KR20110095158A

KR20110095158A - 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR20110095158A
Application number: KR1020110012843A
Authority: KR
Inventors: 토모히코 푸지; 토모야 아다치; 마사시 야마모토
Original assignee: 가부시키가이샤 리코
Priority date: 2010-02-16
Filing date: 2011-02-14
Publication date: 2011-08-24
Also published as: US20110200373A1; US8583025B2; JP2011169962A; KR101214406B1

Abstract

레지스트레이션 장치와 전사 장치 간의 용지(전사재)의 인장(引張)을 일정력 이하로 감소시킬 수 있는 화상 형성 장치를 제공한다.
화상 형성 장치는 전사재(115)를 이송하는 전사재 이송 수단을 구비하는 전사 장치(116)와, 토너상을 정착하는 정착 장치(106)와, 전사재(115)를 용지 공급 장치로부터 미리 정해진 타이밍으로 전사 장치(116)에 송출하는 레지스트레이션 장치(107)를 구비한다. 전사 장치(116)로 인한 전사재 이송 속도와 레지스트레이션 장치(107)로 인한 전사재 이송 속도 사이에 속도차가 발생하고, 또한 전사 장치(116)와 레지스트레이션 장치(107)의 사이에서 전사재(115)에 장력이 발생한다. 전사 장치(116)는 그 이동이 규제되는 동시에, 전사재(115)에 장력이 발생하였을 때에 속도차를 감소시키는 방향으로 레지스트레이션 장치(107)를 이동시키는 가세 수단(32)을 구비한다.

Description

화상 형성 장치{IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은 전자 사진 방식의 복합기, 팩시밀리, 프린터 등 화상 형성 장치에 관한 것이고, 특히, 전사재를 미리 정해진 타이밍으로 송출하는 레지스트레이션 장치를 구비한 화상 형성 장치에 관한 것이다.

복사기, 프린터, 팩시밀리, 및 이를 모두 구비한 복합기 등 전자 사진 방식의 화상 형성 장치에 있어서, 전사재의 이송 수단으로서는 일반적으로 롤러 이송이나 벨트 이송이 이용되고 있다. 롤러 이송이나 벨트 이송에 의한 용지 이송 속도는 롤러 직경이나 벨트 두께 등의 공차나 편차, 온도 변동, 두께 불균일 상태 등으로 인하여 각 모듈 간(레지스트레이션 장치와 전사 장치 사이나, 전사 장치와 정착 장치 사이)에서 용지 이송 속도에 차이가 발생한다. 이는 흑백기나, 컬러기, 또한 탠덤 방식이나 4 사이클 방식에 관계없이, 거의 모든 화상 형성 장치에서 발생한다. 이에, 종래에는 온도 변동 검지나 용지 이송 속도 검지에 의하여 각 모듈 간의 용지 이송 속도차를 해소하도록 정착부(정착 장치)나 레지스트레이션 롤러부(레지스트레이션 장치)의 용지 이송 속도를 변동시키는 기술이 있었다.

현재의 검지나 제어에 의하여 레지스트레이션 장치와 전사 장치 사이나, 전사 장치와 정착 장치 사이의 용지 이송 속도를 변동시키는 방식을 이용하여도 용지 이송 속도차를 감소시킬 수 있다. 그러나, 전사 장치와 정착 장치 사이의 용지 이송에 있어서, 느슨한 쪽에서는 화상 스침이나 토너 먼지 등 문제가 발생하고, 팽팽한 쪽에서는 색 차이나 지터(jitter), 농도 변화 등 문제가 발생한다. 또한, 롤러 직경의 공차나 편차, 정착부의 온도 변동 등으로 인한 시간 경과에 따른 용지 이송 속도 변동이 크고, 또한 모든 용지 종류에 따른 용지 이송 통과에도 대응할 필요가 있다. 그러나, 검지에 의하여 용지 이송 속도를 제어하는 방법으로는 레지스트레이션 장치와 전사 장치 사이나, 전사 장치와 정착 장치 사이의 용지의 인장을 대폭적으로 감소시킬 수 없다는 문제가 있었다.

또한, 종래에는 감광체와 전사 수단 사이에서의 전사재 후단의 구속이 해제되었을 때에 발생하는 전사재의 증속 경향이나 장력 변화에 따른 전사 위치 변위를 방지하는 것을 목적으로 하는 기술이 있었다(특허 공개 2004－117686호 공보).

이 특허 공개 2004－117686호 공보의 화상 형성 장치는 전사재 이송 벨트상의 전사재 후단의 이송 상황을 검출하는 이송 상황 검출 수단과, 전사재 이송 벨트보다 전사재 이송 방향 하류 측에 설치되어 전사재를 그 안팎 방향 양측으로부터 압접하여 이송하는 정착 장치와, 이송 상황 검출 수단으로 검출된 전사재 후단의 이송 상황에 근거하여 정착 장치에 의한 전사재 이송 속도를 제어하는 제어 수단을 구비한다. 이와 같이 구성함으로써, 전사재 이송에 따라 감광체와 전사 수단 사이의 구속력이 작아져 정착 수단에 의한 이송력이 지배적으로 되었을 때에, 정착 수단에 의한 전사재 이송 속도를 감속시키도록 제어할 수 있게 된다.

또한, 감광체와 전사 수단 사이의 휨량을 검지하고 적정한 휨량과 비교하여 그 차이로부터 휨량 해소에 필요한 정착 선속도를 연산하여 정착 선속도를 변동시킴으로써 휨량 과대로 인한 화상 스침이나 정착 주름 등을 방지하는 것을 목적으로 하는 기술이 있었다(특허 공개 평 6－80273호 공보).

