KR20060074882A - 입사광을 난반사하도록 거칠게 된 층 표면을 갖는 다층부재를 특징으로 하는 화상 형성 기구와 상기 다층 부재를만들기 위한 방법 - Google Patents

입사광을 난반사하도록 거칠게 된 층 표면을 갖는 다층부재를 특징으로 하는 화상 형성 기구와 상기 다층 부재를만들기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

벨트는 표면층과 하층을 포함한다. 표면층과 하층 사이의 인터페이스는 입사광을 반사하도록 거칠게 된다.
표면층, 난반사, 전사 부재, 벨트, 발광 부재, 수광 부재

Description

입사광을 난반사하도록 거칠게 된 층 표면을 갖는 다층 부재를 특징으로 하는 화상 형성 기구와 상기 다층 부재를 만들기 위한 방법 {IMAGE FORMING APPARATUS FEATURING A MULTILAYER MEMBER WITH A ROUGHNED LAYER SURFACE TO IRREGULARLY REFLECT INCIDENT LIGHT AND METHOD FOR MAKING THE MULTILAYER MEMBER}
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 벨트와 센서의 개념도.
도2는 기층이 거칠게 되지 않은 벨트의 개념도.
도3은 제1 실시예의 벨트의 변경예의 개념도.
도4는 제1 실시예의 밀도 센서의 설명도.
도5는 제1 실시예에 따른 화상 형성 장치의 개략적인 단면도.
도6은 기층이 거칠게 되지 않은 공지된 형태의 벨트에 대한 밀도 센서로부터의 검출 출력을 도시한 그래프.
도7은 제1 실시예에 따른 기층이 거칠게 된 벨트용 밀도 센서로부터의 검출 출력을 도시한 그래프.
도8은 제1 실시예에 따른 기층이 거칠게 된 벨트용 밀도 센서로부터의 검출 출력을 도시한 그래프.
도9는 두께가 균일하지 않고 기층이 거칠게 되지 않은 이중층 벨트용 밀도 센서로부터의 검출 출력을 도시한 그래프.
도10은 제1 실시예에 따른 두께가 균일하지 않고 기층이 거칠게 된 이중층 벨트용 밀도 센서로부터의 검출 출력을 도시한 그래프.
도11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 화상 형성 기구의 개략적인 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
9 : 고착 장치
11 내지 14 : 감광 드럼
51 내지 54 : 전사 롤러
101 : 인장 롤러
102 : 구동 롤러
103 : 밀도 센서
본 발명은 레이저 빔 프린터 또는 복사기와 같은 화상 형성 기구에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 상기 기구에 적용 가능한 벨트에 관한 것이다.
현재 색 화상 형성 기구는 복수의 감광 드럼 상에 형성된 토너 화상이 중첩되도록 실질적으로 사용되어 왔다. 한 형태의 색 화상 형성 기구는 정전기 운송 벨트에 의해 이송된 기록 재료 상에 토너 화상을 직접 전사함으로써 다색 화상을 형성하는 탠덤 직접 전사식 다색 화상 형성 기구이다(이후로는 벨트는 "ETB"로서 축약하고, 상기 기구는 "ETB 시스템"으로서 칭한다). ETB 시스템에서, 복수의 감광 드럼은 대전 수단에 의해 각각 대전되고, 정전기 잠상은 노광 수단에 의해 감광 드럼 상에 개별적으로 형성된다. 그 후, 현상 수단의 마찰 대전에 의해 음전하 대전된 토너는 토너 화상을 형성하도록 감광 드럼 상의 정정기 잠상에 인가되고, 토너 화상은 ETB에 의해 운송된 기록 재료 상에 직접 전사된다. 토너 화상을 갖는 기록 재료는 ETB로부터 고착 장치로 운반되고, 토너 화상은 기록 재료 상에 고착된다. 이러한 절차를 통해, 완전 칼라 토너 화상이 기록 재료 상에 형성된다.
다른 형태의 색 화상 형성 기구는 감광 드럼으로부터 중간 전사 벨트 상으로 토너를 주 전사하고(이후로는, 필요하다면 "ITB"로 축약됨), 그 후 기록 재료 상에 토너를 종속 전사함으로써 다색 화상을 형성하는 중간 전사식 다색 화상 형성 기구이다(이후로는 상기 기구는 "ITB 시스템"으로 칭함). ITB 시스템에서, ITB는 주 전사 위치에서 감광 드럼과 접촉한다. 감광 드럼 상에 형성된 토너 화상은 ITB 상으로 전사되고(주 전사), 그 후 종속 전사 위치에서 ITB로부터 기록 재료 상으로 전사된다(종속 전사). 때때로 ETB와 ITB는 전사 벨트 또는 벨트로서 일반적으로 그리고 간단하게 칭해진다.
이러한 화상 형성 기구에서, 전사 벨트 상의 토너의 밀도와 위치는 높은 색재현성과 높은 선명도 화상을 달성하도록 검출된다. 밀도와 위치의 검출은 낮은 비용과 높은 정확성으로 인해 광학 센서로써 일반적으로 수행된다. 토너 패치는 전사 벨트 상에 형성되고, 토너의 현재 위치와 밀도는 토너 패치를 사용함으로써, 즉 토너 부분과 토너를 갖지 않는 부분 사이에 반사율의 차이에 기초하여 검출된다. 토너의 위치와 밀도는 검출 결과에 따라 조정된다.
반사성 광 센서는 광학 센서로서 종종 사용된다. 반사성 광학 센서에서, 고정된 각도(예를 들면 약 30도)에서 전사 벨트 상으로 입사되고 전사 벨트에 의해 정반사되는, 광의 세기는 광 트랜지스터와 같은 검출기에 의해 모니터링된다. 광은 광원으로서 작용하는 값싸고 긴 수명의 발광 다이오드로부터 방출되고, 가시광 영역과 근적외선 영역에 걸치는 범위 내의, 즉 400 nm 내지 1000 nm 내의 파장을 갖는다.
전사 벨트는 다양한 특성, 예를 들면 토너의 밀도와 위치를 검출하는 데 요구되는 반사율과, 벨트의 표면이 토너, 캐리어, 클리닝 블레이드 및 기록 재료와의 마찰에 의해 마모되거나 거칠게 되는 것을 방지하는 데 요구되는 마모 저항성과, 내찰상 저항성 및 클리닝 블레이드와 감광 드럼에 대해 스틱 슬립을 방지하기 위한 활주 특성을 갖도록 요구된다.
이러한 특성을 보장하도록, 전사 벨트의 표면을 코팅함으로써 다층 구조를 형성하는 것이 공지되어 있다. 이러한 방법은 높은 성능의 값싼 전사 벨트를 실현시킨다.
그러나, 층 구조에 따라서는, 복수의 층 사이에 광 간섭의 역효과를 방지할 필요성이 존재한다. 예를 들면, 다층 벨트 또는 화상 담지 부재 상에 제공된, 토너의 밀도와 위치 변위가 광학 센서에 의해 검출될 때, 간섭은 검출 정확성을 감소킨다.
본 발명은 다층 벨트 또는 화상 담지 부재에 의해 반사되는 광의 간섭의 영향을 회피시키고, 밀도와 위치 검출의 정확성을 감소시키는 것을 방지하는 벨트 또는 부재를 제공한다.
본 발명의 제1 태양에 따른 화상 형성 기구는, 토너 화상을 담지하기 위한 제1 화상 담지 부재와, 토너 화상이 제1 화상 담지 부재로부터 전사되는 제2 화상 담지 부재와, 제2 화상 담지 부재 상으로 광을 방출하기 위한 발광 부재와, 제2 화상 담지 부재로부터 반사된 광을 수용하기 위한 수광 부재를 포함한다. 제2 화상 담지 부재는 기층과 기층 상에 제공된 표면층을 포함한다. 표면층은 발광 부재로부터 방출되는 광을 투과시킨다. 표면층을 향하는 기층의 표면 측면의 마이크로미터(㎛)로 표현된 표면 거칠기(Ra)는 0.1 ㎛ 이상이다.
