KR19980080852A

KR19980080852A - 중간전사부재를 갖춘 화상형성장치

Info

Publication number: KR19980080852A
Application number: KR1019980011004A
Authority: KR
Inventors: 나메카타신-이치; 유우히데오; 우찌다사토루; 타까하시미츄루; 가와고에가쯔야; 오노히로시; 모토하시토시아키
Original assignee: 이또가미찌야; 가부시끼가이샤리코
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 1998-11-25
Also published as: CN1148612C; DE19813697A1; CN1199877A; DE19813697C2; KR100305164B1

Abstract

화상형성장치는 중간전사부재를 이용한다. 복수의 토너화상, 예컨데 다른 칼라들이 중간전사부재상에 중첩될 수 있고, 그리고나서 용지로 전사될 수 있다. 방전기구가 중간전사부제에 인가된 전하를 방전시키도록 장착된다. 나아가, 이 방전기구에 제공된 전압 및/또는 전사바이어스용으로 제공된 전압의 값은 상기 중간전사부재상의 실제표면전위에 비례하고, 이는 토너화상이 용지에 전사되어지기에 앞서 중간전사부재상에 형성되어지는 횟수에 비례한다. 예컨데, 풀칼라의 토너화상이 중간전사부재상에 형성될 때, 각각의 토너화상을 중간전사부재상으로 전사하는 4번의 동작에 의해 초래되어지는 것이고, 방전기 및/또는 전사바이어스기구에 의해 제공된 전압은, 단일칼라만의 화상이 중간전사부재상에 형성되어지는 때의 것보다 높게 된다. 나아가, 본 화상형성장치는 두꺼운 용지상에 화상을 형성하도록 작동가능하고, 이 경우 화상형성장치에 갖추어진 기구들의 구동속도는 감소되고, 예-대전기에 인가된 전압 또한 적절하게 감소된다. 또한 본 화상형성장치는 중간전사벨트에 대한 소제기구를 포함하고, 중간전사부재방전기구와 소제기구의 양쪽 기능이 하나의 브러쉬롤러에 겸비된다.

Description

중간전사부재를 갖춘 화상형성장치

본 발명은 복사기, 프린터, 팩시밀리등과 같은 화상형성장치에 관한 것으로, 특히 중간전사부재가 사용되어지는 화상형성장치에 관한 것이다.

종래의 화상형성장치는 다음과 같은 요소들을 포함한다: 화상담지부재(image bearing member)로부터 전사된 토너화상을 지니기 위한 중간전사부재(intermediate transfer member), 상기 토너화상을 화상담지부재로부터 중간전사부재로 전사하기 위해 전하를 중간전사부재에 인가하기 위한 제1전사대전기, 토너화상을 상기 중간전사부재로부터 최종전사부재에 전사하기 위해 전하를 최종전사부재, 즉 용지에 인가하기 위한 제2전사대전기, 및 토너화상을 최종 전사부재에 전사한 상기 중간전사부재의 표면으로부터 전하를 제거하기 위한 중간전사부재방전기구가 그것이다. 이러한 화상형성장치에서, 상기 중간전사부재의 표면전위는, 중간전사부재방전기구로 중간전사부재의 표면으로부터 전하를 제거하는 것에 의해 균일하게 되고, 이는 화상담지부재로부터 중간전사부재로 행하여지는 다음의 1차전사동작을 대비하게 한다.

그러나, 상기한 종래의 화상형성장치의 경우에 있어서는, 중간전사부재방전기구로서 중간전사부재로부터 전하를 제거한 후에, 중간전사부재의 표면전위가 요구되는 미리 결정된 전위에 있지 않게 되거나 불규칙한 전위가 잔류한다. 이러한 방전결함상태는 화상담지부재로부터 중간전사부재로의 연속된 일련의 전사공정을 열악하게 한다.

본 발명의 발명자에 의해 이루어진 중간전사부재에 대한 방전결함 원인의 조사결과, 방전결함의 주요원인은, 중간전사부재방전기구에 의해 효과적으로 제거되지 않은 중간전사부재의 전하가 표면전위를 현저하게 불균일하게 하는 것으로 파악되었다.

특히 이러한 불균일은 화상형성장치가, 1차전사운전이 화상담지부재에 형성되는, 다양한 칼라의 토너화상을 중간전사부재상으로 중첩시키도록 수회 수행되어지게 구성되고, 중간전사부재상에 중첩된 토너화상이 한번에 최종전사부재로 전사되어지는 칼라화상형성장치인 경우에 나타난다. 이 경우에, 전하가 중간전사부재방전기구에 의해 제거되어지지 않은 중간전사부재의 표면전위는 불균일하게 된다. 게다가, 불균일의 정도는 중간전사부재상에 중첩되는 토너화상의 수, 즉 다시말하면 중간전사부재로의 1차전사가 실행되는 횟수에 의존한다.

나아가, 이러한 종래의 화상형성장치에 있어서, 중간전사부재상의 토너화상을 최종전사부재에 전사하기 위한 전사조건이, 통상 미리 결정된 값 또는 그 이상으로 설정되는 최종전사부재로의 전사율에 대한 바람직한 전사영역의 대략의 중앙에 설정된다. 이러한 전사조건의 설정값과 바람직한 전사영역의 상한값 또는 하한값의 차이는 중간전사부재의 토너화상을 최종전사부재에 전사하기 위한 전사여유도에 부합한다. 이러한 차이가 증가함으로서 전사여유도가 더 커지게 된다.

1차 전사부를 통해 통과한 토너화상, 즉 화상담지부재에서 중간전사부재로 전사된 토너화상이, 토너를 부착한 양이 서로 다르게 되면, 대전량의 불균일이 중간전사부재상의 토너화상에서 나타난다. 예컨데, 중간전사부재상의 토너화상이 명암이 없는 부분과 중간명암 부분을 포함하게 되면, 명암이 없는 부분의 대전량은 중간명암부분의 것보다 적게 된다. 나아가, 예컨데, 칼라화상형성장치가 사용되어지는데 있어서, 복수칼라의 토너가 중간전사부재상에서 토너화상으로 중첩되어지는 부분의 대전량은, 단지 단일칼라만의 토너가 중간전사부재에 부착되어지는 부분의 것보다 작게 된다.

게다가, 토너화상에서의 불균일한 대전량은 때때로 토너화상이 토너화상을 화상담지부재로부터 중간전사부재로 전사하기 위한 1차 전사부를 통과한 후에 중간전사부재의 표면이동방향에 대해 상기 1차전사부에 근접한 하류측에서 나타나는 박리방전에 기인한다.

이와같이 중간전사부재상의 토너화상내에 불균일한 대전량이 있게 되면, 토너화상은 서로 다른 전사특성을 가지는 부분을 포함한다. 이렇게 서로 다른 전사특성을 가지는 부분을 동일전사조건하에서 전사부재에 모두 전사되도록 시도하면, 토너화상 전체를 소정값 이상인 전사율로 전사되어지도록 하는 전사조건의 범위는 좁아지게 된다. 결과적으로, 토너화상 전체에 대한 전사여유도가 저하하고, 따라서 토너화상은 최종전사부재에 안정적으로 전사될 수 없다.

도9를 참조하면, 각각 명암이 없는 부분과 중간명암부에 대한 전사전류와 전사율 사이의 관계를 나타내는 곡선 a와 b를 보이는 전사특성그래프이다. 도9의 부호 A와 B로 도시된 폭은, 각 부분을 전사율 80%이상으로 최종전사재에 전사하는 것이 가능한 전사전류의 범위에 해당하고, 전사여유도는 비례적으로 증가한다. 그러나, 두 곡선 A와 B가 서로 이탈되어 있음에 기인하여 이들 두 부분이 함께 전사율 80%이상으로 전사되어질 수 있게 하는 전사전류의 범위는 도9에 부호 C로 나타낸 바와같이 좁다. 즉, 명암이 없는 부분과 중간명암부분이 모두 효과적으로 전사되어지도록 하는 영역인, 곡선 A와 B의 겹침부는 좁고, 따라서 전사여유도를 저하시킨다.

또다른 결점으로써, 종래의 화상형성장치는 중간전사부재의 표면상에서 전하를 제거하기 위한 코로나방전기등의 중간전사부재방전기구와, 중간전사부재 표면상에서 부착물을 제거하기 위한 소제블레이드등의 소제기구를 개별적으로 갖추는 것을 필요로 하고, 따라서 종래기구의 단가를 감소시키는 것이 곤란하다.

따라서, 본 발명의 목적중 하나는, 중간전사부재에로의 화상전사 및 그로부터의 화상전사가 적절하게 이루어질 수 있도록 보장하고, 고효율과 저단가가 이루어지는 구조를 달성할 수 있는, 중간전사부재를 이용하는 새로운 화상형성장치를 제공함에 있다.

