KR0135248B1 - 화상 형성 장치(An Image Forming Apparatus) - Google Patents

화상 형성 장치(An Image Forming Apparatus)

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KR0135248B1 KR1019940015132A KR19940015132A KR0135248B1 KR 0135248 B1 KR0135248 B1 KR 0135248B1 KR 1019940015132 A KR1019940015132 A KR 1019940015132A KR 19940015132 A KR19940015132 A KR 19940015132A KR 0135248 B1 KR0135248 B1 KR 0135248B1
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미따라이 하지메
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Abstract

본 화상 형성 장치는 전자사진식 감광 부재와, 상기 감광 부재상에 정전기 잠상을 형성하도록 감광 부재를 대전시키는 대전 수단과, 감광 부재를 화상 광에 노출시키는 노출 수단과, 잠상을 토너로 현상하는 현상 수단과, 전기 전도성의 기부, 고저항 표면층 및 상기 전도성 기부와 표면층사이에 있는 저저항 또는 중간저항 전도성 층을 포함하고 전사 위치에서 감광 부재에 접촉가능한 전사 부재와, 상기 전자 부재에 전사 전압을 인가하기 위한 전사 전압 인가 수단을 구비하고; WsWtWpWℓ을 만족시키고, 여기서 Ws는 감광 부재의 이동 방향에 수직한 방향에서 측정한 감광층의 폭이고, Wℓ은 노출 수단의 화상 노출폭이고, Wp는 화상 형성 장치에 사용할 수 있는 전사 재료의 폭이며, Wt는 대전 수단의 대전폭과 전사 부재의 전도성 층의 폭 사이의 중첩된 폭이다.

Description

화상 형성 장치
제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 장치의 여러 부품들의 치수 관계를 도시한 상부 평면도.
제2도는 제2실시예에 따른 장치의 평면도.
제3도는 제3실시예에 따른 장치의 평면도.
제4도는 제4실시예에 따른 장치의 평면도.
제5도는 본 발명에 사용할 수 있는 화상 형성 장치의 단면도.
제6도는 제5도의 장치에 사용된 회전 현상 장치를 도시한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1: 감광드럼 3: 대전 롤러
10: 전사 드럼 16: 주사 비임
28: 방전 롤러 30: 전사 재료
31: 감광층 32: 노출 장치
본 발명은 전사사진식 감광성 부재를 갖는 화상 보유 부재상에 형성된 각 색상의 토너 화상이 색 화상을 제공하도록 전사 재료상에 연속적으로 전사되는 색화상 형성 장치에 관한 것이다.
다색 토너 화상을 중첩시킴으로써 전자 재료에 색 화상이 형성되는 색 화상 형성 장치에 있어서, 토너 화상은 대전, 노출 및 현상을 통해서 화상 보유 부재에 형성되고, 이 토너 화상은 각각의 색 토너 화상이 형성된 후에 전사 재료상에 전사되며, 이 작업이 각각의 색에 대하여 반복됨으로써 전사 재료에 중첩된 색 화상이 형성된다. 색 화상 형성 장치의 예가 독일 특허 제2607727호, 일본국 특공소 제50-50935호 등에 개시되어 있다. 제4도는 이러한 색 화상 형성 장치의 일 예를 도시한 종단면도이다. 도시된 것처럼, 이 장치는 화상 보유 부재로서 전자사진식 감광 드럼(1)을 구비한다. 감광 드럼(1)의 주위에는 롤러 전극 형태인 주 대전기(3)과, 복수개의 현상 유닛을 갖는 회전형 현상 기구(4)와, 전사 기구(10A)와, 세척 기구(26)이 마련되어 있다. 감광 드럼(1) 위에는 노출 기구를 구성하는 레이저 다이오드(11)과, 고속 모터(12)에 의해 회전되는 다각형 미러(13)과, 렌즈(14)와, 반사 거울(15)가 위치한다.
감광 드럼(1)은 40mm의 직경을 갖고 자체상에 유기 광전도체(organic photoconductor, OPC)를 갖는 알루미늄 실린더를 포함한다. 이 광전도체는 비결정질 실리콘, DdS, Se등으로 될 수 있다. 감광 드럼(1)은 도시되지 않은 구동 수단에 의해 100mm/sec의 원주 속도로 화살표로 도시된 방향으로 회전된다.
현상 기구(4)는 축(9a)를 중심으로 회전가능한 지지 부재(9)를 구비하며, 이 지지 부재(9)는 황색 현상 기구(4a), 자홍색 현상 기구(4b), 청색 현상 기구(4c) 및 흑색 현상 기구(4d)를 지지한다. 이들 현상 기구(4a, 4b, 4c, 4d)는 단일 성분의 현상제 즉, 황색 토너, 자홍색 토너, 청색 토너 및 흑색 토너를 각기 담고 있다.
제6도에 도시된 것처럼 각각의 현상 기구(4a, 4b, 4c, 4d)에서, 현상제 반송 부재로서 현상제 슬리브(8a, 8b, 8c, 8d)가 개구(5a, 5b, 5c, 5d)에 마련되어 있다. 각각의 현상 기구((4a, 4b, 4c, 4d)에는 도포 롤러(6a, 6b, 6c, 6d)와 토너 조정 부재(7a, 7b, 7c, 7d)가 마련되어 있다. 현상 슬리브(8a, 8b, 8c, 8d)의 회전에 의해 토너가 도포 롤러(6a, 6b, 6c, 6d)에 의해 현상 슬리브(8a, 8b, 8c, 8d)상에 도포된다. 토너 조정 부재(7a, 7b, 7c, 7d)는 토너를 조정하여 이 토너에 마찰 전기 대전을 인가하여 현상 슬리브(8a, 8b, 8c, 8d)상에 얇은 토너층을 마련한다. 토너 조정 부재(7a 내지 7d)는 토너의 극성과는 반대인 극성으로 대전된 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 토너가 음극으로 대전되면 이 재료는 나일론 등으로 될수 있고, 양극으로 대전되면 실리콘 고무 등이 적합하다.
