KR20070087505A - 화상 형성 장치 - Google Patents

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KR20070087505A
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명의 화상 형성 장치는, 토너상을 담지하면서 회전되는 화상 담지 부재와, 화상 담지 부재로부터 토너상이 1차 전사되고 기록재 상에 토너상이 2차 전사되는 중간 전사 벨트와, 화상 담지 부재로부터 토너를 제거하고 화상 담지 부재의 회전 축방향에 있어서의 전체 길이는 화상 담지 부재보다 짧은 화상 담지 부재 클리닝 부재와, 토너상이 1차 전사되는 중간 전사 벨트의 표면과 접촉하여 중간 전사 벨트를 굴곡시키는 굴곡 부재를 포함하고, 화상 담지 부재의 회전 축방향에 있어서, 화상 담지 부재 클리닝 부재의 길이를 Ldrcln로 설정하고, 중간 전사 벨트의 길이를 Lb로 설정하고, 굴곡 부재의 길이를 Lr로 설정하면, Lb > Ldrcln > Lr의 관계이다.
화상 형성 부재, 화상 담지 부재, 중간 전사 벨트, 화상 담지 부재 클리닝 부재, 굴곡 부재

Description

화상 형성 장치 {IMAGE FORMING APPARATUS}
도1은 제1 실시예의 화상 형성 장치의 부재들의 폭들 간의 관계를 도시하는 도면.
도2는 제1 실시예의 화상 형성 장치의 개략 구성도.
도3은 제1 실시예의 화상 형성 장치의 처리 유닛의 개략 구성도.
도4는 화상 형성 장치의 부재들의 폭들 간의 관계를 도시하는 도면.
도5는 제1 실시예의 중간 전사 벨트의 어긋남 규제의 구성을 도시하는 도면.
도6은 제1 실시예의 화상 형성 장치의 중간 전사 유닛의 굴곡 부재의 단부에서의 중간 전사 벨트의 경사를 도시하는 도면.
도7은 비교예의 화상 형성 장치의 부재들의 폭들 간의 관계를 도시하는 도면.
도8은 종래의 화상 형성 장치의 중간 전사 유닛의 굴곡 부재의 단부에서의 중간 전사 벨트의 경사를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 감광 드럼
2: 1차 대전 유닛
3: 스캐너 유닛
4: 현상 장치
6: 드럼 클리너
8: 급송 카세트
41: 현상제 용기
42: 현상 슬리브
43: 자석 롤러
44: 규제 블레이드
45: 현상실
46: 교반실
47: 보급실
51: 중간 전사 벨트
52: 구동 롤러
53: 1차 전사 롤러
54: 텐션 롤러
55: 중간 전사 벨트 클리너
56: 2차 전사 내부 롤러
57: 2차 전사 외부 롤러
58: 중간 전사 벨트 클리너 대향 롤러
59: 가압 굴곡 롤러
61: 감광 드럼 클리너 블레이드
62: 반송 스크류
81: 필업 롤러
82: 반송 롤러
512: 리브
541: 테이퍼부
551: 중간 전사 벨트 클리너 블레이드
552: 반송 스크류
[문헌 1] 일본 특허 공개 평09-222804호
[문헌 2] 일본 특허 공개 제2003-149953호
본 발명은 화상 담지 부재에 형성된 토너상을 회전하는 중간 전사체에 1차 전사하고, 1차 전사상을 기록재 상에 2차 전사하여 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 굴곡 부재에 의해 토너상을 담지하는 외주면으로부터 내주면에 중간 전사체를 굴곡시키는 화상 형성 장치에 관한 것이다.
최근, 전자 사진 장치에서는, 시장으로부터 고화질화, 고내구화, 저비용화, 풀 컬러화 등의 요구가 높아지고 있다. 특히, 요즘은 컬러 프린터 및 컬러 복사기의 보급으로 인해 사무실에서의 서류의 풀 컬러화의 실현이 진행되고 있고, 풀 컬 러를 단색 화상의 속도와 유사한 속도로 출력하는 장치의 실현에 대한 요구가 증가하고 있다.
이런 요구를 만족하기 위해, 소위 탠덤형 풀 컬러 화상 형성 장치가 주목받고 있다. 탠덤형 화성 형성 장치는 복수의 감광체가 배열되는 방식으로 구성된 장치이고, 감광체 각각은 개별로 현상 장치를 구비하고, 감광체 각각에 단색 토너 화상을 형성하며, 단색 토너 화상은 전사되어 순차적으로 겹쳐져서 기록재 위로 합성 컬러 화상이 기록된다.
