KR100367265B1 - 화상형성장치 - Google Patents

화상형성장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100367265B1
KR100367265B1 KR1019950040018A KR19950040018A KR100367265B1 KR 100367265 B1 KR100367265 B1 KR 100367265B1 KR 1019950040018 A KR1019950040018 A KR 1019950040018A KR 19950040018 A KR19950040018 A KR 19950040018A KR 100367265 B1 KR100367265 B1 KR 100367265B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
contact charging
photosensitive drum
colored powder
image
charging member
Prior art date
Application number
KR1019950040018A
Other languages
English (en)
Other versions
KR960018787A (ko
Inventor
사에구사히사요시
Original Assignee
도시바테크 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도시바테크 가부시키가이샤 filed Critical 도시바테크 가부시키가이샤
Publication of KR960018787A publication Critical patent/KR960018787A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100367265B1 publication Critical patent/KR100367265B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
    • G03G21/0005—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium
    • G03G21/0064—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium using the developing unit, e.g. cleanerless or multi-cycle apparatus
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2221/00—Processes not provided for by group G03G2215/00, e.g. cleaning or residual charge elimination
    • G03G2221/0005—Cleaning of residual toner

Abstract

본 발명의 화상형성장치는, 감광성 드럼과 접촉하여 이 감광성 드럼을 대전하는 접촉대전부재와; 이 접촉대전부재에 의해 대전된 감광성 드럼을 광에 노출시켜서 그 위에 정전잠상을 형성하는 노광수단과; 이 노광수단에 의해 감광성 드럼에 형성된 정전잠상을 착색분말로 현상하여 가시화하는 현상장치와; 이 현상장치에 의해 가시화된 상을 기록매체로 전사하는 전사장치와; 이 전사수단에 의한 전사를 종료한 후 상기 감광성 드럼을 제전하는 제전기를 포함한다. 상기 제전기에 의해 제전된 감광성 드럼을 반복적으로 대전, 노광, 현상, 전사, 제전을 행하고, 아울러 감광성 드럼의 표면에 잔류한 착색분말을 상기 현상장치가 현상과 동시에 회수하여 클리닝한다. 상기 접촉대전부재와 상기 전사장치의 사이에는 착색분말 접촉 대전부재가 배치되며, 이 대전부재는 상기 감광성 드럼 표면에 잔류한 착색분말에 접촉하여 그의 착색분말에 상기 접촉대전부재가 대전하는 전위와 동 극성의 전하를 부여한다.

Description

화상 형성 장치{IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은 전자 사진 프로세스를 사용하여 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.
단일 현상 장치에서 현상 작업과 클리닝 작업을 동시에 행하는 프로세스, 소위 무클리너 프로세스(cleanerless process)를 포함하는 화상 형성 장치는 일본 특허 공개 공보 제 91-127086 호에 개시되어 있는 것이 알려져 있다. 공지된 장치는 감광성 드럼의 감광체의 주위에 순서적으로 배열된 코로나 대전기(corona charger), 노광기(aligner for exposure to light), 현상기, 코로나 전사기, 복수의 메모리 제거 브러시, 제전기(deelectrifier)에 의하여 실현된 정전 잠상 보유체를 포함한다. 감광성 드럼을 대전기에서 균일하게 대전한 후, 노광기에 노출하여 정전 잠상을 형성하고, 이 정전 잠상은 현상기에서 착색 분말의 토너에 의해서 현상되어 가시적인 상을 생성하며, 다음에 이 가시적인 상을 전사기에 의해서 보통 용지 등의 기록 매체로 전사한다.
이 정전 잠상 보유체는 절연체 드럼 또는 반도체 드럼일 수도 있다.
또한, 전술한 바와 같은 각 동작 사이클의 결과로서, 화상 전사 단계후에 감광성 드럼상에 남아 있는 잔류 토너가 감광성 드럼의 전표면상에 확산되고, 제전기에서 감광성 드럼을 제전하여 비화상부 및 화상부를 망라하여 감광성 드럼상의 표면 전위차를 제거하여도 감광성 표면상에는 잔류 토너의 분포 패턴을 생성한다. 따라서, 다수의 메모리 제거 브러시를 이용하여 잔류 토너의 분포를 균일화하고 있다.
상기 장치를 이용하여, 토너의 메모리 효과에 의한 소위 고스트(ghost) 현상은 생성된 화상에 발생되는 것이 방지된다. 특히, 잔류 토너와 동 극성의 전위로 대전된 제 1 도전성 브러시와, 전자 잔류 토너와 역 극성의 전위로 대전된 제 2 도 전성 브러시를 감광성 드럼의 주위에 배치하고 각각의 전위를 제공하여, 각 브러시에서 잔류 토너를 흡수 및 방출하고 토너 및 감광성 드럼을 대전 또는 제전시키는 것에 의하여, 감광성 드럼의 표면상의 잔류 토너의 균일하게 분포시킴으로써 그 후에 생성된 화상에서 어떤 무관한 음영이 생기지 않도록 한다.
또한, 일본 특허 공개 공보 제 92-83284 호에는 화상 형성 장치의 감광성 드럼의 표면의 화상부와 비화상부 사이의 전위차를 제거하도록 설계된 무클리너 프로세스를 포함하는 화상 형성 장치가 개시되어 있다.
그러나, 이 감광성 드럼에 코로나 대전기를 사용한 경우, 필연적으로 오존이 발생하고, 이 오존은 인체에 유해할 뿐만 아니라 특히 전하의 면에서 감광성 드럼의 성능에도 악영향을 미치기 쉽다. 일본 특허 공개 공보 제 92-310980 호에는 이 코로나 대전 대신에 접촉 대전 기술을 사용하여 오존의 발생을 방지할 수 있다는 점에 의거하여, 무클리너 프로세스와 접촉 대전 기술을 병용한 기술이 개시되어 있다.