각각의 현상 기구(4a 내지 4d)의 현상 슬리브(8a 내지 8d)의 원주 속도는 감광 드럼(1)의 원주 속도의 1.0 내지 2.0 배가 되도록 정하는 것이 좋다. 각각의 현상 기구(4a 내지 4d)가 감광 드럼에 대면하는 개구(5a 내지 5d)가 감광 드럼(1)에 항상 대면한다. 현상 기구(4a 내지 4d)를 구동시키는 방법은 일본국 특허 공개 출원제93437/975호에 기재되어 있다.
전사 기구(10a)는 전자 재료 반송 부재로서 전사 드럼(10)을 구비하며, 이 전사 드럼(10) 주위에는 흡인 롤러(23), 전하 제어 방전기(2), 분리 발(claw)형 세척기(27), 및 방전 롤러(28)이 마련되어 있다. 전사 드럼(10)은 전사 재료를 파지하기 위하여 외주부상의 한 위치에 파지부(22)를 구비한다. 전사 드럼(10)은 도시되지 않은 구동 수단에 의해 감광 드럼의 원주 속도와 거의 동일한 속도로 화살표로 도시된 방향으로 회전된다.
한편, 전사 기구(10a)의 전사 드럼(10)에는 픽업 롤러(18)에 의해 전사 재료가 감광 드럼(1)상의 화상과 동시에 전사 재료 카세트(17)로부터 공급된다.
전사 드럼(10)은 파지부(22)에 의해 전사 재료를 유지하는 동안에 화살표 방향으로 회전함으로써 전사 재료를 화상 전사 스테이션에 공급한다. 이 전사 스테이션에서의 전사 시트는 도시되지 않은 전압원에 전사 드럼(10)과 감광 드럼(1) 사이에 인가된 전사 전압에 의해 감광 드럼(1)로부터의 각 색상으로 된 토너 화상을 수용한다.
이러한 화상 형성 방법은 감광 부재의 비노출 영역이 토너를 수용하는 정 현상법과, 광에 노출된 영역이 토너 화상을 수용하는 역 현상법으로 분류한다. 정 현상법의 경우에 대전 수단(3)에 의해 균일하게 대전된 감광 드럼(1)이 화상 광에 노출되고 토너가 대전 영역의 비노출부상에 퇴적되므로 토너의 전하 극성이 대전 수단(3)에 의해 제공된 극성과는 반대로 된다. 전사 작동시에, 전사 드럼(10)에는 감광 부재의 전하와 같은 극성을 갖고 주 전하의 절대값보다 큰 절대값의 전압 레벨을 갖는 전사 전압이 공급되어 토너가 감광 드럼(1)로부터 전사 시트상에 전사된다.
한편, 역 현상법의 경우에는 대전 수단(3)에 의해 균일하게 대전된 감광 드럼(1)이 이 감광 드럼(1)의 대전 영역의 노출부에서만 토너를 수용한다. 따라서, 정 현상법에서와는 달리 토너의 극성이 대전 수단(3)에 의해 제공된 전하의 극성과 같다. 전사 작동중에 전사 드럼(10)에는 감광 드럼(1)의 대전 극성과는 반대인 극성의 전사 전압이 공급되어 토너가 감광 드럼(1)로부터 전사 재료상에 전사된다.
정 현상법 또는 역 현상법에서 현상 및 전사 작동은 현상 기구(4a, 4b, 4c, 4d)에 의해 반복되며, 4색 토너 화상은 색 화상을 제공하도록 전사 재료상에 중첩된다.
이 때에, 전하는 전사 작동시의 전사 전압에 의해 전사 재료안으로 주입되고 전사 재료는 전사 드럼의 표면상에 정전기식으로 흡인되어 그 위에 보유된다. 전사 드럼(10)상으로의 전사 재료의 정전기식 흡인을 보장하기 위하여, 흡인 롤러(23)이 전사 드럼(10)에 흡인 전압을 인가하도록 전사 재료의 시트 공급부에 인접하게 배열되며, 이로써 전사 재료가 파지부에 의해 파지된 후에 정전기식으로 흡인된다.
4색 토너 화상을 수용하기 위하여 전사 작동 상태에 있는 전사 시트는 전사 드럼(10)에 인접하여 배열된 방전기(2)에 의해 전기적으로 방전되며, 그 후에 전사 시트는 하류 분리 발형 부재(24)에 의해 전사 드럼(10)으로부터 분리되어 화상 정착 기구(25)에 공급된다. 여기에서, 4색 토너 화상은 전사 재료상의 혼합된 토너 화상들을 영구 전색 화상으로 정착시키게 되는 열 및 압력에 의해 정착된다.
그 다음에, 전사 시트는 화상 제거되는 전사 드럼(10)은 모피 브러쉬 또는 웨브와 같은 세척 부재를 갖는 세척기(27)에 의해 세척되므로 그 표면에 잔류하는 토너가 제거된다.
분리 발형 부재(24)에 의해 전사 드럼(10)으로부터의 전사 재료의 분리와 거의 동시에 방전 롤러(28)이 전사 드럼(10)에 접촉하여 방전 롤러(28)에 인가된 (DC 전압으로 바이어스된)AC 전압에 의해 전사 드럼의 표면을 방전시키게 된다.
