KR20010111038A

KR20010111038A - 화상형성장치 및 화상형성방법

Info

Publication number: KR20010111038A
Application number: KR1020010031950A
Authority: KR
Inventors: 모치마루히데아키; 오마타야수쿠니; 소미야노리마사; 세토미추루; 히가야토시아키; 마투다마사노리
Original assignee: 이토가 미찌야; 가부시키가이샤 리코
Priority date: 2000-06-09
Filing date: 2001-06-08
Publication date: 2001-12-15
Also published as: US6574448B2; US20020015602A1; KR100408645B1

Abstract

본 발명은 용지상에 전사된 미정착 화상을 흩뜨리지 않고 정착하여 화상 열화를 방지할 수 있는 화상 형성 방법 및 장치를 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.

또한, 전사의 구성·제어를 복잡하게 하지 않고 용지 양면의 화상 전사를 행하고, 동시에 용지상에 전사된 화상의 흐트러짐을 방지하는 것을 제2 목적으로 한다.

또한, 중간 전사 벨트상에 용지를 겹친 대로 정착할 수 있는 내열 전사 벨트 및 화상 형성 장치를 제공하는 것을 제3 목적으로 한다.

감광체(1)로부터 중간 전사 벨트(10)에 제1면 화상을 전사한다. 감광체(1)에 제2 면 화상을 형성하며, 제1면 화상은 벨트(10)에 의해 이송된다. 제2면 화상을 전사 롤러(21B)에 의해 용지 상에 전사하고, 제1면 화상을 전사 대전기(22)에 의해 용지 반대면에 전사하며, 벨트(10)에 용지를 겹친 대로 정착 수단(18, 30)에 의해 양면의 화상을 정착한다.

Description

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

본 발명은 양면 인쇄 가능한 화상 형성 장치 및 화상 형성 방법에 관한 것이다.

복사기, 프린터, 팩시밀리 등의 화상 형성 장치에 있어서, 기록 매체(이하, 용지라고 한다)의 양면에 화상을 형성할 수 있도록 구성된 것이 있다. 종래의 양면 기록 가능한 화상 형성 장치에서는 화상 담지체상에 형성한 한 쪽면의 화상(가시상:可視像)을 용지에 전사하여 정착하고, 그 용지를 반전로 등에 의해 반전시켜 재차 공급하여 용지의 뒷면에 다른 한 쪽면의 화상(가시상)을 전사하여 정착시키는 방식이 일반적으로 사용되고 있다.

이 방식에 의한 양면 기록의 경우, 용지의 이송 방향의 전환이나, 한 쪽면 화상의 정착에 의한 용지 말림 등에 의해 용지 이송의 신뢰성 확보에 많은 과제를 가지고 있다. 또한, 말린 용지의 전사 불량을 원인으로 하는 화상 불량 발생의 문제도 있다.

이들을 해결하는 방식으로서, 제1 화상 담지체와 제2 화상 담지체를 이용하여 용지의 양면에 토너 화상을 전사한 후, 한번에 정착을 행하도록 한 1패스 방식의 것이 제안되어 있다.

도 1A∼1D는 종래의 1패스 방식에 의한 양면 전사의 일례에 있어서의 공정을 나타낸 모식도이다. 도 1A의 현상과 1차 전사 공정에서는 감광체(1)(제1 화상 담지체)상에 형성된 토너 화상(- 대전)이 제1 전사 수단(21)(+ 전압 가함)의 작용에 의해 중간 전사 벨트(10)(제2 화상 담지체)에 전사된다. 도 1B의 2차 현상(제2면 현상)공정에서는 감광체(1)상에 제2면으로 되는 토너 화상(- 대전)을 형성함과 동시에 제1면 화상이 벨트(10)에 담지되어 1회전하여 온다. 또한, 이들의 화상에 타이밍을 맞추어 용지가 공급된다.

도 1C의 2차 공정에서는 제1 전사 수단(21)(+ 전압 가함)의 작용에 의해 용지 제2면에 감광체(1)상의 토너 화상(- 대전)이 전사된다. 이 때, 벨트(10)상의 제1면 토너 화상에는 용지가 겹쳐진다. 도 1D의 3차 전사 공정에서는 제2 전사 수단(22)이 온 (+ 전압 가함)되어 벨트(10)상의 제1면 토너 화상(- 대전)이 용지 제1면에 전사된다. 그리고, 용지가 정착 장치(도시하지 않음)로 이송되고, 벨트의 클리닝이 행해진다.

이와 같이, 도 1A∼1D의 예에 있어서는 전사 공정이 3회 있고, 최후의 전사는 토너가 전사되어 있는 면(용지 제2면)의 측으로부터 대전하여 벨트(10)상의 제1면 토너 화상을 용지에 전사하고 있다. 따라서, 대전의 영향에 의해 윗면이 개방된 용지 제2면(도면의 우측면)에 전사된 토너 화상의 흐트러짐이나, 전사지의 대전 상승에 의한 정착시의 정전 오프셋(Offset) 등의 문제가 발생한다.

예컨대, 특허 공개 평1-209470호 공보에 기재한 것은 감광체 상에 형성한 제1 화상을 제1 전사 수단에 의해 전사 벨트에 전사하고, 다음으로 감광체 상에 형성한 제2 화상을 제1 전사 수단에 의해 용지의 일면에 전사한다. 그 후, 전사 벨트상의 제1 화상을 제2 전사 수단에 의해 용지의 다른 면에 전사함으로써 용지의 양면에 화상을 전사하고, 그 용지를 정착 장치로 이송하여 정착하는 것이다.

또한, 특허 공개 평3-253881호 공보에 기재한 것은 특허 공개 평1-209470호 공보에 기재한 것과 거의 동일한 양태이지만, 감광체상에 형성한 제2 화상(토너 화상)의 극성을 전사 공정 전에 감광체상에서 반전시킴으로써 제2 전사 수단을 필요로 하지 않고 용지 양면에 토너 화상을 전사할 수 있도록 하고, 전사 후의 용지를 정착 장치로 이송하여 정착하는 것이다.

도 2A∼2D는 상기 특허 공개 평3-25881호 공보에 기재한 장치에 있어서의 양면 전사 공정을 설명하는 모식도이다. 도 2A의 현상과 1차 전사 공정에서는 감광체(1)상에 형성된 토너 화상(- 대전)이 전사 수단(21)(+ 전압 가함)의 작용에 의해 중간 전사 벨트(10)에 전사된다. 도 2B의 2차 현상 공정에서는 감광체(1)상에 형성된 토너 화상(- 대전)을 코로나 대전기(6)의 대전에 의해 극성을 반전(+ 대전)시키고 있다. 그리고, 도 2C의 2차 전사 공정에서 전사 수단(21)으로부터 가하는 전압을 역극성(-)으로 전환하고, 용지 양면에 제1 화상과 제2 화상을 동시에 전사하고 있다. 그 후, 도 2D의 이송 공정에서 용지를 정착 장치로 이송하고, 벨트의 클리닝이 행해진다.

또한, 특허 공개 평10-142869호 공보에 기재한 것은 전사 수단을 2개 마련하는 타입의 것으로서, 컬러 화상을 용지의 양면에 전사하여 전사 장치로 이송하여 한번에 정착하는 것이다. 이 장치에서는 양면에 미정착 토너 화상을 유지한 용지의 이송을 안내하는 안내 부재로서 주면에 복수개의 돌기를 갖는 박차(拍車)를 마련하고 있다.

또한, 특허 공개 2000-105513호 공보에는 각각 극성이 상이한 현상제를 수납한 2개의 현상 장치를 이용하여 제1화상과 제2화상의 극성을 상이하게 하고, 나아가 전사 전압의 극성을 전환 가능하게 구성함으로써 동시에 제1화상과 제2화상을 용지에 전사하는 것이 개시되어 있는데, 구체적으로는 각각 극성이 상이한 현상제를 수납한 2개의 현상 장치를 구비하고 있고, 또한 감광체 드럼에 접촉하는 위치에서 중간 전사 벨트의 루프 내측에 마련한 전사 롤러에 가하는 전압의 극성을 전환 가능하게 구성하고 있다. 그리고, 제1화상(+ 대전)을 감광체로부터 중간 전사 벨트상에 전사할(1차 전사) 때에는 상기 전사 롤러에 음극성의 전사 전압을 가한다. 다음, 전사 롤러에 가하는 전사 전압을 양극성으로 전환하여 제1화상(+ 대전)을 용지 제1면에 전사시킴과 동시에 제2화상(- 대전)을 감광체로부터 용지 제2면에 전사시키고 있다(2차 전사).

그러나, 상기 각 공보에 기재한 바와 같이, 1패스 방식의 것은 어느 것이나 양면에 미정착 토너 화상을 담지한 용지를 전사 벨트로부터 분리하여 정착 장치로 이송하므로, 용지상의 토너 화상이 흐트러질 우려가 있다.

그리고, 상기 특허 공개 평 1-209470호 공보, 특허 공개 평 3-253881호 공보에 기재한 것은 용지를 정착 장치로 이송할 때, 용지를 안내하는 수단이 없기 때문에 용지가 정착 장치로 원활하게 이송되지 않아 화상이 흐트러지거나 종이 걸림이 초래될 수 있어 화상 형성 장치로서의 신뢰성이 확보되지 않는다는 문제가 있다. 또한 전사 벨트와 정착 장치의 속도를 완전히 동일하게 하는 것이 곤란하고, 이송되는 용지의 속도가 이송력이 큰 정착 롤러의 롤러에 추종되어 전사 벨트와 동기할 수 없으므로 화상 흐트러짐이 초래되기 쉽다는 문제가 있다.

한편, 상기 특허 공개 평 10-142869호 공보에 기재한 것은 미정착 화상이 박차에 접촉하여 화상이 스쳐서 열화가 초래되기 쉽다는 문제가 있다. 또한, 전사 벨트와 정착 장치의 속도를 완전히 동일하게 하는 것이 곤란하고, 이송되는 용지의 속도가이송력이 큰 정착 롤러의 롤러에 추종되어 전사 벨트와 동기할 수 없으므로 화상 흐트러짐이 초래되기 쉽다는 문제가 있다.

또한, 상기 공보에 기재한 것은 토너 화상의 대전 극성을 상이하게 하지만, 1차 전사시와 2차 전사시에 전사 전압의 극성을 전환할 필요가 있어, 토너 극성을 제어한 의의가 적고, 또한 전사 전압 전환을 위한 구성이나 제어가 복잡하게 된다는 문제가 있었다.

또한, 상기 각 공보에 기재한 바와 같은 미정착 토너 화상을 담지한 용지를 전사 벨트로부터 분리하여 정착 장치로 이송하는 방식에 있어서는 제2 화상 담지체인 중간 전사 벨트에 요구되는 특성은 통상의 전사 벨트와 거의 동일한 것이면 되었다. 그러나, 본 발명자가 제안한 중간 전사 벨트상에 기록 용지를 겹친 채로 미정착 화상을 정착시키는 방식에 있어서는 제2 담지체인 중간 전사 벨트에 통상의 전사 벨트로서의 특성 이외에 내열성이 요구된다.

본 발명은 종래의 화상 형성 장치 및 방법에 있어서의 상술한 문제를 해결하고, 용지상에 전사된 미정착 화상을 흩뜨리지 않고 정착하여 화상 열화를 방지할 수 있는 화상 형성 장치 및 방법을 제공하는 것을 제1 과제로 한다.

또한, 종래의 화상 형성 장치에 있어서의 상술한 문제를 해결하고, 전사의 구성·제어를 복잡하게 하지 않고 용지 양면에 화상을 전사함과 동시에 용지상에 전사된 화상을 흩뜨리지 않는 화상 형성 장치를 제공하는 것을 제2 과제로 한다.

또한, 용지를 전사 벨트로부터 분리하여 정착 장치로 이송하는 방식에도, 용지를 겹친 채로 미정착 화상을 정착시키는 방식에도 모두 대응할 수 있고, 또한 전사·이송·정착성의 안정화를 도모하여 양호한 화상 품질을 얻을 수 있는 내열 전사 벨트 및 이것을 이용한 화상 형성 장치를 제공하는 것을 제3 과제로 한다.

도 1A∼1D는 종래의 1 패스 방식에 의한 양면 전사의 일례에 있어서 화상 형성 공정을 나타낸 모식도.

도 2 A∼2D는 종래의 다른 예에 있어서 화상 형성 공정을 나타낸 모식도.

도 3은 본 발명이 적용되는 화상 형성 장치의 일례인 프린터의 개략을 나타낸 단면 구성도.

도 4는 용지의 양면에 화상을 얻는 경우의 동작을 나타낸 흐름도.

도 5는 용지의 일면에 화상을 얻는 경우의 동작을 나타낸 흐름도.

도 6은 본 실시형태의 다른 실시예를 나타낸 부분 구성도.

도 7은 중간 전사 벨트를 포함하는 유닛을 개방한 상태를 나타낸 부분 구성도.

도 8A∼8D는 본 실시형태에 있어 양면 기록시의 화상 형성 공정을 개념적으로 나타낸 모식도.

도 9A∼9D는본 실시형태에 있어 일면 기록시의 화상 형성 공정을 개념적으로 나타낸 모식도.

도 10은 본 발명이 적용되는 컬러 화상 형성 장치의 일례로서, 회전식 현상 장치를 마련하는 프린터의 개략을 나타낸 단면 구성도.

도 11은 본 발명이 적용되는 컬러 화상 형성 장치의 일례로서, 탠덤식 현상 장치를 마련하는 프린터의 개략을 나타낸 단면 구성도.

도 12는 본 발명이 적용되는 화상 형성 장치의 일례인 프린터의 개략을 나타낸 단면 구성도.

도 13A∼13D는 본 실시형태에 있어 양면 기록시의 화상 형성 공정을 개념적으로 나타낸 모식도.

도 14A∼14D는 다른 실시예에 있어 양면 기록시의 화상 형성 공정을 개념적으로 나타낸 모식도.

도 15는 벨트 유닛을 세로 방향으로 배치한 실시예의 개략 구성을 나타낸 단면도.

도 16은 본 발명이 적용되는 컬러 화상 형성 장치의 일례로서, 회전식 현상 장치를 마련하는 프린터의 개략을 나타낸 단면 구성도.

도 17은 본 발명이 적용되는 컬러 화상 형성 장치의 일례로서, 탠덤식 현상 장치를 마련하는 프린터의 개략을 나타낸 단면 구성도.

도 18은 본 발명을 적용한 내열 전사 벨트의 일례인 중간 전사 벨트의 구성을 나타낸 단면도.

도 19는 저항 제어제(抵抗制御劑)로서의 이온 전도 타입과 전자 전도 타입 각각의 습도에 따른 저항 변화를 나타낸 그래프.