본 발명의 보다 특별한 목적은, 화상담지부재로부터 이루어지는 다음의 화상전사동작을 대비하도록 토너화상이 전사부재에 전사된 후에 중간전사부재상의 전하를 균일하게 제거할 수 있는, 새로운 화상형성장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 보다 특별한 목적은, 토너화상을 전사부재에 전사하기 위한 전사여유도의 감소를 억제함으로서, 화상담지부재로부터 전사되어진 후에 중간전사부재상의 토너화상에 불균일한 대전량이 있는 경우에도, 토너화상을 전사부재에 안정적으로 전사할 수 있는, 새로운 화상형성장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 보다 특별한 목적은, 중간전사부재방전기구와 중간전사부재소제기구로서 함께 작용하는 새로운 전도성 브러쉬를 포함함으로서, 저단가를 실현할 수 있는, 새로운 화상형성장치를 제공함에 있다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 칼라복사기를 나타낸 개략구성도이다.

도2는 도1의 칼라복사기에 사용된 중간전사벨트를 나타낸 단면도이다.

도3은 도1의 칼라복사기의 1차전사부에 대한 확대도이다.

도4는 도1의 칼라복사기에 갖춰진 벨트방전기의 제어블록다이어그램이다.

도5(a),5(b),5(c)는 도1의 중간전사벨트에 대한 표면전위의 변화, 벨트방전기의 ON/OFF 타이밍 및 1차전사바이어스기구의 출력을 나타낸 타이밍챠트이다.

도6(a) 및 6(b)는 본 발명의 일실시예에 갖춰진 구동모터의 회전속도와 예대전기에 인가된 그리드전압 사이의 상관관계를 나타낸 타이밍챠트이다.

도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 칼라복사기를 나타낸 개략구성도이다.

도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방전기구와 소제기의 조합을 보인다.

도9는 화상형성기구에서 전사율과 전사전류 사이의 관계를 보인다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 ... 광전도성드럼

500 ... 중간전사유니트

501 ... 중간전사벨트

502 ... 예(pre)전사대전기(PTC)

507 ... 1차전사바이어스롤러

508 ... 벨트구동롤러

509 ... 벨트텐션롤러

510 ... 2차전사대향롤러

511 ... 소제대향롤러

512 ... 벨트방전롤러

513 ... 벨트방전브러쉬

514 ... 브러쉬롤러

601 ... 2차전사벨트

602∼604 ... 지지롤러

605 ... 2차전사바이어스롤러

801 ... 1차전사전원

802 ... 2차전사전원

803 ... PTC용전원

804 ... 방전용전원

900 ... 제어부

905 ... 마크센서

본 발명에 대한 바람직한 실시예는, 본 발명이 화상형성장치로서 전자사진 칼라복사기(이하, 칼라복사기라 한다)에 적용되어지는 경우에 대해 기술된다. 물론, 본 발명은 다른 화상형성장치에 적용될 수 있다.

도1은 본 발명의 실시형태에 따른 칼라복사기의 주요부인 화상형성부의 개략구성도이다. 또한, 이 칼라복사기는, (미도시된)칼라화상읽어들임부(이하, 칼라스캐너라 한다), 급지부, 및 제어부를 포함한다.

칼라스캐너는, 원고의 칼라화상정보를, 각각 레드, 그린, 블루(이하, 각각 R,G,B라 한다)의 색분해광으로 각각 읽어들여, 그 칼라화상정보를 전기적인 화상신호로 변환한다. 그리고나서, 상기 칼라스캐너에 의해 얻어진 R,G 및 B에 대한 색분해화상신호의 강도레벨을 기초로 하여, (미도시된)화상처리부에서 칼라변환처리동작이 수행되고, 블랙, 시안, 마젠타 및 엘로우(이하, 각각 Bk,C,M 및 Y라 한다)의 칼라화상데이터를 얻는다.

도1의 화상형성부는, 화상담지부재로서 작용하는 광전도성 드럼(100), 대전기(charger)(200), 소제벨트와 털브러쉬로 구성된 광전도성요소 소제기(300), 노출(exposing)기구로서 작용하는 (미도시된)광학기입유니트, 탄창회전식(revolver type) 현상유니트(400), 중간전사유니트(500), 용지전사유니트(600), 및 정착롤러쌍(701)으로 구성된 정착유니트를 포함한다.

상기 광전도성 드럼(100)은 화살표로 나타낸 바와같은 반시계방향으로 회전한다. 상기 광전도성 드럼(100) 주변에 위치된 것은, 대전기(200), 광전도성요소 소제기(300), 탄창회전식 현상유니트(400)에 갖추어진 것들중 선택되어진 현상기구, 및 중간전사유니트(500)의 중간전사벨트(501)이다.

상기 광학기입유니트는, 칼라스캐너로부터 얻어진 칼라화상데이터를 광신호로 변환시키고, 대전기(200)에 의해 균일하게 대전된 광전도성 드럼(100)의 표면상에 원고화상과 대응하는 데이터를 광학적으로 기입함으로서, 광전도성 드럼(100)에 정전잠상(靜電潛像)을 형성한다. 이 광학기입유니트는, 예컨데, 광원으로서의 반도체레이저(레이저다이오드), 레이저발광구동제어부, 다면경(polygon mirror)과 그 회전용 모터, f/θ렌즈, 및 반사경을 포함할 수 있다.

상기 탄창회전식 현상유니트(400)는 Bk토너가 저장된 Bk현상기구(401), C토너가 저장된 C현상기구(402), M토너가 저장된 M현상기구(403), Y토너가 저장된 Y현상기구(404), 및 전체유니트(400)를 반시계방향으로 회전시키기 위한 현상리벌버(revolver)구동부를 포함한다. 이 탄창회전식 현상유니트(400)에 설치된 각 현상기구는, 광전도성 드럼(100)에 형성된 정전잠상을 현상하기 위해 그 광전도성 드럼(100)의 표면에 각 현상재가 접촉하여 회전하도록 된 현상재 운반체(carrier)로서의 현상슬리브, 각 현상재를 퍼올려 교반시키도록 회전하는 현상재 패들(paddle), 및 현상롤러를 시계방향으로 회전시키도록 된 현상롤러 구동부를 포함한다.

본 실시예에서, 각 현상기구(401-404)내의 토너는 페라이트 운반체와의 교반에 의해 음극성으로 대전된다. 나아가, AC전압(AC성분)(Vac)에 부DC전압(DC성분)(Vdc)를 중첩시킴에 의해 얻어진 현상바이어스전압이 (미도시된)현상바이어스전원에 의해 각 현상슬리브에 인가되며, 상기 현상슬리브가 광전도성드럼(100)의 금속기층(metalic substrate layer)에 관계있는 미리 결정된 소정전위로 바이어스된다.

칼라복사기의 대기상태에서, 상기 탄창회전식 현상유니트(400)는 Bk현상기구(401)가 현상위치에 위치되는 홈포지션(home position)에서 정지된다. 복사동작이 시작되면, 칼라스캐너는 미리 결정된 타이밍에 Bk칼라화상데이터를 읽기 시작하고, 그리고나서 레이저광에 의한 광기입과 정전잠상의 형성이 이 칼라화상데이터에 기초하여 시작된다(이하, Bk화상데이터에 기초한 정전잠상화상을 Bk정전잠상이라 한다; C,M 및 Y정전잠상에 적용하는 경우에도 동일하다). 상기 정전잠상의 선단부가 Bk현상위치에 도달하기 전에, Bk토너로 Bk정전잠상을 형상하도록 회전하기 시작하여, Bk정전잠상이 선단부로부터 현상되어진다. Bk정전잠상의 후단부가 Bk현상위치를 빠르게 통과하는 때의 현상위치에 다음 칼라의 현상기구가 도달할때까지 상기 탄창회전식 현상기구(400)가 회전하여 Bk정전잠상영역동안 현상동작이 계속된다. 이 동작은 적어도 다음의 화상데이터에 기초한 정전잠상의 선단부가 현상위치에 도달하기 전에 완료된다.

중간전사벨트(501)로 구성된 상기 중간전사유니트(500)는 다수개로된 롤러 주변에 이동가능하도록 위치된다. 다음의 구성요소들이 중간전사벨트(501)의 주변에 배치된다: 예(pre)전사대전기(502)(이하, PTC(502)라 한다), 용지전사유니트(600)에 갖추어져 전사부재를 수송하는 제2 전사벨트(601), 제2전사전하를 인가하기 위한 제2전사바이어스롤러(605), 중간전사벨트(501)상의 전하를 방전하기 위한 벨트방전기(503), 중간전사벨트(501)를 소제하기 위한 벨트소제블레이드(504), 및 중간전사벨트(501)에 윤활재를 도포하기 위한 윤활재도포브러쉬(505)등이 그것이다. 도7에 도시된 바와같이, 그리고 하기에 상세하게 기재하듯이, 브러쉬롤러(514)가 상기 중간전사벨트(500)의 주변에 배치되어, 중간전사벨트(501) 방전기구와 중간전사부재소제기구로서 작용한다.

상기 중간전사벨트(501)는, 1차 전사대전기를 작동시키는 1차 전사바이어스롤러(507), 벨트구동롤러(508), 벨트텐션롤러(509), 2차 전사대향롤러(510), 소제대향롤러(511), 및 1차 전사전방전기구로서 작동하는 벨트방전롤러(512)의 주위에 이동가능하도록 위치된다. 각 롤러는 전도성재료로 이루어지고, 1차 전사바이어스롤러(507) 이외의 각 롤러는 접지되어 있다. 전사바이어스가 1차 전사바이어스롤러(507)에 인가되어, 일정전류 또는 일정전압으로 제어된 1차 전사전원(801)에 의한 제어상태에서, 중첩된 토너화상의 수에 따라 미리 결정된 소정의 전류 또는 전압을 조절한다. 상기 중간전사벨트(501)는, (미도시된)구동모터에 의해 회전구동되어지는 벨트구동롤러(508)에 의해 화살표방향으로 구동된다.

