KR0139317B1

KR0139317B1 - 전자사진복사장치용 토너화상전사방법 및 토너화상전사장치

Info

Publication number: KR0139317B1
Application number: KR1019890005655A
Authority: KR
Inventors: 야스오 호사카; 다다요시 오노; 츠토무 가나이
Original assignee: 아오이 죠이치; 가부시키가이샤 도시바
Priority date: 1988-04-28
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1998-06-15
Also published as: US5168313A; EP0339673B1; DE68916103D1; DE68916103T2; KR900016816A; EP0339673A2; EP0339673A3

Abstract

내용없음.

Description

전자사진복사장치용 토너화상전사방법 및 토너화상전사장치

제1도는 종래 전사로울러에서 사용된 크리닝블레이드를 개략적으로 나타낸 도면,

제2도는 종래 레이저프린터를 개략적으로 나타낸 도면,

제3도는 본 발며에 따른 전자사진복사장치에 결합된 전사로울러의 제1실시예를 나타낸 종단면도,

제4도는 제3도에 나타낸 전사로울러를 사용한 전사장치의 횡단면도,

제5도는 제4도에 나타낸 전사장치에 대한 중간공백출현확률과 전사압력의 관계를 나타낸 그래프,

제6도는 제4도에 나타낸 전사장치에 있어서 다른 주위습도하에서 토너전사 효율과 전사로울러의 전기저항의 관계를 나타낸 그래프.

제7도는 본 발명에 따른 전자사진복사장치에 결합된 전사로울러의 제2실시예를 나타낸 종단면도,

제8도는 본 발명에 따른 전자사진복사장치에 결합된 전사로울러의 제3실시예를 나타낸 종단면도,

제9도는 본 발명에 따른 저자사진복사장치에 결합된 전사로울러의 제4실시예를 나타낸 종단면도,

제10도(A)와 제10도(B)는 제3도와 제8도에 나타낸 전사로울러를 사용한 전사장치에 있어서 두 실시예의 다른 점을 설명하기 위한 종단면도,

제11도는 본 발명에 따른 전자사진복사장치에 결합된 전사로울러의 제5실시예에 대한 단위면적당 전기저항과 대기중의 수증기압의 관계를 나타낸 그래프,

제12도는 제5실시예에 따른 전사로울러를 사용하는 전사장치에 대해 토너전송효율과 대기중의 수증기압의 관계를 나타낸 그래프,

제13도는 제5실시예에 따른 전사로울러의 효과를 설명하기 위한 전형적인 회로도,

제14도는 본 발명에 따른 전자사진복사장치에 결합된 전사로울러의 제6실시예를 나타낸 종단면도,

제15도는 두가지 다른 환경의 습도하에서 제14도에 나타낸 전사로울러를 사용한 전사장치에 대한 단위면적당 전기저항과 변화량의 관게를 나타낸 그래프,

제16도는 본 발명에 따른 전자사진복사장치의 1실시에를 개략적으로 나타낸 도면,

제17도는 본 실시예에 사용된 전사바이어스전압을 설명하기 위해 제16도와는 다른 전자사진복사장치를 개략적으로 나타낸 도면,

제18도(A)와 제18도(B)는 제17도에 나타낸 장치와 종래 복사장치에 대해 다른 환경습도하에서 토너전사량과 전사바이어스전압의 관계를 나타낸 그래프,

제19도는 본 실시에에서 전사로울러의 크리닝을 설명하기 위해 제16도와는 다른 전자사진복사장치를 개략적으로 나타낸 도면,

제20도는 본 실시예에서 전사로울러의 크리닝을 설명하기 위해 제16도와는 다른 전자사진복사장치를 개략적으로 나타낸 도면,

제21도는 본 실시에에서 전사로울러의 크리닝의 또 다른 방법을 설명하기 위해 제16도와는 다른 전자사진복사장치를 개략적으로 나타낸 도면,

제22도는 본 실시예에서 전사로울러 크리닝블레이드를 설명하기 위해 제21도와는 다른 전자사진복사장치를 개략적으로 나타낸 도면,

제23도(A)내지 제23도(C)는 전사로울러 크리닝블레이드의 구성을 설명하기 위해 제21도에 나타낸 장치에서 전사로울러와 전사로울러 크리닝블레이드를 도식적으로 나타낸 도면,

제24도는 제21도에 나타낸 장치에 대해 전사로울러와 전사로울러 크리닝블레이드의 탄젠트선과 전사로울러상의 전사로울러 크리닝블레이드간의 접촉압력의 관계를 나타낸 그래프,

제25도는 제21도에 나타낸 장치에서 전사로울러상의 다른 깊이와 폭의 흔들림에 대해 전사로울러 크리닝블레이드에 의한 크리닝효율을 나타낸 그래프,

제26도는 본 장치에서 페토너감소방법을 설명하기 위해 제16도에 도시된 장치를 개략적으로 나타낸 도면,

제27도(A)와 제27도(B)는 본 장치에서 사용된 감지기의 두가지 가능한 실시예에 의한 동작을 설명하기 위해 제16도에 도시된 장치를 부분적으로 나타낸 도면,

제28도(A)와 제28도(B)는 본 발명에서 수행되는 토너공급제어동작을 설명하기 위해 제16도에 도시된 장치를 부분적으로 나타낸 도면,

제29도(A)와 제29도(B)는 본 장치에서 전사동작의 타이밍을 설명하기 위해 제16도에 도시된 장치를 부분적으로 나타낸 도면,

제30도는 제16도에서 도시된 장치에 의해 수행되는 전사장치제어에 대한 타이밍도,

제31도(A)내지 제31도(C)는 제16도에 도시된 장치에 의해 수행되는 전사바이어스전압제어에 대한 타이밍도,

제32도(A)내지 제32도(C)는 본 장치에서 폐토너를 감소시키는 방법을 설명하기 이해 제16도에 도시된 장치의 변형예를 부분적으로 나타낸 도면,

제33도는 제16도에 도시된 장치의 다른 변형예를 나타낸 도면,

제34도는 제16도에 도시된 장치에 대해 레이저조사후의 전사효율과 광도전 드럼표면의 전위레벨의 관계를 나타낸 그래프,

제35도는 제21도에 도시된 장치에서 사용된 현상로울러의 1실시예를 나타낸 횡단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 저항성층, 2 : 도전층

3 : 탄성층(절연신축스폰지고무)4 : 금속샤프트

5 : 전사로울러6 : 도전성탄성층

7,21 : 광도전드럼8 : 토너화상

9 : 기록용지10 : 고전압발생회로

12 : 도전성고무층13a,13b : 절연테이프

14 : 감광체부15a,15b : 플라스틱프레임

16 : 스프링보드18a,18b : 가이드링

20,30 : 전사바이어스전압전원24 : 광신호

25 : 바이어스전압전원26 : 현상유니트

27 : 화상28 : 기록용지

29 : 전사로울러30 : 토너화상

32 : 잔유토너33 : 크리닝장치

34 : 소거램프35: 가변저항

36 : 제어대전기37,38,39 : 토너

40 : 전사로울러크리닝용 블레이드41 : 회수통

42 : 폐토너43 : 지지부재

44 : 선회축점45 : 스프링부재

46 : 탄젠트선47 : 접촉점

70 : 현상로울러72 : 네가티브부

74 : 포지티브부80 : 감지기

81 : 마이크로컴퓨터83 : 마이크로스위치

84 : 작동기85a,85b,85c : 가이드

86a : 광방출용 LED장치89b : 광다이오드 화상장치

87 : 슬리브88 : 마그네틱로울러

89 : 토너90 : 레벨링블레이드

91 : 바이어스콘트롤러92 : 화상검출장치

N1,N2,S1,S2 : 마그네틱폴

[산업상의 이용분야]

본 발명은 복사기와 일반 프린터 및 팩시밀리 등에 사용되는 전자사진복사 장치용 토너화상전사방법 및 토너화상전사장치에 관한 것으로, 특히 전자사진 복사에 관련된 정전(靜電)토너전사에 관한 것이다.

[종래의 기술 및 그 문제점]

광도전드럼으로부터 기록용지로 토너화상을 대전시켜 전사하기 위한 장치로서는 2가지 형태가 있는 바, 그 하나는 코로나 대전기(corona charger)를 이용하는 것이고, 또 다른 하나는 미합중국 특허 일련번호 2,626,865에 개시된 바와 같이 외부인가전압에 따른 도전로울러나 드럼으 이용하는 것이다.

먼저 코로나 대전기를 이용한 장치는 구조가 간단하기 때문에 일반적인 단색복사기에 널리 사용되고 있는데, 이러한 형태의 장치에서는 가느다란 텅스텐선을 통해 수 kV의 전압이 인가되어 발생된 코로나이온으로서의 전하가 코로나대전기에 의해 발생되고, 이렇게 발생된 전하가 이면으로부터 기록용지에 인가됨으로써 기록용지상에 부착된 전하에 따른 전계에 의해 광도전드럼에서 기록용지로 토너가 전사된다.

본원 발명의 발명자에 따르면 코로나대전기에 의해 동일한 양의 전하가 발생됨에도 불구하고 기록용지를 통한 전하누설로 인해 다른 기록용지상에 부착된 전하의 양이 다른 기록용지의 다른 전기저항에 의해 변화되기 때문에 다른 기록용지에 대해 전계강도가 변하는 것을 알 수 있었다. 따라서 다른 기록용지에 대한 이러한 전계강도의 차는 토너전송효율에 영향을 미치게 된다.

한편 기록용지로서 일반적으로 사용되는 통상적인 용지는 주위습도에 따라 전기저항이 크게 변하고, 다른 기록용지에 대한 전계강도의 차가 토너전송효율에 영향을 미치게 되므로 다른 컬러토너를 중첩시키는 컬러복사에서는 컬러균형이 붕괴되어 균일한 컬러복사를 달성하기 어렵게 되며, 단색복사에 있어서도 습도변화에 따른 화상농도의 변동이 일반적으로 발생하게 된다.

또 기록용지상에 토너가 산란함에 따라 화상왜곡(image disturbance)이 발생한 다는 문제가 있는데, 이러한 토너의 산란은 기록용지상의 전하로부터 가스방전에 기인한 것으로, 기록용지와 광도전드럼의 접촉 및 분리에 따라 야기된다. 이것은 단색복사에 상당한 문제로 되고 있고, 특히 정밀하게 중첩되어지는 것이 요구되는 컬러토너를 사용하는 컬러복사에서는 더욱 심각하다.

상기한 문제들에 대처하기 위해 몇가지 방안이 제안되고 있다. 그 하나가 일본국 특허공개공보 소56-164370호에 개시된 바와 같이 절연성 메쉬를 이용하는 방법이지만, 이러한 방법에 있어서도 주위습도에 의해 기록용지의 전기저항이 변화하기 때문에 전사효율이 변동한다고 하는 문제는 해결되지 않는다.

또 다른 하나는 일본국 특허공개공보 소50-22640호에 개시된 바와 같이 부드러운 발포성(foamed)도전고무로울러를 이용한 방법인데, 이러한 방법에서는 양질의 화상을 얻을 수 있음과 더불어 봉투와 같은 두꺼운 기록용지로의 전사 및 평탄하지 않으면서 부드러운 표면으로 이루어진 기록용지로의 전사도 가능하게 된다.

그러나 정밀한 형태의 발포성도전고무로울러를 제조하는 것이 어려웠고, 발포성 도전고무로울러를 만들기 위해 도전성 카본블랙(carbon black)과 같은 도전성 입자르 혼합했으나 로울러의 탄력성이 혼합량에 의해 변하게 됨으로써 원하는 탄력성을 얻기가 어려웠으며, 또 발포성 도전고무로울러의 발포내부에서의 방전으로 인해 로울러의 수명이 단축될 뿐만 아니라 화질이 열화되게 되었다.

더욱이 발포성 도전고무로울러에서도 기록용지를 일반적인 용지로 사용할 경우 주위습도에 따라 어느 정도 토너전사효율이 변동하게 되는데, 이러한 토너전사효율의 변동은 서로 다른 복사간에서 컬러의 변동을 야기시키므로 안정된 토너전사효율이 요구되는 컬러복사에 대해 심각한 문제로 된다. 이러한 이유로 인해 일본국 특허공개공보 소50-150437호에 개시된 바와 같이 다른 습도와 다른 기록용지에 대해 기록용지의 표면전기저항의 변동에 따라 효과적으로 대처할 수 있도록 로울러의 전기저항을 소정의 값으로 설정하는 것이 필요하였다. 이것을 구현하기 위해서는 고무에 일정한 농도로 균일하게 동형의 도전체를 확산시키는 것이 요구되나 이러한 확산은 대단히 어려웠다.

또한 로울러와 광도전드럼사이에서의 접촉압력이 큰 경우에는 화상의 중앙부분에 대해 토너가 기록용지에 전사되지 않는 소위 중앙공백(middle blank)으로 불리는 화상의 질이 저하되는 현상이 나타나게 될 뿐만 아니라, 기계의 진동과 같은 원인에 의해 로울러와 광도전드럼사이에서 접촉압력이 변화되는 경우에는 화상농도가 변화되어 화상의 질이 저하되는데, 이 후자의 현상은 습도가 높은 상태에서 더욱 현저하게 나타난다.

더욱이 이러한 방법에서는 로울러와 광도전드럼사이에서 설정되는 갭(gab)의 정밀도라던지 전사로울러에 대한 회전축 구성에 의해 구조적으로 복잡해지게 된다.

그리고 토너전사효율은 정전토너전사에 사용되는 전사바이어스전압에 의해 영향을 받게 된다. 즉 코로나 대전기를 사용하는 토너전사에 대해서는 어느 정도의 최대 토너전사효율에 이르기까지는 전사바이어스전압이 증가됨에 따라 토너전사효율이 증가되고, 최대 토너전사효율로 된 후에 전사바이어스전압을 더욱 증가시키면 전사효율이 저하된다. 그리고 최대 토너전사효율을 제공하는 최적의 전사바이어스 전압은 다습한 환경일수록 높은 값으로 되고, 이러한 경우 최대 토너전사효율은 낮아지게 된다.