전술한 특허 문헌에 따르면, 감광성 드럼은 제 2 브러시를 대전 브러시로 하고, 제 1 브러시가 제 2 브러시와는 역 극성의 전위를 인가하여, 화상 전사 공정후에 감광성 드럼상에 존재하는 잔류 화상을 제거하는 제 1 및 제 2 브러시를 구비하고 있다. 다시 말해서, 제 1 브러시는 드럼상의 메모리를 제거하고 잔류 토너의 분포를 균일하게 하는 반면에, 제 2 브러시는 다음의 노광에 대비하여 드럼을 균일하게 대전시킨다.
그러나, 무클리너 프로세스와 접촉 대전 기술을 병용한 경우, 잔류 토너에 의해 발생된 잔류 화상 현상 대신에 대전 브러시에 잔류 토너의 부착이라는 문제가생긴다. 대전 브러시에 다량의 잔류 토너가 부착되면, 브러시의 드럼 대전 성능이 현저히 저하될 수 있다.
화상을 현상하는데에 음으로 대전된 토너가 사용되는 경우에, 대전 브러시에 부착된 잔류 토너는 양으로 대전된다는 것이 밝혀졌다.
예를 들면, 100% 흑화율의 패턴을 100매 연속하여 인쇄한 후, 대전 브러시(1)(일본 특허 공개 공보 제 92-310980 호에 개시된 장치의 제 2 브러시에 상당)에 쿨롱메타(coulombmeter)(2)를 접속하여, 그곳에 부착된 토너(3)의 전하를 측정한다.
한편, 첨부 도면의 제 2 도에 도시된 방식으로 감광성 드럼(5)에 접속된 쿨롱메타(2)에 의하여, 감광성 드럼(5)상에 남아 있는 잔류 토너의 극성이 양으로 측정되면, 토너는 현상 단계에서 극성을 유지한다는 것을 알았다.
대전 브러시(1)에 부착된 토너의 전하량 또는 감광성 드럼(5)상의 잔류 토너의 전하량은 모든 공지 방법에 의해 측정될 수 있다. 예를 들면 "Japan Hardcopy 1991"(1991년) 29-32 페이지의 "A Technique of Determining the Electric Charge of a Component Toner, Using a Laser-Doppler Method"에 개시된 방법이 적합하게 사용될 수도 있다.
첨부 도면중 제 3 도는 전사 단계후에 전형적으로 발견되는 감광성 드럼(11)상에 남아 있는 잔류 토너의 전하 분포 패턴을 도시한다. 제 3 도를 참조하면, 사선 부분은 음인 대전 브러시(1)의 극성에 대하여 역의 극성을 갖는 토너의 분포를 나타낸다. 따라서 역 극성을 갖는 토너가 대전 브러시(1)에 부착된다. 제 3 도의그래프의 흰색 부분은 감광성 드럼상에 남아 있는 잔류 토너가 음으로 대전된 것을 나타낸다.
한편, 전술한 일본 특허 공개 공보 제 92-83284호의 개시된 장치의 대전 브러시(1)에 부착된 것으로 브러시(1)에 대해 역 극성을 갖는 토너는 감광성 드럼의 표면전위가 비화상부와 화상부의 경계를 따라 현저히 변화할 때 브러시로부터 다량으로 방출되어, 감광성 드럼의 표면과 대전 브러시에 의해 발생된 전계를 변화시킨다. 그러나, 방출된 토너는 현상 용기로 흡인되어 클리닝 기능을 저하시키고 잔류 화상을 만든다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제를 해결하고, 접촉 대전 수단에의 잔류 토너 부착을 방지할 수 있으며, 따라서 접촉 대전 수단의 대전 성능이 열화하는 것을 방지할 수 있고, 또한 잔류 화상의 발생을 방지할 수 있는 화상 형성 장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 따르면, 전술한 목적은,
정전 잠상 보유체와;
정전 잠상 보유체와 접촉하여, 이 정전 잠상 보유체를 대전하는 접촉 대전 수단과;
이 접촉 대전 수단에 의해 대전된 상기 정전 잠상 보유체를 광에 노출시켜서 그상에 정전 잠상을 형성하는 노광 수단과;
이 노광 수단에 의해 정전 잠상 보유체상에 형성된 정전 잠상을 착색 분말에 의해서 가시화하는 현상 수단과,
이 현상 수단에 의해 가시화된 상을 기록 매체로 전사하는 전사 수단과;
이 전사 수단에 의해 화상을 전사한 후에 정전 잠상 보유체를 제전하는 제전 수단과;
접촉 대전 수단과 전사 수단의 사이에 배치되며, 정전 잠상 보유체의 표면에 남아 있는 잔류 착색 분말과 접촉하여 그 착색 분말을 접촉 대전 수단의 전하의 극성과 동 극성으로 대전하도록 설계된 착색 분말 접촉 대전 부재를 포함하는 화상 형성 장치를 제공함으로써 달성된다.
본 발명에 따른 화상 형성 장치의 전술한 배열에 의하면, 화상 전사후에 정전 잠상 보유체상에 남아 있는 잔류 착색 분말은 착색 분말 접촉 대전 부재에 의해 대전된 접촉 대전 수단의 전하의 극성과 동 극성으로 대전된다. 따라서, 정전 잠상 보유체상에 남아 있는 잔류 착색 분말이 접촉 대전 수단의 전하의 극성에 대하여 역의 극성을 실제상으로 나타내지 않기 때문에, 전자가 후자에 부착되지 않게 된다.