이 특허 공개 평 6－80273호 공보의 화상 형성 장치는 전사지의 휨량을 검지하는 센서와, 전사지 이송 롤러 또는 정착 롤러의 회전 속도를 제어하는 수단을 구비한다. 회전 속도 제어 수단은 전사지 이송 롤러 또는 정착 롤러의 축 단부에 해당 롤러와 함께 회전 가능토록 설치되며, 축 방향으로 2분할되어 그 중 적어도 한 쪽이 축 상을 미끄럼 이동 가능토록 마련되고 V형 홈이 대향하는 경사면의 간격이 변경 가능한 풀리와, 이 풀리에 씌워지고 구동원에 의하여 일정 속도로 구동되는 V벨트로 구성된다. V형 홈이 대향하는 경사면의 간격을 변경함으로써 축의 회전 속도를 변화시키는 것이다. 센서에 의하여 검지된 전사지의 휨량이 미리 정해진 최적한 휨량을 상회하는 경우에는 상기 전사지 이송 롤러 또는 정착 롤러의 회전 속도를 전사지의 휨량이 미리 정해진 최적한 휨량에 가까워지는 방향으로 변화시키도록 풀리의 홈 폭을 변화시킨다. 그리고, 최적한 휨량이 되었을 때에 풀리의 홈 폭을 고정하도록 제어하는 것이다.

또한, 부품 정밀도에 의존하지 않고, 기록재를 이송하는 벨트의 이동 속도와 레지스트레이션 롤러 또는 정착 회전 부재의 기록재 이송 속도가 일치되는 상태를 높은 정밀도로 안정하게 유지하는 것을 목적으로 하는 기술이 있었다(특허 공개 2006－195016호 공보).

이 특허 공개 2006－195016호 공보의 화상 형성 장치는 미리 구하여 둔 벨트 및 레지스트레이션 롤러 중 적어도 한 쪽에 기록지가 접촉하지 않을 때의 종동 롤러 회전 정보의 값에 비하여 그 차이가 최소로 되도록 회전 구동 속도의 목표값을 결정한다. 그리고, 벨트 및 레지스트레이션 롤러에 기록지가 접촉하고 있을 때의 종동 롤러 회전 정보(종동 롤러의 각속도 또는 각 변위)의 값을 측정한다. 구동 롤러 구동 수단 및 레지스트레이션 회전 부재 구동 수단 중 적어도 한 쪽의 구동 회전 속도 설정을 결정된 회전 구동 속도의 목표값으로 변경하는 것이다.

전사 벨트 선속도와 레지스트레이션 롤러 선속도를 제어하여 색 차이를 방지하는 것을 목적으로 하는 기술이 있었다(특허 4264315호 공보).

이 특허 4264315호 공보의 화상 형성 장치에서는 전사 벨트 구동계의 제1~제4 스테이션에서 회전 속도를 계산한다. 그리고, 그 전사 벨트의 상기 이동 속도를 원하는 속도로 유지하도록, 전사 구동 모터를 가변 제어하는 전사 피드백 제어를 실시하여 전사 벨트 이동 속도를 원하는 속도로 유지하도록 상기 전사 구동 모터를 가변할 것인지, 전사 피드백 제어를 실시하지 않고 상기 전사 구동 모터를 가변하지 않을 것인지를 선택하는 것이다.

각종 기록 매체를 이용하여도 기록 매체 상의 화상의 전사 불균일이나 쇼크 지터(shock jitter)를 감소하는 것을 목적으로 하는 기술이 있다(특허 공개 2008－64891호 공보).

이 특허 공개 2008－64891호 공보의 화상 형성 장치는 감광체(Y, M, C, K) 상의 토너상을 중간 전사 벨트 상에 순차로 전사하여 중첩 토너상을 형성하고, 레지스트레이션 롤러쌍에 의하여 미리 정해진 타이밍으로 중간 전사 벨트와 2차 전사 롤러로 형성되는 2차 전사 닙부에 전사지를 송출하는 것이다. 그리고, 전사지의 선단이 2차 전사 닙부를 통과한 후에, 레지스트레이션 롤러쌍의 기록 매체 이송력을 2차 전사 닙부를 통과하기 전의 기록 매체 이송력보다 작게 하는 것이다.

상기 특허 공개 2004－117686호 공보의 화상 형성 장치에서는 전사 위치 편위를 방지하기 위하여 전사부(전사 장치)와 정착부(정착 장치)의 용지 이송 속도차를 감소시키고 있다. 그러나, 용지 이송 속도차를 대폭적으로 감소시키는 문제는 해소되지 않아, 용지 이송 속도차로 인한 용지 인장으로 초래되는 문제점을 해결할 수 없다. 또한, 이송 상황 검출 수단이나 이송 상황에 따라 이송 속도를 제어하는 제어 수단 등이 필요하여 장치 전체의 복잡화를 초래하고 있다.

상기 특허 공개 평 6－80273호 공보의 화상 형성 장치에서는 전사부(전사 장치)와 정착부(정착 장치)의 용지 이송 속도차를 감소시키고 있다. 그러나, 휨량을 검지하는 수단을 채용하고 있으며 여기서도 이송 속도차로 인한 용지 인장으로 초래되는 문제점을 해결할 수 없다. 또한, 느슨해진 양을 검출하는 검출 수단, 및 이 검출 수단으로 검출된 휨량에 따라 제어하는 제어 수단 등이 필요하여 이와 같은 장치도 장치 전체의 복잡화를 초래하고 있다.

