KR100197474B1 - 전자사진 기록장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단일성분형(a single-ingredient type) 현상기, 즉 토너를 사용하는 전자사진 기록장치에 있어서, 잠상은 광전도성 드럼 또는 그와 유사한 화상담체상에 정전기적으로 형성된다. 현상유니트는 부착된 토너를 이송하기 위한 현상로울러와, 현상로울러로부터 전사된 토너를 이송시키고 그것을 대응하는 토너화상을 생성시킬 수 있도록 잠상에 토너를 부착시키기 위한 중간 로울러를 가진다. 화상전사유니트는 토너화상을 절단 용지에 전사한다. 잠상영역이 아닌 다른 영역의 현상동안에, 현상로울러와 중간로울러의 각각에 할당된 적어도 하나의 바이어스가, 두 로울러 사이에서 토너화상의 형성에 할당된 전기장과 그 방향이 다른 전기장을 형성하도록 절환된다. 결과적으로, 중간 로울러에 존재하는 토너는 현상로울러에 의하여 수집된다. 이는 토너가 필요할 때를 제외하고 중간로울러상에 부착하는 것을 방지하며, 화상전사유니트에 토너가 부착되지 않도록 한다.

Description

전자사진 기록장치

제1도는 본 발명에 따른 전자사진 기록장치의 기본 구성도.

제2도는 제1도의 구성에 포함된 현상 유니트의 기본 구성도.

제3a도와 제3b도는 제1도의 장치에 포함된 제어시스템의 필수부분을 도시한 구성도.

제4도는 본 발명의 바람직한 실시예의 특정동작상태를 도시한 타이밍 챠트.

제5도는 제4도에 관련된 타이밍 챠트.

제6도는 본 발명의 다른 실시예의 특정동작상태를 도시한 타이밍 챠트.

제7도는 본 발명의 또 다른 실시예의 특정동작상태를 도시한 타이밍 챠트.

제8도는 토너를 수집하기 위한 과정을 도시한 설명도.

제9도는 현상 작동이 재개되는 방식을 도시한 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 드럼 2 : 대전기

4 : 현상유니트 5 : 화상전사유니트

7 : 방전로울러 8 : 소제유니트

10 : 용지 12 : 등록로울러

14 : 현상로울러 16 : 토너공급로울러

17 : 중간로울러 Vb,VbA : 바이어스

본 발명은 보통용지(a plani copier) 복사기, 보통용지 팩시밀리 장치, 프린터 또는 이러한 전자사진 기록장치에 관한 것이다.

전자사진 기록장치는 일본국 특허공개공보 제6-175477호에 제시된 구성을 가지는 현상장치를 포함한다. 이러한 현상장치는 단일성분형(a single-ingredient type)현상제, 즉 높은 전기저항을 가지는 토너를 저장하는 케이싱(casing)을 가진다. 로울러 형태로 된 제1토너이송수단은 상기 케이싱 내에 배치되고 토너공급로울러로부터 토너를 공급받는다. 토너는 상기 이송수단에 자기적으로 부착된다. 탄성로울러로서 이루어지는 제2토너이송수단은 상기 제1토너이송수단과 광전도드럼 또는 화상담체 사이에 끼워져 설치된다. 상기 토너는 제1이송수단으로부터 제2이송수단으로 전기적으로 이송된다. 요구되는 또는 정상적인 극성과 반대의 극성으로 대전된 토너입자들은 제1이송수단으로부터 제2이송수단으로 이송되어지는 것이 방지된다. 이는 제2이송수단이 단지 정상적인 극성을 가지는 토너만을, 드럼상에 정전기적으로 형성된 잠상에 부착하도록 하기 때문이다.

잠상의 현상이 이루어지지 않는 동안에, 제2이송수단상에 토너가 부착되어 있지않은 것은 화상형성과정에 관하여는 아무런 문제를 가지지 않는다. 그러나, 만약에 토너가 제2이송수단 또는 드럼과 접촉하는 부재상에 존재하게 되면, 그 토너가 없을 경우에 비하여, 드럼상에 쉽게 부착할 것이다. 결과적으로, 토너의 낭비가 심하게 될 뿐만 아니라, 그에 따른 화상이 오염된 배경을 가지게 되는 것이다.

나아가, 토너화상을 드럼으로부터 용지에로 이송시키기 위한 화상전사수단을 드럼과 접촉하는 형태로 가정한다. 그렇게 되면, 드럼상에 존재하는 토너의 대전이 불안정한 상태로 되어진다고 가정하면, 토너가 드럼으로부터 화상전사수단으로 이송되기 쉬워질 것이다. 토너의 이러한 부분은 용지의 후면을 오염시키게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 필요할 때를 제외하고는 토너가 제2토너전사수단상에 부착하는 것을 방지하고, 화상이송수단상으로의 토너부착을 미연에 방지할 수 있도록 된 전자사진 기록장치를 제공함에 있다.