도2에 단면으로 도시된 바와같이, 상기 중간전사벨트(501)는 표층(501a), 중간층(501b) 및 베이스층(501c)을 가지는 벨트형상의 부재로 이루어질 수 있다. 상기 표층(501a)은 광전도성 드럼(100)에 접촉된 외주면측에 위치하고, 베이스층(501c)은 내주면에 위치한다. 게다가, 상기 중간층(501b)과 베이스층(501c) 사이에는, 접착층(501d)이 이들 층들을 접착하기 위해 갖추어진다.

토너화상을 광전도성 드럼(100)으로부터 중간전사벨트(501)에 전사하기 위한 전사부(이하, 1차 전사부라 한다)에서, 상기 중간전사벨트(501)가 1차전사바이어스롤러(507)와 벨트방전롤러(512)에 의해 광전도성 드럼(100)측으로 눌리워져, 상기 광전도성 드럼(100)과 중간전사벨트(501)의 사이에 미리 결정된 소정폭을 가지는 닢부(nip portion)를 형성한다. 게다가, 1차 전사부방전기구로서 작용하는 접지된 벨트방전브러쉬(513)가 이 닙부에서 중간전사벨트(501)의 내주면에 접촉한다.

또한, 도3에 도시된 바와같이 상기 1차 전사부에서의 닙폭(Wn)과, 상기 닙부에서의 벨트이동방향에 대한 하류단으로부터 벨트방전브러쉬(513)와 중간전사벨트(501)의 접촉위치까지의 거리(L)은, 요구되는 전사조건들을 얻을 수 있도록 설정될 수 있다.

도1을 다시 참조하면, PTC(502)는 광전도성 드럼(100)에 예-전하를 인가하여, 토너화상이 전사지에 전사되기 전에 1차 전사부의 광전도성 드럼(100)으로부터 전사되어진 토너화상을 중간전사벨트(501)에 균일하게 대전한다.

상기 벨트방전기(503)는 AC전압 또는 AC+DC전압중 하나를 중간전사벨트(501)에 인가한다. 게다가, 상기 벨트소제블레이드(504)는 중간전사벨트(501)가 소제대향롤러(511) 주변에 이동가능하도록 위치되어진 위치에서 중간전사벨트(501)에 접촉한다. 또한 (미도시된)접리(接離, spacing/contacting)기구를 사용함에 의해, 벨트소제블레이드(504)가 중간전사벨트(501)에 접촉하여 있는 상태와 중간전사벨트(501)로부터 떨어져 있는 상태 사이에서 절환되는 것이 가능하게 된다.

상기 벨트방전기(503)와 벨트소제블레이드(504)는, 후술하는 바와같이 ON/OFF제어된다. 만약, 하나의 풀칼라(full-color)화상이 하나의 용지에 형성되어진다면, 벨트방전기(503)는 2차 전사가 종료한 후에 ON 되어지고, 적어도 중간전사벨트(501)가 1회전을 완료할때까지 ON 상태를 유지하여 벨트소제블레이드(504)가 1회전기간동안에 중간전사벨트(501)에 접촉하여 있게 된다. 만약 풀칼라화상이 반복적으로 형성되어지면, 상기 벨트방전기(503)는 2차 전사가 종료된 후에 ON 되어지고 다음 토너화상의 선단가장자리가 방전위치 및 소제위치에 각각 도달할때까지 ON 상태를 유지하여 벨트소제블레이드(504)가 이 기간동안에 중간전사벨트(501)에 접촉하여 있게 된다. 나아가, 단색칼라화상이 용지에 형성되어진다면, 상기 벨트방전기(503)는 1차 전사가 종료한 후에 ON 되어지고 적어도 중간전사벨트(501)가 1회전을 완료할때까지 ON 상태를 유지하여 벨트소제블레이드(504)가 이 1회전기간동안에 중간전사벨트(501)에 접촉하여 있게 된다. 만약, 상기 단색칼라화상이 반복하여 형성되어진다면, 상기 벨트방전기(503)는 1차 전사가 종료한 후에 ON 되어지고 차기 토너화상의 선단가장자리가 방전위치 및 소제위치에 각각 도달할때까지 ON 상태를 유지하여 상기 벨트소제블레이드(504)가 이 기간동안에 중간전사벨트(501)에 접촉하여 있게 된다.

상기 윤활재도포브러쉬(505)는 예컨데 판상으로 성형된 윤활재로서의 스테아린산아연(506)을 연마함에 의하여 얻어진, 미립자를 중간전사벨트(501)에 도포하도록 사용되어진다. 이 윤활재도포브러쉬(505)도, 중간전사벨트(501)에 대하여 접리가능하도록 구성되고, 상기 윤활재도포브러쉬(505)는 원하는 소정의 타이밍에 중간전사벨트(501)에 접촉하여 있도록 제어될 수 있다.

상기 용지전사유니트(600)는, 3개의 지지롤러(602)(603)(604) 주위에 이동가능하도록 위치된 2차 전사벨트(601)를 포함한다. 지지롤러(602)(603)사이의 2차 전사벨트(601)의 걸림부는 상기 2차 전사대향롤러(510)에서 중간전사벨트(501)에 접촉한다. 상기 3개의 지지롤러(602)(603)(604)중 하나는, (미도시된)구동기구에 의해 회전구동된 구동롤러이고, 이 구동롤러에 의해 2차 전사벨트(601)가 구동된다.

상기 2차 전사바이어스롤러(605)는, 그 2차 전사바이어스롤러(605)와 상기 2차전사대향롤러(501)의 사이에서, 일정전류에 있도록 제어된 2차 전사전원(802)에 의해 미리 결정된 소정 전류의 전사바이어스를 인가함에 의해, 중간전사벨트(501), 전사용지 및 2차 전사벨트(601)을 끌어당기도록 배치된다. 게다가, 상기 2차전사벨트(601)와 2차 전사바이어스롤러(605)가 중간전사벨트(501)에 접촉하거나 그로부터 떨어져 위치될 수 있도록, 상기 지지롤러(602)와 2차 전사바이어스롤러(605)를 구동하기 위한 (미도시된)접리기구가 갖추어진다. 상기 이탈위치에 있는 2차 전사벨트(601)을, 도1에 2점쇄선으로 나타낸다.

상기 2차 전사벨트(601)가 정착롤러(701)측의 지지롤러(603) 주위에서 이동하도록 된 위치에는, 전사지방전기(606)와 벨트방전기(607)가 서로 대향하도록 갖추어진다. 나아가, 상기 2차전사벨트(601)을 소제하도록 소제블레이드(608)가 갖추어진다.

상기 전사지방전기(606)는, 전사지에 잔류되어 있는 전하를 제거하는 것에 의해, 상기 전사지는 그 전사지 자체의 빳빳함(stiffness)에 의해 2차 전사벨트(601)로부터 분리될 수 있다. 상기 벨트방전기(607)는, 2차전사바이어스롤러(605)에 의 해 생성되어 그 2차 전사벨트(601)상에 잔류하고 있는 전하를 제거한다. 상기 소제블레이드(608)는, 2차 전사벨트(601)의 표면에 부착된 부착물을 제거하여 소제하게 된다.

상기 구성의 칼라복사기에 있어서, 화상형성사이클이 개시되면, 광전도성드럼(100)이 (미도시된)구동모터에 의하여 화살표로 나타낸 반시계방향으로 회전되고, 중간전사벨트(501)는 구동롤러에 의하여 화살표로 나타낸 시계방향으로 회전된다. 중간전사벨트(501)의 회전과 함께 Bk, C, M 및 Y 토너화상이 광전도성드럼(100)상에 형성되고, 중간전사벨트(501)상에 풀칼라토너화상을 형성하도록 상기 형성된 토너화상이 Bk, C, M 및 Y의 순서로 중간전사벨트(501)상으로 중첩된다.

상기 Bk토너화상은 다음과 같이 형성된다. 대전기(200)가 코로나방전에 의해 광전도성드럼(100)을 음전하로 균일하게 대전하도록 이용된다. 계속하여, 광학기입유니트가 Bk칼라화상신호에 기초하여 래스터(raster)노출을 수행하도록 이용된다. 상기 래스터화상이 노출되면, 노출된 광량에 비례하는 전하가 제거되고, 따라서 Bk정전잠상이 광전도성드럼(100)의 노출부에 형성된다. 그리고, Bk현상롤러상에 음극성으로 대전된 Bk토너와 Bk정전잠상 사이의 접촉은, 전하가 잔류하는 광전도성드럼(100)의 부분에 토너가 고착하는 것을 방지하고, 전하가 없는 부분, 즉 레스터광노출에 의해 노출된 부분에 토너가 고착되게 하며, 이에 의하여 정전잠상과 상사인 Bk토너화상이 형성된다. 그리고, 광전도성드럼(100)상에 형성된 Bk토너화상은, 광전도성드럼(100)에 접촉하여 동일한 속도로 구동되는 중간전사벨트(501)의 표면으로 전사된다.

