KR20210115210A - 인쇄 매체의 두께에 따라 이동하는 롤러를 이용하여, 이송 경로 간격을 조절하는 구조 - Google Patents

인쇄 매체의 두께에 따라 이동하는 롤러를 이용하여, 이송 경로 간격을 조절하는 구조 Download PDF

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Abstract

개시된 화상형성장치는, 이동 가능한 표면에 토너 화상이 배치된 화상 운반 부재; 상기 화상 운반 부재에 대향하며, 상기 화상 운반 부재에 배치된 토너 화상이 인쇄 매체에 전사되도록 전사 바이어스 전압이 인가되며, 상기 인쇄 매체의 두께에 대응하여 상기 인쇄 매체의 인입 방향과 교차하는 방향으로 위치가 이동되는 전사 롤러; 및 상기 화상 운반 부재와 상기 전사 롤러 사이에 형성되는 전사닙을 향해 인쇄 매체가 이송되도록 가이드하며, 상기 전사 롤러의 위치 이동에 연동하여 이동함으로써 상기 화상 운반 부재를 향하는 단부와 상기 화상 운반 부재 사이의 간격이 달라지는 이동 가이드 구조물;을 포함한다.

Description

인쇄 매체의 두께에 따라 이동하는 롤러를 이용하여, 이송 경로 간격을 조절하는 구조{Structure for adjusting paper path gap using the roller moving according to the thickness of the paper}
화상형성장치는, 이송 롤러에 의하여 이송 경로를 따라 이송되는 인쇄 매체에 화상을 인쇄한다. 예를 들어, 전자사진방식 화상형성장치는, 균일한 전위로 대전된 감광체에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하고, 정전잠상에 토너(toner)를 공급하여 감광체 상에 토너 화상을 형성한다. 토너 화상은 이송 경로를 따라 이송되는 인쇄 매체에 전사되며, 인쇄 매체가 정착부를 통과하면 열과 압력에 의하여 토너 화상이 인쇄 매체에 영구적인 화상으로 정착된다.
이러한 화상형성장치에는 이송 경로를 따라 인쇄 매체가 원활하게 이송되도록 가이드하는 가이드 구조물을 포함한다. 이러한 가이드 구조물은, 제조 공차, 인쇄 매체의 이송, 또는 토너 화상의 이송 등을 고려하여, 인접 배치된 구성 부품과 소정의 간격을 가지도록 설계된다.
다만, 이러한 간격으로 인해 단차가 발생할 수 있으며, 이는 인쇄 매체의 이송 경로에 영향을 미칠 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 화상형성장치의 일 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 2는 실시예에 따른 화상형성장치의 전사기의 작동을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 A부분을 확대 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 B부분을 확대 도시한 도면이다.
도 5는 인쇄 매체의 진동이 토너 화상에 영향을 미치는 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 토너 화상에 영향이 나타난 모습을 보여주는 사진이다.
도 8a는 이동 가이드 구조물을 설명하기 위한 도면이며, 도 8b는 도 8a의 이동 가이드 구조물에 두꺼운 인쇄 매체가 지나갈 때의 모습을 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 가이드 구조물에 두꺼운 인쇄 매체가 지나갈 때 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 두꺼운 인쇄 매체에 형성된 기록 화상을 보여주는 사진이다.
도 11a는 실시예에 따른 화상형성장치에서 이동 가이드 구조물의 작동을 설명하기 위한 도면이며, 도 11b는 도 11a의 일부를 확대 도시한 도면이다.
도 12a는 실시예에 따른 화상형성장치에서 일반적인 인쇄 매체가 지나갈 때 이동 가이드 구조물의 작동을 설명하기 위한 도면이며, 도 12b는 도 12a의 일부를 확대 도시한 도면이다.
도 13a는 실시예에 따른 화상형성장치에서 두꺼운 인쇄 매체가 지나갈 때 이동 가이드 구조물의 작동을 설명하기 위한 도면이며, 도 13b는 도 13a의 일부를 확대 도시한 도면이다.
도 14는 실시예에 따른 화상형성장치에서 이동 가이드 구조물이 전사 롤러의 이동에 연동하여 이동되는 구조를 설명하기 위한 부분 사시도이다.
도 15는 도 14의 화상형성장치에서 전사 롤러, 연결 링크 및 이동 가이드 구조물의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 도 15의 화상형성장치의 전사 닙에 일반적인 인쇄 매체가 인입될 때, 전사 롤러, 연결 링크 및 이동 가이드 구조물의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 도 15의 화상형성장치의 전사 닙에 두꺼운 인쇄 매체가 인입될 때, 전사 롤러, 연결 링크 및 이동 가이드 구조물의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 18a 및 도 18b는 다른 실시예에 따른 이동 가이드 구조물을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 다른 전사 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 다른 실시예에 따른 화상형성장치를 설명하기 위한 사시도이며,
도 21는 도 20의 화상형성장치을 일 측면에서 바라본 측면도이며,
도 22는 도 20의 C-C선에 따른 단면도이다.
이하, 도면들 참조하면서 후처리 장치의 실시예들에 관하여 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 화상형성장치(1)의 일 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 화상형성장치(1)는 인쇄 매체가 적재되는 급지부(10)와, 인쇄가 완료된 인쇄 매체가 적재되는 배지부(20)가 도시되어 있다. 인쇄경로(2)는 급지부(10)와 배지부(20)를 연결한다. 인쇄경로(2) 중 화상형성부(30)가 배치된다.
급지부(10)에 적재된 인쇄 매체(P)는 한 장씩 인출되어 인쇄경로(2)를 따라 이송된다. 본 실시예에서는 급지부(10)는 급지 카세트의 형태로 도시되어 있으나, 급지부(10)의 예는 이에 한정되지 않는다.
화상형성부(30)는 인쇄경로(2)를 따라 이송되는 인쇄 매체(P)에 전자사진방식에 의하여 화상을 인쇄한다. 화상형성부(30)는 현상기(40), 노광기(50), 전사기(100), 및 정착기(60)를 포함할 수 있다.
본 실시예의 화상형성부(30)는 인쇄 매체(P)에 단색 화상과 칼라 화상을 선택적으로 인쇄할 수 있다.
칼라 인쇄를 위하여, 현상기(40)는 예를 들어, 시안(C:cyan), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 화상을 현상하기 위한 4 개의 현상기(40)를 포함할 수 있다. 4 개의 현상기(40)에는 각각 시안(C:cyan), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 현상제, 예를 들어 토너가 수용될 수 있다. 시안(C:cyan), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 토너는 도시되지 않은 4 개의 토너 공급 용기에 각각 수용되고, 4 개의 토너 공급 용기로부터 4 개의 현상기(40)로 각각 시안(C:cyan), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 토너가 공급될 수도 있다. 화상형성장치(1)는 상술한 색상 이외에도 라이트 마젠타(light magenta), 백색(white) 등의 다양한 색상의 토너를 수용하고 현상하기 위한 현상기를 더 구비할 수 있다. 토너 공급 용기는 수용된 토너가 모두 소모되면 교체될 수 있다. 현상기(40)는 도시되지 않은 도어를 통하여 화상형성장치(1)에 착탈될 수 있다.
이하에서는 4 개의 현상기(40)를 구비하는 화상형성부(30)에 대하여 설명하며, 특별히 다른 언급이 없는 한 참조부호에 C, M, Y, K가 붙은 경우에는 각각 시안(C:cyan), 마젠타(M:magenta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 화상을 현상하기 위한 구성요소를 지칭하는 것이다.
현상기(40)는 그 내부에 수용된 토너를 감광드럼(41)에 형성된 정전 잠상에 공급한다.
감광드럼(41)은 그 표면에 정전잠상이 형성되는 감광체의 일 예로서, 도전성 금속 파이프와 그 외주에 형성되는 감광층을 포함할 수 있다. 대전롤러(43)는 감광드럼(41)의 표면을 균일한 전위로 대전시킨다.
노광기(50)는 화상정보에 대응되어 변조된 광을 감광드럼(41)에 조사하여 감광드럼(41)에 정전잠상을 형성한다. 노광기(50)로서, 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 LSU(laser scanning unit), LED(light emitting diode)를 광원으로 사용하는 LED노광기 등이 채용될 수 있다.
