KR19990045698A - 무단벨트를 이용한 화상형성장치 - Google Patents

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KR19990045698A
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노리오 오가와하라
이와오 구리키
다케시 후쿠다
츠요시 도바타
코지 하마베
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사까모도 마사모도
후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 무단벨트를 이용한 화상형성장치에 관한 것으로서, 중간전사 벨트(4)의 측단부에 립(41)을 설치하는 한편, 이 립(41)을 구동 롤(11)의 단부에 설치된 립 가이드(17)에 접촉 슬라이딩시켜서 중간전사대(4)를 안내하고, 여기에서 립 가이드의 직경(D1)을 구동 롤(11)의 직경(D2)보다 조금 크게 하여 갭(G)을 형성하며 이 갭(G)이 있는 영역(b) 및 그 근방에서는 그립력이 저하하기 때문에 워크에 의한 립(41)과 립 가이드(17)와의 충돌력을 저하시킬 수 있으며, 구동 롤의 그립력을 축방향에서 균일화하여 중간전사 벨트 단부의 균열을 방지하는 것을 특징으로 한다.

Description

무단벨트를 이용한 화상형성장치
본 발명은 전자사진 복사기와 레이저 프린터 등의 화상형성장치에 관한 것으로서, 상세하게는 벨트형상 화상형성부재, 특히 벨트형상 감광체 및 벨트형상 중간전사체를 이용하여 화상을 형성하는 화상형성장치에 관한 것이다.
전자사진방식의 복사기와 프린터 등의 화상형성장치에서는 감광체 드럼 등의 잠상 담지체 상에 형성된 미정착 토너상(像)을 용지 등의 기록매체에 전사하여 인쇄화상을 얻는 방식이 취해진다. 상기 미정착 토너상을 기록매체에 전사하는 방식으로서 상기 미정착 토너상을 기록매체에 직접 전사하는 방식과, 잠상 담지체 상에 형성된 미정착 토너상을 드럼 위 또는 무단벨트형상의 필름부재로 이루어진 중간전사체 위에 1차 전사한 후, 상기 중간전사체 위의 미정착 토너상을 새로 기록매체 위에 2차 전사하여 복사화상을 얻는 방식이 알려져 있다.
도 13은 벨트형상 중간전사체를 이용한 화상형성장치의 한 예로서 컬러 프린터의 요부 구성을 나타낸 모식도이다. 상기 도면에 있어서, 감광체 드럼 등의 잠상 담지체(이하, 「감광체 드럼」으로 대표하여 설명한다)(1)의 표면은 대전기(2)에 의해 소정의 전하로 똑같이 대전되고, 레이저광(L)의 입력주사로 제 1 색의 화상신호에 따른 정전잠상이 형성된다. 이 정전잠상은 감광체 드럼(1)의 A방향으로의 회전으로 현상장치 유닛(3)의 제 1 색 현상기와의 대향위치에 도달하고, 제 1 색의 현상기로 토너현상된다. 감광체 드럼(1)은 토너상(T)을 담지하여 회전한다.
상기 토너현상 동작에 맞추어 중간전사 벨트(4)는 감광체 드럼(1)의 주속도(周速)와 대략 동일한 속도로 이동하고, 감광체 드럼(1)과 중간전사 벨트(4)가 접하는 위치의 바로 밑 부근에서 중간전사 벨트(4)에 접하여 배치된 1차 전사 롤(5)이 배치되어 있는 1차 전사부에 있어서, 상기 1차 전사 롤(5)에 인가되는 상기 토너의 대전극성과 역극성의 전사전계에 의해 감광체 드럼(1)에 담지되어 있는 토너상(T)이 중간전사 벨트(4)에 1차 전사된다. 이상으로, 1차 전사사이클이 종료한다.
중간전사 벨트(4)에 1차 전사된 토너상은 중간전사 벨트(4)의 회전이동에 의해 2차 전사 롤(6)이 배치되어 있는 2차 전사부에 도달한다. 풀컬러 화상형성장치의 경우에는 잠상의 형성에서 토너상의 1차 전사까지를 예정색(일반적으로는 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(Bk))분만큼 반복하여 중간전사 벨트 위에 다색 토너를 서로 겹친 컬러 토너상을 형성한다.
각 색의 토너상을 형성하기 위해 현상장치 유닛(3)은 옐로현상기(3-1), 마젠타 현상기(3-2), 시안 현상기(3-3) 및 블랙 현상기(3-4)의 4색 현상기로 이루어진 회전장치로 구성되고, 감광체 드럼(1)에 형성된 각 색의 잠상을 순서대로 현상할 수 있도록 구성되어 있다.
감광체 드럼(1)에 담지된 제 1 색 토너상이 1차 전사부에서 중간전사 벨트(4) 위에 전사된 후, 감광체 드럼(1) 위의 잔류 토너는 감광체 클리너(7)로 제거되는 동시에 도시하지 않은 제전기에서 전하가 중화된 후, 다음의 제 2 색에 대응하는 잠상 형성이 이루어진다. 제 2 색 정전잠상도 제 1 색과 마찬가지로 현상되고, 그 제 2 색 토너상이 중간전사 벨트(4) 위의, 앞에 전사된 제 1 색 토너상에 겹쳐 전사된다. 이하, 제 3 색 이후에 대해서도 마찬가지로 중간전사 벨트(4)에 다중전사되고, 그 결과 중간전사 벨트(4)에는 미정착의 복수색 토너가 중첩된 컬러 토너상이 형성된다.
모든 색의 토너상이 1차 전사된 중간전사 벨트(4)가 2차 전사위치에 달하는 시점에 타이밍을 맞추어 급지트레이(8)에서 송출된 기록매체로서의 기록지(P)가 2차 전사위치에 급송된다.
기록지(P)를 2차 전사 롤(6) 및 중간전사 벨트(4)에 의해 끼워서 운송할 때, 2차 전사 롤(6)에 인가된 상기 토너상의 대전극성과 역극성의 전사전압으로 형성된 전사전계에 의해 중간전사 벨트(4)의 토너상이 기록지(P)에 2차 전사된다.
토너상이 2차 전사된 기록지(P)는 정착기(9)에 보내지고, 가열·가압처리에 의해 토너상을 기록지(P)에 고정하고, 작상(作像) 프로세스를 종료한다. 또, 토너상이 2차 전사된 기록지(P)를 제전하기 위한 제전기(도시하지 않음)가 2차 전사 롤(6)의 하류에 배치된다.
2차 전사 롤(6)은 중간전사 벨트(4)에 대해 화살표(C)방향으로 접촉·이간 자유롭게 설치되어 있고, 기록지(P)의 진입에 맞추어 접하고, 배출에 맞추어 이간한다. 2차 전사 롤(6)은 2차 전사의 종료와 함께 대피위치에 되돌린다. 또, 중간전사 벨트(4)에 대향하여 배치되어 있는 클리너(10)도 기록지(P)로 전송되지 않았던 토너상을 크리닝해야 하고, 중간전사 벨트(4)에 대해 2차 전사 롤(6)과 같이 접촉·이간한다.
상기 중간전사 벨트(4)는 구동 롤(11), 아이들 롤(12), 2차 전사 백업 롤(13) 및 인장 롤(14)에 의해 팽팽하게 걸리고, 구동 롤(11)에 의해 화살표(B) 방향으로 운송된다. 중간전사 벨트(4)에는 상기 중간전사 벨트(4)가 구동 롤(11) 등, 각 롤의 축방향에서의 위치를 규제하기 위한 규제부재가 설치되어 있다.
한편, 상기 구동 롤(11)은 클리너(10)와 2차 전사 롤(6)에 의한 부하가 걸릴 때에도 중간전사 벨트(4)가 슬립(slip)하지 않도록 표면에 고마찰재료의 피복층이 형성되어 있다.
이와 같은 중간전사 벨트를 이용한 컬러 화상형성장치에서는 상기 중간전사 벨트 위에서 이미 다중전사된 합성 토너상(각 색 토너상의 중첩상)을 기록매체에 일괄하여 전사하고 있기 때문에 잠상 담지체에서 직접 기록매체에 각 색의 토너상을 차례대로 전사하는 방식에 있어서 토너상 간의 위치 어긋남과 화상산란의 발생을 효과적으로 방지할 수 있는 이점을 갖고 있다.
중간전사 벨트(4)의 회전운송에 있어서는 상기 중간전사 벨트(4)의 회전방향의 속도변동방지와, 구동 롤(11) 등의 축방향에서의 위치규제 및 중간전사 벨트(4) 단부의 파단방지의 관점에서 종래부터 각종의 구성이 제안되고 있다.
일본 특개평 2-27383호 공보에는 중간전사 벨트의 화상영역외의 한쪽 단부에 립(rib)을 설치하고, 구동 롤을 포함하는 복수의 롤측에 립에 대응한 홈을 설치하는 동시에, 립의 마찰계수를 중간전사 벨트의 마찰계수와 다르게 하는 것이 개시되어 있다. 일본 특개평 4-257888호 공보에는 구동 롤과 종동 롤에 감은 벨트의 양단부에 립을 설치하고, 구동 롤과 종동 롤 양쪽의 양단부에 립에 대응하는 홈을 설치하는 것이 개시되어 있다.
일본 특개평 5-134556호 공보에는 보강부재로서의 테이프를 단부에 붙인 전사벨트가 개시되어 있다. 이 전사벨트에서는 롤과 상기 테이프와의 접촉부에서 전사벨트가 부상하는 것을 방지하고, 상기 전사벨트와 보강부재의 경계에서 크랙이 발생하지 않도록 하기 위해 상기 테이프 위치와 대응하는 부분에 있어서 상기 롤의 외부지름을 가늘게 하고 있다.
일본 특개평 9-175686호 공보 및 일본 특개평 9-16512호 공보에는 중간전사 벨트와 립을 봉합시키고, 중간전사 벨트에서의 립의 탈락을 방지하는 기술이 개시되어 있다.
한편, 중간전사 벨트와 구동 롤의 슬립을 방지하는 기술로서 일본 특개평 6-35331호 공보에는 구동 롤 표면에 20에서 100미크론의 요철을 설치하는 기술, 일본 특개평 8-152812호 공보에는 중간전사 벨트 내면, 구동 롤의 어느 하나 또는 양쪽에 일부분 또는 전면에 점착제 내지는 고마찰계 수지를 도포하는 기술이 개시되어 있다.
