KR20090127236A - 화상 형성 장치 - Google Patents

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Abstract

화상 형성 장치는, 반송 벨트 부재에 구동력을 부여하는, 반송 벨트 부재에서 기록재의 반송 방향에 대해 화상 담지체의 하류와 전사부의 상류에 위치된 제1 구동 부재와, 전사부의 하류측에 설치된 제2 구동 부재를 포함한다.
Figure P1020090049822
화상 형성부, 중간 전사 벨트, 전사 반송 벨트, 1차 전사 부재, 2차 전사 부재

Description

화상 형성 장치 {IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은, 전자 사진 방식 혹은 정전 기록 방식을 사용한 화상 형성 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 중간 전사 벨트와 전사 반송 벨트를 구비하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.
종래, 풀컬러 화상의 형성이 가능한 컬러 화상 형성 장치로서, 직접 전사 방식 또는 중간 전사 방식의 화상 형성 장치가 알려져 있다.
중간 전사 방식은 다양한 기록재에 화상을 형성하는 것이 용이하고, 기록재의 선택성을 높일 수 있다. 중간 전사 방식에서는, 단수 또는 복수의 감광 드럼에 형성된 토너 화상을, 일단 회전 가능한 벨트체인 중간 전사 벨트에 전사(1차 전사) 한다. 그 후, 중간 전사 벨트상의 토너 화상을 기록재에 전사(2차 전사)한다.
도 7은 중간 전사 방식을 사용한 화상 형성 장치의 구성을 도시한다. 도 7을 참조하면, 4색, 즉 옐로, 마젠타, 시안, 블랙의 각색에 대응하는 화상 형성 유닛, 즉 4개의 프로세스 유닛을 포함한다. 화상 형성 장치는 또한 감광 드럼(화상 담지체)(10a, 10b, 10c, 10d), 대전 장치(20a, 20b, 20c, 20d), 노광 유닛(30a, 30b, 30c, 30d), 현상 장치(40a, 40b, 40c, 40d), 중간 전사 벨트(510), 1차 전사 부재(530a, 530b, 530c, 530d), 감광 드럼 클리너(60a, 60b, 60c, 60d), 2차 전사 부재(560 및 570), 중간 전사 벨트 구동 롤러(520) 및 정착 장치(70)를 포함한다.
화상 형성 프로세스에서, 대전 장치(20a, 20b, 20c, 20d)는 감광 드럼(10a, 10b, 10c, 10d)을 각각 균일하게 대전시킨다. 그 다음에 화상 신호에 의해 변조된 광 비임으로 노광 유닛(30a, 30b, 30c, 30d)으로 감광 드럼(10a, 10b, 10c, 10d)을 노광시켜서, 감광 드럼(10a, 10b, 10c, 10d) 상에 정전 잠상이 형성된다.
현상 장치(40a, 40b, 40c, 40d)가 감광 드럼(10a, 10b, 10c, 10d) 상에 토너 화상을 형성하기 위해 정전 잠상을 현상한다. 1차 전사 부재(530a, 530b, 530c, 530d) 상에 전사 바이어스를 인가함으로써 중간 전사 벨트(510)에 토너 화상이 순차적으로 전사된다. 감광 드럼(10a, 10b, 10c, 10d) 상에 남은 토너는 화상 전사 후에 감광 드럼 클리너(60a, 60b, 60c, 60d)에 의해 회수된다.
감광 드럼(10a, 10b, 10c, 10d)으로부터 중간 전사 벨트(510) 상에 순차 다중 전사된 화상은, 2차 전사 부재(560, 570) 사이에 2차 전사 바이어스를 인가함으로써 기록재(P)에 전사된다. 기록재(P) 상에 전사된 토너 화상은 정착 장치(70)에 의해 정착됨으로써, 풀컬러 화상을 얻을 수 있다.
상술의 중간 전사 벨트를 사용한 화상 형성 장치에 있어서, 기록재를 반송하기 위한 전사 반송 벨트를 구비하는 장치가 제안되어 있다(일본 특허 출원 공개 제2008-14989호 공보). 중간 전사 벨트와 전사 반송 벨트를 병용하는 구성에 의해, 얇은 용지 등의 기록재를 안정적으로 반송할 수 있어서, 보다 다양한 기록재에 대하여 안정된 화상 형성을 행할 수 있다.
도 8은 중간 전사 벨트와 전사 반송 벨트를 사용한 화상 형성 장치의 구성을 도시한다. 도 8을 참조하면, 옐로, 마젠타, 시안, 블랙의 각색에 대응하는 4개의 프로세스 유닛, 즉 화상 형성 유닛을 포함한다. 화상 형성 장치는, 감광 드럼(10a, 10b, 10c, 10d), 대전 장치(20a, 20b, 20c, 20d), 노광 유닛(30a, 30b, 30c, 30d), 현상 장치(40a, 40b, 40c, 40d), 중간 전사 벨트(510), 중간 전사 벨트 구동 롤러(520), 1차 전사 부재(530a, 530b, 530c, 530d), 감광 드럼 클리너(60a, 60b, 60c, 60d), 전사 반송 벨트(910), 전사 반송 벨트 구동 롤러(920), 2차 전사 부재(560, 570) 및 정착 장치(70)를 갖는다.
화상 형성 시에는, 전술한 중간 전사 방식을 사용한 화상 형성 장치와 같이, 중간 전사 벨트(510) 상에 화상이 형성된다. 그 다음에, 기록재(P)는 전사 반송 벨트(910)에 장착되어 2차 전사 닙(N2)까지 반송된다. 2차 전사 부재(560, 570) 사이에 2차 전사 바이어스를 인가함으로써, 2차 전사 닙(N2)에서 중간 전사 벨트(510) 상의 토너 화상이 기록재(P)로 전사된다. 토너 화상이 전사된 기록재(P)는, 전사 반송 벨트 구동 롤러(920) 부근에서 전사 반송 벨트(910)로부터 분리된다. 그 다음에 기록재(P) 상의 토너 화상은 정착 장치(70)에 의해 정착됨으로써, 풀컬러 화상이 얻어질 수 있다.
그러나, 전술한 바와 같은 종래 구성의 중간 전사 벨트와 전사 반송 벨트를 사용한 화상 형성 장치에 있어서는, 구동 롤러(520, 920)의 배치에 따라 이하와 같은 과제가 발생할 수 있다.
2차 전사내 롤러(560)와 중간 전사 벨트 구동 롤러(520) 사이에 현가되는 중 간 전사 벨트(510)의 면을 Mf라고 지칭한다. 또한, 2차 전사외 롤러(570)와 전사 반송 벨트 구동 롤러(920) 사이에 현가되는 전사 반송 벨트(910)의 면을 Mh라고 지칭한다.
여기서, 중간 전사 벨트(510)의 이동 속도가 전사 반송 벨트(910)의 이동 속도보다도 빨라지도록 구동 롤러(520, 920)의 회전 속도를 설정한다. 이러한 경우에는, 2차 전사 닙(N2)에서 중간 전사 벨트(510)의 회전 속도를 감속시키는 방향으로 전사 반송 벨트(910)는 중간 전사 벨트(510)에 힘을 인가한다. 중간 전사 벨트면(Mf)은 인장되는 힘을 받는다. 그로 인해, 중간 전사 벨트 구동 롤러(520)에 대하여 중간 전사 벨트(510)가 확실히 권취됨으로써, 중간 전사 벨트(510)는 미끄러짐이 발생하지 않는다.
그러나, 이 때 중간 전사 벨트(510)는 2차 전사 닙(N2)에서 전사 반송 벨트(910)의 회전을 가속시키는 방향으로 전사 반송 벨트(910)에 힘을 인가한다. 그 결과, 전사 반송 벨트(910)의 표면(Mh)는 느슨하게 된다. 그로 인해, 전사 반송 벨트(910)는 전사 반송 벨트 구동 롤러(920)에 대하여 확실히 권취되기 어렵게 되어, 전사 반송 벨트(910)는 미끄러짐이 일어나기 쉽고 화상 신축 등의 문제가 발생된다.