현상롤러(42)는 현상기(40)에 수용된 현상제, 예를 들어 토너를 감광드럼(41)으로 공급하여 정전잠상을 가시적인 토너화상으로 현상시키기 위한 것이다. 현상롤러(42)에는 현상바이어스전압이 인가될 수 있다. 일성분 현상방식이 채용되는 경우 현상기(40) 에는 토너가 수용될 수 있다. 이성분 현상방식이 채용되는 경우 현상기(40) 에는 토너와 캐리어가 수용될 수 있다. 도면으로 도시되지 않았지만, 현상기(40)는, 현상기(40)에 수용된 현상제를 현상롤러(42)로 공급하는 공급롤러, 현상롤러(42)의 표면에 부착되어 감광드럼(41)과 현상롤러(42)가 대면된 현상영역으로 공급되는 현상제의 양을 규제하는 규제부재, 현상기(40)에 수용된 현상제를 교반시키는 교반부재 등을 더 구비할 수 있다.
전사기(100)는 중간 전사 벨트(110)와, 중간 전사 롤러(102)와, 전사 롤러(120)를 포함할 수 있다. 중간 전사 벨트(110)에는 각 현상기(40C)(40M)(40Y)(40K)의 감광 드럼(41) 상에 현상된 토너 화상이 일시적으로(intermittently) 전사된다. 중간 전사 벨트(110)는 지지 롤러(103, 104)에 의하여 지지되어 순환 주행된다.
중간 전사 벨트(110)는 표면에 토너 화상이 형성되는 부재이며, 토너 화상이 형성된 표면이 전사 롤러(120)를 향해 이동 가능하게 된다. 중간 전사 벨트(110)는 토너 화상을 운반하는 화상 운반 부재로 기능한다.
중간 전사 벨트(110)를 사이에 두고 각 현상기(40C)(40M)(40Y)(40K)의 감광 드럼(41)과 마주보는 위치에 4개의 중간 전사 롤러(102)가 배치된다. 4 개의 중간 전사 롤러(102)에는 감광 드럼(41) 상에 현상된 토너 화상을 중간 전사 벨트(110)로 중간전사시키기 위한 중간 전사 바이어스 전압이 인가된다. 중간 전사 롤러(102) 대신에 코로나 전사기나 핀 스코로트론(pin scorotron)방식의 전사기가 채용될 수도 있다. 전사 롤러(120)는 중간 전사 벨트(110)와 대면되게 위치된다. 전사 롤러(120)에는 중간 전사 벨트(110)에 중간 전사된 토너 화상을 인쇄 매체(P)로 전사시키기 위한 전사 바이어스 전압이 인가된다.
전사 롤러(120)에 인가되는 전사 바이어스 전압에 의하여 중간 전사 벨트(110) 위에 중첩 전사된 토너 화상들은 인쇄 매체(P)로 전사된다.
정착기(60)는 토너 화상이 전사된 인쇄 매체(P)에 열과 압력을 가하여 토너 화상을 인쇄 매체(P)에 정착시킨다. 정착기(60)는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 정착기(60)는 가열 부재와 가압 부재를 구비할 수 있다. 가열 부재와 가압 부재는 서로 탄력적으로 가압되어 정착닙을 형성한다. 가열 부재는 예를 들어 히트 롤러, 정착 벨트 등의 형태로 구현될 수 있다. 가열 부재는 열원에 의하여 가열된다. 열원으로서 예를 들어 할로겐 램프가 채용될 수 있다. 가열 부재는 인쇄 매체(P)의 화상면과 접촉된다. 화상면은 토너 화상이 전사된 면이다. 토너 화상이 전사된 인쇄 매체(P)가 정착닙을 통과하면, 열과 압력에 의하여 토너 화상이 인쇄 매체(P)에 정착된다. 이에 의하여 화상형성부(30)에서 인쇄 매체(P) 상에 기록 화상이 형성될 수 있다.
픽업 롤러(12)는 급지대(11)로부터 인쇄 매체(P)를 한 장씩 인출한다. 이송 롤러(13)는 인출된 인쇄 매체(P)를 이송 경로를 따라 이송시킨다. 이송 롤러(13)는 서로 맞물려 회전되면서 인쇄 매체(P)를 이송시키는 한 쌍의 롤러를 포함할 수 있다. 이송 롤러(13)는 인쇄 매체(P)의 선단을 정렬시켜, 중간 전사 벨트(110)에 전사된 토너 화상의 선단이 전사 롤러(120)와 중간 전사 벨트(110)에 의하여 형성된 전사닙에 도달되는 타이밍에 맞추어, 전사닙으로 이송시킨다. 이송 롤러(13)를 정렬 롤러(registration roller)라 한다. '인쇄 매체(P)의 선단을 정렬시킨다'는 것은, 인쇄 매체(P)의 사행(skew)을 교정한다는 의미이다.
도 2는 실시예에 따른 화상형성장치(1)의 전사기(100)의 작동을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 3과 도 4는 각각 도 2의 A부분 및 B부분을 확대 도시한 도면들이다.
도 2를 참조하면, 인쇄 매체(P)가 전사닙(N)으로 이송되도록, 전사닙(N)과 이송 롤러(13) 사이에는 인쇄 매체(P)를 가이드하는 가이드 구조물이 배치될 수 있다.
가이드 구조물은 복수 개일 수 있다. 가이드 구조물은 인쇄 매체(P)에서 토너 화상이 형성되는 제1면에 대향하도록 배치된 이동 가이드 구조물(130)과, 인쇄 매체(P)에서 제1면과 반대 면인 제2면에 대향하도록 배치된 가이드 구조물(150)을 포함할 수 있다. 이동 가이드 구조물(130)과 가이드 구조물(150) 사이의 간격은 인쇄 매체(P)의 이송 경로를 따라 점차 좁아진다. 이동 가이드 구조물(130)과 이송 롤러(13) 사이에 가이드 구조물(160)이 추가적으로 배치될 수 있다.
이동 가이드 구조물(130)은 이송 롤러(13)를 통해 이송된 인쇄 매체(P)가 전사닙(N)을 향햐도록 방향을 바꾸도록 가이드한다. 가이드 구조물(150)은 방향이 바뀐 인쇄 매체(P)가 전사닙(N)이 아닌 전사 롤러(120)에 부딪히는 것을 방지하도록 인쇄 매체(P)를 가이드할 수 있다.
그에 따라, 이송 롤러(13)와 전사닙(N) 사이의 이송 경로에 곡선 경로가 포함되어 있더라도, 이러한 복수의 가이드 구조물에 의해, 인쇄 매체(P)가 다른 구조물에 부딪히지 않고 전사닙(N)에 도달할 수 있다.
이러한 이동 가이드 구조물(130)은 인접한 구성들과의 소정의 간격을 가지며, 이들 사이에 소정의 단차가 형성될 수 있다. 예를 들어, 이동 가이드 구조물(130)은 중간 전사 벨트(110)의 표면과의 접촉을 방지하기 위하여, 중간 전사 벨트(110)로부터 소정의 간격을 가지도록 배치된다. 그에 따라, 이동 가이드 구조물(130)과 중간 전사 벨트(110) 사이에 단차가 형성될 수 있다.
또한, 이동 가이드 구조물(130)은 가이드 구조물(160)과 소정의 간격으로 배치되며, 이들 사이에 소정의 단차가 형성될 수 있다. 이러한 단차를 통해, 인쇄 매체가 또 다른 가이드 구조물(160)에서 이동 가이드 구조물(130)로 이동하는 과정에서, 이동 가이드 구조물(130)에 걸리는 현상을 방지할 수 있다.
그러나, 이러한 간격 또는 단차들이 소정 크기 이상으로 커질 경우, 인쇄 매체(P)에 화상 토너가 전사되는 과정에서 화상 결함이 나타날 수 있다.
