KR102571422B1 - 화상 형성 장치 - Google Patents

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Abstract

화상 형성 장치가 화상 담지 부재, 전사 부재, 전압원, 전류 검출부, 제어기, 및 수신부를 포함한다. 기록재가 전사부를 통과하는 동안, 제어기는, 전사 부재를 통해서 흐르는 전류가 미리결정된 범위 이내가 되도록, 전류 검출부의 검출 결과를 기초로 전사 부재에 인가되는 전압을 제어한다. 제어기는 수신부에 의해서 수신된 미리결정된 전압 변경 지시를 기초로 미리결정된 범위의 상한 및 하한 중 적어도 하나를 설정한다.

Description

화상 형성 장치{IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은, 전자사진 유형 또는 정전기 기록 유형을 이용하는, 복사 기계, 프린터, 팩시밀리 기계 또는 이러한 기계들의 복수의 기능을 갖는 다기능 기계와 같은, 화상 형성 장치에 관한 것이다.
전자사진 유형 또는 기타를 이용하는 화상 형성 장치에서, 화상 담지 부재로서의 감광성 부재 또는 중간 전사 벨트 상에 형성된 토너 화상이 종이와 같은 기록재 상으로 전사되고, 그에 따라 화상이 기록재 상에 형성된다. 화상 담지 부재로부터 기록재 상으로의 토너 화상의 전사는, 예를 들어, 화상 담지 부재와 접촉되는 전사부를 형성하기 위해서 전사 바이어스를 전사 부재에 인가하는 것에 의해서 실행된다. 전사 바이어스는 일반적으로 정전압 제어되고 그에 따라 미리결정된 전압(목표 전압)이 전사 부재에 인가되거나, 정전류 제어되고 그에 따라 미리결정된 전류(목표 전류)가 전사 부재를 통해서 흐른다.
전사 바이어스가 정전류 제어되는 구성에서, 기록재 외측 또는 토너 화상이 기록재 상에 존재하지 않는 부분을 통해서 흐르는 전류는, 토너 화상이 존재하는 부분을 통해서 흐르는 전류의 값을 불확정적(indefinite)이 되게 하며, 그에 따라 적절한 값의 전류가 토너 화상에 용이하게 인가될 수 없다. 형성 화상과 관계없이 만족스러운 전사가 실행될 수 있는 것과 관련하여, 전사 바이어스가 정전압 제어되는 구성이 유리하다. 그러나, 또한 전사 바이어스가 정전압 제어되는 경우에, 일부 상황에서, 전사 바이어스의 설정이 부적절하고, 그에 따라 일부 경우에 토너의 비산, 화상 번짐 및 화상 흐려짐이 발생된다.
전사 바이어스가 정전압 제어되는 경우에, 전사 부재의 전기적 특성(전기 저항(값) 또는 기타)에 대한 정보는, 화상 형성 장치의 작동 중 또는 연속적인 화상 형성의 시작 전과 같이, 기록재가 전사부에 존재하지 않을 때 취득된다. 이어서, 그러한 정보를 기초로, 정전압 제어에서 인가되는 전사 바이어스의 전압 값이 설정된다. 그러나, 전사 부재의 전기 저항은 화상 형성 중에 온도 상승에 의해서 점진적으로 낮아지고, 그에 따라 연속 화상 형성의 시작 직전에 적절하였던 전사 바이어스가 점진적으로 부적절해질 가능성이 있다. 또한, 동일 종류의 기록재가 사용될 때에도, 수분 흡수 상태가 각각의 기록재에서 다른 경우 또는 그와 유사한 경우에, 기록재의 전기 저항들이 서로 상이하며, 그에 따라 특정 기록재에 대해서 적절하였던 전사 바이어스가 다른 기록재에 대해서 부적절해질 가능성이 있다. 또한, 전사 중에 전사 부재를 통해서 흐르는 전사 전류가 과다할 때, 토너 비산 및 화상 번짐이 일부 경우에 발생된다. 다른 한편으로, 전사 전류가 불충분할 때, 부적절한 전사로 인해서, 화상 흐려짐이 일부 경우에 발생된다.
그러한 문제를 해결하기 위해서 일본 공개 특허출원(JP-A) 2008 275946은, 전사 바이어스가 정전압 제어되고 전사 부재를 통해서 흐르는 전사 전류의 상한 및 하한이 설정되는, 구성을 제안한다. 이러한 구성에 따라, 전사 전류의 결핍 또는 과다로 인한 화상 결함을 억제할 수 있다.
그러나, 전사 전류의 미리결정된 범위 즉, 상한 및 하한이 설정될 때에도, 일부 경우에 사용자 또는 서비스 기사와 같은 조작자는, 전사 전류가 그 상한 및 하한을 벗어나는 영역에서 전사 바이어스를 설정하고자 한다.
예로서, 도 7은, 특정 상태의 종이가 기록재로서 사용되는 경우에, 이차-컬러 입체 화상(secondary-color solid image) 및 하프톤(halftone)(HT) 화상이 토너 도포량의 관점으로부터 평가될 때, 전사 전류와 화상 순위(rank) 사이의 관계를 보여주는 그래프이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 종이 상태 또는 기타에 따라서, 일부 경우에, 이차-컬러 입체 화상 및 HT 화상 모두와 관련하여 토너 도포량의 관점으로부터 요구되는 화상 기준(화상 순위 4)을 만족시키는 전사 전류 설정 범위가 없다. 예를 들어, 종이가 극히 건조된 경우에, 전사 전류가 증가될 때, 전기 방전이 종이에서 발생되고 그에 따라 이상 (전기) 방전 화상이 생성된다. 그 영향은 단위 면적당 토너 도포량이 작은 부분인 HT 화상에서 크고, 전사 전류가 증가될 때, HT 화상의 화상 순위는 이차-컬러 입체 화상의 화상 순위의 개선보다 더 일찍 저하된다. 다른 한편으로, 많은 토너 도포량에서, 충분한 전사성을 보장하기 위해서 더 큰 전사 전류가 필요하고, 그에 따라 이차-컬러 입체 화상의 화상 순위는 전사 전류의 증가에 따라 더 양호해진다. 따라서, HT 화상 및 이차-컬러 입체 화상 모두에서 요구되는 화상 기준(화상 순위 4)을 만족시키는 전사 전류 설정 범위가 없는 상황에 맞추기 위해서, 도 7에 표시된 전사 전류(A)에서 전사 전류의 하한을 설정하는 것이 하나의 아이디어이다. 전사 전류 하한이 이러한 방식으로 설정될 때, 전술한 상황이 발생되는 경우에, 이차-컬러 입체 화상 및 HT 화상 모두와 관련하여, 보다 양호한 화상 순위가 가능한 범위까지 달성될 수 있다.
그러나, 전술한 상황에서도, 사용자에 따라, 예를 들어, HT 화상의 더 양호한 화상 순위가 중요한 경우가 또한 있다. 그러한 경우에, 사용자(서비스 기사)가 요구하는 결과가 얻어질 수 있도록, 사용자 또는 서비스 기사가, 조작부 또는 기타로부터, 전사 바이어스의 목표 전압을 변경하는(감소시키는) 것이 고려될 수 있다. 그러나, 전사 전류(A)가 전사 전류 하한으로서 설정될 때, 전사 바이어스의 목표 전압이 변경되는 경우에도, 전사 바이어스의 전압 값은, 전사 중에 전사 전류가 전사 전류(A)에 도달될 때, 변경된 목표 전압 이하로 변화될 수 없고, 그에 따라 사용자가 요구하는 화상이 출력될 수 없다.
따라서, 전사 바이어스가 정전압 제어되는 구성에서, 전사 바이어스의 목표 전압(또는 목표 전류)이 사용자 또는 기타에 의해서 희망하는 바에 따라 변경될 때에도, 목표 전압은 전사 전류의 상한 또는 하한으로 제한되고, 그에 따라 일부 경우에 희망 결과가 얻어질 수 없다.
유사하게, 사용자가 전사성에 중요성을 부여하는 경우에, 전사 바이어스의 목표 전압이 증가되는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 전사 벨트의 목표 전압이 변경될 때에도, 전사 전류가 전사 중에 상한에 도달하는 경우에, 전사 바이어스의 전압 값은 변경된 목표 전압 이상으로 변경될 수 없고, 그에 따라, 사용자가 요구하는 화상이 용이하게 출력되지 않는다.
그에 따라, JP A 2017 116591은, 전사 바이어스가 정전압 제어되고 전사 부재를 통해서 흐르는 전사 전류의 상한 및 하한이 조작부로부터 변경될 수 있는, 구성을 제안한다. 그러나, JP A 2017 117691의 구성에서, 화상 형성 중의 전사 바이어스의 목표 전압은 직접적으로 변경되지 않는다. 이러한 이유로, 전사 바이어스의 목표 전압은, 화상 형성 중의 전사 전류가 변화된 전사 전류의 상한 및 하한의 범위를 벗어날 때까지, 변경되지 않으며, 그에 따라 사용자가 요구하는 화상이 용이하게 출력되지 않는다.
본 발명의 주 목적은, 전사 전압의 변화에 따라 전사 전류의 상한 및 하한을 변경할 수 있는 한편, 전사 전류의 상한 및 하한이 설정되는 경우에 조작부로부터 전사 전압의 설정을 변경할 수 있는, 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 양태에 따라서, 화상 형성 장치가 제공되고, 그러한 화상 형성 장치는: 토너 화상을 담지하도록 구성된 화상 담지 부재; 화상 담지 부재와 접촉되도록 제공되고, 전압 인가 하에서 전사부에서 화상 담지 부재로부터 기록재 상으로 토너 화상을 전사하도록 구성된 전사 부재; 전사 부재에 전압을 인가하도록 구성된 전압원; 전사 부재를 통해서 흐르는 전류에 관한 전류 정보를 검출하도록 구성된 전류 검출부; 기록재가 전사부를 통과할 때 전사 부재에 인가된 전압이 미리결정된 전압이 되도록 정전압 제어를 실행하도록 구성된 제어기로서, 기록재가 전사부를 통과하는 동안, 제어기는, 전사 부재를 통해서 흐르는 전류가 미리결정된 범위 이내가 되도록, 전류 검출부의 검출 결과를 기초로 전사 부재에 인가되는 전압을 제어하는, 제어기; 및 미리결정된 전압의 변경 지시를 조작자로부터 수신하도록 구성된 수신부를 포함하고, 제어기는 수신부에 의해서 수신된 지시를 기초로 미리결정된 범위의 상한 및 하한 중 적어도 하나를 설정한다.
본 발명의 다른 양태에 따라서, 화상 형성 장치가 제공되고, 그러한 화상 형성 장치는: 토너 화상을 담지하도록 구성된 화상 담지 부재; 화상 담지 부재와 접촉되도록 제공되고, 전압 인가 하에서 전사부에서 화상 담지 부재로부터 기록재 상으로 토너 화상을 전사하도록 구성된 전사 부재; 전사 부재에 전압을 인가하도록 구성된 전압원; 전사 부재를 통해서 흐르는 전류에 관한 전류 정보를 검출하도록 구성된 전류 검출부; 및 기록재가 전사부를 통과하는 동안 전사 부재에 인가된 전압이 미리결정된 전압이 되도록 일정 전압 제어를 실행하도록 구성된 제어기로서, 기록재가 전사부를 통과하는 동안, 제어기는, 전사 부재를 통해서 흐르는 전류가 미리결정된 범위 이내가 되도록, 전류 검출부의 검출 결과를 기초로 전사 부재에 인가되는 전압을 제어하는, 제어기를 포함하고; 복수의 기록재 상에 화상을 연속적으로 형성하기 위한 연속 화상 형성에서, 전사 부재를 통해서 흐르는 전류가 미리결정된 범위를 벗어날 때, 제어기는, 제1 기록재가 전사부를 통과하는 동안, 전사 부재에 인가되는 미리결정된 전압을 변경하고, 제어기는, 제1 기록재가 전사부를 통과하는 동안 변경된 미리결정된 전압을 기초로, 제1 기록재 이후에 통과되는 제2 기록재를 위한 미리결정된 전압의 초기 값을 결정한다.
첨부된 도면을 참조한 예시적인 실시예에 관한 이하의 설명으로부터 본 발명의 추가적인 특징이 명확해질 것이다.
도 1은 화상 형성 장치의 개략적 단면도이다.
도 2는 이차 전사부의 구조를 예시하기 위한 개략도이다.
도 3은 이차 전사 바이어스의 목표 전압의 설정 스크린(setting screen)을 보여주는 개략적 단면도이다.
도 4는 이차 전사 전류의 상한 및 하한의 설정 제어에 관한 흐름도이다.
도 5는 인쇄 작업에서의 이차 전사 바이어스의 제어에 관한 흐름도이다.
도 6은 침투량 및 전사 공극의 순위(rank of transfer void) 사이의 관계를 보여주는 개략도이다.
도 7은 문제를 예시하기 위한 그래프이다.
도 8은 화상 형성 장치의 개략적 구조도이다.
도 9는 이차 전사와 관련된 구성의 개략도이다.
도 10은 화상 형성 장치의 주요 부분으로 이루어진 제어를 도시하는 개략적 블록도이다.
도 11은 실시예 3의 제어에 관한 흐름도이다.
도 12는 목표 전류의 표 데이터의 예를 보여주는 표이다.
도 13은 전압을 공유하는 기록재의 표 데이터의 예를 보여주는 표이다.
도 14는 이차 전사 전류의 미리결정된 전류 범위의 표 데이터의 예를 보여주는 표이다.
도 15는 비교예에서의 전사 전압의 변화, 전사 전류의 변화, 및 화상 결함을 도시하는 개략도이다.
도 16은 실시예 3에서의 전사 전압의 변화, 전사 전류의 변화, 및 화상 결함을 도시하는 개략도이다.
도 17은 기록재 카셋트 내의 기록재의 물 함량의 예를 도시하는 그래프이다.
도 18은 실시예 4에서의 전사 전압의 변화 및 전사 전류의 변화를 도시하는 개략도이다.
도 19는 실시예 4의 제어에 관한 흐름도이다.
도 20은 전사 전압의 변경 방법을 예시하는 그래프이다.
도 21은 문제를 예시하기 위해서 전사 전압의 변화, 전사 전류의 변화, 및 화상 결함을 도시하는 개략도이다.
본 발명에 따른 화상 형성 장치가 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 설명될 것이다.
[실시예 1]
1. 화상 형성 장치의 일반적인 구성 및 동작
도 1은 본 발명의 화상 형성 장치(100)의 개략적 단면도이다.
이러한 실시예의 화상 형성 장치(100)는, 전자사진 유형을 이용하여 풀 컬러 화상을 형성할 수 있고 중간 전사 유형을 이용하는 직렬형 프린터이다.
화상 형성 장치(100)는 황색(Y), 마젠타(M), 시안(C), 및 흑색(K)의 화상을 형성하기 위한 4개의 화상 형성 유닛(UY, UM, UC 및 UK)을 포함한다. 동일한 또는 상응하는 기능 또는 구성을 갖는 각각의 화상 형성 유닛(UY, UM, UC 및 UK)의 요소와 관련하여, 연관된 컬러를 위한 요소를 나타내기 위한 접미사(Y, M, C 및 K)가 생략되었고, 일부 경우에 그러한 요소는 집합적으로 설명될 것이다. 화상 형성 유닛(U)은, 후술되는, 감광성 드럼(1), 대전 롤러(2), 노광 디바이스(3), 현상 디바이스(4), 일차 전사 롤러(5), 세정 디바이스(6), 및 기타를 포함함으로써 구성된다.
화상 형성 유닛(U)은 토너 화상을 담지하기 위한 제1 화상 담지 부재로서, 회전 가능한 드럼 형상의 감광성 부재(전자사진 감광성 부재)인, 감광성 드럼(1)을 포함한다. 감광성 드럼(1)은 화살표(R1) 방향(시계 방향)으로 미리결정된 주변 속력으로 회전 구동된다. 회전 감광성 드럼(1)의 표면은, 대전 수단으로서의 롤러 유형의 대전 부재인 대전 롤러(2)에 의해서, 미리결정된 극성(이러한 실시예에서 음) 및 미리결정된 전위로 균일하게 전기 대전된다. 감광성 드럼(1)의 대전된 표면은 노광 수단으로서의 노광 디바이스(레이저 스캐너)(3)에 의해서 화상 데이터(화상 정보 신호)에 따라 광에 대해서 스캐닝 노광되고, 그에 따라 화상 데이터에 따른 정전기 화상(정전기 잠상)이 감광성 드럼(1) 상에 형성된다. 감광성 드럼(1) 상에 형성된 정전기 화상은, 현상 수단으로서의 현상 디바이스(4)에 의해서 현상제로서의 토너를 공급하는 것에 의해서 현상되고(가시화되고), 그에 따라 화상 데이터에 따른 토너 화상(현상제 화상)이 감광성 드럼(1) 상에 형성된다. 이러한 실시예에서, 감광성 드럼(1)의 대전 극성과 동일한 극성으로 대전된 토너는, 감광성 드럼(1)이 균일하게 대전된 후에 감광성 드럼(1)의 표면에 광을 노광시키는 것에 의해서 전위의 절댓값이 낮아진 곳인, 감광성 드럼(1)의 노광된 부분(화상 부분) 상에 침착된다. 이러한 실시예에서, 현상 동안 토너의 대전 극성인 토너의 정상 대전 극성은 음의 극성이다.
제2 화상 담지 부재로서, 토너 화상을 담지하기 위해서, 무한 벨트 형상을 갖는, 회전 가능한 중간 전사 부재인 중간 전사 벨트(7)가 4개의 감광성 드럼(1)에 대향되도록 제공된다. 중간 전사 벨트(7)는, 구동 롤러(71), 장력 롤러(72), 제1 및 제2 아이들러 롤러(73 및 74), 그리고 이차 전사 대향 롤러(75)를 포함하는 복수의 연신 롤러(지지 롤러) 주위로 연장되고 그에 의해서 연신된다. 중간 전사 벨트(7)는, 예를 들어, 폴리이미드 또는 폴리아미드와 같은, 수지 재료 또는 다양한 고무를 포함하는 그리고 수지 재료 또는 다양한 고무 내에 포함되고 분산된, 카본 블랙, 이온 전도성 재료 또는 기타와 같은 전기전도성 필러(filler)를 포함하는 재료로 형성된 필름 형상의 무한 벨트에 의해서 구성된다. 중간 전사 벨트(7)는, 예를 들어, 표면 비저항이 1x109 내지 5x1011 Ω/스퀘어(square)이고 두께가 약 0.04 내지 0.5 mm이다. 구동 롤러(71)는 일정 속력 특성이 우수한 모터에 의해서 구동되고 중간 전사 벨트(7)를 순환 및 이동(회전)시킨다. 장력 롤러(72)는 특정 장력을 중간 전사 벨트(7)에 부여한다. 아이들러 롤러(73 및 74)는, 감광성 드럼(1Y, 1M, 1C 및 1K)의 배열 방향을 따라 연장되는 중간 전사 벨트(7)를 지지한다. 이차 전사 대향 롤러(75)는 후술되는 이차 전사 롤러(8)의 대향 부재(대향 전극)으로서 기능한다. 장력 롤러(72)에 대한 중간 전사 벨트(7)의 장력은 약 3 내지 12 kgf이다. 중간 전사 벨트(7)는 구동 롤러(71)에 의해서 도 1에서 화살표(R) 방향(반시계 방향)으로 구동 및 순환된다(회전 구동된다). 중간 전사 벨트(7)의 내부 주변 표면 측면 상에서, 일차 전사 수단으로서의 롤러 유형 일차 전사 부재인 일차 전사 롤러(5)가 각각의 감광성 드럼(1)에 상응하게 배치된다. 이러한 실시예에서, 일차 전사 롤러는 금속 롤러에 의해서 구성된다. 일차 전사 롤러(5)는 중간 전사 벨트(7)를 통해서 연관된 감광성 드럼(1)을 향해서 압박되고, 그에 의해서 일차 전사 부(일차 전사 닙(nip))(T1)가 형성되고, 그러한 일차 전사부에서 감광성 드럼(1) 및 중간 전사 벨트(7)가 서로 접촉된다.
전술한 바와 같이 감광성 드럼(1) 상에 형성된 토너 화상은 일차 전사 롤러(5)의 작용에 의해서 일차 전사부(T1)에서 회전되는 중간 전사 벨트(7) 상으로 일차로 전사된다. 일차 전사 단계 중에, 일차 전사 롤러(5)에 대해서, 일차 전사 전압원(하이 전압원)(D1)에 의해서, 토너의 정상 대전 극성에 반대되는 극성(이러한 실시예에서 양)의 DC 전압인 일차 전사 바이어스(일차 전사 전압)가 인가된다. 예를 들어, 풀 컬러 화상 형성 중에, 각각의 감광성 드럼(1) 상에 형성된 Y, M, C 및 K의 컬러 토너 화상이 각각의 일차 전사부(T1)에서 중간 전사 벨트(7) 상으로 연속적으로 중첩되어 일차-전사된다.