한편, 전사 반송 벨트(910)의 이동 속도가 중간 전사 벨트(510)의 이동 속도보다도 빠르게 설정되면, 중간 전사 벨트 구동 롤러(520)에 대한 중간 전사 벨트(510)의 권취는 불안정하게 된다. 그 결과, 색상의 어긋남이나 화상 신축 등의 문제가 발생될 수 있다.
전술한 바와 같이, 구동 롤러의 반경은 제조 편차가 있기 때문에, 중간 전사 벨트(510)의 이동 속도를 전사 반송 벨트(910)의 이동 속도와 같게 하는 것은 어렵다. 구동 롤러의 회전이 불균일해서, 중간 전사 벨트(510)의 이동 속도가 불균일하게 되고, 전사 반송 벨트(910)의 이동 속도보다 빨라지거나 느려진다. 중간 전사 벨트(510)와 전사 반송 벨트(91)의 이동 속도가 동일하게 되도록 구동 롤러의 회전 속도가 설정되더라도 이러한 구동 불안정성은 발생한다. 그로 인해, 기어와 같은 구동력 전달부의 역전의 영향을 받기 쉬워 화상의 불균일이 증가된다.
일본 특허 출원 공개 제2001-337538호에는, 중간 전사 벨트의 구동 롤러를 중간 전사 벨트의 이동 방향에 있어서 2차 전사부(N2)보다 상류측에 배치하는 것이 개시되어 있다. 또한, 전사 반송 벨트의 구동 롤러를 2차 전사부(N2)보다 하류측에 배치하는 구성이 바람직하다.
그러나, 상술한 구성으로 구동 롤러를 배치해도, 화상 담지체의 이동 속도가 중간 전사 벨트의 이동 속도보다 큰 경우, 문제가 발생할 수 있다. 그로 인해, 중간 전사 벨트의 회전이 안정되지 않고, 전사 반송 벨트의 회전에 영향을 미치게 된다.
일본 특허 출원 공개 평10-186786호에는, 화상 담지체의 회전 속도와 중간 전사 벨트의 회전 속도 및 기록재의 이동 속도와의 관계가 개시되어 있다. 그러나, 중간 전사 벨트와 구동 롤러의 위치가 개시되어 있지 않고, 전사 반송 벨트를 이러한 구성으로 배치하면, 회전이 안정되지 않는다.
본 발명은, 화상 담지체, 중간 전사 벨트 및 전사 반송 벨트(반송 벨트 부재)의 회전 안정성이 향상된 화상 형성 장치를 대상으로 한다.
본 발명의 일 양태에 따라, 화상 형성 장치는,
회전 가능한 화상 담지체를 갖고 상기 화상 담지체 상에 토너 화상을 형성하는 화상 형성부와,
상기 화상 담지체로부터 전사된 토너 화상을 담지하는 회전 가능한 중간 전사 벨트와,
상기 중간 전사 벨트와 접촉하고, 기록재를 반송하는 회전 가능한 반송 벨트 부재와,
상기 중간 전사 벨트의 내면에 접촉하고, 상기 중간 전사 벨트 상의 토너 화상을 반송된 기록재 상에 전사하는 전사부를 형성하는 전사 부재와,
상기 중간 전사 벨트의 회전 방향에 있어서, 상기 화상 담지체의 하류측이며 상기 전사부의 상류측에 설치되고, 상기 중간 전사 벨트에 구동력을 부여하는 제1 구동 부재와,
상기 반송 벨트 부재에서의 기록재의 반송 방향에 대해 상기 전사부의 하류측에 설치되고, 상기 반송 벨트 부재에 구동력을 부여하는 제2 구동 부재를 포함하고,
상기 중간 전사 벨트의 이동 속도는 상기 화상 담지체의 이동 속도보다도 크고, 상기 회전 방향에서 상기 반송 벨트 부재의 이동 속도는 상기 회전 방향에서 중간 전사 벨트의 이동 속도보다도 크다.
본 발명의 다른 특징 및 양태는 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 대표적인 실시예의 상세힌 설명으로부터 명백하게 될 것이다.
상술한 구성에 의해, 본 발명의 실시예에 의해, 중간 전사 벨트와 이에 접하는 반송 벨트 부재를 갖는 구성에서, 중간 전사 벨트 혹은 반송 벨트 부재에 발생하는 느슨해짐에 의한 회전의 불안정성을 저감할 수 있다.
상세한 설명과 함께 본원의 명세서에 합체되고 그 일부를 구성하는 첨부된 도면은 대표적인 실시예, 특징 및 본 발명의 양태를 도시하고, 본 발명의 원리를 설명하기 위해 제공된다.
본 발명의 다양한 실시예, 특성 및 양태가 도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 관한 화상 형성 장치(100)의 단면도를 도시한다. 화상 형성 장치(100)는 4개의 감광 드럼을 갖고, 중간 전사 방식을 채용한 풀컬러 전자 사진 화상 형성 장치이다.
도 1을 참조하면, 화상 형성 장치(100)는 복수의 화상 형성부로서, 제1, 제2, 제3, 제4 화상 형성부(프로세스 유닛)(Sa, Sb, Sc, Sd)를 갖는다. 각 화상 형 성부(Sa, Sb, Sc, Sd)는 각각, 옐로, 마젠타, 시안, 블랙의 각 색의 화상을 형성한다.
본 대표적인 실시예에서, 화상 형성부(Sa, Sb, Sc, Sd)의 구성은, 각 화상 형성부에서 사용되는 토너의 색이 다른 것을 제외하고는 실질적으로 동일하다. 이하, 다른 화상 형성부와 하나의 화상 형성부를 구별할 필요가 없으면, 다른 색의 토너를 이용하는 요소임을 나타내는 문자 a, b, c, g를 생략해서 이하에 총괄적으로 설명한다.
화상 형성부(S)는 회전 가능한 화상 담지체로서 감광 드럼(1)을 갖는다. 1차 대전 장치로서의 대전 롤러(2), 노광 장치로서의 레이저 스캐너(3), 현상 유닛으로서의 현상 장치(4), 화상 담지체 클리닝 장치로서의 드럼 클리너(6)가, 감광 드럼(1)의 회전 방향을 따라 감광 드럼(1)의 둘레에 순차적으로 배치되어 있다. 또한, 회전 가능한 벨트체, 즉, 중간 전사 벨트(51)가 각 화상 형성부(Sa , Sb, Sc, Sd)의 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d)에 접촉하여 배치되어 있다.
중간 전사 벨트(51)는 복수의 지지 부재로서 중간 전사 벨트 구동 롤러(52), 종동 롤러(55), 2차 전사내 롤러(56)에 걸쳐져 있다. 중간 전사 벨트(51)는 제1 구동 부재인 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)에 의해 구동력이 전달되어, 중간 전사 벨트(51)는 도 1에서 도시된 화살표(R3) 방향으로 주회 이동한다. 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)는 구동원인 모터(M1)로부터 구동력이 제공된다.
또한, 각 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d)에 대향하는 중간 전사 벨트(51)의 내주면측의 내측에는 1차 전사 부재로서의 1차 전사 롤러(53a, 53b, 53c, 53d)가 배치 되어 있다. 각 1차 전사 롤러(53a, 53b, 53c, 53d)는 각 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d)을 향해 중간 전사 벨트(51)를 압박한다. 그로 인해, 각 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d)과 중간 전사 벨트(51)가 접촉하는 1차 전사부(1차 전사 닙)(N1a, N1b, N1c, N1d)가 형성된다.