이는 주변의 습기가 증대됨에 따라 기록용지의 표면전기저항이 습기에 의해 감소되어 코로나전하가 누설됨으로써 전사바이어스전압이 증가되고, 또 체적전기저항이 감소됨에 따라 전사된 토너에 대해 기록용지에 의해 정해지는 역전하(inverse charge)의 양이 증가되므로 광도전드럼에 복귀되도록 반대로 전사되는 토너량이 증가되는 것이 본 발명자들에 의해 확인되었다. 여기서 전사시간은 기록용지가 코로나 대전기를 통과하는 시간에 의해 결정되고, 또 이와동일한 시간은 토너가 전사되는 시간과 더불어 광도전드럼상의 토너층전압이 증가되는 시간 및, 전사되는 토너에 대해 기록용지로부터 주어지는 역전하에 대한 시간에 대해서도 결정된다. 이는 전사시간을 적절하게 설정해 줌으로써 토너전사효율을 향상시킬 수 있으므을 의미하고, 또한 이는 로울러를 사용하는 전사에 대해서도 사실로 나타나고 있다.

그러나 본 발명자들은 로울러를 사용하는 전사에 대해서는 토너전사효율이 로울러의 전기저항에도 의존한다는 것을 알았다. 즉 로울러의 저항이 10⁹Ω㎠이하일 때에는 광도전드럼상의 토너에 인가되는 전사바이어스전압의 상승시간이 길어지게 되어 전사바이어스전압이 충분히 증가되지 않으므로 토너전사효율이 떨어지게 되고, 로울러의 저항이 10⁷Ω㎠이하일 때에는 광도전드럼상의 토너에 인가되는 전사바이어스전압으 상승시간이 짧아지게 되어 전사바이어스전압이 급격히 증가하게 되므로 토너에 인가되는 여분의 역전하가 증가되어 역으로 전사된 토너가 증가함에 따라 전사효율이 떨어지게 된다.

한편 전자사진복사에 관계된 다른 문제는 사용자가 폐토너용기가 넘치기전에 규칙적으로 폐토너용기를 비워주어야 한다는 것과 부족한 토너를 보급해주어야 한다는 것이다. 상기 폐토너량이 증가하는 큰 원인중의 하나는 광도전 드럼상에서 소정의 기록용지사이즈에 의해 커버되는 영역 이외의 영역이 현상되, 이러한 초과영역상의 토너가 그대로 폐토너로 되어 소비토너량 뿐만 아니라 폐토너량이 증가되는 것이다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 바아법으로서 정비작업의 저감을 목적으로 대전기를 제어하는 방법이 일본국 특허공개공보 소56-140370호에 개시되어 있고, 또 광도전드럼상의 초과영역에서 잠상(潛像)을 제거하기 위한 광원을 추가로 설치하는 방법이 일본국 특허공개공보 소59-160159호에 개시되어 있다.

그러나 상기 양쪽 방법은 토너를 정전적으로 제어하고자 하는 것으로, 정전적으로 제어되지 않는 미대전토너라던지 물리적으로 광도전드럼상에 부착된 토너에 대해서는 효과가 없다. 실제로는 정점잠상(瀞電潛像)이 형성되어 있지않은 광도 전드럼사으이 부분에 부착되는 소위 포그 토너(fog toner)의 양이 대단히 많아지고, 이러한 포그 토너는 광도전드럼이 열화됨에 따라 급격히 증가하게 된다. 더욱이 광원을 추가로 설치하는 방법에서는 비용에 관계된 문제, 공간활용문제 및 광조사량이 많아지기 때문에 광도전드럼의 열화가 촉진되는 등의 문제가 발생하게 된다.

또 전사로울러를 사용하는 로울러에 대해서는 전사로울러와 잔류토너가 부착된 광도전드럼이 접촉함에 따라 전사로울러에 토너가 부착되어 기록용지의 이면에 토너가 부착되게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로서는 일본국 특허공개공보 소48-40442호에 개시된 바와 같이 기록용지가 없는 경우에 전사로울러와 광도전드럼을 분리시키는 방법과, 일본국 특허공보 소51-9840호에 개시된 바와 같이 토너에 인가되는 인가전압과 동일한 극성의 전압을 전사로울러에 인가하는 방법이 제안되어 있다.

그러나 전자의 방법은 전사로울러의 구동을 위해 복잡한 메카니즘이 필요하여 비용절감 및 크기의 축소면에서 문제가 있고, 후자의 방법은 비대전된 토너와 광도전드럼에 물리적으로 부착되어 있는 토너와 같이 정전기적으로 제어할 수 없는 토너를 처리할 수 없는 등의 문제가 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 방법으로서느 일본국 특허공개공보 소48-68239호에 개시된 바와 같이 전사로울러에 부착되어 있는 토너를 벗겨내는 크리닝블레이드의 사용이 제안되어 있다.

이러한 전사로울러에 대한 이러한 크리닝블레이드를 제1도에 나타내었다. 크리닝블레이드(301)는 전사로울러(302)상의 접촉점(303)에서 전사로울러(302)와 접촉하고 있는데, 전사로울러(302)상의 접촉점(303)에서 전사로울러(302)의 탄젠트선(304)과 크리닝블레이드(301)간의 각도를 α로 설정하고 전사로울러(301)의 회전방향(A)에 대하여 접촉점(303) 앞부분에 크리닝블레이드(301)의 지지점(305)을 위치시킴으로써 크리닝상태를 우수하게 할 수 있다.

그런데 상기한 바와 같이 전사로울러(301)의 밑에 지지점(305)이 있는 구성에서는 크리닝블레이드(301)의 지지부재(306)가 벗겨져 떨어지는 토너에 의해 더러워질 뿐만 아니라 지지부재(306)위에 벗겨진 토너가 떨어져서 축적됨에 따라 벗겨진 토너가 떨어지는 것이 방해받게 됨으로써 토너의 벗겨짐은 점점 어려워지게 된다.

또한 이러한 크리닝블레이드(301)는 부드러운 전사로울러에 대해서는 효과적이지 못하고, 또 불완전한 전사뿐만 아니라 전사로울러(301)와 기록용지의 이면에 얼룩이 생기게 한다. 또 상기 크리닝블레이드(301)에 의하면 폐토너용기가 넘치기전에 폐토너용기를 비워야 하고 전사로울러(302)상의 토너량이 증가하면 폐토너용기를 더 빈번히 비워야 하는 불편이 사용자에게 있다.

그리고 전사로울러와 관련하여 다른 문제가 있는데, 이러한 문제를 명료히 알기 위해 전자사진 복사처리가 본질적으로 다음의 단계로 이루어짐에 주의해야 한다.

즉, (1) 코로나 대전기에 의해서 광도전드럼의 표면을 대전시키는 대전단계;

(2) 입력신호에 따라서 온상태나 오프상태로 발진하는 레이저다이오드와 같은 광원에 광도전드럼의 표면을 노광시켜 이 광도전드럼에 정전잠상을 형성하는 노광단계;

(3)이 정점잠상이 형성된 광도전드럼에 토너와 같은 현상제를 공급하므ㅇ로써 정전잠상을 가시화하는 현상단계,

(4) 기록용지에 가시화된 토너화상을 전사하는 전사단계

(5) 전사단계 이후에 광도전드럼에 잔존하는 잔류화상을 제거하는 크리닝단계,

(6) 가열이나 그밖의 방법으로 기록용지에 전사된 토너화상을 정착시키는 정착단계,

상기와 같은 단계로 작업을 수행하는 종래 레이저프린터의 구성예를 제2도에 나타내었다. 이 레이저프린터에서 광도전드럼(101)의 표면은 네가티브 코로나 대전기(102)에 의해서 균일하게 대전되고, 이 광도전드럼(101)의 표면은 입력신호에 따라 온상태와 오프상태로 발진하는 스캐너(103)에서 발생되는 스캐닝 레이저빔에 의해 노광된다. 그리고 광도전드럼(101)의 노광부에 있는 네가티브전하가 방전되어 정전잠상이 광도전드럼(101)상에 형성된다. 이어서 정전잠상은 음으로 대전된 토너를 운반하는 현상로울러가 장치된 현상유니트(104)에 의해서 현상된다. 그후 광도전드럼(101)상의 토너화상은 포지티브대전기(105)에 의해 기록용지(S)상에 전사되고, 이 기록용지(S)가 정착유니트(109)로 이송되고 그곳에서 기록용지(S)상의 토너화상이 정착되게 된다. 한편 상기 전사단계가 지난 후에도 광도전드럼(101)상에 여분의 토너가 잔존하게 되는데, 이러한 여분의 토너는 크리닝유니트(107)의 크리닝블레이드(107a)에 의해 제거된다. 이어서 광도전드럼(101)의 저네를 방전램프(106)로 비추어서 잔존하는 전하를 제거하고 네가티브 코로나 대전기(102)로 돌아가서 상기의 과정을 반복하게 된다.

크리닝단계에서 모아진 폐토너는 도시되어 있지 않은 폐토너용기에 담기게 되고, 사용자는 폐토너용기가 넘치기도 전에 이를 규칙적으로 비워주어야 하는 불편이 있었다.

또 크리닝단계는 크리닝블레이드(107a)가 설치된 크리닝유니트에 의해서 수행되는데, 이때에는 크리닝블레이드(107a)가 광도전드럼(101)쪽으로 밀착되어 광도전드럼(101)의 표면을 닦아내므로 광도전드럼(101)에 기계적인 결함이 생겨나거나, 또는 광도전드럼(101)의 표면에 토너막이 형성되어 화질이 열화되게 된다.

상기 문제점을 해결하기 위해서는 일본국 특허공개공보 소59-133573호에 개시된 바와 같이 단일수단을 사용해서 현상단계와 크리닝단계를 실행하는 방법이 제안되어 있는데, 이 방법은 역현상장치(reverse developing device)를 사용한 전자사진공정에 있어서 광도전드럼이 잔류토너에 관계없이 균일하게 대전될 수 있고, 광도전드럼에 잔류토너가 있더라도 광도전드럼상의 전하가 방전될 수 있어 70%이상의 전사효율을 얻을 수 있다는 사실에 기초한 것이다.

그러나 이러한 경우에도 특히 습도가 높은 상태에서 메모리화상이 약간 나타나게 되는데, 이는 습도가 높을 때 전사효율이 종종 70%이하로 떨어지기 때문이다.

[발명의 목적]

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하고자 발명된 것으로, 주위의 습도조건으로부터 거의 영향을 받지 않으면서 정전토너전사로울러에 대한 탄성 및 전기저항을 소망하는 만큼 얻을 수 있어 주위환경에 관계없이 고화질의 화상을 안정되게 얻을 수 있고, 전사바이어스전압의 변동과 광도전드럼의 손상 및 기록용지의 뒷면에 얼룩이 생기는 것을 방지할 수 있으며, 전사로울러와 광도전드럼사이의 접촉압력을 감소시키는 소프트로울러에 효과적인 크리닝수단을 결합시켜 토너전사 효율을 높임과 더불어 고화질의 화상을 안정되게 얻을 수 있고, 전체적인 토너소비뿐만 아니라 광도전드럼에서의 과잉토너를 줄일수 있어 기록용지의 뒷면에 얼룩이 생기는 것을 방지할 수 있음과 더불어 유지 및 보수가 용이하도록 된 전자사진복사 장치용 토너화상전사방법 및 토너화상전사장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

[발명의 구성]

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전자사진복사장치용 토너화상전사장치는, 현상기에 의해 형성된 토너화상을 기록용지에 전사시키는 전자사진복사장치에 있어서, 드럼상에 표현되는 잠상(潛像)에 일치되게 형성되는 토너화상을 전사해주는 광도전드럼과, 이 광도전드럼에 접촉되면서 상기 광도전드럼과의 사이에서 이동되는 기록용지상에 토너화상을 전사시키는 전사로울러수단 및, 상기 토너화상을 상기 전사로울러수단의 저항층에 전사해주는데 필요한 전사바이어스전압을 공급해주는 전사바이어스전압공급수단을 포함하면서, 상기 전사로울러수단에는 상기 기록용지에 접촉되는 외부저항층과, 이 저항층에 전기적으로 접속되면서 그 저항층보다 내측에 위치하는 유연도전층 및, 이 도전층의 내부에 위치되는 탄력적으로 변형가능한탄성스폰지고무층이 구비되어 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 새겨진 잠상에 따라 형성된 토너상을 운반하기 위한 광도전드럼수단과; 수신용지상으로 토너상의 전사를 수행하기 위해 광도전드럼수단과 접촉을 이루고, 수신용지가 전사로울러수단과 광도전드럼수단간에서 운반되며, 수신용지와 접촉을 이루는 외부 표면과 대기 증기압이 증가함에 따라 감소하는 저항을 갖춘 전사로울러수단 및; 전사로울러수단에 토너상의 전사를 야기시키는 전사바이어스전압을 인가하기 우한 전사바이어스전압원수단을 구비하여, 현상제가 수신용지상으로 전사되어짐에 따라 토너상이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 전자사진복사장치용 토너화상전사방법은, 광도전드럼수단상에 잠상을 새기는 단계와, 토너상을 얻도록 현상기에 의해 잠상을 현상하는 단계 및, 전사영역에 수신용지를 운반함과 더불어 수신용지에 펄스 형태로 전사바이어스전압을 인가함으로써 수신용지상에 토너상을 전사하는 단계로 이루어져, 현상제가 수신용지상으로 전사되어짐에 따라 토너상이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 다른 전자사진복사장치용 토너화상전사장치는, 새겨진 잠상에 따라 형성된 토너상을 운반하기 위한 광도전드럼수단과; 수신용지상으로 토너상의 전사를 수행하기 위해 광도전드럼수단과 접촉을 이루고, 수신용지가 광도전드럼수단간에서 운반되는 전사로울러수단; 전사로울러수단에 토너상의 전사를 야기시키는 전사바이어스전압을 인가하기 위한 전사바이어스전압원수단; 광도전드럼수단상의 잠상에 현상제를 공급하기 위한 현상수단; 현상수단으로부터 주어진 현상제에 대해 광도전드럼수단상의 영역을 검출하는 센서수단 및; 현상제가 센서수단에 의해 검출된 영역에만 공급되도록 현상수단을 제어하는 현상기제어수단을 구비하여, 현상제가 수신용지상으로 전사되어짐에 따라 토너상이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 전자사진복사장치용 토너화상전사방법은, 광도전드럼수단상에 잠상을 새기는 단계와, 현상수단으로부터 주어진 현상제에 대해 광도전드럼상의 영역을 검출하는 단계, 토너상을 얻도록 현상기에 의해 검출된 영역을 현상하는 단계 및, 전사영역에 수신용지를 운반함과 더불어 수신용지에 전사바이어스전압을 인가함으로써 수신용지상에 토너상을 전사하는 단계로 이루어져, 현상제가 수신용지상으로 전사되어짐에 따라 토너상이 형성되는 것을 특징으로 한다.

[실시예]

이하, 예시도면을 참조해서 본 발명의 각 실시예를 상세히 설명한다.

제3도는 본 발명에 따른 전자사진복사장치에 결합된 전사로울러의 제1실시예를 나타낸 것으로, 이 실시예에서 전사로울러(5)는 저항층(1)과 이 저항층(1)의 안쪽에 설치된 도전층(2), 이 도전층(2)의 안쪽에 설치된 탄성적으로 변형가능한 절연탄성스폰지고무(3;insulating elastic sponge rubber; 이하 탄성층이라 칭함)로 이루어진 동축층(coaxial layer)과, 이 동축층의 중앙부분을 통과하는 금속샤프트(4)로 구성되는데, 상기 탄성층(3)은 모서리부근에 위치되어 도전층(2)과 금속샤프트(4)를 전기적으로 접속시켜 주는 도전성을 갖는 부분(6;이하 도전탄성층이라 칭한다)을 포함한다.

로울러의 저항률이 저항층(1)을 선택하는 것에 의해 조정될 수 있고, 로울러의 경도가 탄성층(3)를 선택하는 것에 의해 조정될 수 있도록 하기 위해서 상기 전사로울러(5)는 기계적 기능 및 전기적 기능으로 분리되어 있다.

상기 저항층(1)은 폴리에스테르수지, 폴리에틸렌수지, 불화물수지, 비닐클로라이드수지 등과 같은 수지, 혹은 도전성 카본, 구리, 니켈 등과 같이 도전성이 좋은 미립자가 확산되어 있는 고무, 혹은 도전성 폴리머수지와 같은 유연한 저항성 시이트 등으로 이루어진다. 상기 저항층(1)의 단위면적당 전기저항은 대략 1x10⁷~10¹⁰Ω㎠의 범위가 바람직한데, 그 범위내에서도 1x10⁸x5x10⁸Ω㎠의 범위가 특히 바람직하다. 이와 같은 단위면적당 전기저항은 수지 또는 고무 등에 분산되어 있는 도전성이 좋은 미립자의 양을 변화시키거나, 또는 불화물수지와 같은 폴리머수지에 혼합되어 있는 이온도우너의 양을 변화시킴으로써 얻을 수 있다. 또한 상기 저항층(1)의 전기저항은 주위의 습도에 따른 영향을 거의 받지 않는다. 이점에서 수지시이트(resin sheet)구조는 내부에 공기발포를 포함하지 않으므로 발포성구조보다 습도의 변화에 대하여 더 안정한 전기저항을 갖게 된다. 그에 따라 상기 수지시이트구조는 전사로울러(5)와 광도전드럼(7)사이에 위치되는 종이와 봉투 및 엽서 등과 같이 두께가 다른 기록용지를 주위습도에 관계없이 전기적 및 기계적인 토너전사조건을 일정하게 유지할 수가 있게 된다. 또한 기록용지의 뒷면에 부착되는 얼룩의 원인이 되는 로울러 표면상의 과잉토너의 누적물을 제거하기 위해서 상기 저항층(1)의 표면을 될 수 있는 대로 평탄하게 하는 것이 바람직하다. 또 저항층(1)의 두께는 탄성층(3)의 유연성을 방해하지 않도록 하기 위해 0.02~2㎜의 범위로 얇게 하는 것이 바람직하다.

상기 도전층(2)은 폴리에스테르와 같은 수지에 도전성 카본과 같은 도전성미립자를 분산시킨 도전성 수지 또는얇은 금속시이트 혹은 도전성 접착제 등을 이용하여 만들수 있는데, 도전성과 유연성을 가질 필요가 있다. 또 도전층(2)의 체적저항률은 상기 저항성층(1)의 체적저항률보다 충분히 작게 하여 10⁶Ω㎤이하로 할 필요가 있는데, 10⁵Ω㎤보다 더 작게 하는것이 바람직하다. 또한 저항층(1)과 도전층(2)은 전기적으로 접속되고, 도전층(2)의 두께는 탄성층(3)의 유연성을 방해하지 않도록 하기 위해서 될 수 있는 대로 얇게 하는 것이 바람직하다. 상기 탄성층(3)의 유연성은 상기 저항층(1)과 도전층(2)의 전체두께를 탄성층(3) 두께의 1/10이하로 함으로써 유지될 수 있게 도니다.

상기 탄성층(3)은 발포성 스폰지고무, 발포성 폴리에틸렌, 발포성 우레탄등과 같이 압축변혀이 가능한 탄성체로이루어진다. 상기 전사로울러(5)의 일부가 광도전드럼(7)과 압적(壓接)되므로 탄성층(3)은 압접시에 유연하게 변형되고 압접개방시에는 빨리 원형으로 복원되는 동작을 반복적으로 안정하게 수행하는 것이 필요하다. 즉 상기 탄성층(3)의 재료로서는 내크리프( creep), 내소성 변형(耐塑性變形)에 우수한 재료가 바람직하다. 상기 발포성 구조로서는 연속발포성 구조 또는 독립발포성 구조중 어느 것이든 이용할 수 있지만, 주위의 온도변화에 대하여 더안정하다는 점에서 연속발포성 구조를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 탄성층(3)의 유연성은 구성재료와 구조 및 발포의 정도 등을 변화시킴으로써 임의로 선택할 수 있고, 탄성층(3)의 경도는 독립발포성 구조를 갖는 스폰지고무에 대한 JIS규격의 30등급이하의 경도를 갖는 것이 바람직하며, 탄성층(3)의 두께는 유연성을 충분히 유지하기 위해서 2㎜이상으로 할 필요가 있다.

상기 도전탄성층(6)은 도전성 입자를 갖춘 스폰지고무로 이루어져 상기 탄성층(3)보다 더 견고하게 되어 있는데, 상기 탄성층(3)중 도전탄성층(6)은 도전층(2)과 금속샤프트(4)를 전기적으로 접속시켜 금속샤프트(4)에 전기가 인가됨에 따라 저항층(1)에도 전압이 인가되게 해 준다.

상기한 바와 같은 전사로울러(5)는 다음과 같이 제조된다. 즉, 직경이 8㎜인 SUS샤프트의 주위에 JIS규격의 20등급에 상응하는 경도를 갖는 우레탄 스폰지고무를 10㎜두께로 형성한 다음, 이 우레탄 스폰지고무의 양쪽 모서리에서 약 5㎜의 폭으로 체적저항률이 10⁴Ω㎝인 도전스폰지층을 형성한다. 그후 상기 우레탄 스폰지 고무상에 체적저항률이 10⁴Ω㎤인 도전층 및 체적저항률이 10¹⁰Ω㎤인 저항층을 각각 0.1㎜의 두께로 형성하는데, 이들 도전층과 저항층은 모두 도전성 카본이 확산된 폴리에스터수지나 또는 도전성 이온도우너를 갖춘 불화물수지로 이루어진다.

이어 제3도에 도시된 전사로울러를 이용한 토너전사장치에 대해 제4도를 참조해서 설명한다.

이러한 전사장치에 있어서는 기록용지(9)가 상기 전사로울러(5)와 토너화상(8;tonor image)을 전달하는 광도전드럼(7)사이에 공급된다. 이 광도전드럼(7)을 화살표방향으로 회전시킴에 따라 광도전드럼(7)상의 토너화상(8)이 점B와 점C사이의 전사영역으로 이송되어 기록용지(9)와 접촉하게 된다. 이때 토너화상(8)에는 고전압발생회로(10)에서 토너전하(제4도에서는 음전하)와는 역극성인 전사바이어스전압(약 1KV~3KV)이 인가되는데, 이에 따라 토너화상(8)이 정전적으로 기록용지(9)에 전사되어 기록용지(9)상에 화상(11)이 형성되게 된다. 점B와 점C사이의 전사영여에서는 전사로울러(5)의 탄성층(3)의 탄성적인 변형에 의해 광도전드럼(7)과 기록용지(9)가 밀착되어 폭이 넓은 니프폭(nip 폭)이 형성된다. 이 전사여역에서는 탄성층(3)의 유연한 구조에 의해 전사압력도 거의 일정하게 유지되고, 또한 전사로울러(5)가 광도전드럼(7)과 부드럽게 접촉되기 때문에 기계적인 로울러 이동의 전체범우에 걸쳐 균일한 전사조건을 얻을 수 있으며, 저항층(1)의 저항률이 압력에 의존하지 않게 된다.

일반적으로 로울러전사에서는 전사압력이 자나치게 커지면 중앙부분에서의 토너가 기록용지(9)에 전사되지 않게 되는 현상이 일어난다. 예컨대 문자화상의 테두리만이 그 내부에 공백을 갖고서 전사되게 된다.

제5도는 제4도의 토너전사장치를 이용한 경우의 전사압력과 중간공백의 발생확률에 대한 관계를 나타낸 것으로, 중간공백의 발생확률은 소정의 평방화상(sqare image)내에 있는 공백영역의 비율로 표현한 것이다. 중간공백의 발생확률이 10%이하이면 실용상 문제가 없는 전사화상이 얻어지게 된다. 따라서 제4도의 전사장치에는 20~300g/㎠의 범위의 전사압력이 적합한데, 특히 20~200g/㎠의 전사압력이 바람직하다. 또한 JIS표준의 30등급에 상응하거나 작은 경도를 갖는 탄성층을 구비한 전사로울러(5)에 대해서는 제5도에 도시된 바와 같은 관계가 유지된다.

제6도는 주변습도를 파라미터로 해서 4개의 다른 주변습도에 대한 전사로울러의 저항층(1)의 체적저항률과 토너의 전사효율의 관계를 나타낸 도면이다. 제8도에서 토너의 전사효율은 광도전드럼(7)에 남겨진 토너량 및 그 합에 대한 기록용지(9)에 전사되는 토너량의 비율을 나타내는 것이다.

저항층(1)을 형성하는 저항성 수지시이트는 전기적 특성만을 중요시하여 설계할 수 있는데, 저항층(1)의 체적저항률이 지나치게 작아지면 전사전압인가시에 저항층(1)과 광도전드럼(7)의 사이에서 방전이 일어나거나 기록용지(9)에서 토너화상(8)으로의 전하주입에 의한 역극성 토너가 발생해서 전사효율이 현저히 떨어지게 되고, 체적저항률이 지나치게 커지면 토너층에 분배되는 전사바이어스전압이 낮아져 토너전사효율도 저하되게 된다. 따라서 제4도의 전사장치에서는 전사로울러의 저항층(1)의 단위면적당 저항률로서는 10⁷~10¹⁰Ω㎠의 범위가 적합한데, 특히 10⁸x10⁹Ω㎠의 범위가 바람직하다. 저항층(1)의 저항률이 이렇게 바람직한 범위에 있는 경우에는 제6도에 나타낸 바와 같이 주위 습도가 80%RH이상이더라도 제4도의 전사장치에 의해 80%이상의 토너전사효율을 얻을 수 있게 된다.

따라서 상기 전사장치에 대한 본 실시예에서는 전사조건을 기계적 및 전기적으로 안정한 상태로 유지하는 것이 가능해지고, 주위습도가 높더라도 높은 토너전사효율이 얻어져 매우 만족스러운 화상을 생성할 수 있게 된다.

상술한 바와 같은 제1실시에를 가장 효과적으로 향상시킬 수 있는 전사로울러에 대한 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.

제7도에는 전사로울러의 제2실시예로서 폴리에스테르수지시이트의 도전층(2)과 발포성 고무스폰지로 이루어진 탄성층(3)사이에 도전고무층(12)이 설치된 전사로울러가 도시되어 있는데, 이 전사로울러는 폴리에스테르수지시이트로 이루어진 도전층(2)과 발포성 스폰지고무로 이루어진 탄성층(3)사이의 접착력을 강화할 필요가 있을 때에 이용된다. 제7도의 제2실시예의 나머지부분은 제3도의 제1실시예와 구조상 실질적으로 동일한 것이다.

제8도에는 전사로울러의 제3실시에로서 저항층(1)이 도전층(2)과 탄성층(3)보다 축방향으로 d만큼 더 길게 형성된 전사로울러가 도시되어 있는데, 이 길이(d)는 후술되겠지만 0.5~5㎜의 범위가 바람직하다. 이 경우 저항성층(1)을 도전층(2) 및 탄성층(3)보다도 축방향으로 충분히 길게 형성한 후 저항층(1)의 각 모서리부가 도전층(2) 및 탄성층(3)보다 길이 d로 돌출되도록 잘라내면 된다.

또 제9도에는 전사로울러의 제4실시예로서 제8도의 전사로울러와 유사한 전사로울러가 도시되어 있으나 저항층(1)의 모서리부분에서의 확장이 제2도의 전사로울러의 저항층(1)의 모서리부분에 얇은 절연테이프(13a,13b)를 붙힘으로써 얻어진 것이다. 이 절연테이프(13a,13b)는 표면평탄성이 높고, 기계적인 마모에 대한 내구성이 강한 것이 바람직하다. 제8도 및 제9도에 도시된 제3 및 제4실시예의나머지 부분은 제3도의 제1실시예와 구조상 실질적으로 동일하다.

제10도 (A) 및 제10도(B)를 참조해서 제8도의 제3실시예에 따른 전사로울러를 사용한 전사장치의 동작을 제1실시예의 전사로울러와 비교해서 설명한다. 여기서 제8도의 제3실시예에 대한 동작은 제9도의 제4실시예에서도 마찬가지로 적용된다.

제10도(A)는 제1실시예에 따른 전사로울러를 사용한 전사장치를 나타낸 것이고, 제10도(B)는 제3실시예를 따른 전사로울러를 사용한 전사장치를 나타낸 것이다. 각각의 경우에 있어서 전사로울러는 축을 따라 길이 LTR를 갖고, 저항층(1)은 축을 따라 길이 LRL을 갖으며, 광도전드럼(7)은 축을 따라 길이 LIB의 감광체부(14;PHOTOSENSITIVE PORTION)와 감광체부(14)의 각 모서리에 플라스틱 프레임(15a,15b;plastic frame)을 갖는다. 한편 제10도(B)에서 저항층(1)은 도전층(2)의 모서리보다 2㎜만큼 바깥쪽으로 길게 형성되어 있으므로 그 폭은 LTR=LRL + 4㎜가 된다.

상기 두가지 경우에 있어서 고전압발생회로(10)로부터 금속샤프트(4)에 접속된 스프링보드(16)를 통하여 토너의 극성과 역극성의 고전압이 전사로울러에 인가된다.

제10도(A)에 나타낸 바와 같이 제1실시예에 따른 전사로울러를 사용한 전사장치에 있어서는 전사로울러의 길이(LTR)가 광도전드럼(7)의 감광체부(14)의 길이(LIB)보다 짧으므로, 전사로울러와 광도전드럼(7)사이에 삽입되는 기록용지(9)의 폭이 전사로울러의 길이(LTR)보다 짧게 되면, 도시된 바와 같이 전사로울러의 모서리가 변형되어 도전층(2)의 모서리가 광도전드럼(7)에 매우 근접하게 되거나 광도전드럼97)에 접촉하게 된다. 상기와 같은 경우에 전사바이어스전압이 인가되면, 도전층(2)과 광도전드럼(7)사이의 방전이 발생하거나 도전층(2)과 광도전드럼(7)사이의 접촉에 의해 단락회로가 형성되게 된다. 따라서 전사바이어스전압이 불안정하게 되어 화상의 농도변화가 발생하게 되고, 감광체부(14)상에는 광도전드럼(7)을 손상시키는 핀호울(PINHOLE)이 발생하게 된다.

이에 대해 제10도(B)에 나타낸 바와 같이 제3실시예에 따른 전사로울러를 사용한 전사장치에 있어서는 전사로울러의 길이(LTR)가 광도전드럼(7)의 감광체부(14)의길이(LIB)보다 길므로 도전층(2)의 모서리와 광도전드럼(7)이 접촉되거나 매우 근접하게 되지 않기 때문에, 도전층(2)과 광도전드럼(7)사이의 방전이 발생되지 않고, 도전층(2)과 광도전드럼(7)사이의 접촉에 의한 단락회로도 형성되지 않는다.

따라서 전사로울러의 제3실시예에서는 전사바이어스전압이 안정하게 되어 화상상의 농도변화가 발생하지 않게 되고, 감광체부(14)상에 핀호울도 발생하지 않게 된다.

저항성층(1)의 각 돌출부의 길이(d)에 대한 바람직한 범위는 3kV의 전사바이어스전압에서도 방전이 발생하지 않는다는 조건으로부터 0.5㎜이상이 적절하고, 너무 지나치게 길면 이 부분에 변형이 일어나게 되므로 5㎜이하가 적당하다.

상술한 바와 같이 제1실시예에 따른 전사로울러는 그 길이(LTR)가 광도전드럼(7)의 감광체부(14)의 길이(LIB)보다 길므로 문제가 발생하지 않게 된다.

그러나 공간의 활용과 축방향에 따른 전사로울러의 변동 및 이 부분에 심한 변형이 일어날수 있는 가능성을 가지고 있다는 등의 문제는 여전히 남게 된다.

제4 및 제5실시예에 따른 전사로울러는 상기와 같은 사정을 고려할 필요가 없어 제조공정이 그다지 복잡해지지 않게 된다.

전사로울러의 제5실시예에서는 제3도에 도시된 제1실시예에서의 저항층(1)의구성이 다음과 같이 변형된다. 즉, 저항층(1)은 대기압력의 증가에 따라 그 저항률이 감소되는 특성을 갖고 있는데, 이러한 저항층(1)은 도전성 폴리비닐리덴불소(polyvinylidene fluoride), 폴리우레탄, 폴리실리콘, 폴리에스테르 등과 같은 수지에 도전성 카본을 확산시켜 만들 수 있다. 또 저항층(1)의 단위면적당 저항률은 1x10 ~5x10 ㎠의 범위가 바람직하고, 대개 압력은 10~40mb의 범위가 바람직하다.

제3도의 제1실시예에서와 같이 상기 저항층(1)은 발포구조보다 습도의 변화에 대하여 더 안정한 저항률을 갖도록 내부에 공기발포를 포함하는 시이트구조로 되어 있다. 이와 같은 구조로 되어 있으므로 종이, 봉투, 엽서 등과 같이 두께가 다른 기록용지를 전사로울러와 광도전드럼사이에 받아들일 수가 있고, 주위의 온도 및 습도에 관계없이 전기적인 토너전사조건을 일정하게 유지할 수가 있게 된다. 또한 기록용지의 뒷면에 얼룩이 부착되는 원인이 되는 로울러표면상의 과잉토너의 누적물을 제거하기 위해서 상기 저항층(1)의 표면을 될 수 있는대로 평평하게 하는 것이 바람직하고, 저항층(1)의 두께는 탄성층(3)의 유연성을 방해하지 않도록 하기 위해 0.02~2㎜의 범위로 얇게 하는 것이 바람직하다.

더욱이 제5실시예에서의 저항층(1)은 토너에 전사바이어스전압을 안정하게 공급하기 위해 적용압력의 영향을 받지 않은 저항률을 갖는 것이 바람직하다.

여기서 적용압력의 영향을 전혀 받지 않은 저항률이 바람직한 것은 사실이지만, 실제의 저항률은 적용압력과 선형관계를 갖거나 특정 임꼐치 부근에서는 적용압력과 계단함수(step function)적인 관계를 갖는다. 이러한 제5실시예의 나머지부분은 제3도의 제1실시예와 구조상 실질적으로 동일하다.

제5실시예에 따른 이러한 전사로울러의 구성은 다음과 같다.

JIS규격의 20등급에 상당되는 강도를 갖는 10㎜두께의 우레탄 스폰지고무층이 직경 8㎜의 SUS샤프트 주위에 형성되어 있고, 이 우레탄 스폰지고무층의 양모서리로부터 약 5㎜까지는 10¹⁴Ω ㎤의 체적저항률을 갖도록 되어 있다. 이 우레탄 스폰지고무층은 2x10⁶Ω㎤의 체적저항률을 갖는 전도층과 1x10¹⁰Ω㎤의 체적저항률을 갖는 저항층으로 덮혀 있는데, 이들 도전층 및 저항층은 모두 두께가 0.1㎜인 폴리비닐리덴불소(polyvinylidene fluoride)로 이루어져 있다.

또 비교를 위해서 그 저항층이 50 ㎛두께의 폴리비닐리덴불소로 덮힌 저항층을 갖춘 전사로울러를 일본국 특허공개공보 소51-59636호에 따라 주변습도에 거의 영향을 받지 않는 전사로울러와 같이 제조하였다.

제11도는 제5실시예에 따른 상기 두 전사로울러에 있어서, 1.5KV의 전사바이어스전압이 공급될 때 단위면적당 저항률과 대기압간의 관계를 나타낸 도면이다. 제10도에 나타낸 바와같이 제5실시예에 따른 전사로울러의 경우 저항층(1)의 저항률은 대기압이 증가하에 따라 감소되는데, 대기압이 10mb로부터 40mb로 변화함에 따라 저항률은 약 1x10⁹Ω㎠에서 약 1x10⁷Ω㎠까지 변화된다. 그 반면에 상기의 비교를 위한 전사로울러의 경우에는 대기압이 증가해도 저항률이 거의 변화되지 않는다.

상기 제5도에 나타낸 제1실시예의 전사장치에 대한 전사압력과 중간공백의 발생확률간에 존재하는 동일한 관계는 전사로울러의 제5실시예를 사용함으로써 얻을 수 있다.

다음으로 제5실시예의 전사로울러를 사용하는 전사장치 뿐만 아니라 비교를 하기 위해 구성된 주변습기에 거의 영향을 받지 않는 전사로울러를 사용하는 전사장치에 있어서 토너전사효율과 대기압간의 관계를 측정하고, 4개의 다른 대기압에 대한 측정결과를 제12도에 나타내었다. 제12도에서 토너전사효율은 광도전드럼(7)에 잔존하는 토너의 양에 대한 기록용지(9)로 전사되는 토너의 양의 비율로 표현되는 바, 제5실시예의 전사로울러를 사용하는 전사장치는 넓은 대기압범위 (10℃, 25%의 습도와 40℃, 90%의 습도사이의 조건에 부합됨)에 대해서 80%이상의 토너전사효율을 유지할수 있는 반면, 비교를 위해 구성된 주변습기의 영향을 받지 않는 전사로울러를 사용하는 전사장치에서는 토너전사효율이 대기압의 증가에 따라 80%이하로 떨어진다. 토너전사효율이 80%이상일 경우에 실용상 만족스러운 것이기 때문에 이러한 점에서 제12도에 나타낸 결과는 제5실시예에 따른 전사로울러의 명백한 우수성을 나타내고 있다.

이하 제5실시예에 따른 전사로울러를 사용할 때와 주변습기의 영향을 거의 받지 않는 전사로울러를 사용할 때의 전사장치의 차이를 설명한다.

토너전사의 과정은 간단한 모델로 나타내어 전기적인 개념으로 생각할 수 있는데, 이때 광도전드럼, 토너층, 기록용지, 전사로울러는 각각 제13도에 나타낸 바와 같이 직렬로 연결된 저항 Rs,Rt,Rp,Rr로 표시될 수 있다. 그리고 이 모델에서 전사바이어스전압(V)은 상기 저항(Rs,Rt,Rp,Pr)에 의해서 Vs,Vt,Vp,Vr로 분할된다. 여기서 9토너층이 광도전드럼으로부터 기록용지로 전사되기 위해서는 토너층과 광도전드럼사이의 정전력(electrostatic attraction)을 극복하기에 충분한 전압이 토너층에 인가되어야 하는데, 토너층에 인가되는 상기 전압(Vt)은

Vt =[Rt/(Rs+Rt+Rp+Rr)] V------(1)

로 주어진다.

상기 식(1)에 포함된 변수중에서 기록용지에 대응하는 저항(Rp)은 쉽게 변화될 수 있는데, 특히 상기 기록용지가흡수지(hygroscopic paper)이면 상기 저항(Rp)의 값은 대기압이 증가됨에 따라 106Ω㎝단위까지 감소된다. 또 토너자체에 대응하는 저항인 저항(Rt)도 기록용지의 경우보다는 덜 하지만 대기압에 의해서 영향을 받는다. 따라서 주변습기의 영향을 받지 않는 전사로울러에 있어서 대기압이 낮을 때의 토너층의 저항(Rt)인 전사로울러의 저항(Rr)보다 높게 유지되므로 토너층에 인가되는 전압(Vt)이 충분히 높아지지만, 대기압의 증가에 따라 토너의 저항층의 저항(Rt)이 감소하는 반면에 전사로울러의 저항이 동일한 값을 유지하게 되므로 토너층의 저항(Rt)은 전사로울러의 저항(Rr)보다 낮아지게 되고, 결국 토너전사효율분만 아니라 전압(Vt)도 감소하게 된다. 한편 제5실시예에 따른 전사로울러를 사용한 전사장치에 있어서 이 전사로울러의 저항(Rr)이 대기압의 증가에 따라 감소되므로 전사로울러의 저항(Rr)은 토너층의 저항(Rt)이 감소함에 따라 감소되어, 전압(Vt)과 결과적인 토너전사효율이 대기압의 변화에 거의 영향을 받지 않는다. 즉 제5실시예의 전사로울러를 사용한 전사장치에서 대기압의 변화에 기인하는 토너저항(Rt)의 변화는 전사로울러의 저항의 변화에 의해 효과적으로 보상되므로 토너전사효율은 영향을 받지 않게 된다. 따라서 상기한 바와 같은 저항은 체적저항률로 대치할 수 있다. 이러한 관점에서 전사로울러의 저항층(1)의 체적저항이 1x10⁷Ω㎤보다 작을 때는 전사로울러로부터 기록용지로 전하흐름(charge flow)이 나타나서 이 전하흐름이 토너로 전달되고, 그에 따라 역극성의 토너가 생성되어 결국 토너 전사효율이 감소하게 된다. 또 전사로울러의 저항층의 체적저항이 5x10⁹㎤이상이 되면 전사로울러에 공급되는 전압(Vr)이 너무 커지게 되고 토너에 공급되는 전압(Vt)은 너무 작아지게 되어 토너전사효율이 감소하게 된다.

제14도는 전사로울러의 제6실시예로서, 제3도에 나타낸 제1실시예의 전사로울러의 양쪽 끝에 가이드링(guiding ring;18a,18b)을 설치한 전사로울러를 나타낸 도면이다. 상기 가이드링(18a,18b)의 반경은 전사로울러의 반경보다는 작은 약 300㎛정도이고, 이들은 터린가이트(terlinguaite)와 같은 압축성이 없는 절연체로 이루어져 있다. 그리고 제6실시예의 너나머지 부분은 제3도의 제1실시예와 실질적으로 동일하게 구성되어 있다.

이어서 제14도의 전사로울러를 사용한 전사장치를 설명한다.

이 전사장치에 있어서 기록용지(9)는 전사로울러(5)와 보이지 않는 토너화상(8)을 전달하는 광도전드럼(7)사이로 운반되어진다. 즉 광도전드럼(7)이 화살표의 방향으로 회전함으로써 광도전드럼(7)상의 토너화상(8)이 점(B)과 점(C)사이의 전사영역으로 전달되어 여기에서 기록용지(9)와 접촉하게 된다.

이때 토너전하(제4도에서는 음전하)와는 반대의 극성을 갖는 전사바이어스전압이 고전압발생회로(10)로부터 토너화상(8)에 인가되고, 이에 따라 토너화상(8)이 정전적으로 기록용지(9)에 전달되어 기록용지(9)에 화상(11)이 형성된다.

상기 전사바이어스전압은 광도전드럼(7)의 대전부에 부착되어 잇는 토너전하와는 극성이 반대인 토너에 의해서 화상이 형성되는 통상적인 경우에는 대략 2kV정도가 필요하고, 광도전드럼(7)의 비대전부에 부착된 토너전하와 극성이 동일한 토너에 의해 화상이 형성되는 역화상(reverse imaging)의 경우에는 약 1KV정도의 전사바이어스전압이 필요하게 된다. 점(B)와 점(C)의 전사영역에 있어서 광도전드럼(7)과 기록용지(9)는 넓으면서 일정한 니프폭으로 접촉되어 있는데, 그 이유는 탄성층(3)과 직경이 전사로울러보다 작은 가이드링(18a,18b)간에 일어나는 탄성변형을 방지하기 위한 것이다. 탄성층(3)의 유연한 구조에 의해 상기 전사영역에서 일정하게 낮은 전사압력을 유지할 수 있고, 전체 기계적 조건에서 균일한 전사조건을 유지할 수 있다.

상기 제5도에 나타낸 제1실시예에 대한 전사장치에 있어서 중간공백의 발생확률과 전사압력간의 관계와 동일한 관계를 전사로울러의 제6실시예에 의해서도 얻을수 있다.

전사로울러의 그 반경방향으로의 변형량(deformation amount)과 제14도에 나타낸 전사로울러를 사용한 전사장치에 대한 전사로울러의 단위면적당 저항률간의 관계를 2개의 다른 주변습도에 대해서 제15도에 나타내었다. 여기에서 그 반경방향으로의 전사로울러의 변형량은 전사로울러의 반경과 기록용지의 두께를 합한 값에서 가이드링의 반경을 빼면 얻을 수 있다.

제15도에서 빗금친 부분은 토너전사효율이 90%이상인 구역을 나타내는 바, 이 때에도 토너전사효율은 기록용지로 전달되는 토너량과 광도전드럼(7)에 잔존하는 토너량의 비율로 표시된다. 상기와 마찬가지로 저항수지시이트로 이루어진 저항층(1)이 그 전기적인 특성을 고려해서 설계되는데, 그 저항이 너무 작으면 전사바이어서전압이 공급될 때 저항층(1)과 광도전드럼(7)간의 스파크방전에 기인해서 토너전사효율이 크게 감소되거나, 기록용지(9)로부터 토너화상(8)으로의 전하주입에 의해서 역토너전사가 발생된다. 그에 반해 상기 저항이 너무 크면 토너층 자체에 분포하는 전사바이어스전압의 전압강하에 의해 토너전사효율이 감소된다.

그래서 제14도에 나타낸 전사로울러를 사용한 전사장치에 있어서 단위면적당 저항률의 범위는 5x10⁷~10⁹Ω㎠정도가 적절한데, 특히 1x10⁸~3x10⁸Ω㎠의 범위가 바람직하다. 제15도에 나타낸 바와 같이 단위면적당 저항률이 상기 바람직한 저항범위(1x10⁸~3x10⁸Ω㎠)내에 있게 되면 주변습도가 90%RH이상이 되더라도 제14도의 전사로울러를 사용한 전사장치에서 90%이상의 높은 토너전사효율을 얻을 수 있다.

전사로울러의 변형량이 변화되게 되면 광도전드럼(7)과 기록용지(9) 및 전사로울러간의 접촉시간, 즉 전사시간을 결정해 주는 니프폭이 증가하게 된다.

제15도는 광도전드럼(7)이 100㎜/sec의 속도로 움직일 때에 90%이상의 토너전사효율을 얻을 수 있는 전사로울러의 변형량과 단위면적당 저항률을 나타낸 것인데, 변형량은 300㎛이하이면 적당하고 150㎛이하이면 바람직하다. 이 때문에 가이드링(18a,18b)은 전사로울러의 반경보다 작은 300㎛이하의 반경을 갖도록 하는 것이 바람직하다. 광도전드럼(7)의 스피드가 증가되면 동일한 니프폭에 대응하는 전사시간이 짧아지고 변형량의 허용치가 증가하게 된다. 그렇지만 광도전드럼(7)의 속도가 증가되면 중간공백의 발생가능성도 증가되므로 변형량의 허용치에 대해서 상기한 범위가 보다 바람직하다.

절연체로 만들어진 가이드링(18a,18b)은 상기 광도전드럼(7)의 화상형성영역을 손상시키지 않도록 하기 위해 광도전드럼(7)의 주변영역과 접촉하도록 위치되는 것이 바람직한데, 상기 가이드링(18a,18b)은 광도전드럼(7)과 가이드링(18a,18b)사이의 마찰력을 증가시키고 연질고무로 씌워져 전사로울러의 회전을 돕기 위해 부드러운 고무로 피복되어도 된다.

제16도를 참조하여 본 발명의 전사로울러를 이용하는 전사장치를 구비한 전자사진복사장치를 설명한다. 여기서 상기 전사로울러는 상술한 여러 실시예중의 어느 것이도 된다.

제16도는 역현상장치를 구비한 전자사진복사장치를 도시한 것으로, 이 장치에서는 음전하(23)가 대전기(22)에 의해 광도전드럼(21)상에서 발생되는데, 그후 음전하(23)를 띤 광도전드럼(21)에는 레이저빔과 같은 광신호(24)가 조사되어 역정전잠상(reversed electrostatic latent image)이 형성된다. 이 잠상은 현상장치(26)에 의해 현상되어 광도전드럼(21)상에 가시화상(visible image;27)으로 형성된다.

상기 현상장치(26)는 바이어스전압원(25)에 의해 광도전드럼(21)의 표면적위와 거의 같은 약 600V의 음바이어스전압으로 바이어스된 현상로울러(70)를 구비하고 있다. 현상장치(26)에 수용되어 있는 음극성의 토너도 현상로울러(70)를 통과해서 동일한 전위로 바이어스된다. 그 다음 상기 가시화상(27)이 전사바이어스전압원(20)으로부터 인가되는 약 2kV의 양전위의 전사로울러(29)와 광도전드럼(21)사이로 운송된 기록용지(28)에 전사되어 기록용지(28)상에는 토너화상(31)이 형성된다.

광도전드럼(21)상에 남아 있는 잔류토너(32)는 크리닝장치(33)에의해 제거되고, 광도전드럼(21)상의 음전하(23)는 다음의 과정을 반복하기 위해 대전기(22)로 회수되기 전에 소거램프(34)에 의해 소거된다.

본 전자사진복사장치에서 전사바이어스전압은 제17도에 도시된 바와 같이 펄스형태로 적정하게 인가된다. 니프폭이 약 2㎜인 전사로울러(29)에서 전사시간은 처리속도가 100㎜/sec일 때 약 0.02초이다. 이러한 잔시로울러(29)에서 펄스폭이 0.005sec이고 주기가 0.01sec인 펄스형 전사바이어스전압이 적합하다. 이러한 펄스주기는 기록용지(28) 및 전사로울러(29)에 전하가 축적되지 않도록 결정된다.

이와 마찬가지로 펄스폭은 일반적으로 0.2sec~4μsec범위내에 있는 것이 적당하고, 특히 20msec~1msec범위내에 있으면 바람직하다.

펄스형 및 비펄스형 전사바이어스전압의 절대치와 전사된 토너량사이의 관계를 주위습도가 40%RH 및 80%RH인 경우를 예를 들어 제18도(A)와 제18도(B)에 각각 도시하였다.

제18도(A)에 도시된 바와 같이 주위습도가 40%RH인 경우, 곡선 A로 표시된 비펄스형 전사바이어스전압의 경우에는 전사바이어스의 절대치가 약 1.2kV일 때 전사된 토너량이 최대 0.9mg/㎠에 이르고, 이 최대치 근처에서 갑자기 떨어지는 것을 나타낸다. 한편 곡선 B로 표시된 펄스형 전사바이어스전압의 경우에는 전사바이어스전압의 절대치가 2kV~3kV의 확장된 범위를 넘을 때 전사된 토너량이 최대 0.9mg/㎠에 이르는 것을 나타낸다.

제18도(B)에 도시된 바와 같이 주위습도가 80%RH인 경우에는 토너와 기록용지(28)가 축축하게 되는데, 곡선 C로 표시된 비펄스형 전사바이어스전압은 주위습도가 40%인 경우와는 다르게 전사바이어스전압의 절대치가 약 1.8KV일 때 최대치0.8mg/㎠보다 다소 낮게 나타난다. 한편 곡선 D로 표시된 펄스형 전사바이어스전압은 2kV~3.5kV의 확장된 범위를 넘을 때 전사된 토너량이 최대 0.9mg/㎠에 이르는 것을 나타낸다.

따라서 펄스형 전사바이어스전압의 경우에는 2가지 다른 주위습도에서 전사된 최대토너량을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 이 최대치를 절대치가 같은 전사바이어스전압에서 얻을 수 있어 토너전사안정도를 크게 향상시킬 수 있게 된다.

또 상기 전사로울러(29)는 단위면적당 저항이 약 10³Ω㎠이지만 상기 단위 면적당 저항치는 생산공정에 따라 10⁷Ω㎠ ~10⁸Ω㎠의 범위에서 변화될 수 있다.

이러한 이유로 전사바이어스전압원(30)에는 보호장치로서 가변저항(35)이 설치되어 있고, 이 점에서 펄스형 전사바이어스전압을 사용하는 것이 비펄스형 전사바이어스전압에서보다 표면고유저항률의 광범위한 변화에 적응할 수 있는 보호장치를 만들수 있는 잇점이 있다.

여기서 주목할 만한 것은 펄스형 전사바이어스전압을 사용함에 따라 기록용지(28)로부터의 역전하가 토너에 주입되는 시간을 줄일 수 있어 토너의 역전사를 방지할 수 있으므로 주위조건에 대한 안정성 및 토너전사효율을 향상시킬 수 있다.

이러한 관점에서 상기 전사바이어스전압은 제17도에 도시된 바와 같은 정확한 펄스신호일 필요는 없고, DC전압에 의해 바이어스된 AC전압을 사용하여도 된다.

제16도에 도시된 전자사진복사장치에서 기록용지(28)의 크기를 벗어나는 가시화상(27)의 일부 토너가 전사로울러(29)에 직접 전사되어 그 전사로울러(29)를 오염시키게 된다. 그리고 기록용지(28)를 잘못 운송시키는 경우에는 전체 가시화상(27)이 전사로울러(29)상에 직접 전사된다. 또 통상적인 동작상태에서도 상기 전사로울러(29)가 부유토너(drifting toner)에 의해 오염될 수도 있다. 이와 같은 토너에 전사로울러상에 있는 절연성 토너의 전사변동을 야기시키게 한다.

다음으로 제19도 및 제20도를 참조해서 오염된 전사로울러(29)를 세척하는 방법에 대해 설명한다.

제19도에 도시된 실시예에 있어서는 전사로울러(29)상에 부착된 음(-)으로 대전된 토너(37)에 양전압을 인가하는 제어대전기(36;control charger)가 상기 전사로울러(29)위에 설치되어 잇는 바, 상기 음으로 대전된 토너(37)는 제어대전기(36)를 통과할 때 그 제어대전기(36)에 의해 양으로 대전된 토너(38)로 바뀌게 되고, 그후 상기 양으로 대전된 토너(38)는 전사바이어스전원(30)으로부터 인가되는 600V의 전사바이어스전압에 의해 광도전드럼(21)으로 역전사(back-transfer)되게 된다.

따라서 광도전드럼(21)상에 상기 양으로 대전된 토너(39)가 나타나게 되는데, 이 토너는 크리닝장치(33)에 의해 다음에 제거되게 된다. 이때 상기 광도전드럼(21)의 표면전위는 100V이하로 되는 것이 바람직하다. 이러한 크리닝만을 위해 전사로울러(29)의 크리닝은 전사를 위해 광도전드럼(21)을 1회정회전시킨 다음에 1회 역회전시킴으로써 실행할 수 있는데, 이러한 전사로울러(26)의 크리닝처리동안 현상장치(26)는 비활성상태로 될 수 있다.

또한 제20도에 도시된 다른 실시예에 있어서는 전사로울러(29)상에 부착된 음으로 대전된 토너(37)에 양전압을 인가하는 제어대전기(36)가 상기 전사로울러(29)위에 설치되어 있는 바, 여기서 상기 음으로 대전된 토너(37)는 제어대전기(36)를 통과할 때 그 제어대전기(36)에 의해 양으로 대전된 토너(38)로 바뀌게 되고, 그 후 양으로 대전된 토너(38)가 광도전드럼(21)에 역전사된다.

여기서 상기 양으로 대전된 토너(38)의 역전사는 대전기(22)에 의해 -600V로 변환되는 광도전드럼(21)의 표면전압에 의해 이뤄지게 된다. 따라서 제20도에 도시된 실시예에서는 전사로울러(29)의 크리닝시에 그 전사로울러(29)에 인가되는 전사바이어스전압이 불필요하게 된다. 그리고 제19도에 도시된 실시예에서와 같이 광도전드럼(21)상에 양으로 대전된 토너(39)가 나타나게 되는데, 이 토너는 크리닝장치(33)에 의해 다음에 잔류 토너로서 크리닝된다. 이러한 전사로울러(29)의 크리닝은 전사를 위해 광도전드럼(21)을 1회 정회전시킨 다음에 1회전시킴으로써 실행할 수 있는데, 이러한 전사로울러(29)의 크리닝동안 현상장치(26)는 비활성산태로 될 수 있다.

또한 양으로 대전된 토너(39)에 의해 오염된 전사로울러(29)의 크리닝은 크리닝블레이드를 사용함으로써 실행할 수 있는 바, 이하 이러한 크리닝방법을 제21도를 참조해서 설명한다.

제21도의 전자사진복사장치에서는 제16도에 도시된 전자사진복사장치에 비해 전사로울러(29)에 부착설치된 전사로울러용 크리닝블레이드(40)와, 이 전사로울러용 크리닝블레이드(40)에 의해 전사로울러(29)로부터 제거된 폐토너(abolition toner;42)를 모아서 회수하기 위한 회수통(41)이 추가로 설치되어 있다.

상기 전사로울러(29)용 크리닝블레이드(40)는 폴리우레탄고무(polyurethane rubber)와 니트릴고무(nitrile rubber) 및 에틸렌 프로필렌고무(ethylene propylene rubber)등과 같은 고무나, 폴리에틸렌(polyethylene)과 폴리카보네이트(polycarbonate) 등과 같은 플래스틱으로 만들어지는데, 이 전사로울러(29)용 크리닝블레이드(40)의 블레이드접촉압력은 보통 100~400g/20㎝의 범위내로 설정되는 것이 적당하고, 150~300g/20㎝의 범위로 설정하는 것이 더욱 바람직하다. 이 블레이드접촉압력이 너무 작게 되면 전사로울러(29)는 불충분하게 크리닝되고, 그 블레이드접촉압력이 너무 크게 되면 전사로울러(29)의 회전이 방해받게 됨은 물론 그 전사로울러(29)의 표면이 손상되는 원인으로 작용하게 된다. 따라서 전사로울러(29)용 크리닝블레이드(40)를 전사로울러(29)에 대해 배치할 때에는 큰 주위가 필요하다.

제22도에는 전사로울러(29)에 대한 상기 전사로울러(29)용 크리닝블레이드(40)의 배열과 그 상세한 구성의 일례가 도시되어 있는 바, 이 예에서 전사로울러(29)용 크리닝블레이드(40)는 선회축점(44;prvot point)을 중심으로 회동하도록 된 지지부재(43)에 의해 지지됨과 더불어 스프링부재(45)에 의한 인장력에 의해 전사로울러(29)와 접촉되어 있다. 여기서 전사로울러용 크리닝블레이드(40)는 그 크리닝블레이드(40)와 전사로울러(29)의 접촉점(47)에서 전사로울러(29)의 탄젠트선(46; 또는 접선)과 그 크리닝블레이드(40)가 예각(α)을 이루면서 유지되게 되고, 또한 상기 지지부재(43)의 선회축점(44)은 상기 탄젠트선(46)의 전사로울러(29)측에 위치되도록 배설되어 있다. 그리고 광도전드럼(21)에 대한 전사로울러(29)의 전사압력은 니프폭이 약 2㎜인 경우에 200g/㎠이하로 설정되므로 선압력은 40g/㎝로 되고 전사로울러(29)와 크리닝블레이드(40)사이의 블레이드접촉압력은 약 15g/㎝이상 작아지게 되면 블레이드압력은 전사로울러(29)의 이동에 관한 한 충분히 작게 된다.

이하 제23도(A) 내지 제23도(C)를 참조해서 크리닝블레이드(40)를 특별하게 배치하여야 하는 이유에 대해 설명한다.

제23도(A)는 지지부재(43)의 선회축점(44)이 상기와는 반대로 탄젠트선(46)의 전사로울러(29)측의 반대쪽에 위치되도록 배치한 경우를 도시해 놓은 것이고, 이 경우 크리닝블레이드(40)에 의해 전사로울러(29)에 가해지는 힘은 제22도(B)에 도시되어 있다. 제23도(B)에 도시된 바와 같이 탄젠트선(46)을 따른 힘(FTL)은 접촉점(47)으로부터 선회축점(44)방향으로의 성분(FLTH)과 접촉점(47)으로부터 선회축점(44)방향과 수직방향인 전사로울러(29)족으로의 성분(FLTP)으로 구성된다. 따라서 성분(FLTP)은 크리닝로울러(40)를 전사로울러(29)에 밀착시키는 기능을 하여, 전사로울러(29)의 이동으르 방해할 뿐만 아니라 전사로울러(29)를 손상시켜 전사 및 크리닝을 불충분하게 한다.

한편 상술한 배열과는 반대로 지지부재(43)의 선회축점(44)을 탄젠트선(46)의 전사로울러측에 배치하게 되면, 크리닝블레이드(40)에 의해 전사로울러(29)에 가해지는 힘이 제23도(c)에 도시된 바와 같이 작용하게 된다. 제23도(c)에서 탄젠트선(46)을 따라 가해지는 힘(FTL)은 접촉점(47)으로부터 선회축점(44)으로의 성분 FLTH와 접촉점(47)으로부터 선회축점(44)으로의 방향과 수직인 전사로울러(29)로부터 멀어지는 방향의 성분 FLTP으로 되게 된다. 따라서 이 경우에는 그 후자 성분 FTLP이 크리닝블레이드(40)를 일정하게 밀게 되므로 크리닝블레이드(40)가 전사로울러(29)에 밀착되는 것이 방지되게 된다.

또한 이때 탄젠트선(46)과 크리닝블레이드(40)사이의 예각(α)에 의해 충분한 크리닝능력이 제공된다. 스프링부재(45)에 의해 가해지는 외부힘과 상기 성분(FTLP)사이에 평형이 유지되게 됨으로써 크리닝블레이드(40)의 안정적인 크리닝능력이 제공되게 된다.

접촉점(47)에 관한 선회축점(44)의 위치는 무관하므로 제4도에 도시된 것과 같은 역구성(counter-configuration)은 탄젠트선(46)에 관한 선회축점(44)과 탄젠트선(46)과 크리닝블레이드(40)사이의 각(α)에 관련된 상기 조건이 만족되는 한 마찬가지로 만족된다는 것을 상기 설명으로부터 알 수 있다.

제24도는 탄젠트선(46)과 크리닝블레이드(40)사이의 각(α)과, 전사로울러(29)에 대한 크리닝블레이드(40)의 블레이드접촉압력사이의 관계를 도시해 놓은 것으로, 각(α)은 30°보다 작고 블레이드접촉압력은 10g/㎝보다 큰 것이 바람직하다. 단, 블레이드접촉압력은 전사로울러(29)의 영구적인 변형을 피하기 위해 어떠한 경우라도 500g/㎝보다 작아야 한다. 또한 광도전드럼(21)과 전사로울러(29)사이의 전사압력이 200g/㎠보다 작게 설정되거나 40g/㎠과 같게 설정되고, 여전히 전사로울러(29)가 광도전드럼(21)의 회전에 대응하여 회전될 때에는 블레이드접촉압력은 35g/㎝보다 작아야 한다. 따라서 블레이드접촉압력의 가장 적당한 값은 10~35g/㎝의 범위로 된다.

또한 전사로울러(29)는 그 표면에 토너가 쌓여서 잘 제거되지 않는 오목한 부분(홈)을 갖추게 되는데, 이러한 홈은 표면의 거칠기나 탄성체위에 표면이 놓여질때 생기게 되는 파장이 2~3㎜인 기복에 의한 것인데, 여기서 표면의 거칠기에 의한 홈의 깊이는 통상 대략 12㎛인 토너입자의 일반적인 크기보다 작은 것이 바람직하다. 따라서 토너입자의 약 5%만이 크기가 5㎛이므로 이러한 작은 퍼센트의 토너에 의한 전사로울러의 오염은 무시할 수 있기 때문에 이러한 형태의 홈의 깊이는 5㎛보다작은 것이 바람직하다. 한편 기복에 의한 홈에 대해서는 그 기복의 여러가지 폭과 깊이에 대한 크리닝블레이드(40)에 의한 크리닝효과를 제25도에 도시해 놓았는 바, 제25도에서 알 수 있는 바와 같이 크리닝블레이드(40)에 의해 충분한 크리닝이 이루어지기 위해서는 상기 기복의 깊이는 20㎛이하로 되는 것이 바람직하고, 또 상기 기복의 폭은 크리닝블레이드(40)에 의한 크리닝능력에 거의 영향을 미치지 않는다.

배경기술에서 이미 설명한 바와 같이 크리닝해서 수거해야 하는 되는 과잉토너의 양은 최소화하는 것이 요망되는데, 그러한 과잉토너량의 축소는 다음의 방법으로 성취할 수 있게 된다.

제26는 상술한 과잉토너의 양을 축소시킬 수 있도록 된 전자사진복사장치의 관련부분을 도시해 놓은 도면으로, 여기에는 광도전드럼(21)과 전사로울러(29)사이를 이송되는 기록용지(28)의 전단부(PF) 및 후단부(PR)를 검출하는 감지기(80)가 설치되어 있다. 이 감지기(80)는 검출결과인 감지신호(S)를 마이크로컴퓨터(81)로 인가하고, 마이크로컴퓨터(81)는 이 감지신호(S)에 따라 토너제어신호(Q)에 의해 현상로울러(70)의 토너공급제어부(82)를 제어하는 토너공급제어프로그램을 실행한다. 또한 마이크로컴퓨터(81)는 전사제어신호(U)를 출력시켜 전사바이어스전원(30)도 제어한다. 그리고 광도전드럼(21)에 표시된 마크 F 및 R은 각각 상기 기록용지(28)의 전단부(PF) 및 후단부(PR)에 대응되게 현상되는 상면 및 하면을 나타내는 것이다.

보통 기록용지(28)의 크기는 용지트레이(tray)상의 검출장치에 의해 검지되게 되고, 또 그 기록용지(28)의이동은 용지공급로울러로부터의 신호에 의해 판정되게 된다. 그러나 비정상적인 크기의 기록용지를 처리하기 위해 감지기(80)가 필요하게 된다.

제27도(A)에는 기록용지(28)의 전단부(PF)가 가이드(85a,85b,85c)를 통해 공급될 때 아랫쪽으로 눌려지게 되고 그 기록지(28)의 후단부(PR)가 통과할 때 해제되도록 된 액츄에이터(84)에 의해 턴온 및 턴오프되어 감지신호(S)를 발생시키도록 된 마이크로스위치(83)를 갖춘 감지기(80)의 일례가 도시되어 있다.

그리고 제27도(B)에는 그 감지기(80)의 다른 예가 도시되어 있는 바, 이 감지기(80)는 광방출용 LED장치(86a)와 이 LED장치(86a)로부터의 광을 수광하는 광다이오드화상장치(86b)의 한쌍으로 이루어져 있는데, 여기서 기록용지(28)가 가이드(85a,85b)를 따라 통과함으로써 광다이오드화상장치(86b)의 수광이 차단되게 되면 이 광다이오드화상장치(86b)로부터 감지신호(S)가 출력되게 된다. 여기서 설계상의 이유로 인하여 감지기(80)가 광도전드럼(21)에 너무 밀착해서 위치될 필요가 있어 감지기(80)에 의해 전단부(PF)의 검출만이 너무 지연될 경우에는 전단부(PF)는 용지공급로울러로부터의 신호에 의해 검출하고 상기 감지기(80)에 의해서는 후단부(PR)만을 검출하도록 해도 된다.

토너공급제어부(82)는 다음과 같이 현상로울러(70)를 제어한다.

즉 제28도(A)에 도시된 바와 같이 현상로울러(70)는 그 내부에 상호 역극성인 두쌍의 마그네틱 폴(N1,S1;N2,S2)을 지지하는 마그네틱 로울러(88)가 설치되어 있는 속이 빈 원통형 슬리브(87)를 갖추고 있는데, 여기서 상기 원통형 슬리브(87)와 마그네틱 로울러(88)는 개별적으로 회전할 수 있도록 되어 있다.

토너공급을 억제할 경우에는 상기 현상로울러(70)는 슬리브(87)가 토너를 대전시키기 위해 지속적으로 회전되는 경우에도 토너층(89)이 존재하는 마그네틱폴(N1)이 광도전드럼(21)에 접촉되지 않도록 하기 위해 마그네틱 폴(N1)이 광도전드럼(21)으로부터 분리되어 위치하도록 제어하게 된다.

한편 제28도(B)에 도시된 바와 같이 토너공급시에 상기 현상로울러(70)는 슬리브(87)가 토너가 대전된 상태를 유지시키기 위해 화살표방향으로 일정하게 회전하는 경우에도 토너층(89)이 존재하는 마그네틱 폴(N1)이 광도전드럼(21)에 가장 밀접하게 위치되어 토너층(89)이 광도전드럼(21)에 접촉할 때까지 마그네틱 로울러(88)가 반시계방향으로 회전하도록 제어한다.

토너공급을 위한 타이밍관계는 다음과 같다.

우선 마그네틱로울러(88)는 F로 표시된 위치에서 토너층(89)이 광도전드럼(21)에 접촉되도록 하기 위해 토너층(89)을 이동시키는 마그네틱폴(N1)이 광도전드럼(21)에 가장 가까이 위치될 때까지 반시계방향으로 회전하게 된다.

그리고 제29도(A)에 도시된 바와 같이, 전사를 시작하기 위해 광도전드럼(21)과 전사로울러(29)사이의 기록지(28)의 전단부(PF)가 F로 표시된 점과 만나도록 광도드럼(21)을 시계방향으로 회전시킨다.

이때 광도전드럼(21)이 시계방향으로 회전하여 현상로울러(70) 아래의 R로 표시된 지점에 이르게 되면, 마그네틱로울러(88)는 제29도(B)에 도시된 바와 같이 토너공급을 중단하기 위해 토너층(89)을 이동시키는 마그네틱폴(N1)이 광도전드럼(21)으로부터 떨어져서 배치되도록 시계방향으로 회전하게 된다. 광도전드럼(21)상의 R로 표시된 위치는 결국 광도전드럼(21)과 전사로울러(219)사이의 기록지(28)의 후단부(PR)가 전사의 마지막 위치와 만나게 된다.

이 전사처리에 있어서, 현상로울러(70)에 의한 토너공급과 전사로울러(29)에 의한 전사는 마이크로컴퓨터(81)로부터의 현상신호(Q)와 전사신호(U)에 의해서 제어되는데, 이들 신호는 제29도에 도시된 바와 같이 타이밍챠트에서 1과 0의 2진신호로 표시되는 감지신호의 온과 오프에 대응된다.

즉 시간(t0)에서 감지기(80)가 기록용지의 전단부(RF)의 통과를 검출하게 되면, 감지신호(S)를 마이크로컴퓨터(81)로 보낸다. 그러면 마이크로컴퓨터(81)는 현상신호(Q)를 상기 시간(t0)보다 뒤의 시간인 시간(T1)에서 토너공급제어유니트(82)에 공급함으로써 표시 F로 표시된 위치에서 현상로울러(70)로 부터 토너의 공급이 시작되도록 한다.

이어서 마이크로컴퓨터(81)는 상기 시간(T1)보다 뒤의 시간인 시간(T2)에서 도면에는 도시되어 있지 않는 전사바이어스전압으로 전사신호(U)를 공급함으로써 전사로울러(29)에 전사바이어스전압이 공급되도록 하며, 기록용지에 전단부(RF)와 표시 F가 만날 때 전사가 시작되도록 한다.

감지기(80)가 기록용지의 후단부(PR)가 통과하는 것을 감지하면 시간(T3)정지신호인 감지신호(S)를 마이크로컴퓨터(81)로 공급하며, 이어서 마이크로컴퓨터(81)는 상기의 시간(T3)보다 늦은 시간인 시간(Ta) 이후에 토너공급제어유니트(82)로 현상신호(Q)가 공급되지 않도록 함으로써 R로 표시된 위치에서 현상로울러(70)로부터의 토너공급이 중지되도록 한다.

마지막으로 마이크로컴퓨터(81)는 상기의 시간(T3)보다 늦은 시간인 시간(Td)이후에 전사바이어스전압으로 공급되는 전사신호(U)의 공급을 중지하여 전사로울러(29)에 공급되는 전사바이어스전압의 공급을 중지시킴으로써 기록용지(28)의 후단부(PR)와 표시 Q가 만날 때 전사가 중지되도록 한다.

전사바이어스전압을 인가하는 타이밍은 다음과 같은 조건에 따라 이루어진다. 즉, 전사바이어스전압은 기록용지(28)의 전단부(JPF)가 광도전드럼(21)과 전사로울러(29)사이의 접촉점에 왔을 때 인가되고, 상기 기록용지(28)의 후단부(PR)가 상기 광도전드럼(21)과 전사로울러(29)사이의 접촉점에 이르렀을 때 끝난다. 이러한 이유는 부유하는 토너에 의해서 원치않는 프린트가 일어나는 것을 막게 되고, 게다가 광도전드럼(21)과 전사로울러(29)사이에 기록용지(28)가 없는 상태에서 전사바이어스전압이 인가됨으로써 광도전드럼(21)이 손상되는 것을 줄일 수 있게 된다.

그러나 상기 전사바이어스전압이 정확한 타이밍을 벗어나서 인가되거나 너무 빨리 인가되면, 기록용지(28)가 광도전드럼(21)주위를 따라서 돌게 되는 현상이 일어나게 된다. 따라서 전사바이어스전압을 제30도(A)에 도시된 바와 같이 기록용지(28)가 상기 광도전드럼(21)과 전사로울러(29)사이의 접촉점으로부터 약 1㎜정도 더 이동한 후에 인가하는 것이 바람직하다.

한편 상기 전사바이어스전압은 잼(jamming)이 자주 발생되지 않을 경우 보다 낮은 전압으로 조금 앞서서 인가하여도 된다. 이러한 전사바이어스전압의 2가지예를 도시하였는데, 제30도(B)는 상기 전사바이어스전압이 점차로 증가될 경우를 나타낸 것이고, 제30도(C)는 상기 전사바이어스전압이 계단함수적으로 증가될 경우를 나타낸 것이다. 이 2가지 경우에서 보면, 전사전압은 1KV보다 낮게 유지되어야 하는데, 만일 이 값을 벗어나게 되면 막힘현상이 심하게 된다. 이러한 낮은 전사바이어스전압으로 인해 토너전사효율은 약 50%이하로 떨어지지만, 일반적으로 기록용지(28)의 전단부(PF)근처에서는 화상이 없으므로 실제적인 문제는 발생되지 않는다.

또 전사바이어스전압은 상기 기록용지(28)의후단부(PR)가 상기 광도전드럼(21)과 전사로울러(29)사이의 접촉점에 이르렀을 때 바로 종료되는 것이 가장 좋지만, 약간 빨리 종료되어도 된다.

상술한 바와 같은 토너공급억제의 변형예를 제31도(A) 내지 제31도(C)에 도시하였다.

여기서는 마그네틱로울러(88)의 구동을 제어하는 대신에 레벨링블레이드(90)가 슬리브(sleeve;87)주위에 갖추어져 있어 상기 슬리브(87)에 대해 그 운동이 제어되는 바, 토너공급을 억제할 경우에는 레벨링블레이드(90)가 제31도(A)에 도시된 바와 같이 슬리브(87)상의 토너(89)레벨을 낮추기 위해 슬리브(87)에 가까와지는 반면, 토너를 공급할 경우에는 상기 레벨링블레이드(90)가 제31도(B)에 도시된 바와 같이 토너(89)가 광도전드럼(21)과 가까와지도록 슬리브(87)로 부터 멀어진다.

제31도(C)는 본 변형예의 다른 예를 도시한 것으로서, 상기 슬리브(87)에 연결된 바이어스콘트로울러(91)를 구비하여 구성된다. 이 경우는 앞에서 설명된 레벨링블레이드(90)의 구동에 부가해서 현상바이어스콘트롤러(91)가 제어되는 바, 토너공급을 제한하는 경우에는 광도전드럼(21) 표면의 전위와 거의 같은 제한전압(VN)이 슬리브(87)에 인되되는 반면, 토너를 공급하는 경우에는 제한전압(VN)보다 낮은 공급전압(VB)이 슬리브(87)에 인가된다.

이와 유사한 예로서, 토너공급을 제한하는 경우에는 필요하다면 모든 슬리브(87)나 현상장치를 광도전드럼(21)으로부터 분리시켜도 된다.

제25도에 도시된 전자사진복사장치의 다른 변형예를 제32도에 도시하였는바, 본 실시예는 레이저프린트에 적합한 것이다. 여기서는 감지기(30)에 부가해서, 복사되어야 할 문자 및 화상에 대한 데이터가 공급되면 그 복사되어야 할 문자 및 화상에 대한 시작 및 끝점에 대한 정보를 제공하는 화상검출장치(92)를 갖추고 있다.

이러한 부가적인 정보에 의해 마이크로컴퓨터(81)는 기록용지의 사이즈에 관계없이 프린트되야 할 실제적인 문자 및 화상의 배치에 따라서 상기 전사바이어스전압원(30)으로부터의 전사바이어스전압인가 및 현상로울러(70)로부터의 토너공급을 효과적으로 제어할 수 있다.

이렇게 토너공급을 제어함으로써 광도전드럼(21)상의 잔류토너량은 1/2이하로 줄일 수 있고, 전사로울러(29)상의 잔류토너량은 1/5이하로 줄일 수 있다. 따라서 사용자는 축적된 토너를 주기적으로 검사해서 버리면 되기 때문에, 장치를 유지하는데 필요한 노력을 덜 수 있고, 전사로울러(29)가 덥혀지는 것을 줄일 수 있다.

상술한 토너공급제어의 변형예를 지금까지 설명한 전자사진복사장치에만 한정되지 않고, 1-콤포넌트 마그네틱토너, 1-콤포넌트 비마그네틱토너, 코로나대전기를 사용하는 장치와 같은 다른 장치의 전사로울러를 대신하여 효과적으로 응용될 수 있다.

제16도에 도시된 전자사진복사장치에 있어서, 광도전드럼(21)상의 잔류토너(32)는 다음단계의 복사과정에 앞서서 크리닝장치(33)에 의해 청소되어야 하지만, 본 발명에 따른 전사로울러(29)를 사용함으로써 다음에 설명하는 바와 같이 크리닝장치(33)가 없어도 할 수 있다.

이미 설명된 전사로울러에 대한 여러가지 실시예에서와 같이, 본 발명에 따른 소프트전사로울러를 사용함으로써 습도가 높은 환경에서도 잔류토너량을 대폭적을 줄일 수 있게 된다. 따라서 그 광도전드럼(21)상의 음전하(23)을 소거하기 위해 광도전드럼(21)이 소거램프(34)에 조사되면, 그 소거램프(34)로부터 조사된 광이 상기 광도전드럼(21)의 표면상에 잔류토너(32)가 존재하더라도 잔류토너(32)는 매우 얇으므로 그 광도전드럼(21)의 표면에 도달하게 된다.

따라서 상기 광도전드럼(21)상의 음전하(23)는 소거램프(34)에서 조사된 광에 의해서 거의 완전히 제거된다.

그리고 상기 광도전드럼(21)이 다음과 같은 과정에 따라 대전기(22)에 의해 대전되었을 때, 그 광도전드럼(21)은 잔류토너(32)가 존재하더라도 그에 상관없이 거의 고르게 대전되고, 그 다음에 광도전드럼(21)이 정전잠상(electrostatic latentimage)정보를 위해 광신호(24)에 의해 조사될 때, 그 잔류토너(32)가 존재하더라도 그 잔류토너를 투과해서 광도전드럼(21)상에 광신호(24)로서 형성된다. 이러한 사실은 제34도에 도시된 바와 같이 레이저조사를 한 후의 전사효율과 광도전드럼(21)표면의 전위사이의 관계로 보아 명백해진다. 제34도에 도시된 바와 같이 광신호(24)에 의해 형성돈 정전잠상정보의 음전하(23)에 대한 방전은 본 발명에 따른 전사로울러를 사용함으로써 높은 효율로서 계속 효과적으로 실행할 수 있다.

이러한 사실로 보아, 본 발명에 따른 전사로울러(29)를 사용하는 전자사진복사장치에서는 다음 단계의 프린트과정에서 대전기(22)에 의한 대전 및 광신호(24)에 의한 조사를 시작하기 전에 잔류토너(32)를 꼭 제거할 필요가 없다.

실제로 현상장치(26)는 다음과 같이 불필요한 토너를 효과적으로 제거하는데 이용된다.

광신호(24)에 의해 정전잠상이 형성된 광도전드럼(21)과 전단계의 프린팅에 의한 잔류토너(32)가 현상장치(26)의 근처에 왔을 때, 상기 음전하(23)을 방전하도록 광신호(24)에 의해 조사되지 않은 잔류토너(32)의 아랫부분, 즉 새로운 정전잠상의 일부분이 아닌 부분은 바이어스전압전원(25)에 의해 바이어스된 현상로울러(70)의 전위보다 낮기 때문에 이러한 잔류토너는 현상로울러에 끌리지 않게 되어 광도전드럼(21)으로부터 제거된다.

한편 음전하(23)를 방전하도록 광신호(24)에 의해 조사된 잔류토너(32)의 아랫부분, 즉 새로운 정전잠상의 일부분은 현상로울러의 전위와 같거나 높은 전위로 되기 때문에 그 잔류토너는 광도전드럼(21)상에 존재하게 되지만, 광도전드럼(21)상의 이러한 부분은 현상장치(33)로부터 토너를 공급받아야 하기 때문에 잔류토너가 계속 존재하여도 아무런 문제가 되지 않는다.

이러한 방법으로, 새로운 정전잠상의 일부분으로 되지 않는 잔류토너(32)만을 현상장치(33)로 효과적으로 제거함으로써 잔류토너(32)에 기인해서 발생되는 포그(fog)같은 바람직하지 않은 현상을 크리닝장치(33)를 사용하지 않고도 방지할 수 있다.

상기 현상장치(33)의 현상로울러(70)의 한가지 적합한 특성을 제35도를 참조하면서 설명하는 바, 이 현상로울러(70)는 네가티브현상 바이어스전압전원(73)에 접속된 네가티브부(72)와 포지티브현상 바이어스전압전원(75)에 접속된 포지티브부(74)를 구비한 슬리브(71)를 갖추고 있는데, 그 네가티브부(72)와 포지티브부(74)는 절연체로 분리되어 있다. 상기 슬리브(71)의 내부에는 화살표로 표시된 바와 같이 광도전드럼(71)의 회전방향과 반대방향으로 슬리브(71)에 대해 회전할 수 있는 마그네틱로울러(77)가 설치된다. 상기 슬리브(71)에 대한 이 마그네틱로울러(77)의 회전이 마그네틱토너(49)가 상기 슬리브(71)를 따라 움직이도록 한다.

이러한 마그네틱토너(49)의 두께는 현상로울러(70)주위에 설치되어 상기 마그네틱토너(49)가 광도전드럼(21)과 접촉되기 전에 그 마그네틱토너(49)의 두께를 제어하도록 하는 블레이드(도시되어 있지 않음)에 의해 제어된다.

상기 블레이드는 마그네틱토너(49)를 부성으로 대전시키는 역할을 하게 된다.

상기 잔류토너(32)가 현상로울러(70)의 포지티브부(74)부근에 왔을 때, 부성으로 대전된 잔류토너(32)는 포지티브부(74)로 끌리게 되어 슬리브(77)를 따라 움직이는 다른 마그네틱토너(49)와 함께 광도전드럼(21)으로부터 끌어가게됨으로써 재사용되게 된다. 한편 정전잠상부분이 현상로울러(70)의 네가티브부(72)부근에 왔을 때, 그 부성으로 대전된 마그네틱토너(49)가 정전잠상부분상에 볼 수 있는 정전적인 화상으로 형성된다.

따라서 전단계의 프린팅과정에서 남겨진 잔류토너의 청소 및 새로운 정전잠상의 현상(developing)이 본 실시예에서는 한개의 동일한 현상로울러(70)에서 이루어진다.

현상로울러(70)의 마지막 실시예에서는 잔류토너(32)가 토너공급장치에 재보급될지라도, 상기한 바와 같은 크리닝장치(33)가 사용될 경우에 그 잔류토너(32)는 모아졌다가 사용자에 의해 제거된다. 또 전사로울러(29)상에 부착되었다가 상기 전사로울러 크리닝블레이드(40)에 의해 청소된 토너는 모아졌다가 사용자에 의해 제거된다.

상술한 바와 같은 실시예를 변형시키거나 변화시켜도 본 발명의 요지를 벗어나거나 효과를 벗어나지 않음은 물론이다. 따라서 그러한 변형도 청구범위내에 포함되도록 하였다.

Claims

현상기에 의해 형성된 토너화상을 기록용지에 전사시키는 전자사진복사장치에 있어서, 드럼상에 표현되는 잠상(潛像)에 일치되게 형성되는 토너화상을 전사해주는 광도전드럼과, 이 광도전드럼에 접촉되면서 상기 광도전드럼과의 사이에서 이동되는 기록용지상에 토너화상을 전사시키는 전사로울러수단 및, 상기 토너화상을 상기 전사로울러수단의 저항층에 전사해주는데 필요한 전사바이어스전압을 공급해 주는 전사바이어스전압공급수단을 포함하면서, 상기 전사로울러수단에는 상기 기록용지에 접촉되는 외부저항층과, 이 저항층에 전기적으로 접속되면서 그 저항층보다 내측에 위치하는 유연도전층 및, 이 도전층의 내부에 위치되는 탄력적으로 변형가능한 탄성스폰지고무층이 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제1항에 있어서, 상기 저항층이 1x10⁷~1x10¹⁰Ω㎠의 범위에서 단위 면적당 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제2항에 있어서, 상기 저항층이 1x10⁸~10⁸Ω㎠ 범위에서 단위 면적당 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제2항에 있어서, 도전층이 10⁶Ω㎠ 보다 작은 체적 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제4항에 있어서, 도전층이 10⁵Ω㎠ 보다 작은 체적 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제1항에 있어서, 상기 탄성스폰지고무층이 저항층과 도전층의 두께의 합의 10배 보다 작지 않은 두께를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제1항에 있어서, 탄성스폰지고무층이 2㎜보다 더 큰 두께를 갖추는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제1항에 있어서, 탄성스폰지고무층이 일본 공업표준의 30도에 대응하는 것 보다 낮은 경도를 갖추고, 상기 전사로울러수단이 20~300g/㎠의 범위의 압력을 구비한 광도전드럼수단과 접촉을 이루는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제8항에 있어서, 상기 전사로울러수단이 100~200g/㎠의 범위의 압력을 구비한 광도전드럼수단과 접촉을 이루는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제1항에 있어서, 상기 전사로울러수단이 전사바이어스전압이 인가되도록 하는 탄성스폰지고무층 내부의 금속샤프트와, 금속샤프트와 도전층을 전기적으로 연결하는 탄성적으로 변형가능한 탄성도전부를 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제1항에 있어서, 상기 저항층이 수지시이트구조를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제1항에 있어서 상기 탄성스폰지고무층이 연속 발포구조인 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제1항에 있어서, 상기 전사로울러수단이 도전층과 탄성스폰지고무층간에 도전성고무층을 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제1항에 있어서, 상기 전사로울러수단의 표면이 12㎛ 깊이 보다 더 깊은 요부를 갖추고 있지 않은 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너 화상전사장치.
제14항에 있어서, 상기 전사로울러수단의 표면이 5㎛ 깊이 보다 더 깊은 요부를 갖추고 있지 않은 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너 화상전사장치.
제1항에 있어서, 상기 전사로울러수단의 표면이 20㎛ 깊이 보다 더 깊은 기복을 갖추고 있지 않은 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제1항에 있어서, 상기 전사로울러수단은 이 전사로울러수단의 회전축을 따른 방향으로 연장되고, 도전층 보다 이 방향에서 더 길며, 저항층 보다 작지 않은 저항을 갖춘 연장부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제17항에 있어서, 상기 연장부재가 양단에서 0.5~5㎜의 범위내의 길이에 의한 도전층 보다 전사로울러수단의 회전축을 따른 방향에서 더 긴것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제1항에 있어서, 상기 저항층이 주변 증기압이 증가함에 따라 감소되는 저항을 갖춘 것은 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제19항에 있어서, 상기 저항층의 저항은 주변 증기압이 10~40mb의 범위내인 경우 1x10⁷~5x10⁹Ω㎠ 의 범위내의 값을 취하는 저항층의 두께를 배로 하는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제19항에 있어서, 상기 저항층이 비닐리덴불소로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제1항에 있어서, 전사로울러수단에 광도전드럼수단의 중간회전동작을 위해 광도전드럼수단과 접촉됨과 더불어 전사로울러수단의 측면상에 부착되고, 전사로울러수단보다 더 작은 반경을 갖춘 비압축 및 절연가이드링수단을 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제22항에 있어서, 상기 가이드링수단의 반경이 300㎛보다 더 크지 않은 전사로울러수단의 그것 보다 더 작은 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제23항에 있어서, 가이드링수단의 반경이 150㎛보다 더 크지 않은 전사로울러수단의 그것 보다 더 작은 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제1항에 있어서, 전사바이어스원수단은 펄스형태로 전사바이어스전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제25항에 있어서, 상기 펄스형태의 전사바이어스전압은 0.2sec와 4μsec사이의 범위에서 펄스폭을 갖는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제26항에 있어서, 상기 펄스형태의 전사바이어스전압은 20sec와 1msec 사이의 범위에서 펄스폭을 갖는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제25항에 있어서, 상기 펄스형태의 전사바이어스전압이 전사로울러수단과 광도전드럼수단간의 접촉영역을 통해 수신용지가 지나가는 지점상에서의 시간동안 적어도 두번 맥동하는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제25항에 잇어서, 상기 전사바이어스전압원수단이 전류의 오버플로우에 대해 보호하는 가변저항을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제25항에 있어서, 상기 펄스형태의 전사바이어스전압이 DC전압에 의해 바이어스된 AC전압으로서 얻어지는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제1항에 있어서, 전사로울러수단상의 현상기를 대전하기 위해 전사로울러수단 주위에 위치하는 제어대전기수단과, 전사 후 광도전드럼수단상의 현상제를 제거하기 위해 광도전드럼수단 주위에 위치하는 크리닝장치를 더 구비하고, 전사가 제어대전기수단에 의해 대전되는 현상제를 제거하기 위해 광도전드럼수단주위에 위치하는 크리닝장치를 더 구비하며, 전사가 전사로울러수단상의 현상제가 제어대전기수단에 의해 대전되는 로울러 크리닝에 따르고, 이 때 전사바이어스전압이 전사바이어스전압원수단에 의해 인가되는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제1항에 있어서, 광도전드럼수단을 대전하기 위한 주대전기수단과, 전사로울러수단상의 현상기를 대전하기 위해 전사로울러수단 주위에 위치하는 제어대전기수단과, 전사 후 광도전드럼수단상의 현상제를 제거하기 위해 광도전드럼수단 주위에 위치하는 크리닝장치를 더 구비하고, 전사가 제어대전기수단에 의해 대전되는 현상제를 제거하기 위해 광도전드럼수단 주위에 위치하는 크리닝장치를 더 구비하고, 전사가 전사로울러수단상의 현상기가 제어대전기수단에 의해 대전되는 로울러 크리닝에 따르고, 광도전드럼수단의 전위 레벨이 전사로울러수단의 전위레벨 보다 낮아지도록 광도전드럼수단이 주대전기에 의해 대전되는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제1항에 있어서, 전사로울러수단상의 현상제를 크리닝하기 위해 전사로울러수단의 표면과 접촉을 이루는 로울러 크리닝 블레이드수단을 더 구비하고, 블레이드수단은 블레이드수단이 전사로울러수단과 접촉을 이루는 위치에서 전사로울러수단의 표면의 탄젠트선에 대해 전사로울러수단에 더 가까운 측면에 배열된 선회축을 갖춘 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제33항에 있어서, 블레이드수단이 전사로울러수단과 접촉을 이루는 위치에 대해 블레이드수단의 선회축이 전사로울러수단의 회전방향 전에 위치하는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제33항에 있어서, 상기 블레이드수단이 직선적이 아닌 지지부재를 갖추고 있고, 블레이드수단이 외부로 전사로울로수단에 대해 압력을 주는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제33항에 있어서, 전사로울러수단과 블레이드수단간의 선압력이 전사로울러수단과 5g/㎝보다 작지 않은 광도전드럼수단간 보다 작은 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제33항에 있어서, 전사로울러수단과 블레이드수단간의 선압력이 10~35g/㎝의 범위인 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제1항에 있어서, 광도전드럼수단상의 잠상에 현상제를 공급하기 위한 현상수단과, 현상수단으로부터 현상제가 주어진 영역을 검출하기 위한 센서수단 및, 현상제가 센서수단에 의해 검출된 영역에만 공급되도록 현상수단을 제어하기 위한 현상제 제어수단을 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제38항에 있어서, 현상제를 구비한 영역이 전사로울러수단에 다가올 경우에만 전사바이어스전압이 인가되도록 전사바이어스전압원수단을 제어하기 위한 전사제어수단을 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제39항에 있어서, 전사제어수단에 의한 제어는 수신용지의 앞단이 전사로울러수단과 광도전드럼수단간의 접촉점으로부터 규정된 거리를 이동한 후, 전사바이어스전압 인가가 시작되는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제39항에 있어서, 전사제어수단에 의한 제어는 수신용지의 앞단이 전사로울러수단과 광도전드럼수단간의 접촉점으로부터 규정된 거리를 이동한 후, 비제로값에 대해 수신용지의 앞단이 전사로울러수단과 광도전드럼수단간의 접촉점에 도달하기 전에 전사바이어스전압이 제로로부터 증가하는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제38항에 있어서, 현상수단은 현상제의 위치된 더미를 만들기 위한 회전가능 마그네트 로울러수단을 포함하고, 현상기제어수단이 현상제의 위치된 더미와 광도전드럼수단간의 거리가 변하도록 마그네트로울러수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제38항에 있어서, 현상수단은 현상제가 공급되는 것으로부터의 슬리브와, 슬리브상의 현상제의 양을 제한하기 위해 슬리브 주위에 위치하는 레벨링 블레이드수단을 포함하고, 현상기제어수단은 슬리브상의 현상제의 양이 변하도록 레벨링 블레이드수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제43항에 있어서, 현상수단이 슬리브에 선택된 바이어스전압을 인가하기 위한 선택바이어스전압수단을 더 포함하고, 또한 현상기제어수단이 선택바이어스전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
새겨진 잠상에 따라 형성된 토너상을 운반하기 위한 광도전드럼수단과; 수신용지상으로 토너상의 전사를 수행하기 위해 광도전드럼수단과 접촉을 이루고, 수신용지가 전사로울러수단과 광도전드럼수단간에서 운반되며, 수신용지와 접촉을 이루는 외부 표면과 대기 증기압이 증가함에 따라 감소하는 저항을 갖춘 전사로울러수단 및; 전사로울러수단에 토너상의 전사를 야기시키는 전사바이어스전압을 인가하기 위한 전사바이어스전압원수단을 구비하여, 현상제가 수신용지상으로 전사되어짐에 따라 토너상이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
광도전드럼수단상에 잠상을 새기는 단계와, 토너상을 얻도록 현상기에 의해 잠상을 현상하는 단계 및, 전사영역에 수신용지를 운반함과 더불어 수신용지에 펄스 형태로 전사바이어스전압을 인가함으로써 수신용지상에 토너상을 전사하는 단계로 이루어져, 현상제가 수신용지상으로 전사되어짐에 다라 토너상이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사방법.
제46항에 있어서, 상기 펄스형태의 전사바이어스전압은 0.2sec와 4μsec 사이의 범위에서 펄스폭을 갖는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상 전사방법.
제47항에 있어서, 상기 펄스형태의 전사바이어스전압은 20sec와 1msec사이의 범위에서 펄스폭을 갖는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사방법.
제46항에 있어서, 상기 펄스형태의 전사바이어스전압이 전사영역을 통해 수신용지가 지나가는 지점상에서의 시간동안 적어도 두번 맥동하는 것을 특징으로 하느 ㄴ전자사진복사장치용 토너화상전사방법.
제46항에 있어서, 상기 전사바이어스전압이 전류의 오버플로우에 대해 보호하는 가변저항을 구비하고, 있는 전사바이어스전압원에 의해 인가되는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사방법.
제46항에 있어서, 상기 펄스형태의 전사바이어스전압이 DC전압에 의해 바이어스된 AC전압으로서 얻어지는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사방법.
새겨진 잠상에 따라 형성된 토너상을 운반하기 위한 광도전드럼수단과; 수신용지상으로 토너상의 전사를 수행하기 위해 광도전드럼수단과 접촉을 이루고, 수신용지가 광도전드럼수단간에서 운반되는 전사로울러수단; 전사로울러수단에 토너상의 전사를 야기시키는 전사바이어스전압을 인가하기 위한 전사바이어스전압원수단; 광도전드럼수단상의 잠상에 현상제를 공급하기 위한 현상수단; 현상수단으로부터 주어진 현상제에 대해 광도전드럼수단상의 영역을 검출하는 센서수단 및; 현상제가 센서수단에 의해 검출된 영역에만 공급되도록 현상수단을 제어하는 현상기제어수단을 구비하여, 현상제가 수신용지상으로 전사되어짐에 따라 토너상이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제52항에 있어서, 현상제를 구비한 영역이 전사로울러수단에 다가올 경우에만 전사바이어스전압이 인가되도록 전사바이어스전압원수단을 제어하기 위한 전사제어수단을 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제53항에 있어서, 전사제어수단에 의한 제어는 수신용지의 앞단이 전사로울러수단과 광도전드럼수단간의 접촉점으로부터 규정된 거리를 이동한후, 전사바이어스전압 인가가 시작되는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제53항에 있어서, 전사제어수단에 의한 제어는 수신용지의 앞단이 전사로울러수단과 광도전드럼수단간의 접촉점으로부터 규정된 거리를 이동한 후, 비제로갑에 대해 수신용지의 앞단이 전사로울러수단과 광도전드럼수단간의 접촉점에 도달하기 전에 전사바이어스전압이 제로로부터 증가하는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제53항에 있어서, 현상수단은 현상제의 위치된 더미를 만들기 위한 회전가능 마그네트 로울러수단을 포함하고, 현상기제어수단이 현상제의 위치된 더미와 광도전드럼수단간의 거리가 변하도록 마그네트로울러수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제52항에 있어서, 현상수단은 현상제가 공급되는 것으로부터의 슬리브와, 슬리브상의 현상제의 양을 제한하기 위해 슬리브 주위에 위치하는 레벨링 블레이드수단을 포함하고, 현상기제어수단은 슬리브상의 현상제의 양이 변하도록 레벨링 블레이드수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
제57항에 있어서, 현상수단이 슬리브에 선택된 바이어스전압을 인가하기 위한 선택바이어스전압수단을 더 포함하고, 또한 현상기제어수단이 선택바이어스전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사장치.
광도전드럼수단상에 잠상을 새기는 단계와, 현상수단으로부터 주어진 현상제에 대해 광도전드럼상의 영역을 검출하는 단계, 토너상을 얻도록 현상기에 의해 검출된 영역을 현상하는 단계 및, 전사영역에 수신용지를 운반함과 더불어 수신용지에 전사바이어스전압을 인가함으로써 수신용지상에 토너상을 전사하는 단계로 이루어져, 현상제가 수신용지상으로 전사되어짐에 따라 토너상이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사방법.
제59항에 있어서, 전사단계에서 전사바이어스전압이 현상제를 구비한 영역이 전사영역에 다가올 경우에만 인가되는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사방법.
제1항에 있어서, 전사단계에서 전사바이어스전압 인가는 수신용지의 앞단이 전사영역으로부터 규정된 거리를 이동한 후 시작되는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사방법.
제60항에 있어서, 전사단계에서 수신용지의 앞단이 전사영역으로부터 규정된 거리를 이동한 후, 비제로값에 대해 수신용지의 앞단이 전사영역에 도달하기 전에 전사바이어스전압이 제로로부터 증가하는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사방법.
제59항에 있어서, 현상단계에서 현상제의 위치된 더미를 만들기 위한 회전가능 마그네트 로울러수단이 현상제의 위치된 더미와 광도전드럼수단간의 거리가 변하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사방법.
제59항에 있어서, 현상단계에서 슬리브상의 현상제의 양을 제한하기 위해 슬리브 주위에 위치하는 레벨링 블레이드수단이 슬리브상의 현상제의 양이 변하도록 제어되는 것을 특징으로 전자사진복사장치용 토너화상전사방법.
제64항에 있어서, 현상단계에서 슬리브에 선택된 바이어스전압을 인가하기 위한 선택바이어스전압수단이 슬리브의 전위레벨이 변하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 전자사진복사장치용 토너화상전사방법.