중간 전사 벨트(7)의 외부 주변 표면 측면 상에서, 이차 전사 대향 롤러(75)에 대향되는 위치에서, 이차 전사 수단으로서의 롤-유형의 이차 전사 부재인 이차 전사 롤러(8)가 제공된다. 이차 전사 롤러(8)는 중간 전사 벨트(7)를 통해서 이차 전사 대향 롤러(75)를 향해서 압박되고 이차 전사부(이차 전사 닙)(T2)를 형성하며, 그러한 이차 전사부에서 중간 전사 벨트(7) 및 이차 전사 롤러(8)가 서로 접촉된다. 전술한 바와 같이 중간 전사 벨트(7) 상에 형성된 토너 화상은, 이차 전사 롤러(8)의 작용에 의해서 이차 전사부(T2)에서 중간 전사 벨트(7) 및 이차 전사 롤러(8)에 의해서 개재 및 급지되는 종이와 같은 기록재(기록 매체, 용지)(P) 상으로 이차-전사된다. 이차 전사 단계 중에, 이차 전사 롤러(8)에 대해서, 이차 전사 전압원(하이 전압원)(D2)에 의해서, 토너의 정상 대전 극성에 반대되는 극성의 DC 전압인 이차 전사 바이어스가 인가된다(도 2).
기록재(P)는 기록재 공급부로서의 기록재 공급 디바이스(10)에 의해서 이차 전사부(T2)에 급지된다. 기록재 공급 디바이스(10)는 기록재(P)를 수용하기 위한 기록재 수용부(카셋트, 트레이 또는 기타)(11), 미리결정된 타이밍에서 기록재(P)를 하나씩 급지하기 위한 픽업 롤러(12), 급지된 기록재(P)를 급지하기 위한 공급 롤러 쌍(13), 및 기타를 포함한다. 급지 롤러 쌍(13)에 의해서 급지된 기록재(P)는, 정합 교정부로서의 정합 롤러 쌍(50)에 의해서 중간 전사 벨트(7) 상의 토너 화상에 대해서 타이밍을 맞추는 것에 의해서 이차 전사부(T2)를 향해서 급지된다.
토너 화상이 전사된 기록재(P)가 정착 수단으로서의 정착 디바이스(9)를 향해서 급지된다. 정착 디바이스(9)는 미정착 토너 화상을 이송하는 기록재(P)를 가열 및 가압하고, 그에 따라 토너 화상을 기록재(P) 상에서 정착시킨다(용융-정착시킨다). 화상 형성 모드가, 화상이 기록재(P)의 하나의 측면(표면)에만 형성되는, 일-측면 모드(일-측면 인쇄)인 경우에, 토너 화상이 일 측면(표면) 상에 정착된 기록재(P)가 방출부로서의 방출 롤러 쌍(30)에 의해서 화상 형성 장치(100)의 장치 주 조립체의 외측으로 방출된다(출력된다).
화상 형성 모드가, 화상이 기록재(P)의 양(2개의) 측면(표면) 상에 형성되는, 양면 모드(자동 양면 인쇄)인 경우에, 화상이 제1 측면(표면) 상에 형성된(토너 화상이 정착된) 기록재(P)가 양면 급지 디바이스(40)에 의해서 이차 전사부(T2)에 다시 급지된다. 양면 모드의 경우에, 화상이 제1 측면 상에 형성된 기록재(P)가 화상 형성 장치의 외부로 방출되기 전에, 방출 롤러 쌍(30)이 미리결정된 타이밍에서 반전된다. 결과적으로, 기록재(P)는 양면 급지 디바이스(40)의 반전 경로(양면 급지 경로)(41) 내로 안내된다. 반전 경로(41) 내로 안내된 기록재(P)는 재-급지 롤러 쌍(42)에 의해서 정합 롤러 쌍(50)을 향해서 급지된다. 제1 측면 상의 화상 형성의 경우와 유사하게, 이러한 기록재(P)는 정합 롤러 쌍(50)에 의해서 중간 전사 벨트(7) 상의 토너 화상에 대해서 타이밍을 맞추는 것에 의해서 이차 전사부(T2)에 급지되고, 그에 따라 토너 화상은 제1 측면에 대향되는 제2 측면(표면) 상으로 이차 전사된다. 토너 화상이 정착 디바이스(9)에 의해서 기록재(P)의 제2 측면 상에 정착된 후에, 토너 화상이 제2 측면 상으로 전사된 기록재(P)가 방출 롤러 쌍(30)에 의해서 화상 형성 장치의 외부로 방출된다.
또한, 일차 전사 단계 중에 중간 전사 벨트(7) 상으로 전사되지 않고 감광성 드럼(1) 상에 남아 있는 토너(일차 전사 잔류 토너)는 감광성 부재 세정 수단으로서의 드럼 세정 디바이스(106)에 의해서 감광성 드럼(1)으로부터 제거 및 수집된다. 또한, 중간 전사 벨트(7)의 외부 주변 표면 측면 상에서, 구동 롤러(71)에 대향되는 위치에서, 중간 전사 부재 세정 수단으로서의 벨트 세정 디바이스(76)가 제공된다. 이차 전사 단계 중에 기록재(P) 상으로 전사되지 않고 중간 전사 벨트(7) 상에 남아 있는 토너(이차 전사 잔류 토너) 및 종이 분말이 벨트 세정 디바이스(76)에 의해서 중간 전사 벨트(7)의 표면으로부터 제거 및 수집된다.
2. 이차 전사
도 2는 화상 형성 장치(100)의 이차 전사부(T2)의 구성의 도면이다. 이차 전사 롤러(8)는 접지 전위에 연결된 이차 전사 대향 롤러(75)에 의해서 내부 표면에서 지지되는 중간 전사 벨트(7)에 대해서 가압-접촉되고, 그에 따라 이차 전사부(T2)가 중간 전사 벨트(7)와 이차 전사 롤러(8) 사이에 형성된다. 이차 전사부(T2)가 이차 전사 대향 롤러(75)와 이차 전사 롤러(8) 사이의 협력에 의해서 형성된다. 이차 전사 바이어스(이차 전사 전압)으로서의 양의(-극성) DC 전압을 이차 전사 전압원(D2)로부터 이차 전사 롤러(8)로 인가하는 것에 의해서, 전사 전기장이 이차 전사부(T2)에서 형성된다. 결과적으로, 중간 전사 벨트(7) 상에서 이송되는 음의 토너 화상은 이차 전사부를 통과하는 기록재(P) 상으로 이차-전사된다. 이러한 실시예에서, 이차 전사 바이어스(이차 전사 전압)가 이차 전사 롤러(8)에 인가되는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 그러한 것으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 이차 전사 바이어스(이차 전사 전압)이 이차 전사 대향 롤러(75)에 인가되는 구성이 또한 이용될 수 있다. 이러한 경우에, 토너의 정상 대전 극성과 동일한 극성의 DC 전압이 이차 전사 대향 롤러(75)에 인가되고, 이차 전사 롤러(8)는 접지 전위에 연결된다.
이차 전사 대향 롤러(75)는, 코어 금속(기본 재료)으로서 직경이 18 mm인 알루미늄 파이프의 외부 주변 표면 상에 2 mm-두께의 탄성 층으로서의 전기전도성 고무 층을 형성하는 것에 의해서 구성된다. 이러한 실시예에서, 이차 전사 대향 롤러(75)의 외경은 22 mm이다. 전기전도성 고무로서, 니트릴-부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무, 우레탄 고무 또는 기타 내에 이온-전도성 제제(agent)를 혼합함으로써 얻어진 고무가 사용된다. 이러한 실시예에서, 이차 전사 대향 롤러(75)의 전기 저항(값)은 1x105 Ω 이하로 조정된다. 말하자면, 이러한 전기 저항은, 10 N(1 kgf)의 하중(압력)의 인가 하에서 이차 전사 대향 롤러(75)가 가압-접촉되었던 전기전도성 실린더의 회전에 의해서 이차 전사 대향 롤러(75)가 회전되는 동안 50 V의 전압이 롤러 샤프트(코어 금속)에 인가될 때, 이차 전사 대향 롤러(75)를 통해서 흐르는 전류로부터 취득되었다. 또한, 이러한 실시예에서, 이차 전사 대향 롤러(75)의 표면 경도는 ASKER-C 경도 값과 관련하여 70도(degree)이다.
이차 전사 롤러(8)는, 코어 금속(기본 재료)으로서 직경이 12 mm인 스테인리스 강 롤러 샤프트의 외부 주변 표면 상에 6 mm 두께의 탄성 층으로서의 전기전도성 고무 스펀지를 형성하는 것에 의해서 구성된다. 이러한 실시예에서, 이차 전사 롤러(8)의 외경은 24 mm이다. 전기전도성 고무 스펀지로서, 니트릴 부타디엔 고무, 에틸렌 프로필렌 디엔 고무, 우레탄 고무 또는 기타 내에 이온 전도성 제제를 혼합함으로써 얻어지고 1x107 내지 1x108 Ω의 전기 저항을 갖도록 조정된 고무 스펀지가 사용된다. 말하자면, 이러한 전기 저항은, 10 N(1 kgf)의 하중(압력)의 인가 하에서 이차 전사 롤러(8)가 가압 접촉되었던 전기전도성 실린더의 회전에 의해서 이차 전사 롤러(8)가 회전되는 동안 2 kV의 전압이 롤러 샤프트(코어 금속)에 인가될 때, 이차 전사 롤러(8)를 통해서 흐르는 전류로부터 취득되었다. 또한, 이러한 실시예에서, 이차 전사 롤러(8)의 표면 경도는 ASKER-C 경도 값과 관련하여 35도이다.
도 2에서, 이러한 실시예의 화상 형성 장치(100)의 주요 부분의 제어 모드가 도시되어 있다. 프로세싱을 실시하기 위한 주요 요소인 제어 수단으로서의 CPU(151) 및 저장 수단으로서 사용되는 ROM 및 RAM과 같은 메모리(저장 매체)(152)를 포함하는 것에 의해서, 제어기(DC 제어기)(150)가 구성된다. 재기록 가능 메모리인 RAM에서, 제어기(150)에 입력된 정보, 검출된 정보, 계산 결과 및 기타가 저장된다. ROM에서, 미리 취득된 데이터 표 및 기타가 저장된다. CPU(151) 그리고 ROM 및 RAM과 같은 메모리(152)가 그 사이에서 데이터를 전달 및 판독할 수 있다. 또한, 제어기(150)는 개인용 컴퓨터와 같은 외부 장치(미도시)와 정보를 교환하기 위한 통신부(I/F)(153)를 구비한다. CPU(151)는 통신 가능 방식으로 통신부(153)를 통해서 외부 장치에 연결되고, 외부 장치로부터 데이터를 수신할 수 있다.
이차 전사 전압원(D2)이 제어기(150)에 연결된다. 이차 전사 전압원(D2)은, 스위칭 방식으로, 미리결정된 목표 전압으로 정전압 제어되는 바이어스 및 미리결정된 목표 전류를 갖는 정전류 제어되는 바이어스를 인가할 수 있다. 제어기(150)는, 이차 전사 단계 중에 이차 전사 롤러(8)에 인가되는 이차 전사 바이어스가 설정되도록, 이차 전사 전압원(D2)을 제어한다. 이어서, 이차 전사 단계 중에, 제어기(150)는 이차 전사 전압원(D2)이 이차 전사 바이어스를 이차 전사 롤러(8)에 출력하게 한다. 이러한 실시예에서, 제어기(150)는, 후술되는 전압 검출 회로(19)에 의해서 검출된 전압 값이 미리결정된 전압 값이 되도록, 이차 전사 전압원(D2)으로부터 출력되는 전압을 제어함으로써, 이차 전사 전압원(D2)으로부터 이차 전사 롤러(8)로 인가되는 바이어스의 정전압 제어를 실행할 수 있다. 또한, 제어기(150)는, 후술되는 전류 검출 회로(18)에 의해서 검출된 전류 값이 미리결정된 전류 값이 되도록, 이차 전사 전압원(D2)으로부터 출력되는 전압을 제어함으로써, 이차 전사 전압원(D2)으로부터 이차 전사 롤러(8)로 인가되는 바이어스의 일정 전류 제어를 실행할 수 있다. 또한, 이러한 실시예에서, 구체적으로 후술되는 바와 같이, 제어기(150)는 화상 형성 전의 비-화상 형성 동안 이차 전사 바이어스의 목표 전압을 설정하고, 이차 전사 전압이 목표 전압에서 실질적으로 일정하게 유지되도록 이차 전사 중에 이차 전사 바이어스에 대해서 정전압 제어를 실시한다. 또한, 이러한 실시예에서, 이차 전사 전류가 이차 전사 중에 미리결정된 범위를 벗어나는 경우에, 이차 전사 전류가 미리결정된 범위 내에 있도록, 제어기(150)가 이차 전사 바이어스를 제어한다.
전류 검출 수단(전류 검출부)으로서의 전류 검출 회로(18)가 제어기(150)에 연결된다. 전류 검출 회로(18)는, 이차 전사 전압원(D2)으로부터 이차 전사 롤러(8)로 출력되고 이차 전사부(T2)를 통해서 흐르는 전류를 검출한다. 전류 검출 회로(18)는 전류 값에 따라 0 내지 5 V의 아날로그 전압을 출력하고, 아날로그 전압은 8-비트 디지털 신호로 AD-변환되고 제어기(150)에 의해서 계산된다.
전압 검출 수단(전압 검출부)으로서의 전압 검출 회로(19)가 제어기(150)에 연결된다. 전압 검출 회로(19)는, 이차 전사 전압원(D2)으로부터 이차 전사 롤러(8)로 출력되고 이차 전사부(T2)를 통해서 흐르는 전압을 검출한다. 전압 검출 회로(19)는 전압 값에 따라 0 내지 5 V의 아날로그 전압을 출력하고, 아날로그 전압은 8-비트 디지털 신호로 AD-변환되고 제어기(150)에 의해서 계산된다.
화상 형성 장치(100)의 내부 및 외부 중 적어도 하나의 온도 및 습도 중 적어도 하나에 관한 환경 정보를 취득하기 위한 취득 수단(환경 검출 수단)으로서의 환경 센서(17)가 제어기(150)에 연결된다. 이러한 실시예에서, 환경 센서(17)는 화상 형성 장치(100)의 케이싱 내의 온도 및 습도를 검출한다. 환경 센서(17)에 의해서 검출된 온도 및 습도에 관한 정보가 제어기(150)에 입력된다.
또한, 조작부로서의 조작 패널(120)이 제어기(150)에 연결된다. 조작 패널(120)은, 정보를 디스플레이하기 위한 디스플레이 수단으로서의 디스플레이부 및 정보를 제어기(150)에 입력하기 위한 입력 수단으로서의 입력부를 포함하는 것에 의해서 구성된다. 이러한 실시예에서, 조작 패널(120)은 디스플레이부 및 입력부로서 기능하는 터치 패널을 포함한다. 조작 패널(120)은, 예를 들어, 화상 형성에 관한 설정의 입력을 허용하기 위한 기록재(P)의 선택 화면을 디스플레이하고, 사용자 또는 서비스 기사와 같은 조작자가 화상 형성을 위해서 이용되는 기록재(P)의 종류를 선택할 수 있게 한다. 또한, 인쇄 작업에 관한 정보가 외부 장치로부터 제어기(150)에 입력된다. 인쇄 작업에 관한 정보는, 예를 들어, 화상 데이터, 및 화상 형성을 위해서 이용되는 기록재(P)의 종류를 지정하기 위한 데이터와 같은, 화상 정보 설정에 관한 제어 지시를 포함한다. 특히, 이러한 실시예에서, 조작 패널(120)은, 화상 형성에 관한 설정으로서, 상태의 목표 전압 값을 새로운 값으로 변경하는 것에 관한 설정을 수신할 수 있다. 이차 전사 바이어스의 목표 전압 값을 새로운 값으로 변경하는 설정이 또한 인쇄 작업에 관한 정보에 포함될 수 있고, 이러한 정보는 통신부(153)에 의해서 수신되고 CPU(151)에 입력된다. 이러한 실시예에서, 조작 패널(120) 및 통신부(153)는 이차 전사 바이어스의 목표 전압을 변경하기 위한 지시를 수신하기 위한 수신부를 구성한다.
말하자면, 인쇄 작업은, 화상 또는 화상들이 하나의 또는 복수의 기록재 상에 형성되고 출력되며 하나의 시작 지시에 의해서 시작되는, 일련의 동작을 지칭한다. 또한, 기록재(P)의 종류는 일반 종이, 두꺼운 종이, 얇은 종이, 광택지 및 코팅된 종이와 같은 일반적인 특징을 기초로 하는 속성을 포함하고, 제조자, 브랜드, 제품 번호, 기본 중량, 두께 및 크기와 같은, 기록재(P)를 식별할 수 있는 임의의 정보를 포함한다.
제어기(150)는 조작 패널(120)에서의 조작자의 동작 내용 또는 외부 장치로부터의 인쇄 작업에 관한 정보를 식별하고, 그에 따라 화상 형성을 위해서 이용되는 기록재(P)의 종류와 같은, 화상 형성에 관한 설정을 식별한다. 특히, 이러한 실시예에서, 제어기(150)는, 이차 전사 바이어스의 목표 값을 화상 형성에 관한 식별된 설정 내의 새로운 값으로 변경하는 것에 관한 설정에 따라, 이차 전사 전류의 상한 및 하한 중 적어도 하나를 변경할 수 있다.
3. 이차 전사 바이어스 제어
다음에, 이러한 실시예에서의 이차 전사 바이어스의 제어를 구체적으로 더 설명할 것이다. 이러한 실시예에서, 이차 전사 바이어스가 정전압 제어되는 구성에서 이차 전사 바이어스의 목표 전압이 조작자에 의해서 변경되는 경우에, 이차 전사 전류의 상한 및 하한 중 적어도 하나가 변경된다.
<ATVC>
이차 전사부(T2)의 전기 저항은 환경(온도, 습도), 전사 부재 등의 초기 전기 저항의 편차, 에너지화 이력(energization history), 및 기타에 따라 달라진다. 그러한 이유로, 이차 전사 바이어스가 정전압 제어되는 경우에, 화상 형성 전의 비-화상 형성 동안(이차 전사 단계 이전), 이차 전사 바이어스의 목표 전압을 설정하기 위한 ATVC(자동 전사 전압 제어)가 실행된다. 비-화상 형성 동안에서와 같이, 화상 형성 장치(100)의 작동 시간에서의 예비-다수-회전(pre-multi-rotation) 동안, 화상 형성 동작의 시작 시간에서의 예비-회전 동안, 및 기타를 언급할 수 있다. ATVC를 실행함으로써, 이차 전사 단계의 초기 스테이지에서 인가되는 이차 전사 바이어스의 전압 값을 결정하는데 필요한 비-화상 형성 중의 이차 전사부(T2)의 공유 전압(Vb)을 결정할 수 있다. 말하자면, 비-화상 형성 동안은 이차 전사부 내에 기록재(P)가 없을 때의 시간을 지칭한다.
ATVC에서, (이차 전사 롤러(8)가 중간 전사 벨트(7)와 접촉되는) 비-화상 형성 동안, 목표 전류(Itarget)로 정전류 제어되는 바이어스가, 이차 전사 롤러(8)의 하나의-전체-원주(one-full-circumference)에 상응하는 시간 동안 이차 전사 롤러(8)에 인가된다. 이러한 실시예에서, 목표 전류는, 환경(이러한 실시예에서, 온도 및 습도를 기초로 계산된 절대 습도(물 함량)) 및 기록재(P)의 종류에 따라 미리 설정되고, 데이터 표 또는 기타로서 메모리(152) 내에 저장된다. 제어기(150)의 CPU(151)는, 환경 센서(17)에 의해서 검출된 온도 및 습도를 기초로 절대 습도를 계산한다. 또한, 제어기(150)는 조작부(120)에서의 동작 내용 또는 외부 장치로부터 입력된 인쇄 작업 정보로부터 기록재(P)의 종류를 식별한다. 이어서, 절대 습도 및 기록재(P)의 종류를 기초로, 제어기(150)는 전술한 데이터 표를 참조함으로써 목표 전류(Itarget)를 결정한다. 이어서, CPU(151)는, 이차 전사부(T2)에 대한, 정전류 제어되는, 바이어스의 인가 동안 전압 검출 회로(19)에 의해서 샘플링된 전압 값의 평균을 계산한다. 이어서, CPU(151)는 메모리(152)가 전압 값의 평균을 Vb로서 메모리(152)에 저장하게 한다.
