람직하게 원용된다.
화상층(I)이 형성된 시트(S)를 반송하는 반송 장치(400H)는 벨트 유닛(450H)과, 벨트 유닛(450H)의 상류에 설치되는 상류 가이드 유닛(460)과, 벨트 유닛(450H)의 하류에 설치되는 하류 가이드 유닛(469)을 구비한다. 시트(S)는 상류 가이드 유닛(460)으로 안내되어 벨트 유닛(450H)으로 보내어진다. 그 후, 시트(S)는 벨트 유닛(450H)에 의해 하류 가이드 유닛(469)으로 보내어진다.
벨트 유닛(450H)은 구동 롤러(451)와, 종동 롤러(452)와, 구동 롤러(451)와 종동 롤러(452) 사이에서 연장되는 무단 벨트(453E)와, 무단 벨트(453E)에 장력을 부여하는 텐션 롤러(454)를 구비한다. 구동 롤러(451)의 회전에 의해 무단 벨트(453E)는 구동 롤러(451), 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)의 주위에서 주회한다. 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)는 무단 벨트(453E)의 주회에 따라서 회전한다.
무단 벨트(453E)는 상류 가이드 유닛(460)으로부터의 시트(S)를 받는 외면(455)과, 외면(455)과 반대측의 내면(457)을 포함한다. 내면(457)은 구동 롤러(451), 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)와 접촉한다. 상류 가이드 유닛(460)으로부터 무단 벨트(453E)의 외면(455) 상으로 송출된 시트(S)는 무단 벨트(453E)의 주회에 따라 하류 가이드 유닛(469)으로 향한다. 시트(S)는 제 1 속도(V1)로 상류 가이드 유닛(460)으로부터 하류 가이드 유닛(469)으로 반송된다. 본 실시형태에 있어서, 벨트 유닛(450H)은 반송 요소로서 예시된다. 또한, 무단 벨트(453E)는 반송 벨트로서 예시된다. 무단 벨트(453E)의 외면(455)은 반송면으로서 예시된다.
벨트 유닛(450H)은 시트(S)를 반송하는 반송면으로서 사용되는 무단 벨트(453E)의 외면(455)과 반대측의 내면(457)에 인접해서 설치되는 진공 장치(456E)를 구비한다. 무단 벨트(453E)에는 복수의 관통 구멍(458)이 형성된다. 진공 장치(456E)는 관통 구멍(458)을 통해 외면(455) 상의 시트(S)를 흡인한다. 따라서, 시트(S)는 무단 벨트(453E)에 의해 안정적으로 반송된다. 본 실시형태에 있어서, 무단 벨트(453E)는 바람직하게는 우레탄이라는 수지로 형성된다.
벨트 유닛(450H)은 무단 벨트(453E)의 내면(457)에 접촉하는 백업 롤러(340)를 구비한다. 백업 롤러(340)는 구동 롤러(451)와 종동 롤러(452) 사이에서 산형으로 만곡된 무단 벨트(453E)의 주행 경로를 규정한다.
정착 장치(300N)는 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙하는 브러시 밴드환(310N)과, 브러시 밴드환(310N)을 주회시키도록 형성된 롤러 기구(930N)를 포함한다. 브러시 밴드환(310N)은 롤러 기구(930N)를 둘러싸는 밴드부(311N)와, 밴드부(311N)에 식설된 복수의 브러시(314n)를 포함하는 브러시층(314N)을 포함한다. 본 실시형태에 있어서, 브러시 밴드환(310N)은 러빙 밴드환으로서 예시된다.
롤러 기구(930N)는 브러시 밴드환(310N)을 주회시키기 위한 구동 롤러(917)와, 브러시 밴드환(310N)에 장력을 부하하기 위한 텐션 롤러(918)와, 브러시 밴드환(310N)을 시트(S) 상의 화상층(I)에 압접하기 위한 압접부(990N)를 구비한다. 압접부(990N)는 브러시 밴드환(310N)을 화상층(I)에 압접하기 위한 제 1 압접 롤러(993)와, 제 1 압접 롤러(993) 후에 브러시 밴드환(310N)을 화상층(I)에 압접하기 위한 제 2 압접 롤러(994)를 구비한다.
브러시 밴드환(310N)의 밴드부(311N)는 브러시(314n)를 유지하는 외면(315N)과, 구동 롤러(917), 텐션 롤러(918), 제 1 압접 롤러(993) 및 제 2 압접 롤러(994)에 접촉하는 내면(319N)을 포함한다. 압접부(990N)는 무단 벨트(453E)의 외면(455)과 밴드부(311N)의 외면(315N) 사이에서 제 1 방향(D1)을 따라 연장되는 러빙경로를 규정한다. 압접부(990N)는 러빙경로에 있어서의 무단 벨트(453E)의 외면(455)과 밴드부(311N)의 외면(315N)의 거리를 브러시(314n)의 길이(브러시층(314N)의 두께)보다 작게 규정한다. 이 결과, 브러시층(314N)은 러빙경로 중을 주행하는 시트(S) 상의 화상층(I)을 적절하게 러빙한다. 제 2 압접 롤러(994)는 바람직하게는 무단 벨트(453E)의 외면(455)과 밴드부(311N)의 외면(315N)의 거리를 제 1 압접 롤러(993)가 규정하는 이들 사이의 거리보다 작게 한다. 이 결과, 시트(S)가 하류로 반송됨에 따라서 화상층(I)은 서서히 강하게 러빙되게 된다.
상술한 바와 같이 화상층(I)의 표면에 석출된 고분자 화합물(R)의 층은 시간경과와 함께 경화되어 내찰과성이 증대된다. 따라서, 화상층(I)이 서서히 강해져 가는 힘으로 찰과되면 화상층(I)에의 손상이 생기기 어려워짐과 아울러 시트(S)로의 화상층(I)의 정착률(FR)이 증대하게 된다.
구동 롤러(917)는 브러시 밴드환(310N)을 제 2 속도(V2)로 주회시킨다. 구동 롤러(917)의 회전의 결과, 러빙경로를 규정하는 브러시 밴드환(310N)은 제 2 속도(V2)로 제 1 방향(D1)으로 주행한다. 본 실시형태에 있어서, 브러시 밴드환(310N)의 주회 속도(제 2 속도(V2))는 벨트 유닛(450H)에 의한 시트(S)의 반송 속도(제 1 속도(V1))보다 크게 설정된다. 브러시 밴드환(310N)의 주회 속도(제 2 속도(V2))와 시트(S)의 반송 속도(제 1 속도(V1)) 사이의 차이에 기인해서 화상층(I)은 브러시 밴드환(310N)에 의해 적절하게 러빙된다. 대체적으로, 구동 롤러(917)는 브러시 밴드환(310N)을 시트(S)의 반송 속도(제 1 속도(V1))보다 작은 속도로 주회시켜도 좋다. 또한 대체적으로, 러빙경로를 규정하는 브러시 밴드환(310N)이 시트(S)의 반송 방향(제 1 방향(D1))과 반대 방향으로 주행하도록 구동 롤러(917)는 브러시 밴드환(310N)을 주회시켜도 좋다.
제 15 실시형태에 의한 정착 장치(300N) 및 정착 장치(300N)로의 시트(S)의 반송을 담당하는 반송 장치(400H)는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 장치(300) 및 반송 장치 대신에 도 8∼도 10에 관련해서 설명된 컬러 프린터(1)에 바람직하게 장착된다.
(제 16 실시형태)
<정착 장치>
제 16 실시형태에 의한 정착 장치는 압접부(990)를 무단 벨트(453)로부터 이간 접촉시키기 위한 이간 접촉 장치를 구비하는 점에서 제 14 실시형태에 의한 정착 장치(300M)와 상위하다. 또한, 설명의 명료화를 위해서 제 14 실시형태에 관련된 설명과 중복된 설명은 생략된다. 이하의 설명에 있어서, 제 14 실시형태와 같은 요소에 대해서 같은 부호가 할당되어 있다. 이하에 있어서 설명되지 않은 요소에 대해서 제 14 실시형태에 의한 설명이 바람직하게 원용된다.
도 49A 및 도 49B는 압접부(990)를 무단 벨트(453)로부터 이간시키기 위한 이간 접촉 장치의 개략도이다. 도 49A는 무단 벨트(453)에 근접한 근접 위치에 있는 압접부(990)를 나타낸다. 도 49B는 무단 벨트(453)로부터 이간된 이간 위치에 있는 제 1 압접 롤러(993) 및 근접 위치에 있는 제 2 압접 롤러(994)를 나타낸다. 또한, 도 49A 및 도 49B에는 이간 접촉 장치를 명료하게 나타내기 위해서 부직포 밴드환은 나타내어져 있지 않다. 도 50은 제 16 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다.
시트(S)를 반송하는 반송 장치(400G)에 인접해서 설치된 정착 장치(300P)는 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙하는 부직포 밴드환(310M)과, 부직포 밴드환(310M)을 주회시키도록 형성된 롤러 기구(930P)를 포함한다. 롤러 기구(930P)는 주회 기구로서 예시된다.
롤러 기구(930P)는 부직포 밴드환(310M)을 주회시키기 위한 구동 롤러(917)와, 부직포 밴드환(310M)에 장력을 부하하기 위한 텐션 롤러(918)와, 부직포 밴드환(310M)을 시트(S) 상의 화상층(I)에 압접하기 위한 압접부(990)를 구비한다. 압접부(990)는 부직포 밴드환(310M)을 화상층(I)에 압접하기 위한 제 1 압접 롤러(993)와, 제 1 압접 롤러(993) 후에 부직포 밴드환(310M)을 화상층(I)에 압접하기 위한 제 2 압접 롤러(994)를 구비한다. 압접부(990)는 제 1 압접 롤러(993)에 접속된 제 1 코일 스프링(971)과, 제 2 압접 롤러(994)에 접속된 제 2 코일 스프링(972)을 구비한다.
제 1 압접 롤러(993)는 회전 샤프트(926)와, 회전 샤프트(926)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(961)을 포함한다. 제 2 압접 롤러(994)는 회전 샤프트(927)와, 회전 샤프트(927)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(962)을 포함한다. 제 1 코일 스프링(971)은 베어링(961)에 접속되는 제 1 단부(956)와, 제 1 단부(956)와는 반대측의 제 2 단부(957)를 포함한다. 제 2 코일 스프링(972)은 베어링(962)에 접속되는 제 1 단부(958)와, 제 1 단부(958)와는 반대측의 제 2 단부(959)를 포함한다.
롤러 기구(930P)는 이간 접촉 장치(380P)를 구비한다. 이간 접촉 장치(380P)는 무단 벨트(453)의 외면(455)에 대해서 제 1 압접 롤러(993)를 이간 접촉시키는 제 1 이간 접촉 장치(987)와, 무단 벨트(453)의 외면(455)에 대해서 제 2 압접 롤러(994)를 이간 접촉시키는 제 2 이간 접촉 장치(988)를 포함한다.