또한, 2차 전사 부재로서의 2차 전사외 롤러(57)는 2차 전사 부재인 2차 전사내 롤러(56)에 대향하는 중간 전사 벨트(51)의 외주면측에 배치된다. 2차 전사외 롤러(57)는 전사 반송 벨트(91)의 내면에 배치되어, 2차 전사부인 2차 전사 닙(N2)이 형성된다.
중간 전사 벨트(51)가 각 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d)을 통과하여, 각 화상 형성부(Sa, Sb, Sc, Sd)에서 형성된 감광 드럼(1a, 1b, 1c. 1d)상의 화상이 중간 전사 벨트(51) 상에 순차 다중 전사된다. 중간 전사 벨트(51) 상에 전사된 화상은 2차 전사부(N2)에서 종이 등의 기록재(P)에 전사된다. 즉, 화상 담지체상의 토너 화상이 중간 전사 벨트(51) 상으로 전사되고, 중간 전사 벨트(51) 상에 전사된 토너 화상은 기록재(P) 상에 전사된다.
도 2는 화상 형성부(S)를 보다 자세하게 도시한다.
도 2를 참조하면, 감광 드럼(1)은 화상 형성 장치 본체에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 감광 드럼(1)은 알루미늄 등의 도전성 기부(11)와, 도전성 기부(11)의 외주에 형성된 광 도전층(12)을 기본적으로 포함하는 원통 형상의 전자 사진 감광체이다. 감광 드럼(1)은 또한 중심에 지지축(fulcrum shaft)(13)을 갖는다. 감광 드럼(1)은 구동 유닛(도시하지 않음)에 의해, 지지축(13)을 중심으로 해 서 도2에 도시된 화살표(R1) 방향으로 회전 구동된다. 본 실시예에서는, 감광 드럼(1)의 구동 유닛은 중간 전사 벨트(51)의 구동 유닛과는 독립하여 구성되어 있다.
도 2에서 감광 드럼(1)의 상방에는, 1차 대전 부재로서의 대전 롤러(2)가 배치된다. 대전 롤러(2)는 감광 드럼(1)의 표면에 접하고, 감광 드럼(1)의 표면을 소정의 극성 및 전위로 균일하게 대전시킨다. 본 실시예에서는, 감광 드럼(1)은 음극으로 대전된다. 대전 롤러(2)는 중심에 배치된 금속 코어(21)와, 금속 코어(21)의 외주에 형성된 저저항 도전층(22)과, 중간 저항 도전층(23)을 갖는다. 대전 롤러(2)는 롤러 형상이다.
대전 롤러(2)의 금속 코어(21)의 양단부는 베어링 부재(도시하지 않음)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 또한, 대전 롤러(2)는 감광 드럼(1)에 대하여 평행하게 배치된다. 금속 코어(21)의 양단부의 베어링 부재는 압박 유닛(도시하지 않음)에 의해 감광 드럼(1)을 향해서 압박된다. 이에 의해, 대전 롤러(2)는 감광 드럼(1)에 소정의 압박력으로 감광 드럼(1)의 표면에 압접된다.
대전 롤러(2)는 도 2에 도시된 화살표(R1) 방향으로의 감광 드럼(1)의 회전에 따라, 도 2에 도시된 화살표(R2) 방향으로 종동 회전한다. 대전 롤러(2)에는, 대전 바이어스 출력 유닛으로서의 대전 바이어스 전원(24)에 의해 대전 바이어스 전압이 인가된다. 이에 의해, 감광 드럼(1)의 표면은 접촉 대전된다.
감광 드럼(1)의 회전 방향에 대해 대전 롤러(2)의 하류측에는 레이저 스캐너(3)가 배치되어 있다. 레이저 스캐너(3)는 화상 정보를 기초로 하여 레이저광의 온 및 오프를 절환하면서 감광 드럼(1)을 주사 노광한다. 이에 의해, 화상 정보에 따른 정전 화상(잠상)이 감광 드럼(1) 상에 형성된다.
감광 드럼(1)의 회전 방향에 대해 레이저 스캐너(3)의 하류측에는, 현상 장치(4)가 배치된다. 현상 장치(4)는 현상제로서 비자성 토너 입자(즉, 토너)와 자성 캐리어 입자(캐리어)를 구비하는 2성분 현상제를 수용하는 현상 용기(41)를 갖는다. 감광 드럼(1)에 대면한 현상 용기(41)의 개구부내에, 현상제 담지체로서의 현상 슬리브(42)가 회전 가능하게 설치된다.
자계 발생 유닛으로서의 마그네트 롤러(43)가 현상 슬리브(42)의 회전에 대하여 비회전식으로 고정 배치된다. 마그네트 롤러(43)가 형성하는 자계에 의해, 2성분 현상제는 현상 슬리브(42) 상에 담지된다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 현상 슬리브(42)의 하방 위치에는, 현상 슬리브(42) 상에 담지된 2성분 현상제를 규제해서 박층화하는 현상제 규제 부재로서의 규제 블레이드(44)가 설치되어 있다. 현상 용기(41) 내에는, 현상실(45)과 교반실(46)로에 구획되고, 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 현상 용기(41)의 상방에는 보급용의 토너를 수용한 보급실(47)이 설치된다.
현상 슬리브(42) 상에 형성된 2성분 현상제의 박층은 현상 슬리브(42)의 회전에 따라 감광 드럼(1)에 대향한 현상 영역으로 반송된다. 현상 영역에서, 현상 영역에 위치하는 마그네트 롤러(43)의 현상 주극의 자기력에 의해 현상 슬리브(42) 상의 2성분 현상제가 자기 브러시를 형성하도록 이삭(ears of grain)형으로 직립하도록 한다. 자기 브러시에 의해 감광 드럼(1)의 표면이 문질러지는 동시에, 현상 바이어스 출력 유닛으로서의 현상 바이어스 전원(48)에 의해 현상 슬리브(42)에 현상 바이어스 전압이 인가된다. 이에 의해, 자기 브러시의 이삭을 구성하는 캐리어에 부착된 토너는, 감광 드럼(1) 상의 정전 잠상의 노광부에 부착되고, 토너 화상이 형성된다.
본 실시예에서는, 반전 현상 시스템이 감광 드럼(1)의 토너 화상을 형성하는데 채용된다. 보다 상세히는, 감광 드럼(1)의 대전극성과 동극성으로 대전된 토너가 노광에 의해 전하가 감쇠한 감광 드럼(1)의 부분에 부착된다.
도 2에서 보는 바와 같이, 감광 드럼(1)의 회전 방향에 대해 현상 장치(4)의 하류측의 감광 드럼(1)의 하방에는, 1차 전사 롤러(53)가 배치된다. 1차 전사 롤러(53)는 금속 코어(531)와, 금속 코어(531)의 외주면에 원통 형상으로 형성된 도전층(532)을 포함한다. 1차 전사 롤러(53)의 양단부는 스프링 등의 압박 부재(도시하지 않음)에 의해 감광 드럼(1)을 향해서 압박된다. 따라서 1차 전사 롤러(53)의 도전층(532)은 감광 드럼(1)에 대해 소정의 압박력을 갖고 중간 전사 벨트(51)를 통해 감광 드럼(1)의 표면에 압접된다. 또한, 금속 코어(531)는 1차 전사 바이어스 출력 유닛으로서의 1차 전사 바이어스 전원(54)에 접속된다.
감광 드럼(1)과 1차 전사 롤러(53)의 사이에 형성된 1차 전사부(N1)에는 중간 전사 벨트(51)가 끼워진다. 1차 전사 롤러(53)는 중간 전사 벨트(51)의 내주면에 접촉하고, 중간 전사 벨트(51)의 이동에 따라 회전한다.