본 발명의 전자사진 기록장치는 잠상을 정전기적으로 형성하기 위한 화상담체를 포함한다. 현상유니트는 부착된 단일성분형 토너를 이송하기 위한 제1토너이송부재와, 제1토너이송부재로부터 전사된 토너를 이송하고 부합하는 토너화상을 생산하도록 그 토너를 잠상에 부착시키기 위한 제2토너이송부재를 기잔다. 화상전사유니트는 토너화상을 용지에 전사한다. 잠상영역이 아닌 화상담체영역의 현상동안에, 제어기가 제1토너이송부재에 할당된 적어도 하나의 바이어스와, 제2토너이송부재에 할당된 바이어스를 절환하여, 제1 및 제2토너이송부재 사이에서 토너화상의 형성을 위하여 할당된 전기장과는 그 방향이 서로 다른 전기장을 형성한다. 결과적으로, 제2토너이송부재에 존재하는 토너는 제1토너이송부재에 의하여 수집되어진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

제1도에 도시한 바와같이, 본 발명은 전자사진 기록장치에 관한 것이다. 상기 장치는 광전도요소 또는, 화상담체로서 드럼1을 장착한다. 대전기2는 상기 드럼1의 표면을 균일하게 대전한다. 화살표 3의 광기입장치는 대전된 상기 드럼 1의 표면을 화상에 노출시켜 그 위에 잠상을 전정기적으로 형성한다. 현상 유니트4는 상기드럼1상에 단일성분 현상제, 또는 토너를 선택적으로 부착하여 잠상을 토너 화상으로 변환시킨다. 화상전사 유니트 5는 로울러로서 이루어지고, 상기 드럼1으로부터 절단 용지 10로 토너 화상을 전사한다. 정착 유니트(fixing unit)6는 가열함으로서 상기 용지 10상에 토너화상을 정착한다. 배출 로울러 7는 정착된 토너화상을 이송하는 상기 용지 10를 장치밖으로 구동한다. 소제 유니트 8는 화상전사후에 상기 드럼 1상에 잔류하는 상기 토너를 제거한다. 방전기 9는 화상전사후에 상기 드럼 1상에 잔류하는 전하를 방산한다. 상기 용지 10는 등록 로울러(registration roller) 12에 픽업 로울러(pick-up roller) 11로서 공급된다. 상기 등록 로울러 12는 상기 용지 10를 일단 정지시킨후에, 선별된 시간에 화상전사 유니트 5방향으로 구동한다. 용지위치 센서 13는 상기용지 10가 화상전사 유니트 5방향으로 이송되는 방향에 대하여 등록 로울러 12의 하류측(Downstream)에 장착된다. 상기 센서 13는 상기 용지 10의 선단 모서리나 후단 모서리를 감지한다.

제2도에 도시한 바와같은 기본적인 현상 유니트 4는 현상로울러 또는 첫 번째 토너 이송수단 14을 갖춘다. 상기 로울러 14는 선정된 피치(pitch)로서 자화되는 경질의 로울러(hard roller)이다. 탄력적인 닥터 브레이드(doctor blade) 15는 금속제로 형성되고, 상기 로울러 14상에 부착하는 토너의 양을 조절하기 위해 선정된 압력하에서 상기 로울러 14에 압압된다. 중간 공급 로울러 16는 토너를 교반시키면서 현상 로울러 14에 상기 토너를 공급한다. 중간 로울러, 또는 두 번째 토너 이송수단 17은 선정된 범위에 걸쳐서 상기 현상 로울러 14와 드럼 1에 각각 접촉하여 고정된다. 상기 중간 로울러 14는 전도성 고무 또는 유사한 재료로 구성된 연질의 로울러이다. 중간 로울러 바이어스 인가 수단 18은 상기 중간 로울러 17에 바이어스 Vb를 인가한다. 또한 현상로울러 바이어스 인가 수단 19은 상기 현상 로울러 14에 바이어스 VbA를 인가한다.

제2도에서 광기입(Writing)장치 3는 위치 S에서 상기 드럼 1상에 화상을 기입한다. 상기 현상 로울러 14와 중간 로울러 17는 위치 P에 각각 접촉한다. 상기 중간 로울러 17와 드럼 1은 일정위치 또는 닢(nip) Q위치에서 서로 접촉한다. 상기 화상 전사유니트 또는, 로울러 5와 드럼 1은 화상전사 위치 R에서 서로 접촉한다.

상기 장치에 위해 수행되는 전자사진처리를 제1도에 관련하여 다음과 같이 설명한다. 상기 드럼 1은 도시된 화살표 방향인 시계반대방향으로 회전된다. 상기 대전기 2는 상기 드럼 1의 표면을 균일하게 대전한다. 상기 드럼 1의 대전된 표면이 동작하는 동안에, 상기 광기입장치 3는 전정기적으로 잠상을 형성하기 위하여 화상에 드럼을 노출한다. 상기 현상 유니트 4는 대응하는 토너화상을 만들기 위하여 상기 토너를 상기 드럼 1상에 형성된 잠상으로 선택적으로 이동시킨다. 상기 용지 10가 픽업 로울러(pick-up roller) 11와 등록 로울러 12를 경유하여 상기 화상전사 로울러 12로 이동되면, 상기 로울러 5는 상기 드럼 1으로부터 상기 용지 10로 상기 토너 화상을 전사한다. 상기 토너 화상을 갖춘 용기 10는 정착 유니트 6에 의해 정착된 화상을 갖추고 나서 하드 카피(hard copy)로서 배출 로울러 9에 의해 상기 장치밖으로 배출된다. 화상전사후에 상기 드럼 1상에 잔류하는 토너는 상기 드럼 1상에 잔류하는 전하가 상기 방전 로울러 9에 의해서 방산되거나, 방전되는 동안 소재 유니트 8로서 제거된다. 결과적으로 상기 드럼 1의 표면전위는 0 V로 복귀된다. 상기 공정은 복수개의 하드카피가 요구될때 반복되어 진다.