탠덤 화상 형성 장치에서는, 1개의 감광체에 의해 여러 번(보통 4회) 화상 형성 동작을 반복함으로써 감광체 상에 합성 풀 컬러 화상을 형성하는, 소위 1 드럼형 화상 형성 장치와 비교하여 인쇄 속도가 상당히 증가하여 인쇄 시간이 현저히 감소될 수 있다. 그러나, 이러한 탠덤형 화상 형성 장치는 복수의 화상 형성부를 갖기 때문에, 장치가 대형화되기 쉽다.
탠덤형 화상 형성 장치는 직접 전사 방식 및 중간 전사 방식으로 분류된다. 직접 전사 방식에 따르면, 감광체 상의 화상은 기록재 반송 벨트에 의해 반송되는 시트 상에 전사 장치에 의해 순차적으로 직접 전사된다. 중간 전사 방식에 따르면, 감광체 상의 화상이 1차 전사 장치에 의해 일시적으로 중간 전사 벨트에 순차적으로 전사된 후, 중간 전사 벨트 상의 화상은 2차 전사 장치에 의해 기록재에 일괄 전사된다.
중간 전사 방식에 따르면, 2차 전사 위치가 비교적 자유롭게 설정될 수 있고, 기록재가 감광체와 접촉하지 않기 때문에 감광체의 오염을 방지할 수 있는 이 점이 있다. 따라서, 최근, 중간 전사 방식이 특히 주목받고 있다.
이런 중간 전사 방식을 이용하는 장치로서, 중간 전사 벨트의 이동 방향에 대하여 2차 전사 위치의 하류 측 및 1차 전사 위치의 상류 측에 중간 전사 벨트를 외주면으로부터 가압하는 굴곡 부재가 제공된 화상 형성 장치가 제안되어 있다(일본 특허 공개 평09-222804호 참조).
이런 화상 형성 장치에서는, 굴곡 부재에 의해서 중간 전사 벨트가 내측으로 가압되어 벨트가 내측으로 움푹 들어가도록 경로가 변경됨으로써 그 외측에 빈 공간을 형성한다. 이런 빈 공간에 다른 장치가 배치될 수 있으므로, 전체 화상 형성 장치를 소형화할 수 있다.
이런 굴곡 부재를 이용하는 화상 형성 장치에서는, 중간 전사 벨트 클리닝 부재의 양 단부로부터 누설된 토너가 중간 전사 벨트와 굴곡 부재 사이에서 가압된 상태로 벨트와 접촉하면, 토너는 굴곡 부재에 고착되어 중간 전사 벨트가 손상될 위험이 있다.
한편, 도8에 도시한 바와 같이, 현가 롤러(103) 주위에 현가되어 화살표에 의해 도시된 방향으로 회전 가능한 중간 전사 벨트(100)에 대하여, 2차 전사 위치의 하류 측 및 1차 전사 위치의 상류 측에 중간 전사 벨트 클리닝 부재(101) 및 굴곡 부재(102)가 설치되고, 굴곡 부재(102)의 폭방향 길이는 중간 전사 벨트 클리닝 부재(101)의 폭방향 길이보다 짧게 설정되는 구성이 제안되어 있다(일본 특허 공개 제2003-149953호 참조).
그러나, 굴곡 부재(102)의 폭이 중간 전사 벨트 클리닝 부재(101)의 폭보다 짧게 설정되는 상기의 구성은 이하의 문제점을 갖는다.
즉, 굴곡 부재(102)의 폭이 중간 전사 벨트 클리닝 부재(101)의 폭보다 짧기 때문에, 굴곡 부재(102)의 폭은 중간 전사 벨트(100)의 폭보다 상당히 짧다. 따라서, 굴곡 부재(102)의 단부에서, 중간 전사 벨트(100)가 중간 전사 벨트(100)의 장력에 의해 굴곡 부재(102)의 측으로 쓰러져 버리는 현상이 생기거나, 또는 굴곡 부재(102)의 단부 상에 응력이 집중함으로 인해 중간 전사 벨트(100)의 주름이 발생하기 쉽게 된다
따라서, 중간 전사 벨트 클리닝 부재(101)의 단부에서, 중간 전사 벨트(100)와 중간 전사 벨트 클리닝 부재(101)의 접촉 상태는 불안정하게 되어 클리닝 불량이 발생하기 쉽다.
다양한 연구들의 결과로서, 중간 전사 벨트(100)의 단부의 토너 오물은 일본 특허 공개 제2003-149953호에 개시된 중간 전사 벨트 클리닝 부재(101)의 양 단부로부터 누설된 토너에 의해서만 항상 야기되는 것은 아니다. 누설된 토너보다는 오히려, 감광 드럼의 단부에 축적된 토너가 중간 전사 벨트(100)로 전이하여 토너 오물이 축적된다.
