KR20100074052A - 벨트 부재 반송 디바이스 및 그것을 구비한 화상 형성 장치 - Google Patents

벨트 부재 반송 디바이스 및 그것을 구비한 화상 형성 장치 Download PDF

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Abstract

화상 형성 장치는, 회전가능한 벨트 부재; 상기 벨트 부재를 스트레칭하기 위한 스트레칭 수단; 및 상기 벨트 부재를 스트레칭하고 스티어링하기 위한 스티어링 수단을 포함하고, 상기 스티어링 수단은, 상기 벨트 부재의 회전에 수반하여 회전가능한 회전부, 상기 벨트 부재와 슬라이드 접촉가능하도록 상기 회전부의 각각의 대향하는 축 단부에 배치되는 마찰부, 상기 회전부와 상기 마찰부를 지지하기 위한 지지 수단, 및 상기 지지 수단을 회전 가능하게 지지하는 회전 샤프트를 포함하고, 상기 스티어링 수단은 상기 벨트 부재와 상기 마찰부 사이의 슬라이딩에 기인한 힘에 의해 회전함으로써 상기 벨트 부재를 스티어링할 수 있고, 상기 마찰부들 각각은, 상기 회전부의 회전축으로부터 축 방향으로 외측을 향해 경사진 경사면을 구비하고, 상기 벨트 부재는 상기 경사면들 중 적어도 하나에 접촉되어 있다.
화상 형성 장치, 벨트 부재, 마찰부, 회전부, 감김 각도

Description

벨트 부재 반송 디바이스 및 그것을 구비한 화상 형성 장치{BELT MEMBER FEEDING DEVICE AND IMAGE FORMING APPARATUS PROVIDED WITH THE SAME}
본 발명은, 화상 형성을 위해 사용되는 벨트 부재를 반송하는 벨트 반송 디바이스에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 중간 전사 벨트, 전사 벨트, 감광체 벨트(photosensitive belt) 등을 반송하는 벨트 유닛, 및 이러한 벨트 유닛을 구비한 복사기, 프린터, 인쇄기 등의 화상 형성 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 화상 형성을 위해 직접적으로 사용되지 않는 벨트 부재(예를 들어, 기록재(recording material)의 반송 벨트, 정착 디바이스의 정착 벨트)에 적절하다.
최근, 화상 형성 장치의 화상 형성 동작에서의 속도의 향상으로 인해, 복수의 화상 형성부가 무한 벨트 형상의 상 담지체(image bearing member) 위에 배치되고, 멀티 컬러의 화상 형성 프로세스들은 병렬로 처리된다. 예를 들어, 전자 사진 방식의 풀 컬러 화상 형성 장치에서의 중간 전사 벨트가 그것의 일반적인 예시이다. 중간 전사 벨트 상에, 상이한 컬러 토너상들이 벨트 표면에 순차적으로 겹쳐서 전사되고, 컬러 토너상은 기록재 상에 일괄적으로 전사된다. 이 중간 전사 벨트는, 구동 롤러를 포함하는 복수의 스트레칭(stretching) 부재에 의해 스트레칭되 고, 회전가능하다. 이러한 벨트 부재에 대하여, 롤러의 외경 정밀도 또는 롤러들 사이의 얼라인먼트 정밀도 등에 따라, 주행 시에 폭방향 단부들의 한쪽을 향해 오프셋되는 문제점이 수반된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 일본 특허공개공보 평9-169449호는 액추에이터(actuator)에 의한 스티어링 롤러 제어(steering roller control)를 제안하고 있다. 또한, 일본 특허공개공보 제2001-146335호는 벨트 오프셋 규제 부재(belt offset regulating member)를 제안하고 있다.
그러나, 일본 특허공개공보 평9-169449호는 복잡한 제어 알고리즘을 필요로 하며, 사용되는 센서 및 액추에이터 등의 전기적인 구성요소들은 고비용을 야기한다. 일본 특허공개공보 제2001-146335호는 센서 및 액추에이터를 필요로 하지 않지만, 반송 중에 규제 부재는 항상 벨트 부재로부터의 오프셋 힘(offset force)을 받기 때문에, 화상 형성 장치의 속도의 증가에 한계가 있다. 또한, 규제 부재의 부착 정밀도 때문에, 검사 및 관리 비용이 증가한다.
이 상황들 하에서, 일본 특허공개공보 제2001-520611호는, 마찰력의 밸런스에 의해 스티어링 롤러가 벨트 얼라인먼트를 자동으로 수행하고, 부품들의 개수가 적고, 구조가 단순하며, 비용이 적은 시스템(자동 얼라인먼트)을 제안하고 있다.
일본 특허공개공보 제2001-520611호의 디바이스는 도 9에 도시된 스티어링 시스템을 구비한다. 스티어링 롤러(97)는, 벨트 부재의 회전과 함께 종동가능한(followable) 중앙 롤러부(90) 및 종동불가능한(non-followable) 단부 부재들(91)을 가지며, 중앙부에 설치된 스티어링 축(93)에 대하여 화살표 S의 방향으로 회전가능한 지지 플레이트들(supporting plates)(92)에 의해 지지된다. 여기에서, 지지대들(92)은 가압 해제 캠(pressure releasing cam)(96)에 의해 압축되는 인장력 부여 수단(tension application means)(95)에 의해 화살표 K의 방향으로 압박되어, 그 결과, 스티어링 롤러의 외주면(outer surface)은 도시되지 않은 벨트 부재 내주면(inner surface)에 인장력을 인가한다.
도 10을 참조하여, 벨트 자동 얼라인먼트의 원리를 설명한다.
전술된 바와 같이, 단부 부재들(91)은 종동불가능하므로, 벨트 반송 중에는 항상 벨트 부재의 내주면으로부터 마찰 저항을 받게 된다.
도 10의 (a)에서, 화살표 V의 방향으로 구동되는 벨트 부재(50)는, 감김 각도(wrapping angle) θS로, 단부 부재들(91)에 감긴다. 여기에서, (도면의 용지에 수직인 방향으로 측정된) 폭에 대해서는, 단위 폭으로서 생각한다. 감김 각도 θ의 극소 감김 각도(infinitesimal wrapping angle) dθ에 대응하는 벨트 길이에 대하여, 그 상류측은 느슨한 측이고, 그곳의 장력은 T이며, 그 하류측은 팽팽한 측이고, 그곳의 장력은 T+dT이다. 이 인장력들은 접선 방향으로 작용한다. 따라서, 극소 벨트 길이에서, 벨트에 의해 단부 부재들(91)의 구심 방향(centripetal direction)으로 Tdθ가 근사적으로 인가된다. 단부 부재들(91)의 마찰 계수가 μS인 경우, 마찰력 dF는,
Figure 112009079301430-PAT00001
이다.
여기에서, 인장력 T는 도시되지 않은 구동 롤러에 의해 지배되며, 구동 롤러가 마찰 계수 μr을 갖는 경우,
Figure 112009079301430-PAT00002
즉,
Figure 112009079301430-PAT00003
이다.
수학식 2a를 감김 각도 θS에 대하여 적분하면 인장력 T는,
Figure 112009079301430-PAT00004
이다. 여기에서, T1은 θ = 0에서의 인장력이다. 수학식 1 및 수학식 3으로부터,
Figure 112009079301430-PAT00005
이다.
도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 스티어링 축에 대하여 지지대의 회전 방향이 화살표 S의 방향인 경우, 감김 개시 위치(θ = 0)는 회전 방향에 대하여 편각 α의 각도 만큼 기울어진 위치이다. 따라서, 수학식 4로 표현되는 힘 중 S 방향 하향의 성분은,
Figure 112009079301430-PAT00006
이다.
또한, 수학식 5를 감김 각도 θS에 대하여 적분함으로써,
Figure 112009079301430-PAT00007
이다.
이러한 방법으로, 반송되는 벨트의 내측에서 단부 부재(91)에 의해 벨트 부재로부터 받는 화살표 S 방향 하향의 (단위 폭 당) 힘이 취득된다.
도 10의 (b)는, 화살표 TV의 방향으로부터 본, 도 10의 (a)의 평면도이다. 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 벨트 부재(50)가 화살표 V의 방향으로 반송되는 경우, 벨트가 좌측으로 오프셋된다고 가정한다. 이때, 단부 부재들에서 벨트 부재(50)의 라이딩 폭들 사이의 관계는 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 라이딩 폭 w는 좌측으로만 존재한다. 더 구체적으로, 좌측 단부 부재(91)는 S 방향 하향으로 힘 FSw를 받고, 우측 단부 부재(91)는 동일한 방향으로 0의 힘을 받는다. 이러한 단부들에서의 마찰력들의 차이가 스티어링 축에 대하여 (좌측 아래로) 모멘트 FSwL을 생성한다. 이하, 스티어링 축에 대한 모멘트를 스티어링 토크로 지칭한다.
전술된 원리에 의해 생성된 스티어링 롤러(97)의 스티어링 각도의 방향은, 벨트 부재(50)의 오프셋이 감소되는 방향이므로, 자동 얼라인먼트가 달성된다.
액추에이터를 사용하지 않는 벨트에 대한 자동 얼라인먼트에서, 스티어링 힘들은 단부 부재들(91)에 의해 생성되는 마찰력들이다. 일본 특허공개공보 제2001-520611호에서 개시된 바와 같이, 또는 수학식 6에 기초한 원리로부터도 명백해진 바와 같이, 스티어링 힘 FS는 단부 부재들(91)의 마찰 계수들 μS의 값과 함께 증가한다.
큰 스티어링 힘 FS, 즉, 큰 스티어링 토크 FSwL은 벨트 오프셋에 대한 보정 효과가 높은 것을 의미하지만, 그것들은 벨트 부재(50)의 스트레칭 배향에 큰 변화를 야기한다. 이러한 스트레칭 배향의 시간적인 변화(시간에 따른 변화)는, 화상 형성 동작에 관계된 벨트 부재(일반적으로, 중간 전사 벨트)의 경우, 주주사 방향에서 색 오정렬(misregistration)을 야기한다. 따라서, 화상 형성에 관계된 벨트 부재(50)에 대하여, 벨트 오프셋 및 주주사 방향에서의 색 오정렬의 문제점들 모두를 고려하는 것이 필요하므로, 마찰 계수 μS의 값을 단순하게 증가시킬 수 없다.
도 12 및 도 13을 참조하여, 벨트 부재(50)의 자세 변화와 주주사 방향에서의 색 오정렬 사이의 관계를 설명한다.
도 12는 벨트 부재(50)의 평면도이며, 벨트의 이동 중에 스트레칭된 자세는 일정하다. 시간 t에서, 벨트 부재(50)는 롤러들 사이의 얼라인먼트 에러 등에 따른 몇몇의 기울기들 γ을 갖고, 구동 롤러(604) 및 스티어링 롤러(97)를 포함하는 롤러들 주위로 실선으로 표시된 위치에 스트레칭된다.
일정한 기울기 γ를 갖고 화살표 V의 방향으로 벨트가 반송되면, 벨트 부재(50)는 시간 t+Δt에서 파선으로 도시된 위치로 이동된다. 벨트 에지(edge)의 위치는 검지 위치들 M1 및 M2에서 검출된다. 시간 t에서 검지 위치 M1에서 검지된 점 Pt 및 시간 t+Δt에서 검지 위치 M2에서 검지된 점 Pt +Δt는 동일한 질점(mass point)들이다. 이러한 이유 때문에, 그것들 사이의 상대적인 차이는 이상적으로 제로이다.
벨트가 일정하게 기울어진 자세 γ로 반송되는 경우, 도 12에 도시된 바와 같이, 점 Pt로부터 점 Pt +Δt까지의 궤적은 x 방향(부주사 방향)으로 직진하므로, 이상적인 조건들에 있으며, 검지 위치들 M1 및 M2 사이에서 y 방향(주주사 방향)으로 위치 편차는 발생하지 않는다.
