KR100512724B1 - 액상현상제 및 이를 사용한 습식화상형성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액상캐리어와 상기 액상캐리어에 혼합된 토너를 가지고, 습식화상형성장치에 공급되는 액상현상제에 관한 것으로서, 큰 거칠기를 갖는 용지에 대응하도록 상기 토너의 직경이 대략 0.5㎛에서 7㎛인 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 상대적으로 큰 거칠기를 갖는 용지에 화상을 형성하는 경우도 화상영역에 부분적으로 액상현상제가 누락되는 것을 방지할 수 있다.

Description

액상현상제 및 이를 사용한 습식화상형성장치{ LIQUID DEVELOPER AND WET IMAGE FORMING APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은, 액상현상제 및 이를 사용한 습식화상형성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 상대적으로 큰 거칠기를 갖는 용지에 대응할 수 있는 액상현상제 및 이를 갖는 습식화상형성장치에 관한 것이다.

일반적으로, 화상형성장치는 정전잠상(Latent Electrostatic Image)이 형성되는 감광매체에 현상제를 현상시킨 후, 이렇게 현상된 현상제를 전사매체를 통해 용지에 전사시킴으로써 원하는 화상을 용지에 인쇄시킨다.

이러한 화상형성장치는 레이져 빔 프린터(Laser Beam Printer), LED프린터 및 디지털 복사기 등의 다양한 분야에서 사용되고 있다. 그리고, 화상형성장치는 사용되는 현상제의 종류에 따라 건식화상형성장치 및 습식화상형성장치로 분류된다.

건식화상형성장치는 분말형상의 토너(Toner)를 현상제로 사용하며, 이러한 현상제를 건식현상제라 한다. 그리고, 습식화상형성장치는 액상캐리어에 혼합된 토너를 현상제로 사용하며, 이러한 현상제를 액상현상제라 한다.

그리고, 이러한 화상형성장치에 사용되는 용지는 두께, 표면 거칠기 및 전기적 저항 등에 따라 다양한 종류로 분류되며, 각 화상형성장치의 특성에 따라 그 사용에 제한이 있다.

즉, 건식화상형성장치의 경우에는 전기적저항 편차에 민감하게 반응하기 때문에 전기적 저항을 고려하여 용지를 선택하게 된다. 그리고, 습식화상형성장치의 경우에는 휘발성이 있는 액상캐리어를 포함하는 액상현상제를 사용하기 때문에 전기적 저항에는 민감하지 않으나, 용지에 전사되기 위해 전사벨트와 같은 전사매체에 전사된 액상현상제의 두께가 건식현상제의 두께보다 훨씬 얇기 때문에 용지의 표면 거칠기에 민감하게 반응한다. 그리고, 이러한 용지의 표면 거칠기는 용지의 산과 골 사이의 거리로 나타낸다.

그리고, 습식화상형성장치의 전사매체에 전사된 액상현상제의 두께가 건식화상형성장치보다 얇다는 것은 그 만큼 소모되는 현상제의 량을 줄일 수 있으므로, 이는 습식화상형성장치의 장점이 될 수 있다.

이하 본 명세서에서는 액상현상제 및 이를 사용한 습식화상형성장치에 대하여 설명하도록 하겠다.

종래의 습식화상형성장치는 정전잠상이 형성되는 감광체와, 감광체 상의 정전잠상에 액상현상제를 현상시키는 현상장치와, 감광체에 현상된 현상제를 용지에 전사시키기 위한 전사벨트와 같은 전사매체 등을 포함한다.

액상현상제는 액상캐리어 및 이러한 액상캐리어에 혼합된 토너를 포함한다. 이러한 토너는 전사된 용지의 화상이 선명하도록 가능한 작은 것을 사용하게 되는데, 종래의 액상현상제에 사용되는 토너의 직경은 대략 0.1㎛ 에서 0.4㎛ 정도이며, 액상현상제의 제작공정에 따라 0.1㎛이하의 직경을 가지는 토너도 존재할 수 있음은 물론이다. 그리고, 이러한 토너를 갖는 액상현상제가 전사벨트에 전사될 경우의 액상현상제의 두께는 대략 6㎛ 정도이다. 또한, 전사벨트에 전사된 액상현상제는 대략 70%의 액상캐리어와 대략 30%의 토너로 마련된다.