화상 형성 장치에서는, 현상 장치 및 감광 드럼 클리너는 감광 드럼 주위에 배치된다. 감광 드럼 클리너의 길이 방향의 양 단부로부터 누설된 토너에, 추가로 현상 장치 등으로부터 비산된 토너가 감광 드럼의 길이 방향의 양 단부에 축적되어 장기간의 내구로 인한 토너 오물의 띠가 형성된다. 감광 드럼 클리너는 감광 드럼 클리너가 감광 드럼과의 접촉을 안정되게 하기 위해 감광 드럼보다 짧게 설정된다.
감광 드럼의 단부의 토너 오물이 중간 전사 벨트(100)와 접촉하기 때문에, 중간 전사 벨트(100)의 단부 상에 감광 드럼의 단부에 형성된 토너 오물의 띠가 전이 적층된다. 상기한 바와 같이 형성된 중간 전사 벨트의 단부의 토너 오물이 중간 전사 벨트(100)와 굴곡 부재(102) 사이에서 가압된 상태로 벨트와 접촉하게 되면, 토너는 굴곡 부재(102) 상에 고착되어 중간 전사 벨트(100)가 손상될 위험이 있다.
본 발명의 목적은, 화상 담지 부재에 형성된 토너 오물이 중간 전사체를 거쳐 굴곡 부재로 전이하는 것을 방지할 수 있는 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 토너상을 담지하면서 회전되는 화상 담지 부재와, 화상 담지 부재로부터 토너상이 1차 전사되고 토너상이 기록재 상에 2차 전사되는 중간 전사 벨트와, 화상 담지 부재로부터 토너를 제거하고 화상 담지 부재의 회전 축방향에 있어서의 전체 길이는 화상 담지 부재보다 짧은 화상 담지 부재 클리닝 부재와, 토너상이 1차 전사되는 중간 전사 벨트의 표면과 접촉하여 중간 전사 벨트를 굴곡시키는 굴곡 부재를 포함하고, 화상 담지 부재의 회전 축방향에 있어서, 화상 담지 부재 클리닝 부재의 길이를 Ldrcln로 설정하고, 중간 전사 벨트의 길이를 Lb로 설정하고, 굴곡 부재의 길이를 Lr로 설정하면, Lb > Ldrcln > Lr의 관계인 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 특징들은 첨부된 도면들을 참조하여 예시적인 실시예들의 이하의 설명으로부터 명백할 것이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 화상 형성 장치를 설명한다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 화상 형성 장치의 개략을 도시하는 단면 설명도이다. 본 실시예의 화상 형성 장치는 4개의 감광 드럼을 갖고 중간 전사체를 이용하는 탠덤형의 풀 컬러 전자 사진 화상 형성 장치이다.
[화상 형성 장치의 전체 구성]
우선, 화상 형성 장치의 전체 구성은 도2를 참조하여 화상 형성 동작과 함께 간단히 설명한다. 본 실시예의 화상 형성 장치는 전자 사진 시스템에 의해 컬러 화상을 형성한다.
화상 형성 장치에 있어서, 4개의 처리 유닛은 대략 수평하게 배치된다. 즉, 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙의 색의 토너상을 형성하는 처리 유닛 Pa, Pb, Pc 및 Pd는 도2의 좌측으로부터 순서대로 배치된다. 처리 유닛들은 토너의 색들이 다른 것을 제외하고는 대략 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 도면에서 각 참조번호에 부착된 참조부호 a, b, c 및 d를 생략해서 설명한다.
1차 대전 유닛(2), 현상 장치(4) 및 드럼 클리너(6)는 각 처리 유닛(P)에서 감광 드럼(1) 주위에 배치된다. 화상 신호에 따라 레이저빔을 조사하는 스캐너 유닛(3)은 감광 드럼(1) 상방에 배치된다.
중간 전사 부재로서의 중간 전사 벨트(51)는 각 감광 드럼(1)과 접촉하도록 회전 가능하게 제공된다. 1차 전사 롤러(53)는 중간 전사 벨트(51)를 개재하도록 감광 드럼(1)의 대향 위치에 제공된다.
화상이 형성되면, 반시계 방향으로 회전되는 감광 드럼(1)의 표면은 1차 대전 유닛(2)에 의해 균일하게 대전된다. 화상 신호에 따른 레이저빔이 스캐너 유닛(3)으로부터 조사되어, 정전 잠상이 형성된다. 이 잠상은 현상 장치(4)에 의해 토너로 현상되어 가시화된다.
토너상은 1차 전사 롤러(53)에 바이어스 전압을 인가함으로써 중간 전사 벨트(51) 상에 1차 전사된다. 화상 형성 스테이션에 의해 형성된 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙의 색의 토너상들은 중간 전사 벨트(51) 상에 겹쳐져서 전사되어 컬러 화상이 형성된다. 화상 기록부로서 제공되는 2차 전사부에 있어서 2차 전사 외부 롤러(57)에 바이어스 전압을 인가함으로써, 컬러 화상은 급송 카세트(8)로부터 필업 롤러(81) 및 반송 롤러(82)에 의해 반송되는 기록재(S) 상에 2차 전사되어 기록된다.
