KR100316637B1 - 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

감광체에 형성되는 잠상을 각기 다른 색상의 현상제로 현상하는 복수의 현상기를 구비하여 화상을 형성하는 화상 형성장치가 개시되어 있다. 그 장치는 정전잠상을 형성하는 감광체와 그 잠상을 현상하는 현상기를 각각 가지고 각기 다른 색상의 화상을 형성하는 복수의 화상형성유니트, 화상정보에 따라 광을 투사하고 그 광을 선택된 감광체의 지정된 위치를 향해 반사시키도록 회전구동되는 회전미러와 이 회전미러에서 반사되는 광을 각 감광체로 반사시키는 복수의 고정미러에 의해 광로가 제어되는 노광용 광학계, 기록지를 그 감광체들에 대해 무한궤도로 이송시키는 전사벨트와 그 각각의 전사용 대전기를 구비한다. 개시된 장치는 노광용 광학계가 고정되어 있어서 매우 안정된 구동이 가능하고 소음이 거의 발생되지 않는다.

Description

화상형성장치

본 발명은 원고 또는 화상신호로부터 제공받은 화상을 기록지에 형성하는 화상형성장치에 관한 것이며, 특히 흑백화상은 물론 색깔이 다른 현상제들을 사용하여 칼라 또는 모노칼라의 화상을 형성하는 화상형성장치에 관한 것이다.

어떤 복사기나 프린터 또는 팩시밀리 등은, 원고로부터 또는 소정의 소스로부터 취득한 화상정보에 따라 감광체를 노광하여 그에 보이지 않는 잠상(潛像)을 형성하고, 그 잠상이 형성된 부위에 현상제(예: 토너)를 부착시켜 드러나 보이도록 현상하며, 그 현상된 화상을 기록지에 전사하고 정착시킴으로써 원하는 화상을 기록하게 되어 있다.

칼라 화상을 형성하는 데는 통상적으로, 옐로우(yellow)·마젠타(magenta)·시얀(cyan)의 3가지 색깔 또는 거기에 흑색(black)을 추가시킨 4가지 색깔의 현상제가 각각 사용되고 있다. 색깔이 다른 현상제는 서로 현상기에 각각 담겨지며, 전술한 감광체의 잠상부위에 선택적으로 옮겨붙도록 관리된다. 이와 같이 색깔이 다른 현상제가 담긴 현상기 복수를 가지는 칼라화상형성장치는 그 현상기들을 배치하는데 따라서 고정식과 회전식 등으로 구분되고 있었다.

고정식 칼라화상형성장치는 현상기들이 한 원통형 감광체를 중심으로 그 주위에 고정적으로 배치된 것을 말한다. 이것은 현상기들 각각이 고정된 제위치에서 그 감광체에 있는 잠상을 현상하도록 작동되는 것이다.(미국특허 4,063,724 참조)

회전식 칼라화상형성장치에서는 현상기들이 감광체와 인접하는 위치에 회전작동되게 설치되는 한 회전체에 방사상으로 내장된다. 즉 선택된 현상기를 감광체의 현상영역으로 이동시키기 위하여 그 회전체를 회전시키도록 된 것이다.(미국특허 4,615,612 참조)

상기한 고정식 칼라화상형성장치의 경우, 우선 현상기 여러대를 배치할 공간이 필요하므로 감광체의 직경을 크게할 필요가 있다. 따라서 장치를 소형으로 할수 없는 것이다. 또한 감광체의 잠상이 형성되기 시작되는 곳, 즉 노광되는 부위로부터 각 현상기가 위치하는 곳, 즉 각 현상위치까지의 거리가 서로 다르기 때문에, 각 현상위치에서의 잠상전위 감쇄량도 다르게 나타난다. 이에 따라 각 색깔의 농도가 균일하지 못하고 전체 칼라화상에 얼룩이 생기는 등, 좋은 화질을 얻을 수 없었던 것이다.

반면에 회전식 칼라화상형성장치에 있어서는, 회전체가 회전할 때 적어도 어느 한 현상 유니트가 뒤집히게 되므로 그로부터 내부에 있던 현상제가 자연히 유출되어 주변이 쉽게 오염되는 등 유지보수에 어려움이 많다. 게다가 현상기들을 한꺼번에 회전시키기 위해서는 상당하는 구동 토오크로 작동되는 동력을 사용하여야 하므로 그 회전시의 진동과 소음이 크게 발생하는 등 안정된 구동이 어렵고, 그렇기 때문에 화질향상에 한계가 있었던 것이다.

한편 미국특허 5,014,095에는 전술한 고정식과 회전식과는 다른 화상형성장치가 개시되어 있다. 그 화상형성장치의 개요를 나타내면 제1도와 같다. 장치의 중심부에 드럼형 감광체(1)가 있고, 이 감광체(1)의 일측에 4개의 현상유니트 (2Y)(2M)(2C)(2B)가 위아래에 놓이도록 한 엘리베이션(elevation) 상자(3)에 적층되어 있다. 이 상자(3)는 4개의 현상유니트(2Y)(2M)(2C)(2B)와 함께 승강하도록 구동되는 것이다. 이렇게 현상기들을 똑바로 승강시키는 방식에 의하면, 각 현상제간의 잠상전위 감쇄량 차이에 의한 얼룩을 없앨 수 있고, 또 현상제가 유출되어 오염되는 것도 방지할 수 있게 된다. 그렇지만, 그러한 구동방식은, 복수의 현상기 전체를 이동시킬 수 있는 충분한 공간이 있어야 하므로 장치를 소형화할 수 없고, 무겁고 부피가 큰 현상기 전체를 이동시키므로 여전히 안정된 구동이 어렵고 화질개선에도 그다지 효과적이지 못했던 것이다.

이러한 종래 기술에 있어서의 문제점들을 해결하고자 본 출원인은 선출원된 1994년 특허출원 제1375호를 통하여 새로운 구동방식의 화상형성장치를 창출해 낸 바 있다. 그 화상형성장치는 무겁고 부피가 큰 현상기들을 고정시키는 대신 비교적 가볍고 작은 전사드럼과 노광기가 동기적으로 이동하는 구조로서, 매우 콤팩트하고, 안정된 구동이 가능한 것이다.

본 발명의 목적은 더욱 더 안정된 구동으로 소음을 현저히 줄이고 화질개선에 유리하도록 작은 동력으로 부드럽게 구동가능한 화상형성장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

노광에 의하여 정전잠상을 형성하는 감광체와 이 감광체상의 정전잠상을 현상하는 현상기를 구비하여 화상을 형성하는 화상형성장치에 있어서,

각각 상기 감광체와 상기 현상기를 가지며 각각의 정전잠상을 형성하고 현상하는 복수의 화상형성유니트와,

기록지가 상기 복수의 화상형성유니트에 있는 감광체들을 경유하도록 그 기록지를 무한궤도로 이송시키는 벨트부재와,

위치고정되어 있고 화상정보에 따라 광을 투사하는 노광용 광학계와,

상기 노광용 광학계로부터 상기 복수의 화상형성유니트중 그 어느 하나에 있는 감광체로 상기 광의 투사경로를 제어하기 위한 광로제어수단,

상기 감광체 각각에 대응하도록 상기 무한궤도상에 배치되고 그 감광체 각각에 현상되어지는 화상을 상기 벨트부재에 의하여 이송되는 상기 기록지로 전사시키도록 각각 대전되는 복수의 전사용 대전기를 구비하고,

상기 광로제어수단으로서, 상기 노광용 광학계로부터 투사되는 광을 상기 각 감광체 위치에 따라 정해진 각도로 회전하여 반사시키도록 작동되는 회전미러와 그 각 감광체 위치에 대응하여 하나씩 설치되어 그 회전미러에 의해 반사되어 오는 광을 각 감광체로 반사시키도록 서로 중첩되지 않는 광로상에 고정설치된 복수의 고정미러를 구비하여 되는 화상형성장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 상기한 선출원에 있어서 전사드럼 대신 벨트부재를 사용하고, 또한 한 개의 노광용 광학계를 고정설치하는 대신 그 광로제어수단을 구비하므로, 큰 동력을 필요로 하지 않는다. 따라서 극히 안정되고 소음이 거의 발생되지 않게 된다.

이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상형성장치는 제2도와 같다. 참조번호 10은 원고, 20은 독취기, 30은 노광용 광학계, 40B, 40Y, 40M 및 40C는 각각 잠상을 형성하고 현상하는 화상형성유니트, 50은 급지카세트, 60은 벨트부재, 그리고 70B, 70Y, 70M 및 70C는 전사용 대전기이다.

상기에 있어서, 독취기(20)는 원고(10)를 광학적으로 독취하는 통상적인 광학장치로서, 독취된 원고(10)의 화상정보에 따른 전기적 화상신호를 출력하여 노광용 광학계(30)로 전송한다.

노광용 광학계(30)는 그 전송된 전기적 화상신호에 따라, 예를 들면 가는 레이저 빔을 투사한다. 이 노광용 광학계(30)는 그 투사되는 레이저 빔의 광로를 제어하기 위한 복수의 미러, 즉 한 개의 회전미러(31)와 3개의 고정미러(32)(33)(34)를 포함한다. 회전미러(31)는 예를 들면 갈바노미터미러로서, 그 레이저 빔을 그대로 통과시키거나 또는 각기 다른 위치에 고정설치된 3개의 고정미러(32)(33)(34)로 선택적으로 반사시키도록 정해진 여러 각도로 회전작동되는 것이다. 고정미러(32)(33)(34)들은 각각의 위치에서 회전미러(31)로부터 반사되어 오는 레이저 빔을 전방에 있는 각각의 화상형성유니트 내의 각 감광체를 노광하도록 반사시킨다.

화상형성유니트(40B)(40Y)(40M)(40C) 각각은 원통형의 감광체(41), 이 감광체(41)를 대전시키는 대전롤러(42), 현상제(44)를 수용하며 그 현상제(44)를 감광체(41)에 도포하는 현상롤러(45)를 가지는 현상기(43), 감광체(41)에 묻어 있는 잔여 현상제 등을 제거하는 크리너(46)로 구성된다. 이들은 상호 수직방향으로 적층되어 있고, 위에서부터 흑색, 옐로우, 마젠타, 시얀의 4가지 색상의 화상을 형성하도록 각각의 잠상을 형성하고 현상하는 것이다. 여기서, 상기한 감광체(41)는 초기에 대전롤러(42)에 의하여 표면에 균일한 전하를 띠게 되며, 그 표면의 상기한 노광기(30)에 의하여 노광되는 부분의 전하가 제거됨으로써 눈에는 보이지 않는 이른바 정전잠상(靜電潛像)을 형성하는 것이다. 이때 현상기(43)가 그 현상롤러(45)를 회전시켜 내부에 수용된 현상제(44)를 감광체(41)상에 형성되는 정전잠상 부위에 흡착시킴으로써 그 정전잠상을 현상하여 비로소 가시화(可視化)된 화상을 형성하는것이다.

급지카세트(50)는 기록지(51)를 다수 수납하며, 급지롤러(52)를 통해 벨트부재(60)쪽으로 한 장씩 급지한다. 급지되는 기록지(51)는 용지대전기(53)에 의하여 대전되고, 동시에 벨트부재(60)는 벨트대전기(54)에 의하여 대전됨으로써 서로를 흡착한다. 일측의 제전기(55)는 기록지(51)가 그 벨트부재(60)로부터 떨어질 수 있도록 그 흡착을 위한 대전상태를 제거하는 것이다. 분리조(56)는 제전된 기록지 (51)와 벨트부재(60)를 분리시키고 그 분리되어 오는 기록지(51)를 장치밖으로 배지시키는 배지롤러(57)로 안내한다.

한편, 벨트부재(60)는 위 아래에 떨어져 있는 2개의 구동지지롤러(61)(62) 사이에 이음매 없는 무한궤도로 팽팽하게 가설되어 그에 흡착되는 기록지를 이송하도록 회전작동된다. 이 벨트부재(60)의 무한궤도상에는 상기한 벨트 대전기(54)와 제전기(55) 외에 4개의 전사용 대전기(70B-C)와 용지센서(63)가 배치되어 있다. 용지센서(63)는 벨트부재(60)에 의하여 이송되어 오는 기록지(51)의 선단을 감지하여 소정의 전기신호를 송출한다. 실질적으로 그 전기신호는 그로부터 선택되는 각 현상위치까지의 거리와 그 이송속도를 감안하여 미리 계산된 소정시간 후에 노광개시 및 현상개시 시점을 결정하는 근거가 된다. 대전기(70B-C)는 현상기(40B-C) 각각의 감광체(41)와 각각 마주하도록 근접설치되며 기록지(51)가 각각의 감광체(41)를 경유하는 동안 전원이 인가됨으로써 그 기록지(51)에 감광체(41)에 현상되어진 화상을 전사시키는 것이다.

이러한 본 발명의 실시예에 있어서, 먼저, 흑백화상을 형성하고 기록하는 경우 노광용 광학계(30)로부터 투사되는 레이저 빔은 그 전방의 회전미러(31)에 의하여 최상위 위치 즉 도면에서의 "Hb" 위치에 있는 고정미러(34)로 반사되고, 그 고정미러(34)에 의하여 흑백용 화상형성유니트(40B)에 있는 감광체(41)에 투사된다. 따라서 그 흑백용 화상형성유니트(40B)의 감광체(41)만이 노광되어 잠상을 형성하고 현상된다. 이와 거의 동시에 급지카세트(50)로부터 기록지(51) 한 장이 급지되고 벨트부재(60)는 그 기록지(51)를 이송시킨다. 이때 기록지는 최하위의 감광체(41)로부터 최상위의 감광체쪽으로 4개의 감광체의 각 현상위치를 차례로 경유하게 된다. 그러나 "Hb"위치를 제외한 다른 위치의 감광체나 그 전사용 대전기 (70Y-C)들은 선택되지 않은, 즉 비작동의 상태이므로 기록지(51)는 그들을 그대로 지나치게 되고, 최상위에 있는 감광체(41)에 이르러서야 비로소 전사가 행해져 흑백화상만이 그 기록지에 기록되는 것이다. 흑백화상의 전사 이후에 기록지(51)는 제전기(55)와 분리조(56) 및 배지롤러(56)를 경유하여 배지된다. 이때에는 기록지 (51)가 벨트부재(60)의 무한궤도를 1회 순환하도록 작동시키면 된다.

다음, 칼라화상을 형성하는 경우는, 노광용 광학계(30)의 레이저빔이 정해진 순차적 시퀀스에 따라서 회전되는 회전미러(31)의 회전각도에 따라서 "Hc" 위치의 수평선상에 그대로 통과되거나 또는 "Hm", "Hy", 및 "Hb"의 각 위치에 있는 고정미러(32)(33)(34)들로 차례로 반사된다. 따라서 상기 정해진 순차적 시퀀스에 따라서 복수의 화상형성유니트(40B-C) 각각의 감광체(41)가 순차적으로 노광되어 각각의 잠상이 형성되고 현상된다. 그리고 4개의 전사용 대전기(70B-C)도 그 정해진 시퀀스에 따라 차례로 선택작동된다. 따라서 벨트부재(60)의 무한궤도를 따라 이송되는기록지(51)에는 그 선택작동되어지는 전사용 대전기(70B-C)에 의하여 해당하는 감광체(41)에 현상되어진 화상이 전사된다. 여기서는 기록지(51)가 벨트부재(60)의 무한궤도를 적게는 2회 많게는 3 또는 4회정도 순환하도록 작동시키면 된다. 이렇게 순환을 반복하는 동안 기록지(51)에는 각 색깔의 단색화상들이 중첩전사되어 최종적으로 칼라화상이 기록되는 것이다.

본 발명의 화상형성장치에 있어서, 상기한 흑백이나 칼라화상은 물론, 옐로우와 마젠타를 혼합한 적색, 예로우와 시얀을 혼합한 녹색, 그리고 마젠타와 시얀을 혼합한 청색 등의 모노칼라 화상을 형성하는 것도 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 노광용 광학계의 광로를 제어하는 복수의 간단한 미러를 사용하므로 그 노광용 광학계를 이동시키지 않아도 되며, 또한 기록지를 이송시키기 위하여 전사드럼 대신 벨트부재를 사용함으로써 훨씬 작은 동력으로 그 벨트부재를 구동할 수 있는 것이다. 따라서 본 발명은 훨씬 더 안정된 구동으로 화질개선에 유리하며, 아울러 소음이 거의 발생되지 않아 소비자로부터 신뢰도를 향상시킬 수 있는 등 지극힌 효과적인 발명이다.

제1도는 종래 이동하는 현상 유니트를 가지는 화상형성장치의 개요를 나나탠 단면도.

제2도는 본 발명에 따른 화상형성장치의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10...원고 30...노광기

31...회전미러 32,33,34...고정미러

40B-C...화상형성유니트 41...감광체

43...현상기 50...급지카세트

51...기록지 60...벨트부재

70B-C...전사용 대전기

Claims (2)

1. 노광에 의하여 정전잠상을 형성하는 감광체와 이 감광체상의 정전잠상을 현상하는 현상기를 구비하여 화상을 형성하는 화상형성장치에 있어서,

   각각 상기 감광체와 상기 현상기를 가지며 각각의 정전잠상을 형성하고 현상하는 복수의 화상형성유니트와,

   기록지가 상기 복수의 화상형성유니트에 있는 감광체들을 경유하도록 그 기록지를 무한궤도로 이송시키는 벨트부재와,

   위치고정되어 있고 화상정보에 따라 광을 투사하는 노광용 광학계와,

   상기 노광용 광학계로부터 상기 복수의 화상형성유니트중 그 어느 하나에 있는 감광체로 상기 광의 투사경로를 제어하기 위한 광로제어수단,

   상기 감광체 각각에 대응하도록 상기 무한궤도상에 배치되고 그 감광체 각각에 현상되어지는 화상을 상기 벨트부재에 의하여 이송되는 상기 기록지로 전사시키도록 각각 대전되는 복수의 전사용 대전기가 구비되고,

   상기 광로제어수단으로서, 상기 노광용 광학계로부터 투사되는 광을 상기 각 감광체 위치에 따라 정해진 각도로 회전하여 반사시키도록 작동되는 회전미러와 그 각 감광체 위치에 대응하여 하나씩 설치되어 그 회전미러에 의해 반사되어 오는 광을 각 감광체로 반사시키도록 서로 중첩되지 않는 광로상에 고정설치된 복수의 고정미러가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 벨트부재의 무한궤도상의 소정의 위치에 배치되어 그 전사벨트에 흡착이송되어지는 상기 기록지를 감지하는 센서가 더 구비된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.