말하자면, ATVC에서, 복수의(2개 이상, 예를 들어 3개의) 전압 또는 전류가 이차 전사 전압원(D2)으로부터 이차 전사 롤러(8)로 공급되고, 전압과 전류 사이의 관계(전압-전류 특성)가 취득되고, 그에 따라 이차 전사부(T2)의 전기 저항에 관한 정보가 또한 취득될 수 있다. 이러한 경우에, 취득된 전압과 전류 사이의 관계에서, 목표 전류를 제공하는 목표 전압을 취득할 수 있다.
<이차 전사 바이어스의 목표 전압의 조정 값(Vu)의 설정 화면>
도 3은 조작 패널(120) 상에서 디스플레이되는 이차 전사 바이어스의 목표 전압의 조정 값(Vu)의 설정을 수신하기 위한 설정 화면의 예를 도시하는 개략도이다.
이러한 실시예에서, 조정 값(Vu)은 기록재(P)의 모든 종류에 대해서 설정될 수 있다. 또한, 이러한 실시예에서, 조정 값(Vu)은 기록재(P)의 각각의 종류의 전방 표면(측면) 및 후방 표면(측면)에 대해서 독립적으로 설정될 수 있다. 말하자면, 전방 표면은, 화상이 일-측면 모드에서 기록재(P) 상에 형성되는 표면을 지칭하고, 양면 모드에서 제1 표면(측면)을 지칭한다. 또한, 후방 표면은 양면 모드에서 제2 표면(측면)을 지칭한다. 도 3은, 조정 값(Vu)을 설정하기 위한 기록재(P)의 종류가 표시된 화면(미도시)에서 기록재(P)의 종류를 선택한 후에 디스플레이되는 기록재(P)의 특정 종류에 대한 조정 값(Vu)의 설정 화면(200)을 도시한다.
설정 화면(200)은, 전방 및 후방 디스플레이부(201)에서 도시된 바와 같이, 기록재(P)의 전방 표면 및 후방 표면의 각각에 대한 지명 값 디스플레이 상자(202) 및 지정 값 입력 버튼(203)을 구비한다. 지정 값 디스플레이 상자(202) 상에서, 연관된 기록재(P)에 대한 현재의 조정 값(Vu)에 상응하는 지정 값(Vud)이 디스플레이된다. 이러한 지정 값(Vud)은 디폴트로서 0이다. 이차 전사 바이어스의 목표 전압의 조정이 과거에 이루어졌을 때, 해당 시간에 저장된 조정 값(Vu)에 상응하는 지정 값(Vud)이 디스플레이된다. 이러한 실시예에서, 지정 값(Vud)은 -30으로부터 +30으로 변경될 수 있고, 그에 따라 조정 값(Vu)은 ±1의 지정 값(Vud)에 대해서 ±50 V만큼 변경될 수 있다. 지정 값 입력 버튼(203)의 "-"의 모든(하나의) 선택에서, 지정 값(Vud)은 -1만큼 변경된다. 또한, 지정 값 입력 버튼(203)의 "+"의 모든(하나의) 선택에서, 지정 값(Vud)은 +1만큼 변경된다. 또한, 지정 값 디스플레이 상자(202)를 선택하는 것에 의해서 그리고 이어서 조작 패널(120) 상에 제공된 숫자 키(미도시)를 통해서 값을 입력하는 것에 의해서, 지정 값 입력 버튼(203)을 동작시키지 않고 지정 값(Vud)을 또한 직접 입력할 수 있다. 말하자면, 이러한 실시예에서, 조작자에 의한 조정 중의 편의를 위해서, 조정 값(Vu)에 상응하는 지정 값(Vud)이 이용되었으나, 조정 값(Vu)은 또한 설정 화면상에서 직접적으로 지정될 수 있다.
설정 화면(200)은 취소 버튼(204) 및 OK 버튼(205)을 구비한다. 지정 값(Vud)의 입력이 종료된 후에 OK 버튼(205)이 선택될 때, 입력된 지정 값(Vud)에 상응하는 조정 값(Vu)이 제어기(150)의 메모리(152) 내에 저장된다. 다른 한편으로, 취소 버튼(204)이 선택될 때, 현재 입력된 지정 값(Vud)이 취소되고 메모리(152) 내에 마지막으로 저장된 조정 값(Vu)이 유지된다.
말하자면, 이러한 실시예에서, 조정 값(Vu)의 설정이 조작 패널(120)에 의해서 이루어지는 경우가 설명되었지만, 조정 값(Vu)의 설정은 조작 패널(120) 상의 설정으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 설정 정보가 또한 외부 장치로부터 제어기(150)로 입력된 인쇄 작업에 관한 정보에 포함할 수 있다. 그러한 경우에, 예를 들어, 도 3의 설정 화면과 유사한 설정 화면이 외부 장치에 설치된 프린터 드라이버에 의해서 디스플레이되고, 조작자는 설정 화면에 따라 외부 장치의 조작부를 통해서 설정 하기만 하면 될 수 있다.
<이차 전사 전류의 상한 및 하한의 설정 제어>
도 4는 이차 전사 전류의 상한(Imax) 및 하한(Imin)의 설정 제어에 관한 흐름도이다. 상한(Imax) 및 하한(Imin)은, 구체적으로 후술되는 바와 같이, 이차 전사 단계 중에 이차 전사 전류에 따라 이차 전사 바이어스가 제어될 때 요구된다.
먼저, 제어기(150)의 CPU(151)가 이차 전사 전류의 상한(Imax) 및 하한(Imin)의 설정 제어를 시작할 때, CPU(151)는 환경 센서(17)로부터 온도 및 습도에 관한 정보를 취득하고 절대 습도를 계산한다(S101). 이어서, CPU(151)는 상한(Imax)의 초기 값(Imax)[mA], 하한(Imin)의 초기 값(Imin0)[μA], 및 변환 효율(α)[μA/V]을 결정한다(S102). 이러한 실시예에서, Imax0 = 60 μA 및 Imin0 = 40 μA이 설정된다. Imax0 및 Imin0의 값은 또한, 기록재(P)의 종류 및 크기, 환경(온도 및 습도 중 적어도 하나), 화상 형성 장치(100)의 동작 이력, 또는 기타에 따라 변경될 수 있다. 또한, 이러한 실시예에서, 변환 효율(α)은, S101에서 계산된 절대 습도(물 함량)[g/m3]의 값에 따라, 이하의 표 1을 기초로 설정된다. Imax0 및 Imin0의 값 그리고 절대 습도와 변환 효율(α) 사이의 관계를 나타내는 정보(데이터 표 또는 기타)가 메모리(152)에 미리 저장된다.
이어서, CPU(151)는 Imax0 및 Imin0에서 상한(Imax) 및 하한(Imin)을 각각 설정하고, 제어기(150)의 메모리(152)가 Imax0 및 Imin0를 저장하게 한다. 이어서, CPU(151)는, 전술한 조정 전압(Vu)에 대한 설정 화면(200)을 이용하여 설정되고 메모리(152) 내에 저장되는, 이차 전사 바이어스의 목표 전압의 조정 값(Vu)을 취득한다(S104). 이어서, CPU(151)는, 조정 값이 0보다 큰지의 여부 및 조정 값이 0 미만인지의 여부를 식별한다(S105, S106). Vu > 0 (S105의 예)의 경우에, CPU(151)는 이하의 식: Imax0 + α x Vu에 의해서 새로운 상한(Imax)을 계산하고, 그에 따라 상한(Imax)을 갱신하고 메모리(152)에 저장한다(S107). 이러한 경우에, 새로운 상한(Imax)(절댓값)은 초기 값(Imax0)(절댓값)보다 크다. Vu < 0 (S106의 예)의 경우에, CPU(151)는 이하의 식: Imin0 + α x Vu으로부터 새로운 하한(Imin)을 계산하고, 그에 따라 하한(Imin)을 갱신하고 메모리(152)에 저장한다(S108). 이러한 경우에, 새로운 하한(Imin)(절댓값)은 초기 값(Imin0)(절댓값)보다 작다. 그 후에, CPU(151)는 상한(Imax) 및 하한(Imin)의 설정 제어를 종료한다. 말하자면, 이차 전사 바이어스의 목표 전압이 디폴트(값)로부터 변경되지 않는 경우에, 즉 Vu = 0 (S105의 아니오 및 S106의 아니오)의 경우에, 상한(Imax) 및 하한(Imin)은 변경되지 않는다.
이러한 실시예에서, 상한(Imax) 및 하한(Imin)의 변경량은 이차 전사 바이어스의 목표 전압의 변경량(조정량(Vu))에 따라서 변화된다. 즉, 이러한 실시예에서, 이차 전사 바이어스의 변경량이 제1 값인 경우보다, 이차 전사 바이어스의 변경량이 제1 값보다 큰 제2 값인 경우에, 상한(Imax) 및 하한(Imin)의 변경량이 더 크다. 결과적으로, 이차 전사 바이어스의 목표 전압의 변경량에 따라, 이차 전사 전류는 상한 및 하한으로 보다 적절히 제한되고, 그에 따라 이차 전사 바이어스의 목표 전압의 변화가 희망에 따라 반영되지 않는 것을 억제할 수 있다.
또한, 이러한 실시예에서, 상한(Imax) 및 하한(Imin)의 변경량은, 표 1에 따른 절대 습도에 따라 변환 효율(α)을 변경함으로써 절대 습도에 따라 변경된다. 이러한 실시예에서, 비교적 높은 온도 및 높은 습도의 경우에, 이차 전사 바이어스의 목표 전압의 단위 변경량당 상한(Imax) 및 하한(Imin)의 변경량은, 비교적 낮은 온도 및 낮은 습도의 경우보다, 더 커진다. 즉, 이러한 실시예에서, 상한(Imax) 및 하한(Imin)의 변경량은, 절대 습도가 제1 값인 경우보다, 절대 습도가 제1 값(예를 들어, 표 1의 0 g/m3)보다 큰 제2 값(예를 들어, 표 1의 16 g/m3)인 경우에, 더 크다. 절대 습도가 비교적 큰 경우에, 이차 전사 바이어스의 전압 값의 변화에 대한 전류 변화의 정도는, 절대 습도가 비교적 작은 경우보다, 크다. 이러한 이유로, 전술한 바와 같이 절대 습도에 따라 상한(Imax) 및 하한(Imin)의 변경량을 설정함으로써, 이차 전사 전류가 상한 및 하한을 벗어나는 것 그리고 이차 전사 바이어스의 목표 전압의 변화가 희망에 따라 반영되지 않는 것을 더 신뢰 가능하게 억제할 수 있다.
이러한 실시예에서, 상한(Imax) 및 하한(Imin)의 변경량(변화 범위)가 절대 습도에 따라 변경되었지만, 본 발명은 그러한 것으로 제한되지 않는다. 상한(Imax) 및 하한(Imin)의 변경량은 온도 및 습도(상대 습도 또는 기타) 중 적어도 하나에 따라 결정될 수 있다. 또한, 상한(Imax) 및 하한(Imin)의 변경량은 또한 이차 전사 롤러(8)의 전기 저항에 대한 정보를 기초로 결정될 수 있다. 이차 전사 롤러(8)의 전기 저항은 온도 및 습도 중 적어도 하나와 상호 관련된다(전형적으로, 전기 저항은, 비교적 높은 온도 및 높은 습도의 경우보다, 비교적 낮은 온도 및 낮은 습도의 경우에 더 높다). 그러한 이유로, 환경(온도 및 습도 중 적어도 하나) 대신, 이차 전사 롤러(8)의 전기 저항에 관한 정보(저항 정보)가 이용될 수 있다. 이러한 경우에, 전형적으로, 상한(Imax) 및 하한(Imin)의 변경량은, 전기 저항이 제1 값인 경우보다, 이차 전사 롤러(8)의 전기 저항이 제1 값보다 큰 제2 값인 경우에 더 커진다. 이차 전사 롤러(8)의 전기 저항에 관한 이러한 정보로서, 예를 들어, ATVC에서 취득된 이차 전사부(T2)의 공유 전압(Vb)이 이용될 수 있다. 즉, 상한(Imax) 및 하한(Imin)은 이차 전사부(T2)의 공유 전압(Vb)에 따라 변경될 수 있다. 이러한 경우에, 전형적으로, 상한(Imax) 및 하한(Imin)의 변경량은, 공유 전압(Vb)이 제1 값인 경우보다, 이차 전사부(T2)의 공유 전압(Vb)이 제1 값보다 작은 제2 값인 경우에 더 커진다.
또한, 이러한 실시예에서, 이차 전사 바이어스의 목표 전압(절대 전압)이 증가 방향으로 변경되는 경우에, 이차 전사 전류의 상한(절댓값)만이 증가 방향으로 변경되고, 하한(절댓값)은 변경되지 않고 유지된다. 다른 방법으로서, 이차 전사 바이어스의 목표 전압(절댓값)이 증가 방향으로 변경되는 경우에, 상한(절댓값)뿐만 아니라 하한(절댓값)이 또한 증가 방향으로 변경될 수 있다. 이러한 경우에, 전형적으로 하한의 변경량을 상한의 변경량과 같게 만들 수 있다.
또한, 이러한 실시예에서, 이차 전사 바이어스의 목표 전압(절대 전압)이 증가 방향으로 변경되는 경우에, 이차 전사 전류의 하한(절댓값)만이 감소 방향으로 변경되고, 상한(절댓값)은 변경되지 않고 유지된다. 다른 방법으로서, 이차 전사 바이어스의 목표 전압(절댓값)이 감소 방향으로 변경되는 경우에, 하한(절댓값)뿐만 아니라 상한(절댓값)이 또한 감소 방향으로 변경될 수 있다. 이러한 경우에, 전형적으로 하한의 변경량을 상한의 변경량과 같게 만들 수 있다. 결과적으로, 기록재(P)의 전기 저항 또는 기타의 편차로 인해서 이차 전사 바이어스의 목표 전압의 변화가 희망대로 반영되지 않는 것뿐만 아니라 이차 전사 전류가 과다해지거나 불충분해 지는 것을 억제하는, 상한 및 하한의 기능이 용이하게 유지된다.
또한, 이러한 실시예에서 이차 전사 전류의 상한 및 하한 모두가 설정되나, 본 발명은 그러한 것으로 제한되지 않고, 이차 전사 전류의 상한 및 하한 중 적어도 하나가 설정되는 구성만이 이용될 수 있다. 예를 들어, 이차 전사 전류의 상한만이 설정되는 경우에, 이차 전사 바이어스의 하나의 목표 전압(절댓값)이 증가 방향으로 변경될 때에만, 이차 전사 바이어스의 상한(절댓값)이 증가 방향으로 변경될 수 있다. 또한, 이차 전사 전류의 하한만이 설정되는 경우에, 이차 전사 바이어스의 하나의 목표 전압(절댓값)이 감소 방향으로 변경되는 경우에만, 이차 전사 바이어스의 하한(절댓값)이 감소 방향으로 변경될 수 있다.
<이차 전사 바이어스의 제어 흐름>
도 5는 이러한 실시예에서 인쇄 작업에서의 시작으로부터의 이차 전사 바이어스의 제어에 관한 흐름도이다.
먼저, 인쇄 작업이 시작될 때, 제어기(150)의 CPU(151)는, 기록재(P)가 이차 전사부(T2)에 도달하기 전에, 화상 형성 장치가 전술한 ATVC를 실행하게 하고, 그에 따라 비-용지 통과 중에 이차 전사부(T2)의 공유 전압(Vb)을 결정한다(S201). 이어서, CPU(151)는 이차 전사 바이어스의 목표 전압(Vtr)의 초기 값을 계산한다(S202). 목표 전압(Vtr)의 초기 값은, 기록재(P)의 공유 전압(Vb), 기록재 공유 전압(Vp) 및 이차 전사 전압의 조정 값(Vu)의 합계인, 전압(Vb + Vp + Va)이다. 여기에서, 기록재 공유 전압(Vp)은 이차 전사부(T2) 내의 기록재(P)의 공유 전압 값이다. 이러한 실시예에서, 기록재 공유 전압(Vp)은 환경(이러한 실시예에서 온도 및 습도를 기초로 계산된 절대 습도) 및 기록재(P)의 종류에 의해서 결정되는 상수이다. 이러한 기록재 공유 전압(Vp)에 관한 정보가 미리 설정되고 메모리(152) 내에서 데이터 표 또는 기타로 저장된다. 이어서, CPU(151)는 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이 이차 전사 전류의 상한(Imax) 및 하한(Imin)을 설정한다(S203). 전술한 동작은 기록재(P)가 이차 전사부(T2)에 도달하기 전에 실시된다. 이어서, CPU(151)는, 전압원이 이차 전사부(T2)에서 기록재 급지 방향과 관련하여 제1 기록재(P)(제1 용지)의 선행 단부의 도달 타이밍에 맞추는 것에 의해서, S201에서 계산된 목표 전압(Vtr)의 초기 값으로 정전압 제어되는 이차 전사 바이어스의 인가를 시작하게 한다.
CPU(151)는, 기록재 급지 방향과 관련하여 기록재(P)의 선행 단부가 이차 전사부(T2)에 도달한 후에 그리고 급지 방향으로 충분히 이동된 후로부터, 기록재 급지 방향과 관련하여 기록재(P)의 후행 단부가 이차 전사부(T2)를 벗어나기 충분히 이전까지의 기간(측정 기간)에 용지-통과-부분-전류(Ip)을 계산한다(S204). 이러한 실시예에서, 기록재(P)의 선행 단부가 충분히 이동된 위치는, 기록재(P)의 선행 단부가 이동된 이차 전사부(T2)로부터 10 mm인 위치였다. 또한, 이러한 실시예에서, 급지 방향과 관련하여 기록재(P)의 후행 단부가 이차 전사부(T2)를 벗어나기 충분히 이전의 위치는, 이차 전사부(T2)의 전방으로 10 mm의 위치였다. 여기에서, 용지-통과-부분-전류(Ip)는, 기록재(P)의 급지 방향에 실질적으로 수직인 방향과 관련된 이차 전사부(중간 전사 벨트(7)와 이차 전사 롤러(8) 사이의 접촉부)(T2)의 전체 영역의, 기록재(P)가 존재하는, 부분을 통해서 흐르는 전류이다. 용지-통과-부분-전류(Ip)의 계산 방법은 다음과 같다. 전류 검출 회로(18)에 의해서 검출된 전류 값이 Itr이고, 기록재 급지 방향에 실질적으로 수직인 방향과 관련된 이차 전사 롤러(8)의 치수(길이)는 Ltr이고, 기록재 급지 방향에 실질적으로 수직인 방향과 관련된 기록재(P)의 치수(길이)는 Lp이다. 이때, 용지-통과-부분-전류(Ip)는 이하의 식에 의해서 계산된다.
여기에서, 이러한 식 중의 Inp는, 길이방향과 관련된 이차 전사부(T2)의 전체 영역의, 기록재(P)가 존재하지 않는, 부분을 통해서 흐르는 전류(비-용지-통과-부분-전류)이다. 비-용지-통과-부분-전류(Inp)는, ATVC에서 취득된 이차 전사부(T2)의 전기 저항(Vb/Itarget)을 이용하는 것에 의해서, 이하의 식: Inp = Vtr (Vb/Itarget)에 의해서 계산된다. 이차 전사 전류의 상한(Imax) 및 하한(Imin)이 상이한 폭(길이)의 경우에도 정상적으로 작용하도록, 이러한 실시예의 용지-통과-부분-전류(Ip) 및 비-용지-통과-부분-전류(Inp)로서, 이차 전사 롤러(8)의 폭(Ltr)에 대해서 정규화된 값이 이용된다. 말하자면, 용지-통과-부분-전류(Ip)은 전술한 측정 기간에서의 복수의 전류 검출 결과의 평균을 기초로 취득될 수 있다.
이어서, CPU(151)는, S204에서 계산된 용지-통과-부분 전류(Ip)가 상한(Imax)보다 큰지의 여부 또는 용지-통과-부분 전류(Ip)가 하한(Imin)보다 작은지의 여부를 식별한다(S205, S206). 용지-통과-부분-전류(Ip)가 상한(Imax)보다 큰 경우(S205의 예)에, CPU(151)는 (1)회당 전압 변화 범위(ΔV)만큼 목표 전압(Vtr)을 감소시키고, 메모리(152)가 감소된 목표 전압(Vtr)을 저장하게 한다(S207). 다른 한편으로, 용지-통과-부분-전류(Ip)가 하한(Imin)보다 작은 경우(S206의 예)에, CPU(151)는 회당 전압 변화 범위(ΔV)만큼 목표 전압(Vtr)을 증가시키고, 메모리(152)가 증가된 목표 전압(Vtr)을 저장하게 한다(S208). 이러한 실시예에서, 회당 전압 변화 범위(ΔV)로서 50 V가 사용되었다. 이러한 변화 후의 이차 전사 바이어스의 목표 전압은 후속 기록재(P) 상에서의 화상의 이차 전사 중에 그리고 그 후에(전형적으로 후속 기록재(P)로부터) 적용된다. 말하자면, 용지-통과-부분 전류(Ip)가 미리결정된 범위 이내인 경우에, 즉 용지-통과-부분 전류(Ip)가 상한(Imax) 이하(S205의 아니오)이고 하한(Imin) 이상(S206의 아니오)인 경우에, 목표 전압(Vtr)은 변경되지 않는다.