광전도성드럼(100)으로부터 전사되지 않은 잔류토너는, 광전도성드럼(100)상에서의 차기 화상형성동작을 대비하여 광전도성요소 소제기(300)에 의하여 소제된다.

Bk화상형성공정후에 미리 결정된 소정 타이밍에서 칼라스캐너에 의하여 C화상데이터가 읽어지는 C화상형성공정이 진행하고, C정전잠상은 C화상데이터에 기초한 레이저광기입동작에 의하여 형성된다. Bk정전잠상의 후단부가 현상위치를 통과하고 C정전잠상의 선단부가 현상위치에 도달하기 전에, C현상기구(402)가 현상위치에 설정되도록 탄창회전식 현상유니트(400)가 회전되고, C정전잠상이 C토너로 현상된다. 이후, C정전잠상영역의 현상이 계속되고, C정전잠상의 선단부가 현상위치를 통과할 때, 탄창회전식 현상유니트(400)가 다시 회전되고, 연속적으로 M현상기구(M)이 현상위치로 이동된다. 역시 이러한 회전동작은 연속되는 M정전잠상의 선단부가 현상위치에 도달하기 전에 완료된다.

M 및 Y의 화상형성공정에 대하여, 칼라화상데이터의 읽어들임 동작, 정전잠상의 형성, 및 현상이 상기 Bk 및 C의 공정에서와 같이 동일하다. 따라서, 더 이상의 설명은 생략한다.

이러한 방법으로, 상기 중간전사벨트(501)에는, 감광체드럼(100)에 순차형성되는 Bk, C, M, Y의 토너상이 순차적으로 전사된다. 이러한 동작에 의해, 중간전사벨트(501)상에 최대로 4칼라가 중첩된 토너화상이 형성된다. 상기 중간전사벨트(501)상에 중첩된 토너화상은 PTC(502)에 의하여 균일하게 대전되고, 다음의 2차 전사공정에서 전사지에 전사된다.

상기 화상형성동작이 개시될 때, 전사지는 (미도시된)용지카세트 또는 수동트레이등의 급지부로부터 급송되고, (미도시된)등록롤러쌍 사이의 닙에서 대기상태에 놓여지게 된다. 그리고, 2차 전사대향롤러(510)와 2차 전사바이어스롤러(605)에 의해 닙이 형성된 2차전사부에 중간전사벨트(501)상의 토너화상의 선단이 도달할 때, 전사지의 선단이 중간전사벨트(501)상에 형성된 토너화상의 선단과 일치하도록 미도시된 등록롤러쌍이 구동되어 전사지와 이 토너화상과의 사이에서 등록이 수행된다. 그리고, 전사지가 중간전사벨트(501)상의 토너화상과 중첩하여 2차 전사부를 통과한다. 이때, 2차 전사바이어스롤러(605)로부터 인가된 전사바이어스에 의하여 중간전사벨트(501)상의 4칼라에 대한 토너화상이 전사지에 전사된다.

전사지가 2차전사벨트(601)의 이동방향에서 2차 전사부의 하류측에 배치된 전사지방전기(606)와의 대향부를 통과할때에, 전사지상의 전하는 제거되고, 전사지는 2차전사벨트(601)에서 박리되어 정착롤러쌍(701)을 향하여 이송된다. 나아가, 정착롤러쌍(701) 사이의 닙부에서 토너화상이 용착정착되고, (미도시된)배출롤러쌍에 의해 장치의 본체외측으로 송출되며, (미도시된)복사트레이에 표면이 위에 있도록 쌓여져, 풀칼라복사를 얻는다.

나아가, 토너화상이 전사지에 전사된 후 중간전사벨트(501)의 표면에 잔류하는 토너는, (미도시된)접리기구에 의해 중간전사벨트(501)에 접촉하는 벨트소제블레이드(504)에 의하여 소제된다.

복사동작이 반복되면, 칼라스캐너의 동작 및 광전도성드럼(100)상으로의 화상형성을 위하여, 운전은, 1매분의 4칼라(Y)에 대한 화상형성공정에 연속하여, 소정 타이밍에 2매분의 1칼라(Bk)에 대한 화상형성공정으로 진행된다. 중간전사벨트(501)에 대하여, 1매분의 4칼라에 대한 토너화상의 전사공정에 연속하여, 벨트소제블레이드(504)에 의해 소제된 영역의 중간전사벨트(501)에 2매분의 Bk토너화상이 전사된다. 그리고, 차기 용지에 대하여 1매분과 동일한 동작이 수행된다.

4칼라인 풀칼라복사가 얻어지는 복사모드 동작에 대하여 설명하였다. 3 또는 2칼라에 대한 복사모드에 있어서, 지정된 칼라에 대한 횟수와 부합하여 동일동작이 수행된다. 단일칼라복사모드의 경우, 복사동작이 미리 결정된 소정매수의 용지에 대하여 완료될때까지 탄창회전식 현상유니트(400)에서 미리 결정된 소정칼라의 현상기구만이 현상활성상태에 놓여지고, 벨트소제블레이드(504)는 복사동작이 연속적으로 수행되는 동안 중간전사벨트(501)에 접촉한다.

다음에, 2차 전사후에 중간전사벨트(501)상의 전하를 제거하기 위한 벨트방전기(503)의 제어에 대하여 설명한다.

도4를 참조하면, 상기 방전기(503)에 의해 중간전사벨트(501)의 방전을 제어하기 위한 제어부(900)를 포함하는 방전제어시스템의 블록다이어그램이다. 도4에서, 제어부(900)는, CPU(901), ROM(902), RAM(903) 및 I/O인터페이스(904)로 구성된다. 상기 I/O인터페이스(904)에, 방전전원(804), 중간전사벨트(501)의 벨트구동롤러(508)에 연결된 구동모터(508a), 및 중간전사벨트(501)의 회전위치 감지용 (미도시된)마크를 감지하기 위하여 중간전사벨트(501)의 내주면에 장착된 마크센서(905)가 연결된다.

상기 방전전원(804)은 DC 및 AC성분을 가지는 전압을 벨트방전기(503)에 인가한다. 상기 벨트방전기(503)의 방전조건은, 인가된 전압의 DC 및 AC성분중 단지 하나의 크기만에 의해 변화됨으로써 절환될 수 있다; 본 실시예에서, 장치는, DC성분의 크기가 용이한 제어를 이루기 위한 관점에서 제어부(900)에 의해 절환되는 구성을 가진다.

벨트방전기(503)에 전압을 인가하기 위한 방전전원(804)의 ON/OFF 타이밍은, 중간전사벨트(501)의 회전위치를 감지하기 위해 (미도시된)마크를 감지하기 위한 마크센서(905)의 출력신호에 기초하여 설정된다.

본 발명의 특징중 하나는, 중간전사벨트(501)가 고저항을 가진다는 것이다. 상대적으로 낮은 저항을 가지는 중간전사벨트는 마젠타 및 시안화상 형성시에 특별히 문제를 가질 수 있고, 이는 마젠타토너가 이동하고 시안토너화상에 유지하여 있지 않음으로써 시안상에 마젠타를 중첩시키는 화상이 견고한 상태로 유지되지 않기 때문이다. 중간전사벨트(501)의 저항을 증가시키는 것은 이러한 문제를 바로잡을 수 있다. 그러나, 중간전사벨트(501)의 저항이 증가되면, 다중칼라 화상을 형성하는 공정동안 중간전사벨트(501)는 자체의 표면전위로 모든 전하를 보유상태로 유지할 수 있는 결과를 초래한다;즉, 중간전사벨트(501)상의 표면전위는 칼라화상의 각 중첩에 대해 증가하고 누적효과로 유지된다.

더 상세하게는, 도5(a) 및 도5(b)는, 중간전사벨트(501)상에 4칼라의 토너화상을 중첩시키는 풀칼라복사동작이 2회 연속하여 행하여질때, 중간전사벨트(501)의 표면전위변화 및 벨트방전기(503)의 ON/OFF 타이밍의 일례를 나타낸 타이밍챠트이다. 도5(a)는 도1의 PTC(502)와 대향하는 위치에서 전위센서에 의해 측정된 중간전사벨트(501)의 표면전위(Vs)를 나타내고; 부호 ①,②,③ 및 ④로 나타낸 크기는, 제1,2,3 및 4칼라 각각에 대해 1차 전사가 수행되어진 부분의 표면전위를 나타낸다. 도5(a)에서 보여지는 바와같이, 1차 전사가 실행될때마다 1차 전사바이어스롤러(507)에 의하여 먼저 양전하가 중간전사벨트(501)의 이면측에 생성되고, 중간전사벨트(501)의 광전도성 드럼측 표면전위는 음극성으로 커지는 경향을 가진다.

특히, 본 실시예에서 상대적으로 고저항을 가지는 중간전사벨트(501)를 이용한 경우에, 일단 인가된 전하는 중간전사벨트(501)상에 유지되어 있기 쉽고, 이는 상기한 것처럼 각각 연속되는 칼라화상형성과 함께 중간전사벨트(501)상의 표면전위가 현저하게 증가하는 결과를 초래한다. 따라서, 중간전사벨트(501)의 표면전위는 1차 전사가 실행될 때 마다 음극성측으로 증가하고, 1차 전사가 실행되는 횟수, 즉 중간전사벨트(501)상에서 토너화상이 중첩되는 횟수에 의존하여 중간전사벨트(501)의 표면전위가 불균일하게 된다.