한편, 도 13은 일정하지 않은 스트레칭된 자세로 반송되는 벨트 부재(50)의 평면도이다. 벨트 부재(50)는, 시간 t에서 실선으로 표시된 위치에 기울기 γ로 스트레칭되어 있다. 기울기 γ가 변화되면서 화살표 V의 방향으로 벨트가 반송되 는 경우, 시간 t+Δt에서 벨트 부재(50)는 파선으로 도시된 위치로 이동된다. 도 12와 마찬가지로, 벨트 에지의 위치는 검지 위치들 M1 및 M2에서 측정된다. 기울기 γ가 변화되면서 벨트가 반송되는 경우, 점 Pt로부터 점 Pt +Δt까지의 궤적은 x 방향(부주사 방향)에 대하여 기울어진다. 이러한 이유 때문에, 검지 위치들 M1 및 M2 사이에서 y 방향(주주사 방향)으로 위치 편차가 발생한다. 검지 위치들 M1 및 M2가 각각 제1 및 제2 컬러 화상 형성부들이라고 가정하면, 주주사 방향의 위치 편차는 2개의 컬러들 사이에서 발생한다(주주사 방향의 색 오정렬). 이러한 방법으로, 화상 형성에 관계되는 벨트 부재(50)의 경우, 스트레칭된 자세의 시간적인 변화가 주주사 방향의 색 오정렬을 야기하며, 자세 변화의 양 및 주주사 방향의 색 오정렬의 양 사이에 상관 관계가 존재한다.
도 16은, 단부 부재들(91)이 상대적으로 높은 마찰 계수 μS(μS = 약 1.0)를 갖는 실리콘 고무로 만들어지는 경우, 벨트 거동의 변화를 도시한다.
도 16의 (a)는, 도 12 및 도 13에 기술된 검지 위치 M1에서 검지된 벨트 에지 위치를 시간에 대하여 도시한다. 도 16의 (b)는, 도 12 및 도 13에 기술된 검지 위치들 M1 및 M2에서 검지된 벨트 에지 위치들 사이의 차인 주주사 위치 편차를 시간에 대하여 도시한다. 도 16은, 벨트 자동 얼라인먼트로 인한 주주사 위치 편차의 발생을 명확하게 도시하기 위해 시간 0(초)에서 의도적으로 외란(disturbance)이 부여되는 경우, 과도 응답(transient response)의 결과를 도시한다.
생성되는 스티어링 모멘트는 마찰 계수μS의 증가와 함께 증가하지만, 벨트 에지 위치는 도 16의 (a)에 도시된 과도적인 오버슈트(overshoot) OS와 함께 변화된다. 도 16의 (a)의 그래프에서 시간들 t1, t2 및 t3에서 도시된 접선의 기울기의 시간적인 변화는, 도 12 및 도 13에서 기술된 스트레칭된 자세의 시간적인 변화이다. 더 구체적으로, 도 16의 (b)에서, t = 0와 과도적인 오버슈트 발생 시간 tOS 사이에 제1 주주사 편차 Z1을 야기하는 발생 피크가 존재한다. 그 후에, tOS와 정상 상태의 시간 tS 사이에도 제2 주주사 위치 편차 Z2를 야기하는 발생 피크가 존재한다.
이와 같이, 과도적인 OS(overshoot)를 수반하는 시스템에서, 정상 상태로의 프로세스에서 스티어링을 반드시 터닝 백(turned back) 하는 것이 바람직하므로, 스트레칭된 자세의 추가의 시간적인 변화, 즉, 주주사 위치 편차의 발생을 피할 수 없다.
도 16의 (a)의 예시에서, 정상 상태는 1회의 과도적인 오버슈트만으로 도달되지만, 마찰 계수 μS가 높은 경우, 정상 상태에 도달하는데 n회(n = 정수)의 과도적인 오버슈트들이 요구된다. 이 경우, 1번째 내지 n번째 주주사 위치 편차 Zn을 야기하는 발생 피크가 존재한다. 풀 컬러의 화상 형성 장치의 경우, 도 12 및 도 13에 도시된 검지 위치들 M1 및 M2는 일반적으로 상이한 색들의 현상 수단을 갖는 인접한 화상 형성부들에 대응하므로, 주주사 위치 편차는 주주사 방향의 색 오정렬 로 지칭된다.
이와 같이, 화상 형성과 관계된 벨트 부재가 자동으로 정렬되는 시스템에서, 마찰 계수μS는 스티어링의 원동력이지만, 주주사 방향의 색 오정렬의 발생을 억제하기 위해, 마찰 계수μS를 매우 크게 증가시킬 수 없다.
이러한 이유 때문에, 작은 마찰 계수 μS로 적절하게 벨트 부재를 이동시키는 힘을 생성하는 기능이 필요해진다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 벨트 부재를 이동시키는 적절한 힘이 마찰부의 작은 마찰 계수로 생성되는 기구 및 화상 형성 장치가 제공된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 회전가능한 벨트 부재; 상기 벨트 부재를 스트레칭하기 위한 스트레칭 수단; 및 상기 벨트 부재를 스트레칭하고 스티어링하기 위한 스티어링 수단을 포함하는 화상 형성 장치가 제공되며, 상기 스티어링 수단은, 상기 벨트 부재의 회전에 수반하여 회전가능한 회전부, 상기 벨트 부재와 슬라이드 접촉가능하도록 상기 회전부의 각각의 대향하는 축 단부에 배치되는 마찰부, 상기 회전부와 상기 마찰부를 지지하기 위한 지지 수단, 및 상기 지지 수단을 회전 가능하게 지지하는 회전축을 포함하고, 상기 스티어링 수단은 상기 벨트 부재와 상기 마찰부 사이의 슬라이딩에 기인한 힘에 의해 회전함으로써 상기 벨트 부재를 스티어링할 수 있고, 상기 마찰부들 각각은, 상기 회전부의 회전축으로부터 축 방향으 로 외측을 향해 경사진 경사면을 구비하고, 상기 벨트 부재는 상기 경사면들 중 적어도 하나에 접촉되어 있다.
본 발명의 이러한 특징들과 그외의 목적들 및 장점들은, 첨부 도면들과 함께 취해진 이하의 본 발명의 바람직한 실시예들의 설명을 고려하여 더 명확해질 것이다.
(실시예 1)
<화상 형성 장치>
본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 화상 형성 장치들을 첨부 도면들과 함께 설명한다.
먼저, 도 6을 참조하여 화상 형성 장치의 동작을 설명한다. 화상 형성 장치는 전자 사진 방식, 오프셋 인쇄 방식, 잉크젯 방식 등 중 하나일 수 있다. 도 6에 도시된 예시에서, 화상 형성 장치(60)는 전자 사진 방식의 컬러 화상 형성 장치이다. 화상 형성 장치(60)는 소위 텐덤(tandem) 중간 전사 방식이며, 중간 전사 벨트 위로 4개의 컬러 화상 형성부들이 나란히 배열되어 있다. 이것은 두꺼운 용지 처리 및 생산성이 우수하다. 도 6은 이러한 디바이스의 단면도이다.
<기록재의 반송 프로세스>
기록재들 S는 기록재 수납부(61) 내의 리프팅 업 디바이스(62) 위로 적재되며, 급지 장치(63)에 의한 화상 형성과 관계된 타이밍으로 급지된다. 급지 장치(63)는 급지 롤러 등을 사용하는 마찰 분리 방식 또는 공기를 사용하는 흡착 분 리 방식 중 하나일 수 있으며, 도 6의 예시에서는 후자가 사용된다. 급지 장치(63)에 의해 반송된 기록재 S는 반송 유닛(64)의 반송 경로(64a)를 통과하고, 레지스트레이션(resistration) 디바이스(65)로 반송된다. 레지스트레이션 디바이스(65)에서, 기록재 S에 기울기 보정 및 타이밍 보정이 행해진 후에, 기록재 S는 2차 전사부로 반송된다. 2차 전사부는, 제1 2차 전사 부재인 내부 2차 전사 롤러(603) 및 제2 2차 전사 부재인 외부 2차 전사 롤러(66)를 포함하며, 전사 닙부(transfer nip portion)는 서로 대향하는 이 롤러들에 의해 형성된다. 미리 결정된 압력과 정전 부하 바이어스(electrostatic load bias)를 인가함으로써, 토너상이 중간 전사 벨트로부터 기록재 S 위로 전사된다.
<화상 형성 프로세스>
2차 전사부까지의 화상 형성 프로세스는 전술된 2차 전사부까지의 기록재 S의 반송 프로세스에 관한 타이밍으로 수행된다. 이 화상 형성 프로세스를 설명한다.
본 실시예에서, 옐로우(Y) 토너로 화상을 형성하는 화상 형성부(613Y), 마젠타(M) 토너로 화상을 형성하는 화상 형성부(613M), 시안(C) 토너로 화상을 형성하는 화상 형성부(613C) 및 블랙(BK) 토너로 화상을 형성하는 화상 형성부(613BK)가 제공된다. 화상 형성부(613Y), 화상 형성부(613M), 화상 형성부(613C) 및 화상 형성부(613BK)는, 토너의 색들의 차이를 제외하고, 유사한 구조들을 포함하므로, 화상 형성부(613Y)만을 설명한다.
토너상 형성 수단인 화상 형성부(613Y)는, 상 담지체인 감광체(608), 감광 체(608)를 대전하는 대전기(612), 노광 디바이스(611a), 현상 디바이스(610), 1차 전사 디바이스(607) 및 감광체 클리너(609)를 포함한다. 감광체(608)는 도면에서 화살표 m의 방향으로 회전되며, 대전기(612)에 의해 균일하게 대전된다. 노광 디바이스(611a)는 입력된 화상 정보의 신호에 기초하여 구동되고, 정전 잠상(electrostatic latent image)을 형성하기 위해 회절 부재들(light bending members)(611b)을 경유하여 대전된 감광체(608)를 노광한다. 감광체(608) 상에 형성된 정전 잠상은 현상 디바이스(610)에 의해 현상되어, 감광체 상에 토너상이 형성된다. 그 후에, 1차 전사 디바이스(607)에서 미리 결정된 압력 및 미리 결정된 정전 부하 바이어스에 의해, 벨트 부재인 중간 전사 벨트(606) 상에 옐로우 토너상이 전사된다. 그 후에, 감광체(608) 상에 남아있는 전사되지 않은 토너는 다음의 화상 형성을 준비하기 위해 감광체 클리너(609)에 의해 회수되고 제거된다.
전술된 도 6의 화상 형성부(613)의 경우, 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(Bk)의 화상 형성부들이 제공된다. 이에 의해, 화상 형성부 M에 의해 형성된 마젠타 토너상이 중간 전사 벨트(606) 상의 옐로우 토너상에 전사된다. 또한, 화상 형성부 C에 의해 형성된 시안 토너상이, 형성된 마젠타 토너상에 전사된다. 또한, 화상 형성부 BK에 의해 형성된 블랙 토너상이, 중간 전사 벨트(606) 상의 시안 토너상에 전사된다. 이러한 방법으로, 상이한 컬러 토너상들이 중간 전사 벨트(606) 위로 겹쳐서 형성되어, 풀 컬러 화상이 중간 전사 벨트(606) 상에 형성된다. 본 실시예에서, 컬러들의 개수는 4개이지만, 그것은 4개로 한정되는 것은 아니며, 컬러들의 순서는 본 예시에 한정되는 것은 아니다.
중간 전사 벨트(606)를 설명한다. 중간 전사 벨트(606)는 구동 부재인 구동 롤러(604), 스티어링 수단인 스티어링 롤러(1), 스트레칭 부재인 스트레칭 롤러(617) 및 내부 2차 전사 부재(스트레칭 부재)인 내부 2차 전사 롤러(603)에 의해 스트레칭된다. 그것은 도면에서 화살표 V의 방향으로 구동된다. 스티어링 롤러(1)와 인접한 제1 스트레칭 부재인 스트레칭 롤러(617)에 중간 전사 벨트(606)가 감겨있는 각도, 및 제2 스트레칭 부재인 내부 2차 전사 롤러(603)에 중간 전사 벨트(606)가 감겨있는 각도는 예각인 것이 바람직하다. 이것은, 중간 전사 벨트(606)와 스트레칭 롤러(617) 사이의 마찰력, 및 중간 전사 벨트(606)와 내부 2차 전사 롤러(603) 사이의 마찰력을 감소시킬 수 있으므로, 후술되는 벨트 자동 얼라인먼트의 효율이 높기 때문이다. 스티어링 롤러(1)에 대한 중간 전사 벨트(606)의 감김 각도가 둔각인 경우, 마찰력이 높으므로, 벨트 자동 얼라인먼트의 효율을 증가시킬 수 있다.