도 20은 본 발명을 적용한 내열 전사 벨트를 장착한 화상 형성 장치의 다른 예를 나타낸 단면 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 감광체 드럼(제1 화상 담지체)

10 중간 전사 벨트(제2 화상 담지체)

10a 벨트 표층

10b 벨트 기체

16, 17 벨트 냉각 수단

17' 대전기(대전 수단)

18, 19 정착 롤러

20 벨트 유닛

21 전사 대전기(제1 전사 수단)

21B, 21C 전사 롤러(제1 전사 수단)

22 전사 대전기(제2 전사 수단)

25 벨트 클리닝 장치

30, 30B 정착 장치

40 배출 용지 적재부

100 프린터

상기 제1 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 제1 화상 담지체와 제2 화상 담지체를 구비하고, 상기 제1 화상 담지체로부터 제2 화상 담지체에 일단 전사한 가시상(可視像)을 제2 화상 담지체로부터 기록 매체의 일면에 전사함과 동시에 상기 제1 화상 담지체로부터 가시상을 기록 매체의 다른 면에 전사함으로써 기록 매체의 양면에 가시상을 전사할 수 있는 화상 형성 장치에 있어서, 가시상 전사 후의 기록 매체를 상기 제2 화상 담지체에 겹친 상태 대로 이송하면서 기록 매체의 가시상을 정착하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 제1 화상 담지체와 제2 화상 담지체를 구비하고, 상기 제1 화상 담지체로부터 제2 화상 담지체에 일단 전사한 가시상(可視像)을 제2 화상 담지체로부터 기록 매체의 일면에 전사함과 동시에 상기 제1 화상 담지체로부터 가시상을 기록 매체의 다른 면에 전사함으로써 기록 매체의 양면에 가시상을 전사할 수 있는 화상 형성 장치에 있어서, 상기 제1 화상 담지체에 담지된 가시상을 상기 제2 화상 담지체 또는 기록 매체의 일면에 전사하는 제1 전사 수단과, 상기 제2 화상 담지체에 담지된 가시상을 기록 매체의 다른 면에 전사하는 제2 전사 수단을 구비하고, 가시상 전사 후의 기록 매체를 상기 제2 화상 담지체에 겹친 상태 대로 이송하면서 기록 매체의 가시상을 정착하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 적어도 감광성을 구비하고 토너 화상 형성 수단에 의해 형성된 토너 화상을 담지하는 제1 화상 담지체와, 이 제1 화상 담지체로부터 전사되는 토너 화상을 담지하는 제2 화상 담지체를 구비한 전자 사진 방식의 화상 형성 장치이고, 상기 제1 화상 담지체로부터 제2 화상 담지체에 일단 전사한 토너 화상을 제2 화상 담지체로부터 기록 매체의 일면에 전사함과 동시에 상기 제1 화상 담지체로부터 토너 화상을 기록 매체의 다른 면에 전사함으로써 기록 매체의 양면에 가시상을 전사할 수 있는 화상 형성 장치에 있어서, 가시상 전사 후의 기록 매체를 상기 제2 화상 담지체에 겹친 상태 대로 이송하면서 기록 매체의 가시상을 정착하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 기록 매체의 일면에만 화상을 얻는 경우, 상기 제1 화상 담지체로부터 직접 가시상을 기록 매체에 전사하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 기록 매체의 일면 화상 형성 또는 양면 화상 형성 중의 어느 하나를 기정 조건으로서 설정할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 제2 화상 담지체를 냉각시키는 냉각 수단을 마련하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 냉각 수단이 공기를 유통시키는 수단을 포함하는 경우, 상기 제2 화상 담지체에 가시상을 전사하는 경우에는 적어도 상기 제2 화상 담지체에 담지된 가시상이 기록 매체에 전사될 때까지는상기 공기 유통 수단을 동작시키지 않는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 제2 화상 담지체를 클리닝하는 클리닝 수단을 구비하고, 이 클리닝 수단이 상기 제2 화상 담지체의 이동 방향에서 상기 냉각 수단의 상류측에 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 제2 화상 담지체가 엔드리스 벨트형으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 제1 화상 담지체로부터 제2 화상 담지체 또는 기록 매체로의 가시상 전사 영역 및 상기 제2 화상 담지체로부터 기록 매체로의 가시상 전사 영역이 벨트의 팽팽한 측으로 되도록 상기 제2 화상 담지체를 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 엔드리스형의 제2 화상 담지체에 의해 기록 매체가 세로 방향으로 이송되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 제1 화상 담지체의 상방에 정착 장치를 배치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 제2 화상 담지체를 클리닝하는 수단을 구비하고, 이 클리닝 수단은 정착 장치의 동작 상태에서 상기 제2 화상 담지체를 클리닝하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1과제를 해결하기 위하여 본 발명은 적어도 상기 제2 화상 담지체를 포함하는 유닛을 장치 본체에 대하여 개방 가능하게 구성하고, 이 유닛을 개방한 경우에 기록 매채 이송로가 개방되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 기록 매체의 일면에 전사된 가시상을 정착하는 정착 수단을 상기 제2 화상 담지체의 벨트 루프내에 배치하고, 상기 기록 매체의 다른 면에 전사된 가시상을 정착하는 정착 수단을 상기 제2 화상 담지체의 벨트 루프 밖에 배치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1과제를 해결하기 위하여 본 발명은 기록 매체의 일면에만 화상을 얻는 경우와 기록 매체의 양면에 화상을 얻는 경우에 따라 상기 정착 수단의 온도를 변경하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 벨트 루프내에 배치한 정착 수단과, 상기 벨트 루프 밖에 배치한 정착 수단을 개별적으로 온도 제어할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 제2 화상 담지체에 가시상을 전사하는 경우에는 적어도 상기 제2 화상 담지체에 담지된 가시상이 기록 매체에 전사될 때까지는 상기 정착 장치의 가열을 정지 또는 약하게 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 제2 화상 담지체의 벨트 루프 밖에 배치한 정착 수단을 제2 화상 담지체에 접리 가능하게 마련하고, 상기 제2 화상 담지체에 가시상을 전사하는 경우에는 적어도 상기 제2 화상 담지체에 담지된 가시상이 기록 매체에 전사될 때까지는 상기 제2 화상 담지체의 벨트 루프 밖에 배치한 정착 수단을 제2 화상 담지체로부터 이탈시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 제2 화상 담지체의 벨트루프 밖에 배치한 정착 수단이 제2 화상 담지체에 접촉하지 않는 비접촉형의 정착 수단인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1과제를 해결하기 위하여 본 발명은 제2 화상 담지체의 온도를 검출하는 온도 검출 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 엔드리스 벨트형의 제2 화상 담지체는 이 담지체로부터 기록 매체가 분리하는 분리부에서의 전향 각도가 90도 이하로 되도록 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 엔드리스 벨트형의 제2 화상 담지체로부터 기록 매체가 분리하는 분리부의 상류측 근처에 정착 수단을 배치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 화상 형성 방법에 있어서, 제1 화상 담지체로부터 제2 화상 담지체로 일단 전사한 가시상을 제2 화상 담지체로부터 기록 매체의 일면에 전사함과 동시에 제1 화상 담지체로부터 가시상을 기록 매체의 다른 면에 전사함으로써 기록 매체의 양면에 가시상을 전사하고, 가시상 전사 후의 기록 매체를 제2 화상 담지체에 겹친 상태 대로 이송하면서 기록 매체의 가시상을 정착하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 2과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 화상 담지체상에 형성한 제1 화상을 중간 전사체에 전사하고, 나아가 상기 화상 담지체상에 제2 화상을 형성하며, 상기 제1 및 제2의 화상을 기록 매체의 양면에 동시에 전사하고, 이 기록 매체를 중간 전사체에 의해 정착 공정으로 이송하는 화상 형성 장치에 있어서, 상기 화상 담지체상에 형성한 제1 화상을 중간 전사체에 전사한 후, 중간 전사체상에서 제1 화상의 대전 극성을 반전시켜 이 제1 화상 및 상기 제2의 화상을 기록 매체의 양면에 동시에 전사하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 2과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기 제1 화상의 대전 극성을 비접촉형 대전 수단을 이용하여 역극성으로 반전시키는 것을 제안한다.

또한, 상기 제2 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기 중간 전사체상의 대전 극성이 반전된 제1의 화상에 대한 상기 제2의 화상 위치가 정규하게 되도록 상기 화상 담지체상에 제2 화상을 형성하고, 기록 매체의 양면에 제1 화상 및 제2 화상을 동시에 전사하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 2과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기 기록 매체 양면으로 화상을 동시에 전사할 때에는, 상기 중간 전사체상에서 제1 화상의 대전 극성을 반전시킨 후에 제2 화상을 상기 화상 담지체로부터 기록 매체에 전사하는 조건으로 제1 화상 및 제2 화상을 동시에 전사하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 2과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기 중간 전사체의 제1 화상을 담지하는 측의 반대측으로부터 전사 전계를 가하는 전사 수단을 마련하고, 이 전사 수단에 의해 제1 화상 및 제2 화상을 기록 매체의 양면에 동시에 전사하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 2과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기 전사 수단이 제1 화상을 상기 화상 담지체로부터 중간 전사체에 전사하는 전사 수단인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 2과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 기록 매체에 상기 제1 화상 및제2 화상을 전사 완료한 후에 상기 중간 전사체상에서 기록 매체의 양면의 화상을 정착하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 2과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 기록 매체의 일면에만 화상을 형성하는 경우에는 상기 화상 담지체에 형성한 화상을 직접 기록 매체에 전사하고, 이 기록 매체를 상기 중간 전사체에 의해 정착 공정으로 이송하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기 기록 매체에 화상을 전사 완료한 후에 상기 중간 전사체상에서 기록 매체에 화상을 정착시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기 화상 담지체가 유기 광도전체이고, 이 화상 담지체를 음대전시키고 이것을 노광시켜 얻어진 잠상을 음극성의 현상제에 의해 반전 현상하는 것을 특징으로 한다.

상기 제3과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 제1 화상 담지체와 제2 화상 담지체를 구비하고, 제1 화상 담지체로부터 제2 화상 담지체에 일단 전사한 가시상(可視像)을 제2 화상 담지체로부터 기록 매체의 일면에 전사함과 동시에 상기 제1 화상 담지체로부터 가시상을 기록 매체의 다른 면에 전사함으로써 기록 매체의 양면에 가시상을 전사할 수 있는 화상 형성 장치에 장착되는 내열 전사 벨트이고, 상기 제2 화상 담지체로서의 내열 전사 벨트에 있어서, 상기 내열 전사 벨트는 150∼300℃의 열에 내성을 가지고, 이 내열 전사 벨트가 기체와 표층으로 이루어지는 2층 구조이며, 벨트 전체로서의 체적 저항이 10⁶∼10¹²Ω·cm인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 벨트 기체로서 폴리 이미드계의 내열성 수지 필름을 이용하고, 이 벨트 기체의 표면 저항이 10⁵∼10⁹Ω/cm²인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기 벨트 기체의 두께가 50㎛ 이상 200㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기 벨트 표층이PFA(PerFluoroAlkoxy), PTFE(PolyTetraFluoroEthylene) 등의 테플론계 피복층으로서, 표면의 저항은 10⁸∼10¹²Ω/cm²인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기 벨트 표층의 두께는 20㎛ 이하, 표면 조도(Rz)는 10이하인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기 저항값을 얻기 위한 저항 제어제로서 탄소 또는 금속 산화물 등의 전자 전도 타입의 물질을 혼합하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 제1 화상 담지체와 제2 화상 담지체를 구비하고, 제1 화상 담지체로부터 제2 화상 담지체에 일단 전사한 가시상(可視像)을 제2 화상 담지체로부터 기록 매체의 일면에 전사함과 동시에 상기 제1 화상 담지체로부터 가시상을 기록 매체의 다른 면에 전사함으로써 기록 매체의 양면에 가시상을 전사할 수 있는 화상 형성 장치에 있어서, 상기 제2 화상 담지체로서의 내열 전사 벨트가 기체와 표층으로 이루어지는 2층 구조이고, 벨트 전체로서의 체적 저항이 10⁶∼10¹²Ω·cm인 것을 특징으로 한다.

실시예

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 따라 설명한다.

도 3은 본 발명이 적용되는 화상 형성 장치의 일례인 프린터의 개략을 나타낸다.

이 도면에 나타낸 프린터(100)는 장치내의 거의 중앙에 제1화상 담지체인 감광체 드럼(1)을 마련한 프로세스 카트리지(6)를 배치하고 있다. 감광체 드럼(1)의 주위에는 클리닝 장치(2), 방전 장치(3), 대전 장치(4), 현상 장치(5)가 배치되어 있다. 그리고 도면에 있어서 프로세스 카트리지(6)의 우측 위쪽에는 노광 장치(7)가 마련되고, 노광 장치(7)로부터 발사된 레이저 광(L)은 대전 장치(4)와 현상 장치(5) 사이의 기록 위치에서 감광체(1)에 조사된다.

도면에 있어서 프로세스 카트리지(6)의 좌측에는 벨트 유닛(20)이 마련되어 있다. 벨트 유닛(20)은 제2 화상 담지체로서의 중간 전사 벨트(10)를 중심으로 하는 것으로서, 감광체(1)는 그 일부가 중간 전사 벨트(10)에 접하도록 마련되어 있다.

중간 전사 벨트(10)는 롤러(11, 12, 13)에 씌워져 도면에서 역시계 바늘 방향으로 주행 가능하게 지지되어 있다. 본 실시형태에서는 롤러(13)를 구동용의 롤러로 하고 있다. 이 구동 롤러(13)에 대해서는 어느 정도 벨트(10)의 걸침 각도를 확보하여 구동력이 확실하게 전달되도록 구성하고 있다. 구동 롤러(13)는 우레탄 등의 내열성이 뛰어난 고무를 외주에 마련하고 있다. 고무재는 중간 전사 벨트(10)와의 마찰력을 확보할 수 있어 구동시의 미끄럼 발생을 방지할 수 있다. 한편, 중간 전사 벨트(10)는 내열성이 있고 동시에 토너를 전사할 수 있는 저항값을 구비하는 벨트이며, 폴리 이미드나 폴리 아미드를 기체로 한 벨트가 적절하다.

중간 전사 벨트(10)의 루프 내측에는 벨트 뒷면 맞대임 롤러(14, 15), 냉각 수단(16, 17), 정착 롤러(18), 제1 전사 수단(21) 등이 배치되어 있다. 정착 롤러(18)는 히터 등의 열원을 내장하고, 용지의 제1면에 전사된 토너 화상을 용지상에 정착시키는 것이다. 제1 전사 수단(21)은 벨트(10)를 사이에 두고 감광체(1)와 대향하는 위치에 설치되어 감광체(1)상에 형성한 토너 화상을 중간 전사 벨트(10) 또는 용지상(용지의 제1면)에 전사시키는 것이다. 또, 벨트 루프내의 각 롤러는 장치 프레임에 접지되어 있다.

중간 전사 벨트(10)의 외주부에는 제2 전사 수단(22), 정착 장치(30), 벨트용 클리닝 장치(25)가 배치되어 있다.

정착 장치(30)는 히터 등의 열원을 내장하는 정착 롤러(19)를 구비하고 있고, 용지의 제2면에 전사된 토너 화상을 용지상에 정착시키는 것이다. 이 정착 장치(30)는 지지점(30a)을 중심으로 하여 정역 회전 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 도시하지 않은 기구에 의해 화살표 방향 G와 같이 회전되고, 벨트(10)(및 용지)를 끼우고 정착 롤러(18)에 압접 및 이탈할 수 있도록 구성되어 있다.

중간 전사 벨트(10)용의 클리닝 장치(25)는 내부에 블레이드(25a), 클리닝 롤러(25b), 토너 이송 수단(25c) 등을 마련하여 중간 전사 벨트(10)의 표면에 잔류하는 불필요한 토너를 제거하는 기능을 구비하고 있다. 클리닝 장치(25)내에 모여진 토너는 토너 이송 수단(25c)에 의해 도시하지 않은 회수 용기에 이송된다. 이 클리닝 장치(25)는 회전 지지점(25d)을 중심으로 하여 화살표 방향 H와 같이 정역 회전 가능하게 구성되어 있다. 도시하지 않은 기구에 의해 클리닝 장치(25) 전체를 회전시킴으로써 클리닝 롤러(25b)는 중간 전사 벨트(10)에 대하여 접촉 이탈할 수 있다.

그런데, 본 실시형태에 있어서는 중간 전사 벨트(10)의 한 쪽(도면에서 우측)에 제1 전사 수단(21)및 제2 전사 수단(22)을 배치하고 있는데, 벨트(10)를 구동하는 구동 롤러(13)의 위치와 벨트(10)의 회전 방향에 의해 벨트(10)의 감광체와 접하는 측(전사 영역측)이 팽팽한 측으로 되도록 구성되어 있다. 이 때문에 어떤 외력이 벨트(10)에 가해진 경우에도 전사 영역에 있어서 벨트(10)의 주행이 안정하여 화상이 흐트러지는 문제점의 발생을 방지하고 있다.

프로세스 카트리지(6)는 감광체 드럼(제1 화상 담지체)(1), 클리닝 장치(2), 방전 장치(3), 대전 장치(4), 현상 장치(5) 등을 일체로 마련한 것으로, 수명이 끝났을 때에 교환할 수 있도록 구성되어 있다.

본 실시형태에서는 프로세스 카트리지(6) 외에 벨트 유닛(20)이나 정착 장치(30) 등도 교환 가능하게 구성되어 수명이 끝났을 때에 교환할 수 있다. 그들 교환 작업이나 용지의 걸림 처리를 용이하게 하기 위하여, 본체의 일부의 앞 프레임(50)은 개폐 지지축(50a)을 중심으로 하여 화살표 방향 B로 개방 가능하게 구성하고 있다.

또한, 장치 본체의 하부에는 용지 공급 카세트(26)가 마련되어 있다. 이 용지 공급 카세트(26)는 화살표 C방향으로 꺼낼 수 있도록 구성되어 있다. 카세트(26)내에는기록재로서의 전사재(P)가 수납된다. 카세트(26)의 용지 공급 방향 선단측(도면의 좌측)의 상부 위치에 용지 공급 롤러(27)가 마련되어 있다. 또한, 감광체 드럼(1)의 하부에 레지스트레이션 롤러쌍(28)이 마련되어 있고 그 위쪽에 레지스트레이션 롤러쌍(28)으로부터 전사 위치로 용지를 안내하는 안내 부재(29)가 마련되어 있다. 카세트(26)의 위쪽, 프린터 본체의 우측 위치에는 전기 장치부(E1) 및 제어 장치(E2)가 배치되어 있다. 그 위쪽에는 기내 공기를 배출하여 기내 온도의 과도 상승을 방지하기 위한 팬(F1)이 설치되어 있다.