따라서 본 실시예에서, 중간전사벨트(501)의 표면전위에 비례하여 벨트방전기(503)의 방전조건을 절환하도록 제어부(900)가 사용되어, 전하가 균일하게 제거될 수 있다. 특히, 상기한 방전전원(803)은, 중간전사벨트(501)상의 토너화상 중첩횟수에 따라 출력전압의 DC성분크기가 도5(a)에 도시된 바와같은 표면전위에 부합하게 절환되도록 제어된다. 만약 토너화상이 상당 횟수 중첩된다면, 방전전원(803)으로부터의 DC성분출력 크기를 증가시킴에 의해 전하는 증진적으로 제거된다. 만약 토너화상이 적은 횟수 중첩된다면, 중간전사벨트(501)가 음극성으로 대전되지 않게 상기한 상태로 DC성분의 크기를 상대적으로 감소시킴에 의해 전하가 더 낮은 성능으로 제거된다.

본 발명의 특징에 따르면, 만약 중간전사벨트(501)상에 단일칼라화상이 형성된다면, 벨트방전기(503)는 도5(a)에 ①로 도시된 바와같은 값에 부합하도록 방전전원(803)으로부터 방전전압을 받게 될 것이다. 만약 4개의 각각의 토너화상이 중첩됨으로써 풀칼라화상이 중간전사벨트(501)상에 형성된다면, 벨트방전기(503)는 도5(a)에 ④로 도시된 바와같은 값과 동일한 방전전압을 방전전원(803)으로부터 받게 될 것이다. 이러한 방법으로, 벨트방전기(503)에 제공된 방전전압은 중간전사벨트(501)상에 나타나는 실질적인 표면전위에 비례하게 될 것이다. 본 발명에서는 중간전사벨트(501)상에서 나타나는 이러한 실질적인 표면전위의 결정방법이, 벨트방전기(503)에 제공된 전압을 중간전사벨트(501)상으로 중첩된 각각의 토너화상의 수에 관련시키는 것이다.

상기한 바와같이, 고저항의 중간전사벨트(501)가 사용되면, 중간전사벨트(501)는 전하를 간직할려는 경향을 가진다. 결과적으로, 서로 다른 칼라 화상을 광전도성 드럼(100)으로부터 중간전사벨트(501)로 전사하기가 곤란하게 된다. 결과적으로, 본 발명의 다른 특징은, 광전도성드럼(100)으로부터 중간전사벨트(501)로 전하되는 토너화상의 수에 부합하여 1차전사바이어스롤러(507)로부터 인가된 전압을 증가하는 것이다.

더 상세하게는, 도5(c)에 도시된 바와같이, 본 발명의 다른 특징으로서, 1차전사바이어스롤러(507)로부터의 전압(Vout)이 각각의 연속적인 화상전사동작에 따라 증가하도록 제어된다. 본 발명의 이러한 동작의 특별한 일례로서, 1차 전사전원(801)에 의한 제어상태에서 1차 전사바이어스롤러에 의한 전사바이어스출력은, 제1화상, 예컨데 BK화상이 광전도성드럼(100)으로부터 중간전사벨트(501)로 전하된 후에 1,000V일 수 있다. 다음에, 칼라화상형성에서의 다음화상, 예컨데 C화상이 광전도성드럼(100)으로부터 중간전사벨트(501)로 전사되어질 때, 1차전사바이어스롤러(507)로부터의 전사바이어스출력이 1,500V로 증가될 수 있다. 다음에, 연속적인 M 및 Y 화상에 대하여 1차 전사바이어스롤러(507)로부터의 전사바이어스출력이 2,000V 및 2,500V로 각각 증가될 수 있다. 이러한 방법으로, 본 발명의 동작에서는, 1화상형성동안 1차 전사바이어스롤러(507)로부터의 전사바이어스가 광전도성드럼(100)으로부터 중간전사벨트(501)로 전사된 토너화상의 수에 부합하여 증가할 수 있다.

도1의 기구에서 나타날 또다른 문제점은, 두꺼운 용지가 화상전사지로서 사용되어지면 두꺼운 용지는 더 긴 정착시간을 요구한다는 것이다. 그러나, 그러한 두꺼운 용지에 대하여 더 긴 정착시간이 요구된다면, 중간전사벨트(501)상의 과도한 대전을 피하도록 PTC(502)의 출력 또한 감소되어져야만 한다.

이러한 방법으로, 본 발명의 다른 태양에 따라, 카툰보드(carton board) 또는 다른 두꺼운 용지, 즉 우편엽서가 전사용지로서 사용되어지면, 두꺼운 용지모드가 실행되어, 벨트구동롤러(508)의 구동모터(508a)를 제어함에 의하여 보통용지에 대해 약 반정도로 중간전사벨트(501)의 이동속도를 절환한다. 이러한 모드에서 중간전사벨트(501)의 이동속도가 낮아진다면, 전하는 벨트방전기(503)에 의해 보다 쉽게 제거된다. 따라서, 본 실시예에서, 중간전사벨트(501)의 이동속도가 두꺼운용지모드에서 낮아진다면, 상기 중간전사벨트(501)가 역극성으로 대전되지 않게 방전동작에서의 전하제거능력을 감소시키도록, 인가된 전압의 DC성분크기가 보통용지의 것과 비교하여 작아진다.

상기한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 중간전사벨트(501)에로의 전사횟수차이에 의해 전하를 제거하기 전에 중간전사벨트(501)의 표면전위가 불균일한 경우에도, 벨트방전기(503)에 인가되는 전압(DC성분)의 크기가 중간전사벨트(501)에로의 토너화상의 전사횟수에 따라 절환됨으로써, 중간전사벨트(50)로부터 전하를 균일하게 제거하는 것이 가능하다. 게다가, 두꺼운 용지모드를 실행하여 중간전사벨트(501)의 이동속도를 절환하는 경우등과 같이, 이동속도의 차이에 따라 전하를 제거하기 전에 중간전사벨트(501)의 표면전위가 불균일한 경우에도, 중간전사벨트(501)로부터 전하를 균일하게 제거하는 것이 가능하다. 이와같이 중간전사벨트(501)로부터 전하를 균일하게 제거하여, 광전도성(100)으로부터의 차기 토너화상 전사에 대비하는 것이 가능하다.

상기 실시예에서, 때때로 중간전사벨트(501)의 표면전위는, 중간전사벨트(501)가 대전동작중인 바이어스롤러(605)와 대향하는가 아닌가의 선택에 따라서 불균일하게 될 수 있다. 이러한 경우에는, 중간전사벨트(501)가 대전동작중인 바이어스롤러(605)와 대향하는지 아닌지에 의해, 벨트방전기(503)에 인가되는 전압(DC성분)의 크기를 절환함으로써, 중간전사벨트(601)로부터 전하를 균일하게 제거하는 것이 바람직하다.

특히, 장치가, 도1에서 보여지는 비교적 고저항인 2차전사벨트(601)를 이용하지 않고, 양극성의 바이어스전압이 인가된 중저항의 2차전사바이어스롤러(605)와 2차전사대향롤러(510)와의 사이에 전사지가 직접 놓여지도록 구성된 경우는, 중간전사벨트(501)의 표면전위에 대한 절대값은 비화상부의 것보다 작게 되고, 따라서 표면전위의 불균일이, 중간전사벨트(501)상의 화상부분, 즉 미리 결정된 소정의 전사바이어스가 인가된 2차 전사바이어스롤러(605)와 대향한 부분에서 나타나기 쉽게 된다. 이 경우에는, 전사바이어스가 인가된 2차전사바이어스롤러(605)가 화상부에 대향하는지 또는 비화상부에 대향하는지에 의존하여, 벨트방전기(503)에 인가한 전압(DC성분)의 크기를 절환한다. 예컨데, 전사바이어스가 인가된 2차 전사바이어스롤러(605)에 대향하는 화상부로부터 전하를 제거하기 위하여, 벨트방전기(503)에 인가한 전압의 DC성분 크기를 비화상부보다도 적도록 절환한다. 이 절환은, 상기 마크센서(905)의 출력신호에 기초하는 타이밍에 수행되도록 할 수 있다.

다음에, 상기 실시예에 따른 칼라복사기의 보다 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.

상기 중간전사벨트(501)로서, 두께 0.15㎜, 폭 368㎜ 및 내주길이 565㎜인 벨트를 이용하고, 이 중간전사벨트(501)의 이동속도를 200㎧로 설정한다.