예를 들어, 도 3과 같이, 인쇄 매체(P1)가 이동 가이드 구조물(130)을 지나서 전사닙(N)으로 가는 과정에서, 인쇄 매체(P1)의 후단이 이동 가이드 구조물(130)과 중간 전사 벨트(110) 사이를 지나가게 된다. 인쇄 매체(P1)는 탄성을 가진다. 인쇄 매체(P1)의 후단이 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)에 지지되어 있는 동안에는, 이동 가이드 구조물(130)과 중간 전사 벨트(110) 사이의 단차로 인하여 인쇄 매체(P1)는 도 3에 점선으로 도시된 바와 같이 탄력적으로 휘어진 상태이다. 인쇄 매체(P1)의 후단이 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)를 통과하는 순간, 도 3에 실선으로 도시된 바와 같이 인쇄 매체(P1)의 탄성에 의하여 인쇄 매체(P1)가 곧게 복원되면서 인쇄 매체(P1)의 후단이 탄성 복원력에 의하여 중간 전사 벨트(110)에 접촉된다. 이때, 인쇄 매체(P1)의 후단에서 진동이 발생할 수 있다.
또한, 도 4와 같이, 인쇄 매체(P1)의 후단이 이송 롤러(13)로부터 인출되어 전사닙(N)을 향하여 이동하는 과정에서, 인쇄 매체(P1)의 후단이 가이드 구조물(160)과 이동 가이드 구조물(130) 사이를 지나가게 된다. 인쇄 매체(P1)의 후단이 가이드 구조물(160)의 단부를 통과하는 순간, 인쇄 매체(P1)는 도 4에 점선으로 도시된 바와 같이 탄력적으로 휘어진 상태에서 도 4에 실선으로 도시된 바와 같이 곧게 복원되면서 인쇄 매체(P1)의 후단이 이동 가이드 구조물(130)에 접촉된다. 이때, 인쇄 매체(P1)의 후단에 진동이 발생할 수 있다.
이와 같이, 인쇄 매체(P1)의 후단에 발생한 진동은, 도 5와 같이, 전사닙(N)에 인접한 인쇄 매체(P1)의 부분으로 전달될 수 있다. 진동은 중간 전사 벨트(110)의 토너 화상(T)에 영향을 미치거나 인쇄 매체(P)에 토너 화상(T)이 전사되는 전사 과정에 영향을 미쳐, 인쇄된 화상에 화상 결함이 나타날 수 있다. 예를 들어, 도 6과 같이, 전사된 토너 화상에서 일부 라인의 텍스트가 뭉개지는 현상이 나타나거나, 도 7과 같이, 인쇄 매체(P1)의 일부 영역에서 밴드(band)가 발생하는 현상이 나타날 수 있다.
이러한 의도치 않은 화상 결함을 방지하기 위하여, 이동 가이드 구조물(130)과 인접한 구성들 사이의 간격을 최대한 작게 설계하는 방안을 고려할 수 있다. 예를 들어, 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)와 중간 전사 벨트(110) 사이의 간격을 줄이는 구조를 고려할 수 있다.
다만, 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)와 중간 전사 벨트(110) 사이의 간격을 줄여 이동 가이드 구조물(130)을 고정할 경우, 두꺼운 인쇄 매체(P2)에 화상을 형성하는 과정에서 의도치 않은 화상 결함이 나타날 수 있다.
화상형성장치(1)에 사용되는 인쇄 매체(P)는 그 두께 및 무게가 다양할 수 있다. 인쇄 매체(P)의 무게는 평량(basis weight)으로 표시된다. 이하에서는, 일반적인 인쇄 매체는 P1으로 표시하며, 두꺼운 인쇄 매체는 P2 로 표시한다.
예를 들어, 일반적인 인쇄 매체(P1)는 제1 두께(t1)를 가지고 소정의 평량을 가질 수 있다. 예를 들어, 일반적인 인쇄 매체(P1)의 두께는 0.3 mm 이하일 수 있다. 예를 들어, 일반적인 인쇄 매체(P1)의 두께는 0.2 mm 이하일 수 있다. 예를 들어, 일반적인 인쇄 매체(P1)는 0.1 mm ~ 0.2 mm의 두께를 가지며, 평량이 60 g/m2 ~ 120 g/m2일 수 있다.
예를 들어, 두꺼운 인쇄 매체(P2)는 제1 두께(t1)보다 큰 제2 두께(t2)를 가지며, 일반적인 인쇄 매체(P1)보다 큰 평량을 가질 수 있다. 예를 들어, 두꺼운 인쇄 매체(P2)는 0.3 mm를 초과하는 두께를 가지며, 평량이 120 g/m2 초과일 수 있다. 예를 들어, 두꺼운 인쇄 매체(P2)는 그 두께가 0.4 mm이고, 평량이 325 g/m2일 수 있다.
도 8a, 도 8b 및 도 9는 가이드 구조물에 두꺼운 인쇄 매체(P2)가 지나갈 때 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a를 참조하면, 이동 가이드 구조물(130)은 표면을 따라 인쇄 매체(P1, P2)의 이동을 가이드하는 가이드 부분(1302)과, 가이드 부분(1302)을 소정 위치에 위치하도록 지지하는 지지 부분(1303)을 포함한다. 지지 부분(1303)은 가이드 부분(1302)의 양 단부에 배치된다. 이와 같이, 이동 가이드 구조물(130)은 인쇄 매체(P2)의 폭 방향으로 양 단부만이 지지된다.
이러한 이동 가이드 구조물(130)에 의해 인쇄 매체(P1, P2)가 가이드되며 이동하는 과정에서, 인쇄 매체(P1, P2)에 의해 가이드 부분(1302)에 소정의 힘이 작용하게 된다. 특히, 이동 가이드 구조물(130)의 중간 부분(130-C)은 지지 부분(1303)으로부터 멀리 떨어져 있기 때문에, 상대적으로 외력에 의해 휘어지기 쉬운 상태이다.
이러한 이동 가이드 구조물(130)에 의해 두꺼운 인쇄 매체(P2)가 가이드되어 이동될 때, 두꺼운 인쇄 매체(P2)로 인해 이동 가이드 구조물(130)에 소정의 힘이 작용하게 된다. 두꺼운 인쇄 매체(P2)의 평량이 일반적인 인쇄 매체(P1)의 평량보다 크기 때문에, 두꺼운 인쇄 매체(P2)가 이동 가이드 구조물(130)에 가하는 힘은 일반적인 인쇄 매체(P1)가 이동 가이드 구조물(130)에 가하는 힘보다 크다.
상대적으로 휘어지기 쉬운 상태의 이동 가이드 구조물(130)에 두꺼운 인쇄 매체(P2)로 인해 소정의 힘이 가해짐에 따라, 이동 가이드 구조물(130)의 중간 부분(130-C)이 도 8b에 이점 쇄선으로 도시된 상태에서 도 8b에 실선으로 도시된 상태로 휘어질 수 있다. 비록 그 휘어진 정도가 작더라도, 이동 가이드 구조물(130)과 중간 전사 벨트(110) 사이의 간격이 작은 경우에는, 도 8b와 같이, 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)가 중간 전사 벨트(110)의 표면에 닿을 수 있다.
또한, 이동 가이드 구조물(130)의 중간 부분(130-C)이 휘어지지 않더라도, 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)가 도 9에 이점 쇄선으로 도시된 상태에서 도 9에 실선으로 도시된 상태로 휘어질 수 있다. 예를 들어, 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)가 다른 부분에 비해 얇을 경우, 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)가 휘어질 수 있다. 비록 그 휘어진 정도가 작더라도, 이동 가이드 구조물(130)과 중간 전사 벨트(110) 사이의 간격이 작은 경우에는, 도 9와 같이, 이동 가이드 구조물(130)의 휘어진 단부(1301)가 중간 전사 벨트(110)의 표면에 닿을 수 있다.
이동 가이드 구조물(130)이 중간 전사 벨트(110)의 표면에 닿을 경우, 심각한 화상 결함으로 이어질 수 있다. 예를 들어, 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)가 중간 전사 벨트(110)의 표면에 닿을 경우, 토너 화상(T)에 스크래치가 발생하게 된다. 그에 따라, 이러한 토너 화상(T)이 인쇄 매체(P2)에 전사될 경우, 도 10과 같이, 인쇄 매체(P2)에 형성된 기록 화상에서 일부 영역이 생략되는 현상이 나타날 수 있다.
이러한 점을 고려할 때, 인쇄 매체(P2)가 두꺼운 경우에는, 이동 가이드 구조물(130)의 일부가 휘어지더라도 중간 전사 벨트(110)의 표면에 닿지 않도록, 이동 가이드 구조물(130)과 중간 전사 벨트(110) 사이의 간격이 소정 크기 이상이 되도록 배치시킬 필요가 있다.