제 1 이간 접촉 장치(987)는 제 1 코일 스프링(971)의 제 2 단부(957)에 접속되는 봉상의 암(981)과, 암(981)을 회동 가능하게 지지하는 회동 샤프트(982)를 구비한다. 암(981)은 회동 샤프트(982)에 접속되는 기단부(983)와, 기단부(983)와 반대측의 선단부(984)를 포함한다. 암(981)의 선단부(984)에는 제 1 코일 스프링(971)이 접속된다. 암(981)의 기단부(983)는 예를 들면, 트위스트 코일 스프링(도시 생략)을 통해 회동 샤프트(982)에 부착된다. 트위스트 코일 스프링은 암(981)의 선단부(984)를 무단 벨트(453)의 외면(455)을 향해서 바이어싱한다. 이 결과, 제 1 압접 롤러(993)가 근접 위치에 있는 동안 압축된 제 1 코일 스프링(971)은 제 1 압접 롤러(993)를 시트(S) 상의 화상층(I)을 향해서 바이어싱한다.
제 1 이간 접촉 장치(987)는 회전 샤프트(985)와, 회전 샤프트(985)에 일체적으로 부착된 편심 캠편(986)을 구비한다. 회전 샤프트(985)는 예를 들면, 솔레노이드 스위치(도시 생략)라는 제 1 액츄에이터(989)를 사용해서 회전된다. 이 결과, 편심 캠편(986)은 회전 샤프트(985) 둘레에서 편심 회전하여 암(981)의 선단부(984)를 무단 벨트(453)로부터 이간시킨다. 이 결과, 제 1 압접 롤러(993)는 이간 위치로 이동한다.
제 2 이간 접촉 장치(988)는 제 2 코일 스프링(972)의 제 2 단부(959)에 접속되는 봉상의 암(991)과, 암(991)을 회동 가능하게 지지하는 회동 샤프트(992)를 구비한다. 암(991)은 회동 샤프트(992)에 접속되는 기단부(973)와, 기단부(973)와 반대측의 선단부(974)를 포함한다. 암(991)의 선단부(974)에는 제 2 코일 스프링(972)이 접속된다. 암(991)의 기단부(973)는 예를 들면, 트위스트 코일 스프링(도시 생략)을 통해 회동 샤프트(992)에 부착된다. 트위스트 코일 스프링은 암(991)의 선단부(974)를 무단 벨트(453)의 외면(455)을 향해서 바이어싱한다. 이 결과, 제 2 압접 롤러(994)가 근접 위치에 있는 동안 압축된 제 2 코일 스프링(972)은 제 2 압접 롤러(994)를 시트(S) 상의 화상층(I)을 향해서 바이어싱한다.
제 2 이간 접촉 장치(988)는 회전 샤프트(975)와, 회전 샤프트(975)에 일체적으로 부착된 편심 캠편(976)을 구비한다. 회전 샤프트(975)는 예를 들면, 솔레노이드 스위치(도시 생략)라는 제 2 액츄에이터(979)를 사용해서 회전된다. 이 결과, 편심 캠편(976)은 회전 샤프트(975) 둘레에서 편심 회전하여 암(991)의 선단부(974)를 무단 벨트(453)로부터 이간시킨다. 이 결과, 제 2 압접 롤러(994)는 이간 위치로 이동한다.
롤러 기구(930P)는 제 1 이간 접촉 장치(987)와 제 2 이간 접촉 장치(988)를 독립적으로 제어하는 제어 유닛(373P)을 구비한다. 제 1 이간 접촉 장치(987) 및 제 2 이간 접촉 장치(988)는 제어 유닛(373P)의 제어 하에서 제 1 압접 롤러(993) 및 제 2 압접 롤러(994)를 각각 독립적으로 무단 벨트(453)의 외면(455)에 대해서 이간 접촉시킨다. 따라서, 제어 유닛(373P)의 제어 하에서 제 1 방향(D1)을 향해서 연장되는 러빙경로의 길이가 조정된다.
제어 유닛(373P)은 예를 들면, 화상층(I)의 인자율에 따라 제 1 압접 롤러(993) 또는 제 2 압접 롤러(994)를 무단 벨트(453)의 외면(455)에 대해서 이간 접촉시켜도 좋다. 예를 들면, 화상층(I)의 인자율이 비교적 낮을 때 제어 유닛(373P)은 제 1 압접 롤러(993)를 무단 벨트(453)의 외면(455)으로부터 이간시키는 한편, 제 2 압접 롤러(994)를 근접 위치에 유지해도 좋다. 화상층(I)의 인자율이 비교적 높을 때 제어 유닛(373P)은 제 1 압접 롤러(993) 및 제 2 압접 롤러(994)를 모두 근접 위치에 유지해도 좋다.
도 51A 및 도 51B는 이간 접촉 장치(380P)의 동작을 개략적으로 나타낸다. 도 51A는 제 1 압접 롤러(993) 및 제 2 압접 롤러(994)를 근접 위치에 유지하는 이간 접촉 장치(380P)를 개략적으로 나타낸다. 도 51B는 제 1 압접 롤러(993) 및 제 2 압접 롤러(994)를 이간 위치로 변위시킨 이간 접촉 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 50∼도 51B를 사용하여 이간 접촉 장치(380P)의 동작이 설명된다.
시트(S)는 상류 가이드 유닛(460)으로부터 벨트 유닛(450G)으로 순차 보내어진다. 대전 장치(456)에 의해 대전된 무단 벨트(453)의 외면(455)에 정전기적으로 흡착된 시트(S)는 순차 하류 가이드 유닛(469)을 향해서 반송된다.
도 51A 및 도 51B에는 시트(S)로서 시트(S1)와, 시트(S1)에 후속되는 시트(S2)가 나타내어져 있다. 시트(S)는 러빙경로에 최초로 진입하는 선단 가장자리(LE)와, 선단 가장자리(LE)와 반대측의 후단 가장자리(TE)를 포함한다. 시트(S2)의 선단 가장자리(LE)는 선행하는 시트(S1)의 후단 가장자리(TE)로부터 이간되어 있다. 도 51A 및 도 51B에 나타내어지는 시트(S)의 반송은 복사기, 프린터, 팩시밀리 장치나 복합기라는 여러가지 종류의 화상 형성 장치에 채용되고 있다.
도 51A 및 도 51B에 나타내어지는 바와 같이, 시트(S1,S2)는 무단 벨트(453)에 의해 제 1 방향(D1)으로 제 1 속도(V1)로 반송된다. 제어 유닛(373P)이 제 1 액츄에이터(989) 및 제 2 액츄에이터(979)를 제어해서 제 1 압접 롤러(993) 및 제 2 압접 롤러(994)를 무단 벨트(453)의 외면(455)에 근접시켰을 때 부직포 밴드환(310M)과 무단 벨트(453)의 외면(455) 사이에 제 1 방향(D1)으로 연장되는 러빙경로가 규정된다. 시트(S)가 러빙경로를 통과하는 동안 화상층(I)은 부직포 밴드환(310M)에 의해 러빙된다.
시트(S1)가 러빙경로를 통과하면 제어 유닛(373P)은 제 1 액츄에이터(989) 및 제 2 액츄에이터(979)를 제어하고, 제 1 압접 롤러(993) 및 제 2 압접 롤러(994)는 무단 벨트(453)의 외면(455)으로부터 이간된 이간 위치로 변위시킨다. 그 후, 제 1 압접 롤러(993)와 무단 벨트(453) 사이를 시트(S2)가 통과하기 직전에 제어 유닛(373P)은 제 1 액츄에이터(989) 및 제 2 액츄에이터(979)를 제어하고, 제 1 압접 롤러(993) 및 제 2 압접 롤러(994)를 무단 벨트(453)의 외면(455)에 근접시킨다. 이 결과, 러빙경로가 규정된다. 따라서, 시트(S1)와 시트(S2) 사이에 있어서 부직포 밴드환(310M)은 무단 벨트(453)와 서로 스치는 일은 거의 없다.
제 16 실시형태에 의한 정착 장치(300P) 및 정착 장치(300P)로의 시트(S)의 반송을 담당하는 반송 장치(400G)는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 장치(300) 및 반송 장치 대신에 도 8∼도 10에 관련해서 설명된 컬러 프린터(1)에 바람직하게 장착된다.
(제 17 실시형태)
<정착 장치>
도 52는 제 17 실시형태에 의한 정착 장치 및 반송 장치의 개략도이다. 이하, 도 1A∼도 1C, 도 4 및 도 52를 사용하여 제 14 실시형태와의 상위점이 설명된다. 또한, 설명의 명료화를 위해서 제 14 실시형태에 관련된 설명과 중복된 설명은 생략된다. 이하의 설명에 있어서, 제 14 실시형태와 같은 요소에 대해서 같은 부호가 할당되어 있다. 이하에 있어서 설명되지 않은 요소에 대해서 제 14 실시형태에 의한 설명이 바람직하게 원용된다.
화상층(I)이 형성된 시트(S)를 반송하는 반송 장치(400)는 벨트 유닛(450D)과, 벨트 유닛(450D)의 상류에 설치되는 상류 가이드 유닛(460)과, 벨트 유닛(450D)의 하류에 설치되는 하류 가이드 유닛(469)을 구비한다. 시트(S)는 상류 가이드 유닛(460)으로 안내되어 벨트 유닛(450D)으로 보내어진다. 그 후, 시트(S)는 벨트 유닛(450D)에 의해 하류 가이드 유닛(469)으로 보내어진다.
벨트 유닛(450D)은 구동 롤러(451)와, 종동 롤러(452)와, 구동 롤러(451)와 종동 롤러(452) 사이에서 연장되는 무단 벨트(453)와, 무단 벨트(453)에 장력을 부여하는 텐션 롤러(454)를 구비한다. 구동 롤러(451)의 회전에 의해 무단 벨트(453)는 구동 롤러(451), 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)의 주위에서 주회한다. 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)는 무단 벨트(453)의 주회에 따라서 회전한다.
무단 벨트(453)는 상류 가이드 유닛(460)으로부터의 시트(S)를 받는 외면(455)과, 외면(455)과 반대측의 내면(457)을 포함한다. 내면(457)은 구동 롤러(451), 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)와 접촉한다. 상류 가이드 유닛(460)으로부터 무단 벨트(453)의 외면(455) 상으로 송출된 시트(S)는 무단 벨트(453)의 주회에 따라 하류 가이드 유닛(469)으로 향한다. 시트(S)는 제 1 속도(V1)로 상류 가이드 유닛(460)으로부터 하류 가이드 유닛(469)으로 반송된다.
벨트 유닛(450D)은 무단 벨트(453)의 외면(455)을 대전시키는 대전 장치(456)를 더 구비한다. 대전 장치(456)에 의해 대전된 무단 벨트(453)의 외면(455)은 정전기적으로 시트(S)를 흡착한다. 따라서, 시트(S)는 무단 벨트(453)에 의해 안정적으로 반송된다.
벨트 유닛(450D)은 무단 벨트(453)의 내면(457)에 접촉하는 백업 롤러(340D)를 구비한다. 백업 롤러(340D)는 종동 롤러(452)의 근방에 설치된 상류 백업 롤러(343)와, 구동 롤러(451)의 근방에 설치된 하류 백업 롤러(344)를 포함한다.
