KR20080079560A - 벨트 사행 방지장치 및 방법과, 이를 구비하는 전사유닛 및 화상형성장치 - Google Patents

벨트 사행 방지장치 및 방법과, 이를 구비하는 전사유닛 및 화상형성장치 Download PDF

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KR20080079560A
KR20080079560A KR1020070019933A KR20070019933A KR20080079560A KR 20080079560 A KR20080079560 A KR 20080079560A KR 1020070019933 A KR1020070019933 A KR 1020070019933A KR 20070019933 A KR20070019933 A KR 20070019933A KR 20080079560 A KR20080079560 A KR 20080079560A
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이세라
김정환
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명에 의한 화상형성장치의 전사유닛은 적어도 하나의 지지롤러; 지지롤러에 지지되어 주행되는 전사벨트; 및 전사벨트가 지지롤러의 축방향에 대해 어느 한쪽으로 치우치는 것을 방지하기 위한 사행억제유닛;을 포함한다. 사행억제유닛은, 벨트의 일단부와 벨트를 지지하는 지지롤러 사이에 마련되어 벨트의 주행을 가이드하는 가이드레일; 및 가이드레일의 반대측에 위치하여 가이드레일에 의한 벨트 쏠림을 보상하는 벨트 가압부재;를 포함한다.
화상, 형성, 벨트, 사행, 가이드, 레일, 쏠림, 보상, 보강필름, 인장력

Description

벨트 사행 방지장치, 이를 구비하는 전사유닛 및 화상형성장치{BELT MEANDERING PREVENTING APPARATUS, TRANSFER UNIT AND IMAGE FORMING APPARATUS HAVING THE SAME}
도 1은 일반적인 벨트 사행 방지장치의 전형적인 한 예를 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 의한 벨트 사행 방지장치가 채용된 전사유닛 및 화상형성장치를 개략적으로 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 벨트 사행 방지장치를 개략적으로 나타낸 도면,
도 4 및 도 5는 도 3의 요부를 발췌하여 나타낸 확대도,
도 6은 도 3의 우측면 확대도, 그리고,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 벨트 사행 방지장치의 요부 확대도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110;감광매체 111,112,113,114;현상기
120;중간전사벨트 131,132;지지롤러
133;1차 전사롤러 140;2차 전사롤러
151;구동모터 161;급지카세트
162;레지스트롤러 163;정착부
200;사행억제유닛 210;가이드레일
211;가이드홈부 212;가이드리브
215;플랜지 220;벨트가압부재
221;보강필름 223;접착제
320;돌출부 330;테이퍼부
본 발명은 무한궤도 운동하는 벨트의 사행을 방지하는 장치에 관한 것으로, 특히 화상형성장치의 전사유닛에 이용되는 개선된 구조의 벨트 사행 방지장치와 이를 구비하는 전사유닛 및 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로, 레이저 칼라 프린터와 같은 화상형성장치에서는 중간전사매체를 이용하여 감광매체에 형성된 화상을 인쇄매체로 전사시킨다. 상기 중간전사매체의 일 예로서 감광매체와 접촉 주행하는 중간전사벨트가 많이 이용된다. 이 중간전사벨트는 감광매체로부터 칼라별 화상을 중첩 전사 받아 원하는 소정 색상의 화상을 얻고, 최종 중첩 화상은 중간전사벨트에 접촉하여 이동하는 인쇄매체로 옮겨진다.
상기 중간전사벨트는 구동롤러 및 텐션롤러를 포함하는 복수의 지지롤러에 의해 지지된 채 일방향으로 주행하면서 중첩 전사된 칼라화상을 인쇄매체로 옮겨주 는 역할을 한다. 상기 구동롤러는 중간전사벨트를 주행구동시키는 동력을 제공하며, 상기 텐션롤러는 중간전사벨트의 장력을 조정하는 역할을 한다. 즉, 중간전사벨트는 사용환경에 따라서 길이가 변화하게 되므로, 텐션롤러가 위치 이동되면서 일정한 장력을 가지고 주행할 수 있게 된다.