화상 형성 시에는, 1차 전사 바이어스 전원(54)이 1차 전사 롤러(53)에 1차 전사 바이어스 전압을 인가한다. 1차 전사 바이어스 전압은 토너의 정규의 대전 극성(제1 극성: 본 실시예에서는 음극성)과는 역극성(제2 극성: 본 실시예에서는 양극성)이다. 따라서, 제1 극성의 토너를 감광 드럼(1)으로부터 중간 전사 벨트(51)로 이동시키는 작용을 하는 전계가 1차 전사 롤러(53)와 감광 드럼(1)의 사이에 형성된다. 이에 의해, 감광 드럼(1) 상의 토너 화상이, 중간 전사 벨트(51)의 표면에 전사(1차 전사)된다.
1차 전사 공정 후의 감광 드럼(1)의 표면에 잔류한 토너(1차 전사 잔류 토너) 등의 부착물은 드럼 클리너(6)에 의해 청소된다. 드럼 클리너(6)는 클리닝 부재로서의 클리닝 블레이드(61)와, 반송 스크류(62)와, 드럼 클리너 하우징(63)을 갖는다. 클리닝 블레이드(62)는 가압 유닛(도시하지 않음)에 의해, 감광 드럼(1)에 소정의 각도와 압력으로 접촉된다. 이에 의해, 감광 드럼(1)의 표면에 잔류한 토너는, 클리닝 블레이드(62)에 의해 긁어내어져 제거되어, 드럼 클리너 하우징(63) 내에 회수된다. 회수된 토너는 반송 스크류(62)에 의해 반송되어, 폐토너 수용부(도시하지 않음)로 배출된다.
도 1을 참조하면, 도 1에서 볼 때 각 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d)의 하방에 중간 전사 유닛(5)이 설치되어 있다. 중간 전사 유닛(5)은 중간 전사 벨트(51), 1차 전사 롤러(53a, 53b, 53c, 53d), 2차 전사내 롤러(56), 2차 전사외 롤러(57), 중간 전사 벨트 클리너(59)를 포함한다. 2차 전사내 롤러(56)는 전기적으로 접지되어 있다. 또한, 2차 전사외 롤러(57)에는, 2차 전사 바이어스 출력 유닛으로서의 2차 전사 바이어스 전원(58)에 접속된다. 2차 전사내 롤러(56)는 중간 전사 벨트(51)의 내주면에 접촉하고, 중간 전사 벨트(51)의 이동에 따라 회전한다.
화상 형성 장치가 풀컬러 화상을 형성할 시에는, 제1 내지 제4 화상 형성부(Sa, Sb, Sc, Sd)의 각 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d) 상에 각색의 토너 화상이 형성된다. 중간 전사 벨트(51)를 통해 각 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d)에 대향하여 배치된 각 1차 전사 롤러(53)는 각 색의 토너 화상에 1차 전사 바이어스를 인가한다. 따라서 토너 화상은 순차적으로 중간 전사 벨트(51) 상에 전사(1차 전사) 된다. 전사된 토너 화상은 중간 전사 벨트(51)의 회전에 따라 2차 전사부(N2)로 반송된다.
한편, 이때까지 기록재 반송부(8)는 기록재(P)를 2차 전사부(N2)로 반송한다. 즉, 기록재 반송부(8)에서, 픽업 롤러(82)는 카세트(81)로부터 시트를 1매씩 취출한다. 그 다음에 기록재(P)는 반송 롤러(83)에 의해 반송 벨트 부재인 전사 반송 벨트(91)의 근방까지 반송된다. 기록재(P)는 흡착 유닛(96)과 종동 롤러(95) 사이에 흐르는 흡착 전류에 의해 전사 반송 벨트(91)의 표면에 흡착된다. 흡착 전류는 (도시하지 않은) 바이어스 인가 유닛에 의해 흡착 유닛(96)에 인가되는 흡착 바이어스에 의해 생성된다. 기록재(P)가 2차 전사 닙(N2)에 돌입하는 전에 흡착 유닛(96)에 의해 기록재(P)를 전사 반송 벨트(91)에 흡착시킴으로써, 2차 전사 시에 불량 화상의 없는 안정된 화상을 얻을 수 있다.
제2 구동 부재인 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)는 전사 반송 벨트(91)에 구동력을 전달하여, 도 1에 도시된 화살표(R4) 방향으로 주회 이동한다. 구동원인 모터(M2)가 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)에 구동력을 인가한다. 전사 반송 벨트(91)의 표면에 흡착된 기록재(P)는 2차 전사부(N2)로 반송된다.
본 실시예에서 수행된 화상 형성 시에, 2차 전사외 롤러(57)에는, 2차 전사 바이어스 전원(58)에 의해 2차 전사 바이어스 전압이 인가된다. 2차 전사 바이어스 전압은 토너의 정규 대전 극성(본 실시예에서는 부극성)과는 역극성(본 실시예에서는 정극성)이다. 2차 전사내 롤러(56)와 2차 전사외 롤러(57)의 사이에는, 중간 전사 벨트(51)로부터 기록재(P)로 정규 극성의 토너를 이동시키도록 작용하는 전계가 형성된다. 이에 의해, 중간 전사 벨트(51) 상의 토너 화상은 기록재(P) 상으로 전사(2차 전사)된다.
2차 전사부(N2)에서 토너 화상이 전사된 기록재(P)는 전사 반송 벨트(91)에 흡착한 채, 전사 반송 벨트(91)에 의해 반송된다. 안정적으로 중간 전사 벨트(51)로부터 분리된 후, 기록재(P)는 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)의 근방에서 전사 반송 벨트(91)로부터 분리된다. 그 후, 기록재(P)는 반송 가이드(97)를 따라서 안내된 후에 정착 유닛으로서의 정착 장치(7)로 반송된다.
또한, 2차 전사 공정 후에 중간 전사 벨트(51)의 외주면 위로 잔류한 토너(2차 전사 잔류 토너) 등의 부착물은, 중간 전사 벨트 클리너(59)에 의해 제거 및 회수된다. 중간 전사 벨트 클리너(59)는 드럼 클리너(6)와 유사하게 구성된다. 중간 전사 벨트 클리너(59)는 중간 전사 벨트(51)에 압접하고 중간 전사 벨트(51)의 회전 방향에 대향된 우레탄 고무로 이루어진 클리닝 부재인 클리닝 블레이드(591)를 포함한다. 그로 인해, 클리닝 블레이드(591)는 중간 전사 벨트(51)의 회전 속도를 감속시키는 방향으로 중간 전사 벨트(51)에 힘을 인가한다. 클리닝 블레이드(591)는 또한 중간 전사 벨트(51)에 대하여 접촉 이격 가능하게 구성될 수 있다.
정착 장치(7)는 회전 가능하게 배치된 정착 부재인 정착 롤러(71)와 정착 롤러(71)에 가압되면서 회전 가능하게 배치된 가압 부재인 가압 롤러(72)를 포함한다. 정착 롤러(71)의 내부에는, 할로겐 램프 등의 히터(73)가 배치된다. 히터(73)에 공급되는 전압을 제어함으로써, 정착 롤러(71)의 표면의 온도 조절이 행해진다.
정착 장치(7)에 기록재(P)가 반송되면, 일정 속도에서 회전하는 정착 롤러(71)과 가압 롤러(72)의 사이에 기록재(P)가 통과한다. 따라서, 기록재(P)는 양면에서 거의 일정한 압력과 온도로 가압 및 가열된다. 이에 의해, 기록재(P)의 표면 상의 미정착 토너 화상은 용융되어 기록재(P)에 정착되어, 기록재(P) 상에 풀컬러 화상이 형성된다.
중간 전사 벨트(51)는 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리 불화 비닐리덴(PVDF)과 같은 유전체 수지로 형성된다. 본 실시예에서는, 중간 전사 벨트(51)로서, 표면 저항률 1012Ω/sq(JIS-K6911 규정에 준거하는 프로브 사용, 인가 전압 100V, 인가 시간 60sec, 온도: 23℃ 및 습도: 50% RH), 두께 80㎛의 폴리이미드(PI) 수지가 사용된다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 다른 체적 저항률 및 두께를 갖는 재료가 사용될 수 있다.