게다가, 착색 분말 접촉 대전 부재는 현상 위치에서의 정전 잠상 보유체 전위에 영향을 주지 않고 또한, 착색 분말 접촉 대전 부재와 정전 잠상 보유체간의 전위차가 착색 분말 접촉 대전 부재와 정전 잠상 보유체간의 방전 개시 전압 이상으로 되는 전압을 인가하기 때문에, 정전 잠상 보유체의 전하의 극성에 대하여 역인 착색분말의 전하의 극성이 접촉 대전 수단의 전하의 극성과 동일하게 될 수 있으므로, 현상과 클리닝이 현상 위치에서 동시에 행해질 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 화상 현상 장치는 접촉 대전 수단의 대전 기능의 열화를 방지함과 아울러 잔류 화상의 발생도 효과적으로 방지할 수 있다.
명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 현재 바람직한 실시예를 나타내며, 그 도면을 전술한 일반적인 설명 및 후술하는 바람직한 실시예의 상세한 설명과 함께 참조하면서 본 발명의 원리를 설명해가고자 한다.
이하, 첨부 도면과 관련하여 본 발명의 바람직한 실시예를 기술한다.
우선, 제 4 도를 참조하면, 제 4 도는 정전 잠상 보유체인 감광성 드럼(11)이며, 이 감광성 드럼(11)은 구동 기구(도시하지 않음)에 의해 도면중에 화살표로 도시한 바와 같이 시계 방향으로 일정한 속도로 구동된다.
반면, 상기 실시예에 있어서 감광성 드럼(11)의 주위에는 상부로부터 시계 방향으로 배치된 접촉 대전 수단(12), 현상 수단(13), 전사 수단(14), 제전 수단(15)이 배치되어 있다.
게다가, 감광성 드럼(11)의 상방에 노광 수단(16)을 배치하고, 이 노광 수단(16)으로부터 기록 정보를 운반하는 레이저 비임을 접촉 대전 수단(12)과 현상 수단(13) 사이의 감광성 드럼(11)의 표면의 일부상에 조사한다.
상기 접촉 대전 수단(12)과 상기 제전 수단(15) 사이에 착색 분말 접촉 대전 부재(17)가 배치되어 있다.
제 5 도를 참조하면, 상기 감광성 드럼(11)은 외경이 16mm이고 벽 두께가 0.8mm인 중공형 알루미늄 원통(11a)상에 전하 발생층(11b)을 도포하고, 또 그 상에 전하 수송층(11c)을 도포하여 제조하는 것이 전형적이다.
상기 전하 수송층(11c)은 가시광선 및 반도체 레이저 장치로부터 방출되는레이저 비임을 전달하기에 적합하고, 전하 발생층(11b)은 광 에너지를 전달하기에 적합하다.
제 6 도에 도시된 바와 같이, 알루미늄 원통(11a)과 전하 발생층(11b)의 사이에 하층(11d)을 개재할 수 있고, 전하 수송층(11c)의 외면에 표면 보호층(11e)을 피복하여도 좋다.
상기 접촉 대전 수단(12)은 레이온으로 제조된 도전성 브러시이며, 이 브러시는 레이온에 도전성 탄소를 첨가하여 도전성을 갖도록 하고 있다. 레이온 섬유의 직경은 1D 내지 10D(데니어)인 것이 바람직하고, 섬유 밀도는 5,000 개/inch2내지 250,000 개/inch2인 것이 바람직하다. 상기 실시예에 있어서, 레이온 섬유는 직경이 6D(데니어)이며, 100,000 개/inch2의 밀도로 배치된다.
도전성 브러시 섬유의 비저항은 104Ω·cm 내지 108Ω·cm가 바람직하다. 상기 실시예에서는 105Ω·cm의 도전성 브러시 섬유를 사용하고 있다.
도전성 브러시 섬유에 과전류가 흐를 때 이 섬유가 연소하는 것을 방지하기 위하여 난연 처리를 시행할 수 있다. 게다가, 환경의 변화, 특히 습도의 변화에 의한 영향을 최소화하기 위하여 소수성 처리를 실시하여도 좋다.
제 7 도에 도시된 바와 같이, 접촉 대전 수단(12)용으로는 파일 직물의 섬유(12a)를 포함하는 도전성 브러시를 사용하고, 도전성을 위해 섬유의 대향 단부에는 카본을 첨가할 수도 있다. 금속기판(12c)과 브러시 섬유(12a) 사이에는 그들사이에 도전성을 제공하기 위하여 도전성 접착제(12b)가 제공된다. 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 일본 특허 공개 공보 제 89-20587 호의 제 32A 도에 도시된 바와 같은 파일 직물의 섬유를 포함하는 브러시가 적합하게 사용될 수도 있다.
도전성 브러시 섬유(12a)와 감광성 드럼(11)과의 접촉 깊이는 0.2mm 내지 3.0mm 정도가 바람직하다. 이 실시예에서는 접촉 깊이를 1.0mm로 조절하고 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 접촉 깊이는 브러시 섬유의 단부가 감광성 드럼과 눌림 없이 접촉하고 있는 상태로부터 감광성 드럼에 의하여 눌려 있는 상태까지 감광성 드럼내로 통과할 수 있는 거리에 의하여 규정된다.
접촉 대전 수단(12)이 적소에 배치될 때, 금속 기판(12c)의 중심에 수직인 감광성 드럼(11)의 중심 또는 감광성 드럼(11)의 축선의 하류측을 통과할 수도 있다. 이 실시예에서는 금속 기판(12c)의 중심에 대한 수선이 감광성 드럼(11)의 축선으로부터 하류로 변위된다.