상기 중간전사벨트(501)의 표층(501a)은 대략 1㎛정도인 두께를 가지는 절연층으로 형성되고, 상기 중간층(501b)은 PVDF(Polyvinylidene Fluoride)로 된 두께 75㎛정도인 절연층(체적저항율: 약10¹³Ω㎝)으로 형성하며, 상기 베이스층(501c)은 PVDF(Polyvinylidene Fluoride) 및 산화티타늄으로 된 두께 75㎛정도인 중저항층(체적저항율: 약10⁸∼10¹¹Ω㎝)으로 형성된다. 이러한 재질로 형성된 중간전사벨트(501) 전체의 체적효율을 측정한 결과로서, 10⁷∼10¹²Ω㎝의 체적효율을 얻었다. 상기 각 체적효율은 JIS K 6911(일본공업규격; K 6911)에 기재되어 있는 측정방법을 이용하여, 전압 100V를 10초간 인가하여 측정이 이루어진다. 또한, 상기 중간전사벨트(501)의 표층(501a)측 표면에서의 표면저항율을, Yuka Denshi(油化電子)제의 저항측정기, 상품명 High Rester IP로 측정한 바, 10⁷∼10¹²Ω/□이었다. 이 표면저항율은, 상기 저항측정기를 이용한 방법이외에 JIS K 6911에 기재되어 있는 표면저항측정방법으로 측정할 수 있다.

또한, 1차 전사바이어스롤러(507)로서 니켈도금된 금속롤러를 이용하고, 벨트방전롤러(512)로서 금속롤러를 이용하며, 이와는 다른 롤러로서 금속롤러 또는 전도성 수지롤러를 이용한다. 1차 전사바이어스롤러(507)에 대하여, 예컨데 제1칼라의 토너화상용으로 1.0㎸, 제2칼라의 토너화상용으로 1.3∼1.4㎸, 제3칼라의 토너화상용으로 1.6∼1.8㎸, 제4칼라의 토너화상용으로 1.9∼2.2㎸로 이루어지도록, 적절한 크기의 DC전사바이이어스를 인가한다.

상기 1차 전사부의 닙폭(Wn)은 10㎜로 설정하고, 상기 닙부의 벨트이동방향 하류단으로부터 벨트방전브러쉬(513)의 접촉위치까지의 거리(L)는 7㎜로 설정한다(도3참조). 상기 벨트방전브러쉬(513)로서, 카본함유수지섬유를 함유하는 도전성의 것을 이용한다.

PTC(502)로서 그리드전극을 갖는 방전기가 이용된다. 상기 PTC(502)에 대하여, 방전전원(803)이 중간전사벨트(501)상의 토너화상의 대전극성과 동극성인 DC바이어스전압을 공급한다. 보다 구체적으로는, PTC(502)의 주 와이어(502a)에 대하여 -500㎂로 일정 전류제어된 DC전압을 인가하고, 그리드전극(502b)에 대하여 0∼-3㎸의 범위내로 설정한 DC전압을 인가한다.

또한, 벨트방전대전기(503)에 인가한 전압의 DC성분은, 다음의 표1과 같이 설정한다. 또한, AC성분의 피크간 전압은 6㎸p-p로 설정하고, 주파수는 500㎐로 설정한다.

벨트방전기(503)에 전압인가(DC성분)

중첩된 횟수	보통용지	두꺼운 용지
1회	150V	110V
2회	200V	140V
3회	250V	170V
4회	300V	200V

상기 2차 전사바이어스롤러(605)로서, 전도성스폰지 또는 전도성고무로 이루어진 표면층과, 금속 또는 전도성수지로 이루어진 코어층을 가지는 롤러를 이용하고, 이 롤러에 10∼20㎂로 정전류제어된 전사바이어스를 인가한다. 상기 2차전사벨트 601로서, PVDF(Polyvinylidene Fluoride)로 형성된 두께 100㎛, 체적저항율 10¹³Ω㎝인 벨트형 부재를 이용한다.

상기 전사지방전기(606)로서, (미도시된)전원에 의해 AC전압만 또는 AC+DC전압을 인가한 방전기가 이용되고, 상기 벨트방전기(607)로서, (미도시된)전원에 의해 AC전압만 또는 AC+DC전압을 인가한 방전기가 이용된다. 소제블레이드(608)는, 그 소제블레이드(608)가 지지롤러(604)에 카운터각도(counter angle)방향으로 걸려있는 위치에서 제2전사벨트(601)에 접촉하도록 위치된다.

종래의 화상형성장치에 대하여 상기한 바와같이, 전사될 화상이 중간명암부와 명암이 없는 부분을 모두 포함한다면, 이러한 형태의 화상을 모두 전사하는 전사효율은 감소되고, 화상전사부재의 대전량에 대한 불균일은 증가할 것이다. 즉, 도1을 참조하여 상기에서 설명된 본 발명의 기구에 있어서 광전도성 드럼(100)으로부터 전사된 중간전사벨트(501)상의 토너화상은, 중간명암부 및 명암이 없는 부분을 포함하고 있거나 토너의 중첩량이 다른 부분을 포함하고 있기 때문에, 대전량이 불균일한 경우가 있다. 게다가 어떤 경우에는, 중간전사벨트(501)의 이동방향에서 상기 1차 전사부에 인접한 하류측 틈에서 발생하는 박리방전에 의해, 1차전사후에 중간전사벨트(501)상의 토너화상내에 대전량의 불균일이 발생한다. 이러한 단일 토너화상내의 불균일은 토너화상을 중간전사벨트(501)로부터 전사지에 전사하기 위한 2차전사부에서의 전사여유도를 저하시킨다.

본 발명의 또다른 태양에 의하면, PTC(502)에 의해 전사지에 전사되어지기 전의 토너화상을 균일하게 대전하는 것에 의해, 단일 토너화상에서의 대전량 불균일을 해소하고, 2차 전사부에서의 전사여유도를 향상시킬 수 있다.

본 태양에 의하면, 광전도성(100)으로부터 전사된 중간전사벨트(501)상의 토너화상이 PTC(502)에 의해 균일하게 대전되고, 이에 의해 상기 중간전사벨트(501)상의 토너화상내에 대전량의 불균일이 있을지라도, 2차 전사부에서의 전사특성을 상기 중간전사벨트(501)상의 토너화상 전체부분에 거의 일정하게 유지하도록 하는 것이 가능하다. 따라서, 토너화상이 안정적으로 전사되어지도록, 전사지에 전사할때의 전사여유도 저하를 억제한다.

상기 실시예에 있어서, PTC(502)에 의한 대전량은, 중간전사벨트(501)의 이동속도에 의존한다. 예컨데, 중간전사벨트(501)의 이동속도가 상대적으로 늦으면, 중간전사벨트(501)상의 토너화상중 동일부분이 긴 시간동안 PTC(502)에 의한 대전영역을 통과하고, 따라서 대전량이 커진다. 반대로, 중간전사벨트(501)의 이동속도가 빠르면, 중간전사벨트(501)상의 토너하상 대전량이 작게 된다. 따라서, 토너화상이 PTC(502)에 의한 대전위치를 통과하고 있는 도중에 중간전사벨트(501)의 이동속도가 변화하면, 그 중간전사벨트(501)의 이동속도에 의존하여, 토너화상에 대한 대전량이 도중에 변화하지 않도록 PTC(502)를 제어하는 것이 바람직하다.

본 실시예의 칼라화상형성장치에 있어서 전사지로서 두꺼운 용지(carton board)를 이용한다면, 두꺼운 용지 모드가 선택실행되고, 복사속도(CPM)를 가능하면 떨어지지 않는 조건에서 전사지에로의 2차 전사 및 그 후의 정착동작이 양호하게 행하여질 수 있도록, 장치전체의 동작속도가 화상형성동작 도중(동안)에 절환된다. 구체적으로는, 광전도성(100)상의 토너화상 후단이 중간전사벨트(501)에 전사된 후이고, 중간전사벨트(501)상의 토너화상 선단이 2차 전사부에 도달하기 전에, 두꺼운 용지모드가 실행되어지고 있으면, 중간전사벨트(501)의 이동속도를 1/2정도에 있도록 절환한다. 두꺼운 용지모드가 실행되면, 중간전사벨트(501)상의 토너화상이 PTC(502)에 의한 대전위치를 통과하는 도중에 중간전사벨트(501)의 이동속도가 변화하게 된다. 따라서, 토너화상에 대한 대전량이 도중에 변화하지 않도록, 중간전사벨트(501)의 이동속도에 따라 PTC(502)를 제어하는 것이 바람직하다.

도6(a) 및 6(b)를 참조하면, 상기 두꺼운 용지 모드(carton board mode)에 있어서 중간전사벨트용 구동모터(508a) 및 PTC(502)의 그리드전압제어를 각각 나타내는 타이밍챠트이다. 도6(a) 및 6(b)에서, 부호 A로 나타낸 타이밍에서 복사동작을 개시한 후, 중간전사벨트(501)상의 토너화상 선단이 PTC(502)에 의한 대전위치에 도달하기 전(도6의 부호 B)에, PTC(502)에 의한 대전을 개시한다. 계속하여, 상기 마크센서(905)에 의해 중간전사벨트상의 마크를 감지한 결과에 기초하여, 광전도성드럼(100)상의 토너화상 후단이 중간전사벨트(501)에 전사된 후부터, 중간전사벨트(501)상의 토너화상 선단이 2차 전사부에 도달하기 전의 타이밍(도6의 부호 C)을 판단한다. 이 타이밍에서, 벨트구동모터(508a)를 제어함에 의하여 중간전사벨트(501)의 이동속도를 대략 1/2로 감소시킨다. 이 제어와 동시에, PTC용 전원(803)을 제어하여 PTC(502)의 그리드전극(502b)에 인가한 그리드전압을 대략 1/2로 감소시켜, PTC(502)의 대전능력을 저하시킨다. 이러한 동작은, PTC(502)에 의해 대전된 중간전사벨트(501)상의 토너화상 대전량이, 중간전사벨트이동속도의 저하에 따라 변화되지 않도록 방지한다. 그리고, 중간전사벨트(501)상의 토너화상 후단이 PTC(502)의 대전위치를 동과한 타이밍(도6의 부호 D)에, PTC(502)에로의 바이어스전압 인가를 정지한다.