중간 전사 벨트(606)에 미리 결정된 인장력을 부여하는 텐션 롤러의 기능은 스티어링 롤러(1)에 할당되어 있다. 화상 형성부들(613Y, 613M, 613C, 613BK)에 의해 병렬로 수행되는 화상 형성 프로세스들은, 토너상들이 중간 전사 벨트(606) 위로 전사된(1차 전사) 상류의 컬러 토너상 또는 컬러 토너상들 위로 겹쳐지도록 타이밍이 조정된다. 그 결과, 최종적으로 풀 컬러의 토너상이 중간 전사 벨트(606) 위로 형성되고, 2차 전사부로 반송된다. 중간 전사 벨트(606)를 스트레칭하는 롤러들의 개수는 도 6에 한정되는 것은 아니다.
<2차 전사 이후의 프로세스>
전술된 기록재 반송 프로세스 및 화상 형성 프로세스를 통해, 2차 전사부에서 기록재 S 상에 풀 컬러의 토너상이 형성된다. 그 후에, 기록재 S는 정착전 반송부(67)에 의해 정착 디바이스(68)로 반송된다. 정착 디바이스(68)에 대하여 다양한 구조들 및 유형들이 사용가능하지만, 도 6의 예시에서, 서로 대향하는 정착 롤러(615) 및 가압 벨트(614)가 채용되고, 그것들은 정착 닙(fixing nip)을 형성한다. 이러한 닙은 기록 용지에 미리 결정된 압력과 열을 부여하여 기록재 S 위로 토너 상을 용융하고 고착시킨다. 여기에서, 정착 롤러(615)는 내부에 열원이 되는 히터를 구비하고, 가압 벨트(614)는 복수의 스트레칭 롤러 및 벨트 내주면으로부터 압박되는 가압 패드(616)를 구비한다. 정착 디바이스를 통과한 기록재 S는 분기 반송 디바이스(69)에 의해, 배지 트레이(600)로 또는 반전 디바이스(inversing device)(601)(양면 화상 형성의 경우)로 선택적으로 반송된다. 양면 화상 형성의 경우, 반전 디바이스(601)로 반송된 기록재 S는 뒤집어지고 말단부(trailing end)에서부터 양면 반송 디바이스(602)로 반송된다. 그 후에, 기록재는 급지 장치(61)로부터의 후속하는 잡의 기록재와의 간섭을 피하는 한편, 반송 유닛(64)의 재급지 경로(64b)를 통해 2차 전사부로 반송된다. 뒷면에 대한 화상 형성 프로세스는, 앞면에 대한 화상 형성 프로세서와 동일하므로, 설명을 생략한다.
<중간 전사 벨트의 스티어링 시스템의 구성>
도 5는, 도 6에 도시된 화상 형성 장치(60)가 갖는 중간 전사 벨트 유닛(500)의 사시도이다. 도 5의 (a)는 벨트 유닛(500)의 중간 전사 벨트(606)가 스트레칭된 상태에 있는 경우의 중간 전사 벨트 유닛(500)을 도시한다. 도 5의 (b) 는 중간 전사 벨트(602)의 제거 후의 중간 전사 벨트 유닛(500)을 도시한다. 중간 전사 벨트(606)는, 구동 기어(구동력 전달 부재)를 통해 구동 롤러(604)(벨트 구동 부재)에 입력되는 벨트 구동력에 의해, 화살표 V로 표시되는 방향으로 순환식으로 이동된다. 본 실시예에서, 스티어링 수단인 스티어링 롤러(1)는 마찰력의 불균형을 사용하여 중간 전사 벨트(606)를 자동으로 센터링(centering)하는 기구를 구비한다.
도 1은, 본 발명에 따른 자동 벨트 센터링 기구의 필수적인 부분의 사시도이다. 스티어링 롤러(1)는 종동 롤러(2) 및 한 쌍의 마찰 링들(friction rings)(3)을 갖는다. 종동 롤러(2)는 스티어링 롤러(1)의 중앙부이고 스티어링 롤러(1)의 회전부이다. 종동 롤러(2)는 마찰 링들(3)에 접속되어 있고, 마찰 링들(3)이 지지되어 있는 축과 동일한 축에 의해 지지되어 있다. 마찰 링들(3)은 종동 롤러(2)의 길이방향 단부들(lengthwise ends)에 있으며, 중간 전사 벨트(500)에 마찰력을 제공하는 부분들이다. 스티어링 롤러(1)는, 한 쌍의 슬라이딩 베어링들(4)에 의해, 그 길이방향 단부들에서 지지된다. 슬라이딩 베어링들(4)은 측면 지지 부재(6)의 홈(도시되지 않음)에 있으며, 탄성 부재인 텐션 스프링(압축 스프링)(5)에 의해 화살표 K'로 표시되는 방향으로 압박되어 유지된다. 따라서, 스티어링 롤러(1)는, 중간 전사 벨트(606)의 내주면을 통해 화살표 K'로 표시되는 방향으로 인가되는 텐션을 중간 전사 벨트(606)에 제공하는 텐션 롤러로서도 기능한다. 또한, 측면 지지 부재(6) 및 회전 플레이트(7)는 종동 롤러(2) 및 마찰 링들(3)을 지지하는 지지 플레이트(지지 수단)를 구성한다. 측변 지지 부재(6)는, 중앙의 축선 J에 대하여 화살표 S로 표시되는 방향으로 회전 가능하도록 지지되어 있다. 프레임 스테이(frame stay)(8)는 중간 전사 벨트 유닛(500)의 프레임부의 구성 부재들 중 하나이며, 중간 전사 벨트 유닛(500)의 앞판(51F)과 뒷판(51R) 사이에 각각 걸쳐져 있다. 프레임 스테이(8)는 슬라이딩으로 이동할 수 있는 롤러들(9)을 구비하고 있으며, 이것들은 상관적으로(one for one) 프레임 스테이(8)의 길이방향 단부들에 있다. 슬라이딩 이동가능한 롤러들(9)은 회전 플레이트(7)의 회전 저항을 감소시키는 역할을 한다.
<중간 전사 벨트 센터링 자동 기구의 구성의 세부사항들>
다음으로, 도 2 및 도 3을 참조하여, 중간 전사 벨트 센터링 자동 기구의 구성의 추가의 세부사항들을 설명한다.
도 2는, 지지 플레이트의 회전 중심부의 부분 단면도이고, 회전 중심부의 구성을 도시한다. 스티어링 기구는, 회전 플레이트(7)의 중심부에 끼워 맞춰진 스티어링 축(21)을 구비한다. 스티어링 축(21)은 두개의 D-형상의 부분들이 축(21)의 대향측들에서 제거된 것과 같은 형상이다. 이는 그 길이방향 단부들 중 하나에 의해 작은 나사들(screws)로 회전 플레이트(7)에 일체로 체결되어 있다. 스티어링 축(21)의 다른 길이방향 단부는, 프레임 스테이(8)에 의해 유지되는 베어링(23)을 통해 삽입되고, 추력(thrust)에 의해 스티어링 축(21)이 빠지는 것을 방지하는 스토퍼(stopper)(26)가 끼어 맞춰진다.
도 3은, 본 발명에 따른 자동 벨트 센터링 기구의 길이방향 단부들 중 하나의 세부사항들을 도시한다.
스티어링 롤러(1)의 마찰 제공부인 마찰 링(3a)은, 그것의 축 방향에서, 그것의 외측 단부의 직경이 최대가 되고 그 내측 단부의 직경이 최소가 되도록 테이퍼 가공된다. 그러나, 마찰 링(3a)이 본 실시예에서와 같은 형상이 되는 것은 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 마찰 링(3a)은, 중간 전사 벨트(606)와 접촉하지 않는 마찰 링(3a)의 부분의 단면이 사각형(square)이고, 벨트와 접촉하는 마찰 링(3a)의 부분만이, 외측 단부의 직경이 최대가 되는 방법으로, 테이퍼 가공되도록 형성될 수 있다. 즉, 마찰 링(3a) 등에 필요한 것은, 롤러 샤프트 축 방향에서 외측으로 멀어질수록 마찰 링(3a)의 회전축 등과 마찰 링(3a)의 둘레면(peripheral surface) 등 사이의 거리가 크도록 테이퍼 가공되는 부분을 구비하는 것이다.
종동 롤러(2)는, 종동 롤러(2)와 스티어링 롤러 축(30) 사이의 종동 롤러(2)의 내부 베어링들의 존재로 인해, 스티어링 롤러 축(30)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 종동 롤러(2)의 길이방향 단부들에 부착된 마찰 링들(3a)에 대하여, 그것들도 스티어링 롤러 축(30)에 의해 지지되어 있지만, 평행 핀 등에 의해 스티어링 롤러 축(30)과 함께 회전하는 것이 방지된다. 본 실시예에서, 벨트 센터링 기구는, 마찰 링들(3)이 종동 롤러(2)의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전하지 않도록 구성된다. 그러나, 벨트 센터링 기구가 본 실시예에서와 같이 구성되는 것은 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 벨트 센터링 기구는 마찰 링들(3a)이 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 마찰 링들(3a)이 회전 가능한 경우, 중간 전사 벨트(606)의 이동 방향과 동일한 방향으로 마찰 링들(3)을 회전시키기는데 필요한 토크의 양이, 중간 전사 벨트(606)의 이동 방향과 동일한 방향으로 종동 롤러(2)를 회전시키는데 필요한 토크의 양보다 크도록 기구가 구성되는 한, 중간 전사 벨트(606)를 스티어링 할 수 있다.
스티어링 롤러 축(30)의 길이방향 단부들 중 하나는 그 단면이 문자 D의 형상이 되도록 형성되어 있다. 따라서, 스티어링 롤러 축(30)은 슬라이딩 베어링(4)에 의해 회전 불가능하게 지지된다. 따라서, 스트레칭된 중간 전사 벨트(606)가 순환하면서 이동될 때, 스티어링 롤러(1)의 회전가능한 부분(2)(종동 롤러)은 중간 전사 벨트(606) 내주면을 마찰하지 않지만, 스티어링 롤러(1)의, 상관적인, 길이방향 단부들인 마찰 링들(3a)은 중간 전사 벨트(606)를 마찰한다. 전술된 구성의 배열에 기초한 벨트 센터링 자동 기구의 원리는, 바로 상기 수학식들 1 내지 6에 기술된 바와 같다.
다음으로, 도 4를 참조하여, 테이퍼 가공된 마찰 링들(3a)을 갖는 벨트 센터링 자동 기구의 구성을 더 상세하게 설명한다. 도 4의 (a)를 참조하면, 마찰 링들(3a)은 φ의 각도로 테이퍼 가공되고, 스티어링 롤러(1)의 축선에서 스티어링 롤러(1)의 중심에 대하여 마찰 링(3a)의 둘레면의 주어진 지점으로 멀어질수록, 주어진 지점에서의 외부 직경이 더 커진다. 중간 전사 벨트(606)는, 마찰 링(3a)과 중간 전사 벨트(606) 사이의 접촉 영역이 스티어링 롤러(1)의 축선의 길이방향에서 W의 폭을 갖는 방법으로 걸려있다. 본 실시예에서, 벨트 센터링 자동 기구는 중간 전사 벨트(606)가 스티어링 롤러(1)의 축 방향에서의 위치에서 안정화된 상태에서, 중간 전사 벨트(606)가 마찰 링들(3a) 모두와 접촉하여 유지되고, 각각의 마찰 링(3a)과 중간 전사 벨트(606)의 대응하는 에지 부분 사이의 접촉 영역의 폭은 W이 도록 구성된다. 또한, 벨트 센터링 자동 기구는, 중간 전사 벨트(606)가 각각의 마찰 링(3a)의 가장 바깥의 에지와 접촉할 수 있도록 구성된다. 그러나, 중간 전사 벨트(606)가, 그 에지들 중 하나가 마찰 링(3a)의 외측 에지 밖에 배치될 만큼 충분히 먼 위치로 이동되면, 중간 전사 벨트(606)를 정위치로 수정하는 것이 어려워 진다.
도 4의 (b)는 대응하는 마찰 링(3a)과 W의 폭만큼 접촉하는(D 부분) 중간 전사 벨트(606)의 에지 부분 중 하나의 확대 단면도이다. 그것은, 중간 전사 벨트(606)를 외측으로 밀어내는 편향력(deviatory force) P와 중간 전사 벨트(606)의 중심 방향으로 작용하는 힘 사이의 관계를 도시한다. 본 실시예에서, 마찰 링(3a)의 테이퍼링의 각도 φ는 대략 8°이다(φ ≒ 8°). 테이퍼링 각도 φ는 0°보다 크고 90°보다 작은, 0° < φ < 90°, 바람직하게는, 0° < φ < 30°인 것이 바람직하다.