본 발명의 제2 태양에 따른 화상 형성 기구는, 기층과 기층 상에 제공된 표면층을 포함하는 벨트와, 벨트 상으로 광을 방출하기 위한 발광 부재와, 벨트로부터 반사된 광을 수용하기 위한 수광 부재를 포함한다. 표면층은 발광 부재로부터 방출된 광을 투과시킨다. 표면층을 향하는 기층의 표면 측면의 표면 거칠기(Ra)는 0.1 ㎛ 이상이다.
본 발명의 제3 태양에 따른 화상 형성 기구는, 기층과 기층 상에 제공된 표면층을 포함하는 벨트와, 벨트 상으로 광을 방출하기 위한 발광 부재와, 벨트로부터 반사된 광을 수용하기 위한 수광 부재를 포함한다. 표면층은 발광 부재로부터 방출된 광을 투과시키고, 벨트는 벨트의 표면 측면과 표면층을 향하는 기층의 표면 측면에서 발광 부재로부터 방출된 광을 반사시킨다. 정반사된 광 성분의 강도에 대한 벨트로부터 반사된 광의 난반사된 광 성분의 강도의 비는 벨트의 표면 측면에서보다 기층의 표면 측면에서 높다.
본 발명의 제4 태양에 따른 벨트는 화상 형성 기구에 적용 가능하며, 기층과, 기층 상에 제공된 표면층을 포함한다. 표면층은 광이 벨트의 표면 측면 상에 제공된 표면층의 표면 측면과 표면층을 향하는 기층의 표면 측면에 의해 반사되도록 광을 투과시킨다. 기층의 표면 측면의 표면 거칠기(Ra)는 0.1 ㎛ 이상이다.
본 발명의 제5 태양에 따른 벨트는 화상 형성 기구에 적용 가능하며, 기층과, 기층 상에 제공된 표면층을 포함한다. 표면층은 광이 벨트의 표면 측면 상에 제공된 표면층의 표면 측면과 표면층을 향하는 기층의 표면 측면에 의해 반사되도록 광을 투과시킨다. 정반사된 광의 성분에 대한 벨트로부터 반사된 광의 난반사된 광 성분의 강도의 비가 표면층의 표면 측면에서보다 기층의 표면 측면에서 높다.
본 발명의 추가의 특징은 첨부된 도면을 참조하여 예시적인 실시예의 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상 형성 기구는 도면을 참조하여 아래에 상세하게 설명된다.
제1 실시예
색 스테이션
본 발명의 제1 실시예에 따른 탠덤 직접 전사식 다색 화상 형성 기구(ETB 시 스템)에 대한 설명이 주어진다. 도5는 전자 사진 공정을 사용하는 색 화상 형성 기구(레이저 프린터 또는 복사기의 화상 형성 섹션)의 개략적인 단면도이다.
화상 형성 기구에서, 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(K) 색에 상응하는 네 개의 독립 색 스테이션은 일렬로 수직 배열되고, 각각의 색 스테이션은 전기 사진 감광기, 현상 장치 및 클리닝 장치를 포함한다. 화상 형성 기구에서, 완전 색 화상은 기록 재료를 운송하면서 각각의 색 스테이션 내에 정전기 운송 벨트 상으로 견인된 기록 재료 상에 화상을 전사함으로써 얻어진다.
드럼 형상의 회전식 전기 사진 감광기(11 내지 14)(이후로는, 감광 드럼으로 칭함)는 30 mm의 직경을 갖는 음전하 대전된 유기 감광기이고, 화상 담지 부재로서 반복적으로 사용된다. 감광 드럼(11 내지 14)은 도5의 화살표에 의해 도시된 시계 방향으로 181 mm/s의 소정 주연 속도(v1)(공정 속력)로 회전된다.
회전 중, 감광 드럼(11 내지 14)은 주 대전 롤러(21 내지 24)에 의해 소정 극성과 소정 포텐셜로 균일하게 대전되고, 그 후 화상 노광 수단(31 내지 34)(예를 들면, 각각은 레이저 다이오드, 다각형 스캐너 및 렌즈 유닛을 포함함)에 의해 화상 노광을 받게 되어, 목표 색 화상을 구성하는 색 성분 화상(옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙 성분 화상)에 상응하는 정전기 잠상이 감광 드럼(11 내지 14) 상에 형성된다.
상기 설명된 주 대전은 1.2 kV의 DC 전압이 1×106 Ω의 실제 저항을 갖는 주 대전 롤러(21 내지 24)에 인가된 상태로 DC 접촉 방법에 의해 수행되고, 주 대 전 롤러(21 내지 24)는 9.8 N의 전체 압력으로써 감광 드럼과 접촉한다. 이러한 대전의 결과로서, 감광 드럼(11 내지 14)의 표면은 - 600 V로 대전된다. 또한, 화상 노광 수단(31 내지 34)은 화상 신호에 따라 변조된 레이저 빔으로써 감광 드럼(11 내지 14)을 조사함으로써, 그 위에 정전기 잠상을 형성한다.
이어서, 정전기 잠상은 색 스테이션 내에 개별적으로 제공된 현상 장치(41 내지 44)(엘로우, 마젠타, 시안 및 블랙)에 의해 현상된다. 현상 장치(41 내지 44)는 상응하는 감광 드럼(11 내지 14)을 향하도록 배치된다. 현상 장치(41 내지 44)는 자성 재료를 포함하지 않은 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙 비자성 토너를 개별적으로 포함하고, 단일 성분 접촉 현상 방법을 채택한다.
각각의 현상 장치(41 내지 44)에서, 현상은 상응하는 감광 드럼에 대향되어 배치된 현상 슬리브를, 현상 블레이드에 의해 토너로써 코팅함으로써, 그리고 감광 드럼(11 내지 14)과 동일한 속도로 회전하는 현상 슬리브에 약 - 500 V를 인가함으로써 수행된다.
ETB 유닛
ETB 유닛(8)은 인장 롤러(101)와 구동 롤러(102)에 의해 팽팽하게 잡아 당겨지고 도5의 화살표에 의해 도시된 방향으로 185 mm/s의 주연 속도(v2)에서 롤러(102)에 의해 회전된다. ETB(8)는 염화 폴리비닐리덴(PVDF)으로 만들어진 기층을 포함하고 1×106 Ω 내지 1×1011 Ω·cm로 조정된 저항을 갖는 이중층 레진 벨트이다. 리브는 사행과 오프셋을 방지하도록 ETB(8)의 모든 후방 측면 에지 상에 고정 된다. 두께(d1)가 50 ㎛과 동등하거나 이보다 작을 때는 파손이 종종 발생하고 두께(d1)가 150 ㎛보다 크거나 이와 동등할 때는 벨트의 설정이 화상에 악영향을 주기 때문에, 기층의 두께(d1)는 50 ㎛보다 크고 150 ㎛보다 작게 설정된다. 표면층[ETB(8)의 외부 표면을 형성하는 층]에 대한 상세한 설명을 포함하여, 이중층 레진 벨트에 대한 상세한 설명이 아래에 설명된다.
전사 부재로서 작용하는 전사 롤러(51 내지 54)는 에피클로로히드린 고무(epichlorohydrin rubber)와 니트릴 부타디엔 고무(NBR)의 복합물로 만들어지고, 이는 1×107 Ω·cm로 조정된 체적 저항을 갖고, 여기에는 높은 압력이 인가될 수 있다. 전사 롤러(51 내지 54)는 ETB(8)의 후방 측면으로부터 2.94 N의 전체 압력이 가해진 ETB(8)를 그 사이에 개별적으로 갖는 감광 드럼(11 내지 14) 사이의 닙과 접촉한다.
기록 재료는 재료 저장 카세트(도시 생략)로부터 공급되고, 전사 진입 안내부를 통해 통과하고, 견인 롤러와 ETB(8) 사이의 ETB(8) 상으로 견인된다. 제1 색 전사 스테이션의 전사 영역에서, 감광 드럼(11) 상에 형성된 토너 화상은 ETB(8) 상으로 견인된 기록 재료 상에 전사된다. 전사 롤러(51)에 인가될 바이어스는 기록 재료의 통과 중 견인 롤러를 통해 통과하는 전류로부터 연산된 ETB(8)와 기록 재료의 임피던스에 기초하여 결정된다. 기록 재료의 한 측면 상의 인쇄가 일반적인 조건에서 수행될 때, 약 + 1.5 kV의 DC 바이어스가 고전압 동력 공급부(81)로부터 색 스테이션으로 인가된다.