한편, 장치 본체의 윗면은 배출 용지 적재부(40)로서 형성되어 있다. 배출 용지 적재부(40)의 단부에는 꺼냄·수용이 가능한 보조 부재(41)가 마련되어 있다. 화상 정착후의 용지를 배출 용지 적재부(40)로 배출하기 위한 용지 배출 롤러(32a, 32b)가 장치 최상부 위치에 설치되어 있고, 계속하여 중간 전사 벨트(10)로부터 분리한 용지를 용지 배출 롤러(32a, 32b)로 유도하기 위한 안내판(31a, 31b)이 마련되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 실시형태에 있어서의 화상 형성 동작에 대하여 설명한다.

우선, 용지의 양면에 화상을 얻는 경우의 동작으로부터 설명한다. 또, 용지의 양면에 화상을 얻는 경우, 먼저 형성하는 화상을 제1면 화상, 나중에 형성하는 화상을 제2면 화상이라고 하고, 제1면 화상이 전사되는 용지면을 용지 제1면, 제2면 화상이 전사되는 용지면을 용지 제2면이라고 한다.

본 실시형태의 화상 형성 장치는 이른바 프린터이고, 기록을 위한 신호는 도시하지 않은 호스트 머신, 예컨대 컴퓨터로부터 보내 온다. 수신한 화상 신호에 근거하여노광 장치(7)가 구동되고, 노광 장치의 레이저 광원(미도시)으로부터 발사된 빛은 모터에 의해 회전 구동되는 폴리건 미러(7a)에 의해 주사되고, 미러(7b), fθ렌즈(7c) 등을 거쳐 대전 장치(4)에 의해 균일하게 대전된 감광체 드럼(1)에 조사되어 감광체(1)상에 기록 정보에 대응한 잠상이 형성된다.

감광체(1)상의 정전 잠상은 현상 장치(5)에 의해 현상되고, 토너에 의한 가시상이 감광체 표면에 형성·유지된다. 감광체(1)상의 토너 화상은 제2 화상 담지체인 중간 전사 벨트(10)의 뒤쪽에 있는 제1 전사 수단(21)에 의해 감광체(1)와 동기하여 주행하는 중간 전사 벨트(10)의 표면에 전사된다.

감광체(1)의 표면은 잔류 토너가 클리닝 장치(2)에 의해 클리닝되고, 방전 장치(3)에 의해 방전되어 다음의 화상 형성 사이클에 대비한다.

중간 전사 벨트(10)는 표면에 전사된 토너 화상(용지 제1면에 전사되는 화상)을 담지하여 도면에서 역시계바늘 방향으로 주행한다. 이 때, 토너 화상이 흐트러지지 않도록 제2 전사 수단(22), 정착 장치(30) 및 클리닝 장치(25)는 비동작 상태(전기 입력 차단 또는 중간 전사 벨트(10)로부터 이탈)를 유지하도록 제어된다.

중간 전사 벨트(10)상의 토너 화상이 소정의 곳까지 이동하면, 용지의 다른 면(제2면)에 작성될 토너 화상이 전술한 바와 같은 공정으로 감광체(1)에 형성되기 시작하고, 용지 공급이 개시된다. 용지 공급 롤러(27)가 화살표 방향으로 회전하면 용지 공급 카세트(26)내의 최상부에 있는 용지(P)가 꺼내져 레지스트레이션 롤러쌍(28)으로 이송된다.

중간 전사 벨트(10)는 감광체(1)와 동기하여 주행하고, 앞서 중간 전사 벨트(10)상에 전사된 토너 화상(제1면 화상)은 1회전하여 벨트(10)와 감광체(1)가 접촉하는 위치를 향하여 이송된다.

레지스트레이션 롤러쌍(28)을 거쳐 중간 전사 벨트(10)와 감광체(1)사이로 이송되는 용지(제2면)에 우선 감광체(1) 표면의 토너가 제1 전사 수단(21)에 의해 전사된다. 이 전사에 있어서, 용지는 용지와 화상(제2면 화상)의 위치가 정규적으로 되도록 레지스트레이션 롤러쌍(28)에 의해 타이밍이 맞추어져 이송된다. 또, 용지와 제1면 화상의 위치도 정규적인 것으로 되도록 구성되어 있는 것은 물론이다.

감광체(1)로부터 용지에 토너 화상(제2면 화상)이 전사되고 있는 사이에 용지의 제1면은 중간 전사 벨트(10)의 위에 탑재되어 있는 토너 화상(제1면 화상)에 밀착되어 이동한다. 용지가 제2 전사 수단(22)의 작용 영역을 통과할 때, 이 전사 수단(22)에 전압이 가해져 중간 전사 벨트(10)상의 토너가 용지에 전사된다.

제1 전사 수단(21)과 제2 전사 수단(22)의 작용으로 양면에 토너 화상이 전사된 용지는 중간 전사 벨트(10)의 주행에 의해 정착 장치(30)의 정착 영역으로 보내진다. 여기서, 정착 롤러(19)가 벨트(10)를 끼우고 정착 롤러(18)에 압접되도록 정착 장치(30)가 회전되고, 정착 롤러(19)와 정착 롤러(18)의 협동으로 용지상의 토너 화상(양면)이 한꺼번에 정착된다.

토너 화상이 전사 된 후, 용지를 중간 전사 벨트(10)로부터 떼지 않고 용지와 중간 전사 벨트(10)를 겹친 상태로 정착하므로, 토너 화상이 흐트러지지 않아 화상 흐트러짐 발생이 방지된다. 또한, 중간 전사 벨트(10)로 용지를 유지한 채로 정착을 행함(정착 영역으로 용지를 이송한다)으로써 전사 영역으로부터 정착 영역으로 가는용지 이송로를 세로 이송 방식으로 할 수 있다. 이것에 의해 장치 공간을 유효하게 이용할 수 있고, 장치 소형화에 기여할 수 있다. 또한, 정착부를 감광체(1)보다 위에 마련할 수 있어 감광체(1)에 대한 열의 영향을 방지함과 동시에 장치밖으로 열이 빠지는 구성상에서도 유리하다.

정착 후의 용지는 롤러(11)부에서 중간 전사 벨트(10)로부터 분리되어 안내 부재(31a, 31b)를 거쳐 용지 배출 롤러쌍(32a, 32b)에 의해 화살표A방향과 같이 배출 용지 적재부(40)로 배출된다. 본 실시형태에서는 중간 전사 벨트(10)로부터의 용지의 곡률 분리를 용이하게 하기 위하여, 분리부의 롤러(11)를 작은 직경의 롤러로 함과 동시에 롤러(11)부에서 중간 전사 벨트(10)가 약 90도로 전향하도록 구성되어 있다.

또, 도 8A∼8D에 나타낸 바와 같이, 분리부(롤러(11)의 부분)에서의 전향 각도가 예각으로 되도록 중간 전사 벨트(10)를 설치함으로써 용지의 분리성을 보다 향상시킬 수 있다.

그리고, 정착 장치(30)의 바로 가까이(하류측 근처)에 용지 분리 위치(중간 전사 벨트(10)로부터의 용지 분리 위치)가 있으므로, 정착에 의해 가열된 토너 온도가 내려가기 전에 용지가 벨트(10)로부터 분리됨으로써 중간 전사 벨트(10)로부터의 용지 분리성이 양호하다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 용지 배출부를 구성한 경우, 양면 화상중 나중에 용지에 전사되는 면(제2면), 즉 감광체로부터 용지에 직접 전사되는 면이 아랫면으로 되어 배출 용지 적재부(40)에 적재되므로, 페이지 정리를 해두기 위해서는 제2페이지의화상을 먼저 작성하여 중간 전사 벨트(10)상에 그 토너 화상을 유지하고, 제1페이지의 화상을 나중에 작성하여 감광체(1) 표면으로부터 용지에 직접 전사하도록 하면 된다. 따라서, 상기 설명에서는 제1면 화상이 제2페이지의 화상이고, 제2면 화상이 제1페이지의 화상이다. 제3페이지 이후에 관해서도 마찬가지이고, 짝수 페이지에 화상이 있는 경우에는 그 짝수 페이지의 화상을 먼저 형성하여 중간 전사 벨트(10)상에 전사·유지하고, 그 짝수 페이지의 바로 앞 페이지인 홀수 페이지를 나중에 작성하여 감광체(1) 표면으로부터 용지에 직접 전사한다.

그런데, 통상은 감광체(1)상에 역화상(경상)을 형성하고, 이것을 용지에 직접 전사하면 정화상을 얻을 수 있지만, 감광체(1)상에서 경상으로 형성한 경우에는 중간 전사 벨트(10)상에 전사한 화상을 용지에 전사할 때에는 용지에 경상으로 전사된다. 그래서, 본 실시형태에서는 중간 전사 벨트(10)로부터 용지에 전사되는 화상(제1면 화상)은 감광체(1) 표면에서 정화상으로 형성하고, 감광체(1)로부터 용지에 직접 전사되는 토너 화상(제2면 화상)은 감광체 표면에서 경상으로 되도록 노광한다.

상술한 바와 같은 페이지 정리를 위한 화상 형성 순서는 화상 데이터를 메모리에 저장하는 공지의 기술에 의해, 또한 정, 역화상으로 전환하는 노광도 공지의 화상 처리 기술에 의해 실현할 수 있다.

중간 전사 벨트(10)로부터 떨어져 있던 클리닝 장치(25)는 중간 전사 벨트(10)로부터 용지에 화상이 전사된 후에, 클리닝 롤러(25b)가 벨트(10)에 접촉하도록 클리닝 장치(25)가 회전되고, 용지에 전사한 후 잔류하는 토너를 클리닝 롤러(25b)의 표면으로 옮겨 블레이드(25a)로 긁어뜨린다. 긁어떨어진 토너는 토너 이송 수단(25c)에 의해 미도시한 수납부에 모여진다. 정착 롤러(18, 19)에 의해 가열된 상기 잔류 토너는 냉각되기 전에 클리닝 롤러(25b)에 전이하기 쉬우므로, 냉각 수단(16, 17)보다 상류에서 클리닝하는 것이 바람직하다. 클리닝 롤러(25b)의 재질로서 철이나 스테인리스, 알루미늄을 채용할 수 있다. 또한, 블레이드(25a)의 재질로서 강, 스테인리스의 얇은 판재를 채용할 수 있다.

상기 클리닝 영역을 통과한 중간 전사 벨트(10)는 냉각 수단(16, 17)의 동작에 의해 냉각된다. 냉각 수단(16, 17)으로서는 각종 방열 방식을 채용할 수 있다. 공기를 유통시키는 방식에서는 중간 전사 벨트(10) 표면에 유지된 토너 화상을 흩뜨리지 않도록 용지에 전사한 후에 공기를 유통시키면 바람직하다. 중간 전사 벨트(10)의 루프 내면에 직접 접촉시켜서 열을 빼앗는 히트 파이프에 의한 냉각 수단도 채용할 수 있다. 어느 것이나 중간 전사 벨트(10)로부터 빼앗은 열은 화상 형성 장치의 외부로 배출된다. 도 3에 있어서, 냉각 수단(16, 17)의 좌측에 벨트 유닛부의 열을 배출하기 위한 팬(F2)이 마련되어 있다.

용지의 양면에 화상을 얻는 경우의 동작 타이밍을 도 4에 나타낸다.

도 4에 있어서, 화상 형성 명령 후, 제2페이지의 화상(제1면 화상)의 기록이 행해지고, 그 화상의 현상, 전사(중간 전사 벨트(10)에 전사: 전사1)가 행해진다. 계속하여 레지스트레이션 롤러쌍(28)로부터 용지가 송출되고, 제1페이지의 화상(제2면 화상)의 기록, 현상, 전사(용지에 직접 전사: 전사2)가 행해진다. 나아가, 중간 전사 벨트(10)로부터 제1면 화상이 용지 제1면에 전사(전사3)되고, 정착 롤러(18,19)가 가열되어 용지상의 토너 화상(양면)이 한꺼번에 정착된다. 그리고, 중간 전사 벨트(10)의 클리닝이 행해지고, 벨트(10)의 냉각이 행해진다. 이 경우, 제2페이지→제1페이지의 화상 형성 순서이므로 페이지 순서로 적재된다. 제3페이지 이후도 동일한 양태이므로, 수 페이지에 달하는 원고를 처리하여도 배출 용지 적재부(40)로부터 취출했을 때에 인쇄물은 페이지 순서로 되어 있다.

다음, 용지의 일면에 화상을 얻는 경우의 동작에 대하여 설명한다.

용지의 일면에 화상을 얻는 경우에는 중간 전사 벨트(10)에 토너를 전사하는 공정을 생략할 수 있고, 감광체(1)의 표면에 형성된 토너 화상을 용지에 직접 전사한다. 일면 화상의 경우에 감광체(1)상에서의 토너 상은 경상이고, 용지에 전사되면 정화상으로 된다.

도 3에 있어서, 감광체(1)상에 형성된 토너 화상과 위치를 맞추기 위하여 동기를 취하여 용지(P)가 감광체(1)와 중간 전사 벨트(10)의 사이로 이송되고, 제1 전사 수단(21)에 의해 용지상에 토너 화상이 감광체(1)로부터 전사된다.

제2 전사 수단(22)은 동작하지 않고, 용지는 중간 전사 벨트(10)와 함께 이동하여 토너가 정착된다. 그 후, 용지는 중간 전사 벨트(10)로부터 떨어져 안내 부재(31a, 31b), 용지 배출 롤러(32a, 32b)를 거쳐 화살표 A방향으로 배출되고, 화상면이 아래로 된 상태로 배출 용지 적재부(40)에 적재된다. 이와 같은 구성에 의해, 수 페이지에 달하는 원고를 제1페이지로부터 순서로 처리하여도 배출 용지 적재부(40)로부터 취출했을 때에 인쇄물은 페이지 순서로 되어 있다.

도 5에 일면 화상의 경우의 동작 타이밍을 나타낸다.

도 5에 있어서, 화상 형성 명령 후, 레지스트레이션 롤러(28)로부터 용지가 송출된다. 제1페이지의 화상 기록이 행해지고, 그 화상의 현상(도시 생략), 전사(용지로 직접 전사: 전사2)가 행해진다. 그리고, 정착 롤러(18, 19)가 가열되어 용지상의 토너 화상이 정착된다. 나아가, 중간 전사 벨트(10)의 클리닝(도시 생략)이 행해지고, 벨트(10)의 냉각이 행해진다. 제2페이지 이후가 있는 경우에는 제1페이지와 마찬가지 동작을 반복한다.

이와 같이, 도 3에 나타낸 화상 형성 장치에 있어서는, 일면 인쇄의 경우에도 양면 인쇄의 경우에도 (양면 인쇄에서는 안팎 동시 정착), 용지에 대한 화상 전사 및 정착이 1매의(동일한) 중간 전사 벨트(10)상에서 행해진다. 따라서, 기록 용지는 유닛 사이를 이동(종래의 2 패스 방식과 같은 화상 전사부로부터 용지 반전 유닛으로, 또는 용지 반전 유닛으로부터 재차 화상 전사부로 이동하고, 또는 종래의 1 패스 방식과 같은 전사·이송 유닛으로부터 정착 유닛으로 이송)하지 않아 화상의 흐트러짐 등의 문제가 발생하지 않는다. 더욱이, 용지 이송시의 종이 걸림이나 경사 등 이송상의 문제도 대폭적으로 감소된다.

도 6에 제1전사 수단(21)을 접촉형으로, 정착 장치(30)를 비접촉형으로 구성한 다른 실시예를 나타낸다.

이 실시예에서는 제1전사 수단(21)은 중간 전사 벨트(10)와 접촉하는 롤러 타입의 전사 수단, 즉 전사 롤러(21B)로서 구성되어 있다. 이 전사 롤러(21B)는 중간 전사 벨트(10)를 내면으로부터 감광체(1)로 누르고 있다.

또한, 정착 장치(30B)는 이송되는 용지에는 접촉하지 않는 타입이고, 적외 램프나크세논(xenon) 램프 등의 발광에 의해 토너 화상을 정착한다. 비접촉형이므로 정착 장치(30B)를 회전 가능하게 구성할 필요도 없어 고정적으로 마련되어 있다.

제1 전사 수단(21B)과 정착 장치(30B)의 구성이 상이한 것 이외는 도 3에 나타낸 실시예와 동일한 양태이고, 프린트 동작에 관해서도 마찬가지이므로 설명을 생략한다. 또, 정착 장치(30B)는 비접촉형이므로, 상기 실시예의 정착 장치(30)와 같이 접리 동작은 없다.