한편, 상기 중간전사벨트는 구동롤러 및 텐션롤러에 지지되어 주행될 때, 지지하고 있는 롤러의 기구적 오차로 인하여 어느 한쪽으로 치우치는 현상이 발생하게 된다. 이렇게 어느 한쪽으로 치우치는 현상이 발생할 경우, 벨트가 구동롤러나 텐션롤러상의 정해진 위치가 아닌 이격된 위치에서 회전운동이 반복됨으로 인해 칼라화상의 정합성에 문제가 발생하고, 또한 이격된 위치에서 장기간 회전할 경우 벨트상 좌우의 장력이 불균일하여 누적되는 피로(Fatigue)로 인해 벨트가 갈라지거나 파손되는 등의 심각한 문제점이 발생한다. 이러한 점을 감안하여 종래에는 주행 벨트의 내측 양단과 그 주행벨트를 지지하는 지지롤러의 양단 각각에 서로 상보적으로 접촉되는 가이드레일을 마련하였다. 주행벨트의 양단에 마련된 가이드레일은 주행벨트가 지지롤러의 축방향에 대해 어느 한쪽으로 치우치는 것을 방지하면서 일정한 위치에서 주행하도록 가이드하게 된다.
그런데, 상기와 같이 주행벨트의 양단 각각에 가이드레일을 마련하게 되면, 부품 수가 많아지게 되고, 제조 단가가 증가하는 문제점이 있다. 또한 가이드레일은 실리콘이나 우레탄계열 등의 고무재질을 접착제를 이용하여 벨트에 부착되기 때문에, 가이드레일의 탄성력 및 휨 정도와 벨트의 탄성력 및 휨 정도가 상이하여 벨트가 회전을 거듭할수록 부착력이 약해져서 부착부위가 분리되는 문제점이 발생한 다. 또한 벨트의 내측에 가이드레일을 접착하기 때문에 그 접착공정에 있어 상당한 어려움이 따르게 된다.
이러한 점을 감안하여 종래에는 주행벨트의 어느 한쪽에만 가이드레일을 마련함으로써, 부품 수를 줄이고 또한 가이드레일의 부착에 수반되는 상기에서 제기한 접착의 문제점을 개선하면서 주행벨트의 사행을 억제시키고자 하는 시도가 있었다. 도 1은 US Patent Number 5,017,969에 개시된 종래의 벨트 사행 방지장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 지지롤러(10)의 일단부에 가이드홈(11)이 형성되어 있으며, 상기 지지롤러(10)에 지지되어 주행하는 주행벨트(20)에는 가이드홈(11)에 대응되는 가이드리브(21)가 형성되어 있다. 상기 가이드리브(21)는 가이드홈(11)에 끼워진 채로 가이드 되면서 주행벨트(20)가 B1 방향으로 치우치는 것을 방지하게 된다.
그런데, 상기와 같은 종래의 구성에 있어서, 가이드레일을 주행벨트(20)의 한쪽에만 마련하여 부품 수를 줄이는 동시에 어느 한 방향(B1)으로의 쏠림을 방지할 수는 있지만, 다른 방향(B2)으로 주행벨트(20)가 쏠리는 현상은 억제하기 힘들다는 문제점이 있다. 즉, 상기 지지롤러(10)에 의해서 주행벨트(20)에 작용하는 장력(F1)과 가이드레일(11,21)에 의해서 주행벨트(20)가 B2 방향으로 이동하려고 하는 제어력(F2)의 합력(F3)에 의해서 결국, 주행벨트(20)는 B2 방향으로 치우치게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 구조가 간단하면서도 벨트의 사행을 효과적으로 방지할 수 있는 벨트 사행 방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 상기와 같은 특징을 가지는 벨트 사행 방지장치를 구비함으로써 벨트의 좌우 장력 불균형으로 인한 피로 현상으로 인해 발생되는 벨트의 갈라짐이나 파손 등의 문제를 개선할 수 있는 화상형성장치의 전사유닛을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기와 같은 특징을 가지는 전사유닛을 구비하는 화상형성장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 벨트 사행 방지장치는, 벨트의 일단부와 벨트를 지지하는 지지롤러 사이에 마련되어 벨트의 주행을 가이드하는 가이드레일; 및 상기 가이드레일의 반대측에 위치하여 상기 가이드레일에 의한 벨트 쏠림을 보상하는 벨트 가압부재;를 포함한다.