1차 전사 롤러(53)는 외경 8mm의 금속 코어(531)와, 도전층(532)으로서의 두께 4mm의 도전성 우레탄 스펀지층(532)을 포함한다. 1차 전사 롤러(53)의 전기 저항값은 약 106Ω(온도 23℃, 습도 50% RH인 조건에서)이다. 1차 전사 롤러(53)의 전기 저항값은 중량 500g의 하중하에서 접지된 1차 전사 롤러(53)를 50mm/sec의 주속으로 회전시키면서, 금속 코어(531)에 50V의 전압을 인가해서 측정된 전압 및 전류 사이의 관계로부터 결정된다.
2차 전사내 롤러(56)는 외경 18mm의 금속 코어(561)와, 도전층(562)으로서 두께 7mm의 고형 실리콘 고무층(562)을 포함한다. 2차 전사내 롤러(56)의 전기 저항값은, 1차 전사 롤러(53)와 같은 측정 방법을 이용하여, 약 1 X 104Ω이다.
2차 전사외 롤러(57)는 외경 8mm의 금속 코어(571)와, 도전층으로서의 두께 4mm의 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머(EPDM)의 스펀지층(572)을 포함한다. 2차 전사외 롤러(57)의 전기 저항값은 1차 전사 롤러(53)와 같은 측정 방법을 이용하여 인가 전압이 2000V인 경우에, 약 1 X 107Ω이다.
전사 반송 벨트(91)는 중간 전사 벨트(51)와 마찬가지로, PC, PET 및 PVDF와 같은 유전체 수지로 형성될 수 있다. 본 실시예에서 전사 반송 벨트(91)는 표면 저항률이 1 X 104Ω/sq(JIS-K6911 규정에 준거한 프로브를 사용, 인가 전압 1000V, 인가 시간 60sec, 온도 23℃/습도 50% RH의 조건 하에서)이고, 두께 80㎛인, 카본이 분산된 폴리이미드(PI) 수지가 사용된다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 다른 체적 저항률 및 두께 등을 갖는 다른 재료가 사용될 수 있다.
도 4는 본 실시예에 따른 제어부를 도시하는 블록도이다. 도 4를 참조하면, 제어부[중앙 처리 유닛(CPU)]는, 화상 형성부, 기록재 반송부, 전사부(1차 전사부, 2차 전사부), 정착 장치 및 모터(M1, M2)를 제어한다.
본 실시예에 따라, 화상 형성 장치는 중간 전사 벨트(51) 및 전사 반송 벨트(91)를 구비한다. 중간 전사 벨트(51) 및 전사 반송 벨트(91)는, 제1 구동 부재인 중간 전사 벨트 구동 롤러(52) 및 제2 구동 부재인 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)에 의해 회전 구동된다.
전술한 바와 같이, 구동 롤러는 제조 정밀도의 관점에서의 직경의 편차가 있기 때문에, 중간 전사 벨트(51) 및 전사 반송 벨트(91)의 이동 속도는, 목표 이동 속도에 대하여 어긋남이나 요동이 발생할 수 있다. 게다가, 중간 전사 벨트(51) 및 전사 반송 벨트(91)는, 2차 전사 닙(N2)에서 2차 전사내 롤러(56) 및 2차 전사외 롤러(57)에 의해 끼움 지지된다. 그로 인해, 중간 전사 벨트(51)의 이동 속도와 전사 반송 벨트(91)의 이동 속도 사이의 차이는, 중간 전사 벨트(51) 및 전사 반송 벨트(91)에서 부하가 되어 각 중간 전사 벨트(51) 및 전사 반송 벨트(91)의 회전에 영향을 미친다.
전술한 영향에 대해서는, 도 3을 참조하여 이하에서 상세히 설명한다.
도 3은, 도 1에 도시된 본 실시예에 따른 화상 형성 장치의 구성을 도시한다. 도 3을 참조하면, 현가 롤러 사이에서 현가되는 벨트의 면을 M으로 도시한다. 예를 들어, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)와 2차 전사내 롤러(56) 사이에서 현가되는 중간 전사 벨트(51)의 면을 Me로 지칭한다. 또한, 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)와 2차 전사외 롤러(57) 사이에서 현가되는 전사 반송 벨트(91)의 면을 Mh로 지칭한다.
본 실시예의 화상 형성 장치에 있어서, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)는 중 간 전사 벨트(51)의 회전 방향에 대해 감광 드럼(1)의 하류측이며, 2차 전사부의 상류측에 배치된다. 따라서, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)와 2차 전사내 롤러(56) 사이에 형성되는 중간 전사 벨트(51)의 면(Me)은 느슨해지기 쉽다.
한편, 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)는 기록재의 반송 방향에 대해 2차 전사부의 하류측에 배치된다. 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)와 2차 전사외 롤러(57) 사이에 형성된 전사 반송 벨트(91)의 면(Mh)은 상대적으로 인장되는 경향을 갖는다. 그러나, 중간 전사 벨트(51)가 전사 반송 벨트(91)의 회전 속도를 가속하는 방향으로 전사 반송 벨트(91)에 힘을 인가하면, 면(Mh)이 느슨해져버린다. 그 결과, 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)에 대한 전사 반송 벨트(91)의 현가가 불안정하게 되어, 벨트의 미끄러짐이나 장력의 저하를 일으킨다. 이는 전술한 바와 같이, 기록재(P)의 반송 속도를 불안정하게 하여, 화상 신축이 발생될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)는 중간 전사 벨트(51)의 회전 방향에 있어서, 2차 전사부의 상류에 배치된다. 또한, 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)는 기록재의 반송 방향에 있어서, 2차 전사부의 하류에 배치된다. 또한, 전사 반송 벨트(91)의 이동 속도는 중간 전사 벨트(51)의 이동 속도보다도 빠르게 설정된다.
전술한 바와 같이 이동 속도 사이의 관계를 설정함으로써, 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)와 2차 전사외 롤러(57) 사이에 현가된 전사 반송 벨트(91)의 면(Mh)은, 2차 전사 닙(N2)에서 전사 반송 벨트(91)의 회전 속도를 감속하는 방향의 힘을 받는다. 그로 인해, 면(Mh)은 보다 확실하게 당겨지고, 전사 반송 벨트(91)의 미 끄러짐은 쉽게 발생하기 어렵다.
또한, 2차 전사 닙(N2)에서, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)와 2차 전사내 롤러(56) 사이에서 현가되는 중간 전사 벨트(51)의 면(Me)에는, 회전 속도를 가속시키는 방향의 힘을 받는다. 그로 인해, 면(Me)은 당겨지고, 중간 전사 벨트(51)는 중간 전사 벨트 구동 롤러(52) 주위에 확실히 권취되어, 미끄러짐이 발생하기 어려워진다. 즉, 중간 전사 벨트(51)는 2차 전사 닙부(N2)에서 전사 반송 벨트(91)에 의해 양자의 주속차 때문에 당겨져서, 면(Me)은 쉽게 느슨해지지 않게 된다.
본 실시예에서는, 중간 전사 벨트(51)의 이동 속도에 상당하는 프로세스 속도를 300mm/sec로 설정하고, 전사 반송 벨트(91)의 이동 속도를 302mm/sec로 설정한다. 그러나, 중간 전사 벨트(51)의 이동 속도와 전사 반송 벨트(91) 이동 속도 사이의 속도차는 대략 0.2% 내지 3%인 것이 바람직하다. 이동 속도차가 0.2% 미만이면, 각 구동 롤러의 회전 불균일에 의해, 중간 전사 벨트(51)의 이동 속도와 전사 반송 벨트(91)의 이동 속도 사이의 차가 역전될 수 있다. 반대로 3%를 초과하면 토너 화상이 질질 끌어진 것 같은 불량 화상이 된다.