CPU(151)는, 인쇄 작업의 모든 페이지에 대한 화상 형성이 종료되었는지의 여부를 식별한다(S209). 또한, 인쇄 작업이 계속되는 기간에서, 용지-통과-부분 전류(Ip)가 새롭게 설정된 목표 전압(Vtr)을 이용하여 계산되고 이어서 목표 전압이 변경되는 제어가 반복된다(S204 내지 S208). 결과적으로, 용지-통과-부분 전류(Ip)가 초기 스테이지에서 상한(Imax) 및 하한(Imin)을 벗어나는 경우에도, 용지-통과-부분 전류(Ip)는 점진적으로 상한(Imax)과 하한(Imin) 사이의 범위에 접근하고, 전형적으로, 최종적으로 상한(Imax) 또는 하한(Imin)이 된다.
따라서, 이러한 실시예의 화상 형성 장치(100)는 전사 부재(8)를 통해서 흐르는 전류를 검출하기 위한 검출부(18)를 포함하고, 전사 중에 전사 부재(8)에 인가되는 전압이 정전압 제어되게 하여 미리결정된 전압(목표 전압)이 되게 하는 제어기(150)를 포함한다. 이러한 제어기(150)는, 검출부(18)에 의해서 검출된 전류의 절댓값이 미리결정된 범위를 벗어나는 경우에, 전사 부재에 인가되는 전압이 조정되도록, 그에 따라 전사 부재(8)를 통해서 흐르는 전류가 미리결정된 범위 이내가 되도록, 구성된다. 또한, 이러한 실시예의 화상 형성 장치(100)는 미리결정된 전압을 변경하기 위한 조작자에 의한 지시를 수신하기 위한 회전부를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 이러한 수신부는, 조작자가 입력하는 지시를 수신하기 위한 조작부(조작 패널)(120) 또는 화상 형성 장치(100)의 외부 장치의 조작부를 통해서 조작자에 의해서 입력되는 지시를 수신하기 위한 통신부(153)에 의해서 구성된다. 또한, 이러한 실시예에서, 수신부(120 또는 153)가 미리결정된 전압의 절댓값을 증가시키기 위한 지시를 수신하는 경우에, 제어기(150)는 미리결정된 범위의 상한 및 하한 중 적어도 하나를 증가시킨다. 또한, 이러한 실시예에서, 수신부(120 또는 153)가 미리결정된 전압의 절댓값을 감소시키기 위한 지시를 수신하는 경우에, 제어기(150)는 미리결정된 범위의 상한 및 하한 중 적어도 하나를 감소시킨다. 특히, 이러한 실시예에서, 수신부(120 또는 153)가 미리결정된 범위의 절댓값을 증가시키기 위한 지시를 수신하는 경우에, 제어기(150)는 상한을 증가시킨다. 그러나, 이러한 경우에, 상한 및 하한이 또한 증가될 수 있다. 또한, 이러한 실시예에서, 수신부(120 또는 153)가 미리결정된 전압의 절댓값을 감소시키기 위한 지시를 수신하는 경우에, 제어기(151)는 하한을 감소시킨다. 그러나, 이러한 경우에, 상한 및 하한이 또한 감소될 수 있다. 이러한 실시예에서, 제어기(150)는, 전압 인가에 의해서 취득된 전압원(D2)의 출력 전압의 값을 기초로 미리결정된 전압을 설정하기 위한 설정 프로세스(ATVC)를 실행하도록, 그에 따라 전사부(T2)에 기록재(P)가 없을 때 미리결정된 전류가 전사 부재(8)를 통해서 흐르게 하도록, 구성된다. 또한, 이러한 실시예에서, 수신부(120 또는 153)가 미리결정된 전압을 변경하기 위한 지시를 수신하는 경우에, 제어기(150)는 설정 프로세스에 의해서 설정된 미리결정된 전압을 변경한다.
전술한 바와 같이, 이러한 실시예에 따라, 이차 전사 전류의 상한 및 하한이 설정되는 구성에서, 조작자가 이차 전사 바이어스의 목표 전압을 변경하는 경우에, 이차 전사 바이어스의 목표 전압의 변화에 따라, 이차 전사 전류의 상한 및 하한이 변경될 수 있다. 즉, 이러한 실시예에 따라, 이차 전사 전류의 상한 및 하한이 설정되는 경우에, 이차 전사 바이어스의 목표 전압의 설정의 변화가 상한 및 하한의 제한에 의해서 적절히 반영되지 않는 것을 억제할 수 있다. 또한, 이러한 실시예에 따라, 이차 전사 바이어스의 목표 전압이 변경되는 경우에, 상한 및 하한이 자동적으로 적절히 변경되고, 그에 따라 이차 전사 전류의 상한 및 하한을 개별적으로 설정할 필요가 없고, 그에 따라 조작자의 조정 부담을 감소시킬 수 있다.
[실시예 2]
다음에, 본 발명의 다른 실시예를 설명할 것이다. 이러한 실시예의 화상 형성 장치의 기본적인 구성 및 동작은 실시예 1의 화상 형성 장치의 구성 및 동작과 동일하다. 따라서, 이러한 실시예의 화상 형성 장치에서, 실시예 1의 것과 동일한 또는 상응하는 기능 또는 구성을 갖는 요소는 실시예 1의 것과 동일한 참조 번호 또는 심볼에 의해서 표시되고, 상세하게 설명되지 않을 것이다.
실시예 1에서, 이차 전사 바이어스가 정전압 제어되는 구성에서, 이차 전사 바이어스의 목표 전압이 조작자에 의해서 직접적으로 변경되는 경우가 설명되었다. 이러한 실시예에서, 이차 전사 바이어스가 정전압 제어되는 구성에서, 이차 전사 바이어스의 목표 전압을 설정하기 위한 목표 전류가 조작자에 의해서 변경되는 경우가 설명될 것이다. 또한 이러한 실시예에서, 이차 전사 바이어스의 목표 전압을 설정하기 위한 목표 전류를 변경함으로써, 이차 전사 바이어스의 목표 전압이 결과적으로 변경된다.
<이차 전사 목표 전류(Itarget)의 설정 화면>
도 6은, 조작 패널(120) 상에서 디스플레이되는, 이차 전사 바이어스의 목표 전류(Itarget)의 을 수신하기 위한, 설정 화면의 예를 도시하는 개략도이다.
이러한 실시예에서, 목표 전류(Itarget)는 각각의 기록재(P)의 종류에 대해서 설정될 수 있다. 또한, 이러한 실시예에서, 목표 전류(Itarget)는 기록재(P)의 각각의 종류의 전방 표면(측면) 및 후방 표면(측면)의 각각에 대해서 독립적으로 설정될 수 있다. 도 6은, 목표 전류(Itarget)의 설정이 실행되고 기록재의 종류가 선택되는 화면(미도시)에서 기록재(P)의 종류를 선택한 후에 디스플레이되는, 기록재(P)의 특정 종류에 대한 목표 전류(Itarget)의 설정 화면(300)을 도시한다.
설정 화면(300)은, 전방 및 후방 디스플레이부(301)에서 도시된 바와 같은 전방 표면 및 후방 표면 각각에 대한 목표 전류 상자(302) 및 목표 전류 입력 버튼(303)을 구비한다. 목표 전류 상자(302)에서, 연관된 기록재(P)에 대한 현재의 목표 전류(Itarget)의 설정 값이 디스플레이된다. 이러한 목표 전류(Itarget)의 설정 값의 예는 디폴트로서 50 μA이다. 조정이 과거에 실시되었을 때, 해당 시간에 저장된 목표 전류(Itarget)의 설정 값이 디스플레이된다. 이러한 실시예에서, 목표 전류(Itarget)의 설정 값은 30 μA 내지 70 μA의 범위 내에서 변경될 수 있다. 목표 전류 입력 버튼(303)의 "-"의 모든(하나의) 선택에서, 목표 전류(Itarget)의 설정 값은 -1 μA만큼 변경된다. 또한, 목표 전류 입력 버튼(303)의 "+"의 모든 선택에서, 목표 전류(Itarget)의 설정 값은 +1 μA만큼 변경된다. 또한, 목표 전류 상자(302)를 선택하는 것에 의해서 그리고 조작 패널(120)에 제공된 숫자 키(미도시)를 통해서 목표 전류 값을 입력하는 것에 의해서, 목표 변경 입력 버튼(303)을 동작시키지 않고, 목표 전류(Itarget)가 또한 변경될 수 있다.
이러한 실시예에서, ATVC는 전술한 바와 같이 설정된 목표 전류(Itarget)를 이용하여 실행된다.
<이차 전사 전류의 상한 및 하한의 설정 제어>
다음에, 이러한 실시예의 이차 전사 전류의 상한(Imax) 및 하한(Imin)을 설정하는 방법을 설명할 것이다.
디폴트로부터의 이차 전사 바이어스의 목표 전류의 설정 값의 변경량은 ΔItarget이다. 즉, ΔItarget = Itarget - (디폴트 Itarget)이다. 여기에서 목표 전류(Itarget)는 전술한 바와 같이 설정된 전류 값이다.
이러한 실시예에서, 목표 전류(Itarget)가 변경되지 않는 경우에 디폴트 이차 전사 전류의 상한(Imax) 및 하한(Imin)은 Imax0 = 60 μA 및 Imin0 = 40 μA이다. 또한, 이러한 실시예에서, 상한(Imax) 및 하한(Imin)은 전술한 바와 같이 설정된 목표 전류(Itarget)로부터 이하의 식에 의해서 계산된다.
말하자면, 이러한 실시예의 이차 전사 바이어스의 제어 흐름 자체는 도 5를 참조하여 실시예 1에서 설명된 제어 흐름과 동일하다. 그러나, 이러한 실시예에서, S201의 ATVC에서, 전술한 바와 같이 설정된 목표 전류(Itarget)가 이용된다. 또한, 이러한 실시예에서, S203에서의 이차 전사 전류의 상한(Imax) 및 하한(Imin)의 설정은 전술한 변경량(Δ Itarget)을 기초로 전술한 식을 이용하여 이루어진다.
전술한 바와 같이, 이러한 실시예에서, 수신부(120 또는 153)가 이차 전사 바이어스의 목표 전압을 변경하기 위한 지시를 수신하는 경우에, 제어기(150)는 목표 전압의 설정 제어(ATVC)에서 미리결정된 전류(목표 전류)를 변경한다. 따라서, 이차 전사 바이어스의 목표 전압을 설정하기 위한 목표 전류의 변경에 의해서, 실시예 1의 효과와 유사한 효과가 또한 얻어질 수 있다.
(다른 실시예)
본 발명이 구체적인 실시예를 기초로 앞서 설명되었지만, 본 발명이 그러한 것으로 제한되지 않는다.
전술한 실시예에서, 화상 형성 장치는 중간 전사 유형의 직렬형 화상 형성 장치였으나, 본 발명은 단지 하나의 화상 형성부를 포함하는 단색 화상 형성 장치에도 적용될 수 있다. 이러한 경우에, 본 발명은, 감광성 드럼과 같은 화상 담지 부재와 접촉되는 전사 롤러와 같은 전사 부재에 인가하기 위한 전사 바이어스에 적용된다.
[실시예 3]
다음에, 본 발명의 다른 실시예를 설명할 것이다. 이러한 실시예의 화상 형성 장치의 기본적인 구성 및 동작은 실시예 1의 화상 형성 장치의 구성 및 동작과 동일하다. 따라서, 동일한 또는 상응하는 기능 또는 구성을 갖는 요소가 실시예 1의 것과 동일한 참조 번호 또는 심볼에 의해서 표시되고, 구체적으로 설명되지는 않을 것이다.
1. 화상 형성 장치의 일반적인 구성 및 동작
도 8은 본 발명의 화상 형성 장치(100)의 개략적 단면도이다.
이러한 실시예의 화상 형성 장치(100)는, 전자사진 유형을 이용하여 풀 컬러 화상을 형성할 수 있고 중간 전사 유형을 이용하는 (복사 기계, 프린터 및 팩시밀리 기계의 기능을 갖는) 직렬형 다기능 기계이다.
화상 형성 장치(100)는 황색(Y), 마젠타(M), 시안(C), 및 흑색(K)의 화상을 형성하기 위한 제1 내지 제4 화상 형성부(SY, SM, SC 및 SK)를 화상 형성부(스테이션)로서 포함한다. 동일한 또는 상응하는 기능 또는 구성을 갖는 각각의 화상 형성부(SY, SM, SC 및 SK)의 요소와 관련하여, 연관된 컬러를 위한 요소를 나타내기 위한 접미사(Y, M, C 및 K)가 생략되었고, 일부 경우에 그러한 요소는 집합적으로 설명될 것이다. 화상 형성부(S)는, 후술되는, 감광성 드럼(1), 대전 롤러(2), 노광 디바이스(3), 현상 디바이스(4), 일차 전사 롤러(5), 세정 디바이스(6)를 포함함으로써 구성된다.
화상 형성부(S)는 토너 화상을 담지하기 위한 제1 화상 담지 부재로서, 회전 가능한 드럼 형상의 (원통형) 감광성 부재(전자사진 감광성 부재)인, 감광성 드럼(1)을 포함한다. 감광성 드럼(1)은 화살표(R1) 방향(반시계 방향)으로 회전 구동된다. 회전 감광성 드럼(1)의 표면은, 대전 수단으로서의 롤러 유형의 대전 부재인 대전 롤러(2)에 의해서, 미리결정된 극성(이러한 실시예에서 음) 및 미리결정된 전위로 균일하게 전기 대전된다. 대전된 감광성 드럼(1)은 화상 정보를 기초로 노광 수단으로서의 노광 디바이스(레이저 스캐너 디바이스)(3)에 의해서 광에 대해서 스캐닝 노광되고, 그에 따라 정전기 화상(정전기 잠상)이 감광성 드럼(1) 상에 형성된다.
감광성 드럼(1) 상에 형성된 정전기 화상은, 현상 수단으로서의 현상 디바이스(4)에 의해서 현상제로서의 토너를 공급하는 것에 의해서 현상되고(가시화되고), 그에 따라 토너 화상이 감광성 드럼(1) 상에 형성된다. 이러한 실시예에서, 감광성 드럼(1)의 대전 극성과 동일한 극성으로 대전된 토너는, 감광성 드럼(1)이 균일하게 대전된 후에(반전 현상 유형(reverse development type)) 감광성 드럼(1)의 표면에 광을 노광시키는 것에 의해서 전위의 절댓값이 낮아진 곳인, 감광성 드럼(1)의 노광된 부분(화상 부분) 상에 침착된다. 이러한 실시예에서, 현상 동안 토너의 대전 극성인 토너의 정상 대전 극성은 음의 극성이다. 노광 디바이스(3)에 의해서 형성된 정전기 화상은 작은 도트 화상의 집합체이고, 도트 화상의 밀도를 변경함으로써 감광성 드럼(1)에 형성되는 토너 화상의 밀도가 변경될 수 있다. 이러한 실시예에서, 개별적인 컬러의 각각의 토너 화상이 약 1.5 내지 1.7의 최대 밀도를 가지며, 최대 밀도에서 단위 면적 당 토너 도포량은 약 0.4 내지 0.6 mg/cm2이다.
제2 화상 담지 부재로서, 무한 벨트에 의해서 구성된 중간 전사 부재인 중간 전사 벨트(7)가 4개의 감광성 드럼(1)의 표면에 접촉될 수 있도록 제공된다. 중간 전사 벨트(7)는, 구동 롤러(171), 장력 롤러(172), 및 이차 전사 대향 롤러(173)를 포함하는 복수의 연신 롤러에 의해서 연신된다. 구동 롤러(171)는 구동력을 중간 전사 벨트(7)에 전달한다. 장력 롤러(172)는 중간 전사 벨트(7)의 장력을 일정 값으로 제어한다. 이러한 실시예에서, 이차 전사 대향 롤러(173)는 후술되는 이차 전사 롤러(8)의 대향 부재(대향 전극)으로서 기능한다. 중간 전사 벨트(7)는, 구동 롤러(171)의 회전 구동에 의해서, 도 1에서 화살표(R2) 방향(시계 방향)으로 약 300 내지 500 mm/초의 급지 속력(주변 속력)으로 회전된다(순환 또는 이동된다).
중간 전사 벨트(7)가 내부 주변 표면 측면으로부터 외측으로 외부 주변 표면 측면을 향해서 밀리도록, 압박 수단으로서의 스프링의 힘에 의해서, 힘이 장력 롤러(172)에 인가되고, 그에 따라 이러한 힘에 의해서, 약 2 내지 5 kg의 장력이 중간 전사 벨트(7)의 급지 방향과 관련하여 중간 전사 벨트(7)에 인가된다. 중간 전사 벨트(7)의 내부 주변 표면 측면 상에서, 일차 전사 수단으로서의 롤러 유형 일차 전사 부재인 일차 전사 롤러(5)가 각각의 감광성 드럼(1)에 상응하게 배치된다. 일차 전사 롤러(5)는 중간 전사 벨트(7)를 통해서 연관된 감광성 드럼(1)을 향해서 압박되고(가압되고), 그에 의해서 일차 전사부(일차 전사 닙(nip))(N1)가 형성되고, 그러한 일차 전사부에서 감광성 드럼(1) 및 중간 전사 벨트(7)가 서로 접촉된다.
감광성 드럼(1) 상에 형성된 토너 화상은 일차 전사 롤러(5)의 작용에 의해서 일차 전사부(T1)에서 회전되는 중간 전사 벨트(7) 상으로 일차로 전사된다. 일차 전사 단계 중에, 도시되지 않은 일차 전사 전압원으로부터, 토너의 정상 대전 극성에 반대되는 극성의 DC 전압인 일차 전사 전압(일차 전사 바이어스)이 일차 전사 롤러(5)에 인가된다. 예를 들어, 풀 컬러 화상 형성 중에, 각각의 감광성 드럼(1) 상에 형성된 Y, M, C 및 K의 컬러 토너 화상이 중간 전사 벨트(7) 상으로 연속적으로 중첩되어 (일차) 전사된다.
중간 전사 벨트(7)의 외부 주변 표면 측면 상에서, 이차 전사 대향 롤러(173)에 대향되는 위치에서, 이차 전사 수단으로서의 롤 유형의 이차 전사 부재인 이차 전사 롤러(8)가 제공된다. 이차 전사 롤러(8)는 중간 전사 벨트(7)를 통해서 이차 전사 롤러(173)를 향해서 압박되고 이차 전사부(이차 전사 닙)(N)를 형성하며, 그러한 이차 전사부에서 중간 전사 벨트(7) 및 이차 전사 롤러(8)가 서로 접촉된다. 중간 전사 벨트(7) 상에 형성된 토너 화상은, 이차 전사 롤러(8)의 작용에 의해서 이차 전사부(N2)에서 중간 전사 벨트(7) 및 이차 전사 롤러(8)에 의해서 개재 및 급지되는 종이와 같은 기록재(용지, 전사(수용) 재료)(P) 상으로 정전기적으로 전사된다(이차 전사된다). 기록재(P)는 전형적으로 종이(용지)이나, 그러한 것으로 제한되지 않고, 일부 경우에, 방수 종이와 같은 수지 재료로 형성된 합성 종이, 및 OHP 용지 및 천과 같은 플라스틱 용지, 및 기타가 이용된다. 이차 전사 단계 중에, 이차 전사 전압원(하이 전압원 회로)(20)으로부터, 토너의 정상 대전 극성에 반대되는 극성의 DC 전압인 이차 전사 전압(이차 전사 바이어스)이 이차 전사 롤러(8)에 인가된다. 기록재(P)는 기록재 카셋트(11) 또는 기타에 수용되고, 급지 시작 신호를 기초로 급지 롤러 쌍(12)을 구동시킴으로써 급지 재료 카셋트(11)로부터 하나씩 급지되고, 이어서 정합 벨트 쌍(19)에 급지된다. 이러한 기록재(P)는, 정합 롤러 쌍(19)에 의해서 일단 정지된 후에, 중간 전사 벨트(7) 상의 토너 화상에 타이밍이 맞춰지는 것에 의해서, 이차 전사부(N2)를 향해서 급지된다.