제2도에 도시한 바와같이, 전자사진처리공정에 포함되는 현상작동을 보다 상세히 설명한다. 현상작동 동안, 상기 현상 로울러 14와 중간 로울러 17는 도시된 화살표 방향인 시계반대방향으로 각각 회전된다. 상기 드럼 1은 도시된 화살표 방향인 시계방향으로 회전된다. 먼저, 회전하는 상기 토너 공급 로울러 16는 상기 현상 로울러 14 밑으로 토너를 이송한다. 상기 토너가 단일성분의 자성토너이기 때문에, 상기 자화된 현상로울러 14의 표면상에 부착된다. 상기 로울러 14는 중간로울러 17 방향으로 상기 토너를 이송한다. 이때, 상기 닥터 브레이드 15는 마찰에 의해 대전하면서 얇은 토너층을 형성하기 위해서 상기 로울러 14상에 토너를 조절한다. 상기 토너상에 부착하기 위하여 예상되는 또는 정상적인 극성의 전하가 일례로서 음극이라고 가정한다.

상기 기입 유니트 3는 대전기 3에 의해 약 -750V로 균일하게 대전되는 상기 드럼 1의 표면을 노출한다. 결과적으로 상기 드럼 1의 표면전위는 노출부분에서 약 -100V정도로 변화한다; 즉, 전위분배는 노출부분에서 약-100V이고, 비노출부분에서 또는 배경에서 약 -750V로서 상기 드럼 1상에 설정된다. 상기 중간 로울러 17와 현상 로울러 14로 인가되는 상기 바이어스 Vb와 상기 바이어스 VbA는 각각 약 -400V와 -700V이다.

상술한 바와같이, 상기 토너가 음극성으로 대전되고, 상기 중간 로울러 17의 표면전위가 상기 현상 로울러 14의 표면전위보다 높다. 결과적으로 상기 로울러 14상에 부착되는 토너는 상기 로울러 17상에 토너층을 형성하면서 위치 P에서 상기 로울러 17로 전사된다. 불규칙적인 극성이거나, 양극성의 토너입자들이 상기 로울러 14상에 존재하더라도, 상기 로울러 17의 표면전위가 상기 로울러 14의 표면전위보다 높기 때문에 로울러 17로 전사되지 않는다.

상기 드럼 1의 비노출영역 또는, 배경영역은 표면전위면가 상기 중간 로울러 17보다 낮은 반면에, 상기 드럼 1의 노출영역 또는, 화상영역은 상기 로울러 17보다 높다. 상기 조건에서 상기 로울러 17상에 토너는 드럼 1상에 잠상으로만 전사되고, 상기 잠상을 대응하는 토너화상으로 변환한다.

상술한 바와같이, 상기 토너화상은 상기 드럼 1으로 부터 용지 10로 전사된후에, 상기 용지 10에 정착된다.

제 3a,3b도는 상기 기록장치에 포함되는 제어시스템의 주요부를 도시한 것이다.

스위치(switch) 20는 현상 로울러 4에 할당된 바이어스 VbA를 선택적으로 -700V 또는 0V(접지(ground); 훙라고 칭한다.)로 절환한다. 주(Main) 모터 21는 상기 드럼 1을 구동하는 구동원이다. MPU(Micro Processor Unit) 22는 제1도에 도시한 용지 위치 센서 13의 출력에 반응하여 상기 스위치 20을 제어한다. 상기 중간 로울러 17에 할당된 바이어스 Vb는 -400V로 선택되어진다.

제4도는 상기 로울러에 인가되는 바이어스가 어떻게 절환되는가를 설명하고 있다. 상기 주 모터 21가 구동되기 전에, 상기 -400V와 -700V의 바이어스가 상기 중간 로울러 17와 현상 로울러 14에 각각 인가된다. 상기 용지 10가 픽업 된후에, 상기 기입장치는 상기 드럼 1상에 잠상을 기입하기 시작한다. 제2도에 도시한 바와같이, 상기 로울러 14, 17가 접촉하는 위치 P에서 상기 토너는 잠상으로 공급되어 토너화상으로 변형시키는 것이다. 잠상이 제2도에 도시한 바와같은 위치 S에서 형성될때의 시간으로 부터 계산되는 일정시간 A의 경과시, 상기 토너화상은 화상전사 위치 R에 도달한다. 호(Arc) SR는 길이 p를 가지고, 상기 드럼 1이 선속도 v로 이동한다고 가정하면, 상기 시간 A는 A=p/v로서 표현된다. 특히, 시간 A의 경과시, 바이어스는 상기 드럼 1으로부터 위치 R를 통과하는 용지 10로 토너화상을 전사하기 위하여 전사 유니트 5에 인가된다.