토너상이 전사되는 기록재는 정착 장치(7)로 안내되고 토너상에 열 및 압력이 인가되어 토너상은 기록재 상에 정착된다. 그 후, 화상 형성 장치의 외측으로 배출된다.
처리 유닛(P)의 각 부의 구성을 설명한다. 도3에 도시한 바와 같이, 처리 유닛(P)은 화상 담지 부재로서 회전 가능하게 지지되는 감광 드럼(1)을 갖는다. 감광 드럼(1)은 기본적으로 알루미늄으로 이루어진 도전성 기재(11) 및 도전성 기재(11)의 외주 주위에 형성된 광도전층(12)으로 구성된다. 감광 드럼(1)은 중심에 지지축(13)을 갖고, 회전 중심으로서 지지축(13)을 중심으로 화살표 R1 방향으로 구동 수단(미도시)에 의해 회전된다.
대전 롤러(2)는 감광 드럼(1) 상방에 배치된다. 대전 롤러(2)는 감광 드럼 표면과 접촉하여 음극의 전위로 표면을 균일하게 대전시킨다. 전체 대전 롤러(2)는 롤 형상으로 형성된다.
현상 장치(4)는 2개의 성분의 현상제가 수용된 현상제 용기(41)를 갖는다. 현상 슬리브(42)는 감광 드럼(1)과 마주하는 현상제 용기(41)의 개구부 내에 회전 가능하게 배치된다. 현상 슬리브(42) 상에 현상제를 담지하기 위한 자석 롤러(43)는 현상 슬리브(42)의 회전에 대해 회전되지 않도록 현상 슬리브(42) 내에 고정식으로 배치된다. 현상 슬리브(42) 상에 담지되는 현상제를 규제하여 얇은 현상제층을 형성하는 규제 블레이드(44)는 현상제 용기(41)의 현상 슬리브(42)의 하부 위치에 부착된다. 또한, 구획된 현상실(45) 및 교반실(46)이 현상제 용기(41) 내에 제공된다. 보급용 토너를 수용하는 보급실(47)은 현상제 용기(41) 상방에 제공된다.
현상 시에, 현상제층은 현상 슬리브(42) 상에 형성된다. 현상 슬리브(42)에 전원(48)으로부터 현상 바이어스 전압을 인가함으로써, 감광 드럼(1) 상에 형성된 정전 잠상이 토너상으로서 현상된다.
감광 드럼 클리너(화상 담지 부재 클리닝 부재)(6)는 감광 드럼 클리너 블레이드(61) 및 반송 스크류(62)로 구성된다. 감광 드럼 클리너 블레이드(61)는 가압 수단(미도시)에 의해 소정 각도 및 압력으로 감광 드럼(1)과 접촉하고, 감광 드럼(1)의 표면 상에 잔류한 토너를 회수한다. 회수된 잔류 토너는 반송 스크류(62)에 의해 반송 배출된다.
[중간 전사 벨트 및 클리너]
중간 전사 벨트(51)는 PC, PET 또는 PVDF 등의 유전성 수지로 이루어진다. 본 실시예에서는, 체적 저항률 108 Ω·cm(JIS-K6911 규칙에 준거하는 프로브를 사용함: 인가 전압은 100 V, 인가 시간은 60초, 23 ℃, 50 % RH임) 및 두께 t(= 100 ㎛)를 갖는 PI 수지가 사용된다. 다른 체적 저항률 및 두께의 다른 재료도 사용될 수 있다.
중간 전사 벨트(51)는 구동 롤러(52), 텐션 롤러(54), 2차 전사 내부 롤러(56) 등에 의해 현가된다. 중간 전사 벨트(51)는 구동 롤러(52)에 의해 도2에서 화살표 R3 방향으로 회전된다.
텐션 롤러(54)에 의해 화살표 R4 방향으로 중간 전사 벨트(51)에 소정 장력(본 실시예에서는 5 kg)이 인가된다.
중간 전사 벨트(51) 상의 전사 잔류 토너는 중간 전사 벨트 클리너(55)에 의해 제거 회수된다. 중간 전사 벨트 클리너(55)는 중간 전사 벨트 클리너 블레이드(551) 및 반송 스크류(552)로 구성된다. 중간 전사 벨트 클리너 블레이드(551)는 가압 수단(미도시)에 의해 소정 각도 및 압력으로 중간 전사 벨트(51)와 접촉하고, 중간 전사 벨트(51)의 표면 상에 잔류한 토너를 회수한다. 회수된 잔류 토너는 반송 스크류(552)에 의해 반송 배출된다. 중간 전사 벨트 클리너 대향 롤러(58)는 중간 전사 벨트(51) 및 중간 전사 벨트 클리너 블레이드(551)가 서로 안정되게 접촉하도록 하기 위해 제공된다.