<중간 전사 벨트(벨트 형태의 부재)에 작용하는 힘>
일반적으로, 벨트 편차는, 도 12를 참조하여 기술된 바와 같이, 중간 전사 벨트(606)가 순환식으로 이동되는 방향, 및 벨트(606)가 걸리게 되는(스트레칭되는) 방향 사이의 각도의 차 γ의 발생 때문에 발생한다. 또한, 편차량과 각도 γ 사이에 상관 관계가 있다. 본 실시예에서의 마찰 링(3a)의 테이퍼 가공부와 같이, 벨트(606)를 편향시키는 방향으로 작용하는 힘에 저항하는 수단이 존재하는 경우, 벨트 편차량은 벨트(606)를 편향시키는 방향으로 작용하는 편향력 P의 양으로 생각될 수 있다. 도 4의 (b)는, 마찰 링(3a)과 종동 롤러(2) 사이의 경계가 y축의 기 준점(점 0)인 방법으로 도시된다. 중간 전사 벨트(606)의 내주면과 단면 y0(y = y0) 사이의 교점 H0에 있었던, 중간 전사 벨트(606)의 내주면의 주어진 지점이 Δy(거리)의 양만큼 점 H1으로 이동되도록 중간 전사 벨트(606)가 편향된다고 가정한다. 점 H1에서, 주어진 지점은 테이퍼 가공된 마찰 링(3a)의 둘레면에 수직인 반작용력 P'을 받는다. y축을 참조하여, 전술된 힘들 사이의 관계를 다음과 같이 요약할 수 있다.
(1) 테이퍼 가공된 마찰 링으로부터의 반작용력
마찰 링(3a)이 φ의 각도로 테이퍼 가공되는 벨트 센터링 시스템의 경우, y축에 평행한 방향의 편향력 P의 성분이, 각도 θS(도 10의 (a))에 대응하는 중간 전사 벨트(606)의 부분에 걸쳐 중간 전사 벨트(606)에 작용한다.
따라서,
Figure 112009079301430-PAT00008
(2) 마찰 링의 테이퍼 가공으로부터의 반작용력에 기인하는 마찰력
y축에 평행하고 편향력 P에 수직인 마찰력의 성분이, 감김 각도 θS에 걸쳐 중간 전사 벨트(606)에 작용한다.
따라서,
Figure 112009079301430-PAT00009
여기에서, μS는 마찰 링(3a)의 둘레면의 마찰 계수이다.
(3) 중간 전사 벨트의 인장 응력(Tensional Stress)에 기인하는 반작용력
점 y0(y = y0) 및 y1(y = y1)에서 중간 전사 벨트(606)에 작용하는 인장 응력의 양은 다음의 수학식의 형태로 표현될 수 있으며, r 및 (r + dr)은 y0 및 y1의 지점들에서 마찰 링(3a)의 반경을 각각 나타낸다:
Figure 112009079301430-PAT00010
그 폭이 dθ의 각도를 갖는 마찰 링(3a)의 둘레면의 주어진 작은 부분에 관하여, 마찰 링(3a)의 둘레면에 수직이고 수학식 9로부터 취득할 수 있는 성분 q의 량은,
Figure 112009079301430-PAT00011
이다.
섹션들 (1) 및 (2)에서 기술된 힘 df는 힘 q에 의해도 마찬가지로 발생한다.
따라서,
Figure 112009079301430-PAT00012
이다.
따라서, 반작용력 F3는 수학식들 9 내지 11로부터 취득될 수 있다.
Figure 112009079301430-PAT00013
여기에서, E는 중간 전사 벨트(606)의 인장 탄성 계수를 나타낸다.
(4) 종동 롤러의 정지 마찰력
중간 전사 벨트(606)가 정상 위치로 복귀되는 경우, 중간 전사 벨트(606)가 종동 롤러(2)의 둘레면으로부터 받는 마찰력은 저항력 F4로서 작용한다. 종동 롤러(2)의 둘레면의 정지 마찰 계수가 μSTR이고, 수직 저항력이 N인 경우,
Figure 112009079301430-PAT00014
이다.
(5) 마찰 링의 정지 마찰력
마찬가지로, 편향력 P에 저항하여 중간 전사 벨트(606)가 정상 위치로 복귀되는 경우, 중간 전사 벨트(606)가 마찰 링(3a)으로부터 받는 마찰력은 저항력 F5로서 작용한다.
따라서,
Figure 112009079301430-PAT00015
이다.
여기에서, μr은 구동 롤러(604)의 마찰 계수를 나타낸다. 본 실시예에서, 1차 전사부에서의 정전 부하 및/또는 벨트 클리닝 장치(85)의 접촉 부하가 구동 롤러(604)와 중간 전사 벨트(606) 사이에서 슬립(slip)을 야기하는 것을 방지하기 위해, 벨트 센터링 기구는 구동 롤러(604)의 마찰 계수 μr이 1.5 내지 2.0의 범위(μr = 1.5 ~ 2.0)에 존재하도록 설계된다.
(6) 스티어링 롤러에 의해 발생하는 역 편향력 P'
스티어링 롤러를 구비한 벨트 센터링 시스템의 경우, 각도 편차를 상쇄시키기 위해, 스티어링 롤러는 특정한 각도로 의도적으로 스티어링되어 편향력 P에 저항하는 역 편향력 P'을 발생시킨다.
<테이퍼 가공에 기초한 벨트 센터링 모드 및 스티어링 롤러에 기초한 벨트 센터링 모드>
(1) 내지 (6)의 힘들의 방향을 고려하여 요약하면, 벨트 센터링(복귀) 힘의 총량 Q를 취득할 수 있다. 중간 전사 벨트(606)를 자동으로 센터링하기 위한 벨트 센터링(복귀) 힘 Q의 조건은:
Figure 112009079301430-PAT00016
이다.
즉,
Figure 112009079301430-PAT00017
이다.
즉, 수학식 15a는, (1) 내지 (6)의 힘들의 총량 Q가 편향력 P를 초과할 때 중간 전사 벨트가 자동으로 센터링된다는 것을 의미한다.
이에 비해, 도 3의 (b)에 도시된 테이퍼 가공되지 않은 마찰 링(3b)의 경우, 마찰 링(3a)의 "테이퍼"의 각도 φ에 관한 수학식 15a의 제1 항목 내지 제3 항목은 0이다. 따라서, 편향력 P를 극복하기 위한 전체 힘은 모두 역 편향력 P'에 의해 제공되어야 한다. 즉, 자동 벨트 센터링 시스템은 스티어링 롤러의 각도에 더 의존해야하므로, 주주사 방향의 색 편차의 주된 요인인 (중간 전사 벨트(606)가 매달 리는(스트레칭되는)) 벨트 자세가 크게 변화된다. 따라서, 본 발명에서, 벨트 센터링 시스템은, 수학식 15a로 도시된 바와 같이, 마찰 링(3a)의 마찰 계수 μS의 값을 낮게 설정하고, 또한, 테이퍼링 각도 φ에 관한 제1 항목 내지 제3 항목(F1 내지 F3)을 사용함으로써, 스티어링 각도에 대한 의존도를 감소시킨다.
전술된 설정들에 의해 구현되는 최대의 특징은, 편향력 P가 작은 영역에서, 편차는 테이퍼링 각도 φ와 관계된 수학식 15a의 제1 항목 내지 제3 항목(F1 내지 F3)에 의해서만 다루어진다는 것이다. 즉, 스티어링 롤러(1)가 경사지지 않은 경우에도 보정(센터링)이 행해진다. 또한, 편향력 P가 특정한 값(한계값)을 초과하는 경우, 역 편향력 P'도 사용된다. 즉, 스티어링 롤러(1)는 보정(센터링)을 위해 경사지게 된다. 즉, 최대의 특징은 자동 센터링 모드가 두개의 단계들을 갖는다는 것이다.
이러한 특징을 편차량 Δy의 관점에서 설명하기 위해, 편차랑 Δy가, 마찰 링들(3a) 중 하나와 중간 전사 벨트(606) 사이의 접촉 폭, 및 그외의 마찰 링(3a)과 중간 전사 벨트(606) 사이의 접촉폭 간의 차가 미리 설정된 값 Δwc보다 크지 않은 범위에 존재하는 상태에서, 중간 전사 벨트(606)는 스티어링 롤러 각도를 사용하지 않고 센터링된다. 다음으로, 상대적으로 큰 편향력 Δy가 입력되는 경우, 즉, 마찰 링들(3a) 중 하나와 중간 전사 벨트(606) 사이의 접촉 폭, 및 그외의 마찰 링(3a)과 중간 전사 벨트(606) 사이의 접촉폭 간의 차가 미리 설정된 값 Δwc보 다 크게 되면, 자동 벨트 센터링 시스템은 스티어링 롤러(각도)가 사용되는 모드로 절환된다.
다음으로, 도 14 및 도 18을 참조하여, 본 발명의 주된 특징인 2개의 단계들을 갖는 자동 벨트 센터링 모드를 상세하게 설명한다. 도 14는, 횡축과 종축이 편향력 P 및 벨트 복귀(센터링) 힘 Q를 각각 나타내는 그래프이다. 도 14의 점선은 Q = P인 직선이다. 즉, 점선으로된 직선(Q = P)은 자동 센터링이 가능한 곳과 자동 센터링이 불가능한 곳 사이의 경계선이다. 이것은, 벨트 복귀(센터링) 힘 Q가 점선을 상회하면, 벨트는 자동으로 센터링될 수 있다는 것을 의미한다. 그래프의 PT1, PT2 및 PT3는 수학식 15a의 제1 항목 내지 제 5항목의 총합을 나타낸다. 수학식 15a로부터도 명확해진 바와 같이, 그것들은 편향력 P의 함수들이다. 편향력 P는 정부(positiveness and negativeness)(즉, 벨트 편차의 방향) 사이에서 절환되고 그것들은 불연속적으로 변화한다. PT1, PT2 및 PT3는 벨트 편차량들 Δy1, Δy2 및 Δy3(Δy1 < Δy2 < Δy3)에 대응한다. 즉, 수학식 15a로부터도 명확해진 바와 같이, 그것들은 편차량 Δy의 함수들이다.
본 실시예에서, 두개의 마찰 링들(3a) 각각은 각도 φ로 테이퍼 가공되어 있고, 마찰 링(3a)의 둘레면의 마찰 계수(μS ≒ 0.3)가 상대적으로 낮게 되어 있어, 마찰 링들(3a) 중 하나와 중간 전사 벨트(606) 사이의 접촉 폭, 및 그외의 마찰 링(3a)과 중간 전사 벨트(606) 사이의 접촉 폭 간의 차는, 편차량이 Δy3에 도달하거나 또는 Δy3를 초과하는 경우에만 스티어링 토크를 발생시키기에 충분히 크게 된다. 마찰 링(3a)의 둘레면의 마찰 계수(μS)는 종동 롤러(2)의 둘레면의 마찰 계수보다 크다.
도 18은 횡축이 편차량 Δy를 나타내고 종축이 스티어링 각도 β를 나타내는 그래프이다. 그것은 편차량들 Δy1, Δy2 및 Δy3에 대응하는 스티어링 각도 β의 크기의 변화를 도시한다.
여기에서, 중간 전사 벨트 유닛(500)의 벨트 스트레칭 롤러들이 오정렬 되거나 및/또는 구동 롤러(604)의 외경이 불균일하여, 벨트 편차가 발생하며 편향력 P의 량은 도 14에 도시된 P1이라고 가정한다. 벨트 편차량이 Δy1이면, PT1은 점선을 하회하므로, 역 편향력 Q가 충분하지 않다. 따라서, 역 편향력 Q를 충분하게 하기 위해, 벨트 편차량을 Δy2까지 증가시킴으로써 부족분의 Pε1을 확보한다. 편향력 P의 량이 상대적으로 작은 P1인 경우, 스티어링 토크를 발생시킬 필요가 없다. 즉, 마찰 링(3a)의 테이퍼 가공(각도 φ)에 의해 야기되는 벨트 복귀(센터링) 힘은 중간 전사 벨트(606)를 자동으로 센터링하는데 충분하다.
이것은, 도 18에서, 본 발명에 따른 벨트 센터링 시스템의 제1 동작 단계인 모드 1에 대응한다.