상기 드럼 1의 잠상 영역이 완전히 현상된 후에, 드럼 1의 다음 잠상영역은 미리 정해진 시간내에 현상되는 것을 시작한다. 연속적인 현상사이에 간격동안, 상기 스위치 20는 단지 선정된 시간 B동안만 -700V로부터 GND로 현상로울러 14에 인가되는 바이어스 VbA를 절환한다. 상기 시간 B은 가능한 길게 하는 것이, 즉 상기 위치 또는 닢 Q로부터 멀어지는 연속적인 용지 10사이의 간격을 위해 필요한 최대시간에 동일하도록 길게하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 제어로서 상기 잠상영역이외의 영역을 현상하는 동안, 상기 중간 로울러 17의 표면전위는 상기 현상 로울러 14의 표면전위보다 낮게 유지된다. 이는 토너가 전정기적으로 상기 로울러 17로부터 상기 로울러 14로 복귀되는 동안에 상기 로울러 14로부터 상기 로울러 17로 이동되는 것을 방지하는 것이다. 또한, 위치 P에서 볼 때, 상기 로울러 14,17는 서로 반대방향으로 이동되기 때문에, 상기로울러 17상의 토너는 기계적인 힘으로 제거되고, 상기 로울러 14로 이동되는 것이다. 이와 같은 방법으로 상기 토너는 로울러 14에 의하여 상기 로울러 17로부터 수집되는 것이다.

그러나, 상기 로울러 17상에 존재하는 반대 극성 또는, 양극성의 토너는 상기 드럼 1상에 정전기적으로 이동되지만 로울러 14상에는 이동되지 않는다. 토너의 상기 부분은 상기 토너가 수집된 상기 로울러 17의 영역에 일치하는 드럼 1 영역상에 부착한다.

상술한 바와같이, 상기 로울러 17의 영역에 일치하는 드럼1영역이 제2도에 도시한 위치 R로부터 멀어지는 선정된 시간 B동안, 상기 드럼 1상에 형성된 잠상을 현상하기 위한 바이어스와 동일한 바이어스가 상기 화상 전사유니트 5에 인가된다. 특히, 상기 위치 P에서 상기 로울러 14로부터 로울러 17에 이동된 토너가 시간 C만에 위치 R에 도달한다고 가정한다. 그러면, 상기 바이어스 VbA가 토너 수집을 위하여 접지 GND으로 절환된 후 상기 시간 C의 경과시에, 상기 화상전사 로울러 5에 인가된 바이어스는 통산 바이어스를 절환되고, 이때 시간 B´동안 그곳에 잔류되는 것이다. 이러한 경우, 화상전사 로울러 5의 바이어스가 상기 드럼 1의 전하와 동일한 극성이기 때문에, 양전하의 상기 토너는 상기 드럼 1에서 상기 로울러 5로 이동되는 것이 방지된다. 상기 로울러 5로부터 제거된 양전하의 상기 토너는 소재 유니트 8에 의해서 수집된다.

상기 용지 10가 위치 R에 존재하지 않을때, 화상전사를 위한 바이어스가 상기 화상전사 로울러 5에 인가된다면, 상기 드럼에 분리하게 영향을 끼치기 쉽다. 따라서, 상기 용지 10가 위치 R에 존재하지 않을 때, 상기 시간 B,B´은 화상전사 바이어스의 지속을 최소화하기 위해 서로 동등하게 되는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 시간 B´은 시간 B보다 적어도 조금 길게 하여야만 한다.

상술한 바와같이, 현상작동에 관계없이 상기 현상 로울러 14로 하여금 중간 로울러 17상에 잔류하는 토너를 수집하는 것이 가능한다. 이는 낭비적은 토너소비와 상기 용지 10의 배경오염을 방지한다. 더구나, 상기 바이어스는 상기 로울러 14에 의해 상기 로울러 17로부터 토너를 수집하는 경우에 변화되기 때문에, 상기 로울러 17에서 상기 드럼 1으로 저사된 반대극성 또는, 양극성의 토너는, 금속제 알칼리 염(soap)과 같이, 상기 화상전사 로울러 5상에 부착하는 것이 방지된다.

결과적으로 상기 용지 10는 배경오염으로부터 보호되는 것이다.

상술한 바와같이 기본적인 구조에서, 제2토너 이송 수단은 벨트(belt)로 이루어 질 수 있다. 상기 현상 로울러 14에 인가된 바이어스 VbA는 토너수집에 접지 GND로 절환되지만, 이는 -100V로 선택적으로 절환되어질 수도 있다. 난점은 토너 수집동안에 상기 로울러 14,17사이에 형성되는 전기장방향은 현상작동동안의 방향과 서로 달라지는 것이다. 또한, 상기 바이어스 VbA, Vb가 기본적인 구조내에서 양쪽으로 절환되지만, 상기 바이어스중 어느 하나만이 절환될수 있다.