상기 벨트 가압부재는 상기 벨트에 인장력을 발생시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 가이드레일은 상기 지지롤러에 마련된 환상의 가이드홈; 및 상기 벨트에 상기 가이드홈과 대응하도록 마련된 가이드리브;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 가이드레일은 상기 지지롤러의 단부에 지지롤러의 외주면보다 더 높게 돌출되도록 형성된 플랜지를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 벨트 가압부재는, 상기 벨트의 타단부에 단차가 발생하도록 상기 지지롤러에 소정 폭으로 마련된 보강필름; 및 상기 보강필름을 상기 지지롤러에 부착시키기 위한 접착제;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 보강필름은 상기 벨트보다 얇고 상기 접착제보다는 두꺼운 두께를 가지는 것이 좋다.
상기 벨트 가압부재는 70 ~ 230㎛의 높이를 갖는 것이 좋으며, 상기 보강필름은 40 ~ 200㎛의 두께, 상기 접착제는 20 ~ 100㎛의 두께를 갖는 것이 좋다.
또한, 상기 벨트 가압부재는, 상기 벨트의 타단부에 단차가 발생하도록 상기 지지롤러의 외주에 일체로 돌출 형성된 돌출부로 구성될 수도 있다. 여기서, 상기 돌출부는 상기 벨트보다 얇은 두께를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 화상형성장치의 전사유닛은, 적어도 하나의 지지롤러; 상기 지지롤러에 지지되어 주행되는 전사벨트; 및 상기 전사벨트가 상기 지지롤러의 축방향에 대해 어느 한쪽으로 치우치는 것을 방지하기 위한 사행억제유닛;을 포함하며, 상기 사행억제유닛은, 상기 지지롤러의 회전으로 발생되는 상기 전사벨트의 쏠림 현상을 방지하기 위해 상기 지지롤러에 마련된 벨트 가압부재를 포함한다.
또한, 상기 사행억제유닛은 상기 전사벨트의 일단부의 주행을 가이드 하도록 상기 전사벨트와 지지롤러 사이에 마련된 가이드레일을 더 포함하는 것이 좋다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 화상형성장치는 가시화상이 형성되는 감광매체; 상기 감광매체에 외접하는 전사벨트와 상기 전사벨트를 무한궤도 운 동하도록 지지하는 적어도 하나의 지지롤러를 구비하는 전사유닛; 및 상기 전사유닛의 전사벨트가 상기 지지롤러의 축방향에 대해 어느 한 쪽으로 치우치는 것을 방지하기 위한 상술한 바와 같은 전사벨트 사행 방지장치;를 포함한다.
다른 측면에서 본 발명의 목적을 달성하기 위한 화상형성장치는, 정전잠상이 형성되는 적어도 하나의 감광매체; 상기 감광매체의 정전잠상에 토너를 이동 부착시켜 정전잠상을 현상하는 현상유닛; 및 상기 감광매체의 가시화상을 중첩 전사 받는 상술한 바와 같은 전사유닛;을 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 화상형성장치는, 감광매체(110), 감광매체(110)에 형성된 화상을 1차로 전사 받는 벨트(120 ; 이하 '중간전사벨트'라 함), 중간전사벨트(120)를 주행 가능하게 지지하는 복수의 지지롤러(131, 132), 중간전사벨트(120) 상의 화상을 인쇄매체로 전사시키도록 중간전사벨트(120)에 접근 및 이격되게 설치되는 2차 전사롤러(140) 및 상기 중간전사벨트(120)가 지지롤러(131,132)의 축방향에 대해 어느 한쪽으로 치우치는 사행을 억제하기 위한 사행억제유닛(200)을 구비하다.
상기 감광매체(110)는 1차 전사롤러(133)에 의해 중간전사벨트(120)와의 사이에 1차 전사닙을 두고 회전되게 설치된다. 이 감광매체(110)의 회전방향에 대해 Y, M, C, K 칼라 화상을 순차적으로 감광매체(110)에 현상하기 위한 칼라별 현상기(111,112,113,114)가 설치된다. 상기 각 칼라별 현상기(111,112,113,114)에서 감 광매체(110)로 칼라별 화상을 형성하고, 감광매체(110)에 형성된 칼라별 화상은 중간전사벨트(120)에 차례로 중첩 전사된다.