제 4 도에 있어서, 상기 노광 수단(16)은 전형적으로 케이스내의 반도체 레이저 발진기, 이 레이저 발진기로부터 레이저 비임을 편향시키고 감광성 드럼(11)의 표면을 주사하는 다각형 미러 등의 편향기, 이 편향기에서 편향된 레이저 비임의 화상 형성면의 만곡 보정 등 각종 보정을 행하는 보정 렌즈, 바람직한 스폿에 레이저 비임을 유도하는 다수의 반사기, 레이저 비임의 주사 개시 위치를 검출하는 검출기를 포함하여, 감광성 드럼(11)의 감광성 표면이 노광 수단(16)으로부터 방출된 주사 레이저 비임(16a)으로 적절히 조사될 수 있도록 한다.
제 4 도에 도시된 바와 같이, 상기 현상 수단(13)은 상기 감광성 드럼(11)과접촉하여 도면중 화살표로 표시된 바와 같이 반시계 방향으로 회전하는 현상 로울러(13a), 도면중 화살표로 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 회전하여 호퍼(13b)내의 착색 분말(이하, 토너라 함)(13c)을 상기 현상 로울러(13a)에 공급하는 공급 로울러(13d), 현상 로울러(13a)에 공급된 토너(13c)의 비율을 제어하여 그 토너층을 소정의 두께로 형성하는 토너층 두께 제어 부재(13e), 호퍼(13b)내의 토너(13c)를 교반하는 교반 부재(13f) 및 호퍼(13b)에 토너(13c)를 공급하는 토너 박스(13g)를 포함한다.
급지 수단(도시하지 않음)으로부터 한장의 용지(18)가 감광성 드럼(11)과 전사 수단(14) 사이의 화상 전사부로 반송되고, 화상 전사가 종료된 용지(18)는 열 정착 장치(도시하지 않음)내에서 열 정착된 후 장치로부터 배출된다.
전술한 구성을 갖는 실시예는 하기에 설명되는 방식으로 동작한다.
이 장치가 그것에 연결된 메인 컴퓨터로부터 인쇄 개시 신호를 수신하면, 감광성 드럼(11)이 시계 방향으로 회전하고, 감광성 드럼의 표면이 접촉 대전 수단(12)에 의해 균일하게 대전된다.
상기 실시예와 같이, 메인 컴퓨터로부터 도트 화상 데이타를 수신하면, 도트 화상 데이타에 의해 변조된 레이저 비임을 반도체 레이저 발진기로부터 방출하고, 이 레이저 비임이 노광 수단(16)내에서 편향되어, 감광성 드럼(11)의 대전 표면을 주사한다. 따라서, 감광성 드럼(11) 표면이 노광 수단(16)에 의해 광에 노출되어 그곳에 정전 잠상이 형성된다.
다음에, 노출의 결과로 형성된 정전 잠상은 현상 수단(13)의 현상로울러(13a)에 의해 감광성 드럼(11)의 표면에 토너(13c)가 부착하게 함으로써, 가시적인 상으로 현상된다. 그 후에, 가시화된 상은 화상 전사부에서 전사 수단(14)에 의해 용지(18)로 전사된다.
다음에, 전사된 상을 보유한 용지(18)는 장치로부터 배출되기 전에 열 정착 장치내에서 열 정착 프로세스에 가해진다.
상기 실시예에 있어서, 전자 사진 방식의 프로세스를 간소화하기 위하여 음의 극성을 갖는 반전 현상 장치를 채용하고, 또 잔류 토너의 클리닝 작업과 현상 작업을 동시에 수행한다.
이러한 장치로 현상을 행한 경우, 감광성 드럼(11)상의 전위 및 토너는 제 8A도 내지 제 8D 도를 참조하여 후술하는 방식으로 변화한다.
우선, 대전 단계에 있어서, 제 8A 도에 도시된 바와 같은 접촉 대전 수단(12)에 의해 감광성 드럼(11)의 표면을 -600V로 균일하게 대전한다. 이러한 조건하에서, 이전 프로세스 사이클에서 기록 매체에 전사되지 않았던 잔류 토너(a)도 또한 대전되고, 그와 함께 감광성 드럼(11)의 표면 영역도 잔류 토너(a)로 피복된다.
다음에, 노광 단계에 있어서, 감광성 드럼(11)의 표면이 노광 수단(16)으로부터 방출된 레이저 비임에 노출되고 그에 의해 주사되어 표면 주사 영역상의 표면 전위를 감쇠시킴으로써 정전 잠상을 그곳에 형성시킨다. 주사 영역상의 표면 전위는 -20V로 감쇠된다. 감광성 드럼(11)의 표면 전위의 반감 노광량은 2.5 erg/㎠이고, 정전 잠상을 형성하기 위해 감광성 드럼의 반감 노광량의 3배 내지 4배 정도의노광량이 필요하기 때문에, 상기 실시예에서는 감광성 드럼(11)의 표면을 주사하는 레이저 비임의 강도가 10.0 erg/㎠으로 설정되어 있다.
형성된 정전 잠상은 그 후 토너에 의해 현상된다. 현상 로울러(13a)는 -20V의 현상 바이어스 전압이 인가되기 때문에, 이 전압이 현상 로울러(13a)의 표면상의 토너(13c)에 인가된 후에도 현상 로울러(13a)가 감광성 드럼(11)과 접촉한다.
따라서, 현상 단계에 있어서, 제 8C 도에 도시된 바와 같이, 감광성 드럼(11)의 표면상의 비노출된 영역의 토너(b)는 정전력에 의해 현상 로울러(13a)의 표면에 부착하고, 감광성 드럼(11)의 표면상의 노출된 영역의 토너(c)는 정전력에 의해 현상 로울러(13a)로부터 이동하여 감광성 드럼(11)의 표면에 부착한다.
