KR100477675B1

KR100477675B1 - 습식화상형성장치

Info

Publication number: KR100477675B1
Application number: KR10-2002-0065841A
Authority: KR
Inventors: 박우용
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2002-10-28
Publication date: 2005-03-21
Also published as: KR20040037373A

Abstract

개시된 습식화상형성장치는, 정전잠상이 형성되는 감광체와, 정전잠상을 현상제로 현상하여 토너화상을 형성시키는 현상기와, 감광체로부터 토너화상을 전달받아 기록매체로 전달하는 전사기를 포함하며, 이 전사기는, 감광체로부터 토너화상을 전달받는 것으로서 기록매체를 향하는 주행방향으로 하향경사지게 설치되어 무한궤도를 주행하는 중간전사체와, 중간전사체를 사이에 두고 감광체와 대면되게 설치되는 전사백업롤러를 포함한다. 이와 같은 구성에 의하면, 중간전사체에 의해 전사롤러로 이송되는 토너화상의 토너농도변화를 최소화함으로써 기록매체로 토너화상을 전사하는 전사롤러의 전사효율을 높일 수 있으며 화상의 인쇄품질을 향상시킬 수 있다.

Description

습식화상형성장치{Liquid type electrophotographic image forming apparatus}

본 발명은 습식화상형성장치에 관한 것으로서, 특히 감광매체에 형성된 토너화상을 중간전사체에 전사한 후에 다시 기록매체로 전사하는 전사기를 구비한 습식화상형성장치에 관한 것이다.

일반적으로 습식 화상형성장치는, 감광체에 광을 주사하여 원하는 이미지에 해당하는 정전잠상(electrostatic latent image)을 형성하고, 상기 정전잠상을 현상제로 현상하여 토너화상을 형성한 후 이 토너화상을 기록매체에 전사하여 정착시킴으로써 화상을 인쇄하는 장치를 말한다. 특히, 칼라화상형성장치의 경우에는 각각 시안(C:cyan), 마젠타(M:magebta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상에 대응되는 다수의 감광체와 현상기를 구비한다. 칼라화상형성장치의 경우, 각 색상의 토너화상을 서로 중첩되게 형성할 필요가 있는데, 이를 위해서 현상된 각 색상의 토너화상을 감광체로부터 중간전사체로 차례로 중첩 전사시켜 칼라토너화상을 형성한다. 그런 다음 이 칼라 토너화상을 기록매체로 전사하여 정착시킨다.

도 1은 종래의 습식 칼라화상형성장치의 일 예를 도시한 것이다.

도 1을 보면, 순환주행되는 전사벨트(10)가 수직으로 설치된다, 전사벨트(10)는 두 개의 지지롤러(21)(22)에 의해 상하 양측이 지지되어 회전된다. 전사벨트(10)의 우측으로는 4개의 감광체(30C,30M,30Y,30K)가 배치되고 각 감광체(30C,30M,30Y,30K)에는 현상기(40C,40M,40Y,40K)가 각각 배치된다. 도 1에서는 감광체(30)와 현상기(40)가 하나의 유닛으로 구성되어 있다. LSU(laser scanning unit)(50)는 광주사기로서, 감광체(30)에 화상정보에 대응되는 광을 주사하여 정전잠상을 형성한다. 전사백업롤러(60)는 전사벨트(10)를 사이에 두고 감광체(30)와 대면되게 설치된다. 전사백업롤러(60)에는 감광체(30)상의 토너화상이 전사벨트(10)로 부착되도록 정전인력을 부여하기 위해 바이어스전압이 인가된다. 참조부호 80은 토너화상을 기록매체에 정착시키는 정착기를 표시한다.

도 2는 도 1의 Ⅰ부를 상세히 도시한 것이다.

도 2를 보면, LSU(50)에 의해 감광체(30)상에 형성된 정전잠상에 현상기(40)로부터 공급된 현상제가 부착된다. 습식 화상형성장치에 사용하는 현상제는 액상의 캐리어에 소정의 색상을 내는 토너입자가 분산되어 있는 것이다. 감광체(30)에 형성된 토너화상(Ti1)은 토너와 액상의 캐리어가 포함된 것이다. 이 토너화상(Ti1)가 전사벨트(10)와 감광체(30)가 대면되고 있는 전사닙(nip)에 진입되면, 전사백업롤러(60)에 인가된 바이어스전압에 의해 전사벨트(10)쪽으로 전사된다. 전사백업롤러(30)에는 감광체(30)쪽으로 압착력(F)이 인가되어 있어, 감광체(30)와 전사벨트(10)가 전사백업롤러(60)에 의해 눌려진다. 따라서, 전사닙에서는 도 2에 도시된 바와 같이 액상의 캐리어(C)가 토너화상(Ti1)으로부터 일부 분리되는 현상이 발생된다. 분리된 캐리어(C)는 액체이므로 도 2의 화살표시 A와 같이 중력에 의해 아래로 흐르게 된다. 따라서, 전사닙을 벗어난 토너화상(Ti2)의 토너농도는 감광체(30)상에 부착되어 전사닙으로 인입되는 토너화상(Ti1)의 토너농도보다 높아지게 된다.