토너 화상이 전사된 기록재(P)는 급지 부재 또는 기타에 의해서 정착 수단으로서의 정착 디바이스(110)를 향해서 급지된다. 정착 디바이스(110)는 미정착 토너 화상을 이송하는 기록재(P)를 가열 및 가압하고, 그에 따라 토너 화상을 기록재(P) 상에서 정착시킨다(용융시킨다). 그 후에, 기록재(P)는 화상 형성 장치(100)의 장치 주 조립체의 외부로 방출된다(출력된다).
또한, 일차 전사 단계 후에 감광성 드럼(1)의 표면 상에 남아 있는 토너(일차 전사 잔류 토너)는 감광성 부재 세정 수단으로서의 드럼 세정 디바이스(6)에 의해서 감광성 드럼(1)의 표면으로부터 제거 및 수집된다. 또한, 이차 전사 단계 후에 중간 전사 벨트(7)의 표면 상에 남아 있는 토너(이차 전사 잔류 토너)와 같은 침착 물질, 및 종이 분말은, 중간 전사 부재 세정 수단으로서의 벨트 세정 디바이스(174)에 의해서, 중간 전사 벨트(7)의 표면으로부터 제거 및 수집된다.
여기에서, 이러한 실시예에서, 중간 전사 벨트(7)는, 그 내부 주변 표면 측면으로부터 외부 주변 표면 측면까지, 수지 층, 탄성 층 및 표면 층으로 이루어진 3층 구조의 무한 벨트이다. 수지 층을 구성하는 수지 재료, 폴리이미드, 폴리카보네이트 또는 기타가 이용될 수 있다. 수지 층의 두께로서 70 내지 100 ㎛이 적합하다. 또한, 탄성 층을 구성하는 탄성 재료로서, 우레탄 고무, 클로로프렌 고무 또는 기타가 이용될 수 있다. 탄성 층의 두께로서 200 내지 250 ㎛이 적합하다. 표면 층의 재료로서, 중간 전사 벨트(7)의 표면에 대한 토너의 침착력을 감소시킴으로써, 이차 전사부(N2)에서 토너(화상)이 기록재(P) 상으로 용이하게 전사될 수 있게 하는 재료가 바람직하게 이용될 수 있다. 예를 들어, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 에폭시 수지 및 기타와 같은 하나 또는 둘 이상의 종류의 수지 재료를 이용할 수 있다. 또는, 탄성 재료 고무, 탄성중합체, 부틸 고무 및 기타와 같은 하나 또는 둘 이상의 종류의 탄성 재료를 이용할 수 있다. 또한, 탄성 재료 내의 분산 상태에서 표면 에너지를 줄이는 것에 의해서 윤활 특성을 향상시키는 재료와 같은 하나 또는 둘 이상의 종류의 분말 또는 입자의 재료, 또는 입자 크기가 상이하고 탄성 재료 내에 분산되는 하나 또는 둘 이상의 종류의 분말 또는 입자를 이용할 수 있다. 말하자면, 표면 층의 두께는 적절하게 5 내지 10 ㎛일 수 있다. 중간 전사 벨트(7)와 관련하여, 중간 전사 벨트(7)의 부피 비저항이 바람직하게 1x109 내지 1x1014 Ω.cm가 될 수 있도록, 카본 블랙과 같은 전기 저항 조정을 위한 전기전도성 제제를 중간 전사 벨트(7) 내에 첨가함으로써, 전기 저항이 조정된다.
또한, 이러한 실시예에서, 이차 전사 롤러(8)는, 코어 금속(기본 재료) 및 코어 금속 주위의 이온 전기 전도성 포옴 고무(NBR)로 형성된 탄성 층을 포함하는 것에 의해서 구성된다. 이러한 실시예에서, 이차 전사 롤러(8)의 외경은 24 mm이고 표면 조도(Rz)는 6.0 내지 12.0 ㎛이다. 또한, 이러한 실시예에서, N/N (23 ℃/50 %RH)에서 2 kV의 전압 인가 하에서 측정될 때, 이차 전사 롤러(8)의 전기 저항은 1x105 내지 1x107 Ω이다. 탄성 층의 경도는 Asker-C 경도와 관련하여 약 30 내지 40°이다. 또한, 이러한 실시예에서, 길이방향(폭방향)(즉, 기록재 급지 방향에 실질적으로 수직인 방향과 관련한 이차 전사 롤러(8)의 길이)에 대한 이차 전사 롤러(8)의 치수(폭)은 약 310 내지 340 mm이다. 이러한 실시예에서, 길이방향에 대한 이차 전사 롤러(8)의 치수는, 화상 형성 장치(100)에 의해서 급지가 보장되는 기록재의 폭(기록재 급지 방향에 실질적으로 수직인 방향과 관련된 길이)의 최대 치수(최대 폭)보다 길다. 이러한 실시예에서, 기록재(P)는 길이방향과 관련한 이차 전사 롤러(8)의 중심(라인)을 기초로 급지되고, 그에 따라, 화상 형성 장치(100)에 의해서 급지가 보장되는 모든 기록재(P)는 길이방향과 관련된 이차 전사 롤러(8)의 길이 범위 내에서 통과한다. 결과적으로, 다양한 크기를 갖는 기록재(P)를 안정적으로 급지할 수 있고 다양한 크기를 가지는 기록재(P) 상으로 토너 화상을 안정적으로 전사할 수 있다.
도 9는 이차 전사와 관련된 구성의 개략도이다. 이차 전사 롤러(8)는 이차 전사 대향 롤러(173)를 향해서 중간 전사 벨트(7)와 접촉되고, 그에 따라 이차 전사부(N2)를 형성한다. 인가 수단으로서, 다양한 전류 전압 값을 갖는 이차 전사 전압원(20)이 이차 전사 롤러(8)에 연결된다. 이차 전사 대향 롤러(173)가 전기적으로 접지된다(접지에 연결된다). 기록재(P)가 이차 전사부(N2)를 통과할 때, 토너의 정상 대전 극성에 반대되는 극성의 DC 전압인 이차 전사 전압이 이차 전사 롤러(8)에 인가되고, 그에 따라 이차 전사 전류가 이차 전사부(N2)에 공급되고, 그에 따라 토너 화상이 중간 전사 벨트(7)로부터 기록재(P) 상으로 전사된다. 이러한 실시예에서, 이차 전사 중에, 예를 들어, +20 내지 +80 μA의 이차 전사 전류가 이차 전사부(N2)를 통해서 유동된다. 말하자면, 이러한 실시예에서 이차 전사 대향 롤러(173)에 상응하는 롤러가 전사 부재로서 이용되고, 토너의 정상 대전 극성과 동일한 극성의 이차 전사 전압이 롤러에 인가되는 그리고 이차 전사 롤러(8)에 상응하는 롤러가 대향 전극으로서 사용되고 전기적으로 접지되는, 구성이 또한 이용될 수 있다.
이러한 실시예에서, 토너 화상 및 기록재(P)가 이차 전사부(N2)에 존재하지 않는 상태에서 취득된 이차 전사부(N2)(이러한 실시예에서, 원칙적으로 이차 전사 롤러(8))의 전기 저항에 관한 정보를 기초로, 이차 전사 중에 정전압 제어에 의해서 이차 전사 롤러(8)에 인가되는 이차 전사 전압이 설정된다. 또한, 이러한 실시예에서, 용지 통과 중에 이차 전사부(N2)를 통해서 흐르는 이차 전사 전류가 검출된다. 또한, 이차 전사 전류가 미리결정된 상한 이하가 되도록 그리고 미리결정된 하한 이상이 되도록(이하에서 단순히 "미리결정된 전류 범위"로 또한 지칭된다), 정전압 제어를 통해서 이차 전사 전압원(20)으로부터 출력되는 이차 전사 전압이 제어된다. 이러한 미리결정된 전류 범위는 여러 가지 정보의 단편을 기초로 설정될 수 있다. 이러한 정보의 여러 가지 단편은 또한, 예를 들어, 이하의 정보의 단편을 포함할 수 있다. 먼저, 그러한 정보는, 화상 형성 장치(100)의 주 조립체 내에 제공된 조작부(31)(도 10)에 의해서 또는 화상 형성 장치(100)에 통신 가능하게 연결된 개인용 컴퓨터와 같은 외부 장치(200)(도 10)에 의해서 지정된 조건에 관한 정보이다. 또한, 그러한 정보는 환경 센서(32)(도 10)의 검출 결과에 관한 정보이다. 또한, 정보는, 기록재(P)가 이차 전사부(N2)에 도달하기 전에 검출된 이차 전사부(N2)의 전기 저항에 관한 정보이다. 예를 들어, 미리결정된 전류 범위는, 화상 형성에서 사용되는 기록재(P)의 두께 및 폭에 관한 정보를 기초로 변경될 수 있다. 말하자면, 기록재(P)의 두께 및 폭에 관한 정보는 조작부(31) 또는 외부 장치(200)로부터 입력된 정보를 기초로 취득될 수 있다. 또는, 기록재(P)의 두께 및 폭을 검출하기 위한, 화상 형성 장치(100) 내에 제공된, 검출 수단에 의해서 취득된 정보를 기초로 제어를 또한 실행할 수 있다.
이러한 실시예에서, 그러한 제어를 실행하기 위해서, 이차 전사부(N2)(즉, 이차 전사 전압원(20) 또는 이차 전사 롤러(8))을 통해서 흐르는 전류(이차 전사 전류)를 검출하기 위한 전류 검출 수단(검출부)으로서의 전류 검출 회로(21)가 이차 전사 전압원(20)에 연결된다. 또한, 이차 전사 전압원(20)으로부터 출력되는 전압(이차 전사 전압)을 검출하기 위한 전압 검출 수단(검출부)으로서의 전압 검출 회로(22)가 이차 전사 전압원(20)에 연결된다. 이러한 실시예에서, 이차 전사 전압원(20), 전류 검출 회로(21) 및 전압 검출 회로(22)는 동일한 하이-전압 기재 내에 제공된다.
2. 제어 모드
도 8은 이러한 실시예의 화상 형성 장치(100)의 주요 부분의 제어 모드를 도시하는 개략적 블록도이다. 제어기(제어 회로)(50)는, 프로세싱을 실시하기 위한 주요 요소인 제어 수단으로서의 CPU(51) 및 저장 수단으로서 이용되는 RAM(52) 및 ROM(53)과 같은 메모리(저장 매체)를 포함하는 것에 의해서, 구성된다. 재기록 가능 메모리인 RAM(52)에서, 제어기(50)에 입력된 정보, 검출된 정보, 계산 결과 및 기타가 저장된다. ROM(53)에서, 미리 취득된 데이터 표 및 기타가 저장된다. CPU(51) 그리고 RAM(52) 및 ROM(53)과 같은 메모리가 그 사이에서 데이터를 전달 및 판독할 수 있다.
화상 형성 장치 및 개인용 컴퓨터와 같은 외부 장치(200) 내에 제공된 화상 판독 디바이스(미도시)가 제어기(50)에 연결된다. 또한, 화상 형성 장치(100) 내에 제공된 조작부(31)(조작 패널)에 제어기(50)가 연결된다. 조작부(31)는, 제어기(50)로부터의 제어에 의해서 사용자 또는 서비스 기사와 같은 조작자에게 다양한 정보의 단편을 디스플레이하기 위한 디스플레이부를 포함하는 것 그리고 조작자가 화상 형성 및 기타에 대한 다양한 설정을 입력하기 위한 입력부를 포함하는 것에 의해서, 구성된다. 또한, 이차 전사 전압원(20), 전류 검출 회로(21) 및 전압 검출 회로(22)가 제어기(50)에 연결된다. 이러한 실시예에서, 이차 전사 전압원(20)은 정전압 제어되는 DC 전압인 이차 전사 전압을 이차 전사 롤러(8)에 인가한다. 말하자면, 정전압 제어는, 전사부(즉, 전사 부재)에 인가되는 전압의 값이 실질적으로 일정한 전압 값이 되도록 하는 제어이다. 또한, 환경 센서(32)가 제어기(50)에 연결된다. 환경 센서(32)는 화상 형성 장치(100)의 케이싱 내의 온도 및 습도를 검출한다. 환경 센서(32)에 의해서 검출된 온도 및 습도에 관한 정보가 제어기(50)에 입력된다. 환경 센서(32)는, 화상 형성 장치(100)의 내측 및 외측 중 적어도 하나의 온도 및 습도 중 적어도 하나를 검출하기 위한 환경 검출 수단의 예이다. 화상 판독 디바이스 또는 외부 장치(200)로부터의 화상 정보 및 조작부(31) 또는 외부 장치(200)로부터의 제어 지시를 기초로, 제어기(50)는 화상 형성 장치(100)의 각각의 부분의 통합 제어를 실행하고, 화상 형성 장치(100)가 화상 형성 동작을 실행하게 한다.
여기에서, 화상 형성 장치(100)는, 하나의 시작 지시(인쇄 지시)에 의해서 시작되는 일련의 동작이고 화상이 하나의 기록재(P) 상에 또는 복수의 기록재(P) 상에 형성되고 출력되게 하는, 작업(인쇄 동작)을 실행한다. 그러한 작업은 화상 형성 단계, 예비-회전 단계, 화상들이 복수의 기록재(P) 상에 형성되는 경우의 용지(종이) 간격 단계, 및 사후-회전 단계를 일반적으로 포함한다. 화상 형성 단계는, 일반적으로, 실제로 형성되고 기록재(P) 상으로 출력되는 화상을 위한 정전기 화상의 형성, 토너 화상의 형성, 토너 화상의 일차 전사 및 토너 화상의 이차 전사가 실행되는 기간 내에 실시되고, 화상 형성 동안(화상 형성 기간)은 이러한 기간을 지칭한다. 구체적으로, 화상 형성 중의 타이밍은, 정전기 화상의 형성, 토너 화상 형성, 토너 화상의 일차 전사 및 토너 화상의 이차 전사의 각각의 단계가 실시되는 위치들 사이에서 상이하다. 예비-회전 단계는, 화상 형성 단계 이전에, 시작 지시의 입력으로부터 화상이 실제로 형성되도록 시작될 때까지의 예비적인 동작의 기간 내에 실시된다. 용지 간격 단계는, 화상들이 복수의 기록재(P) 상에 형성될 때(연속 화상 형성), 기록재(P)와 후속 기록재(P) 사이의 간격에 상응하는 기간에 실시된다. 사후-회전 단계는, 화상 형성 단계 후에 사후-동작(예비 동작)이 실시되는 기간에, 실시된다. 비-화상 형성(비-화상 형성 기간)은 화상 형성 기간(화상 형성 동안) 이외의 기간이고, 예비-회전 단계, 용지 간격 단계, 사후-회전 단계를 포함하며, 추가적으로, 화상 형성 장치(100)의 주 스위칭(전압원)의 턴-온 중의 또는 슬립 상태로부터의 복원 중의 예비적 동작인 예비-다수-회전 단계를 포함한다. 이러한 실시예에서, 비-화상 형성 중에, 이차 전사 전압의 초기 값을 설정하는 제어 및 용지 통과 중에 이차 전사 전류의 상한 및 하한(미리결정된 전류 범위)을 결정하는 제어가 실행된다.
3. 문제점
용지 통과 중에 전사 전류가 검출되고 이어서 전사 전압이 제어되는 경우에, 전형적으로, 전사 전류의 검출 및 전사 전압의 변경이 실행된다. 즉, 전사 전류 검출이 실행되는 검출 시간(제1 기간), 및 검출 시간 내의 전사 전류의 검출 결과를 기초로 전사 전압을 변경하기 위한 신호의 출력으로부터 그 응답이 주어질 때까지의 응답 시간(제2 기간)이 반복된다.
여기에서, 전사 전류가 전사 전류를 벗어나는 것에 대한 검출로부터 전사 전압의 변경이 종료될 때까지의 시간 지연이 있다. 그러한 이유로, 전사 전압의 변경이 종료될 때까지의 기간에 기록재가 전사부를 통과하는 그리고 전사 전류가 적절한 범위를 벗어나는 영역에서, 전사 전류의 과다 및 결핍으로 인한 화상 결함이 있다.
도 21은 전사 전압 및 전사 전류의 변경, 그리고 용지가 통과하는 동안 검출된 전사 전류가 하한 미만인 경우에 전사 전압이 변경될 때의 화상 결함의 발생을 개략적으로 도시한다. 말하자면, "선행 단부" 및 "후행 단부"는 기록재 급지 방향과 관련한 기록재의 선행 단부 및 후행 단부를 지칭한다.
도 21에 도시된 바와 같이, 기록재의 선행 단부에 인가된 전사 전압(V0)에서, 용지 통과 중의 전사 전류는 I0이고 하한(IL) 미만이다. 그에 따라, 전사 전류가 하한(IL)이 되도록, V0으로부터 전사 전압을 점진적으로 증가시키는 제어가 실행된다. 결과적으로, 작은 전사 전류로 인한 낮은 화상 밀도(화상 공극)는 제거되나, 섹션(A)에서, 낮은 화상 밀도가 발생된다.
또한, 도 21에 도시된 바와 같이, 연속 화상 형성 중에 전술한 바와 같은 낮은 화상 밀도가 기록재의 제1 용지 상에서 발생되는 경우에, 유사한 낮은 화상 밀도가 또한 후속 기록재 상에서 발생될 가능성이 높다. 이는, 동일 종류의 연속적인 화상 형성 중에 사용되는 복수의 기록재가 동일한 종류일 가능성이 높고 또한 기록재의 방치(-대기) 상태 및 기타가 실질적으로 동일할 가능성이 높기 때문이다. 말하자면, 도 21에서, 전사 전류의 결핍으로 인한 화상 결함이 예로서 설명되었으나, 유사한 문제가 또한 전사 전류의 과다로 인해서 화상 결함과 관련하여 발생될 수 있다.
따라서, 화상들이 복수의 기록재 상에 연속적으로 형성되는 연속 화상 형성 중에 전사 전류의 과다 및 결핍으로 인해서 유사한 화상 결함이, 복수의 기록재 상에서 반복적으로 발생되는 것을 억제하는 것이 요구되고 있다.
4. 이차 전사 전압 제어
다음에, 이러한 실시예의 이차 전사 전압 제어를 설명할 것이다. 도 11은 이러한 실시예에서 이차 전사 전압 제어의 과정의 개요를 도시하는 흐름도이다. 도 11에서, 작업이 실행될 때 제어기(50)에 의해서 실행되는 제어의 단편들 중에서, 이차 전사 전압 제어와 관련된 절차가 단순화된 방식으로 도시되었고, 작업 실행 중의 제어의 다른 많은 단편들은 도시하지 않았다.
먼저, 제어기(50)가 조작부(31) 또는 외부 장치(200)로부터 작업에 관한 정보를 취득할 때, 제어기(50)는 화상 형성 장치가 작업을 시작하게 한다(S101). 이러한 실시예에서, 이하의 정보 단편이 이러한 작업에 관한 정보에 포함된다. 즉, 정보의 단편은 조작자에 의해서 지정된 화상 정보, 화상이 형성되는 기록재(P)의 크기(폭, 길이), 기록재(P)가 코팅된 종이인지의 여부인지와 같은 기록재(P)의 표면 특성과 관련된 정보(종이 종류 카테고리)이다. 제어기(50)는 RAM(52)이 작업에 관한 이러한 정보를 저장하게 한다(S102).
이어서, 제어기(50)는 환경 센서(32)에 의해서 검출된 환경 정보를 취득한다(S103). 또한, ROM(53)에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 환경 정보와, 토너 화상을 중간 전사 벨트(7)로부터 기록재(P) 상으로 전사하기 위한 목표 전류(Itarget) 사이의 상호 관계를 나타내는 정보가 저장된다. 이러한 실시예에서, 이러한 정보는 대기 물 함량의 섹션의 각각에 대한 목표 전류(Itarget)를 보여주는 표 데이터로서 설정된다. 이러한 표 데이터는 실험 등에 의해서 미리 취득된 것이다. 말하자면, 제어기(50)는 환경 센서(32)에 의해서 검출된 환경 정보(온도, 습도)를 기초로 대기 물 함량을 취득할 수 있다. 제어기(50)는 환경 정보와 목표 전류(Itarget) 사이의 관계(상관관계)를 나타내는 정보로부터 환경에 상응하는 목표 전류(Itarget)를 취득하고, RAM(52)이 이러한 정보를 저장하게 한다(S104).