이제, 감광성 드럼(11)의 표면상의 비노출된 영역의 토너(b)는 현상 로울러(13a)에 의해 회수되어, 잔류 토너의 클리닝이 쉽게 행해질 수 있다.
다음의 전사 단계에 있어서, 제 8D 도에 도시한 바와 같이 감광성 드럼(11)의 표면상의 토너(d)는 대전된 용지(18)에 의해 흡착된다. 이 때 감광성 드럼(11)상에 전사되지 않고 남은 잔류 토너는 현상 단계에서 현상 로울러(13a)에 의해 회수된다 또, 역 극성을 갖는 토너는 전사되지 않기 때문에, 감광성 드럼(11)의 표면상에 잔류한다. 물론, 역 극성을 갖는 잔류 토너(e)는 접촉 대전 수단(12)의 정전 브러시의 극성과는 반대 극성을 가진다.
음의 극성을 갖는 그러한 역전 현상 프로세스에서는, 감광성 드럼의 표면상의 비노출된 영역의 표면 전위가 -400V 내지 -800V 정도가 바람직하고, 상기 실시예에서는 실제로 -600V 부근이 되도록 하여서 접촉 대전 수단(12)의 금속기판(12c)에 전원(19)으로부터 과전류 방지용의 보호 저항기(20)에 의해 -1,100V의 전압을 인가하도록 하고 있다. 보호 저항기(20)의 저항값으로서는 1MΩ내지 200MΩ이 바람직하며, 상기 실시예에서는 10MΩ의 저항을 사용하고 있다.
상기 실시예에서는 현상 수단(13)에 의해 감광성 드럼(11)을 클리닝하기 때문에, 감광성 드럼(11)에 부착된 용지의 먼지가 호퍼(13b)내로 쓸려 내려갈 수 있다. 그러나, 감광성 드럼(11)에 부착된 용지의 모든 먼지를 착색 분말 접촉 대전 부재(17)에 의해서 성공적으로 제거할 수 있다.
스코로트론형의 방전기(a scorotron type discharger)가 전사 수단(14)용으로 사용된다. 스코로트론형 방전기는 화상 전사를 위한 코로트론형 방전기보다 전하의 발생량이 적고, 그에 따라 본 발명의 장점인 전자 사진 프로세스가 상대적으로 지연된다. 스코로트론형 방전기는 전하의 발생량이 상대적으로 적지만, 용지(18)에 공급된 전하량을 용지(18)의 전하의 함수로서 제어할 수 있다. 다시 말하면, 화상 전사 성능이 적게 열화된다.
전사 수단(14)은 제 9 도에 도시된 바와 같은 방전 와이어(14a) 및 전사 그리드(14b)를 구비하고, 그 방전 와이어(14a)는 직경이 40㎛ 내지 80㎛인 금 도금 텅스텐 와이어로 제조되는 것이 바람직하다. 상기 실시예에서는 직경이 60㎛인 금속 도금 텅스텐 와이어를 사용하고 있다. 또 방전 와이어(14a)에 흐르는 전류는 100μA 내지 500μA가 바람직하고, 상기 실시예에서는 160μA의 전류가 사용되고 있다.
전사 그리드(14b)에 인가된 전압은 감광성 드럼(11)으로부터 용지(18)로의토너의 전사효율(η)을 최적화하도록 설정되어 있다. 상기 실시예의 접촉 대전 그리드(14a)에 인가된 전압을 700V로 설정하고 있다. 양극 코로나 방전기의 오존 발생량은 비교 가능한 음극 코로나 방전기의 오존 발생량 보다 1 자리수 적기 때문에, 방전기로 양극의 스코로트론형 방전기를 사용함으로써, 이 실시예의 오존 발생량을 감소시킬 수 있다.
토너로서는 중합화 프로세스에 의해 생성될 수 있는 중합 토너를 사용하여 잔류 토너를 감소시킴으로써 소위 메모리 현상을 억제할 수 있다. 또, 중합 토너는 입경 및 각 입자의 성분이 제어될 수 있기 때문에, 역으로 대전된 토너의 현저한 발생없이 전하의 분포 패턴을 양호하게 규정할 수 있다.
결과적으로, 중합 토너의 극성을 변화시켜서, 잔류 토너중에 존재하는 역대전 토너의 비율을 감소시킬 수 있다.
착색 분말 접촉 대전 부재(17)는 도전성 로울러, 도전성 브러시 또는 도전성 블레이드를 전형적으로 포함하지만, 상기 실시예에서는 도전성 브러시를 사용하고 있다. 도전성 브러시의 섬유의 직경은 1D 내지 10D(데니어)가 바람직한 반면에, 상기 실시예에서는 직경이 6D(데니어)인 섬유를 사용하고 있다. 도전성 브러시 섬유의 비저항은 105Ω·cm로하고 있다. 이 섬유는 제 3 도에 도시된 바와같은 파일 직물 형태이거나 제 7 도에 도시된 수자직 직물 형태이어도 좋다.
착색 분말 접촉 대전 부재(17)는 잔류 토너를 대전할 수 있는 성질 및 감광성 드럼의 표면 전위에 악영향을 미치지 않는 성질의 2개의 특성이 요구된다.
특히, 착색 분말 접촉 대전 부재(17)는 잔류 토너를 감소시키기 위하여 역의 극성을 갖는 잔류 토너를 대전하는 것이 요구된다. 일반적으로, 접촉 대전의 기구로서 두 물체의 접촉면을 통하여 전하가 이동하는 전하 주입 기구와, 방전에 의해 전하가 이동하는 방전 기구가 알려져 있지만, 접촉 대전으로는 방전 기구가 지배적이다.