또한, 중간 전사 벨트(51)의 이동 방향으로는 중간 전사 벨트 클리너(55)의 하류 측에, 외주면으로부터 중간 전사 벨트(51)를 가압하고 외주면으로부터 내주면 으로 중간 전사 벨트(51)를 굴곡시키는 굴곡 부재(가압 부재)로서 제공되는 가압 굴곡 롤러(59)가 제공된다. 가압 굴곡 롤러(59)가 중간 전사 벨트 클리너(55)의 하류 측에 배치되기 때문에, 2차 전사부에서의 전사 잔류 토너로 인한 오물을 방지할 수 있다. 굴곡 롤러(59)는 감광 드럼(1)에 의해 중간 전사 벨트(51) 상으로 토너상을 전사하는 1차 전사부의 상류 측에 배치된다. 굴곡 롤러(59)는 SUS, 알루미늄 등의 금속, 수지 및 고무로 이루어진다. 본 실시예에서는, 굴곡 롤러(59)로서 직경 20 mmφ를 갖는 SUS로 이루어진 롤러가 사용된다.
[부재들의 길이 간의 관계]
본 실시예의 특징적인 구성으로서 중간 전사 벨트(51)의 이동 방향과 직교하는 폭방향으로의 각 부재들의 길이 간의 관계를 설명한다.
본 실시예의 화상 형성 장치는 감광 드럼의 단부에 형성된 토너 오물이 중간 전사 벨트를 거쳐 굴곡 롤러로 전이됨으로써 중간 전사 벨트가 손상되는 현상을 방지하는 것을 목적으로 한다. 이 때문에, 발명자들은 각 부재들의 길이 간의 관계를 검토하여 이하와 같이 각 부재들의 길이 간의 관계를 특정함으로써 이런 문제를 방지할 수 있다.
도1은 감광 드럼의 폭방향 길이 Ldr, 감광 드럼 클리너 블레이드의 폭방향 길이 Ldrcln, 중간 전사 벨트의 폭방향 길이 Lb, 굴곡 롤러의 길이 Lr 및 중간 전사 벨트 클리너 블레이드(551)의 폭방향 길이 Lbcln 간의 관계를 도시하고 있다. "폭방향 길이"는 이하에서 단순히 "폭"이라고 칭한다.
도3에서, 감광 드럼(1)의 표면 상에 현상 장치(4)에 의해 현상된 화상은 1차 전사 롤러(53)에 의해 중간 전사 벨트(51) 상에 전사된다. 감광 드럼(1)의 표면 상의 전사 잔류 토너는 감광 드럼 클리너(6)에 의해 회수된다. 이때, 감광 드럼(1)의 단부에서는, 현상 장치(4) 근방에 비산된 토너의 적층 및 감광 드럼 클리너 블레이드(61)의 양 단부로부터 누설된 토너에 의해 띠형상의 토너 오물이 형성된다. 도1에 도시한 바와 같이, 감광 드럼의 단부에서의 오물의 폭 Ldt는 감광 드럼의 폭 Ldr과 감광 드럼 클리너 블레이드의 폭 Ldrcln의 차이로 나타내어진다.
감광 드럼 클리너 블레이드(61)의 폭이 마주하는 감광 드럼(1)의 폭보다 크게 설정되면(도4 참조), 띠형상의 토너 오물은 형성되지 않는다. 그러나, 감광 드럼 클리너 블레이드(61)의 단부의 마주하는 부재들은 존재하지 않기 때문에, 감광 드럼 클리너 블레이드(61)의 단부로부터 벗겨지거나(peel-off) 또는 클리닝 불량을 야기하게 된다.
따라서, 감광 드럼 클리너 블레이드(61)의 폭 Ldrcln을 감광 드럼(1)의 폭 Ldr보다 작게 설정하는 것이 가능하다. 즉, 이하의 관계를 만족시킬 필요가 있다.
(감광 드럼의 폭 Ldr) > (감광 드럼 클리너 블레이드의 폭 Ldrcln)
또한, 감광 드럼(1)의 단부에 있어서의 띠형상의 토너 오물이 중간 전사 벨트(51)와 접촉하여 그 위에 전사 정착되는 경우는, 중간 전사 벨트(51)의 폭이 감광 드럼 클리너 블레이드(61)의 폭보다 큰 경우, 즉 이하의 경우에 한정된다.