말하자면, 환경 정보에 따라 목표 전류(Itarget)가 왜 변경되는지에 관한 이유는, 토너의 대전량이 환경에 따라 달라지기 때문이다. 환경 정보와 목표 전류(Itarget) 사이의 관계를 나타내는 정보는 실험 등에 의해서 미리 취득된다. 여기에서, 토너의 대전량은, 환경 이외에도, 일부 경우에, 토너를 현상 디바이스(4)에 공급하는 타이밍 및 현상 디바이스(4)를 빠져 나오는 토너의 양과 같은 동작 이력에 의해서 영향을 받는다. 이러한 영향을 억제하기 위해서, 현상 디바이스(4) 내의 토너의 대전량이 특정 범위에 포함되는 값이 되도록, 화상 형성 장치(100)가 구성된다. 그러나, 환경 정보 이외의 다른 인자로서, 중간 전사 벨트(7) 상의 토너의 대전량에 영향을 미치는 인자를 알 때, 목표 전류(Itarget)가 또한 그러한 정보에 따라 변경될 수 있다. 또한, 화상 형성 장치(100)는 또한 토너 대전량을 측정하기 위한 측정 수단을 구비할 수 있고, 이러한 측정 수단에 의해서 취득된 토너 대전량에 관한 정보를 기초로, 목표 전류(Itarget)가 또한 변경될 수 있다.
이어서, 제어기(50)는, 토너 화상이 전사되는 기록재(P)가 이차 전사부(N2)에 도달하기 전에, 이차 전사부(N2)의 전기 저항에 관한 정보를 취득하고, 이어서 그 결과를 기초로 이차 전사 전압을 설정한다(S105). 이러한 실시예에서, 이차 전사부(N2)(원칙적으로, 이러한 실시예에서 이차 전사 롤러(8))의 전기 저항에 관한 정보가 ATVC에 의해서 취득되고, 그 결과를 기초로 이차 전사 전압이 설정된다. 즉, 이차 전사 롤러(8) 및 중간 전사 벨트(7)가 서로 접촉되는 상태에서, 미리결정된 전압 또는 미리결정된 전류가 이차 전압원(20)으로부터 이차 전사 롤러(8)에 인가된다. 또한, 미리결정된 전압이 공급될 때의 전류 값 또는 미리결정된 전류가 공급될 때의 전압 값이 검출되고, 전압과 전류 사이의 관계인 전압-전류 특성이 취득된다. 전압과 전류 사이의 이러한 관계는 이차 전사부(N2)(원칙적으로, 이러한 실시예에서 이차 전사 롤러(8))의 전기 저항에 따라 달라진다. 예를 들어, 전류가 전압에 대해서 선형적으로 변경되지 않고(즉, 전류가 전압에 비례하지 않고), 2차 이상인 다항식에 의해서 표현되는 바와 같은 방식으로 변경되는 경우에, 미리결정된 전압 또는 미리결정된 전류는 3개 이상의 레벨(값)을 포함한다. 이어서, S104에서 RAM(52)에 저장된 목표 전류(Itarget) 및 취득된 전압-전류 특성을 기초로, 제어기(50)는, 이차 전사부(N2) 내에 기록재(P)가 없는 상태에서, 목표 전류(Itarget)를 흐르게 하는데 필요한 전압 값(Vb)을 취득한다. 이러한 전압 값(Vb)은 이차 전사부 공유 전압에 상응한다. 또한, ROM(53)에서, 도 13에 도시된 바와 같이, 기록재 공유 전압(Vp)을 취득하기 위한 정보가 저장된다. 이러한 실시예에서, 이러한 정보는 대기 물 함량과 기록재(P)의 기본 중량의 각각의 섹션에 대한 기록재 공유 전압(Vp) 사이의 관계를 보여주는 표 데이터로서 설정된다. 기록재 공유 전압(Vp)을 취득하기 위한 이러한 표 데이터는 실험에 의해서 미리 취득된다. 말하자면, 제어기(50)는 환경 센서(32)에 의해서 검출된 환경 정보(온도, 습도)를 기초로 대기 물 함량을 취득할 수 있다. 제어기(50)는, S102에서 취득된 작업에 관한 정보에 포함된 기록재(P)의 기본 중량에 관한 정보 및 S103에서 취득된 환경 정보를 기초로, 표 데이터로부터 기록재 공유 전압(Vp)을 취득한다. 이어서, 제어기(50)는, 용지 통과 중에 이차 전사 전압원(20)으로부터 이차 전사 롤러(8)에 인가되는 이차 전사 전압(Vn)의 초기 값(n은 기록재(P)가 n-번째 용지(기록재)라는 것을 나타내고 초기 값은 이러한 경우에 1이다)으로서, 전술한 Vb 및 Vp의 합계인, Vb + Vp를 취득하고, 이러한 (Vb + Vp)는 RAM(52)에 저장된다. 이러한 실시예에서, 이차 전사 전압(Vn)의 초기 값은 기록재(P)가 이차 전사부(N2)에 도달할 때까지 취득되고, 제어기(50)는, 기록재(P)가 이차 전사부(N2)에 도달하는 때의 타이밍을 위해서 준비된다.
말하자면, 기록재 공유 전압(기록재(P)의 전기 저항에 상응하는 전사 전압)(Vp)은 또한, 기록재(P)의 두께와 관련된 정보(기본 중량) 이외의 인자로서, 기록재(P)의 표면 특성을 변경한다. 그러한 이유로, 기록재 공유 전압(Vp)이 또한 기록재(P)의 표면 특성과 관련된 정보에 따라 변경되도록, 표 데이터가 또한 설정될 수 있다. 또한, 이러한 실시예에서, 기록재(P)의 두께와 관련된 정보(그리고 추가적으로 기록재(P)의 표면 특성과 관련된 정보)가 S101에서 얻어진 작업에 대한 정보에 포함된다. 그러나, 화상 형성 장치(100)는 또한 기록재(P)의 두께 및 기록재(P)의 표면 특성을 검출하기 위한 측정 수단을 구비할 수 있고, 이러한 측정 수단에 의해서 취득된 정보를 기초로, 기록재 공유 전압(Vp)이 또한 취득될 수 있다.
이어서, 제어기(50)는 용지 통과 중에 이차 전사 전류의 상한 및 하한(미리결정된 전류 범위)을 결정하기 위한 프로세스를 실시한다(S106). ROM(53)에서, 도 14에 도시된 바와 같이, 화상 결함 억제의 관점으로부터 용지가 통과하는 중에 이차 전사부(N2)를 통과할 수 있는 전류의 범위를 취득하기 위한 정보가 저장된다. 이러한 실시예에서, 이러한 정보는 대기 물 함량과 용지 통과 중에 이차 전사부(N2)를 통과할 수 있는 전류의 상한 및 하한 사이의 관계를 보여주는 표 데이터로서 설정된다. 이러한 표 데이터는 실험 등에 의해서 미리 취득된다. 제어기(50)는, S103에서 취득된 환경 정보를 기초로, 표 데이터로부터 용지 통과 중의 이차 전사 전류의 미리결정된 전류 범위를 취득한다.
말하자면, 용지 통과 중에 이차 전사부(N2)를 통과할 수 있는 전류의 범위는 기록재(P)의 치수(폭)에 따라 변경된다. 도 14에서, 예로서, 기록재(P)가 A4 크기 및 90 g/m2 의 기본 중량에 상응하는 297 mm 치수(폭)의 종이라고 가정하여 표 데이터가 설정된다. 여기에서, 기록재(P)가 이차 전사부(N2)를 통과할 때 전사부를 통해서 흐르는 전류로서, 용지-통과-부분 전류 및 비-용지-통과-부분 전류가 있다. 용지-통과-부분 전류는, 기록재(P)가 기록재(P)의 급지 방향에 실질적으로 수직인 방향과 관련하여 이차 전사부(N2)를 통과하는 영역("용지-통과 부분)을 통해서 흐르는 전류이다. 또한, 비-용지-통과-부분 전류는, 기록재(P)가 기록재 급지 방향에 실질적으로 수직인 방향과 관련하여 이차 전사부(N2)를 통과하지 않는 영역("비-용지-통과 부분)을 통해서 흐르는 전류이다. 용지 통과 중에 검출될 수 있는 전류는 용지-통과-부분 전류 및 비-용지-통과-부분 전류의 합이다. 그러한 이유로, 기록재(P)의 모든 크기, 통과 용지를 통과하는 이차 전사 전류의 적절한 미리결정된 전류 범위가 미리 취득되고, 이어서 시트 통과 중의 이차 전사 전류가 미리결정된 전류 범위로 제어되고, 그에 따라 용지-통과 부분을 통해서 흐르는 전류가 적절한 범위에서 제어될 수 있다.
또한, 화상 결함 억제의 관점으로부터, 용지 통과 중에 이차 전사부(N2)를 통과할 수 있는 전류의 범위가 일부 경우에 또한 환경 정보 이외의 인자로서 기록재(P)의 두께 및 표면 특성에 따라 변경된다. 그러한 이유로, 용지 통과 중에 이차 전사부를 통과할 수 있는 전류의 범위가 기록재(P)의 두께와 관련된 정보(기본 중량) 또는 기록재(P)의 표면 특성과 관련된 정보에 따라 선택될 수 있도록, 표 데이터가 또한 설정될 수 있다. 또한, 용지 통과 중에 이차 전사부(N2)를 통과할 수 있는 전류의 범위가 또한 계산 식으로서 설정될 수 있다. 예를 들어, 용지 통과 중에 이차 전사부(N2)를 통과할 수 있는 전류의 범위는, 기록재(P)의 크기의 각각에 대해서 설정된, 환경 정보, 기록재(P)의 두께와 관련된 정보(기본 중량) 및 기록재(P)의 표면 특성과 관련된 정보에 따라 전류의 범위를 지정하는 표 데이터 또는 계산식에 의해서 결정될 수 있다.
이어서, 기록재(P)의 n번째 용지(초기 값으로서 n = 1)가 이차 전사부(N2)에 도달할 때(S107), 제어기(50)는, 용지 통과 중에, 이차 전사 전압원(20)이 이차 전사 전압(Vn)(초기 값으로서 n = 1)을 이차 전사 롤러(8)에 인가하게 한다(S108). 이어서, 제어기(50)는 용지 통과 중에 전류 검출 회로(21)에 의해서 검출된 이차 전사 전류(In)(초기 값으로서 n = 1)의 검출 결과를 취득한다(S109). 이어서, 제어기(50)는 이차 전사 전류(In)와 S106에서 결정된 미리결정된 전류 범위를 비교하고, 필요에 따라, 이차 전사 전압원(20)으로부터 출력된 이차 전사 전압을 교정한다(S110, S111). 이러한 실시예에서, 용지 통과 중에 전류 검출 회로(21)에 의해서 검출된 전류가 미리결정된 전류 범위를 벗어나는 경우에, 제어기(50)는, 검출된 전류가 미리결정된 전류 범위 이내의 값이 되도록, 이차 전사 전압을 점진적으로 변경한다. 이러한 동작은, 전류가 미리결정된 검출 시간(제1 기간) 내에 검출되도록, 그리고 이어서 그 검출 결과를 기초로, 검출 시간(제1 기간)에 후속되는 미리결정된 검출 시간(제2 기간) 내에 이차 전사 전압이 변경되도록 동작을 반복하는 것에 의해서 실시된다. 또한, 이러한 동작은, 검출 시간(제1 기간) 내에 전류 검출 회로(21)로부터 입력된 전류의 검출 결과를 나타내는 신호를 기초로, 전압 전류 변경 신호를 제어기(50)로부터 이차 전사 전압원(20)에 출력하는 것에 의해서 실행된다.
도 20은, 용지가 통과 중에 검출된 이차 전사 전류가 하한 미만인 경우에 이차 전사 전압이 변경될 때의 이차 전사 전압 및 이차 전사 전류의 변경을 개략적으로 도시한다. 도 20에 도시된 바와 같이, 미리결정된 이차 전사 전압이 8 ms((응답 시간) + (검출 시간)) 동안 인가될 때 이차 전사 전류가 여전히 하한 미만인 경우에, 이차 전사 전압이 이하의 방식으로 변경된다. 즉, 이차 전사 전압은, 미리결정된 전압 변동 범위(ΔV)(이러한 실시예에서 100 V)를 미리결정된 이차 전사 전압에 부가하는 것에 의해서 취득된 이차 전사 전압으로 변경된다. 또한, 이차 전사 전압의 이러한 변경은, 용지 통과 중에 검출된 이차 전사 전류가 하한에 도달할 때까지, 반복적으로 실행된다. 이는 또한, 용지 통과 중에 검출되는 이차 전사 전류가 상한을 초과하는 경우, 그리고 예를 들어, 미리결정된 이차 전사 전압이 8 ms((응답 시간) + (검출 시간)) 동안 인가될 때 이차 전사 전류가 여전히 상한 초과인 경우에 적용되고, 이차 전사 전압은 이하의 방식으로 변경된다. 즉, 이차 전사 전압은, 미리결정된 전압 변동 범위(ΔV)(이러한 실시예에서 100 V)를 미리결정된 이차 전사 전압으로부터 차감하는 것에 의해서 취득된 이차 전사 전압으로 변경된다. 또한, 이차 전사 전압의 이러한 변경은, 용지 통과 중에 검출된 이차 전사 전류가 상한에 도달할 때까지, 반복적으로 실행된다.
말하자면, 검출 시간 및 응답 시간이 가능한 범위까지 바람직하게 단축될 수 있는데, 이는, 이차 전사 전류가 미리결정된 전류 범위를 벗어나고 그에 따라 화상 결함이 발생될 수 있는 가능성이 감소될 수 있는 시간(영역) 때문이다. 비록 검출 시간 및 응답 시간이 하이 전압 기재의 성능에 따라 달라지지만, 검출 시간 및 응답 시간의 각각이 8 msec로 설정되었다. 말하자면, 도 20에 도시된 바와 같이, 이차 전사 전압이 변경되는 경우에, 이차 전사 전압이 목표 값을 초과하는 값까지 일단 증가되도록 그리고 이어서 목표 값까지 감소되도록 하는 오버슈트(overshoot)가 발생될 때, 이차 전사 전류에서 오버슈트가 또한 발생된다. 그러한 오버슈트가 발생된 경우에도 이차 전사 전류가 정상 상태로 수렴된 후에, 이차 전사 전류가 검출될 수 있도록, 응답 시간이 바람직하게 설정된다.
따라서, 기록재(P)의 n번째 용지(초기 값으로서 n = 1)의 통과 중에 검출된 이차 전사 전류가 미리결정된 전류 범위 이내에 있지 않는 경우에(S110: 아니오), 이차 전사 전류가 미리결정된 전류 범위 이내가 되도록, 이차 전사 전압(Vn)을 Vn'으로 교정하는 것이 이루어진다(S111). 그 후에, n번째 기록재(P) 상의 화상 형성이 종료되고(S112), 화상이 (n+1)번째 기록재(P) 상에 형성될 때(S113), 이하의 프로세스가 실행된다. 즉, 제어기(50)는, 용지 통과 중에 n번째 기록재(P)에 대한 교정 후에, 이차 전사 전압(Vn')에서 (n+1)번째 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압(Vn+1)을 설정한다(S114). 다른 한편으로, n번째(초기 값으로서 n = 1) 기록재(P)의 통과 중에 검출된 이차 전사 전류가 미리결정된 전류 범위 이내인 경우에(S110: 예), 이차 전사 전압(Vn)은 교정되지 않는다. 그 후에, n번째 기록재(P) 상의 화상 형성이 종료되고(S115), 화상이 (n+1)번째 기록재(P) 상에 형성될 때(S116), 이하의 프로세스가 실시된다. 즉, 제어기(50)는, n번째 기록재(P)의 통과 중에 이차 전사 전압(Vn)과 실질적으로 동일한 전압 값에서 (n+1)번째 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압(Vn+1)을 설정한다(S117). 그 후에, 작업 내의 모든 기록재(P) 상의 화상 형성이 종료될 때(S113, S116), 작업의 동작이 종료된다.
5. 효과
도 15는 이차 전사 전압 및 이차 전사 전류의 변경 그리고, 전술한 바와 같이 이러한 실시예에서 이차 전사 전압 제어가 실행되지 않는 비교예의 화상 결함 발생 상태를 개략적으로 도시한다. 도 15에서, 연속적 화상 형성이 23 ℃ 및 50 %RH의 대기 환경(물 함량: 8.9 g/kg)에서 기록재(P)로서 90 g/m2의 A4-크기 종이를 이용하여 실행되고, 제1 기록재(P)의 통과 중에 검출된 이차 전사 전류가 하한 미만인 경우의 예가 도시되어 있다. 이러한 경우에, 미리결정된 전류 범위의 하한은 30 μA이고 미리결정된 전류 범위의 상한은 50 μm이다(도 14). 또한, 이러한 경우에, 목표 전류(Itarget)는 40 μA(도 12)이고, 이러한 목표 전류(Itarget)를 이용하여 취득된 이차 전사부 공유 전압(Vb)은 1000 V이다. 또한, 이러한 경우에, 기록재 공유 전압(Vp)은 500 V(도 13)이고, Vb과 Vp의 합인 이차 전사 전압의 초기 값은 1500 V이다. 또한, 이차 전사 전압이 제1 기록재(P)의 선행 단부에 인가될 때 검출되는 이차 전사 전류는 20 μA이다. 이는, 기록재(P)와 관련하여 도 5에 도시된 바와 같은 기록재 공유 전압(Vp)이 검출될 때, 기본 중량이 동일하나 전기 저항이 극도로 큰 경우에 발생되거나, 유사한 경우에 발생된다.
도 15에 도시된 예에서, 제1 기록재(P)의 선행 단부의 통과 중에 검출되는 이차 전사 전류는 20 μA이고 그에 따라, 하한인 30 μA 미만이다. 그러한 이유로, 이차 전사 전압이 1600 V(1500 V + ΔV (= 100 V))로 변경되고, 이어서 이차 전사 전류의 검출이 다시 실행된다. 그 후에, 이차 전사 전류가 하한에 도달할 때까지, 모든 이차 전사 전압(ΔV)(= 100 V)이 증가되도록, 이차 전사 전압이 변경된다. 이러한 예에서, 이차 전사 전압이 2200 V에 도달하는 경우에, 이차 전사 전류는, 하한인 30 μA 에 도달하는 것으로서 간주된다. 즉, 이러한 경우에, 이차 전사 전압의 변경이 7차례 실행된다. 이어서, 이차 전사 전류가 하한에 도달된 후에 이차 전사 전압의 변경이 중단되고, 이차 전사 전압은 2200 V에서 유지되고, 이어서 토너 화상의 이차 전사 바이어스가 제1 기록재(P)의 후행 단부를 향해서 실행된다.
따라서, 도 15의 예에서, 전사 전류의 결핍으로 인한 화상 결함은, 이차 전사 전류가 20 μA인 기록재(P)의 선행 단부로부터 이차 전사 전류가 하한인 30 μA에 도달하는 위치까지 섹션(A) 내에서 발생된다.
또한, 이러한 비교예에서, 도 15에 도시된 바와 같이, 연속 화상 형성 동안 제1 기록재(P)의 통과 중에 검출된 이차 전사 전류가 하한 미만인 경우에, 제2 및 그 이후의 기록재(P)의 통과 중에 이차 전사 전류가 또한 하한 미만일 가능성이 크다. 도 15에 도시된 예에서, 제2 기록재(P)의 선행 단부의 통과 중에, 제1 기록재(P)의 선행 단부의 통과 중의 이차 전사 전압과 유사한 1500 V의 이차 전사 전압이 인가된다. 이러한 경우에, 제2 기록재(P)의 선행 단부의 통과 중에, 제1 기록재(P)의 선행 단부의 통과 중의 이차 전사 전류와 유사한 20 μA의 이차 전사 전류가 검출된다. 따라서, 또한 제2 기록재(P)와 관련하여, 제1 기록재(P)의 경우와 유사하게, 전사 전류의 결핍으로 인한 화상 결함은, 이차 전사 전류가 20 μA인 기록재(P)의 선행 단부로부터 이차 전사 전류가 하한인 30 μA에 도달하는 위치까지 섹션(B) 내에서 발생된다. 전사 전류의 결핍으로 인한 유사한 화상 결함이 제3 및 그 이후의 기록재(P)에서 계속된다(도 15에서 제3 기록재(P)에 대한 섹션(C)).
도 15에 도시된 바와 같이, 연속 화상 형성 중에 복수의 기록재(P)에서 유사한 전사 전류 결핍이 왜 발생되는 지에 대한 이유는 다음과 같이 고려될 수 있을 것이다. 즉, 연속 화상 형성 중에 사용되는 복수의 기록재(P)가 동일한 종류일 가능성이 높다. 또한, 복수의 기록재(P)는, 팩(pack)으로부터 취해진 후에의 방치 시간에 있어서 큰 차이가 없고 실질적으로 동일한 물 함량을 가질 가능성이 높다. 즉, 연속 화상 형성 중에 사용되는 기록재의 전기 저항이 실질적으로 동일할 가능성이 높고, 그에 따라, 동일 전사 전압이 인가되는 경우에 유사한 전사 전류 결핍이 발생될 가능성이 높다.
그에 따라, 이러한 실시예에서, 연속 화상 형성에서 특정 기록재(P)의 통과 중에 검출되는 이차 전사 전류가 미리결정된 전류 범위를 벗어나고 이차 전사 전압의 교정이 실행되는 경우에, 후속 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압은 교정 후의 이차 전사 전압을 기초로 결정된다. 특히, 이러한 실시예에서, 후속 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압은, 교정 후의 실질적으로 동일한 이차 전사 전압인 전압 값이다. 결과적으로, 연속 화상 형성 중에 복수의 기록재(P) 상의 전사 전류 결핍으로 인한 화상 결함의 반복적 발생이 억제될 수 있다.
도 16은, 연속 화상 형성이 이러한 실시예에 따라 실행되는 경우의, 도 15와 유사한 개략도이다. 도 16은 연속 화상 형성이 도 15에 도시된 비교예에서와 동일한 조건에서 실행되는 경우의 예를 도시한다. 즉, 연속적 화상 형성이 23 ℃ 및 50 %RH의 대기 환경(물 함량: 8.9 g/kg)에서 기록재(P)로서 90 g/m2의 A4-크기 종이를 이용하여 실행되고 첫 번째 기록재(P)의 통과 중에 검출된 이차 전사 전류가 하한 미만인 경우의 예가 도시되어 있다. 이러한 경우에, 도 15의 예에서와 유사하게, 미리결정된 전류 범위의 하한은 30 μA이고 미리결정된 전류 범위의 상한은 50 μm이다. 목표 전류(Itarget)는 40 μA이고, 이차 전사부 공유 전압(Vb)은 1000 V이다. 기록재 공유 전압(Vp)은 500 V이고, 이차 전사 전압의 초기 값(Vb+Vp)은 1500 V이다. 또한, 이차 전사 전압이 제1 기록재(P)의 선행 단부에 인가될 때 검출되는 이차 전사 전류는 20 μA이다. 또한, 도 16에 도시된 예에서, 도 15에 도시된 예와 유사하게, 제1 기록재(P)의 선행 단부의 통과 중에 검출된 이차 전사 전류는 20 μA이다.
도 16의 예에서, 제1 기록재(P)와 관련하여, 도 15에 도시된 거동과 유사한 거동이 나타난다. 즉, 제1 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 1500 V의 이차 전사 전압에서, 용지 통과 중에 검출되는 이차 전사 전류는 20 μA이고 그에 따라, 하한인 30 μA 미만이다. 그러한 이유로, 이차 전사 전압은 점진적으로 증가되도록 변경되고, 결과적으로 교정 후의 이차 전사 전압이 2200 V인 시간에, 검출된 이차 전사 전류는 하한인 30 μA에 도달한다.
이어서, 이러한 실시예에서, 도 16에서 도시된 바와 같이, 제2 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압은, 선행 기록재(P)인 제1 기록재(P)의 통과 동안의 교정 이후의 이차 전사 전압을 기초로 결정된다. 특히, 이러한 실시예에서, 제2 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압은 2200 V이고(즉, 제1 기록재(P)의 후행 단부에 인가되는 이차 전사 전압), 이는 선행 기록재(P)인 제1 기록재(P)의 통과 중의 교정 이후의 이차 전사 전압이다. 결과적으로, 제2 기록재(P)의 통과 중에 검출된 이차 전사 전류는, 제2 기록재(P)의 선행 단부로부터, 하한인 30 μA에 도달한다. 따라서, 도 15에 도시된 예에서와 같은 제2 기록재(P)의 선행 단부측의 전사 전류의 결핍으로 인한 화상 결함의 발생을 억제할 수 있다.
유사하게, 또한 제3 및 그 이후의 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압과 관련하여, 연관된 선행 기록재(P)의 용지 통과 중에 인가된 이차 전사 전압(즉, 선행 기록재(P)의 후행 단부에 인가된 이차 전사 전압)이 계속된다. 결과적으로, 또한 제3 및 그 이후의 기록재(P)와 관련하여, 각각의 기록재(P)의 선행 단부 측의 전사 전류 결핍으로 인한 화상 결함의 발생을 억제할 수 있다.
그에 따라, 이러한 실시예에서, 용지 통과 중에 검출되는 이차 전사 전류가 미리결정된 전류 범위 이내가 되도록 이차 전사 전압의 교정이 실행되는 경우에, 후속 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압은 교정 후의 이차 전사 전압을 기초로 결정된다. 특히, 이러한 실시예에서, 후속 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압은, 교정 후의 실질적으로 동일한 이차 전사 전압인 전압 값이다. 결과적으로, 연속 화상 형성 중에 많은 기록재(P) 상의 이차 전사 전류의 과다 및 결핍으로 인한 화상 결함의 발생을 억제할 수 있다.
말하자면, 도 16에서, 이차 전사 전류가 하한 미만인 경우가 예로서 설명되나, 이차 전사 전류가 상한을 초과하는 경우에도 유사한 제어가 실행될 수 있다. 예를 들어, 제1 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압에서, 일부 경우에 용지 통과 중에 검출된 이차 전사 전류가 상한을 초과한다. 이러한 경우에, 이차 전사 전압은 점진적으로 감소되도록 변경되며, 그에 따라 최종적으로 검출된 이차 전사 전류는 상한에 도달한다. 또한 제2 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압은, 제1 기록재(P) 통과 중의 교정 이후의 이차 전사 전압(즉, 제1 기록재(P)의 후행 단부에 인가된 이차 전사 전압)으로 설정된다.
또한, 이러한 실시예에서, 이차 전사 전압이 연속 화상 형성에서 특정 기록재(P)의 통과 중에 교정되는 경우에, 후속 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압은, 교정 후의 이차 전사 전압과 실질적으로 동일한 전압 값이나, 이러한 것으로 제한되는 것은 아니다. 교정 후의 이차 전사 전압을 기초로 화상 결함을 억제하는데 있어서, 이차 전사 전압만이 요구될 수 있다. 즉, 이차 전사 전류가 특정 기록재(P)의 통과 중에 하한 미만이고 이어서 절댓값이 증가되도록 이차 전사 전압이 교정되는 경우에, 전압 값이 그 절댓값에서 교정 전의 이차 전사 전압보다 클 것만이 요구될 수 있고, 이는 이차 전사 전류가 상한을 초과하지 않도록 설정된다. 또한, 이차 전사 전류가 특정 기록재(P)의 통과 중에 하한을 초과하고 이어서 절댓값이 감소되도록 이차 전사 전압이 교정되는 경우에, 전압 값이 그 절댓값에서 교정 전의 이차 전사 전압보다 작을 것만이 요구될 수 있고, 이는 이차 전사 전류가 상한 미만이 되지 않도록 설정된다.
또한, 이러한 실시예에서, 기록재(P)의 통과 중에 인가되는 이차 전사 전압의 초기 값은 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압인 것으로 설명되나, (토너 화상이 전사될 수 있는) 화상 형성 영역의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압이 되는 것만이 요구될 수 있다. 유사하게, 이러한 실시예에서, 선행 기록재(P)의 통과 중에 인가되는 (교정 후의 이차 전사 전압을 포함하는) 이차 전사 전압이 각각의 기록재(P)의 후행 단부에 인가되는 이차 전사 전압으로서 설명되지만, 화상 형성 영역의 후행 단부에 인가되는 이차 전사 전압이 되는 것만이 요구될 수 있다.
또한, 이러한 실시예에서, 이차 전사 전압이 연속 화상 형성에서 특정 기록재(P)의 통과 중에 교정되는 경우에, 특정 기록재(P) 직후에 통과되는 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압은 교정 후의 이차 전사 전압을 기초로 결정되나, 이러한 것으로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 다른 제어의 변경 또는 기타와의 관계의 관점에서, 이차 전사 전압은 또한, 교정 후의 이차 전사 전압을 기초로, 교정 직후에 통과된 기록재(P) 이후에 통과되는 기록재(P)(예를 들어, 교정 직후에 통과되는 기록재에 후속되는 기록재(P))의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압으로부터 결정된다. 또한, 이차 전사 전압이 연속 화상 형성에서 용지 통과 중에 교정될 가능성이 있는 제1 기록재(P)는 연속 화상 형성에서 제1 기록재(P)로 제한되지 않는다. 이차 전사 전압이 연속 화상 형성에서 임의의 제1 기록재(P)의 통과 중에 교정되는 경우에, 제1 기록재(P) 이후에 통과되는 제2 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압이 결정될 수 있다.
따라서, 이러한 실시예에 따른 화상 형성 장치(100)는 전사부(N2)를 통해서 흐르는 전류를 검출하기 위한 검출 수단(21)을 포함한다. 또한, 화상 형성 장치(100)는 제어 수단(50)을 포함하고, 그러한 제어 수단은 전사 전압이 미리결정된 전압 값으로 정전압 제어되게 할 뿐만 아니라, 검출 수단(21)에 의해서 검출된 전류가 미리결정된 전류 범위 이내가 되도록 전사 전압을 변경할 수 있다. 또한, 화상들이 복수의 기록재(P) 상에 연속적으로 형성되는 연속 화상 형성 중에 제1 기록재(P)가 전사부(N2)를 통과할 때 전사 전압이 변경되는 경우에, 제어 수단(50)은, 제1 기록재(P)가 전사부(N2)를 통과할 때의 변경 후의 전사 전압을 기초로, 제1 기록재(P) 이후에 전사부(N2)를 통과하는 제2 기록재(P)의, 전사부(N2)를 통해서, 통과하는 동안의 전사 전압의 초기 값을 결정한다. 이러한 실시예에서, 제1 기록재(P)가 전사부(N2)를 통과할 때 전사 전압의 절댓값이 증가되도록 제어 수단(50)이 전사 전압을 변경하는 경우에, 제어 수단(50)은, 전사부(N2)를 통한 제1 기록재(P)의 통과 중의 전사 전압보다 절댓값이 큰 전압 값으로 전사부(N2)를 통한 제2 기록재(P)의 통과 중의 전사 전압의 초기 값을 설정한다.
또한, 제1 기록재(P)가 전사부(N2)를 통과할 때 전사 전압의 절댓값이 감소되도록 제어 수단(50)이 전사 전압을 변경하는 경우에, 제어 수단(50)은, 전사부(N2)를 통한 제1 기록재(P)의 통과 중의 전사 전압보다 절댓값이 작은 전압 값으로 전사부(N2)를 통한 제2 기록재(P)의 통과 중의 전사 전압의 초기 값을 설정할 수 있다. 이러한 실시예에서, 제어 수단(50)은, 전사부(N2)를 통한 제1 기록재(P)의 통과 중의 전술한 변경 이후의 전사 전압과 실질적으로 동일한 전압 값으로, 전사부(N2)를 통한 제2 기록재(P)의 통과 중의 전사 전압의 초기 값을 설정한다. 또한, 이러한 실시예에서, 연속 화상 형성 중에 제어 수단(50)이 전사부(N2)를 통한 특정 기록재(P)의 통과 중의 전사 전압을 변경하지 않는 경우에, 제어 수단(50)은, 전사부(N2)를 통한 특정 기록재(P)의 통과 중의 전사 전압과 실질적으로 동일한 전압 값으로 전사부(N2)를 통한 후속 기록재(P)의 통과 중의 전사 전압의 초기 값을 설정한다.
전술한 바와 같이, 이러한 실시예에 따라, 연속 화상 형성 중에, 이차 전사 전류가 미리결정된 전류 범위 이내가 될 때까지의 기간에 발생되는, 이차 전사 전류의 과다 및 결핍으로 인한, 유사한 화상 결함이 반복적으로 발생되는 것을 억제할 수 있다.
[실시예 2]
다음에, 본 발명의 다른 실시예를 설명할 것이다. 이러한 실시예의 화상 형성 장치의 기본적인 구성 및 동작은 실시예 3의 화상 형성 장치의 구성 및 동작과 동일하다. 따라서, 이러한 실시예의 화상 형성 장치에서, 실시예 3의 것과 동일한 또는 상응하는 기능 또는 구성을 갖는 요소는 실시예 3의 것과 동일한 참조 번호 또는 심볼에 의해서 표시되고, 상세하게 설명되지 않을 것이다.
실시예 3에서, 이차 전사 전압의 교정이 연속 화상 형성에서 특정 기록재(P)의 통과 중에 이루어지는 경우에, 후속 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압으로서, 교정 후의 이차 전사 전압과 실질적으로 동일한 전압 값이 이용되었다. 다른 한편으로, 이러한 실시예에서, 후속 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압으로서, 선행 기록재(P)의 통과 중의 교정 후의 이차 전사 전압에 미리결정된 계수를 곱함으로써 얻어진 전압 값이 이용된다.
말하자면, 실시예 3에서, 연속적 화상 형성이 23 ℃ 및 50 %RH의 대기 환경(물 함량: 8.9 g/kg)에서 기록재(P)로서 90 g/m2의 A4-크기 종이를 이용하여 실행되는 경우가 예로서 설명되었다. 다른 한편으로, 이러한 실시예에서, 화상 형성 장치(100)의 대기 환경이 23 ℃ 및 5 %RH의 대기 환경(물 함량: 0.88 g/kg)과 같이 극기 건조한 대기 환경인 경우가 예로서 설명될 것이다.
23 ℃ 및 5 %RH의 대기 환경과 같이 극히 건조한 대기 환경에서, 기록재 카셋트(11) 내에 수용된 기록재(용지)(P)의 번들에서, 물 함량은 일부 경우에 적층 방향과 관련하여 최상부 기록재(P)와 번들의 중심에 배치된 기록재(P) 사이에서 크게 다르다. 도 17은 기록재 카셋트(11) 내에 수용된 종이의 용지(기록재(P))의 번들 중의 최상부 종이로부터 하나씩 종이의 물 함량을 보여주는 그래프이다. 이러한 실시예에서, 예로서, 기록재 카셋트(11) 내의 수용으로부터의 종이 용지의 방치 시간이 2.5 시간인 경우가 도시되어 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 물 함량은 최상부 종이에서 4.0 %이고, 최상부 종이로부터 5번째 종이는 5.5 %이고, 최상부 종이로부터 10번째 종이는 6.0 %이고, 최상부 종이로부터 20번째 종이는 6.2 %이고, 최상부 종이로부터 100번째 종이는 6.2 %이다. 즉, 극히 건조한 대기 환경에서 기록재 카셋트(11) 내의 종이 번들 중의 종이의 물 함량과 관련하여, 물 함량은 최상부 종이, 5번째 종이 및 10번째 종이 사이에서 크게 다르며, 10번째 종이와 마지막 종이의 물 함량 사이에는 실질적으로 차이가 없다. 말하자면, 팩에서 취해진 전술한 종이 번들 직후의 종이 용지의 각각의 물 함량은 20번째 및 그 이후의 종이 용지의 물 함량과 동일한 6.2%이다.
따라서, 이러한 실시예에서, 기록재 카셋트(11) 내에 수용된 기록재(P)의 번들 내의 기록재(P)의 물 함량의 큰 불균형과 같은 환경에서, 이하의 이차 전사 전압 제어가 실행된다. 즉, 이러한 실시예에서, 이차 전사 전압의 교정이 특정(선행) 기록재의 통과 중에 이루어지는 경우에 후속 기록재의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압은, 교정 후의 이차 전사 전압과 미리결정된 계수를 곱함으로써 얻어진 전압 값으로 설정된다. 특히, 이러한 실시예에서, 교정 전의 이차 전사 전압으로부터의 교정 범위가 감소되도록, 계수가 사용된다.
도 18은, 연속 화상 형성이 이러한 실시예에 따라 실행되는 경우에 이차 전사 전류의 변경 및 이차 전사 전압의 변경을 개략적으로 도시한다. 도 18에서, 연속적 화상 형성이 23 ℃ 및 5 %RH의 대기 환경(물 함량: 0.88 g/kg)에서 기록재(P)로서 90 g/m2의 기본 중량의 A4-크기 종이를 이용하여 실행되고 이어서 제1 기록재(P)의 통과 중에 검출된 이차 전사 전류가 하한 미만인 경우의 예가 도시되어 있다. 이러한 경우에, 미리결정된 전류 범위의 하한은 50 μA이고 미리결정된 전류 범위의 상한은 70 μA이다(도 14). 또한, 이러한 경우에, 목표 전류(Itarget)는 60 μA(도 12)이고, 목표 전류(Itarget)를 이용하여 취득된 이차 전사부 공유 전압(Vb)은 1500 V이다. 또한, 이러한 경우에, 기록재 공유 전압(Vp)은 1000 V(도 13)이고, Vb + Vp의 합인 이차 전사 전압은 2500 V이다. 또한, 이러한 이차 전사 전압이 제1 기록재(P)의 선행 단부에 인가될 때 검출되는 이차 전사 전류는 40 μA이다. 말하자면, 기록재 카셋트(11) 내에 수용된 기록재의 물 함량의 상태는 도 17을 참조하여 전술한 물 함량의 상태와 유사하다.
도 18에 도시된 예에서, 제1 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 2500 V의 이차 전사 전압에서, 용지 통과 중에 검출되는 이차 전사 전류는 40 μA이고, 이는 하한인 50 μA 미만이다. 그러한 이유로, 이차 전사 전압은 실시예 3에서와 유사하게 점진적으로 증가되게 변경되며, 최종적으로 교정 후의 이차 전사 전압이 3200 V인 시간에, 검출된 이차 전사 전류는 하한인 50 μA에 도달한다.
이어서, 이러한 실시예에서, 제2 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압은 이하의 방식으로 얻어진 3130 V로 설정된다. 즉, 이러한 실시예에서, 제1 기록재(P)의 선행 단부에 인가된, 교정 전의, 2500 V의 이차 전사 전압과 제1 기록재(P)의 통과 중의 교정 후의 3200 V의 이차 전사 전압 사이의 차이는 700 V이다. 또한, 이러한 실시예에서, 700 V의 차이의 9/10인 630 V를 교정 전의 2500 V의 이차 전사 전압에 부가하는 것에 의해서 취득된 3130 V의 전압 값이, 제2 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압으로서 사용된다. 이는, 이러한 실시예에서, 제1 기록재(P)의 통과 중에 검출된 이차 전사 전류가 하한 미만인 경우에, 기록재(P)의 전기 저항이 전술한 바와 같이 첫 번째 용지로부터 10번째 용지까지 점진적으로 작아지고 그에 따라 필요 이차 전사 전압이 점진적으로 작아지기 때문이다. 유사하게, 제3 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압과 관련하여, 700 V의 차이의 8/10인 560 V를 교정 전의 2500 V의 이차 전사 전압에 부가하는 것에 의해서 취득된 3060 V의 전압 값이, 제2 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압으로서 사용된다. 또한, 4번째 내지 10번째 용지(기록재(P))의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압이 유사하게 점진적으로 감소되고, 11번째 용지(기록재(P)) 및 그 후의 용지(기록재(P))의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압은, 10번째 용지(기록재(P))의 통과 중의 이차 전사 전압과 실질적으로 동일한 전압 값이다.
도 19는 이러한 실시예에서 이차 전사 전압 제어 과정의 예의 개요를 도시하는 흐름도이다. 이러한 실시예에서, 도 18에 도시된 예의 경우의 과정을 설명할 것이다. 도 19의 S201 내지 S210의 프로세스는 도 11의 S101 내지 S110의 과정과 각각 유사하다. 그러나, 도 19에서, 제1 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압은 V0이고, 제1 기록재(P)의 통과 중의 교정 후의 이차 전사 전압은 V1이며, 제2 및 그 이후의 용지의 통과 중에 인가되는 이차 전사 전압은 각각 V2, V3 ...이다.
제1 기록재(P)의 통과 중에 검출된 이차 전사 전류가 미리결정된 전류 범위 이내에 있지 않는 경우에(S210: 아니오), 실시예 3에서와 유사하게 이차 전사 전류가 미리결정된 전류 범위 이내가 되도록, 이차 전사 전압을 V0으로부터 V1로 교정하는 것이 이루어진다(S211). 그 후에, 제1 기록재(P) 상의 화상 형성이 종료되고(S212), 화상이 제2 기록재(P) 상에 형성될 때(S213), 이하의 프로세스가 실시된다. 즉, 제어기(50)는 제2 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압을, 제1 기록재(P)의 통과 중의 교정 전의 이차 전사 전압(V0) 및 교정 후의 이차 전사 전압(V1)을 기초로, 이하의 식으로부터 취득된 이차 전사 전압(V2)으로 설정한다(S214).
V2 = V0 + ((V1-V0) x 9/10)
그 후에, 제2 기록재(P) 상의 화상 형성이 종료되고(S215), 화상이 제3 기록재(P) 상에 형성될 때(S216), 이하의 프로세스가 실시된다. 즉, 제어기(50)는 제3 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압을, 제1 기록재(P)의 통과 중의 교정 전의 이차 전사 전압(V0) 및 교정 후의 이차 전사 전압(V1)을 기초로, 이하의 식으로부터 취득된 이차 전사 전압(V3)으로 설정한다(S217).