상기 특허 공개 2006－195016호 공보 및 특허 4264315호 공보의 화상 형성 장치에서는 전사 위치 편위를 방지하기 위하여 전사부와 레지스트레이션부의 용지 이송 속도차를 감소시키고 있다. 그러나, 매개 용지에 대한 용지 이송 속도차로 인한 용지 인장으로 초래되는 문제점은 해결할 수 없다. 또한, 종속 롤러의 회전 정보를 검출하는 검출 수단과, 검출 수단의 검출 결과에 따라 종동 롤러 회전 정보와 구동 회전 속도의 관계 등을 구하는 연산 수단, 이 연산 수단의 연산 결과에 근거하여 회전 구동 속도를 목표값으로 변경하기 위한 제어 수단 등이 필요하게 된다. 이 때문에, 장치 전체의 복잡화가 초래된다.

상기 특허 공개 2008－64891호 공보의 화상 형성 장치에서는 전사부(전사 장치)와 레지스트레이션부(레지스트레이션 장치)의 용지 인장을 감소시키고 있다. 그러나, 전사 닙부 통과 후에 레지스트레이션 이송력을 작게 하였을 경우, 용지를 정착부까지 이송시키기 위하여는 전사부에서의 이송력을 충분히 확보할 필요가 있다. 이 때문에, 이 화상 형성 장치에서는 판지 이송 등에서는 용지 이송 불량이 우려된다. 또한, 전사 닙부압을 너무 강하게 하면, 전사부(전사 장치)에서의 충해 현상 및 닙부 밸런스 불균일성으로 인한 스큐(skew) 등 문제가 우려된다. 이 때문에 용지를 안정하게 이송시킬 수 없는 것이다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 레지스트레이션 장치와 전사 장치 간의 용지(전사재)의 인장을 일정력 이하로 감소시킬 수 있는 화상 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 화상 형성 장치는 전사재를 이송하는 전사재 이송 수단을 구비하는 전사 장치와, 토너상을 정착하는 정착 장치와, 전사재를 용지 공급 장치로부터 미리 정해진 타이밍으로 상기 전사 장치에 송출하는 레지스트레이션 장치를 구비하고, 상기 전사 장치에 의한 전사재 이송 속도와 레지스트레이션 장치에 의한 전사재 이송 속도 사이에 속도차가 발생하여 전사 장치와 레지스트레이션 장치 사이에서 전사재에 장력이 발생하는 화상 형성 장치로서, 전사 장치는 그 이동이 규제되는 동시에, 전사재에 장력이 발생하였을 때에 상기 속도차를 감소시키는 방향으로 상기 레지스트레이션 장치를 이동시키는 가세 수단을 구비한다.

본 발명의 화상 형성 장치에 의하면, 전사재에 장력이 발생하였을 때에는, 가세 수단에 의하여 속도차(전사 장치와 레지스트레이션 장치 간의 속도차)를 감소시키는 방향으로 레지스트레이션 장치를 이동시키게 된다. 이에 따라 레지스트레이션 장치와 전사 장치 간의 전사재 인장을 감소시킬 수 있다.

전사 장치의 전사재 이송 수단은 예를 들면, 엔드리스 벨트에 의하여 구성된다.

전사재 이송 수단과 전사재 간의 마찰력(정전 흡착력)을 Fbp로 하고, 전사재 이송 수단과 전사재 이송 수단을 구동하는 구동 수단 간의 마찰력을 Fbd로 하고, 레지스트레이션 장치와 전사재 간의 마찰력을 Ff로 하며, 전사재에 걸리는 장력을 Fp로 하였을 때, Fbp＞Fp, Fbd＞Fp, Ff＞Fp로 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 설정함으로써, 전사재를 안정하게 이송할 수 있다.

또한, 가세 수단에 의한 가세력을 Fs로 하고, 레지스트레이션 장치의 가동부에 걸리는 힘(마찰력)을 Fm로 하였을 때, Fp＞Fs＋Fm으로 되어, 즉 전사재의 장력에 따라 레지스트레이션 장치가 이동하도록 설정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 설정함으로써, 레지스트레이션 장치는 Fp=(Fs＋Fm)으로 되는 위치까지 이송 방향 상류 측으로 이동할 수 있어 속도차를 작게 억제할 수 있다.

레지스트레이션 장치에 전사재가 돌입한 후, 용지 공급 장치의 용지 이송 부재가 이격되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 레지스트레이션 장치와 용지 공급 장치 간의 전사재의 인장을 방지할 수 있다. 또한, 레지스트레이션 장치를 구동하는 구동 수단은 상기 레지스트레이션 장치와 일체로 구성되도록 할 수 있다.

레지스트레이션 장치의 이송 방향 상류 측에 상기 전사재의 이송을 보조하기 위한 이송 보조 수단을 배치하는 동시에, 레지스트레이션 장치의 이송 방향 하류 측에 레지스트레이션 장치로부터 전사재를 분리하기 위한 분리 수단을 설치하고, 이송 보조 수단 및 분리 수단은 레지스트레이션 장치와 일체로 구성되도록 할 수 있다.

이와 같이 설정함으로써, 전사재를 레지스트레이션 장치로 안정하게 공급할 수 있고, 또한 전사재를 레지스트레이션 장치로부터 안정하게 송출할 수 있다.

상기 레지스트레이션 장치로부터 상기 전사재가 분리된 후, 레지스트레이션 장치를 미리 정해진 정지 위치에 정지시키는 정지 부재를 구비한 것이어도 좋다. 정지 부재를 마련함으로써, 레지스트레이션 장치를 미리 정해진 정지 위치에 정지시킬 수 있다.