상기 중간전사벨트(120)는 복수의 지지롤러(131,132)에 지지되어 일방향으로 회전 주행하도록 설치된다. 상기 지지롤러들(131,132) 중에서 어느 하나는 구동모터(151)에 의해 회전 구동되는 구동롤러(131)를 나타내고, 다른 하나는 스프링 등의 가압부재(152)에 의해 가압되어 텐션을 조절하기 위해 외측방향이나 다른 일정방향으로 가압되는 텐션롤러(132)를 나타낸다. 상기 텐션롤러(132)는 가압부재(152)에 의해 중간전사벨트(120)의 장력이 일정하게 유지될 수 있도록 중간전사벨트(120)를 가압 지지하는 역할을 한다. 이 텐션롤러(132)는 구동롤러(131)의 동력에 의해 주행되는 중간전사벨트(120)와의 마찰력에 의해 종동 회전되거나, 일정 기어열로 구동력을 전달받아 회전하도록 구성될 수 있다.
상기 중간전사벨트(120)에 중첩 전사된 칼라 화상은 상기 2차 전사롤러(140)와 중간전사벨트(120) 사이에 마련되는 2차 전사닙으로 통과하는 인쇄매체(P)로 전사된다.
상기 인쇄매체(P)는 화상형성장치의 급지카세트(161)로부터 픽업되어 레지스트롤러(162)에 의해 정렬된 뒤 상기 2차 전사닙으로 공급된다. 상기 인쇄매체(P)는 2차 전사닙을 통과하면서 중간전사벨트(120)로부터 화상을 전사 받고, 정착부(163)로 이송된다. 인쇄매체(P)는 정착부(163)를 통과하면서 열과 압력에 의해 정착된 뒤 외부로 배출된다.
한편, 상기와 같이 감광매체(110)로부터 칼라별 화상을 중첩전사 받는 중간 전사벨트(120)는 칼라별 화상이 정확한 위치에 중첩 전사될 수 있도록 하기 위해서는 어느 한쪽으로의 치우침 없이 안정되게 주행될 수 있도록 제어되는 것이 매우 중요하다.
상기 사행억제유닛(200)은 중간전사벨트(120)가 상기 롤러들(131,132)의 축방향으로 쏠리는 사행을 억제하기 위한 것이다. 도 3을 참조하면, 사행억제유닛(200)은 중간전사벨트(120)의 일단부에 마련되는 가이드레일(210)과 중간전사벨트(120)의 타단부에 위치하며 상기 롤러들(131,132) 상에 부착되는 벨트가압부재(220)를 구비한다.
상기 가이드레일(210)은 상기 지지롤러(131,132)의 일단부에 마련된 가이드홈부(211)와, 가이드홈부(211)에 삽입되어 가이드되도록 중간전사벨트(120)의 일단부 내측면에 마련된 가이드리브(213)를 구비한다. 가이드홈부(211)는 지지롤러(131,132)의 일단부 외주면으로부터 소정 깊이 및 폭으로 형성된다. 상기 가이드리브(213)는 중간전사벨트(120)의 일단부 내측면에 접착제 등에 의해 부착되며, 바람직하게는 중간전사벨트(120)와 같이 플랙시블하게 변형 가능하도록 우레탄이나 실리콘 재질로 형성될 수 있다.
또한, 가이드레일(210)은 지지롤러(131,132)의 일단부에 그 지지롤러(131,132)의 외주면보다 높게 돌출 형성되는 플랜지(215)를 더 구비하는 것이 좋다. 상기 플랜지(215)는 가이드요철부(211)의 외측벽에 해당되는 것으로서, 중간전사벨트(120)의 일단면을 지지하게 된다.
상기와 같은 가이드레일(210)의 구조에 있어서, 가이드리브(213)는 중간전사 벨트(120)보다 두껍게 형성되고, 가이드홈부(211)는 가이드리브(213)의 두께보다 더 깊게 형성된다. 따라서, 중간전사벨트(120)는 가이드레일(210)을 따라서 안정되게 주행되면서, 중간 전사벨트(120)가 B2 방향으로 쏠리는 것을 방지하게 된다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 중간전사벨트(120)는 앞서 설명한 텐션롤러(132)에 의한 가압력으로 인하여 주행방향에 직교하는 방향으로 장력(F1)을 받는다. 그리고 가이드레일(210)의 기구적 구조, 즉 가이드홈부(211)와 가이드리브(213) 사이의 접촉에 의해 롤러(131)의 축방향으로 제어력(F2)이 작용한다. 상기 장력(F1)과 제어력(F2)의 합력(F3)에 의해서 중간전사벨트(120)의 타단부는 B1 방향으로 쏠리는 현상이 발생할 수 있다.