종래의 전자사진 장치에서는 작은 화상 편차 등을 고려하면 전사 재료의 전체 영역에 토너 화상을 전사하기 어렵다. 전사 수단의 오염 또는 정착 재료 주위에 전사 재료가 감기는 것을 방지하기 위하여, 전사 재료의 단부에 블랭크를 마련하는 일이 빈번하다. 또한, 마스터 설계가 만들어지면 정규 크기보다 큰[예를 들어, 레터 사이즈를 위한 블리드 사이즈가 수직 방향으로 2.54cm(1 inch), 수평 방향으로 1.27cm(1/2 inch)만큼 더 큰] 시트를 사용할 수 있다. 이 경우에, 블랭크가 시트 주위에 형성된다. 블랭크가 없는 부분은 유효 화상 영역으로 불리워진다. 감광 드럼의 축방향으로의 유효 화상 영역의 폭(역 현상법의 경우에 노출폭)이 Wℓ이고 현상 기구의 현상폭의 Wd이고 대전 수단의 대전폭이 Wc이면, 다음의 식이 만족된다.
Wℓ≤Wd≤Wc …(A) 또는
Wℓ≤Wc ≤Wc …(B)
이렇게 함으로써 최종 화상이 누락부분을 갖지 않게 된다.
정 현상법에서 상기 식(A) 및 (B)는 만족스럽다. 그러나, 역 현상법에서 상기 식(B)는 전사 시트의 블랭크에 흑색 줄무늬를 만들거나, 전사 수단과 공급 수단이 오염되게 하기도 한다. 따라서, 상기 식(A)가 만족스러운 것으로 일본국 실용신안 공고 제44213/1986호에 제안되어 있다.
감광 드럼의 길이를 따라 측정된 전사 재료 자체의 폭(Wp)에 대해서는, 목적에 따라 더 큰 크기의 시트가 사용되기 때문에 그리고 누착 화상의 문제가 블랭크부에서 일어나지 않기 때문에, Wd≥Wp의 경우 및 WdWp의 경우가 있다.
한편, 전사 수단(10a)에 대해서는, 전사 영역이 유효 화상폭(Wℓ)보다 크다.
그러나, 전사 재료폭(Wp), 현상폭(Wd) 또는 대전폭(Wc)에 대해서는 제한이 없다. 전사 드럼형 전사 장치에 대해서는 2가지의 형태가 있는데 그 중에서 한가지는 얇은 유전체 시트가 중공 실린더(중공 전사 드럼)안에 형성되는 것이고, 다른 한가지는 전도성 탄성 부재(10b)등이 유전체 시트(10c)뒤에 마련되고 전압이 전도성기부(10a, 중실 전자 드럼)에 인가되는 것이다. 전자의 경우, 즉 중공 전사 드럼의 경우에, 대전이 코로나 대전 등에 의해서 흡인, 전사 및 분리 스테이션 각각에 대하여 드럼의 전방측 또는 후방측에서 이루어져 장치가 복잡해지게 되었다.
그러나, 스테이션들 사이의 대전 작동시에 상호 간섭이 없어서 이러한 형태가 널리 사용되었다.
중실 전사 드럼의 경우에, 바이어스 전압은 전도성 기부(10a)에 인가되므로 구조는 간단하지만, 각 스테이션들이 전기적으로 독립되지 않는다. 전사, 흡인, 분리 또는 다른 처리 작동은 전사 드럼, 흡인 롤러, 방출 롤러(2), 유전체 시트(10c) 및 대향 전극으로써 작용하는 전도성 탄성 재료를 갖는 전사 재료 사이의 전하의 전달에 의해 수행되며, 따라서 중동 구조에 비하여 전압 상태 및 전압 인가 타이밍이 더 제한된다.
특히, 전사 재료가 전사 드럼(10)에 흡인되면 흡인 롤러(28)에 기인한 보조 흡인이 중공 전사 드럼에 의한 코로나 전하에 기인한 흡인 등에 비해 강하지 않다. 주로, 전하는 감광 드럼(1)과 전사 드럼(10)의 표면으로의 전사 재료의 표면에 인가되며, 흡인은 유전체 시트(10c)의 후방측에 도입된 전하에 의해 수행된다. 드럼이 적어도 4회 회전하는 전색 전사 작동해서 전사 재료는 전사 재료는 전사 드럼(10)상에 보유된다.
따라서, 전하 공급원으로서의 감광 드럼(1)과, 대향 전극으로서 작용하는 전도성 층(10b)가 흡인 목적을 위해 전사 재료의 전체 종방향으로 중첩된다.
본원 발명자는 연구에 의하여 다음 결과를 알게 되었다. 대전폭(Wc)가 전사 재료의 폭(Wd)보다 크지 않으면 정 현상법의 경우에 특별히 불편한 문제점을 일으키지 않는다. 그러나, 이러한 상태가 상술한 상태가 만족되는 상태하에 있게 되면 전사 재료의 단부에서의 흡인력이 역 현상법의 경우에서 약하다. 전사 재료의 일부분이 전사 드럼으로부터 상승되면, 색 토너 화상들이 전사 단계를 통하여 전사 재료상에 연속적으로 중첩되었을 때에는 전사 재료가 분리될 때까지는 전사 드럼(10)과 전사 재료 사이에 편차가 발생한다. 중실 전사 드럼의 경우에 후방측 전하는 전도성 층을 통해서 측방으로 이동하고 시트는 상승부로부터 점차 벗겨진다. 정 현상법의 경우에 전사 재료의 대향 단부를 주변에 있는 감광 드럼의 전위는 비대전 전위이다. 이 전위는 약 0볼트이다. 이는 화상 영역의 뒷부분에 있는 광 전위가 거의 동일하며, 따라서 단부에서의 흡인이 강해지게 된다(동일한 극성의 전하가 전사 드럼에 의해 작용한다.
특히, 정 현상법의 경우에는 토너를 갖는 부분에서의 암 전위에 비해 강한 전기장이 전하 전위보다 큰 절대값을 갖고 이와 동일한 극성을 갖는 바이어스 전압이 공급된 전도성 층(10b) 사이에 형성되며, 따라서 대응하는 충분한 전하가 전사 재료와 유전층(10c)에 인가 또는 도입된다. 따라서, 전사 시트의 외주부가 강하게 흡인된다.