도 7은 벨트 유닛(20)이 탑재되는 앞 프레임(50)을 개방한 상태를 나타낸 것이다. 도 3의 실시예와 마찬가지로 앞 프레임(50)은 개폐 지지축(50a)을 중심으로 회전 가능하게 구성되어 있고, 이송중의 용지가 걸렸을 때 처리하거나 보수 작업을 행할 때에 개방할 수 있다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 앞 프레임(50)을 개방하면, 벨트 유닛(20)이 감광체(1), 제2 전사 수단(22), 정착 장치(30B)(도 3의 실시예의 경우에는 정착 장치(30))등으로부터 떨어지고, 또한 벨트(10)로부터 분리한 후의 용지를 안내하는 안내 판의 한쪽 부재(31b) 및 배출 롤러(32)의 한 쪽 롤러(32b)가 각각 다른 쪽의 부재(31a) 및 롤러(32a)와 떨어진다. 이것에 의해 용지 이송로가 개방되어 종이 걸림 처리나 보수 작업을 용이하게 하고 있다. 또, 벨트(10)의 냉각 수단(16, 17)에 대응하는 팬(F2)은 앞 프레임(50)과는 다른 프레임에 설치되어 있고, 앞 프레임(50)을 닫은 상태에서 팬(F2)과 냉각 수단(16, 17)의 협동에 의해 냉각 기능이 동작 가능하게 된다. 또, 도 3의 실시예의 경우도 앞 프레임(50)을 개방한 상태는 도 7과 마찬가지이다.

그런데, 본 실시형태(도 3, 도 6의 각 실시예)의 프린터(100)에 있어서, 화상 형성을 용지의 일면에 행할 것인지 양면에 행할 것인지는 도시하지 않은 호스트 컴퓨터로부터 또는, 프린터(100)에 마련된 조작부(미도시)로부터 소정의 명령을 입력함으로써 실행할 수 있다. 또는 이 명령을 입력하지 않아도 일면 기록인지 양면 기록인지 우선 순위를 정해두고 이른바 디폴트의 조건으로서 일면 기록 또는 양면 기록이 행해지도록 제어할 수도 있다.

이와 같이 화상 형성 조건이 선택된 경우에, 본 실시형태에서는 정착 수단의 동작 조건을 변경하도록 제어하고 있다. 즉, 용지 양면에 토너가 전사되는 모드에 있어서는 일면 모드의 경우에 비하여 정착에 요하는 에너지가 많기 때문에 열원의 입력 전압을 높이거나, 또는 입력 빈도를 빈번하게 하는 등의 제어를 행한다.

특히, 일면 화상 형성에 있어서의 정착에는 중간 전사 벨트(10)의 루프 내의 정착 수단(18)의 부여 힘을 약하게 하거나 정지시킬 수 있다. 벨트 루프 내측과 외측의 정착 수단의 온도 제어를 개별적으로 행할 수 있도록 하면, 에너지 절약 면에서 아주 효과적이다.

구체적인 예를 들면, 일면 모드시에는 정착 장치(30)(30B)를 160∼180℃, 정착 롤러(18)는 비가열로 하고, 양면 모드시에는 정착 장치(30)(30B)를 160∼180℃, 정착 롤러(18)를 180∼190℃로 한다. 양면 모드시에 벨트 루프 내측의 정착 장치인 정착 롤러(18)의 온도가 정착 장치(30)(30B)보다도 높은것은 중간 전사 벨트(10)를 통하여 용지를 가열하기 때문이다. 또한, 양면 모드시에는 정착 롤러(18)의 열의 영향에 의해 정착 장치(30)(30B)의 온도를 일면 모드시보다 낮게 할 수도 있다. 상기기재한 온도는 어디까지나 일례이고, 사용하는 토너의 특성이나 중간 전사 벨트(10)의 재질·두께 등의 각 조건에 의해 적절한 값으로 설정될 수 있다.

또한, 도시하지 않지만 온도 검지 수단을 각 정착 수단(30, 30B, 18), 또는 중간 전사 벨트(10)에 인접하여 마련하고, 그 온도 검지 수단의 검지 출력에 따라 각 정착 수단이나 냉각 수단(팬 : F2의 구동 등)을 제어할 수 있다. 예컨대, 온도 검지 수단에 의한 온도 검지 결과, 온도가 너무 높은 경우에는 각 정착 수단의 부여 힘을 약하게 제어하거나, 냉각 수단에 의한 냉각을 강하게 제어할 수도 있다.

나아가, 두께가 얇은 기록 매체를 사용할 때에는 제어 온도를 낮게 하여 두꺼운 기록 매체의 경우보다 에너지의 소비를 적게 할 수도 있다.

도 8A∼8D는 본 실시형태에 있어 양면 기록시의 화상 형성 공정을 개념적으로 나타낸 모식도이다. 또, 도8A∼8D 에서는 도 6의 실시예로 설명하고 있다.

도8A∼8D 에서는 양면 기록시의 화상 형성 공정을 도8A 의 현상과 1차 전사, 도 8B의 2차 현상(제2면 현상), 도 8C의 2차 전사, 도 8D의 3차 전사, 정착, 벨트 클리닝의 4 공정으로 나누어 나타내고 있다. 또, 편의상으로 도8A∼8D 에서는 감광체(1)와 중간 전사 벨트(10)가 떨어져 있듯이 도시되어 있지만, 감광체(1)와 중간 전사 벨트(10)는 접촉하여 마련되어 있는 것이다.

도 8A에서는 대전 수단(4)에 의해 감광체(1)를 대전(-)시키고, 노광 장치로부터 발사되는 기록 광 L에 의해 형성된 정전 잠상에 대해 현상 장치(5)로부터 (-) 대전의 토너(도면에 검은 동그라미로 표시되어 있다)가 부여되고, 나아가 제1 전사 수단(21B)의 작용(+전압을 가함)에 의해 중간 전사 벨트(10)에 토너가 1차 전사되는 모양이 표시되어 있다.

도 8B에서는 감광체(1)상에 제2면의 토너 화상(- 대전)이 형성됨과 동시에 중간 전사 벨트(10)에 담지된 토너 화상(제1면 화상)이 1회전하여 돌아 오고, 나아가 이들 토너 화상과의 위치가 정규적으로 되도록 타이밍을 맞추어 용지(P)가 레지스트레이션 롤러(28)에 의해 송출되는 모양이 표시되어 있다.

도 8C에서는 제1 전사 수단(21B)의 작용(+전압을 가함)에 의해 감광체(1)상의 제2면 화상(- 대전)이 용지(P)상에 전사(2차 전사)되는 모양이 표시되어 있다. 이 때, 용지의 제1면이 벨트(10)상의 제1면 화상에 겹쳐진다. 본 실시형태에서는 제2 화상 담지체인 중간 전사 벨트(10)로서 중간 저항의 벨트를 사용함으로써 용지가 갖는 전하에 대향하는 자연 전하로 용지를 벨트에 유지하고 있고, 바이어스 등은 가하지 않고 있다.

도 8D에서는 제2 전사 수단(22)의 작용(+전압을 가함)에 의해 벨트(10)상의 제1면 토너 화상(- 대전)이 용지(P)상에 전사(2차 전사)되고, 나아가 벨트(10)에 용지(P)가 유지된 채로 정착 영역에 이송되어 양측의 정착 수단(18, 30B)이 가열됨으로써 용지 양면에 토너 화상이 정착되는 모양이 표시되어 있다. 또한, 벨트용의 클리닝 장치(25)가 벨트(10)에 눌러져 벨트(10)상의 잔류 토너를 제거하고 있다.

도 9A∼9D는 본 실시형태에 있어 일면 기록시의 화상 형성 공정을 개념적으로 나타낸 모식도이다.

도9A∼9D 에서는 일면 기록시의 화상 형성 공정을 도 9A의 노광 및 현상, 도 9B의 용지 공급, 도 9C의 전사, 도 9D의 정착 및 벨트 클리닝의 4공정으로 나누어 나타내고 있다. 또, 편의상으로 도 9A∼9D에서는 감광체(1)와 중간 전사 벨트(10)가 떨어져 있듯이 도시되어 있지만, 감광체(1)와 중간 전사 벨트(10)는 접촉하여 마련되어 있는 것이다.

도 9A에서는 대전 수단(4)에 의해 감광체(1)를 대전(-)시키고, 노광 장치의 기록 광 L에 의해 형성된 정전 잠상에 대하여 현상 장치(5)로부터 (-) 대전의 토너가 부여되는 모양이 표시되어 있다.

도 9B에서는 감광체(1)상의 토너 화상에 타이밍을 맞추어 레지스트레이션 롤러쌍(28)에 의해 용지(P)가 송출되는 모양이 표시되어 있다.

도 9C에서는 제1 전사 수단(21B)의 작용(+ 전압을 가함)에 의해 감광체(1)상의 토너 화상이 용지(P)상에 전사되는 모양이 표시되어 있다.

도 9D에서는 중간 전사 벨트(10)에 용지(P)가 유지된 채로 정착 영역에 이송되고, 정착 장치 (30B)가 가열되어 용지 상에 토너 화상이 정착되는 모양이 표시되어 있다. 또한, 벨트용의 클리닝 장치(25)가 벨트(10)에 눌러져 벨트(10)상의 잔류 토너를 제거하고 있다.

다음으로, 본 발명을 컬러 화상 형성 장치에 적용한 실시형태에 대하여 설명한다.

컬러 화상 형성 장치의 실시형태로서는 도 10과 도 11에 구성예를 나타낸다. 도 10에 나타낸 실시예는 회전식 현상 장치(5R)를 마련하는 것이고, 도 11에 나타낸 실시예는 감광체 벨트(1B)의 한 쪽에 탬덤식 현상 장치(5T)를 마련하는 것이다. 또한, 도 10, 11에 나타낸 실시예에서는 중간 전사 벨트(10)가 감광체 드럼(1)에 접리 가능하게 구성되어 있다. 이것 이외의 구성은 상기 단색형의 실시형태와 동일한양태이므로 상이한 부분에 대해서만 설명한다.

도 10에 있어서, 회전식 현상 장치(5R)는 4개의 현상기(5a∼5d)를 탑재하고 있고, 화살표 방향과 같이 도면에서 역시계바늘 방향으로 회전 구동되고, 각 현상기를 전환하여 현상 위치에 이동시킬 수 있다. 4개의 현상기(5a∼5d)에는 풀 컬러 현상을 행할 수 있는 각색 토너가 수납되어 있다. 예컨대, 현상기(5a)에는 옐로우, 현상기(5b)에는 마젠타, 현상기(5c)에는 시안, 현상기(5d)에는 블랙 토너가 수납된다. 흑백 프린트의 경우에는 블랙 토너를 수납하는 현상기(5d)를 현상 위치에 이동시켜 상기 실시형태와 마찬가지 화상 형성 동작을 행한다.

풀 컬러 화상을 형성하는 경우의 동작에 대하여 설명하면, 감광체 드럼(1)과 중간 전사 벨트(10)가 떨어진 상태에서 대전된 감광체(1) 표면에 우선, 옐로우 토너로 현상될 광 정보가 노광 장치(7)에 의해 기록된다. 그 정전 잠상에 대하여 현상 위치에 이동된 옐로우 현상기(5a)로부터 옐로우 토너가 부여되어 현상된다. 마찬가지로 하여 감광체(1) 표면에 마젠타의 화상이 형성되어 옐로우 화상에 중첩된다. 나아가, 시안 화상이 형성되어 앞서 화상에 감광체상에서 중첩된다. 마지막으로 블랙 토너에 의한 화상이 중첩되어 4색의 컬러 화상이 감광체 표면에 형성되어 담지된다. 4색의 컬러 화상 작성에 있어서, 감광체 드럼(1)은 4회 회전한다.

4색의 컬러 화상이 감광체 표면에 형성되면, 감광체 드럼(1)에 중간 전사 벨트(10)가 접촉되고, 레지스트레이션 롤러(28)에 의해 타이밍을 맞추어 이송된 전사지상에 제1 전사 수단(21)의 작용에 의해 감광체(1)상의 컬러 화상이 전사된다.

양면 프린트의 경우에는 제1면 컬러 화상이 감광체(1)상에 형성되면 감광체드럼(1)에 중간 전사 벨트(10)가 접촉되고, 이동하는 중간 전사 벨트(10)상에 제1 전사 수단(21)의 작용에 의해 제1면 화상이 전사된다. 제1면 화상을 담지하는 중간 전사 벨트(10)는 소정의 위치에서 감광체(1)로부터 떨어져 정지하여 대기한다. 그리고, 감광체(1)상에 제2면 화상의 형성이 개시된다. 감광체(1)상에 4색의 컬러 화상(제2면 화상)이 형성되면, 감광체(1) 표면의 제2면 화상의 선단과 중간 전사 벨트(10)에 담지된 제1면 화상의 선단이 일치하도록 중간 전사 벨트(10)의 주행이 개시되고, 중간 전사 벨트(10)가 감광체(1)에 접촉된다. 거기에 전사지가 타이밍을 맞추어 이송된다. 감광체(1)상의 제2면 화상은 제1 전사 수단(21)의 작용에 의해 전사지의 제2면에 전사되고, 벨트(10)상의 제1면 화상은 제2 전사 수단(22)의 작용에 의해 전사지의 제1면에 전사된다. 이것에 의해 전사지 양면에 컬러 화상이 전사되고, 그 전사지는 중간 전사 벨트(10)에 겹쳐서 유지된 상태로 정착 장치(30)에 의한 정착 영역으로 이송된다. 정착 이후의 공정은 일면 프린트의 경우도 양면 프린트의 경우도 상기 실시형태와 동일한 양태이다.

도 11의 실시예에 있어서는 감광체 벨트(1B)가 롤러(51, 52)에 씌워져 회전 가능하게 설치되고, 그 상부에 4개의 현상기로 이루어지는 탠덤식 현상 장치(5T)가 배치되어 있다. 각 현상기(5a∼5d)는 감광체 벨트(1B)에 근접 및 이탈하는 위치에 개별적으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 4개의 현상기(5a∼5d)에는 풀 컬러 현상을 가능하게 하는 각색 토너가 수납되어 있다. 예컨대, 현상기(5a)에는 옐로우, 현상기(5b)에는 마젠타, 현상기(5c)에는 시안, 현상기(5d)에는 블랙의 토너가 수납된다. 흑백 프린트의 경우에는 블랙 토너를 수납하는 현상기(5d)를 현상 위치에 이동시켜 상기 실시형태와 마찬가지 화상 동작을 행한다.

풀 컬러 화상을 형성하는 경우의 동작은 기본적으로 도 10의 실시예와 마찬가지이고, 감광체 벨트(1B)를 4회 회전시키면서 4개의 현상기(5a∼d)를 감광체 벨트(1B)에 접근시켜서 각색 화상을 감광체 벨트(1B)상에 겹쳐서 풀 컬러 화상을 형성한다. 감광체가 벨트형으로 형성되어 있는 것과 현상기(5)의 구성이 상이한 것 이외는 도 10의 실시예와 동일한 양태이므로 설명은 생략한다.

이상 설명한 각 실시형태에서 사용하고 있는 중간 전사 벨트(10)의 구성예를 나타낸다.

본 발명의 실시형태에서는 정착시의 열에 견딜 수 있고(신장·변형이 없음), 동시에 전사 벨트로서의 특성을 필요로 하므로, 기체 부분과 표층의 2층 구조의 벨트를 사용하고 있고, 전체로서의 체적 저항값이 10⁷∼10¹⁴Ωcm인 벨트를 이용하고 있다. 벨트의 기체로서는 저저항의 내열성 폴리 이미드 또는 폴리아미드이미드 등의 내열성 수지 필름이 적절하다. 또한, 벨트의 표층으로서는PFA(PerFluoroAlkoxy), PTFE(PolyTetraFluoroEthylene) 등의 내열성이 있고, 게다가 용융 토너가 부착하기 어려운 저표면 에너지의 저저항 피복층을 마련하면 아주 적절하다.

도 12는 본 발명이 적용되는 화상 형성 장치의 다른 일례인 프린터의 개략을 나타낸다.

이 도면에 나타낸 프린터는 장치내의 거의 중앙에 제1화상 담지체인 감광체 드럼(1)을 배치하고 있다. 감광체 드럼(1)의 주위에는 클리닝 장치(2), 방전장치(3), 대전 장치(4), 현상 장치(5)가 배치되어 있다. 그리고 감광체 드럼(1)의 위쪽에는 노광 장치(7)가 마련되고, 노광 장치(7)로부터 발사되는 레이저 광(L)이 대전 장치(4)와 현상 장치(5) 사이의 기록 위치에서 감광체(1)에 조사된다.

감광체 드럼(1)의 아래쪽에는 벨트 유닛(20)이 마련되어 있다. 벨트 유닛(20)은 제2 화상 담지체로서의 중간 전사 벨트(10)를 중심으로 하는 것으로서, 감광체(1)는 그 일부가 중간 전사 벨트(10)에 접하도록 마련되어 있다. 중간 전사 벨트(10)는 롤러(11, 12, 13)에 씌워져 도면에서 역시계 바늘 방향으로 주행 가능하게 지지되어 있다. 이 중간 전사 벨트(10)는 내열성을 구비하고 있고, 동시에 토너를 전사 가능하게 하는 저항값을 마련하는 것이다.

중간 전사 벨트(10)의 루프 내측에는 벨트 뒤면 맞대임 롤러(14, 15), 냉각 수단(16, 17), 정착 롤러(18), 전사 롤러(21C) 등이 배치되어 있다. 정착 롤러(18)는 히터 등의 열원을 내장하고, 용지의 제1면에 전사된 토너 화상을 용지상에 정착시키는 것이다. 전사 롤러(21C)는 벨트(10)를 끼우고 감광체(1)와 대향하는 위치에 설치되고, 감광체(1)상에 형성한 토너 화상을 중간 전사 벨트(10), 또는 중간 전사 벨트(10)로부터 용지상(용지의 제1면)에 전사시키고, 또한 감광체(1)상에 형성한 토너 화상을 직접 용지상(용지의 제2면)에 전사시키는 것이다.

중간 전사 벨트(10)의 외주부에는 정착 장치(30), 벨트용 클리닝 장치(25), 대전 수단(17')이 배치되어 있다. 대전 수단(17')은 중간 전사 벨트(10)에 전사한 토너의 극성을 반전시키기 위한 것이다.

정착 장치(30)는 히터 등의 열원을 내장하는 정착 롤러(19)를 구비하고 있고, 용지의 제2면에 전사된 토너 화상을 용지상에 정착시키는 것이다. 이 정착 장치(30)는 지지점(30a)을 중심으로 하여 정역 회전가능하게 지지되어 있다. 그리고, 도시하지 않은 기구에 의해 화살표 방향 G와 같이 회전되고, 벨트(10)(및 용지)를 끼우고 정착 롤러(18)에 압접 및 이탈할 수 있도록 구성되어 있다.

중간 전사 벨트(10)용 클리닝 장치(25)는 내부에 클리닝 롤러(25a), 블레이드(25b), 토너 이송 수단(25c) 등을 마련하고, 중간 전사 벨트(10)의 표면에 잔류하는 불필요한 토너를 제거하는 기능을 구비하고 있다. 클리닝 장치(25)내에 모여진 토너는 토너 이송 수단(25c)에 의해 도시하지 않은 회수 용기에 이송된다. 이 클리닝 장치(25)는 회전 지지점(25d)을 중심으로 하여 화살표 방향 H와 같이 회전 가능하게 구성되어 있다. 도시하지 않은 기구에 의해 클리닝 장치(25) 전체를 회전시킴으로써 클리닝 롤러(25a)가 중간 전사 벨트(10)에 대하여 접촉 이탈할 수 있다.

본 실시형태에서는 감광체 드럼(제1 화상 담지체)(1), 클리닝 장치(2), 방전 장치(3), 대전 장치(4), 현상 장치(5) 등을 일체로 마련하여 유닛화하고, 프로세스 카트리지로서 수명이 끝났을 때에 교환할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 장치 본체의 하부에는 용지 공급 카세트(26)가 마련되어 있다. 이 용지 공급 카세트(26)는 도면에서 우측 방향으로 꺼낼 수 있도록 구성되어 있다. 카세트(26)내에는 기록재로서의 전사재(P)가 수납된다. 카세트(26)의 용지 공급 방향 선단측(도면의 우측)의 상부 위치에 용지 공급 롤러(27)가 마련되어 있다. 또한, 감광체 드럼(1)의 우측에 레지스트레이션 롤러(28)가 마련되어 있고, 용지 공급 롤러(27)로부터 레지스트레이션 롤러(28)로 용지를 안내하는 안내 부재(29)가 마련되어 있다. 카세트(26)의 위쪽에는 전기 장치부(E1) 및 제어 장치(E2)가 배치되어 있다. 또한, 장치 우측면에는 수동 용지 공급 장치(35)가 마련되고, 용지 세트대(37)상에 세트한 용지(P)를 송출하기 위한 용지 공급 롤러(36)가 마련되어 있다.

도 12에 있어서, 벨트 유닛(20)의 좌측에 전환톱(42)이 마련되어 있다. 이 전환 톱(42)은 지지점(43)을 중심으로 요동 가능하게 구성되고, 벨트 유닛(20)으로부터 송출된 용지의 이송 방향을 장치 본체의 윗면에 마련된 배출 용지 적재부(40) 또는 장치 측면의 용지 받이(44)로 전환한다. 전환톱(42)이 도면의 위치에 있을 때, 용지는 배출 용지 적재부(40)로 보내지고, 전환톱(42)을 화살표 J방향으로 전환하면, 용지는 용지 받이(44)로 보내진다.

전환톱(42)의 위쪽에 용지를 이송하기 위한 이송 롤러쌍(33)이 배치되어 있다. 또한, 더 위쪽에는 용지를 배출 용지 적재부(40)로 배출하기 위한 용지 배출 롤러(32)가 배치되어 있다. 이송 롤러쌍(33)과 용지 배출 롤러쌍(32) 사이는 안내 부재(31a, 31b)에 의해 안내된다. 한편, 전환 톱(42)의 좌측에는 용지를 용지 받이(44)로 배출하기 위한 용지 배출 롤러쌍(34)이 배치되어 있다.

상기와 같이 구성된 프린터에 있어서의 화상 형성 동작에 대하여 설명한다.

본 실시형태의 화상 형성 장치는 이른바, 프린터이고, 기록을 위한 신호는 도시하지 않은 호스트 머신, 예컨대 컴퓨터로부터 보내 온다. 수신한 화상 신호에 근거하여 노광 장치(7)가 구동되고, 노광 장치의 레이저 광원(미도시)으로부터 조사되는 빛은 모터에 의해 회전 구동되는 폴리건 미러(7a)에 의해 주사되고, 미러(7b), fθ렌즈(7c) 등을 거쳐 대전 장치(4)에 의해 균일하게 대전된 감광체 드럼(1)에 조사되어 감광체(1)상에 기록 정보에 대응한 잠상이 형성된다.

감광체(1)상의 정전 잠상은 현상 장치(5)에 의해 현상되고, 토너에 의한 가시상이 감광체 표면에 형성·유지된다. 감광체(1)상의 토너 화상은 제2 화상 담지체인 중간 전사 벨트(10)의 내측에 있는 제1 전사 수단(전사 롤러)(21C)에 의해 감광체(1)와 동기하여 주행하는 중간 전사 벨트(10)의 표면에 전사된다.

감광체(1)의 표면은 잔류하는 토너가 클리닝 장치(2)에 의해 클리닝되고, 방전 장치(3)에 의해 방전되어 다음의 화상 형성 사이클에 대비한다.

중간 전사 벨트(10)는 표면에 전사된 토너 화상(용지 제1면에 전사되는 화상)을 담지하여 도면에서 역시계바늘 방향으로 주행한다. 이 때, 토너 화상이 흐트러지지 않도록, 정착 장치(30) 및 클리닝 장치(25)는 비동작 상태(전기 입력 차단 또는 중간 전사 벨트(10)로부터 이탈)를 유지하도록 제어된다.

중간 전사 벨트(10)가 소정의 곳까지 주행하면, 용지의 다른 면(제2면)에 작성될 토너 화상이 감광체(1)에 전술한 바와 같은 공정으로 형성되기 시작하고, 선택된 용지 공급 장치(카세트(26) 또는 수동 트레이(35))로부터 용지 공급이 개시된다. 용지 공급 롤러(27) 또는 용지 공급 롤러(36)가 화살표 방향으로 회전하면 용지 공급 카세트(26)내 또는 용지 공급대의 최상부에 있는 용지(P)가 꺼내져 레지스트레이션 롤러쌍(28)으로 이송된다.

중간 전사 벨트(10)는 감광체(1)와 동기하여 주행하고, 먼저 중간 전사 벨트(10)상에 전사된 토너 화상(제1면 화상)은 1회전하여 중간 전사 벨트(10)와 감광체(1)가 접촉하는 위치를 향하여 이송된다. 이 때, 롤러(12)의 앞쪽에 마련된 대전 수단(17')의 작용에 의해 중간 전사 벨트(10)상에 담지된 토너 화상의 극성을 반전시킨다.

레지스트레이션 롤러쌍(28)에 의해 용지와 감광체(1)상의 토너 화상(제2면 화상) 및 중간 전사 벨트(10)상의 토너 화상(제1면 화상)의 위치가 정규적인 것으로 되도록, 레지스트레이션 롤러쌍(28)에 의해 타이밍이 맞추어져 용지가 송출된다. 용지는 감광체(1)와 벨트(10)가 접촉하는 전사 위치로 송출되어 전사 롤러(21C)에 의해 용지 양면에 토너 화상(제1면 화상 및 제2면 화상)이 한꺼번에 전사된다.

양면에 토너 화상이 전사된 용지는 중간 전사 벨트(10)의 주행에 의해 정착 영역으로 보내진다. 여기서, 정착 롤러(19)가 벨트(10)를 끼우고 정착 롤러(18)에 압접되도록 정착 장치(30)가 회전되고, 정착 롤러(19)와 정착 롤러(18)의 협동으로 용지상의 토너 화상(양면)이 한꺼번에 정착된다. 토너 화상이 전사 된 후, 용지를 중간 전사 벨트(10)로부터 떼지 않고 용지와 중간 전사 벨트(10)를 겹친 상태로 정착하므로, 토너 화상이 흐트러지지 않아 화상 흐트러짐 발생이 방지된다.

정착 후의 용지는 롤러(11)부에서 중간 전사 벨트(10)로부터 곡률 분리되고, 분리톱(42)에 의해 이송 방향이 전환되어 장치 윗면의 배출 용지 적재부(40) 또는 장치측면의 용지 받이(44)로 배출된다.

장치 윗면의 배출 용지 적재부(40)로 용지를 배출하는 경우에는, 양면 화상중 제2면, 즉 감광체로부터 용지에 직접 전사되는 면이 아랫면으로 되어 배출 용지 적재부(40)에 적재되므로, 페이지 정리를 해두기 위해서는 제2페이지의 화상을 먼저 작성하여 중간 전사 벨트(10)상에 그 토너 화상을 유지하고, 제1페이지의 화상을 나중에 작성하여 감광체(1) 표면으로부터 용지에 직접 전사하도록 하면 된다. 따라서, 배출 용지 적재부(40)에 페이지 순서로 용지를 배출하는 경우에는, 제1면 화상이 제2페이지의 화상이고, 제2면 화상이 제1페이지의 화상이다. 제3페이지 이후에 관해서도 마찬가지이고, 짝수 페이지에 화상이 있는 경우에는 그 짝수 페이지의 화상을 먼저 형성하여 중간 전사 벨트(10)상에 전사·유지하고, 그 짝수 페이지의 바로 앞 페이지인 홀수 페이지를 나중에 작성하여 감광체(1) 표면으로부터 용지에 직접 전사한다.

한편, 장치 측면의 용지 받이(44)에 용지를 배출하는 경우에는 양면 화상 중의 제2면, 즉 감광체로부터 용지에 직접 전사되는 면이 윗면으로 되어 용지 받이(44)에 적재된다. 따라서, 이 경우에는 페이지 순서로 적재되지 않는다. 배출 용지 적재부(40)에 용지를 배출할 것인지 용지 받이(44)로 용지를 배출할 것인지는 도시하지 않은 조작부를 조작함으로써 지정할 수 있다.

단, 용지 받이(44)에 페이지 순서로 용지를 적재할 수도 있는데, 그 경우에는 상기와 반대로, 제1면 화상을 제1페이지의 화상으로 하고, 제2면 화상을 제2페이지의 화상으로 한다. 제3페이지 이후의 화상에 대해서도 마찬가지이고, 홀수 페이지의화상을 먼저 형성하여 중간 전사 벨트(10)상에 전사·유지하고, 그 홀수 페이지 다음의 짝수 페이지를 나중에 작성하면 된다.

그런데, 통상은 감광체(1)상에 역화상(경상:鏡像)을 형성하고, 이것을 용지에 직접 전사하면 정화상을 얻을 수 있지만, 중간 전사 벨트(10)상에 전사한 화상을 용지에 전사하는 경우, 감광체(1)상에서 경상으로 형성한 경우에는 용지 전사시에 경상으로 된다. 그래서, 본 실시형태에서는 중간 전사 벨트(10)로부터 용지에 전사되는 화상(제1면 화상)은 감광체(1) 표면에서 정상으로 형성하고, 감광체(1)로부터 용지에 직접 전사되는 토너 화상(제2면 화상)은 감광체 표면에서 경상으로 되도록 노광된다.

중간 전사 벨트(10)로부터 떨어져 있던 클리닝 장치(25)는 감광체(1) 및 중간 전사 벨트(10)로부터 용지에 화상이 전사된 후에, 클리닝 롤러(25a)가 벨트(10)에 접촉하도록 클리닝 장치(25)가 회전되고, 용지에 전사한 후의 잔류 토너를 클리닝 롤러(25a)의 표면에 옮겨 블레이드(25b)로 긁어뜨린다. 긁어떨어진 토너는 토너 이송 수단(25c)에 의해 미도시한 수납부에 모여진다.

상기 클리닝 영역을 통과한 중간 전사 벨트(10)는 냉각 수단(16, 17)의 동작에 의해 냉각된다. 냉각 수단(16, 17)으로서는 각종 방열 방식을 채용할 수 있다. 공기를 유통시키는 방식에서는 중간 전사 벨트(10) 표면에 유지된 토너 화상을 흩뜨리지 않도록, 기록 매체(용지)에 전사한 후에 공기를 유통시키면 바람직하다. 중간 전사 벨트(10)의 루프 내면에 직접 접촉시켜 열을 빼앗는 히트 파이프에 의한 냉각 수단도 채용할 수 있다.

용지의 일면에 화상을 얻는 경우에는 중간 전사 벨트(10)에 토너를 전사하는 공정을 생략할 수 있고, 감광체(1)의 표면에 형성된 토너 화상을 용지에 직접 전사한다. 일면 화상의 경우에 감광체(1)상에서의 토너 화상은 경상이고, 용지에 전사되면 정화상으로 된다.

도 12에 있어서, 감광체(1)상에 형성된 토너 화상과 위치를 맞추기 위하여 동기를 취하여 용지(P)가 감광체(1)와 중간 전사 벨트(10)의 사이로 이송되고, 전사 롤러(21C)에 의해 용지상에 토너가 감광체(1)로부터 전사된다.

토너 화상이 전사된 용지는 중간 전사 벨트(10)와 함께 이동하여 토너가 정착된다. 그 후, 용지는 중간 전사 벨트(10)로부터 분리하여 전환톱의 방향에 따라 배출 용지 적재부(40) 또는 용지 받이(44)에 적재된다. 배출 용지 적재부(40)에 용지를 배출하는 경우에는, 수 페이지에 달하는 원고를 제1페이지로부터 순서로 처리하여도 배출 용지 적재부(40)로부터 취출하였을 때에는 인쇄물이 페이지 순서로 되어 있다.

도13A∼13D는 본 실시형태에 있어 양면 기록시의 화상 형성 공정을 개념적으로 나타낸 모식도이다. 단, 도13A∼13D에서는 정착 장치를 중간 전사 벨트(10)의 하류(용지 이송 방향의 하류)에 배치한 실시예로서 나타내고 있다. 또한, 도면의 공간관계로 중간 전사 벨트(10)를 세로 방향으로 배치한 상태로 도시하고 있다.

도 13A∼13D 에서는 양면 기록시의 화상 형성 공정을 도 13A의 현상과 1차 전사(벨트(10)로 전사), 도 13B의 2차 현상(제2면 현상), 도 13C의 2차 전사(용지에 양면 전사), 도 13D의 정착, 벨트 클리닝의 4 공정으로 나누어 나타내고 있다. 또, 편의상으로 도13A∼13D 에서는 감광체(1)와 중간 전사 벨트(10)가 떨어져 있듯이 도시되어 있지만, 감광체(1)와 중간 전사 벨트(10)는 접촉하여 마련되어 있는 것이다.

도 13A에서는 대전 수단(4)에 의해 감광체(1)를 대전(-)시키고, 노광 장치의 기록 광 L에 의해 형성된 정전 잠상에 대하여 현상 장치(5)로부터 (-) 대전의 토너(도면에 검은 동그라미로 표시되어 있다)가 부여되고, 나아가 전사 롤러(21C)의 작용(+전압을 가함)에 의해 중간 전사 벨트(10)에 토너가 1차 전사되는 모양이 표시되어 있다.

도 13B에서는 감광체(1)상에 제2면의 토너 화상(- 대전)이 형성됨과 동시에 중간 전사 벨트(10)에 담지된 토너 화상(제1면 화상)이 이송되고, 그 이송 도중에서 대전 수단(17')의 대전에 의해 중간 전사 벨트(10)에 담지된 토너 화상의 극성이 양극성으로 반전된다. 나아가 이들 토너 화상과의 위치가 정규적으로 되도록 타이밍을 맞추어 용지(P)가 레지스트레이션 롤러쌍(28)에 의해 송출되는 모양이 표시되어 있다.

도 13C에서는 전사 롤러(21C)의 작용(+전압을 가함)에 의해 용지의 안팎 양면(제1면, 제2면)에 토너 화상이 한꺼번에 전사(2차 전사)되는 모양이 표시되어 있다. 중간 전사 벨트(10)상의 토너(+ 대전)는 + 전압이 가해진 전사 롤러(21C)에 의해 정전적으로 반발하여 용지에 전사되고, 감광체(1)로부터는 용지에 토너(- 대전)가 정전적으로 흡인 전사됨으로써 용지 양면에 토너가 동시에 전사된다.

도 13D에서는 중간 전사 벨트(10)에 용지가 흡착된 상태로 정착 영역으로 이송되어 용지 양면에 토너 화상이 정착되는 모양이 표시되어 있다. 또한, 벨트용의 클리닝 장치(25)가 벨트(10)에 눌러져 벨트(10)상의 잔류 토너를 제거하고 있다.

이와 같이, 본 발명에 의해 제2 화상 담지체(중간 전사 벨트(10))상에서 제2 화상 담지체에 담지한(1차 전사한) 토너의 극성을 비접촉의 대전 수단(대전기(17'))에 의해 극성 전환을 행하고 있으므로, 하나의 전사 롤러(21C)에 의해 용지 양면에 토너 화상의 동시 전사(2차 전사)가 가능하며, 더욱이 1차 전사와 2차 전사에서 전사 수단이 가하는 전압의 극성을 바꿀 필요가 없어 전사 수단이 가하는 전압의 극성 전환 구성이 불필요하여 비용적으로 효과적이다. 나아가, 토너가 전사되어 있는 용지의 개방면으로부터 대전을 가하지 않으므로, 용지 윗면(제2면)에 전사된 토너 화상의 흐트러짐이나, 전사지의 대전 상승에 따른 정착시의 정전 오프셋 등이 방지된다.

또, 용지 일면에만 화상을 얻는 경우에는, 감광체(1)에 형성한 토너 화상을 직접 용지에 전사하면 되고, + 전압을 가한 전사 롤러(21C)에 의해 감광체(1)상의 토너(- 대전)를 흡인 전사한다.

또한, 상기 설명에 있어 감광체 대전 극성, 토너 대전 극성은 일례이고, 본 실시형태와 역극성으로 할 수도 있다.

도14A-14D는 정착 장치의 구성이 상이한 제3 실시예의 양면 기록시의 화상 형성 공정을 개념적으로 나타낸 모식도이다. 또, 도면의 공간 관계로 중간 전사 벨트(10)를 세로 방향으로 배치한 상태로 도시하고 있다.

도14A∼14D의 실시예는 도 12의 실시예의 정착 장치(30)(중간 전사 벨트(10)의 벨트 루프의 외측에 배치한 정착 장치)를 비접촉형의 정착 장치로 한 것이다. 정착 장치(30B)는 이송되는 용지에는 접촉하지 않는 타입이고, 적외 램프나 크세논 램프 등의 발광에 의해 토너 화상을 정착한다. 비접촉형이므로 정착 장치(30B)를 회전 가능하게 구성할 필요가 없이 고정적으로 마련되어 있다. 이것 이외는 도 12의 실시예와 동일한 양태이다.

또한, 도 14A∼14D의 실시예(및 도 12의 실시예)는 도 13A∼13D의 실시예와 비교하면, 정착 장치(30B)(또는 30)가 중간 전사 벨트 부분에 마련되어 있는 것 이외는 도13A∼13D 의 실시예와 마찬가지이고, 화상 형성 공정의 작용은 도 13A∼13D에서 설명한 경우와 동일하다.

도14A∼14D 또는 도 12의 구성의 경우도, 도13A∼13D 의 경우와 마찬가지로, 제2 화상 담지체(중간 전사 벨트(10))상에서 제2 화상 담지체에 담지한(1차 전사한) 토너의 극성을 비접촉의 대전 수단(대전기(17))에 의해 극성 전환을 행하고 있으므로, 하나의 전사 롤러(21C)에 의해 용지 양면에 토너 화상의 동시 전사(2차 전사)가 가능하며, 더욱이 1차 전사와 2차 전사에서 전사 롤러가 가하는 전압의 극성을 바꿀 필요가 없어 전사 롤러가 가하는 전압의 극성 전환 구성이 불필요하여 비용적으로 효과적이다. 나아가, 토너가 전사되어 있는 용지의 개방면으로부터 대전하지 않으므로, 용지 윗면(제2면)에 전사된 토너 화상의 흐트러짐이나, 전사지의 대전상승에 따른 정착시의 정전 오프셋 등이 방지된다.

도 14A∼14D의 실시예의 경우에는 도 12의 실시예와 마찬가지로, 토너 화상 전사 후, 용지를 중간 전사 벨트(10)로부터 떼지 않고 용지와 중간 전사 벨트(10)를 겹친 상태로 정착하므로, 토너 화상이 흐트러지지 않아 화상 흐트러짐 발생이 방지된다. 또한, 도14A∼14D 의 실시예의 경우에는 정착 장치(30B)는 벨트(10)에 대하여 접촉 이탈하지 않는 비접촉형이므로 구성 및 제어를 간략화할 수 있다.

도 15는 벨트 유닛(20)을 세로 방향으로 배치한 실시예의 개략 구성을 나타낸 단면도이다. 이 실시예는 제2 화상 담지체인 중간 전사 벨트(10)에 의해 용지가 윗방향으로 이송되는 세로 이송 방향이다. 정착 장치(30)는 도 12의 실시예와 같은 형태의 것이다.

도 15의 실시예는 벨트 유닛(20)이 세로 방향으로 배치되어 있는 것 이외는 도 12의 실시예와 동일한 양태이고, 그 동작도 도 12의 실시예와 마찬가지이므로 그 이상의 설명은 생략한다.

컬러 화상 형성 장치의 실시형태로서는 도 16과 도 17의 구성예를 나타낸다. 도 16에 나타낸 실시예는 회전식 현상 장치(5R)를 마련하는 것이고, 도 17에 나타낸 실시예는 감광체 벨트(1B)의 한 쪽에 탠덤식 현상 장치(5T)를 마련하는 것이다. 또한, 도 16, 17에 나타낸 실시예에서는 중간 전사 벨트(10)가 감광체 드럼(1)에 접리 가능하게 구성되어 있다. 이것 이외의 구성은 도 15의 단색형의 실시형태와 동일한 양태이므로 상이한 부분에 대해서만 설명한다.

도 16에 있어서, 회전식 현상 장치(5R)는 4개의 현상기(5a∼5d)를 탑재하고 있고, 화살표 방향과 같이 도면에서 역시계바늘 방향으로 회전 구동되고, 각 현상기를 전환하여 현상 위치에 이동시킬 수 있다. 4개의 현상기(5a∼5d)에는 풀 컬러 현상을 가능하게 하는 각색 토너가 수납되어 있다. 예컨대, 현상기(5a)에는 옐로우, 현상기(5b)에는 마젠타, 현상기(5c)에는 시안, 현상기(5d)에는 블랙 토너가 수납된다. 흑백 프린트의 경우에는 블랙 토너를 수닙하는 현상기(5d)를 현상 위치에 이동시켜 상기 실시형태와 마찬가지 화상 형성 동작을 행한다.

풀 컬러 화상을 형성하는 경우의 동작에 대하여 설명하면, 감광체 드럼(1)과 중간 전사 벨트(10)가 떨어진 상태에서 대전된 감광체(1) 표면에 우선, 옐로우 토너로 현상될 광 정보가 노광 장치(7)로부터 기록된다. 그 정전 잠상에 대하여 현상 위치에 이동된 옐로우 현상기(5a)로부터 옐로우 토너가 부여되어 현상된다. 마찬가지로 하여 감광체(1) 표면에 마젠타의 화상이 형성되어 옐로우 화상에 중첩된다. 나아가, 시안 화상이 형성되어 앞서 화상에 감광체상에서 중첩된다. 마지막으로 블랙 토너에 의한 화상이 중첩되어 4색의 컬러 화상이 감광체 표면에 형성되어 담지된다. 4색의 컬러 화상 작성에 있어서, 감광체 드럼(1)은 4회 회전한다.

4색의 컬러 화상이 감광체 표면에 형성되면, 감광체 드럼(1)에 중간 전사 벨트(10)가 접촉되고, 레지스트레이션 롤러쌍(28)에 의해 타이밍을 맞추어 이송된 전사지상에 제1 전사 수단(21)의 작용에 의해 감광체(1)상의 컬러 화상이 전사된다.

양면 프린트의 경우에는 제1면 컬러 화상이 감광체(1)상에 형성되면 감광체 드럼(1)에 중간 전사 벨트(10)가 접촉되고, 이동하는 중간 전사 벨트(10)상에 제1전사 수단(21)의 작용에 의해 제1면 화상이 전사된다. 제1면 화상을 담지하는 중간 전사 벨트(10)는 소정의 위치에서 감광체(1)로부터 떨어져 정지하여 대기한다. 그리고, 감광체(1)상에 제2면 화상의 형성이 개시된다. 감광체(1)상에 4색의 컬러 화상(제2면 화상)이 형성되면, 감광체(1) 표면의 제2면 화상의 선단과 중간 전사 벨트(10)에 담지된 제1면 화상의 선단이 일치하도록, 중간 전사 벨트(10)의 주행이 개시되어 중간 전사 벨트(10)가 감광체(1)에 접촉된다. 중간 전사 벨트(10)상의 제2면 화상은 1회전하여 벨트(10)와 감광체(1)가 접촉하는 위치를 향하여 이송되는데, 이 때 롤러(12)의 앞쪽에 마련된 대전 수단(17')의 작용에 의해 벨트(10)상에 담지된 토너 화상의 극성이 반전된다.

레지스트레이션 롤러쌍(28)에 의해 용지와 감광체(1)상의 토너 화상(제2면 화상) 및 중간 전사 벨트(10)상의 토너 화상(제1면 화상)의 위치가 정규하게 되도록, 레지스트레이션 롤러쌍(28)에 의해 타이밍이 맞추어져 용지가 송출된다. 용지는 감광체(1)와 벨트(10)가 접촉하는 전사 위치에 보내져 전사 수단(21)에 의해 용지 양면에 토너 화상(제1면 화상 및 제2 면 화상)이 한꺼번에 전사된다. 이것에 의해 용지 양면에 컬러 화상이 전사되고, 그 용지는 중간 전사 벨트(10)에 겹쳐서 유지된 상태로 정착 장치(30)에 의한 정착 영역으로 이송된다. 정착 이후의 공정은 일면 프린트의 경우도, 양면 프린트의 경우도 흑백형 실시형태와 동일한 양태이다.

도 17의 실시예에 있어서는 감광체 벨트(1B)가 회전 가능하게 설치되고, 그 상부에 4개의 현상기로 이루어지는 탠덤식 현상 장치(5T)가 배치되어 있다. 각 현상기(5a∼5d)는 감광체 벨트(1B)에 근접 및 이탈하는 위치에 개별적으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 4개의 현상기(5a∼5d)에는 풀 컬러 현상을 가능하게 하는 각색 토너가 수납되어 있다. 예컨대, 현상기(5a)에는 옐로우, 현상기(5b)에는 마젠타, 현상기(5c)에는 시안, 현상기(5d)에는 블랙의 토너가 수납된다. 흑백 프린트의 경우에는 블랙 토너를 수납하는 현상기(5d)를 현상 위치에 이동시켜 상기 실시형태와 마찬가지 화상 동작을 행한다.

풀 컬러 화상을 형성하는 경우의 동작은 기본적으로 도 16의 실시예와 마찬가지이고, 감광체 벨트(1B)를 4회 회전시키면서 4개의 현상기(5a∼5d)를 감광체 벨트(1B)에 접근시켜 각색 화상을 감광체 벨트(1B)상에 중첩시켜 풀 컬러 화상을 형성한다. 감광체가 벨트형으로 형성되어 있는 것과 현상기(5T)의 구성이 상이한 것 이외는 도 16의 실시예와 동일한 양태이므로 설명은 생략한다.

다음, 본 발명의 요부인 중간 전사 벨트(10)에 대하여 설명한다.

도 18은 본 발명의 내열 전사 벨트를 적용한 일례의 중간 전사 벨트(10)의 구성을 나타내는 단면도이다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 중간 전사 벨트(10)는 기체(10b)상에 표층(10a)을 적층한 구조로 되어 있다.

제2 화상 담지체인 중간 전사 벨트(10)는 물론 전사 벨트로서의 전기적 특성을 구비하고 있을 필요가 있기 때문에 2층 구조가 적절하다. 그리고, 전사(중간 전사, 직접 전사 모두)의 안정성을 확보하기 위해서는 벨트 전체로서의 체적 저항값이 10⁶∼10¹²Ω·cm의 범위로 되어 있을 필요가 있다. 시판되고 있는 실기에서는 전사율의 여유를 고려하여(저항값이 높아지면 전사율이 저하한다) 체적 저항값이 10⁶∼10⁹Ω·cm의 벨트를 탑재하고 있다.

또한, 용지의 이송을 고려한 경우, 벨트의 표층은 용지를 환경에 관계없이 벨트면에 정전기적으로 항상 유지할 것이 필요하고, 그 때문에는 벨트 표층(10a)의 전기 저항을 표면 저항값으로 10⁸∼10¹²Ω/cm²로 유지할 필요가 있다.

나아가, 벨트 기체 부분(10b)은 표층(10a)의 표면 저항값과 벨트 전체의 체적 저항값과의 관련, 및 전류(전사 전류)를 가하는 전극의 접촉 저항의 절감(전사 수단이 접촉형, 예컨대 전사 롤러 등의 경우) 등을 고려하여 표면 저항값이 10⁵∼10⁹Ω/cm²이면 최적값으로 된다.

그리고, 이 중간 전사 벨트(10)는 기록 용지를 유지한 상태로 정착이 행해지므로, 항상 가열과 냉각이 반복되어 스트레스를 받게 된다. 이 가열·냉각의 반복에 견딜 수 있는 벨트의 기체부(10b) 재질로서는 폴리 이미드계의 것(폴리 아미드 이미드를 포함)이고, 이 재질에 저저항화(低抵抗化) 처리를 행할 필요가 있다. 또한, 벨트면에서 토너를 정착하는 것을 고려하면, 벨트 표면 재질은 정착시에 벨트로부터의 토너 박리성도 고려하여 테플론계의 재질(PFA, PTFE 등)을 피복할 필요가 있다. 이들 재질도 전사·이송성을 고려하면 저항을 제어하여 이용할 것이 필요하다.

그런데, 종래 일반 전사 벨트는 가열되는 것을 전제로 설계되어 있지 않아 그 내열성은 100℃이하이다. 그러나, 본 실시형태에서는 중간 전사 벨트(10)상에 기록 용지를 유지한 상태로 정착을 행하므로, 이 정착시의 열에 견디지 않으면 안된다. 즉, 정착시에 예상되는 150∼300℃의 열에 의해서도 변형되지 않고(신장, 플래핑등이 발생하지 않는다), 또한 용융·분해되지 않을 것도 필요하다. 본 실시형태에서는 상기와 같이 중간 전사 벨트(10)의 재질로서 폴리 이미드계의 것을 사용함으로써 150∼300℃의 열에 견디도록(변형이나 용융·분해하지 않도록) 구성되어 있다. 이 경우, 화상 형성 장치가 통상 사용되는 온도 대략 150℃ 의 범위에서도 중간 전사 벨트(10)가 변형하거나 용융·분해하지 않음을 포함하는 것이다.

나아가, 상술한 바와 같이, 중간 전사 벨트(10)는 항상 가열·냉각의 스트레스를 받으므로, 저항 제어제에도 배려가 필요한 바, 이온 전도 타입과 같이 공기중의 수분의 영향을 받는 것은 상기 스트레스의 반복으로 저항값이 항상 변화하여 전사시에 가하는 전류(전압)의 제어가 아주 어렵게 된다. 따라서, 본 발명에서는 중간 전사 벨트(10)의 표층(10a)·기체(10b) 모두 저항 제어제는 열 스트레스에 대해 강하고, 수분의 증감에 의한 저항값의 변동이 거의 없는 전자 전도 타입의 탄소 또는 금속 산화물을 혼합한 것으로 한다. 또, 도 19에 저항 제어제로서의 이온 전도 타입과 전자 전도 타입 각각의 습도에 의한 저항 변화를 그래프로서 나타낸다. 이 그래프로부터도 전자 전도 타입의 경우에는 습도 변화에 의한 저항값의 변동이 거의 없다는 것이 판명되었다.