종래에는 용지 두께, 용지 종류, 용지 사이즈 등에 관련된 표를 소프트적으로 작성하여 레지스트레이션 장치·전사 장치·정착 장치 간의 선속도를 설정하고 또한 센서나 설정값 등을 이용하여 용지 이송 속도차를 절감시키고 있으나, 본 발명에서는 각 장치에 작용하는 힘을 이용하여 레지스트레이션 장치와 전사 장치 간의 전사재의 선속도 차이를 감소시켜 이들 장치 간의 전사재의 인장을 감소시키므로, 안정된 전사재 이송이 가능하여 색 차이 및 지터를 감소시킬 수 있다. 또한, 이와 같은 구성은 이른바 기계적 구성이므로, 검지나 제어가 필요 없어 저비용화를 도모할 수 있다. 또한, 전사재(용지)의 이송 시의 슬립을 감소시킬 수 있다. 전사 장치의 전사재 이송 수단은 예를 들면, 엔드리스 벨트에 의하여 구성할 수 있으며 구성을 간략화하여 저비용화를 달성할 수 있다.

또한, 전사재와 전사재 이송 수단 사이에 작용하는 정전 흡착력 Fbp＞전사재에 작용하는 장력 Fp, 전사재 이송 수단과 구동 롤러 사이의 마찰력 Fbd＞전사재에 작용하는 장력 Fp, 레지스트레이션 장치의 전사재에 대한 협지(grip)력 Ff＞전사재에 작용하는 장력 Fp로 되도록 설정함으로써, 전사재를 안정하게 이송할 수 있어 고정밀도의 화상 형성이 가능하다. 또한, Fp＞(Fs＋Fm)으로 레지스트레이션 장치가 이동하도록 설정하면, 속도차를 작게 억제할 수 있어 전사재의 인장으로 인한 화상 품질 악화를 안정하게 방지할 수 있다.

레지스트레이션 장치에 전사재가 돌입한 후, 용지 공급 장치의 용지 이송 부재가 이격되도록 하면, 레지스트레이션 장치와 용지 공급 장치 간의 전사재의 인장을 방지할 수 있어 전사재의 인장으로 인한 화상 품질 악화를 안정하게 방지할 수 있다.

레지스트레이션 장치를 구동하는 구동 수단이 레지스트레이션 장치와 일체로 구성되어 있으면, 구성을 간략화하여 저비용화를 달성할 수 있다.

이송 보조 수단과 분리 수단이 설치되어 있는 것이면, 전사재를 레지스트레이션 장치에 안정하게 공급할 수 있고, 또한 전사재를 레지스트레이션 장치로부터 안정하게 송출할 수 있으며, 나아가, 레지스트레이션 장치의 이동으로 초래되는 전사재 이송성의 변동으로 인한 정착 주름이나 화상 스침, 이송 잼(이송 불량) 등 문제를 억제할 수 있다.

정지 부재를 마련함으로써, 레지스트레이션 장치를 미리 정해진 정지 위치에 정지시킬 수 있고, 레지스트레이션 장치를 초기 위치에 복귀시킬 수 있어 전사재의 이송성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 화상 형성 장치의 전체 간략도.
도 2는 상기 화상 형성 장치의 주요부 확대 간략도.
도 3은 본 발명의 제2 화상 형성 장치의 주요부 확대 간략도.
도 4는 본 발명의 제3 화상 형성 장치의 주요부 확대 간략도.
도 5는 본 발명의 제4 화상 형성 장치의 주요부 확대 간략도.
도 6은 본 발명의 제5 화상 형성 장치의 주요부 확대 간략도.
도 7은 본 발명의 제6 화상 형성 장치의 주요부 확대 간략도.
도 8은 본 발명의 제7 화상 형성 장치의 주요부 확대 간략도.

이하, 도면에 나타내는 실시예에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 실시 예에 따른 화상 형성 장치의 개략 구성도이다. 이 화상 형성 장치는 일반적인 탠덤 방식의 컬러 화상 형성 장치이다. 흑백용 블랙, 컬러 3색(예를 들면, 옐로우, 마젠타, 시안)의 각 프로세스 카트리지(102a, 102b, 102c, 102d)는 화상 형성 장치 본체(100)에 착탈 가능하게 장착된다. 또한 화상 형성 장치 본체(100) 내에는 노광 장치(노광 수단)(103), 전사 롤러(101a, 101b, 101c, 101d(이하, 단지 전사 롤러(101)라 하는 경우가 있음), 용지 공급 트레이(104), 및 정착 장치(106) 등이 설치되어 있다.

프로세스 카트리지(102a, 102b, 102c, 102d)는 화상 형성 장치 본체(100)의 미리 정해진 위치에 세트되고, 그 근처에 원통형의 감광체 드럼(108a, 108b, 108c, 108d)(이하, 단지 감광체(108)라 하는 경우가 있음)가 설치된다. 이 감광체 드럼(108)은 예를 들면, 선속도 50 mm/s로 회전한다. 감광체(108)의 표면에는 대전 수단인 롤러 형상의 대전기(110)가 압접된다. 또한, 대전기(110)는 감광체(108)의 회전에 따라 종동 회전하고, 도시하지 않는 고압 전원에 의하여 DC 또는 DC에 AC가 중첩된 바이어스가 인가된다. 이에 따라, 감광체(108)는 거의 균일한 표면 전위로 대전된다.

그리고, 감광체(108)는 잠상 형성 수단인 노광 수단(103)에 의하여 화상 정보가 노광되어 정전 잠상이 형성된다. 이 노광 공정은 레이저 다이오드를 이용한 레이저 빔 스캐너나 LED 등으로 수행된다.