상기 벨트가압부재(220)는 상기와 같이 가이드레일(210)을 한 쪽에만 마련함으로써 발생하는 중간전사벨트(120)의 쏠림현상을 보상하기 위한 것이다. 이 벨트 가압부재(220)는 도 5에 도시된 바와 같이, 롤러(131,132)의 타단부 외측면에 마련된 보강필름(223) 및 보강필름(223)과 지지롤러(131,132) 사이에 개재되는 접착제(221)를 포함한다. 상기 보강필름(223)은 양면테이프나 본드와 같은 접착성을 가진 접착제(221)에 의해 롤러(131,132)의 외측면에 부착된다. 상기 보강필름(223)은 소정 폭을 가지며, 상기 중간전사벨트(120)보다는 얇은 두께를 갖는다. 그리고 보강필름(223)은 접착제(221)보다는 두꺼운 두께를 갖는다.
상기 보강필름(223)을 롤러(131,132)의 타단부(122) 외측면에 부착함으로써, 중간전사벨트(120)의 타단부(122)에는 단차가 발행하게 된다. 상기와 같이 발생한 단차로 인하여 중간전사벨트(120)상의 타단부(122) 측에는 B2 방향으로 인장력(F4) 이 발생하게 된다. 상기 인장력(F4)과 중간전사벨트(120)에 작용하는 장력(F1)의 합력(F5)은 상기 가이드레일(210)에 의해 발생하는 합력(F3)의 반대 방향으로 작용함으로써, 중간 전사벨트(120)가 가이드레일(210) 쪽으로 쏠리는 현상 즉, 사행을 방지할 수 있게 된다.
한편, 상기와 같은 보강필름(223)은 PET(polyethylen terephthalate) 필름인 것이 바람직하며, 혹은 우레탄이나 실리콘재질, PC(Poly carbonate) 등의 고분자 플라스틱 재질이거나 금속재질의 박판 역시 적용 가능하다. 상기 접착제(221)는 양면테이프나 접착성 본드인 것이 바람직하다. 또한, 중간전사벨트(120)의 재질은 전도성 PI(conductive polymide)인 것이 좋다. 그리고 중간전사벨트(120)의 영모듈(Young's Module)은 2000Mpa 이고, 그 두께는 65㎛ ∼ 85㎛ 로 형성된다.
상기 접착제(221)는 대략 30㎛의 두께로서 사용되며 20㎛ ~ 100㎛ 정도의 두께도 사용가능하며 이는 보강필름(223)의 두께와 무관하게 일정하다. 보강필름(223)의 두께는 20㎛ ∼ 250㎛이 사용이 가능하지만, 본 실시예에 의한 실험에서는 40㎛ ∼ 200㎛ 사이인 것이 바람직하고, 특히 40㎛ ∼ 80㎛ 사이가 가장 양호한 특성을 지닌다. 즉, 접착제(221)의 두께가 대략 30㎛로 일정하다고 할 때, 벨트가압부재(220)의 두께는 70㎛∼120㎛ 를 유지함으로써, 중간전사벨트(120)의 사행을 방지할 수 있는 충분한 인장력을 발생시킬 수 있다. 반면에, 보강필름(221)의 두께가 40㎛보다 작은 20㎛인 경우, 충분한 인장력을 발생시키지 못하는 문제점이 발생하였으며, 200㎛ 를 초과할 경우에는 기구적인 문제로 인하여 중간전사벨트(120)의 안정된 주행이 보장되지 못할 수 있다.
다음의 표 1은 보강필름(223)의 두께에 변화를 주면서 중간전사벨트(120)의 주행시 사행 발생 여부를 실험을 통해 분석한 결과이다.