다음으로, 전술된 것과 유사한 벨트 편차가 발생하고, 편향력 P의 량은 도 14에 도시된 P2라고 가정한다. 벨트 편차량 Δy가 전술된 편차량 Δy2보다 크면, PT2은 점선을 하회하므로, 복귀(센터링) 힘 Q가 충분하지 않다. 따라서, 벨트 편차 량을 증가시킴으로써 복귀력 Q의 부족분을 보충하는 것이 시도된다. 벨트 편차량이 증가하는 상태에서, 그것은 편차량 Δy3에 도달한다. 따라서, 마찰 링(3a)의 테이퍼 가공(각도 φ)에 의해 야기되는 벨트 복귀력 Q는 Pε2까지만 증가할 수 있지만, 테이퍼 가공 대신에 스티어링 롤러의 스티어링을 수반하는 역 편향력 P'을 취득할 수 있게 된다.
이것은, 도 18에서, 본 발명에 따른 벨트 센터링 동작의 제2 단계인 모드 2에 대응한다. 정상 조건 하에서 벨트가 순환식으로 구동되는 상태에서 발생하는 벨트 편차량은 Δy3보다 크지 않다. 따라서, 정상 조건에서, 벨트 편차는 제1 모드에서의 벨트 센터링 동작으로 다루어질 수 있다. 그러나, 편차량이 Δy3를 초과하는 경우로서, 부하의 변화들이 큰 동작, 예를 들어, 기록 매체로서 골판지(cardboard) 등이 반송되는 동작 또는 중간 전사 벨트의 교환 직후 등이 상정된다.
마찰 링(3a)의 테이퍼 가공(각도 φ)에 의존하는 벨트 센터링 제1 모드(단계)는 편향력 P를 본질적으로 제거하는 모드(단계)는 아니다. 그러나, 벨트 센터링 제2 모드(단계)는 편향력 P의 발생 원인인 각도 γ의 차를 본질적으로 제거하는 모드이다. 즉, 스티어링의 발생은 중간 전사 벨트(606)의 왜곡을 교정하는 것이다. 따라서, 스티어링의 발생은 도 14에 도시된 편향력 P 내지 P3를 감소시킨다. 편향력 P가 P3로 감소함에 따라, 편차량은 Δy1보다 작게 된다. 다음으로, 편차량이 Δy1보다 작게 되면, 마찰 링(3a)의 테이퍼 가공(각도 φ)의 벨트 센터링 효과 에 의해 편차가 점차적으로 자동으로 제거되므로, 정상 동작 조건이 회복된다.
<마찰 계수 μS의 설정>
전술된 바와 같이, 본 발명은 벨트 센터링 자동 시스템에 2개의 벨트 센터링 모드들(단계들)을 제공함으로써 스티어링 각도를 감소시킨다. 여기에서 중요한 점은 마찰 링(3a)의 마찰 계수μS의 값이 어떤 값으로 설정되는지 이다.
더 구체적으로, 이는 마찰 링(3a)의 마찰 계수 μS를 상대적으로 낮은 값으로 설정하는 것이다. 본 실시예에서, 그것은 대략 0.3(μS ≒ 0.3)으로 설정되고, 테이퍼링 각도 φ는 대략 8°(φ ≒ 8°)로 설정된다.
그러나, 마찰 링(3a)의 둘레면의 마찰 계수는, 종동 롤러(2)의 둘레면의 마찰 계수보다 크게 한다. 또한, 마찰 링(3a)의 재료로서, 슬라이딩 가능한 폴리아세탈(polyacetal)(POM) 등의 수지 물질이 사용된다. 또한, 마찰 링(3a)과 중간 전사 벨트(606) 사이의 마찰로 인한 전기적인 변화에 기인한 정전(electrostatic) 문제들을 고려하여, 마찰 링(3a)에 전기적인 도전성이 부여된다. 다음으로, 마찰 링(3a)이 (각도 φ로) 테이퍼 가공되어야 하는 이유 및 마찰 링(3a)에 상대적으로 작은 양의 마찰력(특정한 양의 마찰력)이 부여되어야 하는 이유도 상세하게 설명한다.
스티어링 롤러(1)의 일 단부에 배치된 마찰 링(3a)과 중간 전사 벨트(606) 사이의 마찰력의 양, 및 스티어링 롤러(1)의 그외의 단부에 배치된 마찰 링(3a)과 중간 전사 벨트(606) 사이의 마찰력의 양 간의 불균형을 사용함으로써 중간 전사 벨트(606)를 자동으로 센터링하는데 발생하는 스티어링 힘의 양은, 수학식 6에 스티어링 롤러(1)의 길이방향 단부들 중 하나의 마찰 링(3a)과 중간 전사 벨트(606) 사이의 접촉 폭 간의 차의 양을 곱함으로써 취득될 수 있다. 마찰 링(3a)의 테이퍼 가공과 함께 마찰력의 불균형을 사용하는 본 실시예에서와 같은 벨트 센터링 자동 시스템의 경우, 스티어링 힘 FSTR의 양은, 수학식 6의 벨트 인장력 T1의 양을 벨트 장력 T로 치환하고, 중간 전사 벨트(606)의 두개의 에지들 사이의 접촉 폭의 차의 양을 고려함으로써 취득될 수 있다.
Figure 112009079301430-PAT00018
다음으로, 스티어링 힘 FSTR은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112009079301430-PAT00019
스티어링 롤러(1)의 길이방향 단부들 중 하나에서의 마찰 링(3a)과 중간 전사 벨트(606) 사이의 접촉 폭, 및 스티어링 롤러(1)의 그외의 단부에서의 마찰 링(3a)과 중간 전사 벨트(606) 사이의 접촉 폭 간의 차가 2Δy가 되는 이유는, 도 11에 도시된 바와 같이, 중간 전사 벨트(606)의 폭이 종동 롤러(2)의 폭보다도 크고 스티어링 롤러(1)(종동 롤러(2) 및 두개의 마찰 링들(3a)의 조합)의 폭보다 작 기 때문이다. 이러한 관계를 고려하면, 중간 전사 벨트(606)가 이상적인 상태(정상)의 위치에 있을 때, 마찰 링(3a)과 중간 전사 벨트(606) 사이의 접촉 폭은, 스티어링 롤러(1)의 양 단부들에서 w(도면에서 음영 부분)이다. 따라서, 중간 전사 벨트(606)가 그것의 폭 방향으로 Δy만큼 편향되면, 도 11에 도시된 바와 같이, 스티어링 롤러(1)의 길이방향 단부들 중 하나에서의 마찰 링(3a)과 중간 전사 벨트(606) 사이의 접촉 폭, 및 스티어링 롤러(1)의 그외의 길이방향 단부에서의 마찰 링(3a)과 중간 전사 벨트(606) 사이의 접촉 폭 간의 차가 2Δy가 된다. 즉, 벨트 편차가 발생하더라도, 중간 전사 벨트(606)는 마찰 링들(3a) 중 하나와 접촉을 항상 유지하고 있으므로, 마찰 링(3a)을 마찰한다. 따라서, 스티어링 롤러(1)의 일 단부와 그외의 단부 사이의 마찰력의 불균형을 항상 검지할 수 있다. 따라서, 스티어링 각도 β에 급격한 변동이 발생하지 않는다.
상대적으로 큰 편향력 P2, 즉, 마찰 링(3a)의 테이퍼 가공(각도 φ)이 처리하기엔 너무 큰 편향력 P 가 발생하면, 스티어링 롤러(1)를 회전 이동시켜 역 편향력 P'을 발생시킴으로써 부족분에 대한 보충이 행해진다는 것을 도 14를 참조하여 설명하였다. 기본적으로, 역 편향력 P'은 중간 전사 벨트(606)의 이동 방향과 중간 전사 벨트(606)의 자세 방향 사이의 각도의 차를 변화시킴으로써 발생한다. 따라서, 중간 전사 벨트(606)의 이동 방향과 중간 전사 벨트(606)의 자세 방향 사이의 각도의 차의 변화량과 동등한 스티어링 각도 β1이 간단하게 결정된다.
도 15는, 스티어링 토크 Tr의 양과 스티어링 각도 β 사이의 관계를 도시하 는 그래프이다. 기본적으로, 편차량 Δy가 증가함에 따라, 스티어링 롤러(1)의 일 단부에서의 마찰 링(3a)과 중간 전사 벨트(606) 사이의 접촉 폭, 및 스티어링 롤러(1)의 다른 단부에서의 마찰 링(3a)과 중간 전사 벨트(606) 사이의 접촉 폭 간의 차가 증가하므로, 스티어링 토크 Tr이 증가하고, 이것은 차례로 스티어링 각도 β를 증가시킨다. 그러나, 스티어링 각도 β가 증가함에 따라, 중간 전사 벨트(606)가 그것의 꼬임(twisting)에 대해 저항하기 위해 발생시키는 힘도 증가한다. 따라서, 스티어링 각도 β의 크기에도 한계가 있다. 여기에서, 스티어링 토크 Tr의 양은 다음의 식으로 표현될 수 있다.
Figure 112009079301430-PAT00020
기호 L은 스티어링 롤러(1)의 회전 이동의 반경이며, 도 10의 (b)에 도시된 거리를 나타낸다.
도 15를 참조하면, 스티어링 각도 β1을 발생시키는데 필요한 스티어링 토크 Tr의 양은 Tr1이며, 이것은 수학식 18을 사용하여 산출될 수 있다. 수학식 18은 스티어링 토크 Tr의 양에 영향을 미치는 복수의 파라미터를 갖는다. 그러나, 실제로, 다수의 경우들에서, 마찰 계수 μS이외의 파라미터들은, 중간 전사 벨트 유닛에 요구되는 필요한 중간 전사 벨트 구동 성능, 전사 성능 등 때문에, 특정한 값들로 필연적으로 결정된다. 따라서, 파라미터들, 중간 전사 벨트(606)의 자동 센터링을 위해 설정되는 값은 마찰 링(3a)의 테이퍼링 각도 φ 및 마찰 계수 μS이다. 마찰 링(3a)의 테이퍼링 각도 φ가 8°(φ = 8°)인 본 실시예의 경우, 스티어링 토크 Tr1을 발생시키는 마찰 계수 μS는 약 0.3(μS ≒ 0.3)이 되는 것이 필요하다. 마찰 링(3a)이 마찰 계수가 높은(μS = 1.0) 실리콘 고무 등의 재료로 이루어지면, 수학식 18에 의해 결정되는 양인 스티어링 토크 Tr2는, 도 15에 도시된 바와 같이, 스티어링 토크 Tr1보다 커지며, 스티어링 토크 Tr1에 의해 결정되는 스티어링 각도 β2는 스티어링 각도 β1보다 커진다. 즉, 필요 이상으로 큰 스티어링 각도 β2는 중간 전사 벨트(606)의 자세에 쓸데없는 변화량을 초래한다. 따라서, 중간 전사 벨트(606)의 자동 센터링 중에 오버슈트들이 발생하고, 이것은 주주사 방향에서의 도트(dot) 위치의 편차를 초래한다. 즉, 스티어링 각도 β1을 부여하는 스티어링 토크 Tr1을 포함하는 것만이 필요한 것은 아니다. 토크의 잉여량(Tr2 - Tr1)에 의해 발행하는 스티어링 각도 β의 잉여량(β2 - β1)의 영향들을 고려하여 마찰 계수 μS를 설정하지 않으면, (각도 φ로) 테이퍼 가공된 마찰 링(3a)을 사용하는 2개의 모드들(단계들)을 갖는 벨트 센터링 자동 시스템의 (시간의 경과에 따라 벨트 자세에 발생하는 변화들을 감소시키는) 효과들을 취득할 수 없다. 또한, 마찰 계수 μS가 얼마나 큰지 또는 작은지에 관하여, 벨트 자동 센터링의 기본적인 이론에 따르면, 마찰 계수 μS가 클수록 스티어링 토크가 크다. 따라서, 종래와 같이 벨트 편차 문제를 해결하는 것이 유일한 과제이면, 마찰 계수 μS가 1.0 내지 1.5의 범위(μS = 1.0 ~ 1.5)에 있는, 고무 등의 물질이 마찰 링(3a)의 재료로서 선택된다. 이 범위는 마찰 계수 μS의 높은 범위로서 정의된다.
한편, 본 발명의 과제는, 주주사 방향에서의 화상 편차 및 벨트 편차의 2개의 문제점들을 해결하는 것이다. 2개의 단계들(모드들)을 갖는 전술된 자동 센터링 시스템이 효과적인 것을 이미 설명하였다. 이 과제를 실현하기 위한 마찰 링(3a)은, 그것이 각도 φ로 테이퍼 가공되고 그것의 둘레면이 마찰을 갖도록(마찰 계수 μS) 구성된다. 이 과제를 달성하도록 설정되는 마찰 계수 μS의 값 0.3은, 종래에 비해 명백히 낮은 것으로 정의될 수 있다.