도 1의 부호 111은 현상 수단인 1성분 접촉 현상기이다. 이 경우, 현상기(111)는 도시하지 않는 고압 전원으로부터 공급되는 미리 정해진 현상 바이어스에 의하여 상기 감광체(108)의 정전 잠상을 토너상으로 현상화한다. 현상기(111)에는 초기적으로 1성분 토너가 수납된다.

상기 프로세스 카트리지(102a, 102b, 102c, 102d)는 4개가 병렬로 설치되고, 풀 컬러 화상 형성 시에는 블랙, 옐로우, 마젠타, 시안의 순서로 가시상을 형성한다. 감광체(108)에 대향 배치되는 전사 롤러(101)에 도시하지 않는 단독의 고압 전원으로부터 공급되는 미리 정해진 전사 바이어스(예를 들면, ＋400~＋2500 V)를 인가함으로써, 전사 전계를 형성한다. 그리고, 감광체(108) 상의 토너상을 전사재(115)인 용지에 순차로 전이시킴으로써 풀 컬러 화상이 형성된다.

그 후, 정착 장치(106)에 의하여 용지 상의 토너상이 열과 압력에 의하여 용지에 정착된 후 배출된다. 또, 전사 후에 감광체(108) 상에 잔류한 전사 잔류 토너는 도시하지 않는 클리닝 수단에 의하여 회수되어 파기된다. 또한 감광체(108) 상에 클리닝 수단을 마련하지 않고, 현상 수단으로 전사 잔류 토너를 회수하는 방식도 있는 바, 본 발명은 각종 공지의 클리닝 수단을 채용할 수 있다.

전사재(115)인 용지는 용지 공급 트레이(104) 또는 수동 용지 공급 트레이(140)에 수납되어 있고, 용지 공급 롤러(105a) 또는 수동 용지 공급 롤러(130a)에 의하여 레지스트레이션 장치(107)를 구성하는 레지스트레이션 롤러쌍(107a, 107b)까지 이송되며, 감광체(108) 상의 토너상 선단부가 전사부[전사 장치(116)]에 도달하는 타이밍으로 공급되어 전사부[전사 장치(116)]에 진입한다. 즉, 용지 공급 장치(105)의 용지 이송 부재는 상기 용지 공급 롤러(105a)와 분리 패드(105b)를 구비한다. 또한, 수동 용지 공급 장치(130)는 상기 용지 공급 롤러(130a)와 분리 패드(130b)를 구비한다.

전사 장치(116)의 전사 벨트(120)는 구동 롤러(122)와 전사 롤러(101)와 장력 롤러(121)에 씌워져 있다. 그리고, 구동 모터(도시 생략)에 의하여 구동 롤러(122)를 통하여 회전 구동되도록 되어 있다.

또한 벨트(120)에 대하여는, 장력 롤러(121)의 양측의 탄성 부재(스프링)에 의하여 가압한다. 장력 롤러(121)는 예를 들면, 직경 19 mm, 길이 231 mm의 알루미늄제 파이프로 구성된다. 그 양단부에는 플랜지(도시 생략)가 압입되어 있고, 이 플랜지가 전사 벨트(120)의 사행을 규제하는 규제 부재를 구성한다.

구동 롤러(122)는 예를 들면, 폴리우레탄 고무 롤러(두께 0.3 mm~1 mm), 박층 코팅 롤러(두께 0.03 mm~0.1 mm) 등을 사용할 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는 온도에 의한 직경 변화가 작은 우레탄 코팅 롤러(두께 0.05 mm, 직경 19 mm)를 사용하였다.

전사 롤러(101)로서 전도성 스펀지 롤러나 전도성 솔리드 롤러가 사용 가능하다. 전도성 스펀지 롤러는 SUS 등 금속제 심금 상에 전도성 재료로서 예를 들면 10⁴Ω 내지 10¹³Ω 의 저항값으로 조정된 탄성체를 피복하여 구성된다. 그 재료로서는 이온 전도성 롤러(우레탄＋카본 분산, NBR, 히드린)나 전자 전도 타입의 롤러(EPDM) 등이 이용되며, 일반적으로는 아스카 C형 경도가 35° 내지 60° 범위의 것이 이용된다. 감광체(108) 상의 토너 화상을 전사 벨트(120)에 전이시킨다.

전사 벨트(120)의 근처에는 토너 마크 센서(TM 센서)(124) 및 클리닝 블레이드(123)가 배치되어 있다. 토너 마크 센서(TM 센서)(124)는 정반사형이나 확산형 센서에 의하여 전사 벨트(120) 상의 토너상 농도, 각 색 위치 측정을 수행하여 화상 농도나 색 중첩을 조정한다. 클리닝 블레이드(123)는 전사 벨트(120) 상의 토너를 긁어냄으로써 클리닝을 수행한다. 클리닝 블레이드 재질로서는, 예를 들면, 두께 1.5 mm 내지 3 mm, 고무 경도 65° 내지 80°의 우레탄 고무를 사용하고, 전사 벨트(120)에 대하여 카운터 방식으로 접촉시키고 있다.

긁어낸 전사 잔류 토너는 토너 이송 경로(도시 생략)를 통하여 전사체용 폐토너 수납부(도시 생략)에 수납된다. 전사 벨트(120)의 클리닝 닙부에 해당하는 부분, 또는 클리닝 블레이드(123)의 엣지부 중 적어도 한 쪽은 조립시에 윤활제, 토너, 스테아린산 아연 등 도포제가 도포된다. 이 때문에, 클리닝 닙부에서 블레이드가 말리는 것을 방지하는 동시에, 클리닝 닙부에 댐 층을 형성하여 클리닝 성능을 높이고 있다. 또한 전사 벨트(120)가 씌워지는 각 롤러는 도시하지 않는 전사 벨트 유닛 측판에 의하여 전사 벨트(120)의 양측으로부터 지지된다.