접착제두께 30㎛ 30㎛ 30㎛ 30㎛ 30㎛ 30㎛ 30㎛
보강필름두께 20㎛ 40㎛ 60㎛ 80㎛ 100㎛ 200㎛ 250㎛
사행여부 NG OK OK OK OK OK NG
상기 표 1과 같은 결과는, 중간전사벨트(120)의 물성특성을 고려하여, 벨트 가압부재(220)의 두께 및 다른 기구적 조건으로부터 중간전사벨트(120)의 타단부(122)의 단차에 의해 발생되는 인장력을 다음의 수학식 1을 통해 계산해 봄으로써도 쉽게 증명할 수 있다.
F(인장력) = A×E /(I×δ)
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 수학식 1에서,
A : 중간전사벨트(120)와 구동롤러(132)의 회전방향으로의 접촉길이(L) × 중간전사벨트의 두께(T),
E :중간전사벨트(120)의 영모듈(Young's Module = 2000Mpa),
I : 중간전사벨트(120)의 폭,
δ : 중간전사벨트(120)의 늘어난 길이(
Figure 112007017089613-PAT00001
), b = a/tanθ
θ : 중간전사벨트(120)의 단차에 의한 기울어진 각도,
a : 벨트 가압부재의 두께,
b : 중간전사벨트(120)의 단차진 거리를 각각 나타낸다.
상기와 같은 수학식 1에서, 중간전사벨트(120)의 두께(T)는 0.065mm이고, E = 2000Mpa이고, A = 47.2mm ×0.065mm이고, I = 240mm, θ는 6.52°로서 보강필름(223)의 두께에 상관없이 일정하다고 가정한다.
상기 조건하에서 보강필름(223)의 두께를 20㎛, 40㎛, 50㎛, 60㎛, 80㎛, 100㎛, 200㎛, 250㎛로 변화시킬 때, 중간전사벨트(120)에 발생하는 단차에 의한 인장력의 크기를 상기 수학식 1을 통해 알아보았으며, 그 결과는 다음의 표 2와 같다.
보강필름두께 20㎛ 40㎛ 60㎛ 80㎛ 100㎛ 200㎛ 250㎛
a(mm) 0.05 0.07 0.09 0.11 0.13 0.23 0.28
b(mm) 0.4375 0.6125 0.7875 0.9625 1.13747 2.01244 2.44992
δ(mm) 0.00285 0.003987 0.005126 0.006265 0.0074 0.0131 0.01595
F(N) 0.073 0.102 0.131 0.160 0.1892 0.3349 0.4078
상기 표 1과 표 2를 통해 알 수 있듯이, 상기 조건하에서 중간전사벨트(120)에서 벨트 가압부재(220)에 의해 발생하는 인장력은 최소 0.1N 이상이 될 때, 사행을 방지할 수 있는 것을 알 수 있으며, 이때의 조건은 보강필름(223)이 40㎛ 이상일 때 효과적인 것으로 알 수 있다. 그리고 보강필름(223)이 200㎛ 를 초과하는 250㎛ 이상의 두께를 가져 벨트가압부재(220)에 의해 발생하는 인장력이 0.4N을 넘어갈 경우에는, 중간전사벨트(120)에 단차가 심하게 발생하여 이 또한 사행을 발생시키거나, 안정된 주행을 보장하지 못하는 것으로 예측할 수 있게 된다.
한편, 이상의 실험예 및 수학식 결과에서는 θ = 6.52°로서 a값의 변화에 상관없이 일정한 것으로 가정한 상태에서 얻은 것이므로, 어느 정도 오차가 있는 것은 사실이나, 그러한 오차는 본 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 미소한 것으로 간주되어야 함은 당연하다.