(중간 전사 벨트의 폭 Lb) > (감광 드럼 클리너 블레이드의 폭 Ldrcln)
이런 구성은 중간 전사 벨트(51)의 폭이 화상 형성 폭보다 비교적 크게 설정될 필요가 있는 경우에 사용된다. 예를 들면, 도5에 도시한 바와 같이, 중간 전사 벨트(51)의 단부에 형성된 리브(512)에 의해 중간 전사 벨트(51)의 어긋남이 규제되는 경우를 들 수 있다. 도5는 도2에 있어서의 중간 전사 벨트(51) 및 텐션 롤러(54)의 측단면도를 도시하고 있다. 어긋남 규제용 리브(512)는 중간 전사 벨트(51)의 단부에 형성된다. 리브(512)는 텐션 롤러(54)의 단부의 테이퍼부(541)와 충돌함으로써, 중간 전사 벨트(51)의 어긋남을 규제한다.
상기한 구성에 있어서, 중간 전사 벨트(51)의 단부에 전사 정착되는 오물의 폭은 도1에서 Lbt로 표현되어 있다. 또한, 중간 전사 벨트의 단부의 오물이 굴곡 롤러(59)에 전사 정착되는 것을 방지하기 위해서, 굴곡 롤러(59)의 폭은 감광 드럼 클리너 블레이드(61)의 폭보다 작을 필요가 있다. 즉, 이하의 관계를 만족할 필요가 있다.
(감광 드럼 클리너 블레이드의 폭 Ldrcln > 굴곡 롤러의 폭 Lr)
상기한 관계들은 이하와 같이 요약된다. 즉, 각 부재들은 이하의 관계들을 만족하도록 구성된다.
(감광 드럼의 폭 Ldr) > (감광 드럼 클리너 블레이드의 폭 Ldrcln) 및
(중간 전사 벨트의 폭 Lb) > (감광 드럼 클리너 블레이드의 폭 Ldrcln) > (굴곡 롤러의 폭 Lr)
따라서, 감광 드럼 클리너 블레이드(61)의 폭방향 단부는 감광 드럼(1)의 폭방향 단부의 내측에 위치된다. 또한, 굴곡 롤러(59)의 폭방향 단부는 감광 드럼 클리너 블레이드(61)의 폭방향 단부의 내측에 위치된다. 또한, 감광 드럼 클리너 드럼(61)의 폭방향 단부는 중간 전사 벨트(51)의 폭방향 단부의 내측에 위치된다. 따라서, 감광 드럼의 단부에 형성된 토너 오물이 중간 전사 벨트를 거쳐 굴곡 롤러(59)로 전이되는 상황을 방지할 수 있다. 이런 중간 전사 벨트(51)가 손상되는 상황은 방지될 수 있다.
또한, 감광 드럼 클리너 블레이드(61)를 폭방향으로 요동시키는 기구 또는 중간 전사 벨트(51)가 폭방향으로 요동하는 화상 형성 장치에 있어서, (1) 감광 드럼 클리너 블레이드(61)의 단부는 감광 드럼(1)의 단부의 내측에 위치된다. 또한, (2) 굴곡 롤러(59)의 단부는 감광 드럼 클리너 블레이드(61)의 단부의 내측에 위치된다. 또한, (3) 감광 드럼 클리너 블레이드(61)의 단부는 중간 전사 벨트(51)의 단부의 내측에 위치된다. 이런 구성에 의해서 상기한 문제는 방지될 수 있다.
본 실시예에서는, 굴곡 롤러(59)의 폭은 중간 전사 벨트(51) 상에 전사되는 화상의 최대 화상 폭 Li보다 크게 설정된다. 즉, 도1에 도시된 바와 같이, 이하의 관계를 만족하도록 설정된다.
(굴곡 롤러의 폭 Lr) > (최대 화상 폭 Li)
도2에서는, 중간 전사 벨트(51) 상에 전사된 화상은 2차 전사부의 기록재 상에 전사된다. 그 후, 중간 전사 벨트(51) 상의 전사 잔류 토너는 중간 전사 벨트 클리너(55)에 의해 제거 회수된다. 또한, 외주연면으로부터의 중간 전사 벨트(51)의 가압 및 굴곡을 위한 굴곡 롤러(59)는 중간 전사 벨트(51)의 회전 방향에 있어서 중간 전사 벨트 클리너(55)의 하류 상에 제공된다. 굴곡 롤러(59)가 중간 전사 벨트 클리너(55)의 하류에 배치되기 때문에, 2차 전사부의 전사 잔류 토너에 의한 오물은 방지될 수 있다. 그러나, 전사 잔류 토너가 중간 전사 벨트 클리너(55)에 의해 완벽하게 제거될 수 있지만, 외부에서 토너에 첨가되는 외부 첨가제가 완전히 제거될 수 없는 경우가 있다.