정착 장치(300Q)는 상류 백업 롤러(343)에 대응하는 상류 정착 장치(301)와, 하류 백업 롤러(344)에 대응하는 하류 정착 장치(302)를 포함한다. 상류 정착 장치(301)는 상류 가이드 유닛(460)으로부터 무단 벨트(453) 상으로 보내어진 시트(S)의 화상층(I)을 최초로 러빙한다. 그 후, 하류 정착 장치(302)는 화상층(I)을 러빙한다. 따라서, 화상층(I)의 러빙 시간은 길어진다.
상류 정착 장치(301)는 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙하는 상류 부직포 밴드환(1510)과, 상류 부직포 밴드환(1510)을 주회시키도록 형성된 상류 롤러 기구(1530)를 포함한다. 상류 부직포 밴드환(1510)은 상류 롤러 기구(1530)를 둘러싸도록 설치된다. 상류 부직포 밴드환(1510)은 예를 들면, 도 4에 관련해서 설명된 부직포로 형성되어도 좋다.
상류 롤러 기구(1530)는 상류 부직포 밴드환(1510)을 주회시키기 위한 구동 롤러(1517)와, 상류 부직포 밴드환(1510)에 장력을 부하하기 위한 텐션 롤러(1518)와, 상류 부직포 밴드환(1510)을 시트(S) 상의 화상층(I)에 압접하기 위한 상류 압접부(1520)를 구비한다. 상류 압접부(1520)는 상류 부직포 밴드환(1510)을 화상층(I)에 압접하기 위한 제 1 압접 롤러(1523)와, 제 1 압접 롤러(1523) 후에 상류 부직포 밴드환(1510)을 화상층(I)에 압접하기 위한 제 2 압접 롤러(1524)를 구비한다. 상류 압접부(1520)는 제 1 압접 롤러(1523)에 접속된 제 1 코일 스프링(1571)과, 제 2 압접 롤러(1524)에 접속된 제 2 코일 스프링(1572)을 구비한다.
제 1 압접 롤러(1523) 및 제 2 압접 롤러(1524)는 무단 벨트(453)의 외면(455)을 따르는 상류 부직포 밴드환(1510)의 주행 경로를 규정한다. 상류 백업 롤러(343)는 상류 롤러 기구(1530)를 향해서 융기된 무단 벨트(453)의 주행 경로를 규정한다. 상류 백업 롤러(343)에 의해 융기된 무단 벨트(453)의 주행 경로의 정부는 제 1 압접 롤러(1523)와 제 2 압접 롤러(1524) 사이로 들어간다. 이렇게 해서, 시트(S) 상의 화상층(I)은 비교적 긴 시간 상류 부직포 밴드환(1510)에 접촉된다.
하류 정착 장치(302)는 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙하는 하류 부직포 밴드환(1610)과, 하류 부직포 밴드환(1610)을 주회시키도록 형성된 하류 롤러 기구(1630)를 포함한다. 하류 부직포 밴드환(1610)은 하류 롤러 기구(1630)를 둘러싸도록 설치된다. 하류 부직포 밴드환(1610)은 예를 들면, 도 4에 관련해서 설명된 부직포로 형성되어도 좋다.
하류 롤러 기구(1630)는 하류 부직포 밴드환(1610)을 주회시키기 위한 구동 롤러(1617)와, 하류 부직포 밴드환(1610)에 장력을 부하하기 위한 텐션 롤러(1618)와, 하류 부직포 밴드환(1610)을 시트(S) 상의 화상층(I)에 압접하기 위한 하류 압접부(1620)를 구비한다. 하류 압접부(1620)는 하류 부직포 밴드환(1610)을 화상층(I)에 압접하기 위한 제 3 압접 롤러(1623)와, 제 3 압접 롤러(1623) 후에 하류 부직포 밴드환(1610)을 화상층(I)에 압접하기 위한 제 4 압접 롤러(1624)를 구비한다. 하류 압접부(1620)는 제 3 압접 롤러(1623)에 접속된 제 3 코일 스프링(1671)과, 제 4 압접 롤러(1624)에 접속된 제 4 코일 스프링(1672)을 구비한다.
제 3 압접 롤러(1623) 및 제 4 압접 롤러(1624)는 무단 벨트(453)의 외면(455)을 따르는 하류 부직포 밴드환(1610)의 주행 경로를 규정한다. 하류 백업 롤러(344)는 하류 롤러 기구(1630)를 향해서 융기된 무단 벨트(453)의 주행 경로를 규정한다. 하류 백업 롤러(344)에 의해 융기된 무단 벨트(453)의 주행 경로의 정부는 제 3 압접 롤러(1623)와 제 4 압접 롤러(1624) 사이로 들어간다. 이렇게 해서, 시트(S) 상의 화상층(I)은 비교적 긴 시간 하류 부직포 밴드환(1610)에 접촉된다.
제 1 코일 스프링(1571)은 바이어싱 포오스(f1)로 제 1 압접 롤러(1523)를 무단 벨트(453)를 향해서 바이어싱한다. 제 2 코일 스프링(1572)은 바이어싱 포오스(f2)로 제 2 압접 롤러(1524)를 무단 벨트(453)를 향해서 바이어싱한다. 바이어싱 포오스(f2)는 바람직하게는 바이어싱 포오스(f1)보다 크다. 이 결과, 제 2 압접 롤러(1524)는 제 1 압접 롤러(1523)보다 강하게 상류 부직포 밴드환(1510)을 화상층(I)에 압접한다.
제 3 코일 스프링(1671)은 바이어싱 포오스(f3)로 제 3 압접 롤러(1623)를 무단 벨트(453)를 향해서 바이어싱한다. 제 4 코일 스프링(1672)은 바이어싱 포오스(f4)로 제 4 압접 롤러(1624)를 무단 벨트(453)를 향해서 바이어싱한다. 바이어싱 포오스(f4)는 바람직하게는 바이어싱 포오스(f3)보다 크다. 이 결과, 제 4 압접 롤러(1624)는 제 3 압접 롤러(1623)보다 강하게 하류 부직포 밴드환(1610)을 화상층(I)에 압접시킨다.
바이어싱 포오스(f3)와 바이어싱 포오스(f4)의 합력은 바람직하게는 바이어싱 포오스(f1)와 바이어싱 포오스(f2)의 합력보다 크다. 화상층(I)의 표면에 석출된 고분자 화합물(R)의 층은 시간경과와 함께 경화되어 내찰과성이 증대된다. 따라서, 화상층(I)이 상류에 있어서 비교적 작은 압박력 하에서 상류 부직포 밴드환(1510)에 의해 러빙되고, 하류에 있어서 비교적 큰 압박력 하에서 하류 부직포 밴드환(1610)에 의해 찰과되면 화상층(I)에의 손상이 생기기 어려워짐과 아울러 시트(S)로의 화상층(I)의 정착률(FR)이 증대하게 된다.
상류 롤러 기구(1530)의 구동 롤러(1517)는 상류 부직포 밴드환(1510)을 제 2 속도(V2)로 주회시킨다. 구동 롤러(1517)의 회전 결과 제 1 압접 롤러(1523)와 제 2 압접 롤러(1524) 사이의 상류 부직포 밴드환(1510)은 제 2 속도(V2)로 제 1 방향(D1)으로 주행한다. 본 실시형태에 있어서, 상류 부직포 밴드환(1510)의 주회 속도(제 2 속도(V2))는 벨트 유닛(450D)에 의한 시트(S)의 반송 속도(제 1 속도(V1))보다 크게 설정된다. 상류 부직포 밴드환(1510)의 주회 속도(제 2 속도(V2))와 시트(S)의 반송 속도(제 1 속도(V1)) 사이의 차이에 기인해서 화상층(I)은 상류 부직포 밴드환(1510)에 의해 적절하게 러빙된다.
하류 롤러 기구(1630)의 구동 롤러(1617)는 하류 부직포 밴드환(1610)을 제 3 속도(V3)로 주회시킨다. 구동 롤러(1617)의 회전 결과 제 3 압접 롤러(1623)와 제 4 압접 롤러(1624) 사이의 하류 부직포 밴드환(1610)은 제 3 속도(V3)로 제 1 방향(D1)으로 주행한다. 본 실시형태에 있어서, 하류 부직포 밴드환(1610)의 주회 속도(제 3 속도(V3))는 상류 부직포 밴드환(1510)의 주회 속도(제 2 속도(V2))보다 크게 설정된다. 이 결과, 화상층(I)은 상류 부직포 밴드환(1510)보다 많이 하류 부직포 밴드환(1610)에 의해 러빙된다.
제 17 실시형태에 의한 정착 장치(300Q) 및 정착 장치(300Q)로의 시트(S)의 반송을 담당하는 반송 장치(400)는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 장치(300) 및 반송 장치 대신에 도 8∼도 10에 관련해서 설명된 컬러 프린터(1)에 바람직하게 장착된다.
(제 18 실시형태)
<정착 장치>
도 53은 제 18 실시형태에 의한 정착 장치(750) 및 반송 장치(400G)의 개략도이다. 도 53을 사용하여 제 18 실시형태에 의한 정착 장치(750) 및 반송 장치(400G)가 설명된다. 이하의 설명에 있어서, 상기 실시형태와 같은 요소에 대해서 같은 부호가 할당되어 있다. 이하에 있어서 설명되지 않은 요소에 대해서 상기 실시형태에 의한 설명이 바람직하게 원용된다.
화상층(I)이 형성된 시트(S)는 반송 장치(400G)에 의해 정착 장치(750)로 반송된다. 반송 장치(400G)는 벨트 유닛(450G)과, 벨트 유닛(450G)의 상류에 설치되는 상류 가이드 유닛(460)과, 벨트 유닛(450G)의 하류에 설치되는 하류 가이드 유닛(469)을 포함한다. 시트(S)는 상류 가이드 유닛(460)으로 안내되어 벨트 유닛(450G)으로 보내어진다. 그 후, 시트(S)는 벨트 유닛(450G)에 의해 하류 가이드 유닛(469)으로 보내어진다. 본 실시형태에 있어서, 화상층(I)이 형성된 시트(S)의 면은 형성면으로서 예시된다.
벨트 유닛(450G)은 구동 롤러(451)와, 종동 롤러(452)와, 구동 롤러(451)와 종동 롤러(452) 사이에서 연장되는 무단 벨트(453)와, 무단 벨트(453)에 장력을 부여하는 텐션 롤러(454)를 포함한다. 구동 롤러(451)의 회전에 의해 무단 벨트(453)는 구동 롤러(451), 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)의 주위에서 주회한다. 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)는 무단 벨트(453)의 주회에 따라서 회전한다. 이 결과, 상류 가이드 유닛(460)으로부터 무단 벨트(453) 상으로 송출된 시트(S)는 무단 벨트(453)의 주회에 따라서 하류 가이드 유닛(469)으로 향한다. 시트(S)는 제 1 속도(V1)로 상류 가이드 유닛(460)으로부터 하류 가이드 유닛(469)으로 반송된다. 부호 D1은 시트(S)가 상류 가이드 유닛(460)으로부터 벨트 유닛(450G)에 의해 하류 가이드 유닛(469)을 향하는 방향을 나타낸다. 벨트 유닛(450G)은 반송 요소로서 예시된다.