전사 벨트(120)에 이용하는 재질로서는, 예를 들면, PVDF(불화 비닐리덴), ETFE(에틸렌-4불화 에틸렌 공중합체), PI(폴리이미드), PC(폴리카르보네이트), TPE(열가소성 고분자 탄성체) 등에 카본 블랙 등 전도성 재료를 분산시켜 수지 필름형의 엔드레스 벨트로 한 것이 이용된다. 이 실시예에서는 인장 탄성율이 1000MPa 내지 2000MPa의 TPE에 카본 블랙을 첨가한 단층 구조의 구성으로, 두께 90μm 내지 160μm, 폭 230mm의 벨트를 이용하였다.

또, 전사 벨트(120)의 저항은 예를 들면, 23℃, 50% RH(상대 습도)의 환경에서 체적 저항율 10⁹ Ω·cm 내지 10¹³Ω·cm, 표면 저항율 10¹⁰Ω/□ 내지 10¹⁴Ω/□ (모두 일본 미츠비시 화학 회사제 HirestaUP　MCP－HT450으로 측정함, 인가 전압 500V, 인가 시간 10초)의 범위인 것이 바람직하다. 전사 벨트(120)의 체적 저항율 및 표면 저항율이 상술한 범위를 초과하면, 전사 벨트(120)가 대전되기 때문에, 화상 형성 순서로 하류에 갈수록 설정 전압값을 높게 설정하는 등 처치가 필요하다. 이 때문에, 전사부에 단독의 공급 전원을 사용하는 것이 곤란하게 된다. 이는 전사 공정, 전사재 박리 공정 등에서 발생하는 방전에 의하여 전사 벨트(120) 표면의 대전 전위가 높아지고, 또한 자기(自己) 방전이 곤란하게 되기 때문이다. 대책으로는 전사 벨트(120)에 제전(除電) 수단을 마련할 필요가 있다. 또, 체적 저항율 및 표면 저항율이 상기 범위 미만이면, 대전 전위의 감쇠가 빨라지기 때문에 자기 방전에 의한 제전에는 유리하지만, 전사 시의 전류가 면 방향으로 흐르기 때문에 토너 층에 충분한 전사 전계가 걸리지 않거나, 토너의 비산이 발생하거나 한다. 따라서, 본 발명에서는 전사 벨트(120)의 체적 저항율 및 표면 저항율을 상기 범위 내로 하였다.

도 2는 화상 형성 장치의 전사부[전사 장치(116)]와 레지스트레이션부[레지스트레이션 장치(107)]의 간략도(개략도)를 나타낸다. 레지스트레이션 장치(107)는 용지(전사재)(115)를 끼워 이송하기 위한 레지스트레이션 롤러쌍(107a, 107b)을 구비한다. 레지스트레이션 롤러쌍(107a, 107b)은 케이싱(107c)에 수납되어 지지된다.

또한, 레지스트레이션 롤러쌍(107a, 107b)의 케이싱(107c)은 받침 접시 부재(33)에 가동부(可動部)로서의 롤러 부재(31)를 통하여 지지된다. 이 때문에 레지스트레이션 장치(107)는 전사재(115)의 이송 방향에 따른 화살표 A, B방향의 왕복 이동이 가능하게 된다. 또한 도 2에 나타낸 바와 같은 롤러 부재(31)를 사용하지 않고, 받침 접시 부재(33) 내를 미끄럼 이동하는 슬라이더 등을 사용하여도 된다.

레지스트레이션 장치(107)의 이송 방향 상류 측에는 예를 들면 코일 스프링(29) 등으로 이루어지는 가세 수단(32)이 설치되어 있다. 즉, 가세 수단(32)을 구성하는 코일 스프링(29)은 받침 접시 부재(33)의 측벽(33a)과 케이싱(107c)의 측벽(81) 사이에 배치된다. 이 때, 가세 수단(32)은 그 탄성적인 가세력에 의하여 레지스트레이션 장치(107)를 화살표 A와 같이 이송 방향 하류 측으로 민다.

벨트(120)의 전사재 이송 속도를 Vt로 하고, 레지스트레이션 롤러쌍(107a, 107b)에 의한 전사재 이송 속도를 Vr로 하며, 전사재 이송 벨트(120)와 전사재(115) 간의 마찰력을 Fbp로 하고, 벨트(120)와 이 벨트(120)를 구동하는 구동 롤러(122) 간의 마찰력을 Fbd로 하며, 레지스트레이션 롤러쌍(107a, 107b)과 전사재(115) 간의 마찰력을 Fr로 하고, 가세 부재(32)에 의한 가세력을 Fs로 하고, 레지스트레이션 장치(107)의 가동(可動)부에 걸리는 힘을 Frm으로 하며, 상기 Vt와 Vr의 속도차에 의하여 전사재(115)에 발생되는 장력을 Fp로 하면, Fbp＞Fp, Fbd＞Fp, Fr＞Fp의 힘 관계가 항상 성립되는 구성으로 한다.

이와 같은 구성에 있어서, Fp＞Fs＋Frm이 되는 상황이 발생하면, 레지스트레이션 장치(107)는 Fp=Fs＋Frm이 되는 위치까지 이송 방향 상류 측으로 이동한다. 이 이동에 의하여, Vt와 Vf의 속도차는 일정 이상 커지지 않기 때문에, 레지스트레이션 장치(107)와 전사 장치(116) 사이의 전사재(115)의 인장으로 인한 화상 품질의 악화를 방지할 수 있다.