<마찰 계수 μSTR 및 벨트 재료>
지금까지, 마찰 링(3a)의 특징들을 결정하는 파라미터들의 중요성을 강조하면서, 2개의 단계들로 실행되고 본 발명의 특징적인 구성들 중 하나인 자동 벨트 센터링 모드를 설명하였다. 그러나, 종동 롤러(2)의 마찰 계수μSTR 및 중간 전사 벨트(606)의 재료에 대해서도, 벨트 센터링 자동 시스템을 향상시키기 위한 조건들이 존재한다.
수학식 15a에서, 마찰 계수 μSTR은 중간 전사 벨트(606)의 위치가 회복될 때 작용하는 저항력에 관한 것이다. 마찰 계수 μSTR 자체는 중간 전사 벨트 유닛의 구동 성능 및 전사 성능에 관한 파라미터들 중 하나가 아니다. 따라서, 그것은 벨트 자동 센터링의 관점에서 설정될 수 있다. 또한, 테이퍼 각도 φ에 관한, 수학식 15a의 제1 항목 내지 제3 항목 중, 제3 항목은 인장 탄성 계수를 포함하므로, 벨트 복귀(센터링) 힘 Q에 대한의 기여도에서 가장 높다. 따라서, 제3 항목을 가능한 크게 하고 제4 항목을 가능한 작게 함으로써, 스티어링 롤러(1)를 회전 이동하여 발생시켜야 하는 역 편향력 P'을 작게 유지시킬 수 있다는 것이 명백하다.
따라서, 본 실시예에서, 종동 롤러(2)의 둘레면에 마찰 링(3a)의 마찰 계수μS(μS ≒ 0.3)보다 작은 대략 0.1의 마찰 계수(μSTR ≒ 0.1)를 제공하기 위해, 종동 롤러(2)의 재료로서 알루미늄을 사용한다.
중간 전사 벨트(606)는 기층이 폴리이미드(polyimide)인 수지 벨트이고, 그것의 인장 탄성 계수 E는 대략 18,000N/㎠이다. 따라서, 인장 탄성 계수 E가 크고 스트레칭이 어려운 물질에서 발생하는 큰 인장 응력은, 종동 롤러(2)의 마찰 계수μSTR를 작게 함으로써 벨트 복귀(센터링) 힘으로 효과적으로 변환될 수 있다.
이것은, 중간 전사 벨트(606)에서 발생하는 휨(warping)을 연속적으로 제거한다. 따라서, 중간 전사 벨트(606)가 위험량의 부하를 받는 것이 유지되는 상태에서 계속적으로 구동되는 것이 발생하지 않는다.
따라서, 종래 시스템보다 역 편향력 P'가 상당히 작고 스티어링 롤러(1)의 자세 변화가 작은 자동 벨트 센터링 시스템을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 중간 전사 벨트(606)의 파단(breaking) 등의 문제점들도 방지할 수 있다. 또한, 중간 전사 벨트(606)의 재료는 폴리이미드에 한정될 필요는 없다. 즉, 재료가, 폴리이미드에 대한 탄성 계수와 유사하고 쉽게 스트레칭 되지 않는 재료로 기층이 형성되는 중간 전사 벨트를 제공할 수 있는 한, 그것은 폴리이미드 이외의 수지 재료 또는 금속 재료일 수 있다. 또한, 종동 롤러(2)의 재료는, 마찰 계수 μSTR이 마찰 링(3a)의 마찰 계수 μS보다 작은 한, 본 실시예의 재료 이외의 재료일 수 있다.
여기에서, 전술된 마찰 링(3a), 종동 롤러(2), 구동 롤러(604) 등의 마찰 계수를 측정하는 방법을 설명한다. 본 실시예에서는, 플라스틱 필름 및 시트(JIS K7125)의 마찰 계수 시험 방법을 사용한다. 더 구체적으로, 벨트의 내주면을 구성하는 시트, 본 실시예에서는, 중간 전사 벨트(606)의 내주면을 구성하는 시트인 폴리이미드 시트를 테스트 편으로서 사용한다.
<본 발명에 따른 벨트 센터링 자동 시스템의 효과들>
도 17은, 전술된 본 실시예의 벨트 센터링 자동 시스템의 작용을 도시한다. 도 17의 (a)는, t = 0(초)에서 벨트 편차를 야기하는 외란이 발생했을 때의 벨트 센터링 자동 시스템의 응답의 진행을 도시하는 그래프이다. 도 17의 (b)는, 벨트 이동 방향에서 상이한 위치들에 배치된 2개의 벨트 에지 검지 위치들 M1 및 M2(도 12 및 도 13)에서 취득된 데이터 사이의 차이량을 도시하는 그래프이다. 그것은, 주주사 방향에서, 중간 전사 벨트(606)가 자동으로 센터링될 때 발생하는 위치 편차의 변화들을 도시한다. 도 17의 (a)로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예의 벨트 센터링 자동 시스템을 사용하면, 벨트 에지는 오버슈트 없이 정상 위치로 복 귀된다. 따라서, 도 17의 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, t = 0(초)에서 입력된 외란의 영향인 주주사 방향에서의 위치 편차 Z1을 제외하고 현저한 주주사 방향에서의 위치 편차 없이 중간 전사 벨트(606)를 센터링할 수 있다. 도 17의 (a)로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예의 벨트 센터링 자동 시스템을 사용함으로써, 벨트 에지는 오버슈트를 수반하지 않고 정상 위치로 복귀된다. 그 결과, 도 17의 (b)로부터 이해되는 바와 같이, t = 0에서 입력된 외란에 의해 영향을 받는 위치 편차 Z1을 제외하고 현저한 주주사 방향에서의 위치 편차를 수반하지 않고 중간 전사 벨트(606)를 센터링할 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 발명을 사용함으로써, 중간 전사 벨트(606)가 순환식으로 이동될 때 발생하기 쉬운 중간 전사 벨트(606)의 위치 편차는, 가능한 작은 스티어링 각도를 사용하면서, 즉, 시간의 경과에 따라 발생하는 벨트의 서스펜션 자세의 변화들을 억제하면서, 마찰력의 불균형만을 사용하여 자동으로 보정될 수 있다. 따라서, 벨트 편차 문제뿐만 아니라 주주사 방향에서 색 편차 문제도 해결할 수 있는 중간 전사 벨트 유닛을 제공할 수 있다. 또한, 본 실시예의 벨트 센터링 자동 유닛은 마찰 계수 만에 의존하지 않는 벨트 센터링 자동 유닛이 아니다. 따라서, 마찰 링은 저렴한 수지 물질로 성형될 수 있다. 따라서, 본 실시예의 벨트 센터링 자동 유닛은 마찰 계수의 불균일성에 의한 영향을 받기 어렵고 시간의 경과에 따라 발생하는 변화들에 의한 영향도 쉽게 받지 않는다. 본 실시예에서와 같은 중간 전사 벨트 유닛을 이용하여, 매우 튼튼(robust)하고, 저렴하고, 화질이 우수한 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예의 화상 형성 장치는 컬러 화상 형성 장치(도 6)이다. 그러나, 본 발명은 블랙의 화상들로만 이루어진 모노크롬(monochromatic) 화상 형성 장치에도 적용가능하다. 본 발명이 모노크롬 화상 형성 장치에 적용되는 경우, 주주사 방향에서의 위치 편차는 색 편차가 아니다. 대신에, 화상의 측면 에지들의 점진적인 열화에 기인하는 주주사 방향에서의 레지스트레이션 정밀도가 저하된다. 또한, 본 실시예의 마찰 링(3a)의 파라미터 설정은 단지 일례이다. 즉, 본 발명의 주된 특징적인 구성인 2개의 단계들을 갖는 자동 벨트 센터링 모드가 유지되는 한, 마찰 링(3a)의 마찰 계수 및 테이퍼링 각도 φ의 값들은 본 실시예에서 주어진 값들과 상이할 수 있다.
(실시예 2)
전술된 바람직한 제1 실시예의 중간 전사 벨트에 추가하여, 화상 형성에 관계되는 다른 벨트로서, 도 7에 도시된 화상 형성 장치(70)에 구비되는 전사 벨트(71)가 나열될 수 있다. 도 7에 도시된 화상 형성 장치(70)는, 기본적으로 도 6에 도시된 화상 형성 장치(60)와 동일한 기록재 급지 프로세스 및 기록재 반송 프로세스를 갖는다. 따라서, 화상 형성 장치(70)는, 화상 형성 장치(60)의 화상 형성 프로세스와 상이한 화상 형성 프로세스에 대해서만 설명된다.
본 실시예의 화상 형성 장치(70)는, 옐로우(Y) 토너를 사용하여 화상을 형성하는 화상 형성부(613Y), 마젠타(M) 토너를 사용하여 화상을 형성하는 화상 형성부(613M), 시안(C) 토너를 사용하여 화상을 형성하는 화상 형성부(613C) 및 블 랙(BK) 토너를 사용하여 화상을 형성하는 화상 형성부(613BK)를 갖는다. 화상 형성부들(613Y, 613M, 613C, 613BK)은, 그것들의 토너의 색이 상이하지만, 구성이 동일하다. 따라서, 그것들의 대표로서 화상 형성부(613Y)를 설명한다. 또한, 화상 형성부들(613)은, 전술된 바람직한 제1 실시예의 화상 형성 장치의 그것들과 구성이 동일하다.
토너상 형성 수단인 화상 형성부(613Y)는, 상 담지체인 감광체(608), 감광체(608)를 대전하는 대전기(612), 노광 장치(611a), 현상 장치(610) 및 감광체 클리너(609)로 구성된다. 감광체(608)는 도면의 화살표 m2로 표시되는 방향으로 회전한다. 감광체(608)가 회전하면서, 그것의 둘레면은 대전기(612)에 의해 균일하게 대전된다. 노광 장치(611a)는 입력된 화상 형성 정보의 신호들에 의해 구동되고, 감광체(608)의 대전된 부분은 회절 부재(61lb)를 통해 대전된 부분에 투영되는 광선으로 노광된다. 이 노광에 의해, 감광체(608) 위에 정전 잠상이 형성된다. 감광체(608) 위의 정전 잠상은, 현상 장치(610)에 의해 현상된다. 그 결과, 가시적인 화상(이하, 토너상으로 지칭될 수 있음)이 감광체 위에 형성된다.
한편, 기록재 S는, 전사 벨트(71)의 회전 방향에서 최상류에 위치하는 옐로우(Y)의 화상 형성 프로세스의 진행에 동기하여 화상 형성 장치의 주조립체(main assembly)로 송출된다. 다음으로, 기록재 S는 화상 형성 영역인 전사 벨트(71)의 부분에 정전 흡착되어 유지된다. 기록재 S가 전사 벨트(71)에 의해 반송되는 상태에서, 기록재 S에 부착되어 유지되면서 토너상이 기록재 S 상에 전사된다. 또한, 옐로우의 화상 형성부(613Y)에서 수행되는 것들과 유사한 화상 형성 프로세스 및 전사 프로세스가, 화상 형성부(613Y)의 하류측에 있는 화상 형성부들(613M, 613C, 613BK)에서, 하류측의 화상 형성부들에서 형성되는 토터상들이 전사 벨트(71)에 의해 반송되는 기록재 S 상에 층으로 전사되는 타이밍으로 순차적으로 수행된다. 그 결과, 기록재 S 상에 풀 컬러의 토너상이 형성된다. 다음으로, 기록재 S는 구동 롤러(604)의 곡률에 의해 구동 롤러(604)와 접촉한 전사 벨트(71)의 부분으로부터 분리된다(필요에 따라 정전기(static electricity)가 제거됨). 다음으로, 기록재 S는 정착전 반송부(67)를 통해 기록재 반송 방향의 하류측에 있는 정착 장치(68)로 반송된다. 또한, 전사 잔류 토너, 즉, 토너상 전사 후에 감광체(608) 상에 남아 있는 토너는 감광체 클리너(609)에 의해 회수되어, 다음 화상 형성 싸이클에 감광체(608)에 제공된다. 본 실시예의 화상 형성 장치의 경우, 4개의 화상 형성부들(613), 즉, 화상 형성부들 Y, M, C 및 BK가 존재한다. 그러나, 색들의 개수 및 화상 형성부들(613)이 정렬되는 순서는 전술된 것들에 한정될 필요는 없다.