여기에서 사용되는 토너로서는, 토너 모체로서 비닐계 수지, 페놀 수지, 천연 수지 변성 페놀 수지, 천연 수지 변성 말레산 수지, 아크릴 수지, 메타아크릴 수지, 폴리비닐 아세테이트 및 실리콘 수지 중 하나가 사용된다. 또한, 토너 모체로서 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄, 폴리아미드 수지, 푸란 수지, 에폭시 수지, 크실렌 수지, 폴리비닐 부티럴, 테르펜 수지, 쿠마론-인딘(coumarone-indine) 수지 및 석유계 수지 중 하나가 사용된다. 입자 사이즈가 약 5 내지 10 ㎛ 정도의 토너가 사용된다.
외부 첨가제로서는, 산화알루미늄, 티탄산 스트론튬, 산화티타늄 및 실리카 미분체 중 하나를 들 수 있다. 입자 사이즈가 약 30 내지 300 nm 정도의 외부 첨가제가 사용된다. 토너 모체로부터 이탈한 일부의 외부 첨가제는 그 입자 사이즈가 작기 때문에 중간 전사 벨트 클리너(55)를 통과해서 중간 전사 벨트(51) 상에 잔류하고, 굴곡 롤러(59)와 중간 전사 벨트(51) 사이에서 가압된다. 따라서, 외부 첨가제는 중간 전사 벨트(51) 상에 적층되고 전사성에 영향을 준다.
즉, 외부 첨가제가 적층되는 중간 전사 벨트(51)의 영역에서는, 중간 전사 벨트(51)의 이형성(mold release performance)이 향상되고, 1차 전사부에서의 전사성이 악화되며, 2차 전사부에서의 전사성이 향상되다는 것을 알았다.
중간 전사 벨트 클리너(55)를 통과하여 중간 전사 벨트(51) 상에 잔류하는 외부 첨가제는 최대 화상 폭 Li로 존재한다. 굴곡 롤러(59)의 폭 Lr이 최대 화상 폭 Li보다 작을 경우, 외부 첨가제가 가압되지 않는 영역에서의 중간 전사 벨트(51) 상의 외부 첨가제의 적층량은 굴곡 롤러(59)에 의해 가압되는 영역에서의 적층량보다 적다. 따라서, 외부 첨가제의 적층 정도는 최대 화상 폭 Li의 영역에서와 달라서, 화상 영역에서의 전사성이 다르게 된다.
따라서, 본 실시예에서는, 중간 전사 벨트(51)에의 외부 첨가제의 적층으로 인한 전사성에의 영향이 화상 영역에서 다르지 않는 구성이 사용된다. 즉, 굴곡 롤러(59)의 폭 Lr은 최대 화상 폭 Li보다 크게 설정된다. 따라서, 중간 전사 벨트(51) 상에 전사되는 최대 화상의 폭방향 단부는 굴곡 롤러(59)의 폭방향 단부의 내측에 위치된다. 중간 전사 벨트(51) 상의 최부 첨가제는 화상 영역의 전체 영역에서 균일하게 가압된다. 따라서, 화상 영역에서의 전사성은 다르지 않다.
또한, 본 실시예에서는, 중간 전사 벨트 클리너 블레이드(551)의 폭은 굴곡 롤러(59)의 폭보다 작게 설정된다. 즉, 도1에 도시한 바와 같이, 이들 폭들은 이하의 관계를 만족하도록 설정된다.
(굴곡 롤러의 폭 Lr) > (중간 전사 벨트 클리너 블레이드의 폭 Lbcln)
이런 구성에 의해, 굴곡 롤러(59)의 단부에 있어서 중간 전사 벨트(51)가 굴곡 롤러(59) 측으로 쓰러지는 현상이 생기는 경우, 또는 중간 전사 벨트의 주름이 생기는 경우에, 중간 전사 벨트 클리닝 부재(55)의 단부는 그것들의 영향을 받지 않는다. 중간 전사 벨트(51)과 중간 전사 벨트 클리닝 부재(55)의 접촉 상태가 불안정하게 되는 것으로 야기되는 클리닝 불량을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예는 클리닝 부재로서 클리너 블레이드가 사용되는 경우에 대 해 서술되었지만, 클리닝 부재가 블레이드 형상에 한정되지 않고 퍼(fur) 브러시를 사용하는 경우에서도 또한 유사한 효과를 얻을 수 있다.
[비교예]
본 실시예와는 다른 구성을 갖는 비교예를 서술한다. 비교예에 따른 화상 형성 장치는 각 부재들의 폭이 이하의 관계들을 만족하도록 성정되었다는 것을 제외하고는 본 실시예와 거의 동일한 구성을 갖는다.
(감광 드럼의 폭 Ldr) > (감광 드럼 클리너 블레이드의 폭 Ldrcln) 및
(중간 전사 벨트의 폭 Lb) > (굴곡 롤러의 폭 Lr) > (감광 드럼 클리너 블레이드의 폭 Ldrcln)
이들 관계들은 도7에 도시되어 있다. 이들 관계들은 굴곡 롤러(59)의 폭과 감광 드럼 클리너 블레이드(61)의 폭 사이의 관계가 역전되어 있다는 점에서 상기한 실시예와 다른다.