그러나, 역 현상법의 경우에 전사 재료의 대향 단부들에 인접한 감광 드럼(1)상의 전위는 약 0볼트(비대전 전위)이다. (이는 전사 드럼에 의한 암 전위와는 반대인 극성으로 대전될 수 있다.) 한편, 화상 영역의 백색 배경부는 암 전위를 갖는다. 따라서, 암 전위, 즉 전사 전위와는 반대인 극성을 갖는 전사 바이어스 전압이 전사 작동중에 전도성 층에 인가되면, 감광 부재(1)과 전도성 층(10b) 사이의 전기장은 화상 영역에 비해 전사 재료의 단부들에서 약하다. 이러한 이유로, 전사 재료의 외주부에서의 약한 흡인에 의해 충분한 전하가 인가 또는 도입되지 않는다. 따라서, 중첩 전사 작동이 수행됨으로써 전사 재료가 전사 드럼으로부터 상승 또는 제거된다.
따라서, 본 발명의 주 목적은 상술한 문제점을 해결할 수 있는 화상 형성 장치 또는 방법을 마련하는 것이다.
본 발명의 일 예에 따라 마련된 화상 형성 장치는, 전자사진식 감광 부재와, 이 감광 부재상에 정전기 잠상을 형성하도록 감광 부재를 대전시키는 대전 부재와, 감광 부재를 화상 광에 노출시키는 노출 수단과, 잠상을 토너로 현상하는 현상 수단과, 전기 전도성의 기부, 고저항 표면층 및 이들 전도성 기부와 표면층 사이에 있는 저저항 또는 중간 전도성 층을 포함하고 전사 위치에서 감광 부재에 접촉가능한 전사 부재와, 이 전사 부재에 전사 전압을 인가하기 위한 전사 전압 인가 수단을 구비하고, WsWtWpWℓ을 만족시키고; 여기에서, Ws는 감광 부재의 이동 방향에 수직한 방향에서 측정한 감광층의 폭이고, Wℓ은 노출 수단의 화상 노출폭이고, Wp는 화상 형성 장치에 사용할 수 있는 전사 재료의 폭이며, Wt는 대전 수단의 대전폭과 전사 부재의 전도성 층의 폭 사이의 중첩된 폭이다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 장점에 대해서는 첨부 도면을 참조한 본 발명의 양호한 실시예에 대한 이후의 설명으로부터 명확하게 이해할 수 있다.
[실시예 1]
제1도는 실시예1를 도시하는 것으로, 제5도에 도시된 장치의 폭 방향(주사방향) 관게를 도시한다. 이 실시예에 대한 설명은 감광 드럼(1)로서 음 대전 특성을 갖는 OPC 감광 부재(31)을 사용하는 경우에 대한 것이다.
감광 부재(31)은 이 감광 부재에 회전 접촉하여 롤러 전극형인 대전 롤러(3)에 의해 음극으로 균일하게 대전된다. 대전 롤러(3)은 우레탄 고무 또는 나일론으로 된 표면층을 갖는 EPDM 등의 전도성 탄성층을 포함한다. 이의 전체 저항은 약 105내지 107이다. 감광층(31)이 폭 Ws를 가지며 대전 롤러(3)의 접촉 길이가 Wc일 때, WsWc를 만족하여 감광 드럼(1)의 기판과 대전 롤러(3) 사이에서의 전기 방전을 방지하게 된다.
대전 롤러(3)에 의해서 감광 드럼(1)을 대전시키기 위하여, 대전 롤러(3)에는 DC 바이어스된 AC의 형태인 전압이 공급된다. 이 실시예에서, 바이어스 전압은 720V의 DC와 1800Vpp(첨두 전압 peak to peak voltage)의 AC를 중첩하므로써 제공된다. 이에 의해서 감광 드럼(1)이 약 -700V로 균일하게 대전된다.
종래의 예에 대하여 설명한 것처럼, 노출 장치(32)는 레이저 다이오드(11) 또는 다각형 미러(13, 제5도)등에 의해 주사 비임(16)을 생성하고 주주사 방향으로 화상폭 Wℓ로 감광 드럼(1)을 주사한다. 이 때에, 비임에 노출된 부분의 표면 전위가 약 -100V로 감쇠되고 이렇게 감쇠된 구역이 음대전된 토너를 수용한다. 현상부에 토너 화상이 전사 드럼을 통해 전사 드럼 상에 보유되어 있는 전사 재료(30)상에 전사된다. 전사 드럼(10)은 알루미늄 등으로 된 전기 전도성 기부(10a)와, 폭이 Wf, 두께가 5mm, 경도가 80 (Asker F), 전도성 기부(10a) 상에서의 체적 저항이 106ohm·cm 이하인 발포 EPDM 고무로 된 전기 전도성 탄성층(10b)와, 체적 정항이 1014내지 1015ohm·cm 이고 두께가 약 40 μm인 우레탄 유전층으로 된 표면층(10c)를 포함한다. 전사 드럼(1)과 전사 드럼(10) 사이의 접촉은 전사 드럼(10)의 각 단부에서의 절연 플랜지의 인접부(10d)에 의해 수행된다. 상기 접촉부는 감광 드럼(1)에 대하여 탄성 재료(10b)가 약 0.3mm 유입됨으로써 1000g의 전체 압력으로 가압된다. 전사 작동중에 전사 전압(VT)는 제1색에 대하여 +750V로부터 점차 증가하여 이 전사 전압은 제2 및 연속되는 색에 대하여 순차적으로 250V씩 부가된다.
그 결과, 감광 드럼(1)의 (토너를 갖는 노출부를 제외한) 대전부의 표면과 이 표면에 면하는 전도성 층(10b)의 표면은 각 색에 대한 전사 전압(VT)와 암 전위의 절대값을 더한 전압으로 된 강한 전기장하에 놓이게 된다. 대전부의 외측에서 감광 드럼(1)의 전위는 거의 0볼트이며, 따라서 감광 드럼(1)과 전도성 층(10b)의 대면 표면들이 전사 전압(VT)에 의해서만 제공된 약한 전기장하게 놓인다.