방전을 일으키기 위해서는, 착색 분말 접촉 대전 부재(17)의 전위와 감광성 드럼(11)의 표면 전위간의 전위차를 착색 분말 접촉 대전 부재(17)와 감광성 드럼(11) 사이의 방전 개시 전압 이상으로 해야 한다.
제 11 도는 착색 분말 접촉 대전 부재(17)의 인가 전압과 감광성 드럼(11)의 표면 전위간의 관계를 도시하는 그래프이다. 이 그래프로부터, 인가 전압이 -550V를 초과할 경우, 감광성 드럼(11)의 표면 전위가 급격히 상승하는 것을 알 수 있다. 다시 말하면, 접촉 대전에 있어서는 방전기구가 지배적이기 때문에 방전개시 전압이 -550V 부근에서 발견된다.
게다가, 역극성 토너의 극성과 착색 분말 접촉 대전 부재(17)의 극성이 서로에 대해 역극성이기 때문에, 그들 사이의 전하의 이동이 쉽고 빠르게 일어날 수 있다.
100 매 용지에 완전 흑색으로 연속 프린트를 행하고, 착색 분말 접촉 대전 부재(17)에 인가 전압을 +500V, -500V, -1,000V의 세가지로 변화시키면서 이 때의 전 토너의 전체 소비량과 접촉 대전 수단(12)에 부착된 토너의 양을 측정한 바, 아래 표에 도시한 결과가 얻어졌다.
또한, 착색 분말 접촉 대전 부재(17)로서는 수자직 직물의 도전성 브러시를 사용하고 있다. 접촉 대전 수단(12)에 사용되는 도전성 브러시가 감광성 드럼(11)의 회전방향에 대하여 5mm의 폭을 갖는 것에 비하여, 착색분말 접촉 대전부재(17)에 사용하는 수자직 직물의 도전성 브러시는 감광성 드럼(11)의 회전방향에 대하여 약 1mm의 폭을 갖는다.
표
상기 표로부터 알 수 있는 바와 같이, 착색 분말 접촉 대전 부재(17)에 -1,000V 를 인가하여 이 접촉 대전 부재(17)에 토너의 음극성과 동극성인 전하를 부여하는 것에 의하여 그리고 감광성 드럼(11)과 착색 분말 접촉 대전 부재(17) 사이에서 방전을 발생시키는 것에 의하여 접촉 대전 수단(12)에의 토너 부착량이 감소될 수 있다.
특히, 착색 분말 접촉 대전 부재(17) 표면과 감광성 드럼(11) 표면 사이의 전위차를 방전 개시 전압 이상으로 설정하는 것에 의하여, 방전에 의해 발생한 음의 전하가 감광성 드럼(11) 표면상에 남아 있는 잔류 토너 표면으로 이동하고, 잔류 토너의 전하 분포가 음의 방향으로 이동하여, 제 3 도에 사선 영역으로 도시한 바와 같이 음으로 대전된 접촉 대전 수단(12)에 부착되기 쉬운 양의 전하를 갖는잔류 토너가 없어지고, 접촉 대전 수단(12)에의 잔류 토너의 부착이 효과적으로 억제된다.
한편, 착색 분말 접촉 대전 부재(17)에 의해 접촉 대전을 행한 경우, 감광성 드럼(11)의 표면 전위의 절대치가 증가한다. 그리고, 표면 전위의 절대치가 증가하면, 용지 인쇄면의 비노출된 영역상에 포그(fog)가 발생할 수 있다는 것이 알려져 있다. 이 포그 현상은 미국 특허 제 4,616,918호에 상세히 개시되어 있다.
이와 같은 점에 비추어 볼 때, 착색 분말 접촉 대전 부재(17)에 의해 감광성 드럼(11)의 표면 전위를 크게 변화시키는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 감광성 드럼(11)과 착색 분말 접촉 대전 부재(17)의 접촉 면적을 감소시키고 그에 의해 감광성 드럼(11)의 표면 전위가 변화되지 않도록 하려면, 수자직 직물의 도전성 브러시를 사용하는 것이 가장 좋다.
제 12 도는 착색 분말 접촉 대전 부재(17)에 인가된 전압과, 접촉 대전 수단(12)에 의해 대전한 후의 현상 위치에서의 감광성 드럼(11)의 표면 전위간의 관계를 도시하는 그래프이다. 특히, 착색 분말 접촉 대전 부재(17)에 -1,000V의 전압을 인가할 때 감광성 드럼(11)의 표면 전위가 크게 변화하지만, 착색 분말 접촉 대전 부재(17)에 -800V의 전압을 인가할 때 감광성 드럼(11)의 표면전위에서는 큰 변화가 발견되지 않는다는 것을 알았다.
따라서, 감광성 드럼(11)의 표면 전위가 변화되지 않도록 착색 분말 접촉 대전 부재(17)에 인가된 전압으로서는 착색 분말 접촉 대전 부재(17)와 감광성 드럼(11)간의 방전 개시 전압보다 높은 -550V 내지 -800V가 바람직하다는 것이 확인되었다.
이상에서는 토너의 극성과 감광성 드럼의 극성을 음(-)의 극성으로 기술하였지만, 그들이 양(+)의 극성을 가질 수도 있다. 그 때 방전 개시 전압은 +550 내지 +800V 일 것이다.
본 실시예에서 사용한 착색 분말 접촉 대전 부재(17)의 섬유 밀도는 감광성 드럼의 축방향을 따라 8,300 개/inch이다.