전사닙을 벗어난 토너화상(Ti2)은 지지롤러(21)와 대면되어 전사벨트(10)에 접촉된 전사롤러(70)와 전사벨트(10)와의 사이를 통과하는 기록매체(S)에 다시 전사된다.

습식화상형성장치에서는, 토너화상이 전사벨트(10)로부터 기록매체로 전사될 때의 전사효율을 극대화하기 위해 기록매체로 전사될 당시의 토너화상의 토너농도를 적절히 유지할 필요가 있다. 이를 위해 현상기(40)에 최초로 수용된 현상제의 토너농도를 최적의 전사효율을 얻을 수 있는 값으로 조절한다. 그런데, 상술한 바와 같이 전사백업롤러(60)의 가압력에 의해 전사닙에서 토너와 액체 캐리어가 분리되어 아래쪽으로 흐르면, 전사롤러(70)로 인입되는 토너화상의 토너농도가 높아지게 된다. 따라서, 기록매체로의 전사효율이 낮아져서 화상품질이 열화되는 문제가 발생된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 분리된 액체 캐리어가 중간전사체에 의해 이송되는 토너화상을 따라 흐를 수 있도록 함으로써 전사롤러 쪽으로 인입되는 토너화상의 농도가 변화되지 않도록 개선된 습식화상형성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 습식화상형성장치는, 정전잠상이 형성되는 감광체; 상기 정전잠상을 현상제로 현상하여 토너화상을 형성시키는 현상기; 상기 감광체로부터 상기 토너화상을 전달받아 기록매체로 전달하는 전사기;를 포함하며, 상기 전사기는, 상기 감광체로부터 토너화상을 전달받는 것으로서, 상기 기록매체를 향하는 주행방향으로 하향경사지게 설치되어 무한궤도를 주행하는 중간전사체; 상기 중간전사체를 사이에 두고 상기 감광체와 대면되게 설치되는 전사백업롤러;를 포함한다.

상기 감광체와 상기 전사백업롤러를 설치함에 있어서, 상기 감광체와 상기 전사백업롤러의 중심을 연결하는 선이 상기 중간전사체면에 수직이 되도록 하는 것이 바람직하다.

이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 습식 칼라화상형성장치의 일 실시예를 도시한 것이다.

도 3을 보면, 전사벨트(110)와, 감광체(130)와, 현상기(140)가 도시되어 있다. 전사벨트(110)는 감광체(130)로부터 토너화상을 전달받아 기록매체로 전달하는 중간전사체로서, 두 개의 지지롤러(121)(122)에 의해 지지되어 무한궤도를 주행한다. 전사벨트(110)는 도면의 우측, 즉 그 주행방향(B)으로 하향 경사지게 설치된다. 본 실시예에서는 경사각(θ)을 10°로 선정하였으나, 반드시 이에 한하는 것은 아니다. 현상제는 종류에 따라 흐름성이 달라지므로 현상제의 종류에 맞추어 경사각을 적절히 선정할 수 있다.

전사벨트(110)의 하방에는 각각 시안(C:cyan), 마젠타(M:magebta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상에 대응되는 4개의 감광체(130C,130M,130Y,130K)가 설치된다. 각 감광체(130C,130M,130Y,130K)는 전사벨트(110)와 접촉되어 있다. 전사벨트(110)를 사이에 두고 각 감광체(130C,130M,130Y,130K)와 대면되는 위치에 전사백업롤러(160)가 설치된다. 전사백업롤러(160)는 감광체(130)쪽으로 가압되어 있으며, 전사백업롤러(160)에는 감광체(130)에 형성된 토너화상이 전사벨트(110)로 부착될 수 있도록 정전인력을 부여하기 위해 바이어스전압이 인가된다. 도 3의 Ⅱ부를 상세히 도시한 도 4에 도시된 바와 같이, 전사백업롤러(160)와 감광체(130)는 전사벨트(110) 면에 대해 수직되도록, 다시 말하면, 감광체(130)의 중심과 전사백업롤러(160)의 중심을 연결하는 선이 전사벨트(110)와 수직되도록 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 전사백업롤러(160)에 인가되는 가압력(F)의 방향은 감광체(130)의 중심을 향하는 것이 바람직하다.