이와 같이, 화상형성장치(1)에서는, 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)와 중간 전사 벨트(110) 사이의 간격에 대하여, 인쇄 매체(P)가 일반적인 인쇄 매체(P1)일 때 요구되는 조건과 인쇄 매체(P)가 두꺼운 인쇄 매체(P2)일 때에 요구되는 조건이 서로 상반된다.
실시예에 따른 화상형성장치(1)에서는, 인쇄 매체(P)의 두께 변화에 따라 상반되는 조건이 요구되는 점을 고려하여, 인쇄 매체(P)의 두께 변화에 따라 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)와 중간 전사 벨트(110) 사이의 간격이 변하도록 구성된 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 전사 롤러(120)는 전사닙(N)에 인입되는 인쇄 매체(P)의 두께에 따라 인쇄 매체(P)의 인출 방향과 교차하는 방향으로 이동할 수 있으며, 이동 가이드 구조물(130)은 이러한 전사 롤러(120)의 위치 이동에 따라 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)와 중간 전사 벨트(110) 사이의 간격이 변할 수 있다.
화상형성장치(1)의 일 실시예는, 이동 가능한 표면에 토너 화상이 배치된 화상 운반 부재(중간 전사 벨트(110))와, 상기 화상 운반 부재에 대향하며 상기 화상 운반 부재에 배치된 토너 화상이 인쇄 매체(P)에 전사되도록 전사 바이어스 전압이 인가되며 상기 인쇄 매체(P)의 두께에 대응하여 상기 인쇄 매체(P)의 인입 방향과 교차하는 방향으로 위치가 이동되는 전사 롤러(120), 및 상기 화상 운반 부재와 상기 전사 롤러(120) 사이에 형성되는 전사 닙(N)을 향해 인쇄 매체(P)가 이송되도록 가이드하며, 상기 전사 롤러(120)의 위치 이동에 연동하여 이동함으로써 상기 화상 운반 부재를 향하는 단부(1301)와 상기 화상 운반 부재(110) 사이의 간격이 달라지는 이동 가이드 구조물(130)을 포함한다.
도 11a 내지 도 13b은 실시예에 따른 화상형성장치(1)에서 전사 롤러(120)와 이동 가이드 구조물(130)의 작동을 설명하기 위한 도면으로써, 도 11a 및 도 11b는 전사닙(N)에 인쇄 매체가 인입되지 않을 때의 작동을 나타내며, 도 12a 및 도 12b는 전사닙(N)에 인쇄 매체(P1)가 인입될 때의 작동을 나타내며, 도 13a 및 도 3B는 전사닙(N)에 인쇄 매체(P2)가 인입될 때의 작동을 나타낸다.
도 11a 및 도 11b을 참조하면, 인쇄 매체(P)가 전사닙(N)에 인입되지 않았을 때, 전사 롤러(120)는 중간 전사 벨트(110)에 접촉한다. 이 때, 이동 가이드 구조물(130)과 중간 전사 벨트(110) 사이의 간격은 기준 간격(G0)을 가질 수 있다. 기준 간격(G0)은 0.5 mm ~ 1.3 mm 일 수 있다.
전사닙(N)에 인입되는 인쇄 매체(P)의 두께가 두꺼울수록, 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)와 중간 전사 벨트(110) 사이의 간격이 증가될 수 있다.
도 12a 및 도 12b을 참조하면, 제1 두께(t1)를 가지는 인쇄 매체(P1)가 전사닙(N)에 인입될 때, 전사 롤러(120)와 중간 전사 롤러(120)는 제1 두께(t1)만큼 이격된다. 이 때, 전사 롤러(120)의 회전 중심은 제1 두께(t1)에 대응하여 제1 거리(D1)만큼 이동한다. 제1 거리(D1)는 제1 두께(t1)와 동일하게 이동하거나 그보다 작을 수 있다. 제1 거리(D1)는 전사 롤러(120)의 외부 표면의 탄성에 따라 다르게 나타날 수 있다.
전사 롤러(120)가 제1 거리(D1)만큼 이동함에 따라, 이동 가이드 구조물(130)과 중간 전사 벨트(110) 사이의 간격은 제1 간격(G1)을 가질 수 있다. 제1 간격(G1)은 0.7 mm ~ 1.5 mm 일 수 있다.
도 13a 및 도 13b을 참조하면, 제1 두께(t1)보다 큰 제2 두께(t2)를 가지는 인쇄 매체(P2)가 전사닙(N)에 인입될 때, 전사 롤러(120)와 중간 전사 롤러(120)는 제2 두께(t2)만큼 이격된다. 이 때, 전사 롤러(120)의 회전 중심(C1)은 제2 거리(D2)만큼 이동한다. 제2 거리(D2)는 제2 두께(t2)와 동일하게 이동하거나 그보다 작을 수 있다. 제2 거리(D2)는 전사 롤러(120)의 외부 표면의 탄성에 따라 다르게 나타날 수 있다.
전사 롤러(120)가 제2 거리(D2)만큼 이동함에 따라, 이동 가이드 구조물(130)과 중간 전사 벨트(110) 사이의 간격은 제2 간격(G2)을 가질 수 있다. 제2 간격(G2)은 1.3 mm ~ 2.1 mm 일 수 있다.
상기와 같이, 전사닙(N)에 인쇄 매체(P)가 인입되었는지 여부, 전사닙(N)에 인쇄 매체(P)가 인입되는 경우 인쇄 매체(P)의 두께에 따라, 전사 롤러(120)는 인쇄 매체(P)의 인입 방향과 교차하는 방향으로 이동하게 된다. 이러한 전사 롤러(120)의 이동시 나타나는 힘을 이용하여, 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)와 중간 전사 벨트(110) 사이의 간격을 조정할 수 있다. 인쇄 매체(P)의 두께 변화에 대응하여, 이동 가이드 구조물(130)과 중간 전사 벨트(110) 사이의 간격을 변화시킴으로써, 인쇄 매체(P)의 두께 변화에 따라 이동 가이드 구조물(130)에 요구되는 상반되는 조건을 만족시킬 수 있다.
전사닙(N)에 다양한 종류의 인쇄 매체(P)가 인입됨에 따라, 전사 롤러(120)의 위치 이동이 발생하며, 이동 가이드 구조물(130)과 중간 전사 벨트(110) 사이의 간격은 소정의 범위 내에서 달라질 수 있다. 예를 들어, 전사닙(N)에 0.1 mm 두께의 인쇄 매체(P) 및 0.4 mm 두께의 인쇄 매체(P)가 각각 인입될 때, 이동 가이드 구조물(130)과 중간 전사 벨트(110) 사이의 간격은 0.4 mm~ 2.1 mm 내에서 달라질 수 있다.
도 14는 실시예에 따른 화상형성장치(1)에서 이동 가이드 구조물(130)이 전사 롤러(120)의 이동에 연동하여 이동되는 구조를 설명하기 위한 부분 사시도이다. 도 15 내지 도 17는 도 14의 전사 롤러(120), 연결 링크(140) 및 이동 가이드 구조물(130)의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 도 18a 및 도 18b는 다른 실시예에 따른 이동 가이드 구조물(130A, 130B)을 설명하기 위한 도면이다. 도 19는 다른 전사 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 전사 롤러(120)는 회전 중심(C1)에 배치된 제1 회전축(121)을 가진다. 전사 롤러(120)는 중간 전사 벨트(110)와 전사닙(N)을 형성하도록 중간 전사 벨트(110)와 접촉을 유지하는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성 부재(125)에 의해 가압된다.
이러한 구조의 전사 롤러(120)에서는, 전사닙(N)에 인쇄 매체(P)가 인입되는 경우 제1 회전축(121)이 중간 전사 벨트(110)로부터 멀어지는 방향으로 이동한다. 반면, 전사닙(N)에 인쇄 매체(P)가 없을 때, 예를 들어, 전사닙(N)에서 인쇄 매체(P)가 인출된 후에는 제1 회전축(121)은 중간 전사 벨트(110)에 접근하는 방향으로 이동한다. 제1 회전축(121)의 이동 거리는 인쇄 매체(P)의 두께 변화에 따라 다르게 나타난다. 인쇄 매체(P)의 두께가 두꺼울수록 제1 회전축(121)의 이동 거리는 커진다.
전사 롤러(120)의 인쇄 매체(P)의 폭 방향으로 양 단부에는 연결 링크(140)가 배치될 수 있다.
연결 링크(140)는 전사 롤러(120)의 위치 이동을 이동 가이드 구조물(130)에 전달한다. 연결 링크(140)는 전사 롤러(120)의 회전 중심(C1)으로부터 이격된 제1 회전 중심(C2)을 중심으로 회전된다.
연결 링크(140)는 전사 롤러(120)의 제1 회전축(121)의 위치 이동에 연동하여 제1 방향(A1)으로 회전한다. 예를 들어, 연결 링크(140)는 제1 회전 중심(C2)으로부터 연장된 제1 아암(142)과, 제1 회전 중심(C2)으로부터 제1 아암(142)과 다른 방향으로 연장되며 이동 가이드 구조물(130)에 대향하도록 배치된 제2 아암(143)을 포함한다. 제1 아암(142)과 제2 아암(143)은 제1 회전 중심(C2)으로부터 서로 다른 방향으로 배치된다.
인쇄 매체(P)가 전사닙(N)에 인입될 때, 제1 아암(142)은 전사 롤러(120)의 제1 회전축(121)에 의해 가압되며, 제2 아암(143)은 이동 가이드 구조물(130)을 가압할 수 있다.
연결 링크(140)는 제1 아암(142)이 전사 롤러(120)의 제1 회전축(121)에 접근하는 방향의 탄성력을 제공하는 제1 탄성 부재(145)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 아암(143)에 제1 탄성 부재(145)가 연결될 수 있다. 그에 따라, 인쇄 매체(P)가 전사닙(N)에 인입되면 전사 롤러(120)의 제1 회전축(121)이 제1 아암(142)을 밀어 연결 링크(140)가 제1방향(A1)으로 회전된다. 인쇄 매체(P)가 전사닙(N)으로부터 인출되면 제1 아암(142)에 작용되는 전사 롤러(120)의 제1 회전축(121)에 의한 가압이 해제되어 연결 링크(140)는 제1 탄성 부재(145)에 의해 제1 방향(A1)과 반대 방향인 제3 방향(A2)으로 회전한다.
이동 가이드 구조물(130)은 제2 아암(143)에 의해 가압되어, 중간 전사 벨트(110)를 향하는 단부(1301)가 이동한다.
이동 가이드 구조물(130)은 전사 롤러(120)의 회전 중심(C1)으로부터 이격된 제2 회전 중심(C3)을 중심으로 회전할 수 있다.
예를 들어, 이동 가이드 구조물(130)은 제2 회전 중심(C3)으로부터 연장되며 제2 아암(143)에 의해 가압되는 제3 아암(132)과, 제2 회전 중심(C3)으로부터 제3 아암(132)과 다른 방향으로 연장되며 중간 전사 벨트(110)에 대향하도록 배치된 제4 아암(133)을 포함한다. 제3 아암(132)과 제4 아암(133)은 제2 회전 중심(C3) 으로부터 서로 다른 방향으로 배치될 수 있다.
전사닙(N)에 인쇄 매체(P)가 인입될 때, 제1 회전축(121)의 위치 이동 및 연결 링크(140)의 제1 방향(A1)으로 회전에 의해, 제3 아암(132)은 제2 아암(143)에 의해 가압되어 이동한다. 그에 따라, 이동 가이드 구조물(130)이 제2 회전 중심(C3)을 중심으로 제2 방향(B1)으로 회전하며, 제4 아암(133)의 단부(1301)가 중간 전사 벨트(110)의 표면으로부터 멀어지도록 이동할 수 있다.
이동 가이드 구조물(130)은 제4 아암(133)이 중간 전사 벨트(110)에 접근하는 방향의 탄성력을 제공하는 제2 탄성 부재(135)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제4 아암(133)에 제2 탄성 부재(135)가 연결될 수 있다.
인쇄 매체(P)가 전사닙(N)으로부터 인출될 때, 제3 아암(132)에 작용되는 연결 링크(140)의 제2 아암(143)에 의한 가압이 해제되며, 그에 따라 이동 가이드 구조물(130)은 제2 탄성 부재(135)에 의해 제2 방향(B1)과 반대 방향인 제4 방향(B2)으로 회전한다.
이동 가이드 구조물(130)의 제4 방향(B2)으로 회전시, 단부(1301)가 중간 전사 벨트(110)에 닿지 않고 기준 간격(G0)을 유지하도록, 이동 가이드 구조물(130)의 회전 범위를 제한하는 스토퍼(170)가 마련될 수 있다.
도 15 내지 도17을 참조하여, 상기 구조에 따른 작동을 설명한다.
도 15을 참조하면, 인쇄 매체(P)가 전사닙(N)에 인입되지 않을 때, 중간 전사 벨트(110)와 전사 롤러(120)는 탄성 부재(125; 도 14 참조)에 의해 제공되는 탄성력에 의해 접촉을 유지한다. 이 때, 연결 링크(140)는 제1 탄성 부재(145)에 의해 제2 방향(A2)으로 회전하도록 가압된 상태이므로, 제1 아암(142)은 전사 롤러(120)의 제1 회전축(121)에 접촉된 상태로 유지된다. 이동 가이드 구조물(130)은 제2 탄성 부재(135)에 의해 제4 방향(B2)으로 회전하도록 가압된 상태이므로, 제3 아암(132)은 연결 링크(140)의 제2 아암(143)에 접촉된 상태로 유지된다.
도 16을 참조하면, 제1 두께(t1)의 인쇄 매체(P1)가 이동 가이드 구조물(130)을 지나, 전사닙(N)에 인입될 수 있다. 제1 두께(t1)는 0.1 mm ~ 0.2 mm일 수 있다.
제1 두께(t1)의 인쇄 매체(P1)가 인입됨에 따라, 전사 롤러(120)는 탄성 부재(125)의 탄성력에도 불구하고, 인쇄 매체(P1)의 인입 방향과 교차하는 방향을 따라 후방으로 이동하게 된다. 전사 롤러(120)가 이동함에 따라, 전사 롤러(120)의 회전 중심(C1)에 배치된 제1 회전축(121)이 동일한 방향으로 이동하게 된다. 제1 회전축(121)의 이동 거리는 제1 거리(D1)이다. 제1 거리(D1)는 0.1 mm ~ 0.2 mm일 수 있다. 제1 거리(D1)는 제1 두께(t1)와 동일하거나 그보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제1 두께(t1)가 0.1 mm ~ 0.2 mm일 때, 제1 거리(D1)는 0.05 mm~0.15mm일 수 있다. 예를 들어, 제1 거리(D1)는 제1 두께(t1)의 50%~ 100%일 수 있다.
전사 롤러(120)의 제1 회전축(121)의 이동에 의해, 제1 회전축(121)에 접촉하는 제1 아암(142)이 제1 회전 중심(C2)를 중심으로 회전 이동하며, 그에 따라 제1 아암(142)과 연결된 제2 아암(143)이 제1 회전 중심(C2)를 중심으로 회전한다.
제2 아암(143)의 회전 이동에 의해, 제2 아암(143)에 접촉하는 제3 아암(132)이 제2 회전 중심(C3)을 중심으로 회전 이동하며, 그에 따라 제3 아암(132)에 연결된 제4 아암(133)이 제2 회전 중심(C3)을 중심으로 회전 이동하게 된다.
제4 아암(133)의 회전 이동에 의해, 중간 전사 벨트(110)와 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301) 사이의 간격이 기준 간격(G0)보다 큰 제1 간격(G1)으로 변하게 된다. 예를 들어, 제1 간격(G1)은 기준 간격(G0)의 1.1배 ~ 1.9배 일 수 있다.
도 17을 참조하면, 제1 두께(t1)보다 큰 제2 두께(t2)의 인쇄 매체(P2)가 이동 가이드 구조물(130)을 지나, 전사닙(N)에 인입될 수 있다. 제2 두께(t2)는 0.3 mm 초과이며, 5 mm 이하일 수 있다.
제2 두께(t2)의 인쇄 매체(P2)가 인입됨에 따라, 전사 롤러(120)는 탄성 부재(125)의 탄성력에도 불구하고, 인쇄 매체(P2)의 인입 방향과 교차하는 방향을 따라 후방으로 이동하게 된다. 전사 롤러(120)가 이동함에 따라, 전사 롤러(120)의 회전 중심(C1)에 배치된 제1 회전축(121)이 동일한 방향으로 이동하게 된다. 제1 회전축(121)의 이동 거리는 제1 거리(D1)보다 큰 제2 거리(D2)이다. 제2 거리(D2)는 0.3 mm 초과이며, 5 mm 이하일 수 있다. 제2 거리(D2)는 제2 두께(t2)와 동일하거나 그보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제2 두께(t2)가 0.4 mm일 때, 제1 거리(D1)는 0.2 mm~0.3 mm일 수 있다. 예를 들어, 제2 거리(D2)는 제2 두께(t2)의 50%~ 100%일 수 있다.
전사 롤러(120)의 제1 회전축(121)의 이동에 의해, 제1 회전축(121)에 접촉하는 제1 아암(142)이 제1 회전 중심(C2)를 중심으로 회전 이동하며, 그에 따라 제1 아암(142)에 연결된 제2 아암(143)이 제1 회전 중심(C2)를 중심으로 회전 한다.
제2 아암(143)의 회전 이동에 의해, 제2 아암(143)에 접촉하는 제3 아암(132)이 제2 회전 중심(C3)을 중심으로 회전 이동하며, 그에 따라 제3 아암(132)에 연결된 제4 아암(133)이 제2 회전 중심(C3)을 중심으로 회전 이동하게 된다.
제4 아암(133)의 회전 이동에 의해, 중간 전사 벨트(110)와 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301) 사이의 간격이 기준 간격(G0)보다 큰 제2 간격(G2)으로 변하게 된다. 예를 들어, 제2 간격(G2)은 기준 간격(G0)의 1.4배~ 3 배일 수 있다.
한편, 전사닙(N)에 인쇄 매체(P1, P2)가 인입되지 않을 때 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)와 화상 운반 부재인 중간 전사 벨트(110) 사이의 간격인 기준 간격(G0)과, 전사닙(N)에 인쇄 매체(P1, P2)가 인입될 때 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)와 화상 운반 부재인 중간 전사 벨트(110) 사이의 간격인 제1 간격(G1) 또는 제2 간격(G2)의 차이는, 인입된 인쇄 매체(P1, P2)의 두께보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 간격(G1)과 기준 간격(G0)의 차이는 제1 두께(t1)의 1.5배~ 8 배일 수 있다. 예를 들어, 제2 간격(G2)과 기준 간격(G0)의 차이는 제2 두께(t2)의 1.5배~ 8 배일 수 있다.
이와 같이, 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)의 이동 거리를 인쇄 매체(P1, P2)의 두께보다 크게 할 경우, 인쇄 매체(P1, P2)의 작은 두께 변화에도 불구하고, 이동 가이드 구조물(130)에 요구되는 상반된 조건을 만족하도록 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)를 이동시킬 수 있다.
그에 따라, 인쇄 매체(P1, P2)의 두께와, 이동 가이드 구조물(130)에 요구되는 이동 범위를 고려하여, 연결 링크(140) 및 이동 가이드 구조물(130)을 설계할 수 있다.
다시 도 15를 참조하면, 일 예로서, 제1 회전 중심(C2)에서부터 제1 아암(142)에서 제1 회전축(121)이 작용하는 지점까지의 거리(L1)는, 제1 회전 중심(C2)에서부터 제2 아암(143)에서 제3 아암(132)에 접촉하는 지점까지의 거리(L2)보다 짧을 수 있다. 거리 L1은 거리 L2의 30% 이상이며 90% 이하일 수 있다. 예를 들어, 거리 L1은 거리 L2의 50% 이상이며 80% 이하일 수 있다.
제2 회전 중심(C3)에서부터 제3 아암(132)에서 제2 아암(143)에 의한 가압력이 작용하는 지점까지의 거리(L3)는, 제2 회전 중심(C3)에서부터 제4 아암(133)의 단부(1301)까지의 거리(L4)보다 짧을 수 있다. 예를 들어, 거리 L3는 거리 L4의 5% 이상이며 50% 이하일 수 있다. 예를 들어, 거리 L3는 거리 L4의 10% 이상이며 25% 이하일 수 있다.
연결 링크(140)의 거리 L1이 거리 L2보다 작고, 이동 가이드 구조물(130)의 거리 L3가 거리 L4보다 작게 설계함으로써, 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)를 전사 롤러(120)의 이동 거리보다 큰 거리만큼 이동시킬 수 있다.
이와 같이, 실시예에 따른 화상형성장치(1)에서는, 별도의 인쇄 매체(P)의 두께 검출을 위한 정교한 센서 부재 없이, 인쇄 매체(P)의 두께 변화가 발생하는 전사 롤러(120)의 이동에 연동하는 기구적인 구조를 통해, 이동 가이드 구조물(130)의 단부(1301)와 중간 전사 벨트(110) 사이의 간격을 변화시킬 수 있다.
한편, 다시 도 11a, 도 11b 및 15를 참조하면, 중간 전사 벨트(110)는 이동 가이드 구조물(130)과 다른 가이드 구조물(150)과 인접하게 배치된다. 예를 들어, 중간 전사 벨트(110)와 가이드 구조물(150)의 단부 사이의 거리는 2 mm ~ 10 mm일 수 있다. 예를 들어, 중간 전사 벨트(110)와 가이드 구조물(150)의 단부 사이의 거리(G4)는 2 mm ~ 5 mm일 수 있다. 그에 따라, 중간 전사 벨트(110)와 가이드 구조물(150) 사이에 이동 가이드 구조물(130)의 배치를 위한 공간이 상당히 좁을 수 있다. 이와 같이, 좁은 공간에서 단부(1301)가 이동 가능한 이동 가이드 구조물(130)을 배치하는 점을 고려하여, 이동 가이드 구조물(130)이 설계될 수 있다.
예를 들어, 이동 가이드 구조물(130)은 제2 회전 중심(C3)을 중심으로 회전하는 회전 몸체(1342)와, 상기 회전 몸체(1342)로부터 중간 전사 벨트(110)를 향해 돌출된 가이드 시트(1341)를 더 포함할 수 있다. 가이드 시트(1341)와 회전 몸체(1342)의 일부는 제3 아암(132)을 구성하며, 가이드 시트(1341)와 회전 몸체(1342)의 다른 일부는 제4 아암(133)을 구성할 수 있다.
가이드 시트(1341)는 일부는 회전 몸체(1342)에 의해 지지되며, 다른 일부는 회전 몸체(1342)로부터 중간 전사 벨트(110)를 향해 돌출될 수 있다.
가이드 시트(1341)의 돌출된 부분은 탄성 변형될 수 있다.
가이드 시트(1341)의 두께는 0.05 mm ~ 0.4 mm일 수 있다. 가이드 시트(1341)의 두께를 얇게 함으로써, 가이드 시트(1341)는 중간 전사 벨트(110)와 가이드 구조물(150) 사이의 상대적으로 좁은 간격 내에 위치되어 인쇄 매체(P)를 가이드할 수 있다.
상술한 실시예에서는, 이동 가이드 구조물(130)이 연결 링크(140)에 의해 가압되어 이동하는 구조를 중심으로 설명하였다. 그러나, 이동 가이드 구조물(130)과 전사 롤러(120)의 연결은, 반드시 이에 한정되지 아니한다.
일 예로서, 도 18a와 같이, 이동 가이드 구조물(130A)은 연결 링크(140) 없이, 전사 롤러(120)에 접촉하는 구조를 가질 수 있다. 이동 가이드 구조물(130A)은 전사 롤러(120)의 이동에 의해, 소정의 방향을 따라 이동할 수 있다. 이동 가이드 구조물(130A)은 전사 롤러(120)의 회전 중심(C1)으로부터 이격된 제2 회전 중심(C3)을 중심으로 회전 이동할 수 있다. 다른 예로서, 도 18b와 같이, 이동 가이드 구조물(130B)은 전사 롤러(120)의 이동에 의해, 소정의 방향을 따라 회전 없이, 슬라이딩 이동할 수도 있다.
도 1 내지 도 18b에 개시된 실시예에서는, 중간 전사 벨트(110)를 통해 인쇄 매체(P)에 전사가 진행되는 구조를 중심으로 설명하였다. 그러나, 화상형성을 위한 전사 방식은 이에 한정되지 않으며, 도 19와 같이, 중간 전사 벨트(110) 없이 감광 드럼(41)으로부터 인쇄 매체(P)로 직접 전사되는 전사 방식이 사용될 수 있다. 이 경우, 중간 전사 벨트(110) 대신에 감광 드럼(41)의 표면에 토너 화상이 배치되며, 이러한 표면이 회전 이동할 수 있다. 이 경우, 감광 드럼(41)이 화상 운반 부재로 기능할 수 있다.
한편, 상술한 실시예들에서는 인쇄 매체(P)의 두께 변화에 따라 위치가 이동하는 전사 롤러(120)에 연동하는 기구적인 구조를 통해, 이동 가이드 구조물(130, 130A, 130B)의 이동을 조절하는 예를 중심으로 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 다양한 구조에 적용될 수 있다.
도 20은 다른 실시예에 따른 화상형성장치(1A)를 설명하기 위한 사시도이며, 도 21는 도 20의 화상형성장치(1A)을 일 측면에서 바라본 측면도이며, 도 22는 도 20의 C-C선에 따른 단면도이다. 도 20에서는 설명의 편의를 위하여, 화상형성장치(1A)의 일부만을 도시하였으며, 나머지 일반적인 구성의 도시를 생략하였다.
도 20 내지 도 22를 참조하면, 실시예에 따른 화상형성장치(1A)는, 제1 회전 부재(13A)와, 상기 제1 회전 부재(13A)에 대향하며 상기 제1 회전 부재(13A)와의 사이로 인쇄 매체(P)가 인입되며, 상기 사이로 인입되는 인쇄 매체(P)의 두께에 따라, 상기 인쇄 매체(P)의 인입 방향과 교차하는 방향으로 위치 이동하는 제2 회전 부재(13B), 및 상기 제2 회전 부재(13B)의 이동 거리에 기초하여, 상기 인입된 인쇄 매체(P)의 두께를 검출하는 두께 검출부(180)를 포함할 수 있다.
제1 회전 부재(13A)와 제2 회전 부재(13B) 사이로 인쇄 매체(P)가 인입됨에 따라, 제2 회전 부재(13B)의 회전 중심(C1)에 배치된 회전축(121A)이 인쇄 매체(P)의 인입 방향과 교차하는 방향으로 이동한다. 제2 회전 부재(13B)의 회전축(121A)은 탄성 부재(125A)에 의해 제1 회전 부재(13A)를 향해 가압된다.
제2 회전 부재(13B)는 인쇄 매체(P)의 두께에 따라, 이동 거리가 달라진다. 예를 들어, 제1 두께(t1)의 인쇄 매체(P1; 도 16 참조)가 제1 회전 부재(13A)와 제2 회전 부재(13B) 사이에 인입될 때, 제2 회전 부재(13B)의 회전축(121A)은 제1 거리(D1) 만큼 이동한다. 제2 두께(t2)의 인쇄 매체(P2; 도 17 참조)가 제1 회전 부재(13A)와 제2 회전 부재(13B) 사이에 인입될 때, 제2 회전 부재(13B)의 회전축(121A)은 제2 거리(D2) 만큼 이동한다.
두께 검출부(180)는 이러한 제2 회전 부재(13B)의 회전축(121A)의 이동 거리에 기초하여, 인입된 인쇄 매체(P)의 두께를 검출할 수 있다. 여기서, 두께를 검출한다는 것은 두께 값을 계산하는 것은 물론 두께가 소정 기준을 넘을 정도로 두꺼운지 여부를 결정하는 것을 포함한다.
일 예로서, 제2 회전 부재(13B)의 회전축(121A)의 이동 거리가 소정의 거리보다 작을 경우, 두께 검출부(180)는 인쇄 매체(P)가 두께가 상대적으로 얇은 일반 인쇄 매체(P1)로 결정할 수 있다. 제2 회전 부재(13B)의 회전축(121A)의 이동 거리가 소정의 거리보다 클 경우, 두께 검출부(180)는 인쇄 매체(P)가 두께가 상대적으로 두꺼운 인쇄 매체(P2)로 결정할 수 있다.
다른 예로서, 제2 회전 부재(13B)의 회전축(121A)의 이동 거리에 비례하여, 인쇄 매체(P)의 두께 값을 계산할 수 있다.
제2 회전 부재(13B)의 회전축(121A)과 두께 검출부(180) 사이에는 연결 링크(140A)가 배치될 수 있다. 연결 링크(140A)는 제2 회전 부재(13B)의 회전축(121A)의 이동에 연동하여, 제1 회전 중심(C2)을 중심으로 회전할 수 있다.
일 예로서, 연결 링크(140A)는 제1 회전 중심(C2)으로부터 서로 다른 방향으로 연장된 제1 아암(142A)과 제2 아암(143A)을 포함할 수 있다. 제1 아암(142A)은 제2 회전 부재(13B)의 회전축(121A)에 연결된다. 일 예로서, 제1 아암(142A)은 제2 회전 부재(13B)의 회전축(121A)이 삽입되는 삽입공(1420)을 포함할 수 있다. 제2 아암(143A)은 두께 검출부(180)에 인접하도록 배치된다.
제2 회전 부재(13B)의 회전축(121A)의 위치 이동에 의해, 제1 아암(142A)은 제1 회전 중심(C2)을 중심으로 회전 이동하며, 그에 따라 제1 아암(142A)에 연결된 제2 아암(143A)이 제1 회전 중심(C2)을 중심으로 회전 이동하게 된다.
제2 아암(143A)에서 제1 회전 중심(C2)으로부터 두께 검출부(180)에 삽입되는 지점까지의 거리(L6)는 제1 아암(142A)에서 제1 회전 중심(C2)으로부터 회전축(121A)의 힘이 작용하는 지점까지의 거리(L5)보다 클 수 있다. 예를 들어, 제2 아암(143)에서 제1 회전 중심(C2)으로부터 두께 검출부(180)에 삽입되는 지점까지의 거리(L6)는 제1 아암(142A)에서 제1 회전 중심(C2)으로부터 회전축(121A)의 힘이 작용하는 지점까지의 거리(L5)의 2.5 배~ 5.5 배일 수 있다.
이를 통해, 제2 아암(143A)의 이동 거리(D3)를 제2 회전 부재(13B)의 회전축(121A)의 이동 거리보다 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 아암(143A)에서 두께 검출부(180)에 인접한 영역의 이동 거리를 제2 회전 부재(13B)의 회전축(121A)의 이동 거리의 2.5 배~ 5.5 배로 증가시킬 수 있다.
일 예로서, 두께 검출부(180)는 인쇄 매체(P)의 두께에 따라 제2 아암(143A)의 이동 여부를 선택적으로 검출할 수 있다.
예를 들어, 인쇄 매체(P)의 두께가 소정의 기준 이하인 경우, 제2 회전 부재(13B)의 회전축(121A)의 이동 거리는 상대적으로 작게 나타나며, 그에 따라 제2 아암(143A)의 이동 거리(D3) 역시 작아진다. 소정의 기준은 예를 들어, 0.3 mm 이하일 수 있다. 소정의 기준은 예를 들어, 0.2 mm 이하일 수 있다.
제2 아암(143A)의 이동 거리(D3)가 작은 경우에는, 두께 검출부(180)는 제2 아암(143A)의 이동을 검출하지 않는다. 이 경우, 두께 검출부(180)는 인입된 인쇄 매체(P)를 일반적인 인쇄 매체(P1)로 결정할 수 있다.
반면, 인쇄 매체(P)의 두께가 소정의 기준을 초과할 경우, 제2 회전 부재(13B)의 회전축(121A)의 이동 거리는 상대적으로 크게 나타나며, 그에 따라 제2 아암(143A)의 이동 거리(D3) 역시 커진다. 제2 아암(143A)의 이동 거리(D3)가 소정 크기 이상인 경우, 두께 검출부(180)는 제2 아암(143A)의 이동을 검출한다. 두께 검출부(180)는 제2 아암(143A)의 이동이 검출되면, 인입된 인쇄 매체(P)를 두꺼운 인쇄 매체(P2)로 결정할 수 있다.
두께 검출부(180)는 포토 센서일 수 있다. 다만, 두께 검출부(180)는 이에 한정되지 아니하며, 제2 아암(143A)의 이동 여부 또는 제2 아암(143A)의 이동량을 검출하기 위한 센서라면 다양하게 적용될 수 있다.
다른 예로서, 두께 검출부(180)는 제2 아암(143A)의 이동 거리를 검출할 수 있다.
예를 들어, 두께 검출부(180)는 제2 아암(143A)의 이동 거리를 검출하고, 검출된 이동 거리에 대응한 인쇄 매체(P)의 두께 값을 결정할 수 있다. 검출된 제2 아암(143A)의 이동 거리에 대응하는 인쇄 매체(P)의 두께를 미리 설정해 둠으로써, 검출된 제2 아암(143A)의 이동 거리에 맞춰 인쇄 매체(P)의 두께를 산출할 수 있다. 두께 산출은 통상적인 방법을 이용하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
이와 같이, 실시예에 따른 화상형성장치(1A)에서는, 인쇄 매체(P)의 두께 변화에 따라 기구적인 이동이 발생하는 구조물인 제2 회전 부재(13B)의 이동에 기초하여, 인쇄 매체(P)의 두께를 검출하는 방식을 이용한다. 이를 통해, 인쇄 매체(P)의 두께 검출의 오차를 최소화할 수 있다.
만일, 두께 검출부(180)가 인쇄 매체(P)의 두께를 직접 검출하는 방식을 사용할 경우, 인쇄가 이루어지는 조건 등에 따라 검출 오차가 발생할 수 있다. 예를 들어, 두께 검출부(180)가 초음파 신호를 인쇄 매체(P)에 직접 조사하고, 반사된 초음파를 통해 인쇄 매체(P)의 두께를 검출하는 방식을 고려할 수 있다. 이 경우, 빠르게 이송되는 인쇄 매체(P)의 흔들림 및 주변 환경의 변화 등 다양한 요인에 의해 초음파 신호 검출이 부정확할 수 있다.
그에 반해, 인쇄 매체(P)의 두께가 변할 때 기구적인 이동이 발생하는 구조물을 이용함으로써, 인쇄 매체(P)의 두께 검출 과정에서 나타날 수 있는 신호 검출의 오류 또는 부정확성을 어느 정도 보완할 수 있게 된다.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

Claims (15)

  1. 이동 가능한 표면에 토너 화상이 배치된 화상 운반 부재;
    상기 화상 운반 부재에 대향하며, 상기 화상 운반 부재에 배치된 토너 화상이 인쇄 매체에 전사되도록 전사 바이어스 전압이 인가되며, 상기 인쇄 매체의 두께에 대응하여 상기 인쇄 매체의 인입 방향과 교차하는 방향으로 위치가 이동되는 전사 롤러; 및
    상기 화상 운반 부재와 상기 전사 롤러 사이에 형성되는 전사 닙을 향해 인쇄 매체가 이송되도록 가이드하며, 상기 전사 롤러의 위치 이동에 연동하여 이동함으로써 상기 화상 운반 부재를 향하는 단부와 상기 화상 운반 부재 사이의 간격이 달라지는 이동 가이드 구조물;을 포함하는, 화상형성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    인입되는 상기 인쇄 매체의 두께가 두꺼울수록, 상기 이동 가이드 구조물의 단부와 상기 화상 운반 부재 사이의 간격이 증가하는, 화상형성장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전사 닙에 인쇄 매체가 인입되지 않을 때 상기 이동 가이드 구조물의 단부와 상기 화상 운반 부재 사이의 간격과, 상기 전사 닙에 인쇄 매체가 인입될 때 상기 이동 가이드 구조물의 단부와 상기 화상 운반 부재 사이의 간격의 차이는, 상기 인입된 인쇄 매체의 두께보다 큰, 화상형성장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 전사 롤러의 위치 이동을 상기 이동 가이드 구조물에 전달하는 연결 링크;를 더 포함하며,
    상기 연결 링크는,
    상기 전사 롤러의 회전 중심으로부터 이격된 제1 회전 중심을 중심으로 회전 이동하며,
    상기 제1 회전 중심으로부터 연장되며 상기 전사 롤러에 의해 가압되는 제1 아암과, 상기 제1 회전 중심으로부터 상기 제1 아암과 다른 방향으로 연장되며 상기 이동 가이드 구조물에 대향하도록 배치된 제2 아암을 포함하는, 화상형성장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 아암에서 상기 전사 롤러에 의해 가압되는 지점으로부터 상기 제1 회전 중심까지의 거리는, 상기 제2 아암에서 상기 이동 가이드 구조물에 접촉하는 지점으로부터 상기 제1 회전 중심까지의 거리보다 짧은, 화상형성장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 이동 가이드 구조물은,
    상기 전사 롤러의 회전 중심으로부터 이격된 제2 회전 중심을 중심으로 회전하며,
    상기 제2 회전 중심으로부터 연장되며 상기 제2 아암에 의해 가압되는 제3 아암과, 상기 제2 회전 중심으로부터 상기 제3 아암과 다른 방향으로 연장되며 상기 화상 운반 부재에 대향하도록 배치된 제4 아암을 포함하는, 화상형성장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제4 아암에서 상기 화상 운반 부재에 대향하는 단부로부터 상기 제2 회전 중심까지의 거리는 상기 제3 아암에서 상기 제2 아암에 의해 가압되는 지점으로부터 상기 제2 회전 중심까지의 거리보다 긴, 화상형성장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 이동 가이드 구조물은,
    상기 제4 아암이 상기 화상 운반 부재를 향하여 이동하도록 탄성력을 제공하는 탄성 부재와,
    상기 이동 가이드 구조물의 회전 범위를 제한하는 스토퍼를 포함하는, 화상형성장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이동 가이드 구조물은,
    상기 전사 롤러의 회전 중심으로부터 이격된 제2 회전 중심을 중심으로 회전하는 회전 몸체와,
    상기 회전 몸체의 두께보다 얇은 두께를 가지며, 상기 회전 몸체로부터 상기 화상 운반 부재를 향해 돌출된 가이드 시트를 포함하는, 화상형성장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가이드 시트의 두께는, 0.05 mm ~ 0.4 mm 인, 화상형성장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 화상 운반 부재와 상기 전사 롤러 사이로 인쇄 매체를 이송하도록, 상기 인쇄 매체의 이송 경로의 상류에 배치된 한 쌍의 이송 롤러와,
    상기 이송 롤러와 상기 전사 롤러 사이에 배치되며, 상기 이동 가이드 구조물에 가이드되는 상기 인쇄 매체의 제1면과 반대면인 제2면에 대향하도록 배치된 가이드 구조물을 더 포함하는, 화상형성장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가이드 구조물과 상기 이동 가이드 구조물 사이의 간격은, 상기 인쇄 매체의 이송 경로를 따라 점점 좁아지는, 화상형성장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가이드 구조물의 단부와 상기 화상 운반 부재 사이의 간격은 2 mm ~ 10 mm인, 화상형성장치.
  14. 제1 회전 부재;
    상기 제1 회전 부재에 대향하며, 상기 제1 회전 부재와의 사이로 인쇄 매체가 인입되며, 상기 사이로 인입되는 인쇄 매체의 두께에 따라 상기 인쇄 매체의 인입 방향과 교차하는 방향으로 위치 이동하는 제2 회전 부재; 및
    상기 제2 회전 부재의 이동 거리에 기초하여, 상기 인입된 인쇄 매체의 두께를 검출하는 두께 검출부;를 포함하는, 화상형성장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 회전 부재의 위치 이동에 연동하여, 상기 제2 회전 부재의 회전 중심으로부터 이격된 제1 회전 중심을 중심으로 회전 이동하는 연결 링크;를 더 포함하며,
    상기 두께 검출부는 상기 연결 링크의 회전 이동에 기초하여, 상기 인입된 인쇄 매체의 두께를 검출하는, 화상형성장치.
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