일반적으로 전사사진 기록장치는 잠상으로부터 얻어진 토너화상을 용지에 전사하기 때문에, 잠상영역이 용지영역에 포함되는 것을 고려될 수 있다. 잠상영역이 상기 용지영역과 동등하다면, 잠상영역을 제외한 상기 드럼 1영역은 인쇄시작전 시간이나, 또는 인쇄종료후 시간등과 같은 연속적인 용지 사이의 간격과 일치한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 스위치 20의 조작과 화상전사 바이어스를 절환하기 위한 조작은 제4도에 도시한 바와같이 제어된다. 상기 스위치 20는 상기용지의 선단모서리 또는 후단모서리를 감지하는 용지 위치 센서 13의 출력에 의해 작동될 수 있다. 예를 들면, 후단모서리를 감지한 센서 13의 출력이 시동기(atrigger)로서 사용될때, 상기 바이어스 VbA를 절환하기 위한 시간은 상기 센서출력과 상기 용지 10의 길이에 기초하여 계산된다. 후단부를 나타내는 센서 13의 출력이 시동기로서 사용될 때, 상기시간은 상기 센서 13와 화상전사 위치사이의 거리에 기초하여 사전에 계산된다. 상기 센서 13가 용기 10의 선단부 모서리와 후단부 모서리를 감지한 후에 계산된 시간의 경과시, 상기 MPU 22는 상기 스위치 20로 하여금 바이어스 VbA을 절환하도록 한다. 필요하다면, 시동기 신호는 광기입작동의 시작을 나타내는 신호에 의해서 이루어질 수 있다. 더구나, 타이머는 플로터개시 시동 신호에 응답하는 시간을 세는 것을 시작하도록 될 수 있다.

제4도에 도시한 바와같이, 복수장의 용지 10가 하나씩 이송된다면, 이때, 선행용지 10에 일치하는 드럼 1의 용지 영역이 현상중이지만, -700V의 상기 바이어스 VbA가 현상로울러 14에 인가된다. 이러한 경우, 상기 토너는 현상 로울러 14에서 중간 로울러 17로 이동된다.

상기 드럼 1의 용지영역의 현상종료와, 다음 또는 후속 용지 10에 일치하는 용기 영역의 현상시작사이의 간격동안 즉, 용지영역을 제외한 현상동안, 상기 스위치 20는 -700V로부터 접지 GND(OV)로 상기 바이어스 VbA를 절환한다. 이때, -400V의 바이어스는 상기 중간 로울러 17에 지속적으로 인가된다. 따라서, 용지영역이외의 영역의 현상과정동안, 상기 로울러 17의 표면전위는 상기 로울러 14의 표면전위보다 낮게 유지된다. 결과적으로 음전하의 토너는 상기 로울러 17에서 로울러 14로 전사되는 것이다. 또한, 상기 로울러 14,17가 위치 P에서 서로 반대방향으로 이동하기 때문에, 상기 로울러 17상에 토너는 기계적인 힘에 의해 제거되고, 상술한 바와같이 상기 로울러 14로 이동된다.

상기 드럼 1의 다음 용지영역이 현상될 때, 또는 최종 용지에 일치하는 용지영역이 현상된후에, 상기 바이러스 VbA는 -700V에서 접지 GND로 절환된다. 결과적으로 상기 로울러 17상에 토너는 상기 로울러 14에 의해 수집된다. 이어서, 상기 바이어스 VbA는 상기 토너가 상기 로울러 17에서 층을 형성하도록 접지 GND로 부터 -700V로 다시 절환된다.

결과적인 토너층이 상기 로울러 17와 드럼 1사이의 닢 Q으로 이송된 후에 상기 드럼 1은 회전을 멈추게 된다.

상술한 바와같은 제어로서 용지영역이외 영역의 현상동안, 상기 토너는 상기 로울러 14에서 로울러 17로 전사되는 것이 아니라, 상기 로울러 17에서 로울러 14로 이동되며, 왜냐하면, 상기 로울러 17의 표면전위가 상기 로울러 14의 표면전위보다 낮기 때문이다. 또한 상기 로울러 14,17은 위치 P에서 서로 반대방향으로 이동하기 때문에, 상기 로울러 17상의 토너는 기계적인 힘에 의해 제거되고, 상기 로울러 14로 이동된다.

그러나, 중간 로울러 17에 존재하는 반대극성 또는, 양극성의 토너는 현상로울러 14가 아닌 상기 드럼 1에 정전기적으로 전사된다. 토너의 상기 부분은 토너가 수집된 로울러 17의 영역에 일치하는 드럼 1영역에 부착된다.

본 발명은 종래의 문제점을 다음과 같은 공정으로 해결할 수 있따. 제2도 및 제4도에 도시한 바와 같이, 초기 광기입장치가 위치 S에서 작동한 후, 결과적으로 얻어진 잠상의 선단모서리는 상기 드럼 1과 화상전사 유니트 5가 서로 접촉하는 위치 R에 도달한다. 이때, 화상전사를 위한 바이어스는 화상전사 로울러 5에 인가된다. 잠상의 후단모서리가 위치 R에 도달할때, 화상전사를 위한 바이어스는 접지 GND로 복귀된다. 이어서 토너가 수집되기 시작한 상기 로울러 17의 지점에 일치하는 드럼 1의 지점이 위치 R에 도달할때, 즉, 상기 바이어스 VbA가 접지 GND로 절환된후, 드럼 C의 경과시, 상기 바이어스는 로울러 5에 인가된다.