실험에 있어서, 감광성 드럼(11)의 축방향의 섬유 밀도가 8,300 개/inch 이하인 수자직 직물 섬유의 도전성 브러시를 착색 분말 접촉 대전부재(17)로서 사용하고, 이 대전 부재(17)에 -700V의 전압을 인가하여 인쇄율 5%의 인쇄 패턴으로 차례로 10,000 매 연속 인쇄한 바, 접촉 대전 수단(12)에 토너가 부착함으로 인한 전하 이상은 발생하지 않았다. 요컨대, 토너의 부착에 의해 접촉 대전 수단(12)의 대전 성능이 열화하는 것을 확실히 방지할 수 있고, 또 메모리 현상도 발견되지 않게 된다. -700V의 인가 전압은 감광성 드럼(11)의 표면 전위를 크게 변화시키지 않는 것과, 접촉 대전 수단(12)에의 토너의 부착을 억제하는 것의 두가지 조건을 충족시키도록 획득된 최적치였다.
본 발명에서는 음으로 대전된 전자 사진 프로세스에 관해서 전술하였지만, 양으로 대전된 전자 사진 프로세스에도 동일한 형태로 적용가능하다.
당해 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 또다른 장점과 변경을 쉽게 만들 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 도시하거나 기술한 특정 내용 및 대표적 장치에 한정되지 않는다. 따라서, 첨부된 특허청구범위 및 그의 균등물에서규정된 일반적인 발명의 취지 및 범위를 벗어남이 없이 각종 변경을 만들 수도 있다.
제 1 도는 종래의 화상 형성 장치의 감광성 드럼의 전하의 극성에 대하여 역의 극성으로 대전된 토너의 존재를 검출하기 위한 장치의 개략도,
제 2 도는 종래의 화상 형성 장치의 감광성 드럼상에 남아 있는 잔류 토너의 극성을 검출하기 위한 장치의 개략도,
제 3 도는 전사 단계후에 종래의 화상 형성 장치의 감광성 드럼상에 남아 있는 잔류 토너의 전하의 분포를 도시하는 그래프,
제 4 도는 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 바람직한 실시예의 구성에 대한 개략적인 블록도,
제 5 도는 본 발명에 따른 화상 형성 장치용으로 사용될 수 있는 감광성 드럼의 개략적인 단면도,
제 6 도는 본 발명에 따른 화상 형성 장치용으로 사용될 수 있는 다른 감광성 드럼의 개략적인 단면도,
제 7 도는 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 접촉 대전 수단의 개략적인 사시도,
제 8A 도 내지 제 8D 도는 제 4 도의 화상 형성 장치의 실시예의 반전 현상 프로세스를 도시하는 개략도,
제 9 도는 제 4 도의 화상 형성 장치의 실시예의 전사 수단의 개략적인 사시도,
제 10 도는 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 착색 분말 접촉 대전 부재용으로 사용될 수 있는 도전성 브러시의 개략도,
제 11 도는 제 4 도의 화상 형성 장치 실시예의 착색 분말 접촉 대전 부재에 인가된 전압과 감광성 드럼의 표면 전위간의 관계를 도시하는 그래프,
제 12 도는 제 4 도의 화상 형성 장치의 실시예의 착색 분말 접촉 대전 부재에 인가된 전압과 현상 위치에서의 감광성 드럼의 표면 전위간의 관계를 도시하는 그래프.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 감광성 드럼(정전 잠상 보유체) 12 : 접촉 대전 수단
13 : 현상 수단 14 : 전사 수단
15 : 제전 수단 16 : 노광 수단
17 : 착색 분말 접촉 대전 부재 18 : 용지(기록 매체)

Claims (10)

  1. 화상 형성 장치에 있어서,
    정전 잠상 보유체와;
    상기 정전 잠상 보유체와 접촉하여, 상기 정전 잠상 보유체를 대전하는 접촉 대전 수단과;
    상기 접촉 대전 수단에 의해 대전된 상기 정전 잠상 보유체를 광에 노출시켜서 그상에 정전 잠상을 형성하는 노광 수단과;
    상기 노광 수단에 의해 상기 정전 잠상 보유체에 형성된 정전 잠상을 착색 분말에 의해서 가시화하는 현상 수단과;
    상기 현상 수단에 의해 가시화된 상을 기록 매체상으로 전사하는 전사 수단과;
    상기 접촉 대전 수단과 상기 전사 수단 사이에 배치되며, 상기 정전 잠상 보유체의 표면에 잔류한 잔류 착색 분말과 접촉하여 그 착색 분말을 상기 접촉 대전 수단의 전하의 극성과 동 극성으로 대전하도록 설계된 착색 분말 접촉 대전 부재를 포함하는
    화상 형성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 착색 분말 접촉 대전 부재에 대하여, 현상 위치에서의 상기 정전 잠상보유체의 전위에 영향을 주지 않고, 또 상기 착색 분말 접촉 대전 부재와 상기 정전 잠상 보유체 사이의 전위차가 상기 착색 분말 접촉 대전 부재와 상기 정전 잠상 보유체간의 방전 개시 전압 이상으로 되는 전압을 인가한 화상 형성 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 착색 분말 대전 부재가 수자직 직물로 직조된 도전성 섬유를 포함하는 도전성 브러시인 화상 형성 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 착색 분말 접촉 대전 부재와 상기 정전 잠상 보유체 사이에 인가된 전압이 -550 내지 -800V인 화상 형성 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 착색 분말 접촉 대전 부재와 상기 정전 잠상 보유체 사이에 인가된 전압이 +550 내지 +800V인 화상 형성 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 착색 분말 접촉 대전 부재는 도전성 섬유를 포함하는 도전성 브러시이고, 각 섬유는 1D 내지 10D(데니어)의 직경과 105Ω·cm의 비저항을 갖는 화상 형성장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 도전성 브러시는 수자직 직물로 상기 정전 잠상 보유체의 축방향을 따라 8,300 개/inch의 밀도로 직조된 도전성 섬유를 포함하는 화상 형성 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉 대전 수단은 도전성 섬유를 포함하는 도전성 브러시이고, 각 섬유는 1D 내지 10D(데니어)의 직경과 104Ω·cm 내지 108Ω·cm의 비저항을 갖고, 각 섬유는 5,000 개/inch2내지 25,000 개/inch2의 밀도로 배열된 화상 형성 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전사 수단은 스코로트론 방전기(a scorotron discharger)인 화상 형성 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전사 수단은 40㎛ 내지 80㎛의 직경을 갖는 금 도금 텅스텐 방전 와이어와 전사 그리드를 포함하는 화상 형성 장치.