따라서, 전술한 바와같이, 두꺼운 용지모드등을 실행하는 경우와 같이 PTC(502)에 의해 중간전사벨트(501)상에 토너화상을 대전하는 동안에 중간전사벨트(501)의 이동속도가 변화할지라도, 중간전사벨트(501)상의 토너화상은 전체표면에 균일하게 대전될 수 있고, 전사여유도가 감소하는 것을 확실하게 방지한다.

또한 전술한 바와같이, 도1의 기구가 가지는 하나의 결점은, 소제블레이드(504)와 벨트방전기(503)가 모두 사용되는 것이 요구되는 것이다. 도7에 도시된 바와같이 본 발명의 다른 특징은, 하나의 전도성 브러쉬롤러(514)를 벨트방전기(503)와 소제블레이드(504)의 모두의 기능을 수행하도록 이용하는데 있다. 이점에서, 도7의 실시예는 도1의 소제블레이드(504)와 벨트방전기(503)이 전도성브러쉬롤러(514)에 의해 대체되고 방전전원(84)이 상기 전도성브러쉬롤러(514)에 연결된 것을 제외하면 도1의 것과 동일하다.

상기 브러쉬롤러(514)는 2차 전사후에 중간전사벨트(501)를 방전 및 소제하기 위해 사용되어지고, 상기 방전전원(804)은, 2차 전사후 중간전사벨트(501)의 표면전위와 동일극성을 가지는 DC전압을 브러쉬롤러(514)에 가한다. 방전효율을 향상시키기 위해 상기 DC전압에 AC전압을 중첩할 수 있다, 게다가, 상기 브러쉬롤러(514)는, (미도시된)접리기구에 의하여 중간전사벨트(501)에 접촉한 상태와 그로부터 떨어져 있는 상태와의 사이에서 절환될 수 있도록 사용하는 것이 가능하다.

상기 브러쉬롤러(514)는 후술하는 바와같이 ON/OFF제어된다. 용지상에 풀칼라화상을 형성하는 경우, 2차전사가 완료된 후 중간전사벨트(501)가 적어도 1회전을 완료할때까지 상기 브러쉬롤러(514)는 중간전사벨트(501)에 접촉하여 있다. 풀칼라화상을 반복하여 형성하기 위해, 2차 전사가 완료된 후 다음 토너화상의 선단부가 방전위치 및 소제위치에 도달할때까지 상기 브러쉬롤러(514)는 중간전사벨트(501)에 접촉하여 있다. 게다가, 용지상에 단일칼라화상을 형성하기 위해, 1차 전사가 완료된 후 상기 중간전사벨트(501)가 적어도 1회전을 완료할때까지 상기 브러쉬롤러(514)는 중간전사벨트(501)에 접촉하여 있다. 단일칼라화상을 반복하여 형성하기 위해, 1차 전사가 완료된 후 다음 토너화상의 선단부가 방전위치 및 소제위치에 도달할때까지 상기 브러쉬롤러(514)는 중간전사벨트(501)에 접촉하여 있다.

게다가, 토너화상이 전사부재에 전사된 후에 중간전사벨트(501)의 표면에서, 전하는, 미도시된 접리기구에 의해 중간전사벨트(501)를 내리누르는 브러쉬롤러(514)에 의한 소제와 동시에 제거된다.

본 발명의 특징에 따르면, 하나의 브러쉬롤러(514)를 중간전사벨트(501)에 접촉하도록 하는 것에 의하여 중간전사벨트(501)의 전하를 제거하는 것뿐만 아니라 소제도 가능하고, 이는 중간전사벨트(501)용 방전기구와 소제기구를 별도로 설치하는 장치와 비교할때에 저단가화를 이룰수 있게 된다.

만약, 종래의 화상형성장치에서와 같이 중간전사방전기구로서 코로나방전기를 이용한다면, 방전전에 설정된 극성전위가 짧은 시간내에 점차적으로 나타나기 시작하겠지만 중간전사벨트(501)의 표면이 방전직후에 대략 0V에 있게 되는 현상이 나타나게 될 것이다. 본 실시예에 기재된 바와같이, 브러쉬롤러(514)에 제전을 위한 전압이 인가되는 구성을 사용함에 의하여, 방전전에 설정된 극성의 전위가 타나나는 것을 방지할 수 있어, 바람직한 방전특성이 얻어진다.

상기 실시예에서 중간전사벨트(501)를 방전하고 소제하기 위한 전도성 브러쉬부재로서 브러쉬롤러(514)가 이용되지만, 도8에 도시된 바와같이 소제대향롤러(511)의 축방향으로 연장하는 브러쉬(516a)를 포함하는 전도성브러쉬부재(516)를 사용하는 것도 가능하다. 이러한 구성에서는, 도8에 도시된 바와같이 브러쉬부재(516)의 브러쉬(516a)에 부착하는 토너를 효과적으로 회수하기 위해, 금속롤러(517)를 상기 브러쉬(516a)에 접촉하도록 구성하는 것이 바람직하다. 상기 금속롤러(517)에는 브러쉬부재(516)에 가해지는 것보다 높은 전압이 인가되어, 상기 금속롤러(517)가 브러쉬부재(516)의 브러쉬(516a)에 부착하는 토너를 정전기력에 의해 흡착하도록 한다. 상기 금속롤러(517)의 표면에 부착하는 부착물은 (미도시된)블레이드등을 이용함에 의해 회수될 수 있다.

본 실시예에서, 방전기(503)에 대하여 상술한 바와같이, 상기 2차 전사후에 중간전사벨트(501)의 표면전위에 따라 브러쉬롤러(514)에 대한 방전조건을 절환함으로써 중간전사벨트(501)상의 전하를 균일하게 제거할 수 있도록 하는 구성을 채용하는 것도 가능하다. 다시 말해, 방전전원(804)의 출력전압에 대한 DC성분의 레벨이 중간전사벨트(501)상의 토너화상 중첩횟수에 따라 절환된다.

또한, 상기 2차 전사후에 중간전사벨트(501)을 방전하고 소제하기 위한 브러쉬롤러(514)로서, 전도성섬유가 금속성축에 설치된 롤러를 사용한다. 중간전사벨트(501)의 표면전위와 반대극성을 가지는 DC전압(+전압)이 방전전에 상기 축에 인가된다. 이러한 미리결정된 소정의 전압이 인가된 전도성브러쉬롤러(514)를 이용함에 의해, 전술한 바와같이 상대적으로 고저항을 가지는 중간층(501b)을 포함하는 다층구조를 가지는 중간전사벨트(501)를 이용하는 때에도 일단 제거된 전하가 다시 표면에 나타나기 시작하는 현상을 초래하지 않고 2차 전사후에 중간전사벨트(501)로부터 전하를 바람직하게 제거하는 것이 가능하다.

상기 실시예의 기재에서 화상담지부재로서 광전도성드럼(100)이 이용되는 것이지만, 본 발명은 다른 형태를 가지는 화상담지부재를 포함하는 장치에도 적용가능하다. 예컨데, 2개의 롤러사이에서 이동가능하도록 위치된 무한궤도형 광전도성벨트에 적용하는 것도 가능하다.

상기 실시예의 기재에서 중간전사부재로서 중간전사벨트(501)가 이용되는 것이지만, 본 발명은 다른 형태를 가지는 중간전사부재를 포함하는 장치에도 적용가능하다. 또한, 중간전사벨트(501)의 전기적인 특성(체적저항율, 표면저항율등), 두께, 구조(단층, 2층, ...), 재료, 재질등의 조건을 화상형성조건에 기초하여 적절하게 선택하는 것이 가능하다.

상기 실시예의 기재에서 1차 전사부의 닙부에서의 1차 전사부방전기구로서 방전브러쉬(505)가 이용되는 것이지만, 본 발명은 블레이드 또는 롤러등과 같은 다른 형태를 가지는 1차 전사부방전기구를 포함하는 장치에도 적용가능하다. 전하가 방전브러쉬(505)에 의하여 제거되는 위치를 상기 실시예에서 보여지는 위치로 제한하지는 않고, 다만 중간전사벨트(501)의 이동방향에서 1차 전사바이어스롤러(507)의 상류측 1차 전사부의 닙부내에 있는 것이 필요하다. 또한, 상기 1차 전사부의 닙부내에서의 방전위치는 1개소에 한정하지 않고, 다수개소에서 전하를 제거하는 것도 가능하다. 또한, 본 실시예에서는 방전브러쉬(505)를 접지하고 있지만, 상기한 닙부에서의 전사에 필요한 전사전하에 영향을 미치지 않는한 전사전하의 극성과 반대극성을 가지는 바이어스를 인가하는 것도 가능하다.