토너의 수집이 종료된 상기 로울러 17의 지점에 일치하는 드럼 1의 지점이 위치 R에 도달할때, 즉, 상기 통상적인 바이어스의 절환후, 시간 B의 경과시, 상기 로울러 5용 바이어스는 접지 GND로 복구된다. 그 후 다음 잠상의 선단모서리가 위치 R에 도달할때, 상기 바이어스는 로울러 5에 인가된다.

상기와 같은 제어는 드럼 1상에 부착된 전하와, 화상전사 로울러 5에 인가된 바이어스를 극성에 관하여 동일화한다. 따라서, 반대극성의 토너는 상기 로울러 5에 전사됨 없이 상기 드럼 1에 잔류되고, 소제 유니트 9에 의해 수집된다.

이러한 경우, 제5도에 도시한 바와같이, 바이어스 VbA의 접지 GND수준의 최대지속은 B_MAX이고, 즉, 첫 번째 화상의 광기입 끝과 두 번째 화상의 광기입 시작사이의 간격이다.

제5도에 도시한 바와같이, x는 상기 로울러 17와 드럼 1사이의 Q에 도달하기 위하여 위치 P에서 상기 중간 로울러 17상에 부착되는 토너에 필요한 시간이고, y는 상기 닢 Q에 도달하기 위하여 위치 S에서 드럼 1상에 형성되는 잠상에 필요한 시간이다. 상기 현상 로울러 14에 바이어스 VbA를 인가하기 위한 시간은 아래와 같이 표현된 시간 x,y에 의해 결정된다.

여기서, q는 호 PQ의 길이이고, V_mid는 상기 중간 로울러 17의 선속도이며, r은 호SR의 길이이고, v는 상기 드럼 1의 선속도이다.

특히, 제8도에 도시한 바와같이, 상기 드럼 1상에 형성되는 잠상의 끝단모서리가 상기 로울러 17와 드럼 1사이의 닢 Q에 도달하기 전에 상기 바이어스 VbA가 x초 절환되는 것을 시작한다면, 상기 로울러 17의 토너 수집영역은 잠상의 끝단부가 닢 Q로부터 멀어진 후에 상기 닢 Q에 도달한다.

이는 상기 바이어스 VbA의 절환 종료에도 올바른 것이다. 제9도에 도시한 바와같이, 상기 드럼 1상에 형성되는 잠상의 끝단모서리가 닢 Q에 도달하기전에, x초로 상기 바이어스 VbA의 절환이 종료한다면, 즉, 상기 로울러 17상에 토너부착을 시작한다면, 토너가 수집된 상기 로울러 17의 영역은 상기 잠상의 선단모서리가 상기 닢 Q으로부터 멀어지기 바로전에 상기 닢 Q에 도달한다.

상술한 바와같은 본 발명은 토너층이 인쇄작동후에, 상기 드럼 1과 중간 로울러 17사이에 잔류된다. 상기 토너층은 장치가 장시간동안 휴지상태로 있을 때, 상기 드럼 1과 로울러 17가 서로 고착되는 것을 방지함으로서 고착에 기인하는 결함화상을 제거한다. 상기 로울러 17상에 존재하는 토너가 연속적인 용지영역 사이의 영역의 현상과정동안 수집되기 때문에, 배경오염과 낭비적인 토너소비를 제거한다. 더구나 반대 극성으로 대전된 토너는 화상전사 로울러 5로 전사되지 않고, 상기 드럼 1상에 단순하게 잔류한다. 상기 토너의 이러한 부분은 소제 유니트 8로서 수집되고, 상기 용지의 후면을 더럽히는 것이 방지된다.

본 발명의 다른 실시예를 제6도를 잠조하여 설명하며, 이 또한 바이어스에 대한 제어에 관계한다. 주 모터 21가 회전을 시작하는 때에, 토너는 필요 토크를 감소시키도록 중간 로울러 17상에 위치하여 있도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 로울러 14와 17에 각각 할당된 바이어스 VbA와 Vb는 상기 주모터 21가 회전을 시작하기 바로 전에 절환되어지도록 한다. 상기 주모터 21의 회전은 그 회전이 시작된 후의 일정시간 E 동안에 안정한 상태로 된다. 주모터 21의 회전이 안정하게 될때, 바이어스 VbA는 GND로 절환되고 드럼 1의 제1용지 영역이 현상되기 시작할때까지 GND에서 유지된다. 이러한 시간 간격은 제6도상에 D로 나타낸다. 나아가, 화상전사용 바이어스는 바이어스가 VbA가 GNDD로 절환된후의 일정시간 C(제4도 참조)의 경과시에 화상전사로올려 5에 인가된다.

역시, 제6도에 도시한 바와같이, 화상전자바이어스는 바이어스 VbA의 절환 후의 일정 시간 C 경과후에 화상전사로울러 5에 가해진다. 일정시간 D 경과후에, 바이어스 VbA가 GND로 전환된다. 계속하여, 광기입을 시작하여 일정시간 C 경과후에, 화상전사용 바이어스가 유니트 5에 가해진다.