기록 재료가 색 스테이션을 통해 통과할 때, 다른 색의 토너 화상은 감광 드럼(11 내지 14)으로부터 기록 재료 상으로 전사됨으로써, 그 위에 완전 색 화상을 형성한다. 모든 색 화상이 전사된 후, 기록 재료는 곡률로 인해 ETB의 후미 단부로부터 분리되고, 완전 색 화상은 고착 장치(9)에 의해 고착된다. 그 후, 기록 재료는 이송 유닛을 거쳐 화상 형성 기구의 외부로 배출되고 이로써 최종 인쇄가 얻어진다.
또한 ETB(8)는, 밀도 제어가 토너 패치를 참조하여 실행될 수 있도록 소위 토너 패치가 직접 전사되는 화상 담지 부재로서 기능한다.
밀도 센서(103)는 높은 색 재현성과 높은 선명도 화상 출력을 달성하도록 ETB(8) 상에 토너의 밀도를 검출하도록 사용된다. 밀도 센서(103)는 입사 광에 대한 반사된 광의 레벨을 검출하는 광학 센서이다.
밀도 센서(103)는 ETB(8) 상에 형성된 토너 패치를 검출하고, 토너 패치를 갖는 ETB(8)의 부분과 토너 패치를 갖지 않는 부분 사이의 반사율의 차이에 기초하여 토너의 현재 위치와 토너 밀도를 체크한다. 도4에 도시된 바와 같이, 밀도 센서(103)는 반사된 주위 광의 바람직하지 않은 영향을 회피하도록 광을 흡수하는 블랙 용기(103a) 내에 배치된 광원과 검출기를 포함한다.
광원은 값싸고 긴 수명을 갖는 발광 다이오드(103b)이고, 가시광 영역 내지 근적외선 영역의 범위 내에서 900 nm의 파장을 갖는 광을 방출한다. 입사 각도와 반사 각도는 모두 30도로 설정된다. 검출기는 발광 다이오드로부터의 광의 정반사된 광을 수용하는 위치에 배치된 광 트랜지스터(103c)(수광 부재)이고, 반사된 광 의 강도를 검출하기 위한 검출기로서 기능한다.
밀도 센서(103)에 의한 검출 결과는 예를 들면, 현상 바이어스와 잠상 포텐셜로 반영되고, 다음의 토너 화상의 형성에 기여한다.
이중층 벨트의 구조
상기 설명한 바와 같이, 제1 실시예에서 사용된 ETB(8)는, 1.0 ㎛의 두께를 갖는 전방 코팅층(아크릴 코팅층)이 PVDF로 만들어지고 약 100 ㎛의 두께를 갖는 기층 상에 제공된 이중층 구조를 갖는다. 기층은 표면층 바로 아래에 배치된 하층으로서 작용한다.
PVDF는 때때로 그 생산성과 비용 이점으로 인해, 벨트의 재료로서 사용된다. 그러나, PVDF와 같은 범용 엔지니어링 플라스틱은 탄성 계수의 지수로서 작용하는 영률이 낮기 때문에, ETB(8)에 인가되는 인장의 이완 및 발생이 반복될 때, ETB(8)의 팽창 및 수축의 정도는 증가한다. ETB(8)는 벨트 유닛 내에서 회전할 때마다, 인장 롤러(101)와 구동 롤러(102) 주위로 반복적으로 권취된다. ETB(8)가 이러한 롤러 주위로 권취된 그러한 상태에서, ETB(8)의 내부 표면의 주연부는 그 ETB(8)의 두께로 인해 외부 표면의 주연부와 차이를 갖고, 즉 외부 주연부는 증가하고 내부 주연부는 감소한다. 권취로 인해, ETB(8)는 반복적으로 팽창되고 수축되어 피로를 받는다. 그 결과, 인장 라인이 기록 재료의 공급 방향으로 ETB(8) 상에 형성된다. 상기 설명된 단점을 극복하도록, PVDF 벨트의 표면은 때때로 코팅된다. 제1 실시예에서, 아크릴 레진은 표면층의 재료로서 사용된다. 아크릴 레진은 그 영률과 경도가 높기 때문에 단일층 PVDF 벨트의 상기 설명된 단점을 극복할 수 있다.
아크릴 표면층의 두께(d2)는 0.1 내지 5.0 ㎛의 범위 내로 설정되는 것이 바람직하다. 전방 코팅층은 두께(d2)가 0.1 ㎛보다 작을 때 사용에서 마모되거나 유실될 수도 있고, 대조적으로, 두께(d2)가 5.0 ㎛보다 클 때 크랙이 발생할 수도 있다.
화상이 단일층 PVDF 벨트를 사용함으로써 6만장의 기록 시트 상에 형성되었을 때, 인장 라인이 ETB(8) 상에 형성되었고 그 결과 화상 상에 관찰되었다. 대조적으로, 30만장 이상의 기록 시트 상의 인쇄가 아크릴 레진의 표면층을 갖는 이중층 벨트를 사용함으로써 수행되었지만, 인장 라인은 화상에서 관찰되지 않았다. 따라서, ETB 유닛의 수명은 PVDF 단일 층 벨트가 사용될 때 6만장 인쇄로 되지만, 이중층 벨트가 사용될 때 30만장 이상의 인쇄로 증가될 수 있었다. 즉, 이는 수명이 단일 층 PVDF 벨트를 사용한 유닛의 수명보다 5배 이상으로 증가될 수 있다는 것을 확증한다.
구체적으로, 아크릴 표면층을 갖는 PVDF 벨트는 다음의 방법에 따라 생산되었다. 케트젠블랙(Ketjenblack)[라이언 코오포레이션(Lion corporation)으로부터 입수된 EC600]의 질량 당 10 %의 입자가 PVDF 레진[구레하 케미컬 인더스트리 코., 엘티디(Kureha Chemical Industry Co., Ltd)로부터 입수함] 내에 혼합되고, 혼합물은 합성물을 형성하도록 섞인다. 그 후, 합성물은 100 ㎛의 두께를 갖는 시트로 성형되고, 시트는 실린더와 유사하게 성형됨으로써, 전사 벨트의 기층을 형성한다. 전사 벨트의 기층은, 조인트 단계가 적용예에 악영향을 주지 않고 충분한 강도가 보장되도록 시트의 모든 단부가 결합된다면 임의의 방법으로써 형성될 수도 있다. 예를 들면, 플라스틱 시트는 일본 특허 공개 제7-205274호에 개시된 바와 같이, 시트의 모든 단부를 단지 용접함으로써 실린더와 유사하게 성형될 수도 있다. 다르게, 플라스틱 시트는 다른 열팽창 계수를 갖는 두 개의 원통형 다이 사이에 권취될 수도 있고, 일본 특허 제3441860호 내에 개시된 바와 같이, 다이와 함께 전체적으로 가열될 수도 있다. 본 발명의 제1 실시예에서, 전사 벨트의 기층은 일본 특허 제3441860호의 방법을 사용함으로써 얻어졌다.
또한, 약 1 ㎛의 두께를 갖는 표면층은 슬릿 코팅으로써 기층의 표면 상에 다음의 표면층 코팅 액체를 코팅하고 자외선 광선을 조사함으로써 형성되었다. 표면층 코팅 액체는 자외선 경화 아크릴 레진 용액[제이에스알 코포레이션(JSR COrporation)으로부터 입수한 "Desolite", 50 중량 퍼센트 함유]의 100 비율과, 주석 안티몬산 입자 분산 용액[니산 케미컬 인더스트리스, 엘티디.(Nissan Chemical Industries, Ltd.)에서 입수된 "CELNAX", 20 중량 퍼센트 함유]의 25 비율과 메틸 이소부틸 케톤의 75 비율을 포함하도록 준비되었다.