즉, 이 장치에서는 전사재(115)에 장력이 발생하였을 때에는, 가세 수단(32)에 의하여 속도차(레지스트레이션 장치(107)와 전사 장치(116) 사이의 속도차)를 감소시키는 방향으로 레지스트레이션 장치(107)를 이동시키게 된다. 이에 따라, 레지스트레이션 장치(107)와 전사 장치(116) 사이의 전사재(115)의 인장을 감소시킬 수 있다. 이 때문에, 색 차이 및 지터를 감소시킬 수 있다. 또한, 이와 같은 구성은 이른바 기계적 구성이므로, 검지나 제어가 필요 없어 저비용화를 도모할 수 있다. 전사재 이송 수단은 실시 예와 같이 엔드리스 벨트(120)로 구성할 수 있으므로 구성을 간략화하여 저비용화를 달성할 수 있다.

도 3에서는 레지스트레이션 장치(107)에 전사재(115)가 돌입한 후, 용지 공급 장치(105)의 용지 이송 부재가 이격되도록 설정된 것이다. 즉, 레지스트레이션 장치(107)에 전사재(115a)가 돌입하였을 때에, 분리 패드(105b)가 도 3의 가상 선으로 나타낸 바와 같이, 용지 공급 롤러(105a)로부터 이격된다. 또, 수동 용지 공급 장치(130)를 이용하는 경우, 레지스트레이션 장치(107)에 전사재(115b)가 돌입하였을 때에, 분리 패드(130b)가 도 3의 가상 선으로 나타낸 바와 같이, 용지 공급 롤러(130a)로부터 이격된다.

이와 같이, 레지스트레이션 장치(107)에 전사재(115)가 돌입한 후, 용지 공급 장치(105)의 용지 이송 부재가 이격되면, 레지스트레이션 장치(107)와 용지 공급 장치(105) 사이에서의 전사재의 인장을 방지할 수 있어 전사재(115)의 인장으로 인한 화상 품질의 악화를 안정하게 방지할 수 있다.

다음에 도 4는 레지스트레이션 장치(107)를 구동하는 구동 수단(49)과 이 레지스트레이션 장치(107)가 일체화된 것이다. 즉, 구동 수단(49)은 씌움 롤러(51)와 레지스트레이션 롤러(107a)에 설치된 구동 기어와 이 씌움 롤러(51)에 씌워져 있는 구동 벨트(50)를 구비한다. 또, 이 구동 벨트(50)에는 장력 부여 수단(55)에 의하여 장력이 부여되어 있다. 장력 부여 수단(55)은 구동 벨트(50)를 누르는 장력 롤러(52)와 이 장력 롤러(52)에 압력을 부여하는 탄성 부재(53)를 구비한다. 이에 따라, 구동 벨트(50)로부터의 구동력이 안정하게 레지스트레이션 장치(107)에 전달되어 고정밀도의 전사재(115) 이송이 가능하게 된다.

이 장치에서의 기타 구성은 상기 도 2에 나타낸 바와 같으므로, 동일한 부재는 도 2와 동일한 부호를 부여하며 이들의 설명은 생략한다. 이 때문에, 도 4에 나타낸 장치도 도 2에 나타낸 장치와 동일한 작용 효과를 상주한다. 또한, 레지스트레이션 장치(107)를 구동하는 구동 수단(49)은 레지스트레이션 장치(107)와 일체로 구성되어 있으므로, 구성을 간략화하여 저비용화를 달성할 수 있다.

도 5는 상기 도 4에 나타낸 장치에 레지스트레이션 장치(107)의 상류 측에 전사재(115)의 이송을 보조하기 위한 이송 보조 수단(60)이 추가로 배치되고, 레지스트레이션 장치(107)의 하류 측에 레지스트레이션 장치(107)로부터 전사재(115)를 분리하기 위한 분리 수단(61)이 추가로 설치되어 있다.

이송 보조 수단(60)은 상류 측에서 하류 측을 향하여 전사재(115)에 접근하는 안내판부(60a)를 구비한다. 또, 분리 수단(61)은 상류 측으로부터 하류 측으로 향하여 전사재(115)로부터 이격되는 안내판부(61a)를 구비한다. 또한 정착 장치(106)의 하류 측에 있어서 분리 수단(61)과는 반대 측에 이송 보조 수단(62)이 설치된다. 이송 보조 수단(62)은 상류 측으로부터 하류 측을 향하여 전사재(115)로부터 이격되는 안내판부(62a)를 구비한다. 그리고, 이송 보조 수단(60, 62) 및 분리 수단(61)은 케이싱(107c)에 고정된다. 이 때문에, 이들은 레지스트레이션 장치(107)와 일체적으로 이동할 수 있다.

이 장치에서는 이송 보조 수단(60)과 분리 수단(61)이 설치되어 있으므로, 전사재(115)를 레지스트레이션 장치(107)에 안정하게 공급할 수 있는 동시에, 전사재(115)를 레지스트레이션 장치(107)로부터 안정하게 송출시킬 수 있다. 이 때문에, 레지스트레이션 장치(107)의 이동으로 인한 전사재(115)의 이송성 변동으로 초래될 수 있는 정착 주름이나 화상 스침, 이송 잼(이송 불량) 등 문제는 정착 닙부 전후의 전사재 이송 동작을 제어함으로써 억제할 수 있다.

도 6은 상기 도 5에 나타낸 장치에 레지스트레이션 장치(107)의 이동을 규제하는 정지 부재(규제 부재)(70)가 설치된 것이다. 즉, 정지 부재(70)는 가세 수단(32)에 대응하여 설치되고 또한 받침 접시 부재(33)의 측벽(33a)의 내면으로부터 돌출 설치되며 그 선단이 케이싱(107c)의 측벽(81) 외면에 충돌 접촉된다. 이 때문에, 레지스트레이션 장치(107)의 이송 방향 상류 측으로의 이동이 규제된다.

이 장치에서도 레지스트레이션 장치(107)는 전사 장치(116)와 레지스트레이션 장치(107)의 속도차가 일정값 이하로 되도록 이송 방향 하류 측으로 이동한다. 이 때, 전사재(115)의 후단이 레지스트레이션 장치(107)로부터 분리된 후에는 이송 방향 상류 측으로 이동한다. 그리고, 레지스트레이션 장치(107)는 정지 부재(70)에 충돌 접촉 내지 접촉하여 미리 정해진 정지 위치에서 그 이동이 정지된다. 즉, 정지 부재(70)에 의하여 레지스트레이션 장치(107)는 초기 위치(미리 정해진 정지 위치)에서 정지할 수 있다. 이에 따라, 이 레지스트레이션 장치(107)를 초기 상태로 복귀시킬 수 있어 장치의 전사재(115) 이송성을 향상시킬 수 있다.

다음에, 도 7은 4 사이클 방식의 화상 형성 장치를 나타내고 있다. 즉, 전사 장치로서는 감광체 드럼(208)과 현상 유닛(202a, 202b, 202c, 202d)과, 전사 드럼(201)을 구비한다. 또한, 레지스트레이션 장치(107)는 도 5와 동일한 구성이므로, 상세한 설명은 생략한다.

따라서, 이와 같은 화상 형성 장치이어도 상기 도 5에 나타낸 화상 형성 장치와 동일한 작용 효과를 상주한다.

도 8은 흑백기를 나타내지만, 이 경우에도 레지스트레이션 장치(107)는 도 5와 같은 구성이 된다. 이 때문에, 도 8에 나타낸 바와 같은 화상 형성 장치이어도, 상기 도 5에 나타낸 화상 형성 장치와 동일한 작용 효과를 상주한다.

또한, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 각종 변경이 가능한 것은 물론이다. 본 발명에 따른 화상 형성 장치는 전자 사진 복사기, 레이저 빔 프린터, 팩시밀리 장치 등이 있다.

상기 실시예에서는 가세 수단(32)으로서 코일 스프링을 이용하였지만, 다른 탄성 부재로 구성되어도 된다. 또한, 전사재(115)에 장력이 발생하였을 때에 속도차를 감소시키는 방향으로 상기 레지스트레이션 장치(107)를 이동시킬 수 있으면, 가세 수단(32)을 레지스트레이션 장치(107)의 하류 측에 배치하여도 된다.

32 가세 수단
49 구동 수단
60 이송 보조 수단
61 분리 수단
70 정지 부재
81 측벽
105 용지 공급 장치
105a 용지 공급 롤러
116 전사 장치

Claims

전사재를 이송하는 전사재 이송 수단을 구비하는 전사 장치와,
토너상을 정착하는 정착 장치와,
전사재를 용지 공급 장치로부터 미리 정해진 타이밍으로 상기 전사 장치로 송출하는 레지스트레이션 장치
를 구비하고,
상기 전사 장치에 의한 전사재 이송 속도와 레지스트레이션 장치에 의한 전사재 이송 속도 사이에 속도차가 발생되어 전사 장치와 레지스트레이션 장치 사이의 전사재에 장력이 발생하는 화상 형성 장치에 있어서,
상기 전사 장치는 그 이동이 규제되는 동시에, 전사재에 장력이 발생하였을 때에 상기 속도차를 감소시키는 방향으로 상기 레지스트레이션 장치를 이동시키는 가세 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
청구항 1에 있어서,
전사재 이송 수단은 엔드리스 벨트에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
청구항 1에 있어서,
전사 장치의 전사재 이송 수단과 전사재 간의 마찰력을 Fbp로 하고, 전사재 이송 수단과 전사재 이송 수단을 구동하는 구동 수단 간의 마찰력을 Fbd로 하며, 레지스트레이션 장치와 전사재 간의 마찰력을 Ff로 하고, 전사재에 걸리는 장력을 Fp로 하였을 때, Fbp＞Fp, Fbd＞Fp, Ff＞Fp인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
청구항 1에 있어서,
전사재에 걸리는 장력을 Fp로 하고, 가세 수단에 의한 가세력을 Fs로 하며, 레지스트레이션 장치의 가동(可動)부에 걸리는 힘을 Fm으로 하였을 때, Fp＞Fs＋Fm의 관계로 레지스트레이션 장치가 이동하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
청구항 1에 있어서,
레지스트레이션 장치에 전사재가 돌입한 후, 용지 공급 장치의 용지 이송 부재가 이격되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
청구항 1에 있어서,
레지스트레이션 장치를 구동하는 구동 수단은 상기 레지스트레이션 장치와 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
청구항 1에 있어서,
레지스트레이션 장치의 이송 방향 상류 측에 상기 전사재의 이송을 보조하기 위한 이송 보조 수단을 배치하고, 레지스트레이션 장치의 이송 방향 하류 측에 레지스트레이션 장치로부터 전사재를 분리하기 위한 분리 수단을 설치하며, 상기 이송 보조 수단 및 상기 분리 수단은 레지스트레이션 장치와 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 레지스트레이션 장치로부터 상기 전사재가 분리된 후, 상기 레지스트레이션 장치를 미리 정해진 정지 위치에 정지시키는 정지 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.