다음으로, 전사 벨트(71)를 순환식으로 이동시키는 유닛인 전사 벨트 유닛의 구성에 대하여 설명한다. 전사 벨트(71)는 구동 롤러(604), 스티어링 롤러(1) 및 한쌍의 보조 롤러들(72, 617)에 의해 스트레칭되어 유지되며, 도면에서 화살표 V로 표시되는 방향으로 순환식으로 이동되는 무한 벨트의 형태의 부재이다. 전사 벨트(71)를 구동하는 기능과 함께, 전사 벨트(71)에 미리 설정된 양의 인장력을 부여하는 기능도 스티어링 롤러(1)에 의해 제공된다. 자동 벨트 센터링 기구는, 도 1 및 도 2를 참조하여 기술된 바람직한 제1 실시예의 자동 벨트 센터링 기구와 구성이 동일하다. 기본적으로, 본 실시예의 마찰 링들(3)은, 도 3의 (a) 및 도 4에 도 시된 바와 같이, 테이퍼 가공(각도 φ) 및 스티어링 롤러(1) 모두에 의존하는 바람직한 제1 실시예의 그것들과 동일하다.
도 7에 도시된 화상 형성 장치(70) 등의, 직접 전사 방식의 화상 형성 장치의 경우, 전사 벨트(71)가 스트레칭되어 유지되는 자세의 변화는 전사 벨트(71) 상의 기록재 S의 자세의 변화들이 된다. 따라서, 전사 벨트(71)가 자동으로 센터링되는 상태에서 야기되는 스티어링 롤러 각도의 변화가 크면, 전사 벨트(71)의 센터링의 진행 중에 발생하는, 도 16에 도시된, 오버슈트, 및 오버슈트에 기인하는 주주사 방향에서의 위치 편차가 발생한다. 따라서, 마찰 링(3a)이 (각도 φ로) 테이퍼 가공될 뿐만 아니라 마찰 링(3a)의 마찰 계수 μS가 상대적으로 작아지고, 도 14 및 도 18에 도시된 2개의 단계들로 수행되는 자동 벨트 센터링 동작이 바람직한 제1 실시예와 마찬가지로 수행된다. 기본적으로, 본 실시예의 종동 롤러(2)의 마찰 계수 μSTR, 인장 탄성 계수 E는, 바람직한 제1 실시예의 그것들과 유사하다. 더 구체적으로, 마찰 링들(3)은 전기적으로 도전성인 폴리아세탈(polyacetal)(POM)로 형성되고, 마찰 링들(3)의 테이퍼링 각도 φ는 8°이고(φ = 8°), 마찰 계수는 0.3이다(μS = 0.3). 종동 롤러(2)는 알루미늄으로 형성되고, 종동 롤러(2)의 마찰 계수는 0.1이다(μSTR = 0.1). 전사 벨트(71)는 폴리이미드로 형성되고, 그것의 인장 탄성 계수 E는 18,000N/㎠이다(E = 18,000N/㎠).
따라서, 편향력 P가 매우 작아서 편차량 Δy가 스티어링 롤러(1)가 (각도 β로) 스티어링 되기에 충분할 만큼 큰 편차량 Δy3에 도달하지 않는 경우, 전사 벨 트(71)는 마찰 링(3)만의 테이퍼 가공(각도 φ)에 의해 자동으로 센터링될 수 있다. 편차량 Δy가 Δy3가 되기에 충분할 만큼 편향력 P가 큰 경우, 전사 벨트(71)는 스티어링 롤러(1)를 회전 이동시켜 발생하는 역 편향력 P'을 사용함으로써 자동으로 센터링될 수 있으므로, 상대적으로 작은 스티어링 각도 β로 스티어링 롤러(1)를 회전 이동시킴으로써 자동으로 센터링될 수 있다. 따라서, 전사 벨트(71)는 도 17에 도시된 것과 같이 오버슈팅 없이 센터링 될 수 있으므로, 전사 벨트(71)가 자동으로 센터링 될 때 발생하는 주주사 방향에서의 화상 편차를 최소화할 수 있다. 즉, 바람직한 본 실시예는 벨트 편차 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 주주사 방향에서의 색 편차의 견지에서 화상 형성 장치를 향상시킬 수 있다. 최종적으로, 이러한 전사 벨트 유닛의 이용은, 저렴하지만 고화질인 화상 형성 장치를 제공하게 할 수 있다.
또한, 본 실시예의 마찰 링(3a)의 파라미터 설정은 단지 일례이다. 즉, 마찰 링(3)의 테이퍼링 각도 φ의 값 및 마찰 계수 μS의 값은, 그것들의 관계가 2단계의 자동 벨트 센터링 모드(도 18)로 본 실시예의 화상 형성 장치를 동작시키는 것을 가능하게 하는 한, 본 실시예의 값들 이외의 값들일 수 있다. 또한, 도 7에도시된 화상 형성부(613)는 전자 사진 화상 형성 방식을 사용한다. 그러나, 본 발명은, 장치가 전사 벨트(71)를 사용하는 한, 잉크젯 기록 방식을 사용하는 화상 형성부들, 화상 형성 장치에도 적용 가능하다.
(실시예 3)
또한, 화상 형성에 관계되는 구성요소들 중 하나로서, 도 8에 도시된 화상 형성 장치(80)에 구비되는 화상 형성 벨트(81)를 열거할 수 있다. 기본적으로, 도 8에 도시된 화상 형성 장치(80)는, 도 6에 도시된 화상 형성 장치(60)와 동일한 기록재 급지 프로세스 및 기록재 반송 프로세스를 갖는다. 따라서, 화상 형성 장치(80)는, 화상 형성 장치(60)의 화상 형성 프로세스와 상이한 화상 형성 프로세스에 대해서만 기술된다.
본 실시예의 화상 형성 장치(80)는, 현상을 위해 옐로우(Y) 토너를 사용하는 화상 형성부(6130Y), 현상을 위해 마젠타(M) 토너를 사용하는 화상 형성부(6130M), 현상을 위해 시안(C) 토너를 사용하는 화상 형성부(6130C) 및 현상을 위해 블랙(BK) 토너를 사용하는 화상 형성부(6130BK)를 갖는다. 화상 형성부들(6130Y, 6130M, 6130C, 6130BK)은 그것들의 토너 색이 상이하지만, 구성이 동일하다. 따라서, 그것들의 대표로서 화상 형성부(6130Y)를 설명한다. 화상 형성부(6130Y)는, 주로 감광체 벨트(81), 대전 장치(84), 노광 장치(611a), 현상 장치(6100) 등으로 구성된다. 바람직한 제1 실시예의 구성요소들과 참조 부호가 동일한 본 실시예의 구성요소들은, 바람직한 제1 실시예의 구성요소들과 구성이 동일하다.
감광체 벨트(81)는 기층이 감광층인 무한 벨트이다. 그것은, 구동 롤러(604), 스티어링 롤러(1), 전사내 롤러(inward transfer roller)(82), 한쌍의 보조 롤러들(603, 617)에 의해 스트레칭되어 유지되며, 도면에서 화살표 V로 표시되는 방향으로 순환식으로 이동된다. 감광체 벨트 지지 롤러들의 개수는 본 실시예에 한정될 필요는 없다. 감광체 벨트(81)가 회전함에 따라, 그것의 외주면은 대전 장치(84)에 의해 균일하게 대전된다. 다음으로, 감광체 벨트(81)의 대전된 부분은 노광 장치(611a)에 의해 주사된다. 그 결과, 감광체 벨트(81) 위로 정전 잠상이 형성된다. 노광 장치(611a)는 입력된 화상 형성 정보의 신호들에 의해 구동되며, 회절 부재(611b)를 통해 감광체 벨트(81)의 대전된 부분에 걸쳐 광선을 투영한다. 감광체 벨트(81) 위의 정전 잠상은, 현상 장치(6100)에 의해 토너를 사용하여 현상된다. 전술된 일련의 화상 형성 프로세스는 최상류의 화상 형성부 Y로부터 시작하여 화상 형성부들 Y, M, C 및 BK에서 순차적으로 수행되는 한편, 하류측의 화상 형성부들에서 형성되는 토너상들은 감광체 벨트(81) 상에 층으로 배치되는 타이밍으로 제어된다. 그 결과, 감광체 벨트(81) 위로 풀 컬러의 토너상이 형성되고, 전사내 롤러(82) 및 전사외 롤러(83)에 의해 형성되는 전사 닙부로 반송된다. 감광체 벨트(81)로부터의 풀 컬러 토너 화상을 기록재 S 위로 전사하기 위해 전사 닙부에서 수행되는 프로세스 및 그 프로세스에 대한 타이밍 제어 등은, 도 6을 참조하여 기술된 중간 전사 방식의 그것들과 기본적으로 동일하다. 또한, 전사 잔류 토너, 즉, 토너상 전사 후에 감광체 벨트(81) 위에 남아있는 토너는 벨트 클리너(85)에 의해 회수되어, 다음 화상 형성 싸이클에 감광체 벨트(81)에 제공된다. 본 실시예의 화상 형성 장치의 경우, 4개의 화상 형성부들(6130), 즉, 화상 형성부들 Y, M, C 및 BK가 존재한다. 그러나, 컬러들의 개수 및 화상 형성부들(6130)이 정렬되는 순서는 전술된 것들에 한정될 필요는 없다.
다음으로, 감광체 벨트(81)를 순환식으로 이동시키는 유닛의 구성을 설명한다. 감광체 벨트(81)는 구동 롤러(604), 스티어링 롤러(1) 및 한쌍의 보조 롤러 들(603, 617)에 의해 스트레칭되어 유지되는 무한 벨트 형태의 부재이다. 그것은 도면에서 화살표 V로 표시되는 방향으로 순환식으로 이동된다. 감광체 벨트(81)를 구동하는 기능과 함께, 감광체 벨트(81)에 미리 설정된 양의 장력을 부여하는 기능도 스티어링 롤러(1)에 의해 제공된다.
본 실시예의 자동 벨트 센터링 기구는, 도 1 및 도 2를 참조하여 기술된 바람직한 제1 실시예의 자동 벨트 센터링 기구와 구성이 동일하다. 본 실시예의 마찰 링들(3)은 도 3의 (a) 및 도 4에 도시된 바와 같이 바람직한 제1 실시예의 것들과 동일한 각도 φ로 테이퍼 가공된다. 기본적으로, 그것은 바람직한 제1 실시예의 것과 동일하다. 도 8에 도시된 화상 형성 장치(80) 등의 감광체 벨트 방식의 화상 형성 장치의 경우, 감광체 벨트(81)가 자동으로 센터링되는 상태에서 야기되는 스티어링 롤러 각도의 변화가 크면, 감광체 벨트(81)가 스트레칭되어 유지되는 자세의 변화도 커지므로, 감광체 벨트(81)가 센터링되는 상태에서 발생하는, 도 16에 도시된, 오버슈트, 및 오버슈트에 기인하는 주주사 방향에서의 위치 편차가 발생한다. 따라서, 마찰 링(3)은 (각도 φ)로 테이퍼 가공될 뿐만 아니라 마찰 링(3)의 마찰 계수 μS도 상대적으로 작게 되어, 바람직한 제1 실시예와 마찬가지로, 도 14 및 도 18에 도시된 벨트 센터링 자동 동작이 2개의 단계들로 수행된다.
기본적으로, 본 실시예의 종동 롤러(2)의 마찰 계수 μSTR, 감광체 벨트(81)의 인장 탄성 계수 E는, 바람직한 제1 실시예의 그것들과 유사하다. 더 구체적으로, 마찰 링들(3)은 전기적으로 도전성인 폴리아세탈(POM)로 형성되고, 마찰 링 들(3)의 테이퍼링 각도 φ는 8°이고(φ = 8°), 마찰 계수는 0.3이다(μS = 0.3). 종동 롤러(2)는 알루미늄으로 형성되고, 종동 롤러(2)의 마찰 계수는 0.1이다(μSTR = 0.1). 감광체 벨트(81)는 폴리이미드로 형성되고, 그것의 인장 탄성 계수 E는 18,000N/㎠이다(E = 18,000N/㎠).