한편, 이중층 벨트의 표면층이 투명할 때, 검출 정확성에서 편차가 존재한다.
벨트는 표면층의 두께가 균일하도록 일반적으로 생산된다. 그러나, 생산에서 정확성이 제한되고, 나노-차수(nano order) 정확성을 보장하기는 매우 어렵다. 따라서, 표면층의 두께는 약간의 편차를 갖는다.
광은 나노 차수의 범위 내의 파장을 갖는다. 벨트의 표면 측면에 의해 반사된 광과 벨트의 표면층과 기층 사이의 간섭에 의해 반사된 광 사이의 간섭은 표면 층의 두께에 따라 편차를 갖는다. 이는 표면 측면으로부터의 반사된 광과 간섭으로부터 반사된 광이 그 사이의 광학 경로의 길이의 편차에 의해 서로 강해지거나 약해지기 때문이다.
밀도 검출 중, 벨트의 표면 측면으로부터 반사된 광과 표면층과 기층 사이에서 반사된 광 사이의 간섭의 상태는 표면층의 두께의 편차로 인해 불균일하게 된다. 회전하는 벨트의 표면 측면으로부터 반사된 광이 밀도 센서에 의해 검출될 때, 밀도 센서로부터의 출력은 상기 설명된 바와 같이, 표면층의 두께에서의 약간의 편차로 인해 편차를 갖는다.
제1 실시예의 표면층이 높은 투과성 아크릴 레진으로 만들어지기 때문에, 간섭의 편차는 상당하게 나타난다.
도9는 이중층 벨트가 불균일한 두께와 거칠게 되지 않은 기층을 갖는 표면층을 포함할 때 얻어진 밀도 센서로부터의 출력의 파장을 도시한다. 간섭의 레벨은 표면층의 두께의 편차로 인해 불균일하게 되고, 불균일성은 검출 센서로부터의 출력의 파형의 편차로 나타난다. 도2는 기층의 표면 측면이 거칠게 되지 않은 ETB(16)에 의해 반사된 광을 도시하는 개념도이다. 발광 다이오드(103b)로부터 방출된 광은 ETB(16)의 표면 측면과, 표면층과 기층 사이의 인터페이스에 의해 정반사되고, 표면 측면과 인터페이스에 의해 반사된 모든 광 빔은 광 트랜지스터(103c)로 진입한다. 두 위치에서 반사된 광 빔은 다른 광학 경로 길이를 갖기 때문에, 표면층의 두께에 따라, 광 트랜지스터(103c)로 진입할 때 서로 강해지거나 약해진다.
간섭은 표면층이 투명한(높은 투과성) 레진으로 만들어지기 때문에 발생된다. 표면층의 투과성은, 예를 들면 광 트랜지스터(103c)의 감도에 종속되기 때문에 절대적으로 판별될 수 없지만, 30 % 이상(반사를 고려하여 9%)일 때, 간섭의 문제가 발생한다.
또한, 낮은 투과성을 갖는 재료로 표면층을 만듦으로써 기층에 의한 광의 반사를 제거하는 것도 구상할 수 있다. 그러나 이러한 경우, 재료의 선택에서 유연성의 정도가 낮아지고, 또한 표면층의 두께에 따라, 광 투과를 완전히 방지하는 것은 어렵다.
대조적으로, 제1 실시예에서, 이중층 ETB(8)에서 기층의 표면 거칠기는 표면층과 기층 사이의 난반사 광에 대해 특정된다. 이는 기층과 표면층 사이의 간섭에 의해 정반사되는 광 성분을 감소시키고 ETB(8)의 표면 측면에 의해 반사된 광과 밀도 검출 중 인터페이스에 의해 반사된 광 사이의 간섭을 방지한다. 결국, 반사된 광과 노이즈의 기부 라인 편류(drift)를 감소시키고 정확한 밀도 검출을 달성하는 것이 가능하다. ETB(8)의 표면 측면보다 기층을 거칠게 만듦으로써, 정반사된 광의 강도에 대한 난반사된 광의 강도의 비는 ETB(8)의 표면 측면에서보다 표면층을 향하는 기층의 측면 표면에서 높다.
보다 구체적으로, 기층의 표면 거칠기(Ra)는 기층에서 광의 정반사를 감소시키고 이로써 표면층에서 정반사와 함께 간섭을 감소시키도록 0.1 ㎛ 이상으로 설정된다. 또한, 밀도 검출 중 정반사된 광의 출력이 안정화되고 밀도 검출이 정확하게 제어된다. 부수적으로, 제1 실시예의 이점은 표면 거칠기(Ra)가 3.0 ㎛일 지라 도 제공되는 것이 확인되었다.
표면 거칠기(Ra)가 너무 높을 때, 인장 라인을 회피하기 위한 전방 코팅층의 효과는 약해진다. 표면 거칠기(Ra)가 1.5 ㎛ 이하일 경우, 인장 라인은 5백만 장의 기록 시트의 기록이 수행었을 때조차 관찰되지 않았다. 대조적으로, 표면 거칠기(Ra)가 3.0 ㎛일 때, 인장 라인은 35만 장의 기록 시트의 기록 후 관찰되었다. 따라서, 표면 거칠기(Ra)는 1.5 ㎛ 이하가 바람직하다.
제1 실시예에서 사용된 ETB(8)는 랩핑 시트로써 시임리스 벨트(seamless belt)의 표면 측면을 거칠게 하고 이후 측면 상의 전방 코팅층을 형성함으로써 성형된다.
시임리스 벨트(기층 벨트)는 인장 롤러(도시 생략)에 의해 팽팽하게 잡아 당겨지고, 그 표면은 회전하면서 랩핑 시트와 접촉하여 거칠게 된다. 이러한 목적을 위해 사용되는 랩핑 시트는 12 ㎛의 입자 크기를 갖고 3M 코오포레이션사에 의해 제조된 랩핑 필름이다.
제1 실시예에서, 두 개의 다른 표면 거칠기를 갖는 다음의 벨트가 형성되었다. 원하는 표면 거칠기는 랩핑 시간을 조정함으로써 얻어졌다.
기층의 표면 거칠기(Ra)는 거칠게 하기 전 0.05 내지 0.06 ㎛(Rz = 0.22 ㎛ 내지 0.24 ㎛)이었다. 기층은 표면 거칠기(Ra)가 0.07 ㎛ 내지 0.09 ㎛(Rz=0.38 ㎛ 내지 0.40 ㎛)로 그리고 0.10 ㎛ 내지 0.15 ㎛(Rz = 0.44 ㎛ 내지 0.46 ㎛)로 되도록 거칠게 되었다. 표면 거칠기(Ra)는 미츠토요 코오포레이션(Mitutoyo Corporation)에 의해 제조된 Surftest SJ-301로써, JIS(일본 산업 표준)-B-00601에 기초한 방법으로 측정되었다. 측정 길이는 4.0 mm이었고, 절삭값은 0.8 mm이었다.
표면 거칠기(Ra)는 다음의 방식으로 연산된 산술적 평균 거칠기로 나타낸다. 기준 길이의 섹션은 거칠기 커브 상에 평균 라인으로부터 샘플링된다. X축이 섹션의 평균 라인의 방향을 지시하고, Y 축은 종방향 크기를 지시할 때, 표면 거칠기(Ra)는 다음의 공식에 의해 주어지고, y = f(x)일 때 마이크로 미터(㎛)로 표현된다.
Figure 112005076466907-PAT00001
또한, Rz는 다음의 방식으로 연산된 10개 지점 평균 거칠기를 나타내고 마이크로 미터(㎛)로 표현된다. 기준 길이의 섹션은 거칠기 커브 상의 평균 라인으로부터 샘플링된다. 샘플링된 섹션의 평균 라인으로부터의 5개의 가장 높은 피크의 높이와 평균 라인으로부터 5개의 가장 낮은 골의 깊이는 종방향 크기의 방향으로 측정된다. 높이의 절대값의 평균과 깊이 절대값의 평균의 합은 마이크로 미터(㎛)로 표현된다.
표면층으로 작용하는 아크릴 코팅층은 다른 레벨로 거칠게 된 각각의 벨트 상에서 디핑되고(dipping), 따라서 이중층 벨트를 형성함으로써 1.0 ㎛의 두께로 형성된다.