다음, 중간 전사 벨트(10)의 두께에 대해서는, 이 벨트(10)상에서 정착을 행하므로 열 전도율을 고려하면 벨트의 전체적인 두께는 얇으면 얇을 수록 효율이 좋다는 것이 명백하다(가열, 냉각 어느 것이나 응답이 빠를 것이 요구된다). 그러나, 벨트로서의 필요한 강도(장력, 편심 보정 등의 기계적 스트레스에 대한 강도)를 고려하면 50㎛ 이상은 필요하고, 열 전도율을 고려하면 200㎛ 이하가 바람직하다. 나아가,벨트 표층(10a)은 열 효율·저항 제어·토너 박리 성능·기계적 마모 강도 등을 고려하여 두께가 20㎛ 이하로, 용융 토너가 요철 부분에 달라붙지 않도록 표면 조도(Rz)가 10이하이면 바람직하다. 또, 종래의 전사 벨트는 대략 500㎛ = 0.5mm(흑백 장치용), 대략 2mm(컬러 장치용)의 두께를 갖고 있었다.

여기서, 본 실시형태에 있어서의 중간 전사 벨트(10)의 특성을 열거하면,

(1) 기체(10b)와 표층(10a)으로 이루어지는 2층 구조

(2) 벨트 전체로서의 체적 저항은 10⁶∼10¹²Ω·cm

(3) 벨트 표층(10a)의 표면 저항값은10⁸∼10¹²Ω/cm²

(4) 벨트 기체 부분(10b)의 표면 저항값은10⁵∼10⁹Ω/cm²

(5) 벨트 기체 부분(10b)은 폴리 이미드계의 내열성 수지 필름

(6) 벨트 표층(10a)의 재질은 PFA, PTFE 등의 테플론계

(7) 벨트 표층(10a)·기체(10b)는 저항 제어제로서 전자 전도 타입의 탄소 또는 금속 산화물을 혼합한 것

(8) 벨트 표층(10a)의 두께는 20㎛ 이하, 표면 조도(Rz)는 10이하

(9) 벨트 기체 부분(10b)의 두께는 50㎛ 이상∼200㎛ 이하

(10) 150∼300℃의 열에 내성을 구비하는 것

으로 된다.

다음으로, 본 발명에 의한 내열 전사 벨트의 효과를 확인하기 위하여 본 발명자가 실시한 실험에 대하여 설명한다. 이 실험은 이하에 나타낸 실시예와 비교예 1, 2의3종류의 내열 전사 벨트를 중간 전사 벨트(10)로서 도 3의 프린터에 장착하여 실행하였다.

실시예:

벨트 두께 160㎛(기체: 150㎛, 표층: 10㎛),

벨트 체적 저항값 10⁹Ω·cm(기체 표면 저항값: 10⁷Ω/cm², 표층 표면 저항값: 10¹¹Ω/cm²),

재질은 기체(10b)로서 폴리 이미드제 내열 수지 필름, 표층(10a)으로서 저항 제어제 탄소를 혼합한 PFA에 의한 저저항 피복층

과 같은 구성의 중간 전사 벨트(10)를 이용하여 도 3의 프린터(100)로 전사지의 양면에 화상을 전사시켜 양면 동시 정착을 행하는 실험을 실시한 결과, 중간 전사 벨트에 대한 토너의 1차 전사 및 전사지에 대한 1·2차 전사 모두 안정하였고, 또한 이송시의 벨트에 대한 전사지의 밀착성도 좋고, 정착도 양면 모두 거의 동등한 정도로 양호한 정착성을 나타내어 전사·이송성 ·정착성 모두 만족시키는 결과를 얻을 수 있었다.

비교예 1: 실시예의 벨트 구성 중, 벨트 두께만을 45㎛(기체: 40㎛, 표층: 5㎛)로 하고, 동일(전사지의 양면에 화상을 전사시켜 양면 동시 정착을 행한다) 한 실험을 실시한 결과, 벨트에 장력을 충분히 가함에도 불구하고 벨트에 플래핑이 일어나고, 화상 전사는 그럭저럭 행할 수 있었지만, 벨트에 대한 전사지의 밀착성이 나쁘며, 정착부까지의 이송 중에 전사지가 편심되어 화상이 흐트러졌다. 게다가 정착시에전사지에 주름이 발생되었다.

비교예 2: 실시예의 벨트 구성 중, 벨트의 저항 제어제를 이온 타입으로 하고(다른 조건은 동일함), 전사지의 일면에만 화상을 전사시켜 정착하는 실험을 행한 결과, 최초의 제1매는 문제없이 전사·정착할 수 있었지만, 연속하여 제2매를 복사(전사지의 일면에만 화상을 전사시켜 정착)한 결과, 정착부 통과후의 벨트의 저항값이 대폭적으로 상승하여 고압 전원의 용량을 초과하여 이후의 전사를 행할 수 없게 되었다. 몇 시간후에 벨트 저항값이 회복되었지만, 재차 실험을 실시하면 마찬가지로 벨트 저항값의 대폭적인 상승이 반복되었다.

그 외에, 벨트의 재질을 변경한 것으로 동일한 실험을 행하였는데, 벨트 표층을 테플론계 이외의 것으로 하면 토너가 벨트에 달라 붙어 이른바 오프셋 화상으로 되었다. 또한, 벨트 기체를 폴리 이미드계 이외의 것으로 한 경우에는 정착 열에 견딜 수 없어서 벨트가 변형 또는 신장되었다.

이와 같이, 본 발명에 따른 내열 전사 벨트를 상기 실시형태의 화상 형성 장치에 장착한 경우, 제2 화상 담지체인 중간 전사 벨트상에 기록 용지를 유지한 상태로 정착을 행하는 방식이면, 양호한 전사·이송·정착성을 얻을 수 있고, 안정한 화상 품질을 얻을 수 있었다.

다음, 본 발명에 따른 내열 전사 벨트를 전사 벨트로부터 기록지를 분리하여 정착 장치로 이송하는 방식의 화상 형성 장치에 응용한 경우에 대하여 설명한다.

도 20에 나타낸 바와 같이, 이 실시형태의 프린터(100B)에서는 정착 장치(30B)를 중간 전사 벨트(10)의 외부에 배치하고 있다. 즉, 용지의 일면 또는 양면에 화상이전사된 기록 용지는 중간 전사 벨트(10)로부터 분리된 후에 정착 장치(30B)의 정착 닙부로 진입되도록 구성되어 있다.

이 외에, 도 3의 프린터와 상이한 점을 들면, 벨트 유닛(20)은 중간 전사 벨트(10)를 가로 방향으로 설치하고 있다. 그리고, 벨트(10)의 루프내에 배치된 제1 전사 수단(21)은 접촉형의 전사 롤러로서 마련되어 있다. 또한, 용지 배출부로서는 장치 윗면에 배출 용지 적재부(40) 외에, 장치 측면에 용지 받이(44)가 추가되어 있다. 나아가, 용지 받이(44)와 반대측 장치 측면에는 제2 용지 공급 장치인 수동 용지 공급 트레이(35)가 마련되어 있다.

이 프린터(100B)에서 용지의 일면 또는 양면에 화상이 전사된 기록 용지는 중간 전사 벨트(10)로부터 분리된 후에 정착 장치(30B)의 정착 닙부로 보내져 미정착 토너 화상이 정착된다. 정착 후의 기록 용지는 정착 장치(30B)의 후단에 마련된 전환톱(42)에 의해 이송 방향이 전환되어 장치 윗면의 배출 용지 적재부(40) 또는 장치 측면의 용지 받이(44)에 배출된다.

이 프린터(100B)의 중간 전사 벨트(10)로서, 상기 실시형태에서 실시예로 설명한 구성, 즉 벨트 두께 160㎛(기체: 150㎛, 표층: 10㎛), 벨트 체적 저항값 10⁹Ω·cm(기체 표면 저항값: 10⁷Ω/cm², 표층 표면 저항값: 10¹¹Ω/cm²), 재질은 기체(10b)로서 폴리 이미드제 내열 수지 필름, 표층(10a)으로서 저항 제어제 탄소를 혼합한 PFA에 의한 저저항 피복층의 내열 전사 벨트를 이용한 결과, 중간 전사 벨트에 대한 토너의 1차 전사 및 전사지에 대한 1·2차 전사 모두 안정하였고, 또한 이송시의 벨트에 대한 전사지의 밀착성도 좋아 전사·이송성 모두 만족시키는 결과를 얻을 수 있었다. 물론, 정착에 관해서는 벨트로부터 분리한 후에 정착 동작이 행해지므로 어떠한 문제도 없어 정착에도 양호한 결과를 얻을 수 있었다.

이상, 본 발명을 도시한 각 실시형태에 의해 설명하였는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 각종 변형이 가능하다.

예컨대, 특허 공개 평 3-253881호 공보에 기재된 장치와 같이, 토너 화상의 극성을 전환하는 구성을 마련하면 1개의 전사 수단에 의해 (전사 수단을 2개 마련하지 않고) 용지 양면에 토너 화상을 전사할 수 있다.

또한, 화상 형성 장치의 양면 기록 방법으로서는 제1면 화상을 전사한 중간 전사 벨트(10)를 1회전시키지 않고 벨트를 역회전시켜서 제1면 화상을 소정의 위치에 이송하도록 구성할 수도 있다. 이 경우에는 단색용의 장치라도 제1의 화상 담지체(감광체(1))와 제2의 화상 담지체(중간 전사 벨트(10))를 이탈 가능하게 하는 구성이 필요하게 된다. 또한, 제1 화상 담지체를 감광체 드럼으로 하지 않고 벨트식의 화상 담지체로 할 수도 있다.

나아가, 실시형태에 있어서의 노광 장치(7)는 레이저 방식이지만, LED에 의한 노광 방식이어도 좋다. 또는 아날로그 노광(아날로그 복사기)에 있어서도 본 발명을 적용한 내열 전사 벨트를 채용할 수 있다. 물론, 화상 형성 장치로서는 프린터에 한하지 않고 복사기나 팩스밀리어도 좋다.

또한, 컬러 화상 형성 장치의 경우의 각색 화상의 형성 순서나, 각색 현상기의 배치 등도 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

나아가, 화상 담지체의 개수를 늘여서 기록 효율을 향상시키도록 한 화상 형성 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 화상 형성 장치에 의하면, 현상 전사 후의 기록 매체를 제2 화상 담지체에 겹친 상태대로 이송하면서 기록 매체에 가시상을 정착하므로, 화상 전사 후, 용지를 제2 화상 담지체로부터 떼지 않고 정착함으로써 화상 흐트러짐의 발생을 방지할 수 있다.

청구항 2의 구성에 의해 토너 화상의 극성을 반전시키는 기구를 마련하지 않고 용지 양면에 화상을 전사할 수 있고, 또한 화상 전사 후, 용지를 제2 화상 담지체로부터 떼지 않고 정착할 수 있어 화상 흐트러짐의 발생을 방지할 수 있다.

청구항 3의 구성에 의해 전자 사진 방식의 화상 형성 장치에 있어서, 토너 화상 전사 후, 용지를 제2 화상 담지체로부터 떼지 않고 정착할 수 있어 화상 흐트러짐의 발생을 방지할 수 있다.

청구항 4의 구성에 의해 일면 기록시에는 제2 화상 담지체로의 화상 전사를 행하지 않으므로 장치의 생산성을 향상시킬 수 있다.

청구항 5의 구성에 의해 이른바 디폴트 조건으로서 일면 기록 또는 양면 기록을 설정함으로써 장치에 있어서의 각종 제어를 간략화할 수 있다.

청구항 6의 구성에 의해 제2 화상 담지체를 냉각하는 냉각 수단을 마련하므로 제2 화상 담지체에 전사된 화상이 정착 장치의 열에 의해 용융되는 것을 방지할 수 있다.

청구항 7의 구성에 의해 제2 화상 담지체에 담지된 가시상이 공기 유통식 냉각 수단에 의해 흐트러지지 않는다.

청구항 8의 구성에 의해 클리닝 수단이 제2 화상 담지체의 이동 방향에서 냉각 수단의 상류 측에 마련되어 있으므로, 클리닝 수단에 의한 클리닝성이 저하되지 않는다.

청구항 9의 구성에 의해 제2 화상 담지체를 엔드리스 벨트형으로 구성함으로써 장치 내의 공간을 유효하게 이용할 수 있다. 또한, 용지 이송성이나 화상 전사·정착 등 면에서 유리하다.

청구항 10의 구성에 의해 전사 영역에서의 벨트형 제2 화상 담지체의 주행을 안정하게 하여 화상 품질의 저하를 방지할 수 있다.

청구항 11의 구성에 의해 세로 이송 방식에 의해 장치내의 공간을 더욱 유효하게 이용할 수 있다.

청구항 12의 구성에 의해 제1 화상 담지체의 상방에 정착 장치를 배치함으로써 제1 화상 담지체에 대한 열의 영향을 방지하고, 또한 장치 밖으로 열을 배출시킴에도 유리하게 된다.

청구항 13의 구성에 의해 정착 장치의 동작 상태에서 제2 화상 담지체를 클리닝하므로 벨트형 제2 화상 담지체로부터 잔류 토너를 용이하게 제거할 수 있다.

청구항 14의 구성에 의해 적어도 제2 화상 담지체를 포함하는 유닛을 장치 본체로부터 개방한 경우에 기록 매채 이송로가 개방되므로 종이 걸림 처리나 보수 작업을 용이하게 할 수 있다.

청구항 15의 구성에 의해 벨트형 제2 화상 담지체의 양쪽에 정착 수단을 배치하여 용지 양면의 화상을 확실하게 정착할 수 있다.

청구항 16의 구성에 의해 기록 매체의 일면에만 화상을 얻는 경우와 기록 매체의 양면에 화상을 얻는 경우에 따라 상기 정착 수단의 온도를 변경하므로 낭비적인 에너지 소비를 억제함과 동시에 양면 기록시에 확실하게 정착을 행할 수 있다.

청구항 17의 구성에 의해 벨트형 제2 화상 담지체의 양쪽에 배치한 정착 수단을 개별적으로 온도 제어할 수 있으므로 일면 기록·양면 기록 쌍방에 있어서 최적한 정착 조건을 얻을 수 있다.

청구항 18의 구성에 의해 용지에 화상 전사 공정을 행하기 전에 제2 화상 담지체가 담지하는 화상이 열에 의해 용융되지 않아 화상 열화를 방지할 수 있다.

청구항 19의 구성에 의해 제2 화상 담지체가 담지하는 화상을 벨트 루프 밖에 배치한 정착 수단에 의해 흐트러지지 않는다.

청구항 20의 구성에 의해 벨트 루프 밖에 배치한 정착 수단을 접리 가능하게 구성할 필요가 없어 장치 구성 및 제어를 간략화할 수 있다.

청구항 21의 구성에 의해 제2 화상 담지체의 온도를 검출함으로써 제2 화상 담지체의 온도가 과도로 상승하는 것을 방지할 수 있음과 동시에 에너지 절약화를 도모할 수 있다.

청구항 22의 구성에 의해 엔드리스 벨트형의 제2 화상 담지체는 이 담지체로부터 분리하는 기록 매체 분리부까지의 전향 각도가 90도 이하로 되도록 마련되어 있으므로 제2 화상 담지체로부터 기록 매체가 분리되는 분리성이 향상된다.

청구항 23의 구성에 의해 엔드리스 벨트형의 제2 화상 담지체로부터의 기록 매체 분리부의 상류측 근처에 정착 수단을 배치하므로, 정착에 의해 가열된 토너 온도가 내려가기 전에 기록 매체가 제2 화상 담지체로부터 분리되어 용지 분리성이 양호하다.

청구항 24의 화상 형성 방법에 의해 용지를 제2 화상 담지체로부터 떼지 않고 정착할 수 있어 정착 공정 전의 화상 열화를 방지할 수 있다.

청구항 25의 발명에 의해, 중간 전사체로 전사한 화상의 대전 극성을 중간 전사체상에서 반전시킴으로써 전사 전압의 극성을 전환하지 않고 용지 양면에 화상을 동시에 전사할 수 있다. 이 때문에, 전사 전압 극성을 전환하기 위한 구성이 불필요하게 되어 비용을 억제할 수 있다.

또한, 용지상에 미정착 화상이 있는 상태에서 전사하지 않아 토너 화상의 흐트러짐이나 전사지의 대전 상승에 의한 문제점이 방지된다.

청구항 26의 구성에 의해 비접촉형 대전 수단을 이용하여 중간 전사체에 전사한 화상의 대전 극성을 반전시키므로 화상을 흩뜨리지 않는다.

청구항 27의 구성에 의해 용지의 각 면에 전사되는 화상의 용지에 대한 위치를 모두 정규적 위치로 할 수 있어 용지의 양면에 동시에 적정한 화상을 전사할 수 있다.