한편 본 발명과 유사한 개념의 변형 실시예로서, 벨트 가압부재의 두께인 a 만큼에 해당되는 높이의 단차를 지지롤러 상에 일체로 형성할 경우, 위의 실시예에서 제시한 바와 같은 결과를 도출할 수 있다. 즉 상기 실시예와 같은 조건하에서 보강필름의 두께인 20㎛, 40㎛, 50㎛, 60㎛, 80㎛, 100㎛, 200㎛, 250㎛에 접착제의 두께 30㎛를 반영한 벨트가압부재의 두께인 a 만큼을 지지롤러(131,132)상의 돌출부(320)로 일체화(높이 : 70㎛ ~ 230㎛)하여 도 7과 같이 구성할 경우 그 인장력의 크기 역시 수학식 1을 통해 도출 가능하며, 그 결과 역시 표 2와 동일하다. 또한 도 7에 나타낸 돌출부(320)의 좌측 돌출면과 지지롤러(131,132)면 상의 부위에 중간전사벨트(120)의 자연스러운 굴곡 형성을 위한 테이퍼부(330)를 지지롤러(131,132) 및 돌출부(320)와 일체형으로 설치할 경우 중간전사벨트(120)의 꺽임 등에 의한 파손을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 중간전사벨트와 같은 주행벨트의 일단부에 가이드레일을 마련하여 B2 방향으로의 사행을 방지하고, 주행벨트의 타단부에는 지지롤러의 외주에 부착되어 주행벨트를 외측으로 가압하여 단차부를 형성하도록 하는 벨트 가압부재를 마련함으로써, 그 단차부에 의해 주행벨트에 발생하는 인장력으로 인하여 주행벨트가 B1 방향으로 쏠리는 것을 방지할 수 있게 된다.
즉, 주행벨트의 일단부의 가이드레일에 의한 쏠림 현상을 지지롤러의 타단부 에 마련된 벨트 가압부재를 통해 상쇄시킴으로써, 간단한 구조와 적은 부품을 가지고 주행벨트의 사행을 효과적으로 억제시킬 수 있게 된다.
따라서, 종래에 비하여 적은 부품수를 가지고 효과적으로 사행을 억제시킴으로써, 제품의 신뢰성을 더 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 가이드레일을 사용하더라도 발생가능한, 이격된 위치에서 벨트가 회전하는 문제점을 방지함으로써 칼라 화상의 정합성을 높이는 효과가 있다.
또한, 가이드레일을 사용하여 이격된 위치에서 벨트가 회전하지 않도록 함으로서 벨트의 좌우 장력 불균형으로 인한 피로현상으로 인해 발생하는 벨트의 갈라짐이나 파손 등의 문제점을 개선하여 부품의 수명을 증대하는 효과가 있다.
또한, 가이드레일을 벨트의 양측에 사용할 경우 벨트와 가이드레일의 접착문제 및 접착공정의 난이함에 따라 발생하는 문제점을 개선하여, 가이드레일을 한 쪽에만 적용하면서도 주행벨트의 사행을 방지할 수 있도록 구조가 개선된 화상형성장치를 실시할 수 있도록 하는데 그 효과가 있다.
또한, 벨트 가압부재를 지지롤러상에 일체로 형성된 돌출형으로 제작하여 제조를 간편하게 함과 동시에 효과적인 벨트 가압으로 인해 별도의 부품 추가 없이도 구성이 가능하게 하는데 그 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지와 사상을 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 수정과 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (30)

  1. 벨트의 일단부와 벨트를 지지하는 지지롤러 사이에 마련되어 벨트의 주행을 가이드하는 가이드레일; 및
    상기 가이드레일의 반대측에 위치하여 상기 가이드레일에 의한 벨트 쏠림을 보상하는 벨트 가압부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 사행 방지장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 벨트 가압부재는 상기 벨트에 인장력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 벨트 사행 방지장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드레일은,
    상기 지지롤러에 마련된 환상의 가이드홈; 및
    상기 벨트에 상기 가이드홈과 대응하도록 마련된 가이드리브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 사행 방지장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가이드레일은 상기 지지롤러의 단부에 지지롤러의 외주면보다 더 높게 돌출되도록 형성된 플랜지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 사행 방지장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 벨트 가압부재는,
    상기 벨트의 타단부에 단차가 발생하도록 상기 지지롤러에 소정 폭으로 마련된 보강필름; 및
    상기 보강필름을 상기 지지롤러에 부착시키기 위한 접착제;를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 사행 방지장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 보강필름은 상기 벨트보다 얇고 상기 접착제보다는 두꺼운 것을 특징으로 하는 벨트 사행 방지장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 벨트 가압부재는 70 ~ 230㎛의 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 벨트 사행 방지장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 보강필름은 40 ~ 200㎛의 두께, 상기 접착제는 20 ~ 100㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 벨트 사행 방지장치.