시안(C:cyan), 마젠타(M:magebta), 옐로우(Y:yellow), 블랙(K:black) 색상의 현상제가 각각 수용된 4개의 현상기(140C,140M,140Y,140K)가 대응되는 감광체(130C,130M,130Y,130K)에 인접되게 설치된다. 현상기(140)에는 현상제를 감광체(130)에 공급하는 현상롤러(141)가 구비되어 있다.

LSU(150)는 각 색상의 화상정보를 광신호로 변환하여 감광체(130)에 주사하는 광주사기로서, 각 감광체(130C,130M,130Y,130K)에 대해 하나씩 모두 4개가 설치된다.

전사롤러(170)는 전사벨트(110)를 사이에 두고 지지롤러(121)와 대면되게 설치된다. 전사롤러(170)와 전사벨트(110)와의 사이로는 기록매체(S)가 통과된다. 전사롤러(170)에는 전사벨트(110)에 부착된 토너화상이 기록매체(S)로 전사될 수 있도록 정전인력을 제공하는 바이어스전압이 인가된다.

이제, 이와 같은 구성에 의한 작용효과를 설명한다.

감광체(130)가 회전되기 시작하면, 도시되지 않은 대전수단에 의해 각 감광체(130)의 표면이 일정한 전위를 가지도록 대전된다. 대전된 감광체(130)에 LSU(150)로부터 각 색상의 화상정보에 대응되는 광이 주사되면, 광이 주사된 부분과 그렇지 않은 부분과의 사이에 전위차가 발생되며, 이 전위차에 의해 감광체(130)상에는 눈에 보이지는 않지만 인쇄하고자 하는 화상에 해당되는 정전기적 이미지(image)인 정전잠상이 형성된다.

정전잠상은 현상기(140)로부터 공급된 현상제에 의해 현상된다. 현상기(140)에는, 도시되지는 않았지만, 수용된 현상액을 현상롤러(141)에 부착시키는 디포지트롤러(deposit roller)와 현상롤러(141)에 부착되는 현상제의 양을 규제하는 규제수단과, 감광체(130)로 현상제를 공급한 후에 현상롤러(130)의 표면에 묻은 현상제를 제거하는 크리닝수단이 구비될 수 있다. 디포지트롤러에 의해 현상롤러(141)에 부착된 현상제는 규제수단에 의해 그 부착량이 규제된 후에 감광체(130)와 현상롤러(141) 사이의 현상닙에 접근된다. 현상롤러(141)에는 현상제를 감광체(130)쪽으로 부착시키기 위한 현상바이어스가 인가되어 있다. 따라서, 현상제는 현상바이어스의 정전기적 힘에 의해 감광체(130)의 정전잠상으로 부착되어 토너화상을 형성한다. 습식화상형성장치에 사용되는 현상제는 액상의 캐리어에 토너입자가 분산된 것으로서, 토너입자뿐 아니라 캐리어까지 감광체(130)에 함께 부착된다.

감광체(130)의 표면에 형상된 토너화상은 감광체(130)가 회전됨에 따라 전사벨트(110)와 감광체(130)가 대면된 전사닙으로 접근된다. 전사벨트(110)는 감광체(130)의 선속도와 같은 속도로 주행된다. 이 때에는 화상은 일대일로 인쇄된다. 전사벨트(110)의 주행속도가 감광체(130)의 선속도보다 빠르면 화상은 길이방향으로 축소되어 인쇄되며, 그 반대의 경우에는 길이방향으로 확대되어 인쇄된다.

도 5는 도 3의 Ⅲ부를 상세히 도시한 것이다. 도 5를 보면, 전사백업롤러(160)에 인가된 바이어스전압에 의해 토너화상(Ti1)이 감광체(130)로부터 전사벨트(110)로 옮겨진다. 감광체(130)에 형성된 토너화상(Ti1)은 토너입자와 캐리어가 혼합된 상태이다. 이 토너화상(Ti1)이 전사벨트(110)로 옮겨지면서 전사백업롤러(160)의 가압력(F)에 의해 전사벨트(110)와 감광체(130)와의 사이에서 압착되어 액상의 캐리어(c)와 토너입자가 분리된다.