도6은 거칠게 되지 않은 기층을 갖는 공지된 형태의 벨트에 대한 밀도 센서로부터의 정반사 출력을 도시한 그래프이다. 도7 및 도8은 두 개의 레벨로 걸칠게 된 기층을 개별적으로 갖는 벨트에 대한 밀도 센서로부터의 정반사 출력을 도시한 그래프이다. 이러한 그래프에서, 수평축은 밀리미터(mm)로 표현된 원주 방향의 벨트 상의 위치를 지시하고, 수직축은 밀도 센서로부터의 출력(출력 전압)을 지시한다. 새로운 벨트가 사용되었고, 그 위에 토너 화상을 갖지 않게 공회전 구동되었다.
상기 설명된 검출 결과는 기층의 표면을 거칠게 한 것이 기부 라인 편류를 감소시키고 안정된 정반사 출력을 보장한다는 것을 나타낸다.
거칠게 하기 전(도6), 출력은 출력 중심에 대해 약 20 % 내지 25 %의 범위 내에서 편차를 가졌다. 대조적으로, 표면 거칠기(Ra)가 약 0.07 내지 0.09 ㎛(도7)로 되도록 거칠게 만드는 작업이 수행되었을 때, 센서 출력의 편차는 10 % 내지 12 %로, 즉 거의 반으로 감소될 수 있었다. 표면 거칠기(Ra)가 0.10 내지 0.15 ㎛(도8)이었을 때, 편차는 10 % 이하로 감소될 수 있었다.
제1 실시예에서, 기층의 표면 거칠기(Ra)는 표면층과 기층 사이의 인터페이스에서 광의 정반사를 방지하고, 광이 표면층에 의해 정반사된 광과 간섭하는 것을 방지하도록 특정된다. 이는 안정적인 검출을 달성시킨다.
도10은 도9에 도시된 파형을 갖는 공지된 이중층 벨트(표면층의 두께는 광범위하게 편차를 가짐)와 동일한 형태의 벨트에서 기층이 거칠게 만들어지는 작업을 받았을 때의 밀도 센서에 의해 생산된 출력의 파장을 도시한다. 이 경우에, 기층의 표면 거칠기(Ra)는 0.10 내지 0.13 ㎛이다.
밀도 센서로부터의 출력의 파형은 공지된 이중층 벨트의 불균일한 두께로 인해 광범위한 편차를 갖는다. 대조적으로, 도10에 도시된 바와 같이, 제1 실시예의 벨트에서는, 밀로 센서로부터의 출력의 파형은 거의 편차를 갖지 않고, 표면층의 두께가 균일한 지에 관계없이 안정적인 출력이 생산될 수 있다.
이러한 방식으로, 이중층 벨트의 기층의 표면 거칠기(Ra)는 기층에서 정반사를 회피하도록 0.1 ㎛ 이상으로 설정된다. 결국, 기층과 표면층 사이로 반사된 광의 간섭이 방지되고, 밀도 검출은 높은 정확성으로써 일정하게 제어되고, 양호한 화상 형성이 달성된다.
ETB(8)는 제1 실시예의 도1에 도시된 이중층 구조를 갖지만, 최하층, 기층(하층) 및 표면층을 포함하는 도3에 도시된 삼중층 벨트(8') 및 다른 다층 벨트가 채택될 수도 있다.
본 발명에서, 표면층은 광 투과 특성을 갖고, 표면층과 다음 층(기층, 하층) 사이로의 광반사를 허용한다. 예를 들면, 층이 복수의 화학적으로 다른 층을 포함할 때, 모든 층 섹션은 광 투과 특성을 갖지만, 상기 층은 하나의 표면층으로서 간주된다. 또한, 두 개의 투명한 층이 벨트의 전방 측면 상에 제공될 때, 제2 층은 기층과 표면층의 일부로서 이중으로 된다. 광이 때때로 최표면층과 제2 층 사이로 반사되기 때문에, 최표면층과 제2 층은 제1 실시예에서 표면층과 기층에 개별적으로 상응한다. 또한, 광은 제2 층과 그 아래에 제공된 최하층 사이로 때때로 반사된다. 이러한 경우, 최표면층과 제2 층의 조합은 표면층으로서 작용하고 최하층은 기층으로서 작용한다.
기층, 표면층 및 다른 층의 재료로서 사용되는 레진은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리스티렌, 폴리아미 드, 아크릴 레진, 플로오르카본 레진, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테리프탈레이트, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에테르 술폰, 폴리에테르 니트릴, 열가소성 폴리이미드, 폴리에테르 에테르 케톤, 굴열성 액정 폴리머, 비열가소성 폴리이미드, 방향족 폴리아미드 및 열가소성 엘라스토머이다.
표면층은 실리콘 경화 코팅 레진, 플로오르카본 레진, 폴리카보네이트(PC) 또는 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)로 만들어지는 것이 바람직하다.
제2 실시예
본 발명의 제2 실시예에 따른 중간 전사 방법이 지금부터 설명된다. 제2 실시예는 기록 재료의 형태가 제1 실시예의 ETB를 사용하는 방법보다 전사에 영향을 덜 준다는 점에서 이점을 갖는다.
화상 형성 기구의 구성
도11은 제2 실시예의 따른 화상 형성 기구의 개략적인 구조도이다. 화상 형성 기구는 옐로우 화상, 마젠타 화상, 시안 화상 및 블랙 화상을 개별적으로 형성하는 네 개의 화상 형성 스테이션(1Y, 1M, 1C 및 1K)을 포함한다. 화상 형성 스테이션(1Y, 1M, 1C, 1K)은 규칙적인 간격으로 일렬로 배열된다.
화상 형성 스테이션(1Y, 1M, 1C, 1K)은 화상 담지 부재로서 작용하는 감광 드럼(2a, 2b, 2c 및 2d)을 개별적으로 포함한다. 대전 롤러(3a, 3b, 3c 및 3d), 현상 장치(4a, 4b, 4c 및 4d), 주 전사 롤러(5a, 5b, 5c 및 5d), 드럼 클리닝 장치(6a, 6b, 6c 및 6d)가 감광 드럼(2a, 2b, 2c 및 2d) 주위에 개별적으로 배치된다. 노광 장치(7a, 7b, 7c 및 7d)는 대전 롤러(3a, 3b, 3c 및 3d)와 현상 장치(4a, 4b, 4c 및 4d) 상에 개별적으로 배치된다.
감광 드럼(2a, 2b, 2c 및 2d)은 30.0 mm의 외부 직경을 갖는 음전하 대전된 유기 감광(OPC) 드럼이다. 각각의 감광 드럼(2a, 2b, 2c 및 2d)에는, OPC 층이 예를 들면 알루미늄으로 만들어진 드럼 기부 상에 제공된다.
접촉 대전 수단으로 작용하는 대전 롤러(3a, 3b, 3c 및 3d)는 소정 압력으로써 감광 드럼(2a, 2b, 2c 및 2d)과 개별적으로 접촉한다.
현상 장치(4a, 4b, 4c 및 4d)는 2개 성분 현상 방법을 채택하고 옐로우 토너, 마젠타 토너, 시안 토너 및 블랙 토너를 개별적으로 포함한다.
접촉 전사 수단으로서 작용하는 주 전사 롤러(5a, 5b, 5c 및 5d)는 소정 압력으로써 감광 드럼(2a, 2b, 2c 및 2d)의 표면과 접촉하면서, 중간 전사 부재로서 작용하는 중간 전사 벨트(8)가 그 사이에 배치된다. 중간 전사 벨트(8)는 구동 롤러(111), 종속 전사 대향 롤러(112) 및 피구동 롤러(113)에 의해 팽팽하게 잡아 당겨진다. 98 N의 인장 부하는 중간 전사 벨트(8)가 구동 롤러(111)에 대해 슬립되지 않도록 압력 수단(도시 생략)에 의해 피구동 롤러(113) 상에 부과된다. 구동 롤러(111), 종속 전사 대향 롤러(112) 및 피구동 롤러(113)는 전기적으로 접지된다.