  9. 제 2 항에 있어서, 상기 벨트 가압부재는,
    상기 벨트의 타단부에 단차가 발생하도록 상기 지지롤러의 외주에 일체로 돌출 형성된 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 사행 방지장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 벨트보다 얇은 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 벨트 사행 방지장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 벨트 가압부재는 70 ~ 230㎛의 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 벨트 사행 방지장치.
  12. 적어도 하나의 지지롤러;
    상기 지지롤러에 지지되어 주행되는 전사벨트; 및
    상기 전사벨트가 상기 지지롤러의 축방향에 대해 어느 한쪽으로 치우치는 것을 방지하기 위한 사행억제유닛;을 포함하며,
    상기 사행억제유닛은,
    상기 지지롤러의 회전으로 발생되는 상기 전사벨트의 쏠림 현상을 방지하기 위해 상기 지지롤러에 마련된 벨트 가압부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전사유닛.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 사행억제유닛은 상기 전사벨트의 일단부의 주행을 가이드 하도록 상기 전사벨트와 지지롤러 사이에 마련된 가이드레일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전사유닛.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 벨트 가압부재는 상기 전사벨트에 인장력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 전사유닛.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 가이드레일은,
    상기 지지롤러에 마련된 환상의 가이드홈; 및
    상기 전사벨트에 상기 가이드홈과 대응하도록 마련된 가이드리브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전사유닛.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 가이드레일은 상기 지지롤러의 단부에 지지롤러의 외주면보다 높게 돌출 형성된 플랜지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전사유닛.
  17. 제 14 항에 있어서, 상기 벨트 가압부재는,
    상기 전사벨트의 타단부에 단차가 발생하도록 상기 지지롤러에 소정 폭으로 마련된 보강필름; 및
    상기 보강필름을 상기 지지롤러에 부착시키기 위한 접착제;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전사유닛.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 보강필름은 상기 전사벨트보다 얇고, 상기 접착제보다는 두꺼운 것을 특징으로 하는 전사유닛.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 벨트 가압부재는 70 ~ 230㎛의 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 전사유닛.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 보강필름은 40 ~ 200㎛의 두께, 상기 접착제는 20 ~ 100㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 전사유닛.
  21. 제 14 항에 있어서, 상기 벨트 가압부재는,
    상기 전사벨트의 타단부에 단차가 발생하도록 상기 지지롤러의 외주에 일체로 돌출 형성된 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전사유닛.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 전사벨트보다 얇은 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 전사유닛.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 벨트 가압부재는 70 ~ 230㎛의 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 전사유닛.
  24. 가시화상이 형성되는 감광매체;
    상기 감광매체에 외접하는 전사벨트와 상기 전사벨트를 무한궤도 운동하도록 지지하는 적어도 하나의 지지롤러를 구비하는 전사유닛; 및
    상기 전사유닛의 전사벨트가 상기 지지롤러의 축방향에 대해 어느 한 쪽으로 치우치는 것을 방지하기 위한 청구항 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 전사벨트 사행 방지장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  25. 정전잠상이 형성되는 적어도 하나의 감광매체;
    상기 감광매체의 정전잠상에 토너를 이동 부착시켜 정전잠상을 현상하는 현상유닛; 및
    상기 감광매체의 가시화상을 중첩 전사 받는 청구항 제 12 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 기재된 전사유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  26. 지지롤러에 지지되어 주행하는 벨트의 사행을 방지하도록 벨트의 일측에 인장력을 부여하기 위한 단차를 발생시키기 위하여 상기 지지롤러의 일측단 외주에 소정 폭 및 높이로 감긴 보강필름을 포함하는 벨트가압부재.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 보강필름은 접착제에 의해 지지롤러에 부착되며, 상기 지지롤러 상에 부착되는 필름의 높이는 접착제의 높이를 포함하여 70 ~ 230㎛인 것을 특징으로 하는 벨트가압부재.
  28. 무한궤도 운동하는 벨트를 지지하는 것으로서,
    일측단에 벨트의 사행을 방지하도록 벨트의 일측에 인장력을 부여하기 위한 단차를 발생시키는 소정 높이의 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 지지롤러.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 돌출부의 높이는 70 ~ 230㎛인 것을 특징으로 하는 지지롤러.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 돌출부의 반대측에는 벨트에 형성된 가이드리브가 삽입되어 안내되는 가이드홈부가 환상으로 형성된 것을 특징으로 하는 지지롤러.
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