따라서, 감광 드럼의 단부의 오물은 굴곡 롤러(59)의 단부에서 나타난다. 따라서, 토너 오물은 굴곡 롤러(59) 상에 전사 적층되어, 중간 전사 벨트(51)가 손상된다.
따라서, 상기한 일본 특허 공개 제2003-149953호에 나타나 있는 바와 같이, 중간 전사 벨트 클리너 블레이드(551)의 폭은 (중간 전사 벨트 클리너 블레이드의 폭 > 굴곡 부재의 폭)의 관계를 만족하도록 설정된다. 따라서, 중간 전사 벨트(51)의 단부의 오물은 도7에서 Lbt로 나타낸 폭으로 설정되고, 굴곡 롤러(59)의 단부에서 나타나지 않는다.
그러나, 장기적인 내구성에 있어서는, 4개의 컬러의 감광 드럼의 단부의 오물은 중간 전사 벨트 상에 연속적으로 전사된다. 따라서, 다량의 오물 토너가 중간 전사 벨트 클리너 블레이드(551)의 단부에 공급되어, 중간 전사 벨트 클리너 블레이드(551)의 단부에 클리닝 불량이 생긴다. 따라서, 토너는 블레이드를 통과해서 굴곡 롤러(59)의 단부를 오염시킨다.
본 발명은 예시적인 실시예들을 참조하여 서술되었지만, 본 발명이 개시된 예시적인 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 이하의 청구항들의 범주는 모든 수정, 및 등가의 구조 및 기능들을 포함하도록 가장 넓게 해석되도록 허용된다.
상기한 구성에 따르면, 본 발명의 화상 형성 장치는 화상 담지 부재에 형성된 토너 오물이 중간 전사체를 거쳐 굴곡 부재로 전이하는 것을 방지할 수 있다.

Claims (6)

  1. 토너상을 담지하면서 회전되는 화상 담지 부재와,
    상기 화상 담지 부재로부터 토너상이 1차 전사되고, 기록재 상에 토너상이 2차 전사되는 중간 전사 벨트와,
    상기 화상 담지 부재로부터 토너를 제거하고, 화상 담지 부재의 회전 축방향에 있어서의 전체 길이는 화상 담지 부재보다 짧은 화상 담지 부재 클리닝 부재와,
    토너상이 1차 전사되는 중간 전사 벨트의 표면과 접촉하여 중간 전사 벨트를 굴곡시키는 굴곡 부재를 포함하고,
    상기 화상 담지 부재의 회전 축방향에 있어서, 화상 담지 부재 클리닝 부재의 길이를 Ldrcln으로 설정하고, 중간 전사 벨트의 길이를 Lb로 설정하고, 굴곡 부재의 길이를 Lr로 설정하면, Lb > Ldrcln > Lr의 관계인 화상 형성 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중간 전사 벨트 상으로 전사되는 최대 화상의 폭방향 길이를 Li로 설정하면, Lr > Li의 관계인 화상 형성 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 중간 전사 벨트 상의 토너를 제거하는 중간 전사 벨트 클리닝 부재를 더 포함하고, 상기 중간 전사 벨트 클리닝 부재의 길이를 Lbcln으로 설정하면, Lr > Lbcln의 관계인 화상 형성 장치.
  4. 토너상을 담지하면서 회전되는 화상 담지 부재와,
    상기 화상 담지 부재로부터 토너상이 1차 전사되고, 기록재 상에 토너상이 2차 전사되는 중간 전사 벨트와,
    상기 화상 담지 부재로부터 토너를 제거하고, 화상 담지 부재의 회전 축방향에 있어서의 화상 담지 부재의 단부의 내측에 단부가 위치되는 화상 담지 부재 클리닝 부재와,
    토너상이 1차 전사되는 중간 전사 벨트의 표면과 접촉하여 중간 전사 벨트를 굴곡시키는 굴곡 부재를 포함하고,
    상기 화상 담지 부재의 회전 축방향에 있어서,
    상기 굴곡 부재의 단부는 화상 담지 부재 클리닝 부재의 내측에 위치되고, 화상 담지 부재 클리닝 부재의 단부는 중간 전사 벨트의 단부의 내측에 위치되는 화상 형성 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 중간 전사 벨트 상으로 전사된 최대 화상의 단부는 굴곡 부재의 단부의 내측에 위치되는 화상 형성 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 중간 전사 벨트 상의 토너를 제거하는 중간 전사 벨트 클리닝 부재를 더 포함하고, 상기 중간 전사 벨트 클리닝 부재의 단부는 굴곡 부재의 단부의 내측에 위치되는 화상 형성 장치.
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