도 1에 도시된 종래의 습식화상형성장치에서는 전사벨트(10)가 수직방향으로 설치되어 있고, 또 감광체(30)와 대면된 쪽이 상향 주행되고 있다. 따라서, 자중에 의해 캐리어가 아래로 흐르면 분리된 토너입자만이 전사롤러(70)쪽으로 이송되게 되어 토너화상의 토너농도가 높아진다.

하지만, 본 발명에 따른 습식화상형성장치에 의하면, 전사벨트(110)가 주행방향으로 하향경사지게 설치되어 있다. 그러므로, 토너입자와 분리된 캐리어(c)는 자중에 의해 경사진 전사벨트(110)를 따라 전사벨트(110)의 주행방향으로 흐르게 된다. 따라서, 일단 토너입자와 분리된 캐리어가 다시 토너입자와 섞이게 되어 전사롤러(170)로 이송되는 토너화상(Ti2)의 토너농도변화를 최소화할 수 있다.

본 실시예에서는 전사롤러(170)에서 최대의 전사효율를 얻기 위한 토너화상의 토너농도를 30%solid 정도로 설정하였다. 하지만, 이 토너농도는 습식화상형성장치의 인쇄속도와 전사롤러(170)에 인가되는 바이어스의 크기 등에 의해 영향을 받으므로 일의적으로 결정되는 것은 아니다.

이렇게 하여, 전사롤러(170)쪽으로 이송된 토너화상은 전사롤러(170)에 인가되는 바이어스전압에 의해 급지수단(190)으로부터 공급되어 전사롤러(170)와 전사벨트(110) 사이를 통과하는 기록매체(S)로 전사되고, 다시 정착기(180)에서 열과 압력에 의해 기록매체(S)에 고착됨으로써 화상의 인쇄가 완료된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 습식화상형성장치에 의하면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

중간전사체를 주행방향으로 하향 경사지게 설치함으로써 전사백업롤러의 가압력에 의해 토너입자와 분리된 캐리어가 자중에 의해 토너입자와 함께 흐르도록 함으로써 중간전사체에 의해 전사롤러로 이송되는 토너화상의 토너농도변화를 최소화할 수 있다. 따라서, 기록매체로 토너화상을 전사하는 전사롤러의 전사효율을 높일 수 있으며, 화상의 인쇄품질을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

도 1은 종래의 습식 칼라화상형성장치의 일 예를 도시한 단면도.

도 2는 도 1의 Ⅰ부를 상세히 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 습식 칼라화상형성장치의 일 실시예를 도시한 단면도.

도 4는 도 3의 Ⅱ부를 상세히 도시한 도면.

도 5는 도 3의 Ⅲ부를 상세히 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110......전사벨트 121,122......지지롤러

130......감광체 140......현상기

150......LSU 160......전사백업롤러

170......전사롤러 180......정착기

190......급지수단 Ti1,Ti2......토너화상

C......캐리어

Claims

정전잠상이 형성되는 적어도 하나의 감광체;

상기 정전잠상을 액상의 캐리어에 토너입자가 분산된 현상제로 현상하여 토너화상을 형성시키는 적어도 하나의 현상기;

상기 감광체로부터 상기 토너화상을 전달받아 기록매체로 전달하는 전사기;를 포함하며,

상기 전사기는,

상기 감광체로부터 토너화상을 전달받는 것으로서, 그 주행방향으로 수평방향에 대하여 소정 각도 하향경사지게 설치되어 무한궤도를 주행하는 중간전사체;

상기 중간전사체를 사이에 두고 상기 감광체와 대면되게 설치되는 전사백업롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 감광체와 상기 전사백업롤러의 중심을 연결하는 선은 상기 중간전사체면에 수직한 것을 특징으로 하는 습식 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 중간전사체로 전사된 토너화상의 토너농도는 30%solid인 것을 특징으로 하는 습식 화상형성장치.
제1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 중간전사체의 경사각도는 10도인것을 특징으로 하는 습식화상형성장치.
정전잠상이 형성되는 적어도 하나의 감광체;

상기 정전잠상을 액상의 캐리어에 토너입자가 분산된 현상제로 현상하여 토너화상을 형성시키는 적어도 하나의 현상기;

상기 감광체로부터 상기 토너화상이 전사되는 전사벨트;를 포함하며,

상기 전사벨트는 전사과정에서 토너입자와 분리된 상기 캐리어가 자중에 의하여 흘러서 다시 상기 토너입자와 섞여서 토너화상의 농도변화를 최소화할 수 있도록 그 주행방향으로 수평방향에 대하여 소정 각도 하향경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 습식 화상형성장치.