상기 제어는 주모터 21가 회전을 시작할 때 그 회전력(torque)을 성공적으로 감소시킨다. 그러나, 주모터 21의 회전이 시작된 직후, 드럼 1의 대전과 토너의 대전이 종종 불충분하기 때문에, 정상 또는 음의 극성으로 대전되었으나 전하량이 작게 된 토너가 일정시간 E 동안에 로울러 17상에 부착된다. 본 실시예에서는, 모터 21의 회전이 안정화되어진 직후에, 그러나 잠상의 현상전에, 로울러 17로부터의 토너수집과 화상전사를 위한 제어가 실행된다. 결과적으로, 로울러 17상에 존재하는 토너는 수집되고 드럼 1의 불완전하게 대전된 부분으로의 토너부착은 방지된다. 게다가, 반대극성을 가지는 토너와 로울러 17상에 잔류하는 금속성 염(soap)이 드럼1으로 이동되고, 소제유니트 8에 의하여 수집된다. 이는 화상형성에 적합한 토너의 과도한 소모를 방지하고 소제유니트 8가 화상형성에 적합하지 않은 반대극성을 가지는 토너를 수집할 수 있도록 한다. 따라서, 용지 10의 배경이 오염으로부터 보호된다.

본 발명의 또다른 실시예를 제7도를 참고하여 설명한다. 본 실시예는, 첫 번째 실시예와 마찬가지로, 드럼 1의 회전이 멈추어지기 바로 전에 용지영역이 아닌 다른 현상중에 미리 설정된 일정시간동안 현상로울러 14에 할당된 바이어스 VbA를 -700V로부터 GND로 절환한다. 게다가, 본 실시예는, 중간로울러 17의 토너수집영역에 부합하는 드럼의 영역이 드럼 1과 화상전사유니트 5사이를 통고하는 동안에, 드럼 1으로부터 화상전사로울러 5로 화상전사하기 위한 바이어스와 동일 바이어스를 가한다.

특히, 제7도에 도시한 바와같이, 바이어스 VbA는 드럼 1의 용지영역 끝과 드럼 1과 로울러들의 회전이 멈추는 사이중의 미리 설정된 일정시간 F도안만 절환된다. 게다가, 제6도에 도시한 바와같이, 화상전사용 바이어스는 바이어스 VbA의 전환이 -700V에서 GND로 이루어진 후 일정시간 C 경과시에 로울러 5에 가해진다. 만약 상기 바이어스가 유니트 5에 이미 가해졌다면, 그것은 유지되어진다.

바이어스 VbA를 -700V로부터 GND로 절환시키기 위한 가장 빠른 가능시간이 드럼 1상에 형성된 잠상의 후단부(trailing edge)가 중간로울러 17와 드럼 1사이의 닢(nip) Q에 도달하기 전의 α초이어야만 한다. 그러나, 제7도에 도시한 바와같이, 만약에 화상전사바이어스를 가하는 동안의 시간이 바이어스 VbA를 절환하는 동안의 시간과 일치하게 되면, 화상전사바이어스는 모터 21의 회전이 정지한 후에도 연속적으로 가해지게 될 것이다. 이러한 경우에, 화상전사바이어스는 바이어스들 Vb,VbA이 가해지는 동일시간에는 단속적으로 이루어져야 한다.

상기 제어에 의하여, 현상의 종료와 본 장치의 운정정지 사이의 간격동안에 토너의 과도한 소모를 방지하는 것이 가능하다. 게다가, 반대의 극성으로 대전된 토너가 멈추어진 드럼 1의 표면과 접촉하여 유지되기 때문에, 드럼 1의 다음 회전동작이 시작하는 때에 소제부재 8에 가해지는 하중이 감소된다.

요약하면, 본 발명은 후술하는 바와같이 다양한 전례없는 효과를 가지는 전자사진기록장치를 제공함을 알 수 있다.

(1) 잠상의 현상에 참여하지 않고 제2토너이송수단에 잔류하여 있는 토너가 제1토너이송수단에 의하여 수집된다. 이는 토너의 과도한 소모 및 화상형성에 적합한 토너의 과도한 소모를 방지한다.

(2) 반대의 극성으로 대전되고, 수집되어지지 않고 제2토너이송수단에 잔류하여 있는 토너가 회상담체로 이동된다. 그러나, 역으로 대전된 토너가 화상담체가 화상전사수단에 접촉하는 위치를 통하여 이송되는 동안에, 화상현상을 위한 일반적인 바이어스가 화상전사수단에 가해진다. 결과적으로, 반대극성을 가지는 토너가 화상전사수단에 부착하는 것을 방지하여, 용지의 후면이 오염될 염려가 없다. 게다가, 반대극성을 가지지만 화상형성에 적합하지 않은 토너는 소제유니트에 의하여 드럼으로부터 수집된다.

(3) 토너가 수집되는 제2토너이송수단의 영역에 부합하는 화상담체의 영역이 화상전사수단으로부터 멀리 떨어지도록 하는 특별한 일정시간이 설정된다. 따라서, 화상전사바이어스가 확실하게 절환되어질 수 있다. 이는 화상전사바이어스가 제2토너이송수단으로부터 토너수집시에 필요한 시간보다 더 많이 가해지는 것을 방지한다.

(4) 전하가 부족한 토너가 화상담체상에 부착하는 것이 방지된다.

(5) 화상전사수단에 바이어스를 가하는 것이 확실하게 종료될 수 있다.