따라서, 편향력 P가 매우 작아서 편차량 Δy가 스티어링 롤러(1)가 (각도 β로) 스티어링 되기에 충분할 만큼 큰 편차량 Δy3에 도달하지 않는 경우, 전사 벨트(71)는 마찰 링(3)의 테이퍼 가공(각도 φ) 만으로 자동으로 센터링될 수 있다. 편차량 Δy가 Δy3가 되기에 충분할 만큼 편향력 P가 큰 경우, 감광체 벨트(81)는 스티어링 롤러(1)를 회전 이동시켜 발생하는 역 편향력 P'을 사용함으로써 자동으로 센터링될 수 있으므로, 상대적으로 작은 스티어링 각도 β로 스티어링 롤러(1)를 회전 이동시킴으로써 자동으로 센터링될 수 있다. 따라서, 감광체 벨트(81)는 도 17에 도시된 것과 같이 오버슈팅 없이 센터링 될 수 있으므로, 감광체 벨트(81)가 자동으로 센터링 될 때 발생하는 주주사 방향에서의 화상 편차를 최소화할 수 있다. 즉, 본 바람직한 실시예는 벨트 편차 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 주주사 방향에서의 색 편차의 견지에서 화상 형성 장치를 향상시킬 수 있다. 최종적으로, 이러한 전사 벨트 유닛의 이용은 저렴하지만 고화질인 화상 형성 장치를 제공하게 할 수 있다.
또한, 본 실시예의 마찰 링(3a)의 파라미터 설정은 단지 일례이다. 즉, 마찰 링(3)의 테이퍼링 각도 φ의 값 및 마찰 계수 μS의 값은, 그것들의 관계가 2개 의 단계들로 동작하는 자동 벨트 센터링 모드(도 18)로 본 실시예의 화상 형성 장치를 동작시키는 것을 가능하게 하는 한, 본 실시예의 값들 이외의 값들일 수 있다.
본 발명은, 벨트 편차량이 미리 설정된 값 아래로 유지되도록 외란이 상대적으로 작은 경우 감광체 벨트(81)가 마찰 링들(3)의 테이퍼 가공만으로 센터링되는 한편, 벨트 편차량이 미리 설정된 값을 초과하기에 충분할 만큼 큰 외란이 입력되는 경우에만 스티어링 롤러(1)는 회전 이동되는 것을 특징으로 하는 벨트 센터링 자동 시스템을 제공할 수 있다. 따라서, 시간의 경과에 따라 발생하는 벨트 자세의 변화를 최소화하면서, 순환식으로 이동되는 무한 벨트의 형태의 구성요소를 자동으로 센터링할 수 있게 된다. 따라서, 2개의 문제점들, 즉, 화상 형성시에 관계되는 벨트들이 갖는 "벨트 편차" 및 "주주사 방향에서의 색 편차" 모두를 저렴한 구성을 이용하여 보정할 수 있다.
본 발명에 따른 자동 벨트 센터링 시스템을 이용하는 벨트 구동 장치는, 전술된 중간 전사 벨트, 전사 벨트 및 감광체 벨트에 추가하여 정착 벨트에도 적용될 수 있다. 더 구체적으로, 그것은 기록재에 토너상을 정착시키는 상 가열 장치로서의 정착 장치에 적용될 수 있다. 도 19를 참조하면, 정착 장치는, 정착 부재로서의 정착 롤러(615) 및 가압 벨트(614)로 이루어진 벨트 방식이다. 기록재는 정착 롤러(615) 및 가압 벨트(614)에 끼워진 상태로 반송된다. 벨트 방식의 정착 장치는 닙을 확장하여, 기록재 S에 부여되는 열량을 크게 한다. 따라서, 기록재로서 골판지, 코팅지 등이 사용되는 경우, 종래의 화상 형성 장치보다 훨씬 양호한 화질 을 갖는 화상 형성 장치를 제공하는데 효과적이며, 화상 형성 속도가 훨씬 빠른 화상 형성 장치를 제공하는데도 효과적이다.
다음으로, 도 19를 참조하여, 본 실시예의 정착 장치(190)를 설명한다. 정착 장치(190)는 내부에 발열 부재로서 히터(191)를 갖는 중공의(hollow) 정착 롤러(615)를 갖는다. 비접촉 방식의 온도 검지 부재인 서미스터(195)를 사용하여 정착 롤러(615)의 온도가 미리 설정된 레벨로 상승하고 미리 설정된 레벨로 유지되도록, 제어부(CPU)에 의해 히터(191)로의 전력이 제어된다. 정착 롤러(615)는 적층되어 있고, 그것의 중공의 금속 코어의 둘레면은 고무로 코팅되어 있다. 그것은 도시되지 않은 구동원에 의해 도면에서 화살표 a로 표시되는 방향으로 구동된다. 정착 롤러(615)에 대향하는 가압 벨트(614)는, 구동 롤러(192), 스티어링 롤러(1), 상류 인장 롤러(617) 및 하류 인장 롤러(618)에 의해 스트레칭되어 걸리며, 도면에서 화살표 b로 표시되는 방향으로 순환식으로 이동된다. 가압 벨트(614)가 정착 롤러 주위에 작은 각도로 감겨있는 한편, 가압 부재인 가압 패드(616)에 의해 가압 벨트(614)의 내측으로부터 백업되어 가압 벨트(614)와 가압 패드(616) 사이에 미리 설정된 양의 압력이 유지되는 방법으로, 정착 롤러(615) 및 가압 벨트(614)가 서로 가압되어 유지됨으로써, 정착 롤러(615)와 가압 벨트(614) 사이에 넓은 정착 닙이 제공된다. 도면에서 화살표 F로 표시되는 방향으로 반송된 기록재 S는, 정착 닙 입구 가이드(196)에 의해 정착 닙으로 가이드되고, 정착 롤러(615)와 가압 벨트(614)에 의해 끼워진 상태로 정착 닙을 통해 반송된다. 다음으로, 기록재 S는 분리 갈고리(saparation claw)(194)의 보조를 받으면서 정착 롤러(615)의 곡률을 사용하여 정착 롤러(615) 및 가압 벨트(614)로부터 분리된다. 다음으로, 그것은 한쌍의 배지 가이드들(197) 및 배지 롤러들(193)에 의해 화상 형성 장치의 하류 반송 경로에 전달된다.
정착 장치에 대하여, 바람직한 제1 실시예의 스티어링 롤러(1)를 사용함으로써, 바람직한 제1 실시예에서 취득되는 것들과 유사한 효과들을 취득할 수 있다.
또한, 본 발명에 의해 취득가능한 전술된 효과들은, 마찰부들의 마찰 계수를 감소시키면서, 전술된 바람직한 실시예의 마찰부의 테이퍼 가공된 부분의 각도를 증가시킴으로써 취득될 수 있다.
또한, 전술된 실시예들의 각각의 경우, 화상 형성 장치는, 벨트와 마찰부 사이의 접촉 폭이 미리 설정된 값에 도달한 후에 스티어링 동작이 수행되도록 구성된다. 그러나, 화상 형성 장치 구성은 전술된 것들에 한정될 필요는 없다. 즉, 마찰부들에 의한 벨트 센터링 동작과 스티어링 동작에 의한 벨트 센터링 동작이 동시에 수행되도록 화상 형성 장치들이 구성될 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 발명은, 마찰부들의 마찰 계수를 감소시킴으로써 시간의 경과에 따라 발생하는 벨트 자세의 변화를 감소시키고, 적절한 량의 벨트 센터링 힘을 발생시킬 수 있다.
본 명세서에 개시된 구성들을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 전술된 세부사항들에 한정되는 것은 아니며, 본 출원은 이하의 청구범위의 범주 또는 개선의 목적 내에 있을 수 있는 변경들 또는 변형들을 다루도록 의도된다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 자동 얼라인먼트 기구부의 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 실시예에서의 자동 얼라인먼트부의 중심부의 상세도이다.
도 3은, 본 발명의 실시예에서의 자동 얼라인먼트부의 단부의 상세도이다.
도 4는, 본 실시예에서의 자동 얼라인먼트 시에 본 발명에 작용하는 힘들 사이의 관계를 도시한다.
도 5는, 본 발명의 실시예 1에 따른 중간 전사 벨트 유닛의 사시도이다.
도 6은, 중간 전사 방식의 화상 형성 장치의 단면도이다.
도 7은, 직접 전사 방식의 화상 형성 장치의 단면도이다.
도 8은, 감광체 벨트 방식의 화상 형성 장치의 단면도이다.
도 9는, 종래의 예시에 따른 벨트 자동 얼라인먼트를 도시하는 사시도이다.
도 10은, 벨트 자동 얼라인먼트의 원리를 도시한다.
도 11은, 슬라이딩 링에 대한 벨트의 라이딩 폭을 도시한다.
도 12는, 벨트 오프셋과 주주사 위치 편차 사이의 관계를 도시하는 평면도(1)이다.
도 13은, 벨트 오프셋과 주주사 위치 어긋남 사이의 관계를 도시하는 평면도(2)이다.
도 14는, 오프셋 힘 P 및 벨트 복귀력 Q 사이의 관계를 나타내는 그래프를 도시한다.
도 15는, 스티어링 토크 Tr 및 발생하는 스티어링 각도 β 사이의 관계를 나 타내는 그래프를 도시한다.
도 16은, 종래의 자동 벨트 얼라인먼트에서의 문제점을 나타내는 그래프를 도시한다.
도 17은, 본 발명에 따른 벨트 자동 얼라인먼트에 의한 효과를 나타내는 그래프를 도시한다.
도 18은, 본 발명에 따른 2개의 자동 얼라인먼트 모드들을 나타내는 그래프를 도시한다.
도 19는, 본 발명에 따른 정착 디바이스에서 스트레칭된 벨트의 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2: 종동 롤러
3: 마찰 링들
30: 스티어링 롤러 축
606: 중간 전사 벨트

Claims (11)

  1. 회전가능한 벨트 부재;
    상기 벨트 부재를 스트레칭하기 위한 스트레칭 수단; 및
    상기 벨트 부재를 스트레칭하고 스티어링하기 위한 스티어링 수단
    을 포함하고,
    상기 스티어링 수단은,
    상기 벨트 부재의 회전에 수반하여 회전가능한 회전부,
    상기 벨트 부재와 슬라이드 접촉가능하도록 상기 회전부의 각각의 대향하는 축 단부에 배치되는 마찰부,
    상기 회전부와 상기 마찰부를 지지하기 위한 지지 수단, 및
    상기 지지 수단을 회전 가능하게 지지하는 회전 샤프트
    를 포함하고,
    상기 스티어링 수단은 상기 벨트 부재와 상기 마찰부 사이의 슬라이딩에 기인한 힘에 의해 회전함으로써 상기 벨트 부재를 스티어링할 수 있고,
    상기 마찰부들 각각은, 상기 회전부의 회전축으로부터 축 방향으로 외측을 향해 경사진 경사면을 구비하고, 상기 벨트 부재는 상기 경사면들 중 적어도 하나에 접촉되어 있는, 화상 형성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마찰부들은 상기 회전부의 마찰 계수들보다 큰 마찰 계수들을 갖는 화상 형성 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 벨트 부재는, 상기 마찰부들 중 하나 및 상기 벨트 부재가 서로 접촉된 후에, 상기 마찰부들 중 하나와 상기 벨트 부재의 접촉에 의해 스티어링되는 화상 형성 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 벨트 부재는 기층(base layer)으로서 수지 또는 금속층을 포함하는 화상 형성 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마찰부들은 도전성의 수지 재료로 형성되는 화상 형성 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스트레칭 수단은, 상기 벨트 부재의 회전 방향에 대하여 상기 스티어링 수단과 인접한 위치들에 배치된 제1 스트레칭 부재 및 제2 스트레칭 부재를 포함하고, 상기 제1 스트레칭 부재에 대한 감김 각도 및 상기 제2 스트레칭 부재에 대한 감김 각도는 예각인 화상 형성 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 회전부에 대한 감김 각도는 둔각인 화상 형성 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 벨트 부재가 반송될 때, 상기 벨트 부재의 회전 방향에 대하여 상기 마찰부를 회전시키는데 필요한 토크는 상기 회전부를 회전시키는데 필요한 토크보다 큰 화상 형성 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 벨트 부재가 반송될 때, 상기 마찰부는 상기 벨트 부재의 회전 방향에 대하여 회전불가능한 화상 형성 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 벨트 부재는 토너상을 담지할 수 있는 화상 형성 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 벨트 부재는 기록재를 반송하기 위한 벨트 부재인 화상 형성 장치.
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