또한, 본 실시예에 따른 화상 형성 장치에서, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)의 상류에 1차 전사부가 배치되고, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)의 하류에 2차 전사부가 배치된다. 감광 드럼(1)의 이동 속도는 중간 전사 벨트(51)의 이동 속도보다 느리게 설정된다. 구체적으로는, 감광 드럼(1)의 이동 속도는 298mm/s로 설정된다. 이러한 이동 속도 사이의 관계에 의해, 감광 드럼(1d)과 중간 전사 벨트 구동 롤러(52) 사이에 현가되는 중간 전사 벨트(51)의 면(Md)은, 감광 드럼(1)으로부 터 중간 전사 벨트(51)의 회전을 감속하는 방향의 힘을 받는다. 따라서, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)에는, 중간 전사 벨트(51)의 면(Md 및 Me)에 의해 상하류에서 권취되는 힘이 인가된다. 그로 인해, 미끄러짐이 발생할 가능성을 낮게 할 수 있다.
또한, 감광 드럼(1)의 이동 속도와 중간 전사 벨트(51)의 이동 속도 사이의 속도차는, 대략 0.2% 내지 3%일 것이다. 이동 속도 사이의 차가 0.2% 미만이면, 불균일한 회전에 의해 감광 드럼(1)의 이동 속도와 중간 전사 벨트(51)의 이동 속도 사이의 차이가 역전된다. 반대로 이러한 차이가 3%를 초과하면, 토너 화상이 질질 끌어진 것 같은 불량 화상이 발생된다.
또한, 본 실시예에서, 중간 전사 벨트(51)의 회전 방향에 대해, 2차 전사내 롤러(56)의 하류와, 감광 드럼(1a)의 상류에 중간 전사 벨트 클리너(59)가 배치된다. 중간 전사 벨트 클리너(59)는 중간 전사 벨트(51)의 회전 방향에 대향하여 중간 전사 벨트(51)에 대해 우레탄 고무 블레이드(591)가 압접된다. 따라서 중간 전사 벨트(51)의 회전 속도를 감속시키는 방향의 힘을 중간 전사 벨트(51)에 인가한다. 이에 의해, 중간 전사 벨트(51)의 면(Mf)이 2차 전사 닙(N2)에서 전사 반송 벨트(91)로부터 느슨해지는 힘을 받았을 경우에도, 중간 전사 벨트 클리너(59)는 중간 전사 벨트(51)의 느슨해짐을 멈출 수 있다. 그로 인해, 감광 드럼(1a)의 상류에 형성된 면(Mg)이 늘어져서 1차 전사 닙(N1a)의 형성이 불안정해져서 전사부에서의 흩날림 등의 불량 화상을 야기하는 문제를 회피할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따라, 상기 중간 전사 벨트의 회전 방 향의 상류측에서, 감광 드럼, 중간 전사 벨트 구동 롤러, 2차 전사 부재의 순으로 배치된다. 또한, 전사 반송 벨트의 회전 방향의 상류측에서, 2차 전사 부재, 전사 반송 벨트 구동 롤러의 순으로 배치된다. 또한, 전사 반송 벨트의 이동 속도는 중간 전사 벨트의 이동 속도보다도 크게 설정된다. 보다 바람직하게는, 전사 반송 벨트의 이동 속도를 화상 담지체의 이동 속도보다도 크게 설정한다. 또한 더욱 바람직하게는, 중간 전사 벨트의 회전 방향에 대하여, 클리닝 부재를 2차 전사 부재보다 하류에서, 화상 담지체보다도 상류에 배치한다. 그 결과, 이러한 화상 형성 장치에서 중간 전사 벨트와 전사 반송 벨트의 미끄러짐 등에 의한, 화상 신축이나 색상의 어긋남을 감소시킬 수 있다.
전술한 실시예에서는, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)와 2차 전사내 롤러(56) 사이에 현가 롤러가 배치되지 않는다. 그러나, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)와 2차 전사내 롤러(56)의 사이에 현가 롤러가 배치되더라도, 현가 롤러는 중간 전사 벨트(51)의 회전에 대부분 제동력을 미치지 않는다. 그로 인해, 본 발명은 현가 롤러를 포함하는 구성에도 적용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예의 구성에 의해, 화상 담지체의 주속과 중간 전사 벨트의 주속 사이에서 주속차가 있더라도, 중간 전사 벨트와 반송 벨트 부재의 회전 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예에 대해서 도 5를 사용하여 설명한다. 본 실시예에 따른 화상 형성 장치의 구성은, 각 벨트의 구동 롤러의 배치 및 각 벨트의 속도 사이의 관계를 제외하고는 제1 실시예의 구성과 유시하다. 따라서, 상세한 설 명은 생략하고, 다른 구성에 대해서만 설명한다.
도 5를 참조하면, 화상 형성 유닛으로서의 프로세스 유닛인, 제1 화상 형성부(Sa), 제2 화상 형성부(Sb), 제3 화상 형성부(Sc), 제4 화상 형성부(Sd)가 화상 형성 장치에 설치된다. 화상 형성부(Sa, Sb, Sc, Sd)는 옐로, 마젠타, 시안 및 블랙의 색에 대응한다. 또한, 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d), 대전 장치(2a, 2b, 2c, 2d), 노광 유닛(3a, 3b, 3c, 3d), 현상 장치(4a, 4b, 4c, 4d), 중간 전사 벨트(51), 1차 전사 부재(53a, 53b, 53c, 53d), 및 감광 드럼 클리너(6a, 6b, 6c,6d)가 화상 형성 장치에 배치된다.
중간 전사 벨트(51)는 복수의 지지 부재로서, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52), 종동 롤러(55), 2차 전사내 롤러(56)에 걸쳐져 있다. 제1 구동 부재인 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)는 중간 전사 벨트(51)에 구동력을 전달하여, 도 5에서 도시된 화살표(R3) 방향으로 주회 이동한다. 또한, 2차 전사 부재로서의 2차 전사외 롤러(57)는 2차 전사 부재로서의 2차 전사내 롤러(56)에 대향하여 중간 전사 벨트(51)의 외주면에 배치된다. 2차 전사외 롤러(57)와 2차 전사내 롤러(56)는 후술하는 전사 반송 벨트(91)를 그 사이에 끼워서 2차 전사 닙(N2)을 형성한다.
풀컬러 화상의 형성 시에는, 제1 내지 제4 화상 형성부(Sa, Sb, Sc, Sd)의 각 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d) 상에 각 색의 토너 화상이 형성된다. 이러한 각색의 토너 화상은 순차적으로 중간 전사 벨트(51) 상에 전사(1차 전사)되고, 중간 전사 벨트(51)의 회전에 따라 2차 전사부(N2)로 반송된다.
한편, 기록재 반송부(8)는 기록재(P)를 2차 전사 닙(N2)으로 반송한다. 보 다 상세히는, 픽업 롤러(82)가 기록재 반송부(8)의 카세트(81)로부터 1매씩 기록지(P)를 취출한다. 기록재(P)는 반송 롤러(83)에 의해 전사 반송 벨트(91)의 근방으로 반송된다. 흡착 유닛(96)과 전사 반송 벨트 구동 롤러(92) 사이에 흐르는 흡착 전류에 의해, 기록재(P)는 전사 반송 벨트(91)의 표면에 흡착된다. 흡착 전류는 (도시되지 않은) 바이어스 인가 유닛에 의해 흡착 유닛(96)에 인가된 흡착 바이어스에 의해 생성된다. 기록재(P)가 2차 전사 닙(N2)에 돌입하기 전에, 전사 반송 벨트(91) 상의 기록재(P)를 흡착하는 흡착 유닛(96)에 의해 2차 전사 시에 불량 화상이 없는 안정된 화상을 얻을 수 있다.
2차 구동 부재인 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)는 전사 반송 벨트(91)에 구동력을 전달하여, 도 5에 도시된 화살표(R4) 방향으로 주회이동한다. 구동원으로서의 모터(M2)는 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)에 구동력을 인가한다. 전사 반송 벨트(91)의 표면에 흡착된 기록재(P)는 2차 전사부(N2)로 반송된다.