V3 = V0 + ((V1-V0) x 8/10)
또한, 4번째 기록재(P) 내지 10번째 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압이 유사하게 결정되고, 각각, 이하의 식으로부터 취득된, 이차 전사 전압(V4 내지 V10)이 된다. 또한, 11번째 기록재(P) 및 그 후의 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압은, 10번째 기록재(P)의 통과 중의 이차 전사 전압과 실질적으로 동일한 전압 값이다(S218).
V4 = V0 + ((V1-V0) x 7/10)
V5 = V0 + ((V1-V0) x 6/10)
V6 = V0 + ((V1-V0) x 5/10)
V7 = V0 + ((V1-V0) x 4/10)
V8 = V0 + ((V1-V0) x 3/10)
V9 = V0 + ((V1-V0) x 2/10)
V10 = V0 + ((V1-V0) x 1/10)
다른 한편으로, n번째 기록재(P)의 통과 중에 검출된 이차 전사 전류가 미리결정된 전류 범위 이내인 경우에(S210: 예), (n+1)번째 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압은 교정되지 않는다(S219 내지 S225).
말하자면, 비록 상세 내용이 도 19의 설명에서 생략되었지만, 제어기(50)는, 작업 내의 모든 기록재(P)의 화상 형성이 종료될 때, 작업의 동작을 종료한다.
따라서, 이러한 실시예에서, 연속 화상 형성 중에 제2 기록재(P) 및 그 후의 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압의 각각은, 제1 기록재(P)의 통과 중의 이차 전사 전압의 연관된 교정량에 따라, 연관된 선행 기록재(P)의 통과 중의 이차 전사 전압보다 작게 만들어 진다. 결과적으로, 기록재 카셋트(11) 내에 수용된 기록재의 번들 내의 기록재(P)의 물 함량의 분포를 고려할 수 있게 된다. 특히, 이러한 실시예에서, 기록재(P)의 물 함량은 기록재(P)의 번들 중의 최상부 기록재(P)로부터 점진적으로 증가되고, 용지의 번호가 10에 도달될 때까지, 기록재(P)의 번들이 포장될 때 기록재(P)의 물 함량과 실질적으로 같아진다. 이러한 실시예에서, 기록재 카셋트(11) 내에 수용된 기록재(P)의 번들 내의 기록재(P)의 물 함량의 그러한 분포와 관련하여, 이차 전사 전압을 적절히 제어할 수 있게 된다. 따라서, 제1 기록재(P)와 관련하여, 전사 전류 결핍으로 인한 화상 결함이 억제될 수 있고, 제2 및 그 후의 기록재(P)와 관련하여, 기록재의 물 함량의 변화에 따라 이차 전사 전압을 적절히 설정할 수 있다.
말하자면, 이러한 실시예에서, 극히 건조한 대기 환경에서 검출된 이차 전사 전류가 하한 미만인 경우가 예로서 설명되었으나, 예를 들어, 이차 전사 전류가 극히 높은-습도의 대기 환경에서 검출되는 경우에도 유사한 제어를 실행할 수 있다. 그러한 경우에, 기록재 카셋트(11) 내에 수용된 기록재(P)와 관련하여, 물 함량은 최상부 기록재(P)로부터 하부의 감광성 부재(P)를 향해서 점진적으로 감소되고, 그에 따라 기록재(P)의 전기 저항이 그에 상응하여 점진적으로 증가된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 이러한 실시예와 대조적으로, 연속 화상 형성 중에 제2 및 그 후의 기록재(P)의 선행 단부에 인가되는 이차 전사 전압은, 제1 기록재(P)의 통과 중의 이차 전사 전압의 교정량에 따라, 선행 기록재(P) 중 연관된 기록재의 통과 중의 이차 전사 전압보다 클 것만이 요구될 수 있다.
또한, 대기 환경이 미리결정된 조건을 만족시키는 경우에, 이러한 실시예의 이차 전사 전압의 제어가 실행될 수 있다. 예를 들어, 대기 환경 내의 물 함량이 미리결정된 문턱값보다 적은 경우에, 전술한 이차 전사 전압이 점진적으로 감소되도록 제어를 실행할 수 있다. 또한, 예를 들어, 대기 환경 내의 물 함량이 다른 미리결정된 문턱값보다 많은 경우에, 전술한 이차 전사 전압이 점진적으로 증가되도록 제어를 실행할 수 있다. 또한, 대기 환경이 전술한 조건을 만족시키지 못하는 경우에, 실시예 3에서 설명된 제어가 실행될 수 있다.
따라서, 이러한 실시예에서, 제1 기록재(P)가 전사부(N2)를 통과할 때 전사 전압의 절댓값이 증가되도록 제어기(50)가 전사 전압을 변경하는 경우에, 제어기(50)는, 전사부(N2)를 통한 제1 기록재(P)의 통과 중의 전사 전압의 초기 값보다 절댓값이 큰 그리고 전사부(N2)를 통한 제1 기록재(P)의 통과 중의 변경 후의 전사 전압보다 절댓값이 작은 전압 값으로 전사부(N2)를 통한 제2 기록재(P)의 통과 중의 전사 전압의 초기 값을 설정한다. 특히, 이러한 실시예에서, 제1 기록재(P)가 전사부(N2)를 통과할 때 전사 전압의 절댓값이 증가되도록 제어기(50)가 전사 전압을 변경하는 경우에, 제어기(50)는, 추후에 전사부(N2)를 통과하는 제2 기록재(P)를 위한 전사 전압의 초기 값보다 작은 전압 값으로, 전사부(N2)를 연속적으로 통과하는 복수의 기록재의 각각의 통과 중의 전사 전압의 초기 값을 설정한다.
또한, 제1 기록재(P)가 전사부(N2)를 통과할 때 전사 전압의 절댓값이 감소되도록 제어기(50)가 전사 전압을 변경하는 경우에, 제어기(50)는 전사부(N2)를 통한 제1 기록재(P)의 통과 중의 전사 전압의 초기 값보다 절댓값이 작은 그리고 전사부(N2)를 통한 제1 기록재(P)의 통과 중의 변경 후의 전사 전압보다 절댓값이 큰 전압 값으로, 전사부(N2)를 통한 제2 기록재(P)의 통과 중의 전사 전압의 초기 값을 설정할 수 있다. 이러한 경우에, 제1 기록재(P)가 전사부(N2)를 통과할 때 전사 전압의 절댓값이 감소되도록 제어기(50)가 전사 전압을 변경할 때, 제어기(50)는, 추후에 전사부(N2)를 통과하는 제2 기록재(P)를 위한 전사 전압의 초기 값보다 큰 전압 값으로, 전사부(N2)를 연속적으로 통과하는 복수의 제2 기록재의 각각의 통과 중의 전사 전압의 초기 값을 설정할 수 있다. 또한, 이러한 실시예에서, 제어기(50)는, 전사부(N2)를 통한 제1 기록재(P)의 통과 중의 변경 이후의 전사 전압과 미리결정된 계수를 곱함으로써 얻어진 전압 값으로, 전사부(N2)를 통한 제2 기록재(P)의 통과 중의 전사 전압의 초기 값을 설정한다.
전술한 바와 같이, 이러한 실시예에 따라, 실시예 3의 효과와 유사한 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 대기 환경이 극히 건조한 대기 환경인 경우에서와 같이, 기록재(P)의 물 함량의 변화에 따라 이차 전사 전압을 적절히 설정할 수 있다.
(다른 실시예)
본 발명이 구체적인 실시예를 기초로 앞서 설명되었지만, 본 발명이 그러한 것으로 제한되지 않는다.
본 발명은 또한 하나의 화상 형성부만을 포함하는 단색 화상 형성 장치에 유사하게 적용될 수 있다. 이러한 경우에, 본 발명은, 토너 화상이 감광성 드럼과 같은 화상 담지 부재로부터 기록재 상으로 전사되는 전사부에 적용된다. 또한, 본 발명은 각각의 실시예를 임의로 조합하는 것에 의해서 실행될 수 있다.
본 발명에 따라, 전사 전류의 상한 및 하한이 설정되는 경우에, 전사 전압의 설정이 조작부로부터 변경될 때, 전사 전류의 상한 및 하한이 전사 전압의 변경에 따라 변경될 수 있는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
예시적인 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 개시된 예시적인 실시예로 제한되지 않는다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이하의 청구항의 범위는 가장 광의의 해석에 따르며, 그에 따라 모든 그러한 수정예 및 균등한 구조 및 기능을 포함한다.

Claims (28)

  1. 화상 형성 장치이며:
    토너 화상을 형성하도록 구성된 화상 형성부;
    상기 화상 형성부에 의해 형성된 상기 토너 화상이 전사되는 중간 전사 벨트;
    상기 중간 전사 벨트의 내부 표면과 접촉하는 내부 롤러;
    상기 내부 롤러와 협력하여 상기 토너 화상을 상기 중간 전사 벨트로부터 기록재로 전사하기 위한 전사부를 형성하는 전사 부재;
    상기 전사부에 전압을 인가하도록 구성된 전압원;
    상기 전사부를 통해서 흐르는 전류에 관한 전류 정보를 검출하도록 구성된 전류 검출부;
    상기 전압원을 제어하도록 구성된 제어기로서, 상기 제어기는 상기 전류 검출부에 의해 검출된 검출 결과가 미리결정된 범위 내에 있는 경우에는 상기 전압원으로부터 인가되는 전압이 미리결정된 전압이 되도록 정전압 제어를 실행하도록 구성되며, 상기 미리결정된 범위는 상기 기록재가 상기 전사부를 통과하는 동안 상기 기록재의 종류에 기초하여 미리결정되는 상한값 및 하한값 중 하나 이상에 의해 규정되고, 상기 제어기는 상기 기록재가 상기 전사부를 통과하는 동안 상기 검출 결과가 상기 미리결정된 범위 밖에 있는 경우에는 상기 검출 결과가 상기 미리결정된 범위 내에 들어오도록 상기 미리결정된 전압을 조정하고 조정된 상기 미리결정된 전압으로 정전압 제어를 실행하도록 구성되는, 제어기; 및
    상기 미리결정된 전압의 변경 지시를 조작자로부터 수신하도록 구성된 수신부를 포함하고,
    상기 제어기는 상기 수신부에 의해서 수신된 상기 지시를 기초로 상기 미리결정된 범위의 상기 상한값 및 하한값 중 적어도 하나를 조정하도록 구성되는, 화상 형성 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수신부가 상기 미리결정된 전압의 절댓값을 증가시키기 위한 지시를 수신할 때, 상기 제어기는 상기 상한값을 증가시키는, 화상 형성 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수신부가 상기 미리결정된 전압의 절댓값을 증가시키기 위한 지시를 수신할 때, 상기 제어기는 상기 상한값 및 상기 하한값을 증가시키는, 화상 형성 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수신부가 상기 미리결정된 전압의 절댓값을 감소시키기 위한 지시를 수신할 때, 상기 제어기는 상기 미리결정된 범위의 상기 상한값 또는 상기 하한값을 변경하여 상기 상한값 및 상기 하한값 중 적어도 하나를 감소시키는, 화상 형성 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수신부가 상기 미리결정된 전압의 절댓값을 감소시키기 위한 지시를 수신할 때, 상기 제어기는 상기 하한값을 감소시키는, 화상 형성 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수신부가 상기 미리결정된 전압의 절댓값을 감소시키기 위한 지시를 수신할 때, 상기 제어기는 상기 상한값 및 상기 하한값을 감소시키는, 화상 형성 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 미리결정된 전압의 변경량을 기초로, 상기 상한값 또는 상기 하한값의 변경량을 결정하는, 화상 형성 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 화상 형성 장치의 내부 및 외부 중 적어도 하나의 온도 및 습도 중 적어도 하나에 관한 환경 정보를 취득하도록 구성된 취득부를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 환경 정보를 기초로 상기 상한값 또는 상기 하한값의 변경량을 결정하는, 화상 형성 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 취득부에 의해서 취득되고 상기 환경 정보에 의해서 표시되는 절대 습도가 제1 값일 때, 상기 미리결정된 전압의 단위 변경량 당 상기 상한값 또는 상기 하한값의 변경량이 제1 변경량이고,
    상기 절대 습도가 상기 제1 값보다 더 큰 제2 값일 때, 단위 변경량 당 상기 상한값 또는 상기 하한값의 변경량이, 상기 제1 변경량보다 더 큰 제2 변경량인, 화상 형성 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 전사 부재의 전기 저항에 관한 저항 정보를 기초로, 상기 상한값 또는 상기 하한값의 변경량을 결정하는, 화상 형성 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 저항 정보에 의해서 표시되는 상기 전사 부재의 상기 전기 저항이 제1 값일 때, 상기 미리결정된 전압의 단위 변경량 당 상기 상한값 또는 상기 하한값의 변경량이 제1 변경량이고,
    상기 저항 정보에 의해서 표시되는 상기 전사 부재의 상기 전기 저항이 상기 제1 값보다 더 작은 제2 값일 때, 단위 변경량 당 상기 상한값 또는 상기 하한값의 변경량이, 상기 제1 변경량보다 더 큰 제2 변경량인, 화상 형성 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 기록재가 상기 전사부에 없을 때 미리결정된 전류가 상기 전사 부재를 통해서 흐르도록 전압을 인가함으로써 취득된 상기 전압원의 출력 전압의 값을 기초로 상기 미리결정된 전압을 설정하기 위한 설정 프로세스가 실행되도록, 상기 제어기가 구성되고,
    상기 저항 정보는 상기 설정 프로세스에서 전류 전압의 값에 관한 정보인, 화상 형성 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 기록재가 상기 전사부에 없을 때 미리결정된 전류가 상기 전사 부재를 통해서 흐르도록 전압을 인가함으로써 취득된 상기 전압원의 출력 전압의 값을 기초로 상기 미리결정된 전압을 설정하기 위한 설정 프로세스가 실행되도록, 상기 제어기가 구성되고,
    상기 수신부가 상기 미리결정된 전압을 변경하기 위한 지시를 수신할 때, 상기 제어기는 상기 설정 프로세스에 의해서 설정된 상기 미리결정된 전압을 변경하는, 화상 형성 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 기록재가 상기 전사부에 없을 때 미리결정된 전류가 상기 전사 부재를 통해서 흐르도록 전압을 인가함으로써 취득된 상기 전압원의 출력 전압의 값을 기초로 상기 미리결정된 전압을 설정하기 위한 설정 프로세스가 실행되도록, 상기 제어기가 구성되고,
    상기 수신부가 상기 미리결정된 전압을 변경하기 위한 지시를 수신할 때, 상기 제어기는 상기 설정 프로세스에 의해서 상기 미리결정된 전류를 변경하는, 화상 형성 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    조작자에 의해서 입력된 지시를 수신하도록 구성된 조작부에 의해서 또는 상기 화상 형성 장치의 외부 장치의 조작부를 통해서 조작자에 의해서 입력된 지시를 수신하도록 구성된 통신부에 의해서 상기 수신부가 구성되는, 화상 형성 장치.
  17. 화상 형성 장치이며:
    토너 화상을 형성하도록 구성된 화상 형성부;
    상기 화상 형성부에 의해 형성된 상기 토너 화상이 전사되는 중간 전사 벨트;
    상기 중간 전사 벨트의 내부 표면과 접촉하는 내부 롤러;
    상기 내부 롤러와 협력하여 상기 토너 화상을 상기 중간 전사 벨트로부터 기록재로 전사하기 위한 전사부를 형성하는 전사 부재;
    상기 전사부에 전압을 인가하도록 구성된 전압원;
    상기 전사부를 통해서 흐르는 전류에 관한 전류 정보를 검출하도록 구성된 전류 검출부;
    상기 전압원을 제어하도록 구성된 제어기로서, 상기 제어기는 상기 전류 검출부에 의해 검출된 검출 결과가 미리결정된 범위 내에 있는 경우에는 상기 전압원으로부터 인가되는 전압이 미리결정된 전압이 되도록 정전압 제어를 실행하도록 구성되며, 상기 미리결정된 범위는 상기 기록재가 상기 전사부를 통과하는 동안 상기 기록재의 종류에 기초하여 미리결정되는 상한값 및 하한값 중 하나 이상에 의해 규정되는, 제어기를 포함하고;
    복수의 기록재 상에 화상을 연속적으로 형성하기 위한 연속 화상 형성에서, 상기 검출 결과가 상기 미리결정된 범위 밖에 있고 제1 기록재가 상기 전사부를 통과하는 동안 상기 미리결정된 전압이 조정되는 경우, 상기 제어기는 상기 제1 기록재 이후에 통과하는 제2 기록재가 상기 전사부를 통과하는 동안 인가될 상기 미리결정된 전압을 상기 제1 기록재가 상기 전사부를 통과하는 동안에 조정된 미리결정된 전압에 기초하여 결정하는, 화상 형성 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 토너 화상이 상기 제1 기록재로 전사되는 제1 전사 기간에 상기 미리결정된 전압의 절대값이 증가하는 경우, 상기 제어기는 상기 제2 기록재의 선행 단부가 상기 전사부를 통과하는 동안 인가될 상기 미리결정된 전압의 절대값을, 상기 미리결정된 전압의 절대값이 증가하지 않는 경우보다 더 크게 만드는, 화상 형성 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 토너 화상이 상기 제1 기록재로 전사되는 제1 전사 기간에 상기 미리결정된 전압의 절대값이 감소하는 경우, 상기 제어기는 상기 제2 기록재의 선행 단부가 상기 전사부를 통과하는 동안 인가될 상기 미리결정된 전압의 절대값을, 상기 미리결정된 전압의 절대값이 증가하지 않는 경우보다 더 작게 만드는, 화상 형성 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 토너 화상이 상기 제1 기록재에 전사되는 제1 전사 기간에 상기 미리결정된 전압이 제1 전압으로부터 제2 전압으로 변하는 경우, 상기 제어기는 상기 제2 기록재의 선행 단부가 상기 전사부를 통과할 때 상기 미리결정된 전압을 상기 제2 전압으로 설정하는, 화상 형성 장치.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 토너 화상이 상기 제1 기록재에 전사될 때 상기 미리결정된 전압의 값이 변하지 않는 경우, 상기 제어기는 상기 토너 화상이 상기 제2 기록재에 전사될 때의 상기 미리결정된 전압을 상기 토너 화상이 상기 제1 기록재에 전사될 때 설정된 값으로 설정하는, 화상 형성 장치.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 기록재가 상기 전사부를 통과하는 동안 상기 전류 검출부에 의해 검출된 검출 결과가 상기 미리결정된 범위 밖에 있는 경우, 상기 제어기는 상기 검출 결과가 상기 미리결정된 범위 내에 들어올 때까지 상기 미리결정된 전압을 단계적으로 조정하고, 조정된 상기 미리결정된 전압으로 정전압 제어를 실행하는, 화상 형성 장치.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 기록재가 상기 전사부를 통과하는 동안 상기 전류 검출부에 의해 검출된 검출 결과가 상기 미리결정된 범위 밖에 있는 경우, 상기 제어기는 상기 검출 결과가 상기 미리결정된 범위 내에 들어올 때까지 상기 미리결정된 전압을 단계적으로 조정하고, 조정된 상기 미리결정된 전압으로 정전압 제어를 실행하는, 화상 형성 장치.
  24. 제17항에 있어서,
    상기 제2 기록재가 상기 전사부를 통과하는 동안 상기 검출 결과가 상기 미리결정된 범위 밖에 있는 경우, 상기 제어기는 상기 검출 결과가 상기 미리결정된 범위 내에 들어오도록 상기 제2 기록재가 상기 전사부를 통과하는 동안 설정된 상기 미리결정된 전압을 조정하고, 상기 제2 기록재가 상기 전사부를 통과하는 동안 조정된 미리결정된 전압으로 상기 정전압 제어를 실행하도록 구성되는, 화상 형성 장치.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 전압원은 상기 내부 롤러에 상기 전압을 인가하도록 구성되는, 화상 형성 장치.
  26. 제17항에 있어서,
    상기 전압원은 상기 내부 롤러에 상기 전압을 인가하도록 구성되는, 화상 형성 장치.
  27. 제17항에 있어서,
    상기 제1 기록재의 선행 단부가 상기 전사부를 통과하는 동안 인가될 상기 미리결정된 전압은, 상기 제1 기록재의 종류에 기초하여 미리결정된 값인, 화상 형성 장치.
  28. 제17항에 있어서,
    상기 제1 기록재의 선행 단부가 상기 전사부를 통과하는 동안 인가될 상기 미리결정된 전압은, 비-화상 형성 시에 상기 전압원으로부터 테스트 바이어스를 인가할 때 상기 전류 검출부의 검출 결과에 기초한 미리결정된 값인, 화상 형성 장치.
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