KR1019950040018A 1994-11-08 1995-11-07 화상형성장치 KR100367265B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP94-273988 1994-11-08
JP27398894 1994-11-08
JP95-243391 1995-09-21
JP07243391A JP3113803B2 (ja) 1994-11-08 1995-09-21 画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR960018787A KR960018787A (ko) 1996-06-17
KR100367265B1 true KR100367265B1 (ko) 2004-04-21

Family

ID=26536229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019950040018A KR100367265B1 (ko) 1994-11-08 1995-11-07 화상형성장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5678142A (ko)
EP (1) EP0712057B1 (ko)
JP (1) JP3113803B2 (ko)
KR (1) KR100367265B1 (ko)
DE (1) DE69522899T2 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005250380A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
US7092649B2 (en) 2004-03-31 2006-08-15 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Charging device and image forming apparatus provided therewith
JP2007034258A (ja) * 2005-03-16 2007-02-08 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP2006337394A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置
JP4868834B2 (ja) * 2005-11-28 2012-02-01 京セラミタ株式会社 画像形成装置及び画像形成方法
US7860420B2 (en) 2005-12-05 2010-12-28 Canon Kabushiki Kaisha Cleaner-less image forming apparatus
JP4840288B2 (ja) 2006-11-14 2011-12-21 株式会社デンソー 燃料噴射装置及びその調整方法
JP7243369B2 (ja) * 2019-03-27 2023-03-22 ブラザー工業株式会社 現像方法および画像形成装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6033578A (ja) * 1983-08-04 1985-02-20 Toshiba Corp 現像装置
JP2635780B2 (ja) * 1989-10-13 1997-07-30 株式会社東芝 画像形成装置
US5066982A (en) * 1989-03-31 1991-11-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Cleaner-less image forming apparatus
JP2633691B2 (ja) * 1989-07-31 1997-07-23 株式会社東芝 画像形成装置
JP2633711B2 (ja) * 1990-05-15 1997-07-23 株式会社東芝 画像形成装置
JP2856506B2 (ja) * 1990-05-31 1999-02-10 株式会社東芝 記録装置
JPH0483284A (ja) * 1990-07-26 1992-03-17 Toshiba Corp 画像形成装置
JP2665408B2 (ja) * 1991-04-10 1997-10-22 株式会社テック 接触帯電方法
JP2619154B2 (ja) * 1991-06-28 1997-06-11 株式会社東芝 画像形成装置
JP3002580B2 (ja) * 1991-10-21 2000-01-24 東芝テック株式会社 記録装置
JP2880356B2 (ja) * 1991-10-30 1999-04-05 沖電気工業株式会社 画像形成装置及び画像形成方法
JP3083907B2 (ja) * 1992-05-13 2000-09-04 沖電気工業株式会社 画像形成装置
US5438397A (en) * 1994-03-24 1995-08-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
DE69522899D1 (de) 2001-10-31
US5678142A (en) 1997-10-14
JP3113803B2 (ja) 2000-12-04
EP0712057A1 (en) 1996-05-15
KR960018787A (ko) 1996-06-17
EP0712057B1 (en) 2001-09-26
DE69522899T2 (de) 2002-03-28
JPH08190269A (ja) 1996-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0508355B1 (en) Device for charging a photosensitive body
JP3074037B2 (ja) 画像形成方法
KR100367265B1 (ko) 화상형성장치
KR960005476B1 (ko) 기록장치
US7031641B2 (en) Image-forming apparatus having pre-charge exposure device for image carrier
JPH1010943A (ja) 負摩擦帯電性トナー粒子を清掃する装置及び方法
JPH1010942A (ja) 予備清掃無しで負摩擦帯電性トナーを清掃する装置及び方法
JP2002169358A (ja) 接触帯電装置
JP2006030994A (ja) ２個のピンアレイを有する電子写真荷電装置
JPH02123379A (ja) 感光体の縁を現像しない現像方法及び装置
JP3140313B2 (ja) 多色画像形成装置
JP3738452B2 (ja) 画像形成装置
JPH04275569A (ja) 帯電装置
JP3005410B2 (ja) 画像形成装置
JP2881128B2 (ja) 画像形成装置
JP2518826Y2 (ja) 電子写真式画像形成装置における帯電器
JPH0483284A (ja) 画像形成装置
JPH01191171A (ja) 画像形成装置
JPH0844154A (ja) 多色画像形成装置
JPH06289688A (ja) 帯電装置、及び同装置を備える電子写真装置
JPH0822162A (ja) 電子写真装置
JPH01191177A (ja) 画像形成装置
JP2018185451A (ja) 画像形成装置
JPH06308871A (ja) 画像形成装置
JPH01191176A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20111202

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121130

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee