KR100354763B1 - 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치 및 그방법 - Google Patents

습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치 및 그방법 Download PDF

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Abstract

감광매체로부터 전사매체로 전사되지 않고 그 감광매체에 필름화된 상태로 잔류하는 잔류토너를 제거하기 위한 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치 및 방법이 개시된다.
개시된 감광매체 크리닝장치는 감광매체를 소정 전위로 대전시키기 위한 대전기와; 잔류토너를 대전시키기 위한 토너 대전수단과; 대전된 토너입자를 여기시켜 감광매체와의 결속력을 약화시키는 자기수단; 및 대전 및 여기된 토너입자를 정전기력을 이용하여 감광매체로부터 제거하기 위한 잔류토너 제거수단;을 포함한다.
이러한 크리닝장치를 이용한 방법에 의하면 잔류토너를 대전 및 여기시켜 강력한 로렌츠힘으로 감광벨트와의 결속력을 약화시킨 후에, 정전기력을 이용하여 감광벨트로부터 잔류토너를 제거함으로써, 접촉에 의한 감광벨트의 마모를 방지하면서 미세한 크기의 토너입자도 제거할 수 있게 된다.

Description

습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치 및 그 방법{Photoreceptor medium cleaning apparatus for liquid electrophotographic printer and a cleaning method of the same}
본 발명은 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건조 및 전사과정 후에 전사매체로 전사되지 않고 감광매체에 계속 잔류하는 필름폼드현상액(film-formed ink) 즉, 잔류토너를 제거하기 위한 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 레이저 프린터나 복사기와 같은 인쇄기는 현상제로 분말상의 토너를 사용하는 건식과, 액상의 노파(norpar)와 분말상의 토너가 혼합된 현상액을 현상제로 사용하는 습식이 있다. 이 두가지 방식 중 인쇄품질의 우수성 및 유해한 토너분진에 의한 피해를 방지할 수 있는 습식의 이용이 점차 증가하는 추세이다. 이러한 두가지 방식 모두는 감광매체에 형성된 정전잠상에 대전 상태의 토너나 현상액을 현상시켜 화상을 필름화한 후, 그 감광매체에 접촉되어 회전하는 전사롤러 또는 그 전사롤러와 감광매체 사이로 통과하는 용지로 필름화된 화상을 전사시킴으로써 원하는 화상을 얻게된다. 이러한 두가지 방식의 인쇄기 모두는 전사과정을 거친 후에 감광매체에 소량의 필름폼드현상액 즉, 잔류토너가 남게 된다. 따라서, 상기 잔류토너를 감광매체로부터 제거하기위한 크리닝장치가 요구된다.
건식인 경우의 잔류토너 제거방법을 도 1을 참조하여 살펴보면, 먼저 전사과정 후에 정착롤러(11)의 하류에 설치된 크리닝용 보조대전기(13)로 감광드럼(10) 상의 잔류토너를 대전시킨다. 그리고, 크리닝롤러(15)에 바이어스 전압을 인가하여 그 크리닝롤러(15)의 정전기력에 의해 감광드럼(10) 상의 잔류토너가 크리닝롤러(15)로 이동되도록 하여 제거하고, 크리닝롤러(15)로 옮겨진 잔류토너는 블레이드(17)와 같은 제거수단을 이용하여 제거한다.
습식 인쇄기의 경우에는 소정 색상의 안료(pigment)와 이 안료와 결합하여 현상액을 포밍화 및 안정화시키는 오가노졸(organosol) 및 안료에 전하를 부여하는 전하첨가제(charge director or charge control agent) 등으로 구성된 토너(toner)와, 용매역할을 하는 액상의 노파(norpar)로 구성된 현상액을 현상제로 사용한다. 때문에, 습식 인쇄기는 도 2에 도시된 바와 같이, 감광벨트(20)의 정전잠상에 현상되는 현상액을 스퀴즈롤러(21)를 이용하여 필름화하여 토너화상을 형성한 후, 그 토너화상에 함유된 소량의 노퍼(norpar) 등의 액체성분을 건조시키기 위한 건조유닛(23)을 더 구비한다. 여기서, 건조된 토너화상은 열과 압력에 의해 전사롤러(25) 및 인쇄용지(P)와 같은 전사매체로 전사된다.
한편, 전사매체로 전사되지 않고 감광벨트(20)에 그대로 잔류하는 토너화상 즉, 잔류토너는 상기 건조과정을 거치면서 대부분의 전하첨가제를 상실하게 된다. 따라서, 건식의 경우처럼 잔류토너를 대전시키고 바이어스된 크리닝롤러(도1의 15)를 설치하더라도, 잔류토너의 가장자리에만 플러스 이온이 형성될 뿐 잔류토너 자체는 크리닝롤러(도1의 15)의 정전기력에 의한 물리적인 영향을 받지 않는다. 또한, 잔류토너의 표면에너지가 정전기력보다 상당히 크기 때문에 건식의 경우처럼 정전기를 이용한 크리닝방법으로는 잔류토너를 제거할 수가 없다.
상기와 같은 이유 때문에, 습식 인쇄기의 경우 복수의 가이드롤러(26,27)에 지지된 웹(28)을 감광벨트(20)에 접촉시켜서 잔류토너를 닦아내는 방법을 사용하였다.
그런데, 상기 웹(28)을 사용하게 되면, 웹(28)의 감광벨트(20)에 대한 압력이나 그들 사이의 갭에 의해서, 제거될 수 있는 잔류토너의 입자크기가 결정되므로, 크기가 작은 입자들은 제거되지 않고 누적 적층되는 문제점이 있다.
또한, 웹(28)이 감광벨트(20)에 직접 접촉되므로, 마찰에 의해 감광벨트(20)가 마모되거나 스크레취(scratch)가 발생되는 문제점이 있다. 이 경우에는 마모된 부분에 현상액이 침투하여 그 표면상태가 더욱 악화되므로, 전사효율저하, 잔류토너량 증가 및 표면에너지가 증가되는 악 순환에 의해 감광벨트(20)의 수명이 단축되며, 원하는 화상품질을 얻기 힘들다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 감광매체의 손상을 방지하면서 그 감광매체 상에 잔류된 필름폼드현상액을 제거할 수 있도록 개선된 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 건식 인쇄기를 나타내 보인 개략적인 구성도.
도 2는 종래의 습식 인쇄기를 나타내 보인 개략적인 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 감광매체 크리닝장치가 채용된 습식 전자사진방식 인쇄기를 나타내 보인 구성도.
도 4는 본 발명이 실시예에 따른 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 5a는 현상제의 구성을 나타내 보인 개략적인 도면.
도 5b는 잔류토너의 구성을 나타내 보인 개략적인 도면.
도 6은 감광벨트와 대전롤러 및 크리닝롤러의 전위상태를 나타내 보인 그래프.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
30..감광벨트 32..전사롤러
33..대전기 41,61..제1, 제2탱크
42..대전롤러 43,63..제1, 제2메니폴드
44,64..공급경로 45,65..펌프
47,69a..제1 및 제2회수조 48,69b..회수경로
51..전자석 53..전원
62..크리닝롤러 67..스퀴즈롤러
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치는, 감광매체로부터 전사매체로 전사되지 않고 그 감광매체에 필름화된 상태로 잔류하는 잔류토너를 제거하기 위한 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치에 있어서, 상기 감광매체를 소정 전위로 대전시키기 위한 대전기와; 상기 잔류토너를 대전시키기 위한 토너 대전수단과; 대전된 토너입자를 여기시켜 상기 감광매체와의 결속력을 약화시키는 자기수단; 및 상기 대전 및 여기된 토너입자를 정전기력을 이용하여 상기 감광매체로부터 제거하기 위한 잔류토너 제거수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 대전수단은, 상기 잔류토너의 대전을 위한 전하첨가제와 액상의 노파가 혼합된 크리닝솔루션과; 상기 크리닝솔루션이 저장되는 제1탱크와; 상기 제1탱크 내의 크리닝솔루션을 상기 감광매체 표면으로 공급하는 크리닝솔루션 공급부; 및 상기 감광매체에서 흘러내리는 크리닝솔루션을 모아서 상기 제1탱크로 회수하는 회수부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 크리닝소루션 공급부는, 상기 감광매체에 소정 대전갭을 두고 마주하여 회전되도록 설치되며, 상기 감광매체보다 높은 전위가 인가되는 대전롤러와; 상기 대전롤러의 길이방향으로 마주하도록 설치되며, 상기 대전갭으로 상기 크리닝솔루션을 분사하는 제1메니폴드와; 상기 제1메니폴드와 상기 제1탱크를 연결하는 크리닝솔루션 공급경로; 및 상기 공급경로상에 설치되며, 상기 제1탱크 내의 크리닝솔루션을 상기 제1메니폴드로 펌핑시키는 펌프;를 포함하여, 상기 공급된 크리닝솔루션의 전하첨가제는 상기 대전롤러와 감광벨트의 전위차에 의해 감광벨트로 옮겨지도록 된 것이 바람직하다.
또한, 상기 잔류토너 제거수단은, 상기 여기된 잔류토너를 운반시키기는 역할을 하는 노파솔루션과; 상기 노파솔루션이 저장된 제2탱크와; 상기 자기수단의 하류에서 상기 감광벨트에 인접되어 회전되도록 설치되며, 상기 감광벨트의 전위보다 낮은 전위가 인가되는 크리닝롤러와; 상기 크리닝롤러와 상기 감광벨트 사이로 상기 제2탱크 내의 노파솔루션을 공급하기 위한 노파솔루션 공급부; 및 상기 공급된 노파솔루션을 다시 회수하기 위한 회수부;를 포함하여, 상기 감광매체와 크리닝롤러의 전위차에 의해 상기 감광매체 상의 잔류토너가 상기 노파솔루션을 통해 크리닝롤러로 옮겨지도록 된 것이 바람직하다.
또한, 상기 노파솔루션 공급부는, 상기 크리닝롤러의 길이방향으로 마주하도록 설치되며, 그 크리닝롤러의 외주면으로 상기 노파솔루션을 분사하는 제2메니폴드와; 상기 제2메니폴드와 상기 제2탱크를 연결하는 노파솔루션 공급경로; 및 상기 노파솔루션 공급경로 상에 설치되며, 상기 제2탱크 내의 노파솔루션을 상기 제2메니폴드로 펌핑시키는 펌프;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝방법은, 감광매체로부터 전사매체로 전사되지 않고 그 감광매체에 필름화된 상태로 잔류하는 잔류토너를 제거하기 위한 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝방법에 있어서, 상기 전사매체를 경유한 감광매체를 소정전위로 대전시키는 단계; 상기 잔류토너를 대전시키는 단계; 상기 잔류토너의 상기 감광매체에대한 부착력이 저하되도록 상기 대전된 잔류토너를 여기시키는 단계; 상기 대전 및 여기된 토너입자를 정전기력을 이용하여 상기 감광매체로부터 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 잔류토너 대전단계는, 상기 잔류토너의 대전을 위한 전하첨가제와 액상의 노파가 혼합된 크리닝솔루션을 준비하는 단계와; 상기 크리닝솔루션을 소정 저장탱크로부터 상기 감광매체의 표면에 공급하는 단계; 및 상기 감광매체에서 흘러내리는 크리닝솔루션을 모아서 상기 저장탱크로 회수하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 크리닝솔루션 공급단계는, 상기 감광매체에 소정 대전갭을 두고 마주하도록 설치된 대전롤러를 감광매체의 주행방향으로 회전시키는 단계와; 상기 대전롤러에 상기 감광매체보다 높은 전위를 인가하는 단계; 및 상기 저장탱크 내의 크리닝솔루션을 상기 대전갭으로 분사하는 단계;를 포함하여, 상기 분사된 크리닝솔루션이 상기 감광매체와 대전롤러의 전위차에 의해 상기 감광매체로 옮겨지도록 된 것이 바람직하다.
또한, 상기 잔류토너 제거단계는, 상기 대전 및 여기된 잔류토너를 운반시키는 노파솔루션을 준비하는 단계와; 상기 감광매체에 인접하여 설치된 크리닝롤러를 상기 감광벨트 주행방향으로 회전시키는 단계와; 상기 크리닝롤러에 상기 감광매체보다 낮은 전위를 인가하는 단계와; 상기 노파솔루션을 소정의 저장탱크로부터 상기 크리닝롤러와 감광매체의 접촉부에 분사하는 단계와; 상기 크리닝롤러 및 감광매체로부터 상기 노파솔루션을 제거하는 단계; 및 상기 제거된 노파솔루션을 모아서 상기 저장탱크로 회수하는 단계;를 포함하여, 상기 크리닝롤러와 상기 감광매체의 전위차에 의해 상기 여기된 잔류토너가 상기 노파솔루션을 통해 크리닝롤러로 옮겨지도록 된 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치 및 방법을 자세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 감광매체 크리닝장치가 채용된 습식 전자사진방식 인쇄기의 일부를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 감광매체 크리닝장치는 복수의 롤러(31)에 지지되어 주행되는 감광벨트(30) 상의 토너화상(T1)이 전사매체 즉, 전사롤러(32)로 완전히 전사되지 않고 감광벨트(30)에 필름화된 상태로 소량 남게 되는 잔류토너(T2)를 제거하기 위한 것으로, 대전기(33)와, 상기 잔류토너(T2)를 대전시키기 위한 토너 대전수단(40)과, 대전된 잔류토너를 여기시켜 감광벨트(30)와의 결속력을 약화시키는 자기수단(50) 및 대전 및 여기된 잔류토너(T2)를 정전기력을 이용하여 감광벨트(30)로부터 제거하기 위한 잔류토너 제거수단(60)을 구비한다.
상기 대전기(33)는 상기 전사롤러(32)를 경유한 감광벨트(30)를 초기화시키는 제전기(34)의 하류에 설치된다. 이 대전기(33)는 레이저 주사유니트(34)에서 주사된 광에 의해 감광벨트(30)가 부분적으로 노광되어 정전잠상이 형성될 수 있도록 감광벨트(30) 전체를 소정 레벨의 전위로 대전시킨다.
상기 토너 대전수단(40)은 상기 잔류토너(T2)를 대전시키기 위한 크리닝솔루션(Cleaning solution)(I0)과, 상기 크리닝솔루션(I0)이 저장되는 제1탱크(41)와, 상기 제1탱크(41) 내의 크리닝솔루션(I0)을 감광벨트(30) 표면으로 공급하기 위한 크리닝솔루션 공급부(46) 및 감광벨트(30)에서 흘러내리는 크리닝솔루션을 제1탱크(41)로 회수하기 위한 회수부(49)를 구비한다.
상기 크리닝솔루션(I0)은 잔류토너(T2)의 대전을 위한 전하첨가제(CD)와, 용매의 역할 및 운반체의 역할을 하는 액상의 노파(N)로 혼합된 액체이다.
상기 크리닝솔루션 공급부(46)는 감광벨트(30)와의 사이에 대전갭(G1)을 두고 마주하여 회전되도록 설치되는 대전롤러(42)와, 상기 대전롤러(42)와 마주하도록 설치되어 상기 대전갭(G1)으로 크리닝솔루션(I0)을 분사하는 제1매니폴드(43)와, 제1매니폴드(43)와 제1탱크(41)를 연결하는 크리닝솔루션 공급경로(44) 및 상기 공급경로(44) 상에 설치되어 제1탱크(41) 내의 크리닝솔루션(I0)을 제1매니폴드(43)로 펌핑시키는 펌프(45)를 구비한다. 상기 대전롤러(42)는 그 외주면으로 공급된 크리닝솔루션(I0)의 전차첨가제(CD)가 전위차에 의해 감광벨트(30)로 이동되어 잔류토너(T2)를 대전시킬 수 있도록, 감광벨트(30)보다 높은 전위를 인가받는다. 그리고, 소정 구동원(미도시)에 의해 감광벨트(30)의 주행방향으로 회전구동된다.
상기 회수부(49)는 잔류토너(T2)를 대전시킨 후 감광벨트(30) 및 대전롤러(42)를 타고 흘러내리는 크리닝솔루션(I0)을 받아서 모으는 제1회수조(47)와, 회수경로(48)를 구비한다. 상기 제1회수조(47)는 대전롤러(42)를 감싸도록 그 대전롤러(42)의 하방에 설치된다. 상기 회수경로(48)는 제1회수조(47)에 모인 크리닝솔루션(I0)이 제1탱크(41)로 회수되도록 제1회수조(47) 및 제1탱크(41)를 연결한다.
상기 자기수단(50)은 대전롤러(42)의 하류에 위치하며, 감광벨트(30)에 인접되게 설치된다. 또한, 자기수단(50)은 주행되는 감광벨트(30)의 주변에 자기장을 형성시키는 전자석(51)과, 전원(53)을 구비한다. 상기 전원(53)은 전자석(51)의 코일에 연결되며, 전자석(51)의 자기력이 시간에 따라 변하도록 교류전압을 인가한다. 따라서, 감광벨트(30)가 전자석(51)의 자기장영역을 지나가면, 시간에 따라 자기력이 변하게 되어 대전된 잔류토너(T2)는 전자석(51) 쪽으로 로렌츠힘(Lorents Force)을 받아 여기된다. 그리고, 이 로렌츠힘에 의해 여기된 잔류토너(T2)는 감광벨트(30) 표면으로부터 이탈되고, 감광벨트(30)와의 결속력이 저하된다.
이와 같이 여기되어 결속력이 저하된 잔류토너(T2)는 상기 잔류토너 제거수단(60)에 의해 감광벨트(30)로부터 제거된다. 상기 잔류토너 제거수단(60)은 노파솔루션(Norpar solution)(I2)과, 상기 노파솔루션(I2)이 저장된 제2탱크(61)와, 감광벨트(30)에 인접되게 설치된 크리닝롤러(62)와, 제2탱크(61) 내의 노파솔루션(I2)을 감광벨트(30)와 크리닝롤러(62) 사이로 공급하기 위한 노파솔루션 공급부(66) 및 노파솔루션 회수부(69)를 구비한다.
상기 노파솔루션(I2)은 감광벨트(30)와 크리닝롤러(62) 사이에서 여기된 잔류토너(T2)의 이동경로 및 운반자역할을 하도록 준비된 것으로, 후술할 제2매니폴드(63)에 의해 감광벨트(30)와 크리닝롤러(62) 사이로 분사된다. 이러한 노파솔루션(I2)은 대분분이 액상의 노파(N; Norpar)이다.
상기 크리닝롤러(62)는 소정 구동원(미도시)에 의해 감광벨트(30) 주행방향으로 회전구동된다. 이 크리닝롤러(62)에는 상기 여기된 잔류토너(T2)가 정전기력 즉, 감광벨트(30)와 크리닝롤러(62)의 전위차에 의해 크리닝롤러(62)로 옮겨질 수 있도록 감광벨트(30)보다 낮은 전위가 인가된다. 바람직하게는 영(Zero) 전위 또는 마이너스 바이어스가 인가되는 것이 좋다.
상기 노파솔루션 공급부(66)는 크리닝롤러(62)의 길이방향으로 마주하도록 설치된 제2매니폴드(63)와, 제2매니폴드(63)와 제2탱크(61)를 연결하는 노파솔루션 공급경로(64) 및 상기 공급경로(64)에 설치되어 제2탱크(61) 내의 노파솔루션(I2)을 제2매니폴드(63)로 펌핑시키는 펌프(65)를 구비한다.
상기 노파솔루션 회수부(69)는 크리닝롤러(62)에 인접하여 설치된 스퀴즈롤러(67)와, 크리닝롤러(62) 및 스퀴즈롤러(67)에 접촉되게 설치되는 제1 및 제2블레이드(88a,68b)와, 제2회수조(69a) 및 노파솔루션 회수경로(69b)를 구비한다. 상기 스퀴즈롤러(67)는 감광벨트(30)에 접촉되며, 감광벨트(30) 주행방향의 역방향으로 회전구동되면서 감광벨트(30) 표면의 노파솔루션(I2)을 제거한다. 상기제2회수조(69a)는 크리닝롤러(62)와 스퀴즈롤러(67) 각각의 외주를 타고 흘러내리는 노파솔루션(I2)을 받아서 모을 수 있도록, 상기 롤러들(62,67)의 하방에 설치된다. 그리고, 상기 회수경로(69b)는 제2회수조(69a)에 모인 노파솔루션(I2)을 제2탱크(61)로 회수할 수 있도록, 제2회수조(69a)와 제2탱크(61)를 연결한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치를 이용한 크리닝방법을 설명하면 다음과 같다.
도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 처음에는 일반적으로 알려진 프린팅 프로세스에 의해, 감광벨트(30)에 화상을 형성시키는 현상모드(S10)가 진행된다. 이 현상모드(S10)에서는 먼저 제전기(34)에 의해 초기화된 감광벨트(30)를 대전기(37)에 의해 소정 레벨의 전위로 대전시킨다. 그리고, 대전된 감광벨트(30)에 레이저 주사유닛(35)에서 광을 주사하여 부분적으로 노광시킴으로써 정전잠상을 형성한다. 이 정전잠상은 현상유닛(36)의 현상롤러(36a)를 통과하면서 현상액에 의해 현상되고, 스퀴즈롤러(36b)에 의해 스퀴징된다. 여기서, 상기 현상액은 도 5a에 개략적으로 도시된 바와 같이, 액상의 노파(N; Norpar)와 토너(T; Toner)의 혼합물이며, 상기 토너(T)는 안료(P; pigment)와 오가노졸(O; organosol) 및 안료에 전하를 부여하는 전하첨가제(CD; charge director or CA; charge control agent) 등으로 구성된다. 따라서, 토너입자(T)는 전하첨가제(CD)에 의해 플러스 극성을 띠지만, 현상액에는 인버스 미셀(IM; Invers Micelle)이라는 카운터 이온(Counter ion)이 존재하므로 현상액 전체는 중성이다.
한편, 상기 현상액은 스퀴징되면서 액상의 노파(N)는 대부분 제거되고, 나머지 토너(T)는 필름폼드(film-formed)되어 토너화상(T1)이 된다. 이 토너화상(T1)은 건조유닛(도2의 23)을 거치면서 건조된다(S11). 건조된 토너화상(T1)은 열과 압력에 의한 표면에너지의 차이에 의해 전사롤러(32)로 전사된다(S12). 그런데, 상기 단계 S11, S12를 거치면서, 토너화상(T1)은 상기 전하첨가제(CD)를 상실하게 된다. 따라서, 상기 단계 S12에서 전사되지 않고 감광벨트(30)에 잔류되는 필름폼드 현상액(Filmformed Ink) 즉, 잔류토너(T2)는 도 5b에 도시된 바와 같이, 대부분이 피그먼트(P)와 오가노졸(O)로 구성된다.
한편, 상기와 같이 잔류토너(T2)가 잔존하는 감광벨트(30)는 제전기(34)에 의해 초기상태로 제전되며(S13), 초기화된 감광벨트(30)는 대전기(33)에 의해 도 6에 도시된 바와 같이 소정 제1전위(V1)로 대전된다(S14).
그리고 나서, 잔류토너(T2)의 극성이 플러스 극성이 되도록 그 잔류토너(T2)를 대전시킨다. 이를 위해, 먼저 대전롤러(42)를 감광벨트(30)의 주행방향으로 회전구동시키고(S15), 대전롤러(42)에 상기 제1전위(V1)보다 높은 제2전위(V2)를 인가한다(S16). 그런 다음, 펌프(45)를 구동시키면, 펌핑력에 의해 제1탱크(41) 내의 크리닝솔루션(I0)이 제1메니폴드(43)를 통해 대전갭(G1)으로 분사된다(S17). 분사된 크리닝솔루션(I0)은 대전갭(G1)을 통과하며, 제2전위(V2)와 제1전위(V1)와의 전위차에 의해 크리닝솔루션(I0)의 전하첨가제(CD)들이 감광벨트(30)로 옮겨간다. 그러면, 잔류토너(T2)는 옮겨온 전하첨가제(CD) 및 노파(N)와 화학반응을 하여 전하를 갖게 됨으로써 소정 전위로 대전된다. 화학반응시, 인버스 미셀(IM)도 함께 생겨난다. 그리고, 상기 전하첨가제(CD)를 운반시키고 남은 크리닝솔루션(I0)은 대전갭(G1)을 통과한 후, 대부분이 대전롤러(42)를 타고 흘러내려서 제1회수조(47)에 고이게 되며, 고인 크리닝솔루션(I0)은 회수경로(48)를 통해 제1탱크(41)로 회수된다(S18).
한편, 상기와 같이 대전된 잔류토너(T2)의 감광벨트(30)에 대한 결속력을 약화시키기 위한 목적으로, 전자석(51)에 교류전압을 인가한다.(S19). 그러면, 전자석(51)에 인접한 감광벨트(30) 주위에는 시간에 따라 자기력이 변화하는 자기장이 형성된다. 이 때, 잔류토너(T2)가 감광벨트(30)의 주행속도로 이동하면서 전사석(51)의 자기장영역을 통과하게 되면, 잔류토너(T2)는 일반적으로 알려진 로렌츠힘(Lorents Force)을 받아 여기된다, 즉, 잔류토너(T2)는 로렌츠힘에 의해 감광벨트(30) 표면에서 이탈되어 감광벨트(30)와의 결속력이 붕괴된다. 따라서, 종래에 접촉식으로도 제거하기 힘들었던 미세한 크기의 토너입자들까지도 상기와 같은 강력한 로렌츠 힘으로 감광벨트(30)로부터 이탈시킬 수 있다.
계속해서, 여기된 잔류토너(T2)가 감광벨트(30)와 함께 이동함에 따라 전자석(51)의 하류에 설치된 스퀴즈롤러(62)를 감광벨트(30) 주행방향으로 회전구동시킨다(S20). 이와 동시에 크리닝롤러(62)에 상기 제1전위(V1), 더욱 구체적으로는 잔류토너(T2)의 전위보다 낮은 제3전위(V3)를 인가한다(S21). 여기서, 크리닝롤러(62)에는 영(Zero) 전위 또는 마이너스 전위를 인가할 수도 있다. 한편, 이와 같은 상태에서, 펌프(65)를 구동시켜 제2탱크(61) 내의 노파솔루션(I2)을 제2메니폴드(63)를 통해 크리닝롤러(62)와 감광벨트(30) 사이로 분사한다(S22). 그러면, 여기된 잔류토너(T2)는 크리닝롤러(62)와 감광벨트(30) 사이를 통과하면서 정전기력 즉, 상기 제3전위(V3)와 제1전위(V1)의 전위차에 의해 노파솔루션(I2)을 통해서 크리닝롤러(62)로 옮겨온다. 따라서, 크리닝롤러(62)를 감광벨트(30)에 소정 압력으로 접촉시키기 않은 상태로도, 잔류토너(T2)를 감광벨트(30)로부터 제거할 수 있게 된다.
한편, 잔류토너(T2) 제거후에도, 감광벨트(30)에는 공급된 노파솔루션(I2)이 달라붙게 되는데, 이를 제거하기 위해 소정 구동원(미도시)을 이용하여 스퀴즈롤러(67)를 역회전시킨다(S23). 그러면, 감광벨트(30) 표면의 노파솔루션(I2)은 스퀴즈롤러(67)에 의해 짜여져서 제거된다. 이 때, 크리닝롤러(62)와 스퀴즈롤러(67)로 흘러내리는 노파솔루션(I2)은 제1 및 제2블레이드(68a,68b)에 의해 제거되어 제2회수조(69a)로 모인다. 그리고, 회수조(69a)에 모인 노파솔루션(I2)은 회수경로(69b)를 통해 제2탱크(61)로 회수된다(S24). 이상과 같이 잔류토너(T2)를 제거한후에는 다음의 프린팅명령의 유무에 따라 현상모드(S10)를 진행하거나, 진행을 중지하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치 및 방법에 따르면, 비접촉식으로 잔류토너를 대전 및 여기시키고, 여기된 잔류토너를 정전기력에 의해 제거함으로써 접촉에 의한 감광벨트의 마모를 방지할수 있다. 따라서, 감광벨트의 수명을 연장시킬 수 있다.
또한, 강한 로렌츠힘으로 잔류토너를 감광벨트의 표면으로부터 이탈시킴으로써, 종래의 접촉방식으로도 제거하지 못했던 미세한 크기의 토너입자까지도 제거할 수 있다. 따라서, 전사불량 및 토너입자 누적에 따른 인쇄불량을 방지할 수 있다.

Claims (13)

  1. 감광매체로부터 전사매체로 전사되지 않고 그 감광매체에 필름화된 상태로 잔류하는 잔류토너를 제거하기 위한 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치에 있어서,
    상기 감광매체를 소정 전위로 대전시키기 위한 대전기와;
    상기 잔류토너를 대전시키기 위한 토너 대전수단과;
    대전된 토너입자를 여기시켜 상기 감광매체와의 결속력을 약화시키는 자기수단; 및
    상기 대전 및 여기된 토너입자를 정전기력을 이용하여 상기 감광매체로부터제거하기 위한 잔류토너 제거수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 대전수단은,
    상기 잔류토너의 대전을 위한 전하첨가제와 액상의 노파가 혼합된 크리닝솔루션과;
    상기 크리닝솔루션이 저장되는 제1탱크와;
    상기 제1탱크 내의 크리닝솔루션을 상기 감광매체 표면으로 공급하는 크리닝솔루션 공급부; 및
    상기 감광매체에서 흘러내리는 크리닝솔루션을 모아서 상기 제1탱크로 회수하는 회수부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 크리닝소루션 공급부는,
    상기 감광매체에 소정 대전갭을 두고 마주하여 회전되도록 설치되며, 상기 감광매체보다 높은 전위가 인가되는 대전롤러와;
    상기 대전롤러의 길이방향으로 마주하도록 설치되며, 상기 대전갭으로 상기 크리닝솔루션을 분사하는 제1매니폴드와;
    상기 제1매니폴드와 상기 제1탱크를 연결하는 크리닝솔루션 공급경로; 및
    상기 공급경로상에 설치되며, 상기 제1탱크 내의 크리닝솔루션을 상기 제1메니폴드로 펌핑시키는 펌프;를 포함하여,
    상기 공급된 크리닝솔루션의 전하첨가제는 상기 대전롤러와 감광벨트의 전위차에 의해 감광벨트로 옮겨지는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 자기수단은,
    상기 토너 대전수단의 하류에 인접하여 설치되며, 전류인가시 상기 감광매체의 주행영역에 자기장을 형성시키는 전자석과;
    상기 전자석에 교류전압을 인가하여 자기력이 시간에 따라 변하도록 하는 전원;을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 잔류토너 제거수단은,
    상기 여기된 잔류토너를 운반시키기는 역할을 하는 노파솔루션과;
    상기 노파솔루션이 저장된 제2탱크와;
    상기 자기수단의 하류에서 상기 감광벨트에 인접되어 회전되도록 설치되며, 상기 감광벨트의 전위보다 낮은 전위가 인가되는 크리닝롤러와;
    상기 크리닝롤러와 상기 감광벨트 사이로 상기 제2탱크 내의 노파솔루션을 공급하기 위한 노파솔루션 공급부; 및
    상기 공급된 노파솔루션을 다시 회수하기 위한 회수부;를 포함하여,
    상기 감광매체와 크리닝롤러의 전위차에 의해 상기 감광매체 상의 잔류토너가 상기 노파솔루션을 통해 크리닝롤러로 옮겨지도록 된 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 노파솔루션 공급부는,
    상기 크리닝롤러의 길이방향으로 마주하도록 설치되며, 그 크리닝롤러의 외주면으로 상기 노파솔루션을 분사하는 제2매니폴드와;
    상기 제2매니폴드와 상기 제2탱크를 연결하는 노파솔루션 공급경로; 및
    상기 노파솔루션 공급경로 상에 설치되며, 상기 제2탱크 내의 노파솔루션을 상기 제2매니폴드로 펌핑시키는 펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 회수부는,
    상기 크리닝롤러에 인접하여 상기 감광매체에 접촉회전되도록 설치되며, 회전시 상기 감광매체상의 노파솔루션을 제거하는 스퀴즈롤러와;
    상기 크리닝롤러 및/또는 상기 스퀴즈롤러에 접촉가능하게 설치되며, 상기 롤러 외주면의 노파솔루션을 긁어내는 블레이드와;
    상기 크리닝롤러 및 스퀴즈롤러의 하방에 설치되며, 상기 각 롤러에서 흘러내리는 노파솔루션이 고이는 회수조; 및
    상기 회수조에 고인 노파솔루션을 상기 제2탱크로 보내는 회수경로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝장치.
  8. 감광매체로부터 전사매체로 전사되지 않고 그 감광매체에 필름화된 상태로 잔류하는 잔류토너를 제거하기 위한 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝방법에 있어서,
    상기 전사매체를 경유한 감광매체를 소정전위로 대전시키는 단계;
    상기 잔류토너를 대전시키는 단계;
    상기 잔류토너의 상기 감광매체에 대한 결속력이 약화되도록 상기 대전된 잔류토너를 여기시키는 단계;
    상기 대전 및 여기된 토너입자를 정전기력을 이용하여 상기 감광매체로부터 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 잔류토너 대전단계는,
    상기 잔류토너의 대전을 위한 전하첨가제와 액상의 노파가 혼합된 크리닝솔루션을 준비하는 단계와;
    상기 크리닝솔루션을 소정 저장탱크로부터 상기 감광매체의 표면에 공급하는 단계; 및
    상기 감광매체에서 흘러내리는 크리닝솔루션을 모아서 상기 저장탱크로 회수하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체크리닝방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 크리닝솔루션 공급단계는,
    상기 감광매체에 소정 대전갭을 두고 마주하도록 설치된 대전롤러를 감광매체의 주행방향으로 회전시키는 단계와;
    상기 대전롤러에 상기 감광매체보다 높은 전위를 인가하는 단계; 및
    상기 저장탱크 내의 크리닝솔루션을 상기 대전갭으로 분사하는 단계;를 포함하여,
    상기 분사된 크리닝솔루션이 상기 감광매체와 대전롤러의 전위차에 의해 상기 감광매체로 옮겨지는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크린닝방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 잔류토너 여기단계는,
    상기 감광매체의 주위에 전자석을 설치하는 단계;
    상기 전자석에 교류전압을 인가하여 상기 감광매체의 주위에 시간에 따라 자기력이 변하는 자기장을 형성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 잔류토너 제거단계는,
    상기 대전 및 여기된 잔류토너를 운반시키는 노파솔루션을 준비하는 단계와;
    상기 감광매체에 인접하여 설치된 크리닝롤러를 상기 감광벨트 주행방향으로 회전시키는 단계와;
    상기 크리닝롤러에 상기 감광매체보다 낮은 전위를 인가하는 단계와;
    상기 노파솔루션을 소정의 저장탱크로부터 상기 크리닝롤러와 감광매체의 접촉부에 분사하는 단계와;
    상기 크리닝롤러 및 감광매체로부터 상기 노파솔루션을 제거하는 단계; 및
    상기 제거된 노파솔루션을 모아서 상기 저장탱크로 회수하는 단계;를 포함하여,
    상기 크리닝롤러와 상기 감광매체의 전위차에 의해 상기 여기된 잔류토너가 상기 노파솔루션을 통해 크리닝롤러로 옮겨지는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 노파솔루션 제거단계는,
    상기 크리닝롤러의 하류에 상기 감광매체에 접촉회전 가능한 스퀴즈롤러를 준비하는 단계와;
    상기 스퀴즈롤러가 상기 감광매체 상의 노파솔루션을 긁어내도록 그 스퀴즈롤러를 역회전시키는 단계; 및
    상기 크리닝롤러 및/또는 상기 스퀴즈롤러의 외주에 접촉된 블레이드를 이용하여 그 롤러를 타고 흐르는 노파솔루션을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 전자사진방식 인쇄기의 감광매체 크리닝방법.
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