상기 설명된 본 발명으로 부터 여러가지 변형구조가 다양하게 실시가능하지만, 이는 모두 본 발명의 범주에 속하는 것이 명백하다.

Claims (13)

1. 잠상을 정전기적으로 형성하기 위한 화상담체; 부착된 단일성분형(a single-ingredient type) 토너를 이송하기 위한 제1토너이송수단과, 상기 제1토너이송수단으로부터 전사된 토너를 이송하고, 대응하는 토너화상을 생성시키도록 잠상에 토너를 부착하기 위한 제2토너이송수단과를 포함하는 현상유니트; 상기 토너화상을 용지에 전사하기 위한 화상전사수단; 잠상영역이 아닌 상기 화상담체영역의 현상중에, 상기 제1토너이송수단과 상기 제2토너이송수단과의 사이에서 토너화상의 형성에 할당된 전기장과 그 방향이 다른 전기장을 형성하도록, 상기 제1토너이송수단에 할당된 바이어스와 상기 제2토너이송수단에 할당된 바이어스의 적어도 하나를 절환하기 위한 제어수단;을 포함하며, 상기 제2토너이송수단에 존재하는 토너는 상기 제1토너이송수단에 의하여 수집되는 전자사진 기록장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 잠상영역이 아닌 다른 영역은 연속하는 용지사이의 간격임을 특징으로 하는 전자사진 기록장치.
3. 제1항에 있어서, 토너가 수집되는 제2토너이송수단의 영역이 상기 화상전사수단과 화사담체가 서로 접촉하는 지점을 통과할 때에만, 상기 화상전사수단으로의 토너화상형성에 할당된 바이어스와 동일 바이어스를 가하기 위한 바이어스 제어수단을 추가 포함함을 특징으로 하는 전자사진 기록장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 바이어스 제어수단은, 바이어스가 제1토너이송수단에 의해 제2토너이송수단의 토너에 수집하기 위하여 절환될 때의 시간과, 상기 바이러스가 절환될 때, 상기 제2토너이송수단의 토너와, 상기 제1토너이송수단과 제2토너이송수단이 서로 접촉하는 위치에서 존재하는 토너가, 화상담체와 화상이송수단이 서로 접촉하는 위치로부터 멀어질 때의 시간과의 간격이 경과한 후에 동일 바이어스를 인가함을 특징으로 하는 전자사진 기록장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 화상전사수단으로 인가된 동일 바이러스의 지속시간(a duration)은 상기 제1토너이송수단에 의하여 제2토너이송수단의 토너를 수집하는 지속시간과 같거나 더길게 이루어짐을 특징으로 하는 전자사진 기록장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 잠상영역을 제외한 영역은 토너화상의 형성을 앞서가는 용지영역임을 특징으로 하는 전자사진 기록장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 토너가 수집되는 제2토너이송수단의 영역이 상기 화상전사수단과 화상담체가 서로 접촉하는 지점을 통과할 때에만, 상기 화상전사수단으로 토너화상을 형성하도록 할당된 바이어스와 동일 바이어스를 가하기 위한 바이어스 제어수단을 추가 포함함을 특징으로 하는 전자사진 기록장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 바이어스 제어수단은, 바이어스가 제1토너이송수단에 의해 제2토너이송수단의 토너를 수집하기 위하여 절환될 때의 시간과, 상기 바이어스가 전화될 때, 상기 제2토너이송수단의 토너와, 제1토너이송수단과 제2토너이송수단이 서로 접촉하는 위치에서 존재하는 토너가, 화상담체와 화상이송수단이 서로 접촉하는 위치로부터 멀어질 때의 시간과의 간격이 경과한 후에 동일 바이어스를 인가함을 특징으로 하는 전자사진 기록장치.
9. 제7항에 있어서, 상기 화상전사수단으로 인가된 동일 바이어스의 지속시간은 상기 제1토너이송수단에 의하여 제2토너이송수단의 토너를 수집하는 지속시간과 같거나 더 길게 이루어짐을 특징으로 하는 전자사진 기록장치.
10. 제6항에 있어서, 상기 바이어스는 화상담체가 회전을 시작한 후 안정한 상태에 도달한 후에 절환됨을 특징으로 하는 전자사진 기록장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 잠상영역을 제외한 상기 화상담체의 회전이 멈추기 전에 앞서가는 용지영역임을 특징으로 하는 전자사진 기록장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 토너가 수집되는 제2토너이송수단의 영역이 상기 화상전사수단과 화상담체가 서로 접촉하는 지점을 통과할 때에만, 상기 화상전사수단으로 토너화상을 형성하도록 할당된 바이어스와 동일 바이어스를 가하기 위한 바이어스 제어수단을 추가 포함함을 특징으로 하는 전자사진 기록장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 제1토너이송수단에 의하여 제2토너이송수단의 토너를 수집하는 지속시간과 화상전사수단으로 인가하는 동일 바이어스의 지속시간이 서로 동일하고, 화상전사수단으로의 동일 바이어스의 인가가 화사담체의 멈춤중에 이루어질 때, 상기 동일 바이어스와 제2이송수단의 토너 수집을 위한 바이어스가 중지됨을 특징으로 하는 전자사진 기록장치.