2차 전사부(N2)에서 토너 화상이 전사된 기록재(P)는 전사 반송 벨트(91)에 흡착된 채, 전사 반송 벨트(91)에 의해 반송된다. 안정적으로 중간 전사 벨트(51)로부터 분리된 후, 기록재(P)는 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)의 근방에서 전사 반송 벨트(91)로부터 분리된다. 그 후, 기록재(P)는 반송 가이드(97)를 따라 안내된 후에, 정착 유닛으로서의 정착 장치(7)에 반송된다. 또한, 2차 전사 후에 중간 전사 벨트(51) 상에 잔류한 토너는, 중간 전사 벨트(51)를 클리닝하는 클리닝 장치(59)에 설치된 클리닝 블레이드(591)에 의해 제거되어 수집된다.
본 실시예에 따른 화상 형성 장치는, 중간 전사 벨트(51) 및 전사 반송 벨 트(91)를 포함한다. 구동 벨트를 구동하는 롤러 직경의 제조 편차에 의해, 중간 전사 벨트(51)의 이동 속도와 전사 반송 벨트(91)의 이동 속도의 차이가 있다. 따라서, 중간 전사 벨트(51)의 이동 속도와 전사 반송 벨트(91)의 이동 속도의 차이는 중간 전사 벨트(51)와 전사 반송 벨트(91)에서 부하가 되어, 중간 전사 벨트(51)와 전사 반송 벨트(91)의 회전에 영향을 미친다.
전술한 영향은 도 6을 참조하여 이하에서 설명한다.
도 6은 본 실시예의 화상 형성 장치의 구성을 도시한다. 도 6을 참조하면, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)와 2차 전사내 롤러(56) 사이에 현가되는 중간 전사 벨트(51)의 면을 Mf라고 지칭한다. 또한, 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)와 2차 전사외 롤러(57) 사이에 현가되는 전사 반송 벨트(91)의 면을 Mj라고 지칭한다.
본 실시예에 따른 화상 형성 장치에서, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)는 2차 전사 닙(N2)의 하류에 배치된다. 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)와 2차 전사 닙(N2) 사이에 형성되는 중간 전사 벨트(51)의 면(Mf)은, 상대적으로 인장되는 경향을 갖는다. 그러나, 2차 전사 닙(N2)에서, 중간 전사 벨트(51)가 전사 반송 벨트(91)에 의해 중간 전사 벨트(51)의 회전 속도를 가속하는 방향의 힘을 받았을 경우에는, 면(Mf)이 느슨해져버린다. 그로 인해, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52) 상에서의 중간 전사 벨트(51)의 현가가 불안정하게 되고, 중간 전사 벨트(51)의 미끄러짐을 일으키고 장력의 저하를 일으킨다. 그 결과, 중간 전사 벨트(51)의 불안정한 회전에 의해, 색상의 어긋남 등의 문제가 발생된다.
한편, 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)는 2차 전사 닙(N2)의 상류에 배치된다. 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)와 2차 전사 닙(N2) 사이에 형성되는 면(Mj)은 느슨해지기 쉽다.
본 실시예에 따르면, 중간 전사 벨트(51) 및 전사 반송 벨트(91)를 포함하는 화상 형성 장치에서, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)가 2차 전사 닙(N2)의 하류에 배치된다. 또한, 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)는 2차 전사 닙(N2)의 상류에 배치된다. 또한, 중간 전사 벨트(51)의 이동 속도를 전사 반송 벨트(91)의 이동 속도보다도 크게 설정하여, 전술한 문제가 감소될 수 있다.
전술한 바와 같이 이동 속도 사이의 관계를 설정함으로써, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)와 2차 전사내 롤러(56) 사이에서 현가되는 중간 전사 벨트(51)의 면(Mf)은, 2차 전사 닙(N2)에서 회전을 감속하는 방향의 힘을 받는다. 그로 인해, 중간 전사 벨트(51)는 인장되는 경향이 있어서, 중간 전사 벨트(51)는 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)에 확실히 권취되고, 중간 전사 벨트(51)의 미끄러짐이 발생하기 어려워진다.
또한, 2차 전사 닙(N2)에서, 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)와 2차 전사외 롤러(57) 사이에 현가되는 전사 반송 벨트(91)의 면(Mj)은, 회전을 가속하는 방향의 힘을 받는다. 그로 인해, 면(Mj)은 인장되는 경향이 있어서, 전사 반송 벨트(91)는 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)에 확실히 권취되고, 전사 반송 벨트(91)의 미끄러짐이 발생하기 어려워진다.
구체적으로는, 본 실시예에서 중간 전사 벨트(51)의 이동 속도에 상당하는 프로세스 속도를 300mm/sec로 설정하고, 전사 반송 벨트(91)의 이동 속도를 298mm/sec로 설정한다. 그러나, 중간 전사 벨트(51)의 이동 속도와 전사 반송 벨트(91)의 이동 속도의 차는 대략 0.2% 내지 3% 사이일 것이다. 이동 속도차가 0.2% 미만이면, 회전 불균일에 의해 중간 전사 벨트(51)의 이동 속도와 전사 반송 벨트(91)의 이동 속도의 차가 역전될 수 있다. 반대로, 3%를 초과하면 토너 화상이 질질 끌어진 것 같은 불량 화상이 발생될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 화상 형성 장치에서, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)의 상류에 2차 전사부가 배치되고, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)의 하류에 1차 전사부가 배치된다. 감광 드럼(1)의 이동 속도는 중간 전사 벨트(51)의 이동 속도보다 크게 설정된다. 구체적으로는, 감광 드럼(1)의 이동 속도를 대략 302mm/sec로 설정한다. 이러한 이동 속도 사이의 관계에 의해, 감광 드럼(1a)과 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)의 사이에 현가되는 중간 전사 벨트(51)의 면(Mg)은 감광 드럼(1)으로부터 중간 전사 벨트(51)의 회전 속도를 감속하는 방향의 힘을 받는다. 그로 인해, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)는, 중간 전사 벨트(51)의 면(Mg 및 Mf)에 의해 상류측 및 하류측에서 권취하는 힘을 받는다. 그 결과, 미끄러짐이 발생할 가능성을 낮게 할 수 있고, 1차 전사 닙(N1)을 안정화시킬 수 있다.
또한, 감광 드럼(1)의 이동 속도와 중간 전사 벨트(51)의 이동 속도 사이의 차는 대략 0.2% 내지 3%일 것이다. 이동 속도 사이의 차가 0.2% 미만이면, 회전 불균일에 의해 감광 드럼(1)의 이동 속도와 구동 롤러 이동 속도 사이의 차가 역전될 수 있다. 반대로, 차이가 3%를 초과하면 토너 화상이 질질 끌어진 것 같은 불량 화상이 발생될 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 전사 반송 벨트(91)의 회전 방향에 대해 2차 전사외 롤러(57)의 하류와, 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)의 상류에 전사 반송 벨트 클리너(99)가 배치된다. 전사 반송 벨트 클리너(99)는 전사 반송 벨트(91)에 부착된 수집된 토너나 종이 가루를 세척한다.
전사 반송 벨트 클리너(99)는 우레탄 고무로 제조되고, 전사 반송 벨트(91)의 회전 방향에 대향하여 전사 반송 벨트(91)에 압접하는 클리닝 부재인 클리닝 블레이드를 포함한다. 따라서 클리닝 블레이드는 회전 속도를 감속시키는 방향으로 전사 반송 벨트(91)에 힘을 가한다. 이에 의해, 전사 반송 벨트(91)의 면(Mh)이 2차 전사 닙(N2)에서, 중간 전사 벨트(51)에 의해 느슨하게 되는 힘을 받았을 경우에도, 전사 반송 벨트 클리너(99)는 전사 반송 벨트(91)의 느슨해짐을 차단할 수 있다. 그로 인해, 전사 반송 벨트(91)의 면(Mi)의 전사 반송 벨트 구동 롤러(92)에 대한 현가가 안정적으로 되고, 전사 반송 벨트(91)의 미끄러짐에 의한 화상 신축을 회피할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 중간 전사 벨트(51)에 압접하는 클리닝 블레이드(591)는 구동 롤러(52)에 압접하여, 클리닝 성능을 향상시킬 수 있다. 중간 전사 벨트(51)는 그 사이의 롤러를 경사지게 하여 벨트의 회전 방향에 직교하는 방향으로 위치를 조정하기 위해 중간 전사 벨트(51)가 신장되는 종래의 스티어링 기구를 갖는다. 이러한 스티어링 기구가 배치되는 경우 클리닝 부재에 대항하는 롤러를 경사지게 하면, 클리닝 성능이 안정되지 않게 된다. 본 실시예에서는, 단순한 구성으로 이러한 불안정성을 해결할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 중간 전사 벨트의 회전 방향의 상류로부터, 감광 드럼, 2차 전사 부재, 중간 전사 벨트 구동 롤러의 순으로 배치된다. 또한, 전사 반송 벨트의 회전 방향 상류로부터, 전사 반송 벨트 구동 롤러, 2차 전사 부재의 순으로 배치된다.
또한, 중간 전사 벨트의 이동 속도를 전사 반송 벨트의 이동 속도보다 크게 설정한다. 보다 바람직하게는, 화상 담지체의 이동 속도를 중간 전사 벨트의 이동 속도보다 크게 설정한다.
또한, 전사 반송 벨트의 회전 방향에 대하여, 2차 전사 부재보다 하류이고, 전사 반송 벨트 구동 롤러보다 상류에 전사 반송 벨트 클리닝 부재를 배치한다.
그로 인해, 중간 전사 벨트의 미끄러짐에 의한, 화상 신축이나 색상의 어긋남이 감소된 화상 형성 장치를 얻을 수 있다.
상술한 실시예에서는 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)와 2차 전사내 롤러(56) 사이에 현가 롤러가 배치되지 않는 구성에 대해서 설명했다. 그러나, 중간 전사 벨트 구동 롤러(52)와 2차 전사내 롤러(56) 사이에 현가 롤러가 배치되면, 현가 롤러는 중간 전사 벨트(51)의 회전에 제동력을 거의 미치지 않는다. 따라서, 현가 롤러를 포함하는 구성에도 본 발명을 적용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 화상 형성 장치는 중간 전사 벨트와, 중간 전사 벨트와 접촉하는 반송 벨트 부재를 포함한다. 중간 전사 벨트와 반송 벨트 부재의 늘어짐에 의한 중간 전자 벨트와 반송 벨트 부재의 회전 불안정성은 감소될 수 있다.
본 발명은 대표적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 대표적인 실시예에 제한되지 않는다는 점이 이해될 것이다. 첨부된 청구범위의 범주는 모든 변형, 등가 구조 및 기능을 포함하도록 광의의 해석에 따라야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 관한 화상 형성 장치의 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 화상 형성 장치의 화상 형성부의 상세 단면도.
도 3은 도 1의 화상 형성 장치의 구성도.
도 4는 도 1의 화상 형성 장치의 제어부의 블록도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 관한 화상 형성 장치의 단면도.
도 6은 도 5에 도시된 화상 형성 장치의 화상 형성부의 상세 단면도.
도 7은 종래의 중간 전사 방식을 사용한 화상 형성 장치의 단면도.
도 8은 종래의 중간 전사 벨트와 전사 반송 벨트를 사용한 화상 형성 장치의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
Sa, Sb, Sc, Sd: 화상 형성부
51: 중간 전사 벨트
530a, 530b, 530c, 530d: 1차 전사 부재
560, 570: 2차 전사 부재
910: 전사 반송 벨트

Claims (10)

  1. 회전 가능한 화상 담지체를 갖고 상기 화상 담지체 상에 토너 화상을 형성하는 화상 형성부와,
    상기 화상 담지체로부터 전사된 토너 화상을 담지하는 회전 가능한 중간 전사 벨트와,
    상기 중간 전사 벨트와 접촉하고, 기록재를 반송하는 회전 가능한 반송 벨트 부재와,
    상기 중간 전사 벨트의 내면에 접촉하고, 상기 중간 전사 벨트 상의 토너 화상을 반송된 기록재 상에 전사하는 전사부를 형성하는 전사 부재와,
    상기 중간 전사 벨트의 회전 방향에 있어서, 상기 화상 담지체의 하류측이며 상기 전사부의 상류측에 설치되고, 상기 중간 전사 벨트에 구동력을 부여하는 제1 구동 부재와,
    상기 반송 벨트 부재에서의 기록재의 반송 방향에 대해 상기 전사부의 하류측에 설치되고, 상기 반송 벨트 부재에 구동력을 부여하는 제2 구동 부재를 포함하고,
    상기 중간 전사 벨트의 이동 속도는 상기 화상 담지체의 이동 속도보다도 크고, 상기 회전 방향에서 상기 반송 벨트 부재의 이동 속도는 상기 회전 방향에서 중간 전사 벨트의 이동 속도보다도 큰, 화상 형성 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중간 전사 벨트에 접촉하고, 상기 중간 전사 벨트 상의 토너 화상이 기록재에 전사된 후에 토너를 제거하기 위한 클리닝 부재를 더 포함하는, 화상 형성 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 클리닝 부재는 중간 전사 벨트의 회전 방향에 대하여 상기 전사부의 하류이며, 상기 화상 담지체의 상류에 배치되는, 화상 형성 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 클리닝 부재는 중간 전사 벨트의 회전 속도를 감속시키는 방향으로 힘을 인가하도록 설정되는 화상 형성 장치.
  5. 회전 가능한 화상 담지체를 갖고 상기 화상 담지체 상에 토너 화상을 형성하는 화상 형성부와,
    상기 화상 담지체로부터 전사된 토너 화상을 담지하는 회전 가능한 중간 전사 벨트와,
    상기 중간 전사 벨트에 접촉하고, 기록재를 반송하는 회전 가능한 반송 벨트 부재와,
    상기 중간 전사 벨트의 내면에 접촉하고, 상기 중간 전사 벨트 상의 토너 화상을 반송된 기록재 상에 전사하는 전사부를 형성하는 전사 부재와,
    상기 중간 전사 벨트의 회전 방향에 대해 상기 화상 담지체의 상류측이며, 상기 전사부의 하류측에 설치되고, 상기 중간 전사 벨트에 구동력을 부여하는 제1 구동 부재와,
    상기 반송 벨트 부재에서의 기록재의 반송 방향에 대해 상기 전사부의 상류측에 설치되고, 상기 반송 벨트 부재에 구동력을 부여하는 제2 구동 부재를 포함하는, 화상 형성 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 중간 전사 벨트의 회전 방향에 있어서의 이동 속도는 상기 반송 벨트 부재의 회전 방향에 있어서의 이동 속도보다도 큰, 화상 형성 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 화상 담지체의 이동 속도는 상기 중간 전사 벨트의 이동 속도보다도 큰, 화상 형성 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 중간 전사 벨트에 접촉하고, 상기 중간 전사 벨트 상의 토너 화상이 기록재에 전사된 후에 토너를 제거하기 위한 클리닝 부재를 더 포함하는, 화상 형성 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 클리닝 부재는 중간 전사 벨트의 회전 방향에 대하여 상기 전사부의 하류이며, 상기 화상 담지체의 상류에 배치되는, 화상 형성 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 클리닝 부재는 중간 전사 벨트의 회전 속도를 감속시 키는 방향으로 힘을 인가하도록 설정되는 화상 형성 장치.
KR1020090049822A 2008-06-06 2009-06-05 화상 형성 장치 KR101080584B1 (ko)

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