상기 실시예의 기재에서 1차 전사대전기로서 1차 전사바이어스롤러(507)가 이용되는 것이지만, 본 발명은 다른 형태를 가지는 1차 전사대전기를 포함하는 장치에도 적용가능하다. 또한, 중간전사벨트(501)의 이동방향에서 전하가 1차 전사부방전브러쉬(505)에 의해 제거되는 위치로부터 하류측에서 수행되는 조건에서는 1차 전사전하가 1차 전사부의 닙부에서 인가될 수 있다.

상기 실시예에서, 1차 전사바이어스롤러(507)에 인가된 1차 전사바이어스의 전압 및 전류의 값은 상기에서 언급한 예로 한정하지 않고, 다양한 화상형성조건에 따라 적정한 값으로 설정할 수 있다.

상기 실시예의 기재에서 1차 예-전사방전기구로서 벨트방전롤러(512)가 이용되는 것이지만, 본 발명은 이 롤러를 대신하여 다른 형태를 가지는 부재를 포함하는 장치에도 적용가능하다.

상기 실시예의 기재에서 2차 전사대전기로서 2차 전사바이어스롤러(605)가 이용되는 것이지만, 본 발명은 이 롤러를 대신하여 블레이드 또는 브러쉬등과 같은 다른 형태를 가지는 부재를 포함하는 장치에도 적용가능하다.

상기 실시예의 기재에서 2차 전사부에서 전사부재를 담지하기 위한 전사부재담지체로서 2차 전사벨트(601)가 이용되는 것이지만, 본 발명은 이 벨트를 대신하여 드럼과 같은 다른 형태를 가지는 부재를 포함하는 장치에도 적용가능하다.

상기 실시예의 기재에서 상기 광전도성 드럼(100)의 방전전위가 음극성을 가지고 2성분계 현상제가 이용되는 반전현상방법에 사용되는 현상기구를 갖추고 있지만, 본 발명이 상기 광전도성 드럼(100)의 방전전위에 한정되는 것은 아니며 1성분계 현상재가 이용되거나 정규현상방법을 채용한 장치에도 적용가능하다.

분명한 것은, 상기 본 발명의 내용으로 부터 본 발명의 부가적인 여러 가지 개선구조와 변형구조가 얻어질수 있다는 점이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위의 관점에서 이해되어져야 하며, 본 발명이 여기에서 특정하게 개시된 것과 다른 것으로 실용화될 수 있다. 본 발명은 일본 우선권서류 9-098064호, 9-098065호 및 9-098067호에 기초한 것으로서, 그 내용이 참조로서 기재되어 있다.

상술한 바와같이 본 발명에 의하면, 중간전사부재에로의 화상전사 및 그로부터의 화상전사가 적절하게 이루어질 수 있도록 보장하고, 고효율과 저단가가 이루어지는 구조를 달성한다.

또한, 화상담지부재로부터 이루어지는 다음의 화상전사동작을 대비하도록 토너화상이 전사부재에 전사된 후에 중간전사부재상의 전하를 균일하게 제거할 수 있다.

또한, 토너화상을 전사부재에 전사하기 위한 전사여유도의 감소를 억제함으로서, 화상담지부재로부터 전사되어진 후에 중간전사부재상의 토너화상에 불균일한 대전량이 있는 경우에도, 토너화상을 전사부재에 안정적으로 전사할 수 있다.

또한, 중간전사부재방전기구와 중간전사부재소제기구로서 함께 작용하는 새로운 전도성 브러쉬를 포함함으로서, 저단가를 실현할 수 있다.

Claims

화상담지부재로부터 전사된 토너화상을 수송하는 중간전사부재;

토너화상을 상기 화상담지부재로부터 중간전사부재로 전사하기 위해 상기 중간전사부재에 전하를 인가하는 1차전사부재;

토너화상이 상기 중간전사부재로부터 최종전사부재로 전사된 후에, 중간전사부재로부터 표면전위를 제거하기 위해, 중간전사부재의 표면전위에 비례하는 방전전하를 상기 중간전사부재에 인가하는 방전기;를 포함하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 화상담지부재로부터 전사된 토너화상이 다수회의 전사동작에 의해 상기 중간전사부재상으로 중첩되고,

상기 중간전사부재로부터 인가된 방전전하는 중간전사부재에 토너화상을 전사하는 횟수에 기초하여 절환됨을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 1차전사부재에 인가된 전하는 중간전사부재에 토너화상을 전사하는 횟수에 기초하여 절환됨을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

토너화상을 중간전사부재로부터 최종전사부재로 전사하기 위해 전사전하를 인가하는 제2전사대전기를 추가 포함하고,

상기 방전기로부터 인가된 방전전하는 대전동작동안 중간전사부재가 제2전사대전기에 대향하여 있는지 어떤지에 기초하여 절환됨을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

최종전사부재의 두께에 기초하여 중간전사부재의 이동속도를 절환하는 이동속도조절기를 추가 포함하고,

상기 방전기로부터 인가된 방전전하는 중간전사부재의 이동속도에 기초하여 절환됨을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 방전기는 DC 및 AC 성분을 가지는 전압이 인가된 코로나방전기를 포함하고,

상기 방전전하는 코로나방전기에 인가된 DC 성분의 레벨을 절환시킴을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 중간전사부재는 적어도 제1 및 제2층을 가지는 벨트임을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 방전기는 전도성 브러쉬와, 중간전사부재의 표준전위에 대해 음극성인 바이어스전압을 전도성 브러쉬에 가하기 위한 전원을 포함함을 특징으로 하는 화상형성장치.
제8항에 있어서,

상기 전도성 브러쉬는 회전가능한 전도성 브러쉬롤러를 포함함을 특징으로 하는 화상형성장치.
제1항에 있어서,

토너화상을 상기 화상담지부재로부터 중간전사부재로 전사하기에 앞서 중간전사부재를 대전하기 위한 예(pre)-전사대전기를 추가 포함함을 특징으로 하는 화상형성장치.
제10항에 있어서,

상기 예-전사대전기의 출력은 중간전사부재의 이동속도에 기초하여 조절됨을 특징으로 하는 화상형성장치.
화상담지수단으로부터 전사된 토너화상을 수송하는 중간전사수단;

토너화상을 상기 화상담지수단으로부터 중간전사수단으로 전사하기 위해 상기 중간전사수단에 전하를 인가하는 1차전사수단;

토너화상이 상기 중간전사수단으로부터 최종전사수단으로 전사된 후에, 중간전사수단으로부터 표면전위를 제거하기 위해, 중간전사수단의 표면전위에 비례하는 방전전하를 상기 중간전사수단에 인가하는 방전수단;을 포함하는 화상형성장치.
제12항에 있어서,

상기 화상담지수단으로부터 전사된 토너화상이 다수회의 전사동작에 의해 상기 중간전사수단에 중첩되고,

상기 중간전사수단으로부터 인가된 방전전하는 중간전사수단에 토너화상을 전사하는 동작횟수에 기초하여 절환됨을 특징으로 하는 화상형성장치.
제12항에 있어서,

상기 1차전사수단에 인가된 전하는 중간전사수단에 토너화상을 전사하는 동작횟수에 기초하여 절환됨을 특징으로 하는 화상형성장치.
제12항에 있어서,

토너화상을 중간전사수단으로부터 최종전사수단으로 전사하기 위해 전사전하를 인가하는 제2전사대전수단을 추가 포함하고,

상기 방전수단으로부터 인가된 방전전하는 대전동작동안 중간전사수단이 제2전사대전수단에 대향하여 있는지 어떤지에 기초하여 절환됨을 특징으로 하는 화상형성장치.
제12항에 있어서,

최종전사수단의 두께에 기초하여 중간전사수단의 이동속도를 절환하는 이동속도조절수단을 추가 포함하고,

상기 방전수단으로부터 인가된 방전전하는 중간전사수단의 이동속도에 기초하여 절환됨을 특징으로 하는 화상형성장치.
제12항에 있어서,

상기 방전수단은 DC 및 AC 성분을 가지는 전압이 인가된 코로나방전기를 포함하고,

상기 방전전하는 코로나방전기에 인가된 DC 성분의 레벨을 절환시킴을 특징으로 하는 화상형성장치.
제12항에 있어서,

상기 중간전사수단은 적어도 제1 및 제2층을 가지는 벨트임을 특징으로 하는 화상형성장치.
제12항에 있어서,

상기 방전수단은 전도성 브러쉬와, 중간전사수단의 표준전위에 대해 음극성인 바이어스전압을 전도성 브러쉬에 가하기 위한 전원을 포함함을 특징으로 하는 화상형성장치.
제19항에 있어서,

상기 전도성 브러쉬는 회전가능한 전도성 브러쉬롤러를 포함함을 특징으로 하는 화상형성장치.
제12항에 있어서,

토너화상을 상기 화상담지수단으로부터 중간전사수단으로 전사하기에 앞서 중간전사수단을 대전하기 위한 예(pre)-전사대전수단을 추가 포함함을 특징으로 하는 화상형성장치.
제21항에 있어서,

상기 예-전사대전수단의 출력은 중간전사수단의 이동속도에 기초하여 조절됨을 특징으로 하는 화상형성장치.