감광 드럼(1)의 대전부과 전기 전도성 탄성층(10b)가 서로 대면하게 되는 부분의 폭이 Wt이면(이 실시예에서는 WcWf이므로 Wt=Wf임), 여러 부재들의 조건은 다음 식을 만족시키도록 선택된다.
WsWtWpWℓ …(1)
여기에서, Ws는 감광층의 폭이고 Wp는 전사 재료의 최대폭이며 Wℓ은 화상 노출폭이다.
특히, 최대 전사 재료 폭(Wp)는 210mm(A4사이즈)이고, 화상 노출폭(We)는 200mm이고, 대전폭(Wc)(=Wt)는 220mm이고, 전도성 탄성층의 폭(Wf)는 224mm이고, 감광층의 폭(Ws)는 248mm이다. 이들은 그 중심들이 하나의 선 상에 정렬되도록 정렬된다.
이렇게 함으로써, 전사 작동이 최대 크기의 전사 재료에서 수행되더라도 전사 재료의 단부들의 주변은 폭 Wt로 되고, 충분한 음전하기 감광층(31)로부터 전사 재료의 표면에 인가되고, 이와 동시에 충분한 양전하가 유전층(10c)의 후방에 도입되고, 따라서 4색 연속 전사 작동이 수행되더라도 전사 재료가 이탈되거나 상승되지 않는다.
상기 실시예에서, Wf를 갖는 전도성 탄성층은 대전폭 Wc보다 크다. 이렇게 함으로써 탄성층(10B)의 단부는 감광층(31)의 비대전부에 면하게 되며, 따라서 탄성층의 단부와 감광층 사이의 전기장이 감소하게 되어 감광층에 대한 탄성층의 단부 사이에서의 스파크 방전이 방지된다.
[실시예 2]
실시예 1에서, 발포 EPDM 고무의 탄성층(10B)상에 우레탄 수지로 된 유전층(10c)가 제공된다. 그러나, 우레탄 재료 대신에 PVdF 또는 폴리이미드의 가요성 시트 재료로 된 유전층(10f)를 형성할 수도 있다.
이 경우, Wi ≥Wf로 설정할 수 있고, 여기서 Wi는 유전층(10f)의 폭이다. 따라서, 탄성층(10b)의 단부 부분들과 감광층(31) 사이의 전기 방전이 쉽게 방지될 수 있다.
그 경우, 제2도에 도시한 구성 즉, 다음 식(2)와 (3)을 만족시키는 구성이 바람직하다.
WsWc≥WfWp …(2)
Wi ≥Wf …(3)
식(2)에서, 대전폭 Wc≥ 탄성층 폭 Wf가 만족되면, 실시예 1에서의 전사 재료의 흡인 효과외에, 감광층의 표면 전위가 탄성층(10b)의 단부 부분에 대면한 표면에서의 암 전위와 동등하도록 균일하게 만들어질 수 있다. 자세히 설명하면, 감광층(31)은 전사 전극인 탄성층(10b)에 의해 그리고, 감광층(31)의 탄성층(10b)의 단부 부분들에 인접한 대전 롤러(3)에 의해 음 대전 및 양 대전을 교대로 받는다. 이때, 전사 전극만이 대면해 있을 때 발생하는 양 극성으로의 대전이 방지될 수 있다. 이러한 이유 때문에, 음 대전 극성을 갖는 OPC 감광층(31)의 대전 메모리와 같은 손상이 억제될 수 있다.
탄성층(10b)의 단부 부분들의 외측에 대면한 감광층(31)은 대전 롤러(3)에 의한 음의 대전만 받는다. 그러나, 감광 부재의 극성과 대전 롤러93)의 전위 수렴 효과 때문에, 아무런 문제도 발생하지 않는다.
실제 예에서, 표면층(10f)는 70μm의 두께를 갖고 있는 PVdF 시트이고; 최대 전사 재료 폭은 210mm이고; 전도성 탄성층 폭(Wf)는 220mm이고; 대전폭(Wc)는 226mm이고; 유전 표면층인 PVdF의 폭은 246mm이다. 이들은 중심들이 사실상 동일선상에 있도록 설치된다. 이때, 전사 재료(30)의 우수한 흡인 성질을 유지하면서, 전도성 탄성층(10b)의 단부 부분들에 인접한 감광층의 양극성 대전이 방지될 수 있다. 또한, 전도성 기부(10a)의 단부 부분들 또는 전도성 탄성층(10b)의 단부 부분들로부터 감광층(31)로의 대전이 방지될 수 있다.
제2도에서, 전도성 탄성층(10a)의 폭은 탄성층(10b)보다 넓지만, 제1도의 장치는 유용하다. 그 경우, 전도성 기부(10a)로부터 감광 드럼(1)로의 방전은, 유전층(10c)가 없을 때조차 문제가 되지 않는다. 본 예의 경우, 감광층 폭 Ws 유전층 폭 Wi이지만, Ws≤Wi가 이용가능하다.
지금까지, 역 현상시의 흡인 성질의 개선에 대해 실시예 1 및 2와 관련하여 기술하였다. 그러나, 정 현상의 경우에, 선행 기술과 관련하여 기술한 바와 같이, 부등식(1)에서의 WtWp는 불필요하지만, Wt≤Wp는 이용가능하다.
정규의 현상의 경우에, 대전 부재(3)에 의한 대전 및 전사 작동에 의한 대전이 동일한 극성을 가지므로, 부동식(2)에서 WcWf가 사용되는 경우에조차, 감광부재(31)에 대전 메모리 등이 없게 된다.
[실시예 3]
제3도는 제3실시예를 도시하고 있다. 제3도에서 선행 기술과 관련하여 기술한 전사 드럼(10)의 유전층(10c)(또는 10f)를 방전하기 위한 방전 롤러(28)(제5도)이 본 발명에 구체화되어 있다.