다른 접촉 전사 수단으로서 작용하는 종속 전사 롤러(119)는 종속 전사 섹션에서 소정 압력으로써 종속 전사 대향 롤러(112)와 접촉하면서, 중간 전사 벨트(8)가 그 사이에 배치된다.
고착 장치(121)는 고착 롤러(121a)와 압력 롤러(121b)를 포함하고, 종속 전사 롤러(119)와 종속 전사 대향 롤러(112)의 좌측 측면 상에 배치된다.
반사성 광학 기록 재료 센서(40) 및 투과성 광학 기록 재료 센서(50)는 화상 형성 기구의 종속 전사 섹션에 이르기 전, 기록 재료(P)가 통과하는 위치에 배치된다.
제2 실시예의 상기 설명된 화상 형성 기구에 의해 수행되는 화상 형성 작동이 지금부터 설명된다. 화상 형성 시작 신호가 출력될 때, 화상 형성 스테이션(1Y, 1M, 1C, 1K) 내의 감광 드럼(2a, 2b, 2c 및 2d)은 약 117 mm/s의 소정 이동 속도(v1)로 도11의 화살표 방향(반시계 방향)으로 구동 장치(도시 생략)에 의해 회전된다. 대전 바이어스가 대전-바이어스원(도시 생략)으로부터 인가되는 대전 롤러(3a, 3b, 3c 및 3d)는 소정 음전하 포텐셜(제2 실시예에서는 약 -650 V)로 감광 드럼(2a, 2b, 2c 및 2d)의 표면을 개별적으로 그리고 균일하게 대전한다. 노광 장치(7a, 7b, 7c 및 7d)는 호스트 컴퓨터(도시 생략)로부터 광학 신호로 색 분리된 화상 신호 입력을 변환한다. 광학 신호로서 작용하는 레이저 신호는 화상 정보에 따라 정전기 잠상을 형성하도록 대전된 감광 드럼(2a, 2b, 2c 및 2d) 상에서 스캐닝된다.
처음에, 감광 드럼(2a) 상에 형성된 정전기 잠상은 가시 옐로우 토너 화상으로 되도록 음전하 현상 바이어스가 현상 바이어스원으로부터 인가되는 현상 장치(4a)에 의해 옐로우 토너로써 역현상된다. 제2 실시예에서, 현상 바이어스는 - 400 V의 DC 전압 성분 상에 1.5 kVpp의 AC 전압 성분을 중첩함으로써 얻어지고, 3 kHz의 진동수와 직사각형 파형을 갖는다.
그 후 옐로우 토너 화상은 양전하 주 전사 바이어스(vt1)(제2 실시예에서 약 + 200 V의 고정된 전압으로 제어됨)가 주 전사 바이어스원(9a)으로부터 인가되는 주 전사 롤러(5a)에 의해 제1 주 전사 위치(Ta)에서 중간 전사 벨트(8) 상으로 전사된다. 이 경우, 중간 전사 벨트(8)는 화살표의 방향으로 그리고 감광 드럼(2a, 2b, 2c 및 2d)의 회전과 함께 120 mm/s의 소정 이동 속도(v2)로 구동 롤러(111)의 회전에 의해 이동된다(회전된다).
옐로우 토너 화상이 전사되는 중간 전사 벨트(8)의 부분은 구동 롤러(111)의 구동에 의해 화상 형성 스테이션(1M)으로 이동된다. 화상 형성 스테이션(1M)에서, 감광 드럼(2b) 상에 형성되는 마젠타 토너 화상은 제2 주 전사 위치(Tb)에서 중간 전사 벨트(8) 상으로 유사하게 전사된다. 마젠타 토너 화상은 주 전사 바이어스(vt1)가 주 전사 바이어스원(9b)으로부터 인가되는 주 전사 롤러(5b)에 의해 중간 전사 벨트(8) 상의 옐로우 토너 화상 상에서 중첩된다.
이어서, 시안 및 블랙 토너 화상이 중간 전사 벨트(8) 상에 중첩된 옐로우 및 마젠타 토너 화상 상으로 유사하게 전사된다. 시안 및 블랙 토너 화상은 화상 형성 스테이션(1C 및 1K)의 감광 드럼(2c 및 2d) 상에 개별적으로 형성되고, 제3 및 제4 주 전사 위치(Tc 및 Td)로 전사된다. 전사는 주 전사 바이어스(vt1)가 전사 바이어스원(9c 및 9d)으로부터 인가되는 주 전사 롤러(5c 및 5d)에 의해 수행된다. 결국, 완전 색 화상이 중간 전사 벨트(8) 상에 형성된다.
중간 전사 벨트(8) 상에 완전 칼라 토너 화상의 선단부가 종속 전사 롤러 (119)와 종속 전사 대향 롤러(112) 사이의 종속 전사 위치(Tn2)에 도달하는 시기와 동시에, 기록 재료(P)는 종속 전사 위치(Tn2)로 이송된다. 그 후, 완전 칼라 토너 화상은 양전하 종속 전사 바이어스(본 실시예에서 + 20 ㎂)가 종속 전사 바이어스원(20)으로부터 인가되는 종속 전사 롤러(119)에 의해 기록 재료(P) 상으로 전사된다(종속 전사).
위치 센서(104)는 중간 전사 벨트(8)에 대향되어 배치된다. 위치 센서(104)는 제1 실시예에서의 밀도 센서(103)와 실질적으로 유사한 구조를 갖는다. 위치 센서(104)는 중간 전사 벨트(8) 상의 특정 위치가 그곳을 통과하는 시기를 검출하도록 중간 전사 벨트(8) 상에 형성된 토너 화상 또는 소위 토너 패치를 감지한다. 기록 재료(P)가 위치 센서에 의해 검출되는 시기에 따라 종속 전사 위치(Tn2)로 이송되기 때문에, 중간 전사 벨트(8) 상의 토너 화상은 기록 재료(P) 상에 적절한 위치 상으로 종속 전사될 수 있다.
기록 재료(P)는 완전 색 화상이 그 위에 형성된 후 고착 장치(121)로 이송되고, 고착 장치(121) 내의 고착 롤러(121a)와 압력 롤러(121b) 사이의 고착 닙에서 가열되고 가압된다. 상기 설명된 공정을 통해, 화상 형성 작동이 완료된다.
상기 설명된 주 전사 공정 중, 감광 드럼(2a, 2b, 2c 및 2d) 상에 남은 토너는 드럼 클리닝 장치(6a, 6b, 6c 및 6d)에 의해 제거되고 수집된다. 또한, 종속 전사 후 중간 전사 벨트(8)의 표면 상에 남은 토너는 벨트 클리닝 장치(115)에 의해 제거되고 수집된다.
이러한 화상 형성 기구에서, 레이저 광이 스캐닝된 방향은 주 스캐닝 방향을 나타내고, 감광 드럼(2a, 2b, 2c 및 2d), 중간 전사 벨트(8) 및 기록 재료(P)가 이동하는 화살표에 의해 도시된 방향은 서브 스캐닝 방향을 나타낸다.
중간 전사 벨트
화상 담지 부재로서 작용하는 중간 전사 벨트(8)는 제1 실시예에서 설명된 ETB(8)와 동일한 구조를 갖는다. 즉, 중간 전사 벨트(8)는 1×106 Ω 내지 1×1011 Ω·cm로 조정된 저항을 갖는 PVDF 기층과 아크릴 레진으로 만들어진 표면층을 포함하는 이중층 벨트이다. 중간 전사 벨트(8)의 모든 후방 측면 에지 상에 고정된 리브는 벨트의 사행과 오프셋을 방지한다.
중간 전사 벨트를 사용하는 화상 형성 기구에서, 또한 벨트의 기층이 0.1 ㎛ 이상의 표면 거칠기(Ra)를 가질 때, 정확한 밀도 검출이 가능하고 양호한 완전 색 화상이 얻어진다는 것이 확인되었다.
제2 실시예의 중간 전사 벨트(ITB)에서, 또한 표면층과 기층 사이의 인터페이스에서 광의 반사는 0.1 ㎛ 이상으로 기층의 표면 거칠기(Ra)를 설정함으로써 방지된다. 또한, 표면층의 두께와 관계없이, 위치 센서(104)로부터의 안정된 출력이 얻어질 수 있다. 이는 종속 전사를 위한 정확한 위치 설정을 가능하게 한다.
제3 실시예
본 발명의 제3 실시예의 기본 구성은 상기 설명된 제1 실시예와 유사하다.
제3 실시예에서, 기층은 1×106 Ω 내지 1×1011 Ω·cm로 조정된 저항을 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 레진으로 만들어진다. 기층의 원하는 표면 거 칠기(Ra)는 기층 내의 입자를 거칠할 때 입자로서 유리 미세 입자, 실리카, PMMA 또는 질화 붕소와 같은 충전물을 분산함으로써 얻어진다. 전방 코팅층은 제1 및 제2 실시예에 사용된 것과 유사한 방식으로, 기층의 표면 상에 아크릴 레진, 실리콘 경화 코팅 레진, 플로오르 카본 레진, PC 또는 PMMA 레진과 같은 레진으로 만들어진다.
기층의 표면 거칠기(Ra)는 분산되는 입자의 평균 직경과 혼합양(혼합 비율)을 조정함으로써 0.11 내지 0.15 ㎛로 설정된다. 2.0 ㎛의 두께를 갖는 전방 코팅층은 이중층 벨트를 형성하도록 기층 상에 제공된다. 또한 제3 실시예의 이중층 벨트는 제1 및 제2 실시예와 유사하게, 밀도 센서가 안정된 출력을 생산하는 것을 가능하게 하였다.
이러한 방식으로, 기층의 표면 거칠기(Ra)는 거칠게 한 입자를 분산시킴으로써 0.1 ㎛ 이상으로 설정된다. 이는 벨트의 표면층의 두께와 관계없이 밀도 센서로부터 안정된 출력을 보장하고, 반사 출력의 편차를 회피하고, 정확한 밀도 검출 제어를 가능하게 한다.
또한 제3 실시예는 제2 실시예에 설명된 ITB에 적용 가능하다.
제4 실시예
본 발명의 제4 실시예의 기본 구성은 상기 제1 실시예의 것과 유사하다.
제4 실시예에서, 기층의 표면은 구형 입자 또는 규칙적인 형태를 갖지 않는 입자를 블래스팅함으로써 거칠게 된다. 블래스팅은, 예를 들면 물체 상에 연마 처리 입자를 날림으로써, 물체의 표면을 연마 처리하기 위한 방법이다.
기층의 표면 거칠기(Ra)는 블래스팅에 의해 1.0 내지 1.5 ㎛의 범위 내로 조정된다. 약 1 ㎛ 내지 2 ㎛의 두께를 갖는 전방 코팅층은 이중층 벨트를 형성하도록 기층 상에 제공된다. 또한, 기층은 벨트의 전체를 걸쳐 거칠게 되지 않고, 원하는 표면 거칠기를 얻도록 벨트의 일부에서만 거칠게 된다. 거칠게 된 부분은 밀도 센서(103)에 대향된 벨트의 영역에 상응한다, 예를 들면, 밀도 센서(103)가 벨트의 한 측면에 대향될 때, 단지 그 한 측면만이 거칠게 된다. 이는 적어도 밀도 센서(103)에 대향된 영역만이라도 거칠게 되는 한, 밀도 검출 정확성을 증가시키는 데 만족할만 하기 때문이다. 기층이 제1 및 제2 실시예와 유사하게 블래스팅을 받게될 때 안정적인 출력이 밀도 센서로부터 생산될 수 있다는 것이 확인되었다.
따라서, 블래스팅에 의해 0.1 ㎛ 이상으로 원하는 영역에서 기층의 표면 거칠기(Ra)를 설정함으로써, 벨트의 표면층의 두께에 관계없이, 안정된 출력이 얻어질 수 있고, 정확한 밀도 검출이 가능하다. 그 결과, 화상 형성 기구는 양호한 완전 칼라 화상을 형성할 수 있다.
이중층 벨트의 기층의 표면은 제4 실시예에서 블래스팅에 의해 거칠게 된다. 기층이 내부 주형을 사용함으로써 형성될 때, 내부 주형의 내부 표면의 거칠기는 기층의 내부 거칠기(Ra)가 0.1 ㎛ 이상이 되도록 조정된다. 이 경우, 유사한 이점이 제공될 수 있다.
제4 실시예에서는, 또한 제2 실시예에 설명된 ITB가 적용 가능하다.
제5 실시예
본 발명의 제5 실시예의 기본 구성은 상기 설명된 제1 실시예에 사용된 것과 유사하다.
제5 실시예에서, 벨트의 기층은 원통형 부재 주위로 열가소성 필름을 귄취하고, 필름의 모든 단부를 겹쳐서 위치시키고, 권취된 필름 상에 튜브형 부재(외부 주형)를 끼워 맞춤하고 그리고 단부를 결합시키도록 필름을 가열함으로써 튜브와 유사하게 성형된다.
기층의 표면 거칠기(Ra)는 0.1 ㎛ 이상, 바람직하게 튜브형 부재(외부 주형)의 내부 벽의 표면을 조정함으로써, 0.1 내지 0.15 ㎛의 범위 이내로 설정된다. 약 1 내지 2 ㎛의 두께를 갖는 전방 코팅층이 이중층 벨트를 형성하도록 기층 상에 형성된다. 이러한 벨트는 제1 내지 제4 실시예의 것과 유사한 방식으로, 안정된 출력이 밀도 센서로부터 생산될 수 있다는 것이 확인되었다.
이러한 방식으로, 기층의 표면 거칠기(Ra)는 튜브형 부재(외부 주형)의 내부 표면의 거칠기를 조정함으로써 0.1 ㎛ 이상으로 설정된다. 결국, 안정적인 출력이 벨트의 표면층의 두께와 관계없이, 밀도 센서로부터 생산될 수 있고, 밀도 검출은 정확하게 수행될 수 있고, 양호한 완전 색 화상이 얻어질 수 있다.
제5 실시예에서는, 제2 실시예에 설명된 ITB가 또한 적용 가능하다.
상기 설명된 실시예에서 화상 형성 기구는 ETB 또는 ITB로서 이중층 벨트를 사용한다. 또한 본 발명은 다른 방식으로 사용되는 다른 타입의 벨트에 대해 적용 가능하고, 뿐만 아니라 표면층과 기층 사이의 인터페이스로부터 반사된 광에 의한 간섭이 센서에 악영향을 주는 것을 방지하도록 적용된다. 또한, 본 발명은 프린터 뿐만 아니라, 복사기 및 팩시밀리 기구와 같은 다른 화상 형성 기구 또는 이러한 기능이 조합된 다기능 기구에도 적용 가능하다. 이 경우에도, 유사한 이점이 달성될 수 있다.
본 발명이 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예에 제한되지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 다음의 청구의 범위는 모든 변경예, 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 가장 폭넓게 해석되야 할 것이다.

Claims (36)

  1. 토너 화상을 담지하기 위한 제1 화상 담지 부재와,
    토너 화상이 제1 화상 담지 부재로부터 전사되는 제2 화상 담지 부재와,
    제2 화상 담지 부재 상으로 광을 방출하기 위한 발광 부재와,
    제2 화상 담지 부재로부터 반사된 광을 수용하기 위한 수광 부재를 포함하고,
    제2 화상 담지 부재는 기층과 기층 상에 제공된 표면층을 포함하고, 표면층은 발광 부재로부터 방출되는 광을 투과시키고, 표면층을 향하는 기층의 표면 측면의 표면 거칠기(Ra)는 0.1 ㎛ 이상인 화상 형성 기구.
  2. 제1항에 있어서, 제2 화상 담지 부재의 표면의 부분 상에 제공된 기층의 표면 측면의 표면 거칠기(Ra)는 0.1 ㎛ 이상이고, 상기 부분은 발광 부재로부터 방출된 광을 반사하는 화상 형성 기구.
  3. 제1항에 있어서, 표면층은 아크릴 레진으로 만들어지는 화상 형성 기구.
  4. 제1항에 있어서, 기층의 표면 측면은 거칠게 된 표면인 화상 형성 기구.
  5. 제1항에 있어서, 기층의 표면 측면의 윤곽은 기층 내에 입자를 혼합함으로써 형성되는 화상 형성 기구.
  6. 제1항에 있어서, 표면층의 투과성은 30 % 이상인 화상 형성 기구.
  7. 제1항에 있어서, 제2 화상 담지 부재는 기록 재료 상으로 그 위에 제공된 토너 화상을 전사하는 화상 형성 기구.
  8. 제1항에 있어서, 제2 화상 담지 부재는 기록 재료를 담지할 수 있고, 기록 재료 상에 제1 화상 담지 부재로부터 토너 화상을 전사할 수 있는 화상 형성 기구.
  9. 기층과 기층 상에 제공된 표면층을 포함하는 벨트와,
    벨트 상으로 광을 방출하기 위한 발광 부재와,
    벨트로부터 반사된 광을 수용하기 위한 수광 부재를 포함하고,
    표면층은 발광 부재로부터 방출된 광을 투과시키고, 표면층을 향하는 기층의 표면 측면의 표면 거칠기(Ra)는 0.1 ㎛ 이상인 화상 형성 기구.
  10. 제9항에 있어서, 벨트의 표면의 부분 내에 제공된 기층의 표면 측면의 표면 거칠기(Ra)는 0.1 ㎛ 이상이고, 상기 부분은 발광 부재로부터 방출되는 광을 반사하는 화상 형성 기구.
  11. 제9항에 있어서, 표면층은 아크릴 레진으로 만들어지는 화상 형성 기구.
  12. 제9항에 있어서, 기층의 표면 측면은 거칠게 된 표면인 화상 형성 기구.
  13. 제9항에 있어서, 기층의 표면 측면의 윤곽은 기층 내에 입자를 혼합함으로써 형성되는 화상 형성 기구.
  14. 제9항에 있어서, 표면층의 투과성은 30 % 이상인 화상 형성 기구.
  15. 기층과 기층 상에 제공된 표면층을 포함하는 벨트와,
    벨트 상으로 광을 방출하기 위한 발광 부재와,
    벨트로부터 반사된 광을 수용하기 위한 수광 부재를 포함하고,
    표면층은 발광 부재로부터 방출된 광을 투과시키고, 벨트는 벨트의 표면 측면과 표면층을 향하는 기층의 표면 측면에서 발광 부재로부터 방출된 광을 반사시키고,
    정반사된 광 성분의 강도에 대한 벨트로부터 반사된 광의 난반사된 광 성분의 강도의 비가 벨트의 표면 측면에서보다 기층의 표면 측면에서 높은 화상 형성 장치.
  16. 제15항에 있어서, 벨트의 부분에서 정반사된 광 성분의 강도에 대한 벨트로 부터 반사된 광의 난반사된 광 성분의 강도의 비가 벨트의 표면 측면에서보다 기층의 표면 측면에서 높고, 상기 부분은 발광 부재로부터 광을 반사시키는 화상 형성 장치.
  17. 제15항에 있어서, 표면층은 아크릴 레진으로 만들어지는 화상 형성 기구.
  18. 제15항에 있어서, 기층의 표면 측면은 거칠게 된 표면인 화상 형성 기구.
  19. 제15항에 있어서, 기층의 표면 측면의 윤곽은 기층 내에 입자를 혼합함으로써 형성되는 화상 형성 기구.
  20. 제15항에 있어서, 표면층의 투과성은 30 % 이상인 화상 형성 기구.
  21. 화상 형성 기구에 적용 가능한 벨트이며,
    기층과,
    기층 상에 제공된 표면층을 포함하고,
    표면층은 광을 투과시키고,
    표면층을 향하는 기층의 표면 측면의 표면 거칠기(Ra)는 0.1 ㎛ 이상인 벨트.
  22. 제21항에 있어서, 표면층은 아크릴 레진으로 만들어지는 벨트.
  23. 제21항에 있어서, 기층의 표면 측면은 거칠게 된 표면인 벨트.
  24. 제21항에 있어서, 기층의 표면 측면의 윤곽은 기층 내에 입자를 혼합함으로써 형성되는 벨트.
  25. 제21항에 있어서, 표면층의 투과성은 30 % 이상인 벨트.
  26. 화상 형성 기구에 적용 가능한 벨트이며,
    기층과,
    기층 상에 제공된 표면층을 포함하고,
    표면층은 광이 벨트의 표면 측면 상에 제공된 표면 층의 표면 측면과 표면층을 향하는 기층의 표면 측면에 의해 반사되도록 광을 투과시키고,
    정반사된 광 성분의 강도에 대한 벨트에 의해 반사된 광의 난반사된 광 성분의 강도의 비가 표면층의 표면 측면에서보다 기층의 표면 측면에서 높은 벨트.
  27. 제26항에 있어서, 표면층은 아크릴 레진으로 만들어진 벨트.
  28. 제26항에 있어서, 기층의 표면 측면은 거칠게 된 표면인 벨트.
  29. 제26항에 있어서, 기층의 표면 측면의 윤곽은 기층 내에 입자를 혼합함으로써 형성되는 벨트.
  30. 제26항에 있어서, 표면층의 투과성은 30 % 이상인 벨트.
  31. 화상 형성 기구에 적용 가능한 전사 부재이며,
    기층과,
    기층 상에 제공된 표면층을 포함하고,
    표면층은 광을 투과시키고,
    표면층을 향하는 기층의 표면 측면의 표면 거칠기(Ra)는 0.1 ㎛ 이상인 전사 부재.
  32. 화상 형성 기구에 적용 가능한 전사 부재이며,
    기층과,
    기층 상에 제공된 표면층을 포함하고,
    표면층은 광이 전사 부재의 측면 표면 상에 제공된 표면층의 표면 측면과 표면층을 향하는 기층의 표면 측면에 의해 반사되도록 광을 투과시키고,
    정반사된 광 성분의 강도에 대한 벨트에 의해 반사된 광의 난반사된 광 성분의 강도의 비가 표면층의 표면 측면에서보다 기층의 표면 측면에서 높은 전사 부 재.
  33. 화상 형성 기구용 벨트를 만들기 위한 방법이며,
    기층을 제공하는 단계와,
    기층 상에 표면층을 제공하는 단계를 포함하고,
    표면층은 발광 부재로부터 방출된 광을 투과시키고,
    표면층을 향하는 기층의 표면 측면의 표면 거칠기(Ra)는 0.1 ㎛ 이상인 방법.
  34. 화상 형성 기구용 벨트를 만들기 위한 방법이며,
    기층을 제공하는 단계와,
    기층 상에 표면층을 제공하는 단계를 포함하고,
    표면층은 발광 부재로부터 방출된 광을 투과시키고, 벨트는 벨트의 표면 측면에서 그리고 표면층을 향하는 기층의 표면 측면에서 발광 부재로부터 방출된 광을 반사시키고,
    정반사된 광의 성분의 강도에 대한 벨트로부터 반사된 광의 난반사된 광 성분의 강도의 비가 벨트의 표면 측면에서보다 기층의 표면 측면에서 높은 방법.
  35. 화상 형성 기구용 벨트를 만들기 위한 방법이며,
    기층을 제공하는 단계와,
    기층 상에 표면층을 제공하는 단계를 포함하고,
    표면층은 광을 투과시키고,
    표면층을 향하는 기층의 표면 측면의 표면 거칠기(Ra)는 0.1 ㎛ 이상인 방법.
  36. 화상 형성 기구용 벨트를 만들기 위한 방법이며,
    기층을 제공하는 단계와,
    기층 상에 표면층을 제공하는 단계를 포함하고,
    표면층은 광이 벨트의 표면 측면 상에 제공된 표면층의 표면 측면과 표면층을 향하는 기층의 표면 측면에 의해 반사되도록 광을 투과시키고,
    정반사된 광 성분의 강도에 대한 벨트에 의해 반사된 광의 난반사된 광 성분의 강도의 비가 표면층의 표면 측면에서보다 기층의 표면 측면에서 높은 방법.
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