청구항 28의 구성에 의해 제2 화상을 용지에 전사하는 전사 조건으로 제1 화상도 용지에 전사할 수 있다.

청구항 29의 구성에 의해 중간 전사체의 제1 화상을 담지하는 측과 반대측으로부터전사 전계를 가하는 전사 수단을 마련하므로, 전사 수단으로서는 중간 전사체에 접촉하는 방식·비접촉 방식의 어느 것이나 채용할 수 있다.

청구항 30의 구성에 의해 화상을 용지에 전사시키는 전사 수단에 의해 화상 담지체로부터 중간 전사체로 화상을 전사할 수 있다.

청구항 31의 구성에 의해 양면 화상의 전사 완료후에 중간 전사체상에서 그 화상의정착을 행하므로, 장치 레이아웃 면에서 유리하다.

청구항 32의 구성에 의해 일면 화상의 경우는 중간 전사체로의 화상 전사 및 대전 극성의 반전 등을 생략하므로 생산성을 높일 수 있다.

청구항 33의 구성에 의해 일면 화상의 경우에도 용지에 전사된 화상이 스쳐지거나 화상이 흐트러지거나, 방전이 불균일한 등을 방지할 수 있다.

청구항 34의 구성에 의해 화상 담지체의 빛 열화를 초래시키지 않고, 긴 파장의 빛으로 노광을 행할 수 있어 반전 현상(음극성 양극성 현상)으로 화상 품질 향상 및 에너지 절약 효과를 얻을 수도 있다.

청구항 35의 구성에 의해, 내열 전사 벨트는 150∼300℃의 열에 내열성을 가지고, 이 내열 전사 벨트가 기체와 표층으로 이루어지는 2층 구조이고, 벨트 전체로서의 체적 저항이 10⁶∼10¹²Ω·cm이므로, 전사 벨트로서의 전기적인 특성, 용지의 양면에 토너 화상을 전사한 후에 한번에 정착을 행하도록 한 방식의 화상 형성 장치의 중간 전사 벨트에 요구되는 성능을 만족시켜, 양호한 전사·이송·정착성을 얻을 수 있다. 특히, 화상 전사·용지 이송을 행하는 중간 전사 벨트상에 용지를 겹친채로 정착할 수 있다.

청구항 36의 구성에 의해 벨트 기체로서 폴리 이미드계의 내열성 수지 필름을 이용하고, 이 벨트 기체의 표면 저항이 10⁵∼10⁹Ω/cm²이므로, 가열·냉각의 반복에 견딜 수 있는 내열성을 얻을 수 있음과 동시에 환경에 영향받지 않고 안정하게 벨트면에 기록 용지를 유지·이송할 수 있다.

청구항 37의 구성에 의해 벨트 기체의 두께가 50㎛ 이상, 200㎛ 이하이므로, 벨트상에 용지를 겹친 채로 정착함에 있어서의 열 효율과, 벨트로서 필요한 기계적 강도를 양립시킬 수 있다.

청구항 38의 구성에 의해 벨트 표층이PFA, PTFE 등의 테플론계 피복층으로서, 표면의 저항은 10⁸∼10¹²Ω/cm²이므로, 토너의 박리성을 얻을 수 있음과 동시에 전사·이송성에 요구되는 저항값을 얻을 수 있다.

청구항 39의 구성에 의해 벨트 표층의 두께가 20㎛ 이하, 또한 이 층의 표면 조도(Rz)가 10이하이므로, 필요한 열 효율·마모 강도를 얻을 수 있음과 동시에 벨트 표면에 용융 토너가 달라 붙는 것을 방지할 수 있다.

청구항 40의 구성에 의해 저항 제어제로서 탄소 또는 금속 산화물 등의 전자 전도 타입의 물질을 혼합하므로, 열 스트레스에 대하여 강하고, 온도 변화에 의한 저항값의 변동이 없는 벨트를 얻을 수 있다.

청구항 41의 구성에 의해 용지의 양면에 토너 화상을 전사한 후에 한번에 정착을 행하도록 한 방식의 화상 형성 장치에 있어서, 제2 화상 담지체로서의 중간 전사벨트에 양호한 전사·이송·정착성을 얻을 수 있다. 특히, 화상 전사·용지 이송을 행하는 중간 전사 벨트상에 용지를 겹친 채로 정착을 행할 수 있다.

Claims

제1 화상 담지체와 제2 화상 담지체를 구비하고,

상기 제1 화상 담지체로부터 제2 화상 담지체에 일단 전사한 제1가시상(可視像)을 제2 화상 담지체로부터 기록 매체의 일면에 전사함과 동시에 상기 제1 화상 담지체로부터 제2가시상을 기록 매체의 다른 면에 전사함으로써 기록 매체의 양면에 가시상을 전사할 수 있는 화상 형성 장치에 있어서,

가시상 전사 후의 기록 매체를 상기 제2 화상 담지체에 겹친 상태로 이송하면서 기록 매체의 가시상을 정착하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1 화상 담지체와 제2 화상 담지체를 구비하고,

상기 제1 화상 담지체로부터 제2 화상 담지체에 일단 전사한 가시상(可視像)을 제2 화상 담지체로부터 기록 매체의 일면에 전사함과 동시에 상기 제1 화상 담지체로부터 가시상을 기록 매체의 다른 면에 전사함으로써 기록 매체의 양면에 가시상을 전사할 수 있는 화상 형성 장치에 있어서,

상기 제1 화상 담지체에 담지된 가시상을 상기 제2 화상 담지체 또는 기록 매체의 일면에 전사하는 제1 전사 수단과,

상기 제2 화상 담지체에 담지된 가시상을 기록 매체의 다른 면에 전사하는 제2 전사 수단을 구비하고,

가시상 전사 후의 기록 매체를 상기 제2 화상 담지체에 겹친 상태로 이송하면서 기록 매체의 가시상을 정착하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
적어도 감광성을 구비하고 토너 화상 형성 수단에 의해 형성된 토너 화상을 담지하는 제1 화상 담지체와, 이 제1 화상 담지체로부터 전사되는 토너 화상을 담지하는 제2 화상 담지체를 구비한 전자 사진 방식의 화상 형성 장치이고,

상기 제1 화상 담지체로부터 제2 화상 담지체에 일단 전사한 토너 화상을 제2 화상 담지체로부터 기록 매체의 일면에 전사함과 동시에 상기 제1 화상 담지체로부터 토너 화상을 기록 매체의 다른 면에 전사함으로써 기록 매체의 양면에 가시상을 전사할 수 있는 화상 형성 장치에 있어서,

가시상 전사 후의 기록 매체를 상기 제2 화상 담지체에 겹친 상태로 이송하면서 기록 매체의 가시상을 정착하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서,

기록 매체의 일면에만 화상을 얻는 경우, 상기 제1 화상 담지체로부터 직접 가시상을 기록 매체에 전사하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서,

기록 매체의 일면 화상 형성 또는 양면 화상 형성 중의 어느 하나를 기정 조건으로서 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서,

상기 제2 화상 담지체를 냉각하는 냉각 수단을 마련하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제6항에 있어서,

상기 냉각 수단이 공기를 유통시키는 수단을 포함하는 경우, 상기 제2 화상 담지체에 가시상을 전사하는 경우에는 적어도 상기 제2 화상 담지체에 담지된 가시상이 기록 매체에 전사될 때까지는 상기 공기 유통 수단을 동작시키지 않는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제6항에 있어서,

상기 제2 화상 담지체를 클리닝하는 클리닝 수단을 구비하고, 이 클리닝 수단이 상기 제2 화상 담지체의 이동 방향에서 상기 냉각 수단의 상류측에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 화상 형성 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2 화상 담지체가 엔드리스 벨트형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제9항에 있어서,

상기 제1 화상 담지체로부터 제2 화상 담지체 또는 기록 매체로의 가시상 전사 영역 및 상기 제2 화상 담지체로부터 기록 매체로의 가시상 전사 영역이 벨트의 팽팽한 측으로 되도록 상기 제2 화상 담지체를 구성한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제9항에 있어서,

상기 엔드리스형의 제2 화상 담지체에 의해 기록 매체가 세로 방향으로 이송되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제11항에 있어서,

상기 제1 화상 담지체의 상방에 정착 장치를 배치한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제9항에 있어서,

상기 제2 화상 담지체를 클리닝하는 수단을 구비하고, 이 클리닝 수단은 정착 장치의 동작 상태에서 상기 제2 화상 담지체를 클리닝하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제9항에 있어서,

적어도 상기 제2 화상 담지체를 포함하는 유닛을 장치 본체에 대하여 개방 가능하게 구성하고, 이 유닛을 개방한 경우에 기록 매채 이송로가 개방되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제9항에 있어서,

상기 기록 매체의 일면에 전사된 가시상을 정착하는 제1정착 수단을 상기 제2 화상 담지체의 벨트 루프내에 배치하고, 상기 기록 매체의 다른 면에 전사된 가시상을 정착하는 제2 정착 수단을 상기 제2 화상 담지체의 벨트 루프 밖에 배치한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제9항에 있어서,

기록 매체의 일면에만 화상을 얻는 경우와 기록 매체의 양면에 화상을 얻는 경우에 따라 상기 제1 정착 수단과 제2 정착 수단 중의 적어도 한 개 수단의 온도를 변경하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제15항 또는 제16항에 있어서,

상기 벨트 루프내에 배치한 정착 수단과, 상기 벨트 루프밖에 배치한 정착 수단을 개별적으로 온도 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제15항에 있어서,

상기 제2 화상 담지체에 가시상을 전사하는 경우에는 적어도 상기 제2 화상 담지체에 담지된 가시상이 기록 매체에 전사될 때까지는 상기 정착 장치의 가열을 정지 또는 약하게 하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제15항에 있어서,

상기 제2 화상 담지체의 벨트 루프 밖에 배치한 정착 수단을 제2 화상 담지체에 접리 가능하게 마련하고, 상기 제2 화상 담지체에 가시상을 전사하는 경우에는 적어도 상기 제2 화상 담지체에 담지된 가시상이 기록 매체에 전사될 때까지는 상기 제2 화상 담지체의 벨트 루프 밖에 배치한 정착 수단을 제2 화상 담지체로부터 이탈시키는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제15항에 있어서,

상기 제2 화상 담지체의 벨트 루프 밖에 배치한 정착 수단은 제2 화상 담지체에 접촉하지 않는 비접촉형의 정착 수단인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제9항에 있어서,

제2 화상 담지체의 온도를 검출하는 온도 검출 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제9항에 있어서,

상기 엔드리스 벨트형의 제2 화상 담지체는 이 담지체로부터 기록 매체가 분리하는분리부에서의 전향 각도가 90도 이하로 되도록 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제9항에 있어서,

상기 엔드리스 벨트형의 제2 화상 담지체로부터의 기록 매체 분리부의 상류측 근처에 정착 수단을 배치한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1 화상 담지체로부터 제2 화상 담지체로 일단 전사한 가시상을 제2 화상 담지체로부터 기록 매체의 일면에 전사함과 동시에 제1 화상 담지체로부터 가시상을 기록 매체의 다른 면에 전사함으로써 기록 매체의 양면에 가시상을 전사하고, 가시상 전사 후의 기록 매체를 제2 화상 담지체에 겹친 상태로 이송하면서 기록 매체의 가시상을 정착하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 방법.
제1화상 담지체상에 형성한 제1 화상을 제2화상 담지체에 전사하고, 나아가 상기 제1 화상 담지체상에 제2 화상을 형성하며, 상기 제1 및 제2의 화상을 기록 매체의 양면에 동시에 전사하고, 이 기록 매체를 제2 화상 담지체에 의해 정착 공정으로 이송하는 화상 형성 장치에 있어서,

상기 제1 화상 담지체에 형성한 제1 화상을 제2 화상 담지체에 전사한 후, 제2 화상 담지체상에서 제1 화상의 대전 극성을 반전시켜 이 제1 화상 및 상기 제2의 화상을 기록 매체의 양면에 동시에 전사하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제25항에 있어서,

상기 제1 화상의 대전 극성을 비접촉형 대전 수단을 이용하여 역극성으로 반전시키는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제25항에 있어서,

상기 제2 화상 담지체상의 대전 극성이 반전된 제1 화상에 대한 상기 제1 화상 위치가 정규하게 되도록, 상기 제1 화상 담지체상에 제2 화상을 형성하고, 기록 매체의 양면에 제1 화상 및 제2 화상을 동시에 전사하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제27항에 있어서,

상기 기록 매체 양면으로 화상을 동시에 전사할 때에는, 상기 제2 화상 담지체상에서 제1 화상의 대전 극성을 반전시킨 후에 제2 화상을 상기 제1 화상 담지체로부터 기록 매체에 전사하는 조건으로 제1 화상 및 제2 화상을 동시에 전사하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제25항에 있어서,

상기 제2 화상 담지체의 제1 화상을 담지하는 측과 반대측으로부터 전사 전계를 가하는 전사 수단을 마련하고, 이 전사 수단에 의해 제1 화상 및 제2 화상을 기록 매체의 양면에 동시에 전사하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제29항에 있어서,

상기 전사 수단이 제1 화상을 상기 제1 화상 담지체로부터 제2 화상 담지체로 전사하는 전사 수단인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제25항에 있어서,

기록 매체로 상기 제1 화상 및 제2 화상을 전사 완료한 후에 상기 제2 화상 담지체상에서 기록 매체 양면의 화상을 정착하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제25항에 있어서,

기록 매체의 일면에만 화상을 형성하는 경우에는 상기 제1 화상 담지체에 형성한 화상을 직접 기록 매체에 전사하고, 이 기록 매체를 상기 제2 화상 담지체에 의해 정착 공정으로 이송하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제32항에 있어서,

상기 기록 매체로 화상을 전사 완료한 후에 상기 제2 화상 담지체상에서 기록 매체에 화상을 정착시키는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제25항에 있어서,

상기 제1 화상 담지체가 유기 광도전체이고, 이 제1 화상 담지체를 음대전시켜 이것을 노광하여 얻어진 잠상을 음극성의 현상제에 의해 반전 현상하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제1 화상 담지체와 제2 화상 담지체를 구비하고,

제1 화상 담지체로부터 제2 화상 담지체에 일단 전사한 가시상(可視像)을 제2 화상 담지체로부터 기록 매체의 일면에 전사함과 동시에 상기 제1 화상 담지체로부터 가시상을 기록 매체의 다른 면에 전사함으로써 기록 매체의 양면에 가시상을 전사할 수 있는 화상 형성 장치에 장착되는 내열 전사 벨트이고, 상기 제2 화상 담지체로서의 내열 전사 벨트에 있어서,

상기 내열 전사 벨트는 150∼300℃의 열에 내열성을 가지고,

이 내열 전사 벨트는 기체와 표층으로 이루어지는 2층 구조이고, 벨트 전체로서의 체적 저항이 10⁶∼10¹²Ω·cm인 것을 특징으로 하는 내열 전사 벨트.
제35항에 있어서,

상기 벨트 기체로서 폴리 이미드계의 내열성 수지 필름을 이용하고, 이 벨트 기체의 표면 저항은 10⁵∼10⁹Ω/cm²인 것을 특징으로 하는 내열 전사 벨트.
제36항에 있어서,

상기 벨트 기체의 두께가 50㎛ 이상, 200㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 내열 전사 벨트.
제35항에 있어서,

상기 벨트 표층은PFA(PerFluoroAlkoxy), PTFE(PolyTetraFluoroEthylene) 등의 테플론계 피복층으로서, 표면의 저항은 10⁸∼10¹²Ω/cm²인 것을 특징으로 하는 내열 전사 벨트.
제38항에 있어서,

상기 벨트 표층의 두께는 20㎛ 이하, 표면 조도(Rz)는 10이하인 것을 특징으로 하는 내열 전사 벨트.
제35항, 또는 36항, 또는 38항의 어느 한 항에 있어서,

상기 저항값을 얻기 위한 저항 제어제로서 탄소 또는 금속 산화물 등의 전자 전도 타입의 물질을 혼합하는 것을 특징으로 하는 내열 전사 벨트.
제1 화상 담지체와 제2 화상 담지체를 구비하고,

제1 화상 담지체로부터 제2 화상 담지체에 일단 전사한 가시상(可視像)을 제2 화상 담지체로부터 기록 매체의 일면에 전사함과 동시에 상기 제1 화상 담지체로부터 가시상을 기록 매체의 다른 면에 전사함으로써 기록 매체의 양면에 가시상을 전사할 수 있는 화상 형성 장치에 있어서,

상기 제2 화상 담지체로서의 내열 전사 벨트는 기체와 표층으로 이루어지는 2층 구조이고, 벨트 전체로서의 체적 저항은 10⁶∼10¹²Ω·cm인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.