벨트 유닛(450G)은 또한 무단 벨트(453)의 내측에 배치된 백업 롤러(340)를 포함한다. 백업 롤러(340)는 구동 롤러(451)와 종동 롤러(452) 사이의 위치에서 또한 텐션 롤러(454)와는 반대측의 위치에서 무단 벨트(453)의 내면에 접촉하고 있다.
정착 장치(750)는 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙해서 화상층(I)을 정착시킨다. 정착 장치(750)는 무단 벨트(453)를 사이에 두고 백업 롤러(340)와는 반대측에 배치된 러빙 부재(751)와, 러빙 부재(751)를 구동하는 구동원(752)을 포함한다.
러빙 부재(751)는 지지 부재(753)와, 부직포층(754)과, 샤프트(755)를 포함한다.
도 54는 러빙 부재(751)의 사시도이다. 지지 부재(753)는 원통형상을 갖는 블록상의 부재이다. 지지 부재(753)는 무단 벨트(453)측을 향하는 끝면인 제 1 지지면(753a)과, 축방향에 있어서 제 1 지지면(753a)과는 반대측에 위치하는 끝면인 제 2 지지면(753b)을 갖는다. 제 1 지지면(753a) 및 제 2 지지면(753b)은 대략 원형이다.
부직포층(754)은 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙한다. 부직포층(754)은 부직포로 이루어지고, 제 1 지지면(753a)의 전체에 걸쳐 부착되어 있고, 평면으로 볼 때 원형형상을 갖는다. 부직포는 도 4에 관련해서 예시된 부직포가 사용된다. 부직포의 동마찰계수는 0.50 이하이다. 벨트 유닛(450G)의 백업 롤러(340)는 부직포층(754)의 층표면(754a)과의 사이의 면압이 예를 들면 0.2g/㎟가 되도록 배치되어 있고, 따라서 부직포층(754)은 무단 벨트(453)와 면접촉된 상태로 유지되어 있다. 부직포층(754)에 있어서의 무단 벨트(453)와 접촉하는 층표면(754a)이 러빙면을 형성한다. 부직포층(754)의 층두께는 부직포층(754)과 화상층(I) 사이에서 원활한 접촉이 얻어지도록 적당히 설정된다.
부직포층(754)은 화상층(I)에 면접촉된 상태로 화상층(I)을 러빙하는 러빙영역(CR)을 갖는다. 러빙영역(CR)에 대해서 도 53∼도 55를 참조해서 설명한다. 도 55는 러빙 부재(751) 및 무단 벨트(453)의 평면도이다. 샤프트(755)는 한쪽의 단부가 지지 부재(753)의 중심축과 일치하는 위치에서 지지 부재(753)의 제 2 지지면(753b)에 고정되어 있다. 구동원(752)은 샤프트(755)의 다른쪽 단부에 연결된 예를 들면 모터이며, 도 55에서는 샤프트(755)를 시계방향으로 회전시킨다. 부직포층(754)은 지지 부재(753)의 중심축 및 샤프트(755)의 회전축(화상층(I)이 형성된 시트의 면에 대해서 교차하는 방향으로 연장되는 회전축)과 일치하는 회전 중심(O)을 갖는다. 샤프트(755)가 회전하면 지지 부재(753)가 중심축 둘레에서 회전하여 지지 부재(753)의 제 1 지지면(753a)에 부착된 부직포층(754)이 무단 벨트(453)에 접촉된 상태로 회전 중심(O) 둘레에서 회전한다. 본 실시형태에 있어서, 부직포층(754)의 층표면(754a)은 회전면으로서 예시된다.
러빙영역(CR)은 시트(S)의 반송 방향(제 1 방향(D1))으로부터 볼 때 부직포층(754)의 회전 중심(O)보다 하류측에 설정된 영역이며, 평면으로 볼 때 대략 반원형상을 나타낸다. 부직포층(754)은 러빙영역(CR)에 있어서만 무단 벨트(453)에 접촉하고, 러빙영역(CR)에 있어서 무단 벨트(453) 사이에서 닙부(N)를 형성한다. 부직포층(754)은 닙부(N)에 있어서 러빙영역(CR)의 전체에 걸쳐 시트(S)에 면접촉한다. 러빙영역(CR)이 반원형상이 되도록 무단 벨트(453)에 대한 백업 롤러(340)의 접촉 위치나, 러빙 부재(751)의 샤프트(755)의 경사각도가 적당히 조정된다.
따라서, 부직포층(754)은 시트(S)가 닙부(N)로 반송되어 왔을 때 러빙영역(CR)에 있어서 시트(S)에 면접촉된 상태로 회전 중심(O) 둘레에서 회전하면서 화상층(I)을 러빙한다. 도 55에서는 시트(S)의 반송 방향(제 1 방향(D1))에 있어서의 선단부가 러빙영역(CR)에 있어서 면접촉된 상태가 나타내어져 있다.
제 18 실시형태에서는 샤프트(755)에 의해 회전되는 지지 부재(753)의 접선방향에 있어서의 선속도, 즉 부직포층(754)의 선속도(LV)는 시트(S)의 제 1 속도(V1)보다 크게 설정할 수 있다. 또한, 지지 부재(753)의 지름, 즉 부직포층(754)의 지름(D)은 시트(S)의 반송 방향(제 1 방향(D1))과 직교하는 시트 폭치수(W)보다 크게 설정되어 있다. 이것에 의해 화상층(I) 전체가 러빙된다.
이상 설명한 제 18 실시형태에 의한 정착 장치(750)에 의하면 부직포층(754)은 러빙영역(CR)에 있어서 시트(S)에 면접촉된 상태로 회전 중심(O) 둘레에서 회전하면서 화상층(I)을 러빙한다. 또한, 부직포층(754)의 선속도(LV)는 시트(S)의 제 1 속도(V1)보다 크게 설정할 수 있다. 그 때문에 시트(S)에 선접촉하면서 화상층(I)을 러빙하는 롤러를 사용하는 구성에 비해 화상층(I)이 부직포층(754)에 의해 러빙되는 시간이 길어진다. 이것에 의해 화상층(I)을 형성하는 액체 현상제 중의 성분이 시트(S)의 표층 내로 들어가기 쉬워진다. 그 결과, 화상층(I)의 정착 시간이 단축됨과 아울러 화상층(I)의 박리가 바람직하게 억제되는 즉 화상층(I)의 정착 강도가 향상된다.
또한, 제 18 실시형태에서는 부직포로 이루어지는 부직포층(754)이 러빙면으로서 사용되고 있으므로 시트(S)에 대해서 면접촉시키는 구성을 용이하게 달성할 수 있다.
또한, 부직포층(754)을 형성하는 부직포는 0.50 이하의 동마찰계수를 가지므로 시트(S)의 반송으로의 영향을 저감시킬 수 있음과 아울러 러빙 동작에 기인하는 화상층(I)의 손상을 억제할 수 있다.
또한, 제 18 실시형태에서는 부직포층(754)의 평면형상을 원형형상으로 한 경우에 대해서 설명했지만, 부직포층(754)의 평면형상은 특별히 한정되지 않는다. 부직포층(754)의 평면형상은 예를 들면, 부직포층(754)에 있어서의 러빙영역(CR)이 설정되지 않은 중심부를 생략한 링상으로 해도 좋다.
제 18 실시형태에 의한 정착 장치(750) 및 정착 장치(750)로의 시트(S)의 반송을 담당하는 반송 장치(400G)는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 장치(300) 및 반송 장치 대신에 도 8∼도 10에 관련해서 설명된 컬러 프린터(1)에 바람직하게 장착된다.
(제 19 실시형태)
<정착 장치>
도 56은 제 19 실시형태에 의한 정착 장치(750R) 및 반송 장치(400G)의 개략도이다. 화상층(I)이 형성된 시트(S)는 반송 장치(400G)에 의해 정착 장치(750R)로 반송된다. 반송 장치(400G)의 구성은 도 53을 참조해서 설명한 바와 같다. 정착 장치(750R)는 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙해서 화상층(I)을 정착시킨다. 정착 장치(750R)는 무단 벨트(453)를 사이에 두고 백업 롤러(340)와는 반대측에 배치된 러빙 부재(751R)와, 러빙 부재(751R)를 구동하는 구동원(752)을 포함한다.
러빙 부재(751R)는 지지 부재(753)(브러시 지지 부재)와, 러빙 브러시(760)와, 샤프트(755)를 포함한다.
지지 부재(753)는 도 53 및 54에 나타내는 것과 마찬가지로 원통형상을 갖는 블록상의 부재이다. 지지 부재(753)는 무단 벨트(453)측을 향하는 끝면인 제 1 지지면(753a)과, 축방향에 있어서 제 1 지지면(753a)과는 반대측에 위치하는 끝면인 제 2 지지면(753b)을 갖는다. 제 1 지지면(753a) 및 제 2 지지면(753b)은 대략 원형이다.
러빙 브러시(760)는 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙한다. 러빙 브러시(760)는 지지 부재(753)의 제 1 지지면(753a)(브러시 부착면)의 전체를 덮도록 부착되어 있다. 러빙 브러시(760)는 평면으로 볼 때 원형형상을 갖는다. 러빙 브러시(760)는 무단 벨트(453)측을 향하는 브러시면(760a)을 갖고 있고, 브러시면(760a)에 다수의 브러시모(761)가 식설되어 있다. 브러시모(761)는 브러시면(760a)의 둘레가장자리에 있어서 식설되어 있다. 브러시모(761)의 재료로서 도전성 레이온이나 폴리에스테르를 파일상으로 한 직물을 들 수 있다. 도전성 레이온을 사용할 경우 파일 섬도는 300D/100F이며, 폴리에스테르를 사용할 경우 파일 섬도는 75D/12F이다.
러빙 브러시(760)의 브러시모(761)의 선단은 무단 벨트(453)에 압박되어 휘어진 상태로 무단 벨트(453)에 접촉하고 있다. 따라서, 러빙 브러시(760)는 다수의 브러시모(761)가 휘어진 상태로 무단 벨트(453)에 대해서 면접촉한다. 브러시모(761)가 휘어진 선단이 러빙면을 형성한다. 러빙 브러시(760)의 브러시모(761)는 무단 벨트(453)에 대한 면압이 예를 들면 0.2g/㎟가 되도록 무단 벨트(453)에 대해서 압박되어 있다. 브러시모(761)는 소정 면압이 얻어지도록 상술한 파일 섬도 뿐만 아니라, 밀도나 길이 등이 적당히 설정되어 있다.
러빙 브러시(760)는 화상층(I)에 면접촉된 상태로 화상층(I)을 러빙하는 러빙영역(CR)을 갖는다. 러빙영역(CR)에 대해서 도 56∼도 58을 참조해서 설명한다. 도 58은 러빙 부재(751R) 및 무단 벨트(453)의 평면도이다. 샤프트(755)가 지지 부재(753)의 중심축과 일치하는 위치에서 지지 부재(753)의 제 2 지지면(753b)에 고정되어 있는 것 및 구동원(752)이 샤프트(755)에 연결된 예를 들면 모터이며, 도 58에서는 샤프트(755)를 시계방향으로 회전시키는 것은 도 53∼도 55를 참조해서 설명한 구성과 동일하다. 러빙 브러시(760)는 지지 부재(753)의 중심축 및 샤프트(755)의 회전축과 일치하는 회전 중심(O)을 갖는다. 샤프트(755)가 회전하면 지지 부재(753)가 중심축 둘레에서 회전하고, 지지 부재(753)의 제 1 지지면(753a)에 부착된 러빙 브러시(760)는 다수의 브러시모(761)가 무단 벨트(453)에 접촉해서 휘어진 상태로 회전 중심(O) 둘레에서 회전한다.
러빙영역(CR)은 시트(S)의 반송 방향(제 1 방향(D1))으로부터 볼 때 러빙 브러시(760)의 회전 중심(O)보다 하류측에 설정된 영역이며, 평면으로 볼때 원호상을 나타낸다. 러빙 브러시(760)의 브러시모(761)는 러빙영역(CR)에 있어서만 무단 벨트(453)에 접촉하고, 러빙영역(CR)에 있어서 휘어진 상태로 무단 벨트(453) 사이에서 닙부(N)를 형성한다. 러빙 브러시(760)의 브러시모(761)는 닙부(N)에 있어서 러빙영역(CR)의 전체에 걸쳐 휘어진 상태로 시트(S)에 면접촉한다.
따라서, 러빙 브러시(760)는 시트(S)가 닙부(N)로 반송되어 왔을 때 브러시모(761)가 시트(S)에 면접촉된 상태로 회전 중심(O) 둘레에서 회전하면서 브러시모(761)로 화상층(I)을 러빙한다. 도 58에서는 시트(S)의 반송 방향(제 1 방향(D1))의 선단부가 러빙영역(CR) 내로 진입한 상태가 나타내어져 있다.
제 19 실시형태에서는 샤프트(755)에 의해 회전되는 지지 부재(753)의 접선방향에 있어서의 선속도, 즉 러빙 브러시(760)의 선속도(LV)는 시트(S)의 제 1 속도(V1)보다 크게 설정할 수 있다. 또한, 지지 부재(753)의 지름, 즉 러빙 브러시(760)의 지름(D1)은 시트의 반송 방향(제 1 방향(D1))과 직교하는 시트 폭치수(W)보다 크게 설정되어 있다. 이것에 의해 화상층(I) 전체가 러빙된다.
또한, 제 19 실시형태에서는 러빙 브러시(760)의 브러시모(761)와 화상층(I) 사이의 접촉면의 접촉면적, 바꿔 말하면, 러빙 브러시(760)의 브러시모(761)가 화상층(I)에 면접촉해서 화상층(I)을 러빙하는 러빙영역(CR)의 영역면적을 제 1 영역면적(제 1 접촉면적)과, 제 1 영역면적보다 큰 제 2 영역면적(제 2 접촉면적) 사이에서 스위칭할 수 있다. 제 19 실시형태에 의한 정착 장치(750R)는 러빙영역(CR)의 영역면적을 변경하기 위한 변경 기구(780)와, 변경 기구(780)를 제어하는 제어부(U)를 더 포함한다.
변경 기구(780)에 대해서 도 56, 도 59 및 도 60을 참조해서 설명한다. 도 59는 러빙영역(CR)의 영역면적이 제 1 영역면적으로 스위칭된 상태를 나타내고, 도 60은 러빙영역(CR)의 영역면적이 제 2 영역면적으로 스위칭된 상태를 나타낸다. 정착 장치(750R)의 구동원(752)은 하우징(783) 내에 수용되어 있다. 러빙 부재(751R)의 샤프트(755)는 하우징(783)에 관통된 구멍을 통해 구동원(752)에 연결되어 있다. 하우징(783)은 소정의 범위에서 회동 가능하게 구성되어 있다. 하우징(783)의 회동에 의해 러빙 부재(751R)가 구동원(752)을 중심으로 해서 회동한다.
변경 기구(780)는 예를 들면, 캠(781)과, 바이어싱 부재(782)를 포함한다. 바이어싱 부재(782)는 예를 들면 스프링 부재이며, 하우징(783)을 소정 방향(도 56에서는 반시계방향)으로 회동시키도록 하우징(783)에 대해서 화살표(B)의 방향으로 바이어싱 포오스를 작용시킨다. 캠(781)은 하우징(783)에 접촉하고, 바이어싱 부재(782)의 바이어싱 포오스에 저항해서 하우징(783)을 도 56에서는 시계방향으로 회동시킨다.
제 19 실시형태에서는 러빙 부재(751R)의 샤프트(755)를 연장한 가상선(VL)과, 러빙 브러시(760)의 브러시모(761)와 화상층(I) 사이의 접촉면을 연장한 가상면(VS)이 교차하는 교차 각도(α)를 제 1 각도와, 제 1 각도보다 큰 제 2 각도 사이에서 스위칭함으로써 러빙영역(CR)의 영역면적이 제 1 영역면적과 제 2 영역면적 사이에서 스위칭된다. 교차 각도(α)가 커짐에 따라 러빙영역(CR)의 영역면적이 커진다. 구체적으로는 교차 각도(α)가 제 1 각도로 스위칭되었을 때 러빙영역(CR)의 영역면적은 제 1 영역면적으로 스위칭되며, 교차 각도(α)가 제 2 각도로 스위칭되었을 때 러빙영역(CR)의 영역면적은 제 2 영역면적으로 스위칭된다. 제 1 각도는 예를 들면 60°로 설정되고, 제 2 각도는 예를 들면 90°로 설정된다.
제어부(U)는 변경 기구(780)를 제어해서 러빙영역(CR)의 영역면적을 제 1 영역면적과 제 2 영역면적 사이에서 스위칭한다. 이어서 제어부(U)에 의한 변경 기구(780)의 제어 동작에 대해서 설명한다. 제어부(U)는 러빙영역(CR)의 영역면적을 도 59에 나타낸 바와 같이 제 1 영역면적으로 스위칭된 상태로부터 제 2 영역면적으로 스위칭할 때 캠(781)을 소정의 제 1 방향으로 회동시킴으로써 바이어싱 부재(782)가 하우징(783)을 화살표(B)의 방향으로 바이어싱해서 하우징(783)을 도 56에서는 반시계방향으로 회동시키는 것을 허용한다. 하우징(783)의 반시계방향의 회동에 의해 러빙 부재(751R)도 구동원(752)을 중심으로 해서 반시계방향으로 회동한다. 이 때의 캠(781)의 회동범위 나아가서는 러빙 부재(751R)의 회동범위는 교차 각도(α)가 90°가 되도록 설정되어 있다. 이것에 의해 러빙영역(CR)의 영역면적이 제 1 영역면적보다 큰 제 2 영역면적으로 스위칭된다.
한편, 제어부(U)는 러빙영역(CR)의 영역면적을 도 60에 나타낸 바와 같이 제 2 영역면적으로 스위칭된 상태로부터 제 1 영역면적으로 스위칭할 때 캠(781)을 제 1 방향과는 반대의 제 2 방향으로 회동시킨다. 이것에 의해 캠(781)은 바이어싱 부재(782)의 바이어싱 포오스에 저항하면서 회동하므로 하우징(783)은 시계방향으로 회동한다. 이것에 따라 러빙 부재(751R)도 구동원(752)을 중심으로 해서 시계방향으로 회동한다. 이 때의 캠(781)의 회동범위 나아가서는 러빙 부재(751R)의 회동범위는 교차 각도(α)가 60°가 되도록 설정되어 있다. 이것에 의해 러빙영역(CR)의 영역면적이 제 2 영역면적보다 작은 제 1 영역면적으로 스위칭된다.
또한, 시트(S)가 제 1 두께 치수를 갖는 얇은 시트(S)(예를 들면 통상의 A4사이즈의 얇은 종이)와, 제 1 두께 치수보다 큰 제 2 두께 치수를 갖는 두꺼운 시트(S)(예를 들면 엽서나 코팅지)를 포함하는 경우에 있어서 제어부(U)는 얇은 시트(S)가 닙부(N)로 반송될 때 변경 기구(780)를 제어해서 러빙영역(CR)의 영역면적을 제 1 영역면적(즉, 교차 각도(α)가 60°）으로 스위칭한다. 한편, 제어부(U)는 두꺼운 시트(S)가 닙부(N)로 반송될 때 변경 기구(780)를 제어해서 러빙영역(CR)의 영역면적을 제 2 영역면적(즉, 교차 각도(α)가 90°）으로 스위칭한다. 상술한 바와 같이, 제 2 영역면적은 제 1 영역면적보다 크므로 러빙 브러시(760)가 러빙영역(CR)에 있어서 화상층(I)을 러빙하는 시간이 길어진다. 이렇게, 제어부(U)는 시트(S)의 두께 치수(시트(S)의 종류)에 따라서 러빙 브러시(760)에 의한 화상층(I)의 러빙 시간을 적당히 변경한다. 본 실시형태에 있어서, 제어부(U) 및 변경 기구(780)는 조정 기구로서 예시된다.
이상 설명한 제 19 실시형태에 의한 정착 장치(750R)에 의하면 러빙 브러시(760)는 브러시모(761)가 러빙영역(CR)에 있어서 시트(S)에 면접촉된 상태로 회전 중심(O) 둘레에서 회전하면서 화상층(I)을 브러시모(761)로 러빙한다. 또한, 러빙 브러시(760)의 선속도(LV)는 시트(S)의 제 1 속도(V1)보다 크게 설정할 수 있다. 그 때문에 시트(S)에 선접촉하면서 화상층(I)을 러빙하는 롤러를 사용하는 구성에 비해 화상층(I)이 러빙 브러시(760)의 브러시모(761)에 의해 러빙되는 시간이 길어진다. 이것에 의해 화상층(I)을 형성하는 액체 현상제 중의 성분이 시트(S)의 표층 내로 들어가기 쉬워진다. 그 결과, 화상층(I)의 정착 시간이 단축됨과 아울러 화상층(I)의 박리가 바람직하게 억제되는 즉 화상층(I)의 정착 강도가 향상된다.
또한, 제 19 실시형태에 의한 정착 장치(750R)에서는 다수의 브러시모(761)를 갖는 러빙 브러시(760)로 화상층(I)을 러빙한다. 브러시모(761)의 재료, 파일 섬도, 밀도, 길이 등을 적당히 조정함으로써 시트(S)의 반송에의 영향을 저감시킬 수 있음과 아울러 러빙 동작에 기인하는 화상의 손상을 억제할 수 있다.
또한, 제 19 실시형태에 의한 정착 장치(750R)에서는 제어부(U)는 시트(S)의 두께 치수에 따라서 러빙영역(CR)의 영역면적을 제 1 영역면적과 제 2 영역면적 사이에서 스위칭함으로써 시트(S)의 두께 치수에 따른 화상층(I)의 러빙 시간을 적당히 변경한다. 그 결과, 시트(S)의 두께 치수가 달라도 화상을 형성하는 액체 현상제 중의 성분을 시트(S)의 표층 내로 침투시키기 쉬워진다.
또한, 제 19 실시형태에 의한 정착 장치(750R)에서는 브러시모(761)를 갖는 러빙 브러시(760)를 사용해서 화상층(I)의 러빙을 행하고 있다. 이것에 의해 교차 각도(α)의 제 1 각도 및 제 2 각도 사이의 스위칭, 나아가서는 러빙영역(CR)의 영역면적의 제 1 영역면적 및 제 2 영역면적 사이의 스위칭을 용이하게 행할 수 있다.
제 19 실시형태에 의한 정착 장치(750R) 및 정착 장치(750R)로의 시트(S)의 반송을 담당하는 반송 장치(400G)는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 장치(300) 및 반송 장치 대신에 도 8∼도 10에 관련해서 설명된 컬러 프린터(1)에 바람직하게 장착된다.
이어서 제 19 실시형태의 변형예에 대해서 도 61을 참조하면서 설명한다. 도 61은 러빙 부재(751R) 및 무단 벨트(453)의 평면도이다. 제 19 실시형태의 변형예에서는 2개의 제 1 러빙 부재(1751) 및 제 2 러빙 부재(2751)가 사용되고 있다. 제 1 러빙 부재(1751) 및 제 2 러빙 부재(2751)는 시트(S)의 반송 방향(제 1 방향(D1))과 직교하는 방향으로 나란히 배치되어 있다. 즉, 제 1 러빙 부재(1751)의 제 1 러빙 브러시(1760)가 형성하는 제 1 러빙면(제 1 브러시모(1761)의 선단)과, 제 2 러빙 부재(2751)의 제 2 러빙 브러시(2760)가 형성하는 제 2 러빙면(제 2 브러시모(2761)의 선단)이 시트(S)의 반송 방향(제 1 방향(D1))과 직교하는 방향(시트(S)의 폭치수 방향(W)(교차 방향(T)))으로 나란히 배치되어 있다. 이것에 의해 캐리어액량이 증가하는 컬러 화상층(I)이 정착되는 경우이어도 캐리어액이 시트(S)의 표층 내로 들어가기 쉬워진다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 러빙 브러시(1760)는 제 1 브러시로서 예시된다. 또한, 제 2 러빙 브러시(2760)는 제 2 브러시로서 예시된다.
제 1 러빙 부재(1751)의 제 1 샤프트(1755)는 구동원(752)에 의해 제 1 회전 방향(R1)(도 61에서는 시계방향)으로 회전되고, 제 2 러빙 부재(2751)의 제 2 샤프트(2755)는 구동원(752)에 의해 제 1 회전 방향(R1)과는 반대의 제 2 회전 방향(R2)(도 61에서는 반시계방향)으로 회전된다. 따라서, 제 1 러빙 브러시(1760)는 제 1 회전 방향(R1)으로 회전하면서 화상층(I)을 러빙하고, 제 2 러빙 브러시(2760)는 제 2 회전 방향(R2)으로 회전하면서 화상층(I)을 러빙한다. 그 때문에 시트(S)는 펴지면서 러빙된다. 그 결과, 시트(S)에 주름이 발생되는 것이 억제된다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 러빙 브러시(1760)가 형성하는 러빙면은 제 1 회전면으로서 예시된다. 또한, 제 2 러빙 브러시(2760)가 형성하는 러빙면은 제 2 회전면으로서 예시된다.
또한, 제 19 실시형태의 변형예에서는 제 1 러빙 부재(1751) 및 제 2 러빙 부재(2751)는 제 1 러빙 브러시(1760)의 제 1 브러시모(1761)와, 제 2 러빙 브러시(2760)의 제 2 브러시모(2761)가 시트(S)의 반송 방향(제 1 방향(D1))과 직교하는 방향에 있어서 서로 접촉하도록 배치되어 있다. 그 때문에 제 1 러빙 부재(1751)와 제 2 러빙 부재(2751) 사이에 제 1 브러시모(1761)와 제 2 브러시모(2761)가 서로 접촉하는 접촉 영역(OA)이 형성되어 있다. 이것에 의해 화상층(I)이 러빙되지 않는 비러빙영역의 발생이 억제된다.
또한, 도 61에서는 2개의 제 1 러빙 브러시(1760) 및 제 2 러빙 브러시(2760)를 사용한 구성에 대해서 설명했지만, 이 구성 대신에 2개의 부직포층, 예를 들면 제 1 부직포층 및 제 2 부직포층을 시트(S)의 반송 방향(제 1 방향(D1))과 직교하는 방향으로 모두 배치해도 좋다.
이어서 제 18 실시형태의 변형예에 대해서 도 62를 참조하면서 설명한다. 도 53∼도 55를 참조해서 설명한 제 18 실시형태에서는 부직포층(754)의 일부만을 무단 벨트(453)에 면접촉시키는 구성에 대해서 설명했지만, 그 구성에 한정되지 않고 도 62에 나타낸 바와 같이 부직포층(754) 전체를 무단 벨트(453)에 접촉시켜서 화상층(I)의 러빙을 행해도 좋다. 이 경우, 무단 벨트(453)를 사이에 두고 부직포층(754)의 반대측에는 부직포층(754)의 전체면에 걸쳐 부직포층(754)을 지지하는 지지판(785)이 설치되어 있다. 도 62에 나타내는 구성의 경우 부직포층(754)에 의한 화상층(I)의 찰과를 방지하기 위해서 부직포층(754)의 무단 벨트(453)에 대한 면압이 적당히 조정되어 있다. 또한, 도 62에 나타내는 변형예에 있어서, 부직포층(754) 대신에 러빙 브러시(760)를 사용해도 좋다. 그 경우, 러빙 브러시(760)의 브러시 전체가 무단 벨트(453)에 접촉한다.
(제 20 실시형태)
<정착 장치>
도 63은 제 20 실시형태에 의한 정착 장치(1050) 및 반송 장치(400G)의 개략도이다. 도 64는 정착 장치(1050) 및 반송 장치(400G)의 사시도이다. 이하의 설명에 있어서, 상기 실시형태와 같은 요소에 대해서 같은 부호가 할당되어 있다. 이하에 있어서 설명되지 않은 요소에 대해서 상기 실시형태에 의한 설명이 바람직하게 원용된다.
화상층(I)이 형성된 시트(S)는 반송 장치(400G)에 의해 정착 장치(1050)로 반송된다. 반송 장치(400G)는 벨트 유닛(450G)과, 벨트 유닛(450G)의 상류에 설치되는 상류 가이드 유닛(460)과, 벨트 유닛(450G)의 하류에 설치되는 하류 가이드 유닛(469)을 포함한다. 시트(S)는 상류 가이드 유닛(460)으로 안내되어 벨트 유닛(450G)으로 보내어진다. 그 후, 시트(S)는 벨트 유닛(450G)에 의해 하류 가이드 유닛(469)으로 보내어진다.
벨트 유닛(450G)은 구동 롤러(451)와, 종동 롤러(452)와, 구동 롤러(451)와 종동 롤러(452) 사이에서 연장되는 무단 벨트(453)(반송 벨트)와, 무단 벨트(453)에 장력을 부여하는 텐션 롤러(454)를 포함한다. 구동 롤러(451)의 회전에 의해 무단 벨트(453)는 구동 롤러(451), 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)의 주위에서 주회한다. 종동 롤러(452) 및 텐션 롤러(454)는 무단 벨트(453)의 주회에 따라서 회전한다. 이 결과, 상류 가이드 유닛(460)으로부터 무단 벨트(453) 상으로 송출된 시트(S)는 무단 벨트(453)의 주회에 따라서 하류 가이드 유닛(469)으로 향한다. 시트(S)는 상류 가이드 유닛(460)으로부터 하류 가이드 유닛(469)으로 반송된다. 부호 T는 시트(S)가 상류 가이드 유닛(460)으로부터 벨트 유닛(450G)에 의해 하류 가이드 유닛(469)을 향하는 방향을 나타낸다. 벨트 유닛(450G)은 반송 요소로서 예시된다.
벨트 유닛(450G)은 또한 무단 벨트(453)의 내측에 배치된 백업 롤러(340)를 포함한다. 백업 롤러(340)는 구동 롤러(451)와 종동 롤러(452) 사이의 위치에서 또한 텐션 롤러(454)와는 반대측의 위치에서 무단 벨트(453)의 내면에 접촉하여 무단 벨트(453)를 지지한다.
정착 장치(1050)는 시트(S) 상의 화상층(I)을 정착시킨다. 정착 장치(1050)는 러빙 부재(1051)와, 구동원(1054)과, 바이어싱 부재(1055)를 포함한다.
러빙 부재(1051)는 지지 부재(1052)와 부직포층(1053)을 포함한다. 지지 부재(1052)는 무단 벨트(453)를 사이에 두고 백업 롤러(340)와는 반대측의 위치에 배치되고, 무단 벨트(453)의 폭방향 및 백업 롤러(340)의 축 방향으로 연장되는 가늘고 긴 상자체이다. 지지 부재(1052)는 무단 벨트(453)측을 향하는 제 1 지지면(1052a)과, 제 1 지지면(1052a)과는 반대측에 위치하는 제 2 지지면(1052b)을 갖는다. 제 1 지지면(1052a)은 시트(S)의 반송 방향을 따르는 곡면으로 되어 있다. 제 2 지지면(1052b)은 대략 평면으로 되어 있다.
부직포층(1053)은 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙한다. 부직포층(1053)은 부직포로 이루어지고, 제 1 지지면(1052a) 전체에 걸쳐 부착되어 있다. 따라서, 부직포층(1053)은 시트(S)의 반송 방향(제 1 방향(D1))을 따라 원호상으로 연장되어 있다. 부직포는 도 4에 관련해서 예시된 부직포가 사용된다. 부직포의 동마찰계수는 0.50 이하이다. 본 실시형태에 있어서, 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙하는 부직포층(1053)의 면은 접촉면으로서 예시된다.
바이어싱 부재(1055)는 예를 들면, 스프링 부재이며, 지지 부재(1052)의 제 2 지지면(1052b) 상에 부착되어 있다. 제 20 실시형태에서는 지지 부재(1052)의 길이방향 양단부의 각각에 바이어싱 부재(1055)가 부착되어 있다. 바이어싱 부재(1055)는 지지 부재(1052)에 대해서 바이어싱 포오스(F)를 작용시켜서 부직포층(1053)이 무단 벨트(453)에 접촉한 상태를 유지한다. 부직포층(1053)에 있어서의 무단 벨트(453)와 접촉하는 층표면(1053a)과, 무단 벨트(453) 사이에는 닙부(N)가 형성되어 있다. 따라서, 부직포층(1053)의 층표면(1053a)이 러빙면을 형성한다. 바이어싱 부재(1055)는 부직포층(1053)이, 예를 들면 0.2g/㎟의 면압으로 무단 벨트(453)에 압박되도록 설정되어 있다. 또한, 부직포층(1053)의 층두께는 부직포층(1053)과 화상층(I) 사이에서 원활한 접촉이 얻어지도록 적당히 설정된다.
구동원(1054)은 지지 부재(1052)의 내부에 있어서의 적소, 예를 들면 지지 부재(1052)의 길이방향의 대략 중간부에 있어서 유지되어 있다. 구동원(1054)은 지지 부재(1052)를 진동시키기 위해서 지지 부재(1052) 내에 내장되어 있다. 구동원(1054)의 일례로서 진동 모터를 들 수 있다. 도 65는 진동 모터의 사시도이며, 그 개략적인 구성을 나타낸다.
진동 모터(1054)는 이너 로터형 로터 구조를 갖는 모터이며, 본체부(1056)와, 출력축(1057)과, 편심체(1058)를 갖는다. 편심체(1058)는 본체부(1056)의 동(動) 밸런스를 나쁘게 하기 위해서 출력축(1057)에 외측으로부터 끼워진다. 예를 들면 분동이다. 본체부(1056)가 회전하면 편심체(1058)의 무게중심 불균형 때문에 진동이 발생된다.
진동 모터(1054)가 발생시킨 진동은 진동 모터(1054)를 내장하는 지지 부재(1052) 나아가서는 지지 부재(1052)의 제 1 지지면(1052a)에 부착된 부직포층(1053)을 진동시킨다. 부직포층(1053)은 상술한 바와 같이 바이어싱 부재(1055)에 의해 무단 벨트(453)에 압박된 상태로 유지되어 있다. 그 때문에 부직포층(1053)은 시트(S)가 닙부(N)로 반송되어 왔을 때 화상층(I)으로부터 이간되지 않고 화상층(I)에 접촉한 상태로 진동에 의해 화상층(I) 상을 다방향으로 슬라이딩하면서 화상층(I)을 러빙한다.
도 66은 시트(S)가 적재된 무단 벨트(453)의 평면도이며, 부직포층(1053)에 의한 화상층(I)의 러빙 동작을 개략적으로 나타낸다. 또한, 도 66에서는 도면의 명확화를 위해 정착 장치(1050)는 생략되어 있다. 부직포층(1053)은 도 66에 있어서 파선으로 나타내는 러빙영역(CR)에 있어서 무단 벨트(453), 시트(S) 및 화상층(I)과 접촉한다. 러빙영역(CR)은 지지 부재(1052)의 제 1 지지면(1052a)의 곡률중심과, 백업 롤러(340)의 회전 중심을 연결하는 선상에 위치하고 있음과 아울러 시트(S)의 반송 방향(제 1 방향(D1))과 직교하는 시트 폭치수 방향(W)(교차 방향(T))으로 연장되어 있다. 러빙영역(CR)은 시트(S)의 폭치수를 초과하는 정도로 연장되어 있다. 부직포층(1053)은 러빙영역(CR) 내에 있어서 화상층(I) 상을 다방향으로 슬라이딩하면서 화상층(I)을 러빙한다.
구체적으로는 부직포층(1053)에 있어서의 임의의 러빙부위(VP)로부터 보았을 경우 부직포층(1053)의 진동에 의해 러빙부위(VP)는 시트(S)의 반송 방향(제 1 방향(D1))에 있어서 작은 진폭으로 왕복 이동하거나, 시트(S)의 반송 방향(제 1 방향(D1))과 직교하는 교차 방향(T)에 있어서 작은 진폭으로 왕복 이동하거나, 반송 방향(제 1 방향(D1))이나 교차 방향(T)에 대해서 경사 방향(K)에 있어서 작은 진폭으로 왕복 이동하거나 한다. 러빙부위(VP)의 슬라이딩 동작에는 규칙성은 없고, 러빙부위(VP)는 불규칙하게 작은 진폭으로 이들 방향(D1,T,K)을 포함한 다방향으로 화상층(I) 상을 슬라이딩해서 화상층(I)을 러빙한다. 이것에 의해 화상층(I)에 있어서의 러빙부위(VP)가 접촉하고 있는 부분은 다수회 러빙된다. 또한, 러빙부위(VP)는 이들 방향(D1,T,K)에 있어서 반드시 왕복 이동한다고는 할 수 없다.
이상 설명한 제 20 실시형태에 의한 정착 장치(1050)에 의하면 부직포층(1053)은 화상층(I)에 접촉된 상태로 진동 모터(1054)에 의해 진동하면서 화상층(I)을 다방향으로 러빙한다. 그 때문에 시트(S) 상의 화상층(I)은 부직포층(1053)에 의해 다수회 러빙된다. 이것에 의해 화상층(I)을 형성하는 액체 현상제 중의 성분이 시트(S)의 표층 내로 들어가기 쉬워진다. 그 결과, 화상층(I)의 정착 시간이 단축됨과 아울러 화상층(I)의 박리가 바람직하게 억제되는 즉 화상층(I)의 정착 강도가 향상된다.
또한, 제 20 실시형태에 의한 정착 장치(1050)에 의하면 구동원(1054)으로서 진동 모터가 사용되고 있다. 이것에 의해 부직포층(1053)을 화상층(I)에 대해서 다방향으로 진동시키는 것이 용이하다.
또한, 제 20 실시형태에 의한 정착 장치(1050)에 의하면 부직포층(1053)은 바이어싱 부재(1055)에 의해 화상층(I)에 접촉된 상태로 유지되어 있다. 이것에 의해 부직포층(1053)의 진동이 화상층(I)에 전달되기 쉬워진다.
또한, 제 20 실시형태에 의한 정착 장치(1050)에 의하면 무단 벨트(453)를 사이에 두고 부직포층(1053)과는 반대측의 위치에 백업 롤러(340)가 배치되어 있다. 이것에 의해 부직포층(1053)의 진동이 화상에 전달되기 쉬워진다.
또한, 제 20 실시형태에 의한 정착 장치(1050)에 의하면 화상층(I)을 러빙하는 부재로서 부직포로 이루어지는 부직포층(1053)이 사용되고 있다. 그리고, 부직포의 동마찰계수는 0.50 이하이다. 이것에 의해 시트(S)의 반송에의 영향을 저감시킬 수 있음과 아울러 러빙 동작에 기인하는 화상층(I)의 손상을 억제할 수 있다.
제 20 실시형태에 의한 정착 장치(1050) 및 정착 장치(1050)로의 시트(S)의 반송을 담당하는 반송 장치(400G)는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 장치(300) 및 반송 장치 대신에 도 8∼도 10에 관련해서 설명된 컬러 프린터(1)에 바람직하게 장착된다.
(제 21 실시형태)
<정착 장치>
이어서 도 67을 참조해서 제 21 실시형태에 의한 정착 장치(3500)에 대해서 설명한다. 도 67은 제 21 실시형태에 의한 정착 장치(3500) 및 반송 장치(400G)의 개략도이다. 화상층(I)이 형성된 시트(S)는 반송 장치(400G)에 의해 정착 장치(3500)로 반송된다. 반송 장치(400G)의 구성은 도 63을 참조해서 설명한 바와 같다. 정착 장치(3500)는 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙해서 화상층(I)을 정착시킨다. 정착 장치(3500)는 러빙 부재(3510)와, 구동원(1054)과, 바이어싱 부재(1055)를 포함한다.
러빙 부재(3510)는 지지 부재(3520)와 부직포층(3530)을 포함한다. 지지 부재(3520)는 무단 벨트(453)를 사이에 두고 백업 롤러(340)와는 반대측의 위치에 배치되고, 무단 벨트(453)의 폭방향 및 백업 롤러(340)의 축방향으로 연장되는 가늘고 긴 상자체이다. 지지 부재(3520)는 무단 벨트(453)측을 향하는 제 1 지지면(3520a)과, 제 1 지지면(3520a)과는 반대측에 위치하는 제 2 지지면(3520b)을 갖는다. 제 1 지지면(3520a)은 곡면부(3520aa)를 갖는다. 곡면부(3520aa)는 백업 롤러(340)의 외주면을 따르는 곡면형상을 갖는다. 제 2 지지면(3520b)은 대략 평면으로 되어 있다.
부직포층(3530)은 시트(S) 상의 화상층(I)을 러빙한다. 부직포층(3530)은 부직포로 이루어지고, 제 1 지지면(3520a)의 전체에 걸쳐 부착되어 있다. 따라서, 부직포층(3530)은 제 1 지지면(3520a)의 곡면부(3520aa)에 대응한 원호상부분(3530a)을 갖는다. 부직포는 도 4에 관련해서 예시된 부직포가 사용된다. 부직포의 동마찰계수는 0.50 이하이다.
바이어싱 부재(1055)는 예를 들면, 스프링 부재이며, 지지 부재(3520)의 제 2 지지면(3520b) 상에 부착되어 있다. 제 21 실시형태에서도 도시는 생략하지만, 지지 부재(3520)의 길이방향 양단부의 각각에 바이어싱 부재(1055)가 부착되어 있다. 바이어싱 부재(1055)는 지지 부재(3520)에 대해서 바이어싱 포오스(F)를 작용시켜서 부직포층(3530)을 무단 벨트(453)에 대해서 압박한다. 이것에 의해 부직포층(3530)의 원호상부분(3530a)이 그 전체에 걸쳐 무단 벨트(453)와 면접촉된 상태가 유지된다. 부직포층(3530)의 원호상부분(3530a)과 무단 벨트(453) 사이에는 닙부(N)가 형성되어 있다. 따라서, 부직포층(3530)의 원호상부분(3530a)의 층표면이 러빙면을 형성한다. 바이어싱 부재(1055)는 부직포층(3530)의 원호상부분(3530a)이, 예를 들면 0.2g/㎟의 면압으로 무단 벨트(453)에 압박되도록 설정되어 있다. 또한, 부직포층(3530)의 층두께는 부직포층(3530)과 화상층(I) 사이에서 원활한 접촉이 얻어지도록 적당히 설정된다.
구동원(1054)은 지지 부재(3520)에 내장되어 있고, 제 20 실시형태와 마찬가지로 진동 모터가 사용되고 있다. 진동 모터(1054)가 발생시킨 진동은 진동 모터(1054)를 내장하는 지지 부재(3520) 나아가서는 지지 부재(3520)의 제 1 지지면(3520a)에 부착된 부직포층(3530)을 진동시킨다. 부직포층(3530)의 원호상부분(3530a)은 상술한 바와 같이 바이어싱 부재(1055)에 의해 무단 벨트(453)와 면접촉된 상태로 유지되어 있다. 그 때문에 부직포층(3530)의 원호상부분(3530a)은 시트(S)가 닙부(N)로 반송되어 왔을 때 화상층(I)으로부터 이간되지 않고 화상층(I)에 면접촉된 상태로 진동에 의해 화상층(I) 상을 다방향으로 슬라이딩하면서 화상층(I)을 러빙한다.
제 21 실시형태에 의한 정착 장치(3500)에 의하면 부직포층(3530)의 원호상부분(3530a)은 화상층(I)에 면접촉된 상태로 화상층(I)을 러빙하므로 원호상부분(3530a)의 진동은 화상층(I)에 대해서 광범위에 걸쳐 전달된다. 그 때문에 시트(S) 상의 화상층(I)은 광범위에 걸쳐 부직포층(3530)에 의해 다수회 러빙된다. 이것에 의해 화상층(I)을 형성하는 액체 현상제 중의 성분이 시트(S)의 표층 내로 들어가기 쉬워진다. 그 결과, 화상층(I)의 정착 시간이 단축됨과 아울러 화상층(I)의 박리가 바람직하게 억제되는 즉 화상층(I)의 정착 강도가 향상된다.
또한, 제 21 실시형태에 의한 정착 장치(3500)에 의하면 러빙면으로서 부직포로 이루어지는 부직포층(3530)이 사용되고 있다. 이것에 의해 부직포층(3530)을 화상층(I)에 면접촉시키는 것이 용이하다.
또한, 제 21 실시형태에 의한 정착 장치(3500)에 의하면 동마찰계수(0.50 이하)가 낮은 부직포가 사용되고 있으므로 시트(S)의 반송에의 영향을 저감시킬 수 있음과 아울러 부직포층(3530)의 러빙 동작에 기인하는 화상층(I)의 손상을 억제할 수 있다.
제 21 실시형태에 의한 정착 장치(3500) 및 정착 장치(3500)로의 시트(S)의 반송을 담당하는 반송 장치(400G)는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 장치(300) 및 반송 장치 대신에 도 8∼도 10에 관련해서 설명된 컬러 프린터(1)에 바람직하게 장착된다.
(제 22 실시형태)
<정착 장치>
이어서 도 68을 참조하면서 제 22 실시형태에 의한 정착 장치(3600)에 대해서 설명한다. 도 68은 제 22 실시형태에 의한 정착 장치(3600), 및 반송 장치(400G)의 개략도이다. 상술한 제 20 실시형태 및 제 21 실시형태에서는 부직포층(1053,3530)을 사용해서 화상층(I)을 러빙한 구성에 대해서 설명했지만, 도 68에 나타내는 제 22 실시형태와 같이 러빙 브러시(1062)를 사용해서 화상층(I)을 러빙하는 구성을 채용해도 좋다. 도 68에 나타내는 정착 장치(3600)는 러빙 부재(1060)와, 구동원(1054)과, 바이어싱 부재(1055)를 포함한다. 러빙 부재(1060)는 지지 부재(1061)와 러빙 브러시(1062)를 포함한다.
지지 부재(1061)는 제 20 실시형태 및 제 21 실시형태와 마찬가지로 무단 벨트(453)를 사이에 두고 백업 롤러(340)와는 반대측의 위치에 배치되고, 무단 벨트(453)의 폭방향 및 백업 롤러(340)의 축방향으로 연장되는 가늘고 긴 상자체이다. 지지 부재(1061)는 무단 벨트(453)측을 향하는 제 1 지지면(1061a)과, 제 1 지지면(1061a)과는 반대측에 위치하는 제 2 지지면(1061b)을 갖는다. 제 1 지지면(1061a) 및 제 2 지지면(1061b)은 대략 평면으로 되어 있다.
러빙 브러시(1062)는 지지 부재(1061)의 제 1 지지면(1061a)에 부착되어 있다. 러빙 브러시(1062)는 무단 벨트(453)측을 향하는 브러시면(1062a)을 갖고 있고, 브러시면(1062a)에 다수의 브러시모(1063)가 식설되어 있다. 브러시모(1063)의 식설범위는 적당히 설정된다. 도 68에서는 브러시모(1063)는 무단 벨트(453)와 접촉하는 위치에 있어서만 브러시면(1062a) 상에 식설되어 있다. 브러시모(1063)의 재료로서 도전성 레이온이나 폴리에스테르를 파일상으로 한 직물을 들 수 있다. 도전성 레이온을 사용할 경우 파일 섬도는 300D/100F이며, 폴리에스테르를 사용할 경우 파일 섬도는 75D/12F이다.
바이어싱 부재(1055)는 지지 부재(1061)의 제 2 지지면(1061b)에 부착되어 있다. 바이어싱 부재(1055)는 지지 부재(1061) 나아가서는 러빙 브러시(1062)에 대해서 바이어싱 포오스(F)를 작용시켜서 러빙 브러시(1062)의 브러시모(1063)를 무단 벨트(453)에 대해서 압박하고 있다. 이것에 의해 러빙 브러시(1062)의 브러시모(1063)의 선단이 무단 벨트(453)에 압박되어 휘어진 상태로 유지된다. 따라서, 러빙 브러시(1062)는 다수의 브러시모(1063)가 휘어진 상태로 무단 벨트(453)에 대해서 면접촉한다. 브러시모(1063)가 휘어진 선단이 러빙면을 형성한다. 러빙 브러시(1062)의 브러시모(1063)는 무단 벨트(453)에 대한 면압이 예를 들면 0.2g/㎟가 되도록 무단 벨트(453)에 대해서 압박되어 있다. 브러시모(1063)는 소정의 면압이 얻어지도록 상술한 파일 섬도 뿐만 아니라, 밀도나 길이 등이 적당히 설정되어 있다.
구동원(1054)은 지지 부재(1061)에 내장되어 있고, 제 20 실시형태 및 제 21 실시형태와 마찬가지로 진동 모터(1054)가 사용되고 있다. 진동 모터(1054)가 발생시킨 진동은 진동 모터(1054)를 내장하는 지지 부재(1061) 나아가서는 지지 부재(1061)의 제 1 지지면(1061a)에 부착된 러빙 브러시(1062)를 진동시킨다. 러빙 브러시(1062)의 브러시모(1063)의 선단은 상술한 바와 같이 바이어싱 부재(1055)에 의해 무단 벨트(453)와 면접촉된 상태로 유지되어 있다. 그 때문에 러빙 브러시(1062)의 브러시모(1063)는 시트(S)가 닙부(N)로 반송되어 왔을 때 화상층(I)으로부터 이간되지 않고 화상층(I)에 면접촉된 상태로 진동에 의해 화상층(I) 상을 다방향으로 슬라이딩하면서 화상층(I)을 러빙한다.
제 22 실시형태에 의한 정착 장치(3600)에 의하면 러빙 브러시(1062)의 브러시모(1063)는 화상층(I)에 면접촉된 상태로 진동하면서 화상층(I)을 러빙한다. 그 때문에 시트(S) 상의 화상층(I)은 러빙 브러시(1062)의 브러시모(1063)에 의해 다수회 러빙된다. 이것에 의해 화상층(I)을 형성하는 액체 현상제 중의 성분이 시트(S)의 표층 내로 들어가기 쉬워진다. 그 결과, 화상층(I)의 정착 시간이 단축됨과 아울러 화상층(I)의 박리가 바람직하게 억제되는 즉 화상층(I)의 정착 강도가 향상된다.
또한, 브러시모(1063)의 재료, 섬도, 밀도, 길이 등을 적당히 조정함으로써 시트(S)의 반송에의 영향을 저감시킬 수 있음과 아울러 러빙 브러시(1062)의 러빙 동작에 기인한 화상층(I)의 손상을 억제할 수 있다.
제 22 실시형태에 의한 정착 장치(3600) 및 정착 장치(3600)로의 시트(S)의 반송을 담당하는 반송 장치(400G)는 제 1 실시형태에 관련해서 설명된 정착 장치(300) 및 반송 장치 대신에 도 8∼도 10에 관련해서 설명된 컬러 프린터(1)에 바람직하게 장착된다.
상술한 일련의 실시형태에 있어서, 화상에 접촉하는 접촉면이 시트 상의 화상에 대해서 상대적으로 이동되는 결과 화상은 시트에 정착된다. 시트에 대한 접촉면의 상대적인 이동은 상술한 실시형태에 관련해서 설명된 기구뿐만 아니라, 다른 기구에 의해 달성되어도 좋다. 따라서, 상술한 일련의 실시형태의 원리는 설명된 상세한 구조에 한정되는 것은 아니다.

Claims (15)

  1. 시트를 반송하는 반송 요소,
    상기 시트에 액체 현상제를 사용하여 화상을 형성하는 화상 형성부, 및
    상기 시트 상의 상기 화상을 정착시키는 정착 장치를 포함하는 화상을 형성하는 화상 형성 장치로서,
    상기 정착 장치는 상기 시트 상의 상기 화상을 러빙하는 러빙 기구를 포함하고,
    상기 반송 요소는 상기 시트를 제 1 속도로 제 1 방향으로 반송하고,
    상기 정착 장치는 상기 러빙 기구를 동작시키기 위한 구동 기구를 포함하고,
    상기 러빙 기구는 상기 시트 상의 상기 화상에 접촉하는 접촉면을 포함하고,
    상기 구동 기구는 상기 접촉면을 상기 시트에 대하여 상대적으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 러빙 기구는 상류 러빙 기구와, 상기 상류 러빙 기구 후에 상기 화상을 러빙하는 하류 러빙 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 반송 요소는 상기 시트를 반송하는 반송 벨트와, 상기 반송 벨트를 상기 러빙 기구에 압박시키는 백업 롤러를 포함하고,
    상기 시트는 상기 반송 벨트와 상기 접촉면 사이를 통과하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 기구는 상기 접촉면을 상기 제 1 방향과 교차하는 제 1 교차 방향과, 상기 제 1 교차 방향과 반대의 제 2 교차 방향으로 왕복 이동시키는 구동원을 포함하고,
    상기 러빙 기구는 상기 시트에 러빙되는 접촉통과, 상기 접촉통을 회전 가능하게 지지하는 샤프트와, 상기 샤프트를 상기 제 1 교차 방향으로 압박하는 캠 요소를 포함하고,
    상기 구동원은 상기 캠 요소를 회전시키는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 상류 러빙 기구는 상기 하류 러빙 기구와는 다른 정착률로 상기 화상을 상기 시트에 정착시키는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 러빙 기구는 상기 시트 상의 화상을 러빙하는 러빙 벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 러빙 기구는 상기 화상을 러빙하는 러빙 밴드환을 포함하고,
    상기 구동 기구는 상기 러빙 밴드환을 주회시키는 주회 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 시트는 상기 화상이 형성된 형성면을 포함하고,
    상기 접촉면은 상기 형성면에 대해서 교차하는 방향으로 연장되는 회전축 둘레에서 회전하는 회전면을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 회전면은 제 1 회전 방향으로 회전하는 제 1 회전면과, 상기 제 1 회전 방향과는 반대 방향인 제 2 회전 방향으로 회전하는 제 2 회전면을 포함하고;
    상기 제 1 회전면 및 상기 제 2 회전면은 상기 제 1 방향에 대해서 교차하는 교차 방향으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 시트의 두께에 따라 상기 형성면과 상기 접촉면 사이의 접촉 영역의 크기를 조정하는 조정 기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 러빙 기구는 상기 시트 상의 상기 화상에 접촉하는 접촉면을 포함하고,
    상기 구동 기구는 상기 접촉면을 진동시키는 진동 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉면은 부직포로 적어도 부분적으로 덮여진 면을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체 현상제는 상기 화상을 발색시키기 위한 착색 입자와, 상기 착색 입자가 분산되는 캐리어액과, 상기 캐리어액 내에 용해 또는 팽윤된 고분자 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  15. 제 1 방향으로 반송되는 시트 상에 있어서 액체 현상제를 사용해서 형성된 화상을 러빙하는 러빙 기구와, 상기 러빙 기구를 작동시키기 위한 구동 기구를 구비하는 정착 장치로서,
    상기 러빙 기구는 상기 시트 상의 상기 화상에 접촉하는 접촉면을 포함하고,
    상기 구동 기구는 상기 접촉면을 상기 시트에 대하여 상대적으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
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