제3도에서, 대전 롤러(28)은 금속 실린더형 롤러 형태로 되어 있다. 대안으로서, 방전 롤러가 전기 전도성 고무 또는 플라스틱 재료로 된 것일 수 있다. 대전 롤러(28)과 전사 드럼(10)사이의 접촉 길이가 Wr일 때, 다음 식(4)가 만족된다.
Wr≥Wf …(2)
만일 부동식(4)와 부등식(1)이 만족되면, 방전 롤러(28)은, 그것에 가해진 적절한 다양한 전압(AC, 약 3KVp)에 의해, 사전 회전 중에 또는 전사 작동후의 사후 회전 중에, 전사 드럼(10)에 접촉되고, 그에 따라, 유전층(10c)의 후방(및 전사 재료를 통과한 전방)에 축적된 전하가 전체 폭(Wf)에 걸쳐 전도성 탄성층(10b)를 통해 전기적으로 방전될 수 있다.
이러한 이유 때문에, 다음 인쇄 작동 중에, 불안정한 전하가 유전층(10c)상에 존재하여 전사 시이트(30)의 단부 부분들에 보유되므로, 전사 작동시의 전사 드럼(10)상의 전사 재료(30)의 흡인이 더 안정화된다.
사전 회전 및 사후 회전은 열화로부터 감광 부재를 회복시키기 위한 본래의 화상 형성 단계의 개시전의 1이상의 바퀴의 회전들 또는 감광 부재의 표면 전위을 전기적으로 방전하기 위한 화상 형성 후의 1이상의 바퀴의 회전들이다.
[실시예 4]
실시예 3에서 방전 롤러(28)로의 합체에 관하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 전술한 종래의 예에서의 보조 흡인 수단인 흡인 롤러(23)(제5도)에 적용가능하다. 이 경우, 다음 식(5)가 만족되는 것이 바람직하다;
Wa≥Wf …(5)
여기서, Wa는 흡인 롤러(23)과 전사 드럼(10)사이의 접촉 길이이다. 예컨대, 전기 전도성 클로로프렌 고무 롤러가 흡인 롤러(23)으로서 사용되고, 제1회 이전에, 전사 재료(30)이 흡인 롤러(23)에 의해 전사 드럼(10)의 후면에 접촉된다. 흡인 롤러(23)에는 전사 드럼의 기부(10a)에 대해 -100V의 바이어스 전압이 공급되고, 그에 따라, 전사 재려(30)은 전사 드럼의 유전층(10c)에 보조적으로 부착된다.
결과적으로, 흡인 롤러(23)과 전도성 탄성층(10b) 사이에 형성된 전기장에 의해 전사 재료(30)의 후면과 유전층(10c)의 후면에 전하가 유도된다. Wa 및 Wf가, Wa=230mm, Wf=220mm인 관계에 있을 때, 만족스러운 보조 흡인이 보장될 수 있다. 그 후, 전사 스테이션에서, 상술한 식(1)이 만족되고, 그에 따라, 전사 재료(30)은 전사 드럼(10)에 더욱 강하게 흡인된다.
특히, 탄성층(10b)를 사용하는 구조에서는, 전사 재요와 전사 드럼 사이의 접촉 성질이 전사 작동 전과 후 사이에 다른다. 예컨대, 불충분한 흡인을 갖는 제1색 전사와 충분한 흡인으로 전사된 제2후속 전사 사이에 위치 이탈이 발생할 수 있다. 부동식(5)를 만족시키는 흡인 롤러(23)을 사용함으로써, 제1색 전사의 오기입이 방지될 수 있다.
[실시예 5]
실시예 1에서는, 전기 전도성 DPEM 고무의 탄성층(10b)가 감광층(31)의 대향 전극으로서 대향해 있고, 흡인 작동 및 전사 작동이 수행된다. 그러나, 전도성 탄성층의 사용이 불가피한 것은 아니다. 탄성층과 유전 고저항 표면층(10c)(또는 10f) 사이에 낮은 또는 중간 전도성 층이 설치되어, 본 실시에에서와 같이 감광층(1)의 대향 전극으로서 사용된다.
예컨대, 제4도에 도시된 바와 같이, 표면층은 실시예 2에서와 같이 PVdF 필름으로 되어 있다. 그 후면에는, 감광층(31)의 대향 전극으로서, 1000Å의 두께로, 알루미늄 증발에 의해 전도성 층(10e)가 제공된다. 탄성층으로서는 고저항 EPDM 고무가 사용된다. 전도성 층(10e) 및 전도성 기부(10a)는 종단부 또는 전사 재료를 지지하지 않는 원주부에 도시되지 않는 전극이 제공되어, 전기 접속이 설정된다.
전사 부재의 3층 구조 덕분에, 탄성층, 전극층 및 유전층에 의한 기능 분리가 가능하다. 예컨대, 탄성층(10g)의 전기 전도성을 증가시키기 위해, 탄소 등이 분산되는 경우, 경도가 증가한다. 그러한 문제점은 기능 분리에 의해 방지될 수 있다.
본 실시예의 경우, 탄성층(10g)가 전기 전도성을 위해 처리되지 않고, 그에 따라 경도가 60 내지 70도(애스커 (Asker) F)로 감소될 수 있다. 따라서, 감광드럼(1)과 전사 드럼(10) 사이의 접촉 압력은 400G(전체 압력) 이하로 감소될 수 있다. 그에 따라, 전사의 중앙 공급(문자 등의 중앙 부분은 전사되지 않고, 에지 부분만 전사됨)이 억제될 수 있다. 본 실시예의 경우, 축 방향으로 측정된 전도성 층(10e)(중간층)의 폭(Wu), 및 감광 드럼(1)의 전하부와 전도성 층(10e) 사이의 중첩 폭(Wz)가 다음 부등식(6)을 만족시키도록 선택된다.
WsWzWpWℓ …(6)
실제 예에서, 최대 전사 재료 폭(Wp)는 210mm(A4사이즈)이고; 화상노출폭(Wℓ)은 200mm이고; 대전 폭(Wc)는 226mm이고; 전도성 층 폭(Wu)는 222mm이고; 감광층 폭(Ws)는 240mm이고, Wz는 Wu와 같은 222mm이다.
결과적으로, 실시예 1과 관련하여 기술한 것과 동일한 유리한 효과가 흡인 성질에 대하여 제공되었다.
축의 예에서는, 유전층(10f)(표면층)의 폭 246mm이므로 다음 부등식(7) 및 (8)이 동시에 만족된다;
WsWc≥WuWp …(7)
Wi≥Wf …(8)
이들 부등식들은 실시예 2에서의 부등식(2) 및 (3)에 대응한다. 쉽게 이해할 수 있는 바와 같이, 본 실시예의 부등식(7) 및 (8)을 만족시킴으로써 실시예 2에서와 동일한 유리한 효과들이 제공될 수 있다.
제14도에서, 탄성층(10g)의 폭(Wf)는 WfWu를 만족시킨다. 탄성층(10g)의 저항이 높은 경우에는, 감광층(31)의 저항 또는 단부 부분들에서의 방전은 Wf≥Wu, Wf≥Wi 등이 만족하는 경우에 조차 신뢰할 수 없다.
부등식(4) 또는 (5)가 다음 부등식(9) 및 (10)으로 Wf 를 Wu로 변화시킴으로써 실시예 3 또는 4에서의 부동식(4) 또는 (5)가 다음 부등식(9) 및 (10)으로 변화될 수 있다.
Wr≥Wu …(9)
Wa≥Wu …(10)
상기 식에서, Wr은 상술한 대전 수단의 방전 폭이고, Wa는 보조 흡인 수단의 작동 폭이다. 이들 조건들을 만족시킴으로써 제공되는 유리한 효과들은 실시예 3 및 4에서와 동일하다.
상기 실시예들의 각각에서의 상 형성 과정, 전자 사진 감광 부재가 균일하게 대전되고, 그 후, 광 정보가 인가되어 정전 잠상을 형성하고, 역 현상이 이루어진다. 그러나, 본 발명은 광 정보가 대전과 동시에 또는 광 영사와 동시에 인가되는 다른 전자 사진 과정에도 효과적이다.
전사 부재의 전기 도전성에 관해서는, 전도성 층 자체가 탄성을 갖는 것이 불가피하지 않다. 그러나, 전기 전도성 층이 탄성을 갖지 않는 경우, 절연층(유전층)등 또는 다른 부재가 전기 도전성을 위해 제공될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예들에 따르면, 전사 재료(320)이 안정성을 갖고 전사 부재 상에 흡인될 수 있다. 흡인 성질의 개선외에, 감광 부재의 감광층의 메모리 및 전도성 층으로부터의 전기 방전이 방지될 수 있다.
탄성층을 사용하는 실시예에서, 탄성층의 경도를 감소시키기 위한 규정에서의 허용 범위가 증가되어 전사의 중앙 공극의 문제점을 감소되고, 전사 재료가 전사 부재 상에 적절히 흡인될 수 있다.
실시예들에 따르면, 전사 드럼 상으로의 토너 화상 전사는, 전사 재료가 전사 재료상에 흡인되면서, 수행된다. 그러나, 유전 부재상에 형성된 토너 화상은 전사 재료 상으로 전사될 수 있다. 이를 수행하기 위해, 제5도의 코로나 방전기(2) 또는 롤러 전극(28)과 같은 전압 인가 수단이 전사 수단으로서 사용된다. 즉, 유전 재료 상에 형성된 토너 화상은 전사 재료를 토너 화상에 접촉시킴으로써 전사 재료 상으로 전사되고, 전사 바이어스는 전사 수단에 의해 인가된다.
본 발명을 본 명세서에 개시한 구조를 참조하여 기술했지만 본 발명은 설명한 상세에 한정되지 않고, 본 출원은 개선의 목적들 또는 다음의 청구 범위의 범주내에 둘 수 있는 그러한 변경 및 수정을 커버하려는 것이다.

Claims (19)

  1. 화상 형성 장치에 있어서,
    전사사진식 감광 부재와,
    상기 감광 부재상에 정전기 잠상을 형성하도록 감광 부재를 대전시키는 대전 수단과,
    감광 부재를 화상 광에 노출시키는 노출 수단과,
    잠상을 토너로 현상하는 현상 수단과,
    전기 전도성의 기부, 고저항 표면층 및 상기 전도성 기부와 표면층 사이에 있는 저저항 또는 중간 저항 전도성 층을 포함하고 전사 위치에서 감광 부재에 접촉가능한 전사 부재와,
    상기 전사 부재에 전사 전압을 인가하기 위한 전사 전압 인가 수단을 구비하고; WsWtWpWℓ을 만족시키고, 여기서 Ws는 감광 부재의 이동 방향에 수직한 방향에서 측정한 감광층의 폭이고, Wℓ은 노출 수단의 화상 노출폭이고, Wp는 화상 형성 장치에 사용할 수 있는 전사 재료의 폭이며, Wt는 대전 수단의 대전폭과 전사 부재의 전도성 층의 폭 사이의 중첩된 폭인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    WsWc≥WfWp, 및 Wi≥Wf를 만족시키고,
    여기에서, Wf는 상기 전사 재료의 전도성 층의 폭이고, Wi는 상기 전사 부재의 표면층의 폭이고, Wc는 상기 대전 수단의 대전 폭인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 현상 수단은 역 현상 수단인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  4. 화상 형성 장치에 있어서,
    전자사신식 감광 부재와,
    상기 감광 부재상에 정전기 잠상을 형성하도록 감광 부재를 대전시키는 대전 수단과,
    감광 부재를 화상 광에 노출시키는 노출 수단과,
    잠상을 토너로 현상하는 현상 수단과,
    전기 전도성의 기부, 고저항 표면층 및 상기 전도성 기부와 표면층 사이에 있는 저저항 또는 중간 저항 전도성 층을 포함하고 전사 위치에서 감광 부재에 접촉가능하고 전사 재료를 반송하기 위한 전사 부재와,
    색 토너 화상을 전사하기 위해 상기 전사 부재에 전사 전압을 인가하기 위한 전사 전압 인가 수단을 구비하고;
    WsWtWpWℓ을 만족시키고, 여기에서, Ws는 감광 부재의 이동 방향에 수직한 방향에서 측정한 감광층의 폭이고, Wℓ은 노출 수단의 화상 노출폭이고, Wp는 화상 형성 장치에 사용할 수 있는 전사 재료의 폭이며, Wt는 대전 수단의 대전폭과 전사 부재의 전도성 층의 폭 사이의 중첩된 폭인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    WsWc≥WfWp, 및 Wi≥Wf를 만족시키고,
    여기에서, Wf는 상기 전사 재료의 전도성 층의 폭이고, Wi는 상기 전사 부재의 표면층의 폭이고, Wc는 상기 대전 수단의 대전 폭인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 전사 부재를 방전시키기 위해 상기 전사 부재에 대향해 있는 방전 수단을 더 구비하고;
    Wr≥Wf를 만족시키고,
    여기에서, Wr은 상기 방전 수단의 방전 폭이고, Wf는 상기 전사 부재의 전도의 폭인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 전사 부재에 전사 재료를 정전 방식으로 흡인하기 위해 상기 전사 부재에 대향해 있는 흡인 수단을 더 구비하고; 상기 흡인 수단은 대전 폭(Wa)를 갖고 있고, 상기 전사 부재의 전도성 탄성층의 폭(Wf)는 Wa≥Wf를 만족시키는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 전사 부재의 전도성 층은 탄성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    전도성 층은 발포 재료에 의해 제공된 탄성을 갖고 있고, 전도성 층은 고저항 표면층으로 피복된 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 현상 수단은 역 현상 수단인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  11. 화상 형성 장치에 있어서,
    무한 경로를 따라 이동가능한 전자사진식 감광 부재와,
    상기 감광 부재상에 정전기 잠상을 형성하도록 감광 부재를 대전시키는 대전 수단과,
    감광 부재를 화상 광에 노출시키는 노출 수단과,
    잠상을 토너로 현상하는 현상 수단과,
    전기 전도성의 기부, 고저항 표면층, 탄성층 및 상기 전도성 기부와 표면층 사이에 저저항 또는 중간 저항 전도성 층을 포함하고 전사 위치에서 감광 부재에 접촉가능하고 전사 재료를 반송하기 위한 전사 부재와,
    색 토너 화상을 전사하기 위해 상기 전사 부재에 전사 전압을 인가하기 위한 전사 전압 인가 수단을 구비하고;
    WsWtWzWℓ을 만족시키고,
    여기에서, Ws는 감광 부재의 이동 방향에 수직한 방향에서 측정한 감광층의 폭이고, Wℓ은 노출 수단의 화상 노출폭이고, Wz는 상기 감광 부재의 폭, 대전 부재의 폭, 전사 부재의 전도성 층의 폭, 및 전사 부재의 전도성 층의 폭 사이의 중첩 폭이며, Wt는 대전 수단의 대전폭과 전사 부재의 전도성 층의 폭 사이의 중첩 폭인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    WsWc≥WfWp, 및 Wi≥Wf를 만족시키고,
    여기에서, Wf는 상기 전사 재료의 전도성 층의 폭이고, Wi는 상기 전사 부재의 표면층의 폭이고, Wc는 상기 대전 수단의 대전 폭인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 전사 부재를 방전시키기 위해 상기 전사 부재에 대향해 있는 방전 수단을 더 구비하고;
    Wr≥Wu를 만족시키고,
    여기에서, Wr은 상기 방전 수단의 방전 폭이고, Wu는 상기 전사 부재의 전도성 층의 폭인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 전사 부재에 전사 전사 재료를 정전 방식으로 흡인하기 위해 상기 전사 부재에 대향해 있는 흡인 수단을 더 구비하고; 상기 흡인 수단은 대전폭(Wa)를 갖고 있고, 상기 전사 부재의 전도성 탄성층의 폭(Wu)는 Wa≥ Wu를 만족시키는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 전사 재료의 전도성 층은 탄성 층의 폭보다 큰 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 전사 재료의 전도성 층은 탄성 층의 폭과 같거나 작은 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 현상 수단은 역 현상 수단인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  18. 화상 형성 장치에 있어서,
    전자사진식 감광 부재와,
    상기 감광 부재상에 정전기 잠상을 형성하도록 감광 부재를 대전시키는 대전수단과,
    감광 부재를 화상 광에 노출시키는 노출 수단과, 잠상을 토너로 현상하는 현상 수단과,
    전기 전도성의 기부, 고저항 표면층, 탄성층 및 상기 전도성 기부와 표면층 사이에 있는 저저항 또는 중간 저항 전도성 층을 포함하고 전사 위치에서 감광 부재에 접촉가능한 전사 부재와,
    색 토너 화상을 전사하기 위해 상기 전사 부재에 전사 전압을 인가하기 위한 전사 전압 인가 수단을 구비하고;
    WsWtWpWℓ을 만족시키고, 여기에서, Ws는 감광 부재의 이동 방향에 수직한 방향에서 측정한 감광층의 폭이고, Wℓ은 노출 수단의 화상 노출폭이고, Wp는 화상 형성 장치에 사용할 수 있는 전사 재료의 폭이며, Wt는 대전 수단의 대전폭과 전사 부재의 전도성 층의 폭 사이의 중첩된 폭인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 현상 수단은 역 현상 수단인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
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