중간전사 벨트와 그것을 구동하기 위한 구동 롤 및 중간전사 벨트의 사행을 방지하기 위한 립 및 립 가이드를 갖는 화상형성장치에 있어서, 중간전사 벨트는 폴리카보네이트계 수지, 폴리이미드계 수지를 베이스로 저항조정재료를 함유하는 두께 50에서 100미크론의 반도전성 필름이다. 구동 롤의 표면에는 벨트와의 슬립방지를 위해 일반적으로는 고마찰처리가 이루어지고 있다.
이 고마찰처리로서는 알루미늄제 롤의 표면에 우레탄고무 등의 고마찰수지를 코팅하거나 하여, 장기간에 걸쳐 구동 롤과 중간전사 벨트의 마찰계수를 유지할 수 있도록 하고 있다. 그러나, 구동 롤과 벨트가 신품일 때는 구동 롤 표면의 마찰계수가 너무 높아지기 때문에, 구동 롤 위에서 벨트가 축방향으로 스틱 슬립을 반복하고, 삐걱거리는 음이 발생하는 일이 있었다.
또, 복수의 롤에 의해 팽팽하게 걸려 있는 중간전사 벨트는 운송되는 사이에 상기한 바와 같이 축방향의 움직임(워크(walk))이 생긴다. 일정량 이상의 워크는 상기한 립 및 립 가이드에 의해 규제되고 있다. 그러나, 워크에 의해 립 및 립 가이드가 서로 눌리는 상태가 장기간 계속되면, 특히 중간전사 벨트 단부의 기계적 강도가 부족한 경우에 이 상태를 견딜수 없어 파단되고, 화상형성동작이 지속되지 않을 우려가 있는 문제점이 있었다.
일반적으로, 벨트가 파단에 도달하는 강한 힘은 장치 본체의 수평도 불량에 의한 벨트 장치의 평면도의 정밀도 저하, 장치 본체의 전후 측판의 부품 적층과 조립오차에 의한 비틀림, 벨트 자체의 축방향 양단에서의 둘레길이 차 등에 의해 발생한다. 그러나, 화상형성장치에 있어서 화상담지체로서의 중간전사 벨트 등은 또한 상기 중간전사 벨트 등에 특유의 요인에 의해 중간전사 벨트 등이 파단될 우려가 있다.
중간전사 벨트가 파단하는 문제점의 발생 메커니즘에 대해 설명한다. 신품의 구동 롤과 신품의 중간전사 벨트와의 조합은 마찰계수가 높고, 구동 롤과 중간전사 벨트와의 그립력이 크다. 따라서, 중간전사 벨트를 팽팽하게 걸고 있는 각 롤의 정렬(축의 평행도)이 조금 소정값에서 벗어나 있는 경우에도 벨트는 워크를 일으키기 쉽다. 따라서, 초기부터 수십 사이클의 회전이라고 하는 단기간 사이에 벨트는 한쪽으로 이동하고, 립과 립 가이드가 강한 그립력에 의해 충돌한다.
벨트가 구동 롤에 걸린 위치 및 구동 롤을 통과할 때의 위치에 있어서, 립의 측면에는 다음과 같은 힘이 작용한다. 도 14는 구동 롤(11)에 걸린 중간전사 벨트(4)의 단면도이고, 도 15는 구동 롤(11)과 중간전사 벨트(4)의 접촉부 단면도이다. 양 도면에 있어서, 중간전사 벨트(4)의 뒷면 양측단부에는 구동 롤(11)의 측단면에 접하여 상기 중간전사 벨트(4)의 워크를 방지하기 위한 립(41)이 설치되어 있다.
중간전사 벨트(4)가 워크하여 구동 롤(11)의 측면에 접한 경우, 상기 중간전사 벨트(4)가 구동 롤(11)과 걸리기 시작하는 부분(R1)에서 립(41)의 측면에는 힘(F1)이 작용한다. 즉, 중간전사 벨트(4)가 부상하여 구동 롤(11)에 올라타도록 힘이 작용한다. 일단, 부상한 중간전사 벨트(4)는 구동 롤(11)을 벗어나는 위치(R2)에서 립(41)의 측면에 힘(F2)이 작용하여 중간전사 벨트(4)의 부상은 없어진다.
도 17은 부상이 생긴 경우의 중간전사 벨트(4)의 단면도이다. 중간전사 벨트(4)는 힘(F1)에 의해 부상되는 동시에, 립(41)의 측면에 강한 누르는 힘이 작용하기 때문에, 돌출부분(RU)이 생긴다. 이 돌출부분(RU)은 상기 부분(R2)에서 해소된다. 즉, 중간전사 벨트(4)의 측단부에는 구동 롤(11) 부근에서 한 방향으로의 변형과, 그 반대방향으로의 변형이 교대로 발생하고, 응력집중과 응력해방이 반복되고 있다.
상기 립(41)을 구동 롤(11)의 측면에 누르는 힘은 상기 그립력이 클수록, 또 정렬이 저하할수록 커지고, 중간전사 벨트(4)가 부상하기 쉬워진다. 상기 립(41)이 구동 롤(11)의 측면에 강하게 눌려지면, 상기 응력집중과 응력해방이 반복될 뿐만아니라, 중간전사 벨트(4)와 구동 롤(11)과의 삐걱거리는 음이 발생한다.
상기 돌출부분(RU)에서 응력집중과 응력해방이 반복되고, 그대로 운전을 계속하면 피로에 의한 국부적 균열(CR)이 일어난다(도 18 참조). 이 국부적인 균열(CR)은 결국 중간전사 벨트(4) 전체의 파단에 이른다. 또, 중간전사 벨트(4) 단부에 존재하고 있는 노치(N)에서도 용이하게 중간전사 벨트(4) 전체의 파단에 이르는 위험성이 있다(도 19).
중간전사 벨트의 워크를 방지하기 위해서는 중간전사 벨트를 팽팽하게 거는 각 롤간의 평행도를 극히 작게 유지하거나, 중간전사 벨트의 둘레길이 차를 고정밀도로 가공하여 바로 앞쪽과 안쪽의 길이차를 작게 하는 등의 부품정밀도와 조립정밀도를 엄격하게 유지하는 노력은 물론 필요하다.
그러나, 중간전사 벨트와 롤류의 고정밀도화는 가공, 조립, 조정공정의 복잡화를 초래하고, 양산성을 고려한 경우에는 목표달성은 용이하지 않다. 또, 설령 제작상의 문제점이 해소되었다고 해도, 화상형성장치 본체의 설치면 그 자체의 수평도가 확보되지 않거나 하면, 중간전사 벨트를 팽팽하게 거는 각 롤간의 평행도는 결국 확보할 수 없게 되는 문제점이 있었다.
부품정밀도와 조립정밀도를 엄격하게 관리하는 것은 물론이지만, 그 이외에도 상기 강한 누름력이 생기는 워크를 일으킬 우려가 있는 다른 요인, 즉 그립력 등의 개선이 필요하고 그 달성이 요청되고 있다.
제 1 발명은 상기한 문제점을 해소하고, 워크에 의해 립과 롤이 접하는 힘에 의해 상 담지체인 무단벨트가 변형하여 파괴되는 일이 없는 화상형성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 상기한 바와 같이 벨트단부를 테이프 등으로 보강하는 것에 의해 벨트의 균열방지 등을 꾀하고 있다. 그러나, 이 보강테이프가 중간전사 벨트를 팽팽하게 걸고 있는 롤류를 통과할 때에 변형되고, 그 반복에 의해 박리되는 일이 있다.
제 2 발명은 상기한 문제점을 해소하고, 무단벨트의 단부의 보강을 확실하게 하고, 무단벨트가 변형을 하여 파괴되는 일이 없는 화상형성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 상기한 바와 같이 중간전사 벨트 위에서 복수색의 토너를 합성하고 있기 때문에, 이러한 토너색의 서로 겹침의 어긋남, 즉 색 오차를 방지하기 위해서는 중간전사 벨트 위의 기준위치를 정확하게 검지하고, 이 기준위치의 검지신호에 기초하여 화상장치 각 부분의 동작을 제어하지 않으면 안 된다.
그래서, 중간전사 벨트 위에서의 기준위치를 검지하기 위해 상기 벨트 위의 페인트 또는 테이프, 또는 관통구멍 등으로 형성한 마킹을 반사형 센서로 읽어들이거나, 벨트의 구동 롤의 회전위치를 엔코더로 읽어들인다.
상기 검지방법 가운데, 관통구멍에 의해 마킹을 실시한 경우에는 구멍에 응력이 집중하여 중간전사 벨트에 균열이 들어가는 원인이 될 수도 있다. 또, 구동 롤의 회전을 읽어들이는 방법은 벨트 및 구동 롤 사이에서의 슬립에 의한 오차가 생기기 쉽다. 따라서, 벨트 위의 페인트와 테이프 등을 검지하는 방법이 가장 유리하다.
그러나, 이 경우에도 각 색의 중간전사 벨트 위에서의 색 오차를 작게 하려면 상기 페인트와 테이프 등의 마킹을 매우 높은 정밀도로 검지할 수 있도록 연구하지 않으면 안 된다. 예를 들면, 색 오차를 125㎛로 억제하고자 하는 경우, 마킹의 검지오차는 15㎛ 이하로 하려는 요구가 발생한다.
이와 같은 엄격한 정밀도를 만족하기 위해서는 중간전사 벨트의 회전속도, 회전 중에 생긴 휨과 진동, 반사형 센서의 부착 위치 등, 검지오차가 생기는 많은 요인을 배제하지 않으면 안 되는 과제가 있다.
제 3 발명은 상기한 과제를 해결하고, 무단벨트 위의 기준위치를 정확하게 검지하여 색 오차가 없는 양호한 화상을 얻을 수 있는 화상형성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 구동 롤과 중간전사 벨드와의 접촉태양을 나타낸 요부 단면도,
도 2는 구동 롤과 중간전사 벨트와의 접촉태양을 나타낸 요부 단면도,
도 3은 양단에 저마찰재를 붙인 구동 롤을 나타낸 도면,
도 4는 저마찰화 폭과 전체 그립력과의 관계를 나타낸 도면,
도 5는 정렬(alignment)과 벨트돌출량과의 관계를 저마찰화 폭과 관련해서 나타낸 도면,
도 6은 구동 롤과 중간전사 벨트와의 접촉태양을 나타낸 요부 단면도,
도 7은 구동 롤과 중간전사 벨트와의 접촉태양을 나타낸 요부 단면도,
도 8은 정렬과 벨트돌출량과의 관계를 저마찰화부 직경과 관련해서 나타낸 도면,
도 9는 윤활분체의 도포 태양을 나타낸 도면,
도 10은 윤활분체의 도포 후의 닦아내기 처리의 태양을 나타낸 도면,
도 11은 닦아내기 강도와 그립력과의 관계를 나타낸 도면,
도 12는 전체 그립력과 벨트 회전수와의 관계를 나타낸 도면,
도 13은 화상형성장치의 구조를 나타낸 모식도,
도 14는 구동 롤과 접한 상태의 중간전사 벨트를 나타낸 요부 단면도,
도 15는 구동 롤과 접한 상태의 중간전사 벨트를 나타낸 요부 측면도,
도 16은 전체 그립력과 색오차량과의 관계를 나타낸 도면,
도 17은 중간전사 벨트의 단부 돌출의 상태를 나타낸 도면,
도 18은 중간전사 벨트의 단부의 균열의 한 예를 나타낸 사시도,
도 19는 중간전사 벨트의 단부의 균열의 한 예를 나타낸 사시도,
도 20은 중간전사 벨트에 관련된 장력 및 그립력을 나타낸 도면,
도 21은 중간전사 벨트 및 구동 롤의 그립력을 사용회수와 관련해서 나타낸 도면,
도 22는 중간전사 벨트 및 구동 롤의 그립력의 측정 태양을 나타낸 사시도,
도 23은 오물이 부착한 구동 롤을 나타낸 도면,
도 24는 본 발명의 한 실시형태에 관련된 중간전사 벨트의 요부 사시도,
도 25는 중간전사 벨트 및 구동 롤의 단면도,
도 26은 중간전사 벨트의 내부둘레면을 나타낸 요부 사시도,
도 27은 중간전사 벨트에 설치된 립의 대향부를 나타낸 요부 평면도,
도 28은 구동 롤과 중간전사 벨트와의 걸어맞춤부의 사시도,
도 29는 벨트 보강테이프의 겹침부의 접합상태를 나타낸 도면,
도 30은 벨트 보강테이프의 겹침부의 형상을 나타낸 사시도,
도 31은 벨트 클리너의 정면도,
도 32는 중합부(LAP)와 대향부(BUTT)의 거리(LB)와 색오차 평가의 관련을 나타낸 도면,
도 33은 본 발명의 한 실시형태에 관련된 중간전사 벨트의 요부 확대도,
도 34는 중간전사 벨트의 단면도,
도 35는 반사 테이프의 위치를 나타낸 중간전사 벨트의 요부 사시도,
도 36은 반사형 센서의 전체 검출오차의 크기를 나타낸 도면,
도 37은 종래 장치의 립접합부를 나타낸 요부 확대도,
도 38은 실시형태에 관련된 립접합부를 나타낸 요부 확대도,
도 39는 반사형 센서의 출력특성을 나타낸 도면,
도 40은 반사형 센서의 회로도,
도 41은 보강테이프와 중간전사 벨트와의 사이에 생긴 간격을 나타낸 요부 확대도,
도 42는 반사형 센서의 출력특성을 나타낸 도면,
도 43은 반사 테이프를 중간전사 벨트와 보강테이프와의 사이에 배치한 예를 나타낸 사시도,
도 44는 반사형 센서의 부착정밀도에 의한 검지오차를 설명하기 위한 도면,
도 45는 반사 테이프의 특성도,
도 46은 벨트 뒷받침대 부재의 요부 사시도 및
도 47은 벨트 뒷받침대 부재의 요부 단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 감광체 2: 대전 롤
3: 현상장치 유닛 4: 중간전사 벨트
10: 클리너 11: 구동 롤
14: 인장 롤 17: 립 가이드
18: 보강테이프 22: 반사형 센서
23: 뒷받침대 41: 립
51: 사이드 프레임
제 1 발명은 토너상을 유지하여 운송하는 토너상 담지체로서의 무단벨트 및 상기 무단벨트를 팽팽하게 걸어 운송하기 위한 복수의 롤로 이루어진 벨트걸기수단을 갖는 화상형성장치에 있어서, 상기 무단벨트 내부둘레면 양단부를 따라 설치된 립부재, 상기 벨트걸기수단에 포함된 구동 롤의 양단에 배치되고 상기 립부재를 안내하는 립 가이드 부재와, 상기 무단벨트 및 상기 구동 롤 간의 마찰력을 상기 구동 롤축 방향 중앙부보다도 단부에 있어서 작게 하기 위한 저마찰화부를 설치한 점에 특징이 있다.
상기 특징에 의하면 구동 롤의 축방향 단부에 있어서 무단벨트와 구동 롤과의 마찰력을 작게 하기 때문에, 그 부분에서 그립력을 약하게 할 수 있다. 그 결과, 벨트 측단부에서 커지기 쉬운 그립력을 구동 롤의 축방향에서 균일화할 수 있다.
또, 제 2 발명은 토너상을 유지하여 운송하는 토너상 담지체로서의 무단벨트 및 상기 무단벨트를 팽팽하게 걸어 운송하기 위한 복수의 롤로 이루어진 벨트걸기수단을 갖는 화상형성장치에 있어서, 상기 무단벨트의 외부둘레면 양단부를 따라 설치되고, 단부에서의 중합부를 포함하는 벨트 보강테이프를 구비하고, 상기 중합부가 상기 벨트 보강테이프에 대한 슬라이딩체에 대해 순방향으로 구성되어 있는 점에 특징이 있다.
상기 특징에 의하면 무단벨트의 외부둘레면에 설치된 벨트 보강테이프는 상기 테이프에 접하여 슬라이딩하는 슬라이딩체가 상기 중합부를 원활하게 통과할 수 있다.
또, 제 3 발명은 토너상을 유지하여 운송하는 토너상 담지체로서의 무단벨트 및 상기 무단벨트를 팽팽하게 걸어 운송하기 위한 복수의 롤로 이루어진 벨트걸기수단을 갖는 화상형성장치에 있어서, 상기 무단벨트를 포함하는 벨트장치를 지지하는 프레임 수단과, 상기 무단벨트의 외부둘레면에 설치된 벨트위치표시용 마크부재와, 상기 벨트위치표시용 마크부재를 검출하기 위해 상기 무단벨트의 외부둘레면 양단부에 대향하여 배치된 광학적 검출수단을 구비하고, 상기 광학적 검출수단이 상기 프레임 수단에 고정되어 있는 점에 특징이 있다.
상기 특징에 의하면 무단벨트가 프레임 수단에 지지되고, 광학적 검출수단이 상기 프레임 수단에 고정되어 있기 때문에 무단벨트와의 거리와 상대각도 등의 위치관계를 일정하게 유지할 수 있다.
이하, 첨부도면에 기초하여 제 1 발명을 적용한 컬러 화상형성장치를 상세하게 설명한다. 여기에서는 도 13에 관해 설명한 구성과 동작 등을 원용하고, 적절히 도 13을 참조하면서 설명한다.
도 20은 롤 사이에 팽팽하게 걸린 중간전사 벨트에 걸린 인장의 상태를 나타낸 도면이다. 중간전사 벨트(4)를 구동 롤(11), 아이들 롤(12), 인장 롤(14) 및 2차 전사 백업 롤(13)에 팽팽하게 걸어 인장 롤(14)에 장력을 준 경우, 인장 라인(15)이 나타난다. 인장 라인(15)은 중간전사 벨트(4)에 걸린 장력의 불균일에 의해 생기는 중간전사 벨트(4) 위의 「주름」이다. 이 「주름」에서 중간전사 벨트(4)의 측단부 부근에서는 중앙부에 비해 큰 장력이 걸리는 것을 알 수 있다. 이 장력의 차이에 의해 상기 도면에 나타낸 바와 같이 구동 롤(11) 위에서의 그립력(Gr)이 축방향으로 분포한다. 그립력(Gr)은 구동 롤(11)의 양단에서 매우 커지고 있다.
도 21은 사용기간이 다른 구동 롤(11)의 그립력(Gr)을 나타낸 도면이다. 여기에서는 중간전사 벨트(4)의 사용기간, 즉 사용회전수(킬로회전:kcs)가 다른 4종류의 구동 롤(11)에 대해 그립력(Gr)의 분포를 측정하고 있다. 이 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 그립력(Gr)의 불균등은 구동 롤(11)이 신품에 가까울수록 현저하다. 사용기간이 길어지면 구동 롤(11)의 축방향에서의 그립력(Gr)의 차는 작아진다.
구동 롤(11)의 축방향에서의 그립력(Gr)의 분포는 도 22와 같이 측정했다. 상기 도면에 있어서, 중간전사 벨트(4)의 테스트 피스(test piece)(4a)를 구동 롤(11)에 걸쳐 한 단에 중추(重錘)(16)를 내리고, 구동 롤(11)을 고정한 상태에서 다른 단을 끌어당긴다. 이 상태에서 테스트 피스(4a)가 슬립할 때의 인장력, 즉 정지마찰력을 측정하고, 이것을 그립력(Gr)으로 했다. 이 측정을 축방향에서 반복하고, 사용기간이 다른 구동 롤(11)에 대해 각각 그립력(Gr)을 측정했다.
축방향에서 그립력이 다른 것은 상기 장력의 불균일 이외에, 구동 롤(11)의 표면의 오물정도가 축방향에서 다른 것도 영향이 있다. 도 23은 구동 롤(11)의 사용기간마다의 오물 정도를 나타낸 도면이다. 상기 도면에 나타낸 바와 같이, 구동 롤(11) 양단에서 오물이 진전하고 있다. 이 오물은 주로 중간전사 벨트(4)의 뒷면이 문질러져 나온 것이고, 그 이외의 오물의 주된 것은 장치 내에 부유하는 토너이다. 오물은 거의 10kcs로 구동 롤(11)의 전체 길이에 골고루 포화한다.
이와 같이, 구동 롤(11)이 신품일 때에는 그립력이 크기 때문에, 중간전사 벨트(4)의 워크에 의해 중간전사 벨트(4)의 측단부의 반복변형에 의한 손상(도 18, 도 19)이 일어나기 쉽다. 인장 롤(14)을 완화하여 벨트장력을 작게 하면 그립력이 떨어지기 때문에 중간전사 벨트(4)의 손상은 방지할 수 있지만, 반대로 그립력이 너무 작아지면, 중간전사 벨트(4) 위에 겹치는 각 색의 토너의 색 오차가 발생하는 문제가 있다.
도 16은 구동 롤(11)의 축방향 전체영역에서의 전체 그립력과 색 오차와의 관계를 벨트장력을 매개변수로 하여 나타낸 도면이다. 여기에서 전체 그립은 아이들 롤(12)과 중간전사 벨트(4)를 고정해 두고, 그 상태에서 구동 롤(11)의 축에 토크 미터를 장착하는 것에 의해 측정한 정지기동 토크를 말한다. 벨트 장력을 4kgf로 사용하는 경우, 화상형성장치 전체의 색 오차의 허용값에 있어서 중간전사 벨트(4)에서의 부담분의 허용값이 예를 들면 25㎛이면, 상기 도면에서 전체 그립력은 6kgf 이상이 아니면 안 되는 것을 알 수 있다.
한편, 상기한 바와 같이 벨트 회전수가 10kcs 정도로 구동 롤(11)의 오물이 포화되기 때문에, 적어도 벨트 회전수가 10kcs 정도 이상의 사용기간에 있어서, 전체 그립력이 6kgf 이상이 되도록 설정하지 않으면 안 된다. 벨트 회전수가 10kgf 정도 이상으로 큰 그립력을 확보하려고 하면, 상기 오물이 진행되지 않은 초기 사용상태에 있어서 전체 그립력은 매우 커지고, 워크에 의한 중간전사 벨트(4)의 변형을 회피할 수 없다. 중간벨트(4)의 파손은 사용 초기의 그립력이 큰 상태에서 발생하고 있다.
그래서, 본 실시형태에서는 색 오차를 적게 하는 것과, 중간전사 벨트(4)의 파손을 방지하는 것을 양립시키려고 다음 대책을 취했다. 즉, 상기한 바와 같이 구동 롤(11)의 축방향 단부에서 그립력(Gr)이 크고, 이 현상은 사용초기에 있어서 특히 현저한 점에서 구동 롤(11)의 축단 부근에서는 저마찰화를 실시했다.
도 6은 구동 롤(11) 및 중간전사 벨트(4)의 구성을 나타낸 요부 단면도이다. 상기 도면에 있어서, 구동 롤(11)은 롤 본체(11a)와 그 표면에 피복된 고마찰 재료부분(11b)으로 이루어진다. 이 고마찰재료 부분(11b)은 클리너(10)와 2차 전사 롤(6)에 의한 부하가 걸릴 때에도 중간전사 벨트(4)를 슬립시키지 않기 위해 설치되어 있다. 상기 롤 본체(11a)에는 한 예로서 알루미늄관이 사용되고, 고마찰재료 부분(11b)으로서는 폴리우레탄고무의 피복층(5∼50㎛: 바람직하게는 25㎛)이 사용된다.
구동 롤(11)의 축단에는 립 가이드(17)가 설치되어 있다. 립 가이드(17)는 표면이 미끄럽고, 슬라이딩성이 양호한 수지재료, 예를 들면 폴리아세탈을 사용하는 것이 바람직하다. 또, 립 가이드(17)는 롤 본체(11b)의 측면과는 고착되어 있지 않고 분리되어 있는 것이 좋다. 또, 립 가이드는 아이들 롤(12) 및 2차 전사 백업 롤(13)에도 마찬가지로 설치되어 있다.
중간전사 벨트(4)는 폴리이미드계 수지로 구성되고, 그 두께를 50∼100㎛, 체적저항률이 109∼1012Ω·㎝, 표면저항률이 1011∼1013Ω/□로 조정된 반도전성 필름이다. 이 중간전사 벨트(4)는 그 두께, 체적저항률, 표면저항률이 상기한 값의 범위에 들어가는 반도전성 수지재료이면, 아크릴계 수지, 염화비닐계 수지, 또는 폴리카보네이트계 수지 등에 전기저항 안정화 재료를 함유시킨 것을 사용할 수 있다.
중간전사 벨트(4)의 안쪽, 즉 화상 담지면 뒤쪽의 양단에는 립(41)이 설치되어 있다. 이러한 립(41)의 안쪽, 즉 구동 롤(11)의 축방향 중앙에 치우친 면이 구동 롤(11)의 양단에 각각 설치된 상기 립 가이드(17)의 단부에 바깥쪽에서 접하여 중간전사 벨트(4)의, 구동 롤(11)의 축방향에서의 움직임을 규제하도록 기능하고 있다. 중간전사 벨트(4)의 바깥쪽, 즉 화상 담지면의 양단에는 상기 중간전사 벨트(4) 단부의 강도를 증대시키기 위한 보강부재로서 테이프(18)가 접합되어 있다. 테이프 재질의 한 예로서 두께 50∼100㎛의 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET)를 사용할 수 있다.
구동 롤(11)의 축단 부근에서는 저마찰화의 하나로서 상기 립 가이드(17)의 직경을 구동 롤(11)의 외부지름보다도 크게 한다. 도 1은 구동 롤 축단부의 확대도이다. 상기 도면에 나타낸 바와 같이 립 가이드(17)의 직경(D1)은 구동 롤(11)의 직경(D2)보다도 조금 크게 하고 있다. 직경차의 적절한 범위에 대해서는 도 8에 관해 후술한다.
양자의 직경에 차를 설치하는 것에 의해 도시한 바와 같이, 구동 롤(11)의 축단의 영역(b)에서 중간전사 벨트(4)의 뒷면과의 사이에 간격(G)이 생긴다. 즉, 이 간격(G)이 생긴 영역(b) 부근에서는 구동 롤(11)과 벨트(4)와의 마찰력이 제로 내지 저하하기 때문에, 결과적으로 구동 롤(11)의 축단에서의 그립력을 저하시킬 수 있다.
상기 립 가이드(17)를 크게 하는 대신에, 구동 롤(11) 단부의 직경을 작게 해도 좋다. 도 2는 구동 롤(11) 단부, 즉 립(41)의 안쪽에 있어서 중간전사 벨트(4)의 뒷면과 대향하는 부분의 직경(D3)을 다른 부분의 직경(D2)보다도 조금 작게 하여 그 부분(b)에서 중간전사 벨트(4)의 뒷면과의 사이에 간격을 형성하고 있다.
다음에, 구동 롤(11)의 양단부에 저마찰처리를 실시한 예를 설명한다. 도 3은 저마찰처리를 실시한 구동 롤(11)을 나타낸 도면이다. 상기 도면에 있어서, 구동 롤(11) 양단에는 폭(W)의 저마찰화 부분을 형성하고 있다. 저마찰화 부분의 한 예로서, 두께 50㎛의 폴리이미드 테이프를 구동 롤(11)의 표면에 붙였다. 이 저마찰화 부분(W)을 설치하는 것에 의한 효과를 도 4 및 도 5에 나타낸다.
도 4에는 전체 그립력과 저마찰화 부분(W)의 관계를 신품 및 사용완료된 구동 롤(11)에 관해 나타낸다. 상기 도면에 나타낸 바와 같이 전체 그립력은 저마찰화 부분(W)의 증대에 따라 저하한다. 따라서, 색 오차의 허용량과의 관련에 있어서 필요최소한도의 전체 그립력을 확보할 수 있도록 저마찰화 부분(W)을 설정하는 것이 좋다.
도 5에는 중간전사 벨트단부의 돌출부분(RU)과 구동 롤(11), 아이들 롤(12), 백업 롤(13), 인장 롤(14)의 정렬, 즉 평행도와의 관계를 저마찰화 부분(W)에 관해 나타낸다. 또, 정렬은 구동 롤(11)과 상기 구동 롤(11)에 인접하는 롤, 즉 아이들 롤(12) 및 인장 롤(14)의 평행도이고, 구동 롤(11)을 기준으로 하여 중간전사 벨트(4)의 폭에 상당하는 길이에 있어서 평행에서의 어긋남을 대표하고 있다. 상기 도면에 나타낸 바와 같이 저마찰화 부분(W)을 크게 하면, 정렬이 좋지 않은 경우에도 돌출부분(RU)의 높이(h)는 낮게 억제할 수 있다. 돌출부분(RU)의 높이(h)는 낮을수록 바람직하지만, 상기 필요최소한도의 전체 그립력을 겸하여 고려하면서 저마찰화 부분(W)을 결정하는 것이 좋다.
또, 상기한 바와 같이 립 가이드(17)의 직경을 크게 하는 대신에 구동 롤(11)의 축단 직경을 그 이외의 부분의 직경보다도 크게 하는 것에 의해 중간전사 벨트(4)와의 사이에 간격(G)을 형성시켜도 좋다. 도 7은 축단의 직경을 크게 한 구동 롤(11)의 요부 확대도이다. 상기 도면에 나타낸 바와 같이, 축단의 직경(D4)을 다른 부분의 직경(D2)보다도 크게 했다.
도 8은 구동 롤(11)의 축단의 직경(D4)을 크게 한 경우의 상기 돌출부분(RU)의 높이(h)를 나타낸 도면이다. 상기 도면에 있어서, 비교를 위한 직경(D4)을 직경(D2)보다도 0.17㎜ 작게 한 것을 포함한 4종류의 직경(D4)에 대해 돌출부분(RU)의 높이(h)를 나타냈다. 양단부의 직경을 0.45㎜ 크게 한 것은 정렬에 관계없이 상기 돌출부분(RU)의 높이(h)는 약 0.2㎜로 억제되어 있고, 장시간의 사용에 의해서도 상기 균열(CR)(도 20)을 발생하기 어려운 상태이다. 상기 립 가이드(17)와 구동 롤(11)과의 직경차도 이 실험결과에 기초하여 결정할 수 있다.
또, 구동 롤(11) 표면의 저마찰화는 다음과 같이 하여 실현할 수도 있다. 즉, 구동 롤(11)의 표면에 윤활용의 미세분말을 도포하는 것에 의해 저마찰화를 꾀할 수 있다. 예를 들면, 현상용 토너의 바인더로서 사용되는 폴리에스테르분체, 토너의 외첨제로서 사용되는 산화티탄분체나 산화규소분체, 감광체(1)의 클리너 블레이드의 윤활제로서도 사용되고 있는 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)분체, 스테아린산아연 분체, 중간전사 벨트(4)의 소재로서 사용하는 폴리이미드분체 또는 폴리카보네이트 분체 등의 어느 하나를 이용할 수 있다. 분체의 입자지름은 0.01㎛∼10㎛의 범위에서 선택할 수 있다. 물론, 이러한 것은 예시이고, 동계열의 윤활성을 갖는 미세분말체를 적절히 사용할 수 있다.
이러한 분체를 구동 롤(11)의 양단에 도포하고, 나머지 분량을 닦아내는 처리에 의해 구동 롤(11) 위에 소망하는 저마찰화 부분을 형성할 수 있다. 우선, 상기 분체를 도포하는 경우에는 상기 분체를 수납한 포대(더스팅 포치(dusting porch)) 등에서 구동 롤(11)의 표면을 가볍게 두드리도록 하여 분체를 부착시킨다. 도 9는 더스팅 포치(44)에서 분체를 도포하고 있는 양태를 나타낸 도면이다.
이어서, 구동 롤(11)이 도포된 상기 분체를 닦아낸다. 도 10은 분체의 도포방법을 나타낸 도면이다. 상기 도면에 있어서 구동 롤(11)을 회전장치에 걸쳐 축(40)을 중심으로 회전시킨다. 구동 롤(11)의 단부에 위치시킨 닦아내기 패드(42)를 스프링(43)으로 구동 롤(11)에 누른다. 패드(42)는 폴리우레탄 발포 스폰지의 표면에 폴리에스테르계의 천을 붙인 것이 적합하다. 축(40)의 회전수는 10∼20rpm의 범위가 좋다.
도 11은 분체를 도포후 닦아낸 구동 롤(11)의 단부의 그립력(Gr)을 닦아낼 때의 억압력과의 관계에서 나타낸 도면이다. 여기에서는 분체는 평균입자지름 5㎛, 억압력 100gf, 구동 롤(11)의 회전수 20rpm이다. 이 도면에 나타낸 바와 같이 도포후 닦아내지 않은 경우는 슬립력이 크고 거의 그립력(Gr)은 얻을 수 없다. 또, 분체를 도포하지 않은 신품의 구동 롤(11)은 매우 높은 그립력을 나타냈다. 이에 대해 분체를 도포후 닦아내기한 것은 적절한 그립력을 얻을 수 있다.
도 12에 상기 분체를 도포후 닦아낸 구동 롤(11)의 전체 그립력을 벨트 회전수와의 관계로 나타냈다. 상기 도면에는 비교를 위해 분체를 도포하지 않은 것에 대해서도 전체 그립력을 나타내고 있다. 이 도면에서 이해된 바와 같이 벨트를 사용함에 따라 어느 경우도 전체 그립력은 저하하고, 벨트 회전수가 10kcs 정도에서 안정된다. 분체를 도포후 닦아낸 구동 롤(11)은 개시 초기와 실사용 기간이 경과한 때와 전체 그립력에 그다지 차가 없다. 즉, 벨트 회전수가 10kcs정도일 때에 중간전사 벨트(4)의 파손이 가장 일어나기 쉽지만, 이 시기에도 전체 그립력이 낮게 억제되어 있다. 또, 도 12의 측정시의 조건은 구동 롤(11)에는 상기한 립 가이드(17)의 지름을 크게 하는 등의 다른 저마찰화 수단을 부가하지 않는다.
또, 미세분말을 도포하는 대신에 구동 롤(11)의 표면 전체에 설치되어 있는 고마찰재료 부분(11b)을 구동 롤(11)의 축단부분에 관해서는 피복하지 않도록 하여 저마찰화를 달성해도 좋다.
상기한 예에서는 구동 롤의 계상과 표면의 상태에 따라 전체 그립력을 유지하면서, 구동 롤(11)의 축단에서의 그립력만을 저감시키도록 했다. 그러나, 중간전사 벨트(4)의 립(41)의 재질을 선택하는 것에 의해 립 가이드(17)와의 슬라이딩 저항을 저감하여 상기 중간전사 벨트(4)가 구동 롤(11)에 올라타는 방향에서의 힘(F1)(도 15 참조)을 작게 하여 결과적으로 상기 돌출부분(RU)의 높이를 저감할 수 있다. 그 때문에 립(41)의 재질에는 열경화성 수지가 적합하고, 한 예로서 두께 0.5∼1.5㎜의 폴리우레탄수지를 사용할 수 있다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이 제 1 발명에 의하면 중간전사 벨트, 즉 무단벨트 측단부에서 커지기 쉬운 그립력을 구동 롤의 축방향에서 균일화할 수 있기 때문에, 구동 롤 상에 있어서 워크에 의한 벨트의 부상현상을 없앨 수 있다. 그 결과, 상기 부상에 의한 벨트 변형의 반복에 의한 균열 등의 파손을 좀처럼 일으키지 않게 할 수 있다.
다음에, 첨부 도면에 기초하여 제 2 발명을 적용한 컬러 화상형성장치를 상세하게 설명한다. 여기에서는 도 13에 관해 설명한 구성과 동작 등을 원용하여 적절히 도 13을 참조하면서 설명한다.
도 24는 중간전사 벨트(4)의 측단부 사시도이다. 상기 도면에 나타낸 바와 같이 중간전사 벨트(4)의 측단부 안쪽에는 상기 측단부를 따라 립(41)이 접착되어 있다. 또, 중간전사 벨트(4)의 측단부 바깥쪽, 즉 외부둘레부에는 상기 측단부를 따라 벨트 보강수단으로서의 테이프(18)가 접착되어 있다. 립(41) 및 테이프(18)는 대향부(BUTT) 및 중합부(LAP)를 각각 갖고 있다.
대향부(BUTT)의 간격은 최대 4㎜가 되는 것이 있다. 또, 중합부(LAP)는 접착을 충분히 하기 위해 겹치는 부분이 최소 10㎜ 설치된다. 대향부(BUTT)의 간격의 중심과 중합부(LAP) 중심과는 거리(LB)만큼 떨어져 있다. 이와 같이 대향부(BUTT)와 중합부(LAP)가 서로 겹치지 않도록 위치를 어긋나게 한 것은 다음의 배려에 의한다.
즉, 대향부(BUTT)와 중합부(LAP)는 중간전사 벨트(4)의 회전방향에 있어서 다른 부분과 비교하여 균질성이 손상되는 부분이다. 환언하면, 중간전사 벨트(4)의 회전방향에 있어서 강도 및 연성 등의 특성이 다른 부분과 다른 부분이다. 이와 같은 특이부분이 서로 겹치면, 특히 롤류를 통과할 때에 다른 것과는 다른 미소한 진동이 생기기 쉽고, 색 오차에 영향을 줄 수 있다. 대향부(BUTT)와 중합부(LAP)를 어긋나게 하는 것에 의해 중간전사 벨트(4)의 회전방향에 있어서 다른 부분과의 특성의 차이의 나타남을 작게 할 수 있다. 대향부(BUTT)와 중합부(LAP)와의 거리는 각각의 단부에서 7.5㎜ 이상, 바람직하게는 구동 롤(11) 등에 대향부(BUTT)와 중합부(LAP)가 동시에 걸리는 일이 없도록, 즉 롤과의 접촉각(랩각)을 커버하는 길이 이상, 예를 들면 100㎜ 이상 취한다.
도 32는 대향부(BUTT) 및 중합부(LAP)의 거리를 변화시킬 때의 화상영역 측단부, 즉 중간전사 벨트(4)의 측단부 근방에서의 색 오차의 평가를 나타낸 도면이다. 상기 도면에서 이해되는 바와 같이, 중합부(LAP)에서 대향부(BUTT)의 단부까지의 거리가 7.5㎜ 이상이 되기까지는 허용범위의 색 오차의 평가를 얻을 수 없었다. 따라서, 상기 거리는 7.5㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
상기 중합부(LAP)는 상기 중합부(LAP)에서 윗쪽이 되는 테이프(18)의 선단면(18a)이 중간전사 벨트(4)의 회전방향(R)에 대해 상류측에 배치된 상태, 즉 상기 테이프(18)에 접하여 슬라이딩하는 구성물(슬라이딩체)에 대해 순방향으로 구성되어 있다. 중간전사 벨트(4)의 외부둘레면 측단부에는 벨트 클리너(10)의 클리너 블레이드 양측에 배치된 사이드 시일(후술)을 갖는다. 상기 사이드 시일은 상기 슬라이딩체에 상당하고, 상기 테이프의 선단면(18a)이 벨트(4)의 회전방향(R)에 대해 하류측에 배치되어 있으면, 상기 사이드 시일이 상기 선단면(18a)에 접하여 테이프(18)의 중합부(LAP)에서 박리가 생길 우려가 있기 때문에, 중합부(LAP)는 상기한 바와 같이 순방향으로 구성되어 있다.
중간전사 벨트(4)는 폴리이미드계 수지로 구성되고, 그 두께를 50∼100㎛, 체적저항률이 109∼1012Ω·㎝, 표면저항률 1011∼1013Ω/□로 조정된 반도전성 필름이다. 이 중간전사 벨트(4)는 그 두께, 체적저항률, 표면저항률이 상기 값의 범위에 들어가는 반도전성 수지재료이면, 아크릴계 수지, 염화 비닐계 수지, 또는 폴리카보네이트계 수지 등에 저항안정화 재료를 함유시킨 것을 사용할 수 있다.
립(41)의 재질에는 열경화성 수지가 적합하고, 한 예로서 두께 0.5∼1.5㎜의 폴리우레탄 수지를 사용할 수 있다. 보강부재로서의 테이프(18)의 재질은 한 예로서 두께 50∼100㎛의 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET)를 선택할 수 있다.
도 25는 상기 중간전사 벨트(4)를 구동 롤(11)에 건 상태에서의 단면도이다. 상기 도면에 있어서, 구동 롤(11)은 롤 본체(11a)와 그 표면에 피복된 고마찰 재료부분(11b)으로 이루어진다(확대도 참조). 이 고마찰 재료부분(11b)은 클리너(10)와 2차 전사 롤(6)에 의한 부하가 걸릴 때에도 중간전사 벨트(4)를 슬립시키지 않기 위해 설치되어 있다. 상기 롤 본체(11a)에는 한 예로서 알루미늄관이 사용되고, 고마찰 재료부분(11b)으로서는 폴리우레탄의 피복층(5∼50㎛: 바람직하게는 25㎛)이 사용된다. 구동 롤(11)의 축단에는 상기 립(41)을 회전방향으로 안내하는 립가이드(17)가 설치되어 있고, 중간전사 벨트(4)의, 구동 롤(11)의, 축방향에서의 움직임을 규제하도록 기능하고 있다.
립 가이드(17)는 표면이 미끄럽고, 슬라이딩성이 양호한 수지재료를 사용하는 것이 바람직하다. 한 예로서 폴리아세탈을 사용할 수 있다. 또, 립 가이드(17)는 롤 본체(11b)의 측면과는 고착되어 있지 않고 분리되어 있는 것이 좋다. 또, 립 가이드(17)는 아이들 롤(12) 및 2차 전사 백업 롤(13)에도 마찬가지로 설치되어 있다.
상기 테이프(18)는 중간전사 벨트(4)의 측단부의 미소한 상처에서 파손이 진전되지 않도록, 그 측단부가 적어도 중간전사 벨트(4)의 측단면과 합치하도록 중간전사 벨트(4)를 따라 붙여지는 것이 좋다. 또, 테이프(18)의 안쪽 면(중간전사 벨트(4)의 폭방향 중앙측의 단면)은 립(41)의 안쪽 단면보다도 중간전사 벨트(4)의 폭방향 중앙에 치우쳐 위치하고 있는 것이 바람직하다. 테이프(18)에 중간전사 벨트(4)의 측단부를 보호하는 기능과 상기 돌출부분(RU)이 좀처럼 발생하지 않게 하는 기능을 갖게 하기 위함이다.
구동 롤(11)과의 관련에서 말하면, 구동 롤(11)의 립 가이드(17)가 립(41)에 접할 때에 테이프(18)의 안쪽 위치는 상기 립 가이드(17)의 바깥쪽 단면보다도 상기 구동 롤(11)의 축방향 중앙측에 위치하도록 설정되어 있다. 테이프(18)와 립 가이드(17)의 겹침량(RT)(도 25 참조)은 립 가이드(17)가 립(41)에 접촉한 상태에서 2㎜ 이상인 것이 바람직하다. 중간전사 벨트(4)가 워크하여 립 가이드(17)가 다른 쪽의 립(41)에 접촉한 때에도 겹침부(RT)가 충분히 확보되도록 하기 위함이다.
상기 테이프(18)의 위치설정의 조건을 만족하려면 테이프(18)의 폭을 크게 하면 좋지만, 다음의 점에도 유의하지 않으면 안 된다. 즉, 중간전사 벨트(4) 위에는 벨트 클리너(10)의 클리너 블레이드가 접하고, 그 접촉범위는 화상형성영역보다도 폭방향으로 넓게 취하고 있다. 그래서, 테이프(18)간의 간격(L1)을 클리너 블레이드의 길이보다도 크게 설정하여 클리너 블레이드가 테이프(18)와 간섭하지 않도록 해 둘 필요가 있다.
상기 클리너 블레이드에 대해 설명한다. 도 31은 벨트 클리너(10)의 정면도이다. 상기 도면에 있어서, 크리닝 블레이드(101)는 테두리(101a)가 중간전사 벨트(4)에 접하여 잔류 토너를 문질러서 제거한다. 상기 벨트 클리너(10)의 길이(L2)는 중간전사 벨트(4)의 최대화상영역의 양단을 10㎜정도 덮을 수 있도록 설정되어 있다. 즉, 상기 테이프(18) 사이의 간격(L1)은 길이(L2)보다도 크게 취하고 있는 것이 필요하게 된다.
클리너 블레이드(101)에서 제거된 폐토너는 토너받이 또는 아래쪽 시일(102)에 의해 받아들여져, 하우징(103) 내로 회수된다. 클리너 블레이드(101) 및 아래쪽 시일(102)의 양측면은 폐토너가 넘쳐서 떨어지지 않도록, 사이드 시일(104)이 배치되어 있다. 이 사이드시일(104)은 예를 들면 폴리프로필렌의 섬유 등이 블레이드에 털을 심은 것이고, 이 털을 심은 부분이 테이프(18) 위에 접하도록 이루어지기 때문에, 상기한 바와 같이 테이프(18)의 중합부(LAP)를 순방향으로 설정하고 있다.
상기 립(41)의 대향부(BUTT)는 이 대향부(BUTT)를 립 가이드(17)가 원활하게 통과하도록 다음과 같이 구성되어 있다. 도 26은 립(41)의 대향부를 나타낸 중간전사 벨트(4)의 사시도이고, 도 27은 대향부(BUTT)의 확대평면도이다. 대향부(BUTT)를 구성하는 립(41)의 선단부는 상기 립(41)에 대한 슬라이딩체로서의 롤류의 단면이 걸리지 않도록 릴리프(relief)이 형성되어 있다. 예를 들면 도 27과 같이 모서리 깎기가 되어 있거나, (도 27의 (a)), 비스듬하게 형성된 면에서 마주보고 있거나(도 27의 (c)), 원호로 형성되어 있다(도 27의 (d)).
또, 도 27의 (b)에 나타낸 예에서는 립(41)의 한쪽 선단을 그것에 대향하는 다른 단에 대해 편의(편의량(δ))시킨 것에 의해 슬라이딩체에 대한 릴리프를 형성하고 있다. 립(41)의 한쪽 선단을 편의시킨 경우에는 모서리 깎기는 작게 해도 좋고, 모서리 깎기를 시행하지 않아도 좋다. 도 27에 있어서 중간전사 벨트(4)의 회전방향은 부호 'R'의 방향이고, 부호 'sf'는 립 가이드(17)의 슬라이딩면을 나타낸다. 따라서, 상기 립(41) 선단을 편의시키고 있는 것에 의해, 상기 립(41)의 슬라이딩면(sf)에 대한 슬라이딩물이 립(41)의 선단에 걸린 것을 방지할 수 있다.
립(41)의 대향부(BUTT)를 상기한 바와 같이 구성하는 것에 의해 립(41)의 선단부는 구동 롤(11) 등 롤류의 에지 또는 립 가이드(17)에 걸리거나 올라타지 않고 원활하게 대향부(BUTT)를 통과할 수 있다.
상기한 바와 같이 테이프(18)의 중합부(LAP)는 중간전사 벨트(4)의 회전방향에 있어서, 슬라이딩체에 대해 순방향으로 구성되어 있다. 그러나, 이와 같이 구성한 경우에도 서로 겹친 부분(LAP)은 다음과 같은 이유에 의해 박리될 우려가 있다. 도 28은 중간전사 벨트 단부의 사시도이다.
상기 도면에 나타낸 바와 같이 구동 롤(11)을 통과할 때에 중간전사 벨트(4)의 가장 바깥쪽 둘레부에 배치되어 있는 테이프(18)는 구동 롤(11)의 외부둘레를 따른 방향에 큰 인장력(F3)을 받고, 이 인장력(F3)은 테이프(18)의 중합부(LAP)의 접착을 벗기도록 작용한다. 이 인장력(F3)의 인가 및 해방은 아이들 롤(12)과 인장 롤(14) 등 다른 롤을 통과할 때에도 작용한다. 따라서, 이 반복에 의해 접착이 벗겨질 우려가 있다.
그래서, 본 실시형태에서는 중합부(LAP)의 접합을 접착에 부가하여 또한 접착대신 융착하여 실행하도록 했다. 도 29의 (a), (b)는 융착된 중합부(LAP)를 나타낸 요부 확대평면도 및 측면도이다. 상기 도면에 있어서, 테이프(18)의 중합부(LAP)의 영역(WP)은 용융·응고하여 접합부를 형성하고 있다. 또, 이와 같은 영역(WP)은 1점으로 제한되지 않고 복수점으로 접합부를 형성하도록 해도 좋다. 융착의 방법으로서는 초음파 융착이 바람직하다. 초음파 융착방법에 관해서는 예를 들면 일본 특개평 7-266422호 공보에 기재되어 있는 것을 이용하여 스폿 융착할 수 있다.
상기 인장력(F3)에 의한 박리를 회피하기 위해, 상기 융착을 대신하여 다음 수단을 취할 수 있다. 그래서, 테이프(18)의 강성을 작게 하는 수단으로서, 도 30의 수단을 대책으로 할 수 있다. 상기 도면에서는 테이프(18)의 양선단 가운데, 중합부(LAP)에서 위쪽이 되는 측 선단의 상기 테이프 폭방향에서의 단면적을 작게 하고 있다. 상기 도면의 (a)에서는 선단을 가늘게 하고, 도 30의 (b)에서는 통형상으로 하여 강성을 작게 하고 있다. 이와 같이 중합부(LAP)에서 위쪽이 되는 테이프(18) 선단의 평면적을 작게 하는 것에 의해 중합부(LAP)에 있어서 롤류를 통과할 때의 인장력(F3)에 의한 연신률을 용이하게 하여 박리를 없앨 수 있다.
상기 실시형태에서는 무단벨트의 한 예로서 중간전사 벨트에 관해 설명했는데, 이것에 제한되지 않고, 예를 들면 상기 감광체(1)를 대신하여 감광체 벨트를 이용하는 화상형성장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 제 2 발명에 의하면 무단벨트의 외부둘레면에 설치된 벨트 보강테이프는 상기 테이프에 접하여 슬라이딩하는 슬라이딩체가 상기 중합부를 원활하게 통과할 수 있다. 따라서, 벨트 보강테이프는 슬라이딩체를 설치한 경우에도 용이하게 박리하지 않고, 벨트측단부의 보호기능을 충분히 달성할 수 있다.
또, 첨부도면에 기초하여 제 3 발명을 적용한 컬러 화상형성장치를 상세하게 설명한다. 여기에서는 도 13에 관해 설명한 구성과 동작 등을 원용하여 적절히 도 13을 참조하면서 설명한다.
도 33은 중간전사 벨트(4) 위의 기준위치를 검지하는 반사형 센서의 부착의 태양을 나타낸 요부 확대도이다. 상기 도면에 있어서, 구동 롤(11)은 벨트 유닛을 구성하는 사이드 프레임(51)에 축(19)을 통해 지지되어 있다. 또, 인장 롤(14)은 상기 사이드 프레임(51)에 요동 자유롭게 축지지된 브래킷(20)에 축(21)으로 지지되고 있다. 중간전사 벨트(4)는 이러한 구동 롤(11)과 인장 롤(14) 및 상기 아이들 롤(12)과 백업 롤(13)로 이루어진 롤류에 걸쳐져서 인장 롤(14)에 의해 소정의 장력이 주어지고 있다.
구동 롤(11) 및 인장 롤(14) 사이에는 기준위치를 검지하는 반사형 센서(22)가 배치되어 있다. 상기 반사형 센서(22)는 사이드 프레임(51)에 직접 고정되어 있고, 중간전사 벨트(4)와의 간격(SD)이 변동되지 않도록 하고 있다. 또, 반사형 센서(22)와의 대향위치에는 중간전사 벨트(4)의 뒤쪽, 즉 내부둘레면측에는 센서 뒷받침대(23)가 배치되어 있다. 센서 뒷받침대(23)는 도 46, 47에 나타낸 바와 같이 전체적으로는 상자형이고 양단의 일부가 립(41)(상세한 설명은 후술)이 빠지도록 절개되어 있다.
이 센서 뒷받침대(23)는 구동 롤(11)의 외부둘레와 인장 롤(14)의 외부둘레를 잇는 면보다도 상기 벨트(4)의 외부둘레측에 약간 눌려나온 위치에서 중간전사 벨트(4)의 뒷면과 확실하게 접하도록 위치결정되고, 사이드 프레임(51)에 부착되어 있다. 이와 같이 하여, 후술하는 마킹을 검지하기 위한 반사형 센서(22)는 중간전사 벨트(4)와의 간격이 용이하게 변동하지 않도록 배치되어 있다.
예를 들면 반사형 센서(22)에 의한 중간전사 벨트(4)의 진행방향의 검지오차는 도 36에 나타낸 바와 같다. 도 36에 나타낸 바와 같이, 측정의 반복, 전원전압의 변화, 검지거리의 각각의 오차에 의해 전체 오차가 결정된다. 여기에서, 검지대상, 즉 마킹 및 반사형 센서(22)간의 거리(검지거리)에 의한 오차는 중간전사 벨트(4)가 32㎛ 진동한 경우에 3.8∼11.6㎛이다. 이와 같이, 중간전사 벨트(4)의 진동이 전체 오차에 주는 영향은 크다.
또, 반사형 센서(22)의 부착각도의 오차에 의한 검지오차는 다음과 같이 된다. 도 44에 있어서, 반사형 센서(22)의 선단에서 중간전사 벨트(4)의 표면까지의 거리를 H, 광축이 중간전사 벨트(4) 면에 수직인 선을 이루는 각도를 θ로 한 경우, 중간전사 벨트(4)가 hmm 상하로 진동할 대의 검지오차(x)는 다음 식에서 산출된다.
X/H=x/h
x=h·X/H
x=h·tanθ
수학식 1에 의하면 예를 들면 각도(θ)가 5°이고, 중간전사 벨트(4)가 0.032㎜ 진동할 때, 검지오차(x)는 2.8㎛가 된다.
이와 같이 반사형 센서(22)의 부착 오차와 중간전사 벨트(4)의 진동에 의한 마킹의 검지오차는 단지 색 오차가 되어 나타나기 때문에, 이것을 작게 하는 것은 매우 중요하다. 본 실시형태에서는 반사형 센서(22)를 중간전사 벨트(4)를 지지하는 사이드 프레임(51)에 고정하여 검지 오차를 축소시키는 동시에 센서 뒷받침대(23)에 의해 중간전사 벨트(4)의 진동을 억제하고 있다.
또, 상기 반사형 센서(22)에 의한 검지 정밀도를 향상시키기 위해, 이하의 구성이 취해지고 있다. 도 37은 중간전사 벨트(4)의 단면도이다. 중간전사 벨트(4)의 측단부 안쪽에는 상기 측단부를 따라서 립(41)이 접착되어 있다. 또, 중간전사 벨트(4)의 측단부 바깥쪽, 즉 외부둘레부에는 상기 측단부를 따라 벨트 보강수단으로서의 벨트 보강테이프(18)가 접착되어 있다. 립(41)의 안쪽 측면, 즉 중간전사 벨트(4)의 폭방향 중앙에 치우친 면은 구동 롤(11) 등 롤류를 통과할 때 그 단면에 대해 접촉 슬라이딩하여 상기 롤류의 폭방향의 이동이 규제된다.
중간전사 벨트(4)는 폴리이미드계 수지로 구성되고, 그 두께를 50∼100㎛, 체적 저항률이 109∼1012Ω·㎝, 표면저항률이 1011∼1013Ω/□로 조정된 반도전성 필름이다. 이 중간전사 벨트(4)는 그 두께, 체적저항률, 표면저항률이 상기한 값의 범위에 들어가는 반도전성 수지재료이면, 아크릴계 수지, 염화 비닐계 수지, 또는 폴리카보네이트계 수지 등에 저항안정화 재료를 함유시킨 것을 사용할 수 있다.
립(41)의 재질에는 열경화성 수지가 적합하고, 한 예로서 두께 0.5∼1.5㎜의 폴리우레탄 수지를 사용할 수 있다. 벨트 보강테이프(18)의 재질은 한 예로서 두께 50∼100㎛의 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET)를 선택할 수 있다.
도 35는 상기 중간전사 벨트(4)의 외부둘레면에 붙여진 마킹으로서의 반사 테이프의 접착상태를 나타낸 요부 사시도이다. 반사 테이프(24)는 벨트 보강테이프(18)의 위에 겹쳐서 붙여져 있다. 또, 반사 테이프(24)는 립(41)의 대향부에 생긴 간격(g)을 넘도록 위치결정하여 붙여져 있다. 이와 같이 반사 테이프(24)를 간격(g)을 넘도록 배치한 것은 다음 이유에 의한다.
도 37은 검지오차의 설명을 위한 립 대향부의 요부 확대동다. 상기 도면에 있어서, 립(41)에 간격(g)이 생긴 경우, 중간전사 벨트(4)가 간격(g)을 따라 변형하고, 오목한 곳이 생긴다. 그 결과, 이 오목한 곳의 표면이 오목렌즈의 작용을 하여 반사형 센서(22)에서 출력된 광을 반사하여 그 광을 반사형 센서(22)가 수광하여 검지신호를 잘못 출력할 우려가 있다.
한편, 반사 테이프(24)를 간격(g)에 넘어 붙이도록 하면, 다음과 같이 작용한다. 도 38은 본 실시형태에 관련된 립 대향부의 요부확대도이다. 상기 도면에 있어서, 중간전사 벨트(4)가 화살표(B)의 방향으로 이동하면, 반사형 센서(22)는 반사 테이프(24)의 선단을 검지한다. 따라서, 간격(g)에 의해 반사 테이프(24)가 오목해도 이 오목한 곳에서의 잘못된 수광신호는 바른 검지신호의 직후이고, 상기 바른 검지신호와 식별하는 것은 비교적 용이하다.
반사테이프(24)로서는 내약품성, 내열성이 우수하고, 정전기의 발생이 적은 것이 바람직하다. 예를 들면 스미토모 쓰리엠사제 폴리에스테르 테이프 No.850의 은색의 것이 적합하다. 이 No.850테이프는 알루미 증착한 폴리에스테르 필름을 기재로 하여, 아크릴계 점착제를 균일하게 도포하여 접착부로 한 것이다. No.850 테이프의 물리적 특성을 도 45에 나타낸다. 또, 반사테이프(24)는 이 No.850테이프에 제한되지 않고, 이것과 동등의 특성을 갖는 것이면 좋다.
다음에 제 3 발명의 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 도 39는 반사형 센서의 출력특성을 나타낸 도면이고, 세로축에 출력전압, 가로축에 검출대상과의 거리를 취하고 있다. 상기 도면에 있어서, 임계값(threshold)를 1.9V로 한 경우, 상기 반사테이프(24)에서의 반사광에 의한 출력전압은 상기 반사테이프가 미사용품인지 사용완료품인지에 관계없이, 임계값을 충분히 넘고 있다. 반사테이프(24)까지의 거리가 10㎜ 정도까지는 충분한 출력전압을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
한편, 중간전사 벨트(4)와, 중간전사 벨트(4) 위에 접착한 벨트 보강테이프(18)에서의 반사광에 의한 전력전압은 임계값을 상회하는 일은 없다. 이 경우, 중간전사 벨트(4) 및 벨트 보강테이프(18) 사이에서는 출력전압의 차이는 작다. 또, 벨트 보강테이프(18)로서 투명 테이프와 흑색 테이프에 대해서도 실험했지만, 그 어떤 것에 있어서도 출력전압에 거의 차이가 없었다.
반사형 센서(22)에 의한 검출광에서 출력전압을 얻기 위한 회로의 한 예를 도 40에 나타낸다. 상기 도면에 있어서, 전압(Vcc)을 인가하면, 발광 다이오드(D1)가 발광하고, 포토 트랜지스터(Tr1)에는 검출물체(OB)에서의 반사광에 따른 전류(i)가 흐른다. 비교기(COMP)는 상기 전류(i)에 의한 저항(R2)의 단자전압을 기준전압(저항'R3'와 'R4'와의 분압)과 비교하여 출력전압(Vout)을 검출한다. 또, 'R1'은 전류제한저항되고, 'RL'은 외부접속저항이다.
상기한 센서출력특성에서 보는한, 반사형 센서(22)에 의해 반사테이프(24)를 다른 것과 식별하는 것은 용이하다고 생각된다. 그러나, 다음과 같은 경우에 오검지를 할 우려가 있다.
예를 들면, 벨트 보강테이프(18)와 중간전사 벨트(4)와의 접착이 충분하지 않은 부분이 있으면, 반복사용에 의해 그 부분에 중간전사 벨트(4)와의 사이에 간격(기포)이 생기는 일이 있다. 특히 구동 롤(11) 등, 중간전사 벨트(4)와의 접촉각(랩각)이 큰 롤을 통과할 때에 중간전사 벨트(4) 및 벨트 보강테이프(18)의 변형이 커지기 때문에, 접착부로의 스트레스가 크다. 마찬가지로, 벨트 보강테이프(18)의 서로 겹친 부분에 있어서, 마찬가지로 중간전사 벨트(4)와의 사이에 간격이 생기는 일이 있다.
도 41의 (a)는 벨트 보강테이프(18)와 중간전사 벨트(4)와의 접착이 충분하지 않았던 부분에 생긴 간격(SB)을 나타내고, 도 41의 (b)는 벨트 보강테이프(18) 끼리 중합부에 생긴 간격(SB)을 나타낸다.
이와 같이, 벨트 보강테이프(18)로서 투명한 테이프를 사용한 경우, 중간전사 벨트(4)와의 사이에 기포를 포함하는 간격이 생기면, 중간전사 벨트(4)의 색이 상기 벨트 보강테이프(18)를 통과하지 않고, 외관상 상기 기포부분은 하얗게 보이게 된다. 그렇게 되면, 반사형 센서(22)의 광은 이 하얀 부분에서 반사되어 반사형 센서(22)에 입력되고, 그 출력전압은 상기 임계값을 초과하는 일이 있다. 즉, 반사 테이프(24)가 없는 부분에서, 반사 테이프(24)의 검지신호를 출력하는 에러가 발생한다. 그래서, 본 실시형태에서는 벨트 보강테이프(18)를 흑색으로 하여, 상기 에러의 발생을 방지하는 것에 성공했다. 도 42는 벨트 보강테이프(18)와 중간전사 벨트(4)와의 사이에 기포를 포함하는 간격을 형성시키고, 그 부분에서의 반사형 센서(22)의 출력전압을 측정한 결과이다. 상기 도면에 나타낸 바와 같이 벨트 보강테이프(18)가 투명한 경우에는 반사형 센서(22)의 출력전압은 임계값을 초과했지만, 벨트 보강테이프(18)를 흑색의 테이프로 한 경우에는 간격부분에서도 출력전압은 임계값을 초과하지 않았다.
다음에 제 3 발명의 제 3 실시형태에 대해 설명한다. 도 39에 나타낸 바와 같이 반사 테이프(24)는 신품이어도 사용완료품이어도, 반사형 센서(22)와의 거리가 12㎜ 정도이면, 반사형 센서(22)는 임계값 이상의 출력전압을 나타낸다.
그러나, 반사 테이프(24)의 오물과 상처가 심한 경우도 예상되고, 반사 테이프(24)의 오물과 상처를 될 수 있는 한 저감시켜 반사형 센서(22)의 부착위치의 자유도를 높이는 것은 의미가 있다.
그래서, 이 실시형태에서는 도 43과 같이 반사 테이프(24)를 설치했다. 도 43에 있어서, 반사 테이프(24)는 벨트 보강테이프(18)와 중간전사 벨트(4)와의 사이에 배치했다. 이것에 의해 오물과 상처의 발생을 방지할 수 있다. 또, 벨트 클리너(10)의 클리너 블레이드의 옆쪽을 시일하는 사이드 시일이 중간전사 벨트(4)의 단부를 슬라이딩하지만, 이와 같은 슬라이딩체에 의해 반사 테이프(24)가 박리될 우려도 없어지는 이점이 있다.
상기 실시형태에서는 무단벨트의 한 예로서 중간전사 벨트에 관해 설명했는데, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 상기 감광체(1)를 대신하여 감광체 벨트를 이용하는 화상형성장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 제 3 발명에 의하면 무단벨트는 프레임수단에 지지되고 광학적 검출수단이 같은 프레인 수단에 고정되어 있기 때문에, 무단벨트와의 위치관계를 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 검지거리와 검지각도의 오차에 의한 검지정밀도의 오차를 작게 할 수 있고, 무단벨트 위에서의 기준위치를 정확하게 검지할 수 있다. 이 결과, 색오차를 최소로 억제할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 워크에 의해 립과 롤이 접하는 힘에 의해 상 담지체인 무단벨트가 변형하여 파괴되는 일이 없고, 무단벨트 위의 기준위치를 정확하게 정리하여 색오차가 없는 양호한 화상을 얻을 수 있는 화상형성장치를 제공할 수 있다.

Claims (28)

  1. 토너상을 유지하여 운송하는 토너상 담지체로서의 무단벨트 및 상기 무단벨트를 팽팽하게 걸어 운송하기 위한 복수의 롤로 이루어진 벨트걸기수단을 갖는 화상형성장치에 있어서,
    상기 무단벨트 내부둘레면 양단부를 따라 설치된 립부재와,
    상기 벨트걸기수단에 포함된 구동 롤의 양단에 배치되고, 상기 립부재를 안내하는 립 가이드 부재와,
    상기 무단벨트 및 상기 구동 롤 사이의 마찰력을 상기 구동 롤 축방향 중앙부보다도 단부에 있어서 작게 하기 위한 저마찰화부를 설치한 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저마찰화부가 상기 구동 롤과 상기 무단벨트 단부 내부둘레면과의 사이에 간격을 두는 수단에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 저마찰화부가 상기 립 가이드 부재를 원판형상으로 형성하고, 그 외부지름을 상기 구동 롤의 외부지름보다 크게 하는 것에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 저마찰화부가 상기 구동 롤의 양단부의 외부지름을 중앙부보다 크게 하는 것에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 저마찰화부가 상기 구동 롤의 표면 가운데 양단 외부둘레면을 남기고 중앙부에만 고마찰처리를 실시하는 것에 의해, 상대적으로 구동 롤 양단부를 중앙부보다도 저마찰로 하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 고마찰처리는 구동 롤 본체 표면에 설치된 폴리우레탄수지의 코팅인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 저마찰화부가 상기 구동 롤의 표면에 도포된 윤활용 분체로 이루어지고, 상기 분체의 도포공정에 계속되는 닦아내기 공정에서 상기 구동 롤 표면에 잔류한 윤활용 분체로 이루어진 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 윤활용 분체는 화상형성장치 본체에 사용되고 있는 화상형성제인 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 립 가이드 부재는 저마찰재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  10. 토너상을 유지하여 운송하는 토너상 담지체로서의 무단벨트 및 상기 무단벨트를 팽팽하게 걸어 운송하기 위한 복수의 롤로 이루어진 벨트걸기수단을 갖는 화상형성장치에 있어서,
    상기 무단벨트의 외부둘레면 양단부를 따라 설치되고, 단부에서의 중합부를 포함하는 벨트 보강테이프를 구비하고,
    상기 중합부가 상기 벨트 보강테이프에 대한 슬라이딩체에 대해 순방향으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 무단벨트의 내부둘레면 양단부를 따라 설치되고, 단부에서의 대향부를 포함하는 립 부재를 또한 구비하고,
    상기 벨트 보강테이프의 중합부 및 상기 립부재의 대향부를 상기 무단벨트의 회전방향에서 서로 예정거리 이간시킨 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 예정거리는 상기 롤 가운데, 최대의 랩각을 갖는 롤의 상기 랩각에 대응하는 롤 외부둘레길이 이상으로 설정한 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 대향부를 형성하는 상기 립부재의 선단에는 상기 립부재에 슬라이딩하는 슬라이딩체에 대한 릴리프가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 중합부를 형성하고 있는 벨트 보강테이프의 선단끼리는 서로 융착에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 중합부를 형성하고 있는 벨트 보강테이프의 선단부분 가운데 위에 겹쳐진 쪽은 상기 벨트 보강테이프의 폭방향에서의 단면적이 감속되어 있는 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
  16. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 벨트 보강테이프는 그 폭이 상기 립부재의 폭보다도 크고, 또한 그 안쪽 단면이 상기 립부재의 안쪽 단면보다도 상기 무단벨트의 폭방향 중앙부측에 튀어나와 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 벨트 보강테이프가 상기 립부재보다도 튀어나온 양은 상기 무단벨트가 상기 무단벨트를 팽팽하게 걸고 있는 롤 위에서 다른 쪽 립부재측에 최대한 워크한 경우에 상기 벨트 보강테이프가 상기 롤과의 겹침부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 롤은 그 양단부에 상기 립부재의 안쪽면에 슬라이딩하는 립 가이드를 갖고 있고,
    상기 벨트 보강테이프가 상기 립부재보다도 튀어나온 양은 상기 무단벨트가 상기 무단벨트를 팽팽하게 걸고 있는 롤 위에서 다른 쪽 립부재측에 최대한 워크한 경우에 상기 벨트 보강테이프가 상기 립 가이드 둘레면과의 겹침부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
  19. 제 10 항에 있어서,
    상기 무단벨트의 외부둘레면에 접하여 상기 무단벨트의 표면을 청정화하는 클리너 블레이드를 갖는 벨트 클리너를 구비하고,
    상기 벨트 보강테이프 간의 간격이 상기 클리너 블레이드의 길이 방향 크기보다도 크게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
  20. 토너상을 유지하여 운송하는 토너상 담지체로서의 무단벨트 및 상기 무단벨트를 팽팽하게 걸어 운송하기 위한 복수의 롤로 이루어진 벨트걸기수단을 갖는 화상형성장치에 있어서,
    상기 무단벨트를 포함하는 벨트 장치를 지지하는 프레임수단과,
    상기 무단벨트의 외부둘레면에 설치된 벨트위치표시용 마크부재와,
    상기 벨트위치표시용 마크부재를 검출하기 위해 상기 무단벨트 외부둘레면 양단부에 대향하여 배치된 광학적 검출수단을 구비하고,
    상기 광학적 검출수단이 상기 프레임 수단에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
  21. 토너상을 유지하여 운송하는 토너상 담지체로서의 무단벨트 및 상기 무단벨트를 팽팽하게 걸어 운송하기 위한 복수의 롤로 이루어진 벨트걸기수단을 갖는 화상형성장치에 있어서,
    상기 무단벨트의 내부둘레면 양단부를 따라 설치되고, 단부에서의 대향부를 포함하는 립부재와,
    상기 무단벨트의 외부둘레면에 있어서, 상기 대향부를 넘어서 배치된 벨트위치표시용 마크부재와,
    상기 벨트위치표시용 마크부재를 검출하기 위해 상기 무단벨트의 외부둘레면 양단부에 대향하여 배치된 광학적 검출수단을 구비한 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
  22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 무단벨트의 외부둘레면부를 따라 설치된 무단벨트 보강테이프를 또한 구비하고,
    상기 벨트위치표시용 마크부재가 상기 무단벨트 보강테이프 위에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 무단벨트 보강테이프의 색이 흑색 계통인 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 무단벨트 보강테이프의 색이 상기 무단벨트와 같은 계통색인 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 무단벨트 보강테이프가 투명 테이프이고, 상기 벨트위치표시용 마크부재가 상기 무단벨트와 상기 무단벨트 보강테이프와의 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
  26. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 무단벨트의 뒷면에 접하고, 적어도 상기 광학적 검출수단과 대향하는 위치를 포함하는 상기 무단벨트의 폭방향 영역에 배치된 벨트 뒷받침대 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 벨트 뒷받침대 부재가 상기 광학적 검출수단이 고정되어 있는 것과 같은 상기 프레인 수단에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 벨트 뒷받침대 부재에는 상기 무단벨트 측단부 내부둘레에 설치된 립과 접하지 않도록 릴리프를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 무단벨트를 이용한 화상형성장치.
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