그러나, 이러한 종래의 습식화상형성장치는 도 1에 도시된 바와 같이 전사벨트(131)에 전사된 액상현상제(105)의 두께(105a)가 얇으므로 용지(103)의 산(103a)과 골(103b) 사이의 길이(103c)가 긴 상대적으로 큰 거칠기를 갖는 용지(103)를 사용하여 화상을 출력할 경우, 용지(103)의 골(103b) 부분까지 액상현상제(105)가 도달하지 못해 용지(103)의 화상영역에 부분적으로 액상현상제(105)가 누락되는 보이드(void)(106)가 발생되는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상대적으로 큰 거칠기를 갖는 용지에 화상을 형성하는 경우도 화상영역에 부분적으로 누락되는 것을 방지할 수 있는 액상현상제 및 이를 사용한 습식화상형성장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 액상캐리어와 상기 액상캐리어에 혼합된 토너를 가지고, 습식화상형성장치에 공급되는 액상현상제에 있어서, 큰 거칠기를 갖는 용지에 대응하도록 상기 토너의 직경이 대략 0.5㎛에서 7㎛인 것을 특징으로 하는 액상현상제에 의해 달성된다.

상기 토너의 평균직경은 대략 3㎛이상인 것이 바람직하다.

상기 용지의 거칠기는 대략 10㎛에서 20㎛ 사이인 것이 바람직하다.

상기 용지의 거칠기는 대략 16㎛인 것이 바람직하다.

한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따라, 화상정보에 대응하는 정전잠상이 형성되는 감광체와; 제1항 내지 제4항 중 어느 하나에 따른 액상현상제와; 상기 액상현상제를 상기 정전잠상에 현상시키는 현상유닛과; 상기 감광체 상에 현상된 상기 액상현상제가 화상이 형성되도록 전사되는 전사벨트와; 상기 전사벨트 상의 화상을 용지에 전사시키기 위한 전사롤러를 포함하며, 상기 전사벨트에 전사되는 상기 액상현상제의 두께를 상기 용지의 거칠기와 대략 일치되게 형성하는 것을 특징으로 하는 습식화상형성장치에 의해 달성될 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 습식화상형성장치(1)는 정전잠상(Latent Electrostatic Image)이 형성되는 복수의 감광체(11)를 갖는 감광체부(10)와, 각 감광체(11) 상의 정전잠상에 액상현상제(5)를 현상시키는 현상장치부(20)와, 감광체(11)에 현상된 액상현상제(5)를 용지(3)에 전사시켜 화상을 형성하기 위한 전사부(30)와, 용지(3)를 전사부(30)로 공급하기 위한 급지부(미도시)와, 화상이 형성된 용지(3)를 배출하기 위한 배지부(미도시)를 포함한다.

이하 본 발명은 복수의 감광체(11)를 구비한 칼라용 습식화상형성장치(1)를 일예로 하여 설명하도록 한다.

감광체부(10)는 소정간격 이격된 복수의 감광체(11)와, 각 감광체(11)를 클리닝(Cleaning)하는 복수의 클리닝부(13)와, 각 감광체(11)의 정전잠상에 현상된 액상현상제(5)를 전사한 후에 각 감광체(11)의 대전상태를 중화시키는 제전장치(미도시)와, 각 감광체(11)에 정전잠상을 형성하기 전에 중화된 각 감광체(11)의 표면을 대전시키는 대전장치(미도시)와, 대전된 각 감광체(11)의 표면에 주어진 광을 주사하여 정전잠상을 형성하는 광주사유닛(미도시)을 갖는다.

감광체(11)는 드럼형상이며, 화상을 구성하는 색상별 이미지에 대응하는 정전잠상(Latent Electrostatic Image)이 형성되도록 4개가 마련된다. 그리고, 각각의 감광체(11)는 블랙(Black)이미지에 대응하는 정전잠상이 형성되는 블랙감광체와, 사이안(Cyan)이미지에 대응하는 정전잠상이 형성되는 사이안감광체와, 마젠타(Magenta)이미지에 대응하는 정전잠상이 형성되는 마젠타감광체와, 옐로우(Yellow)이미지에 대응하는 정전잠상이 형성되는 옐로우감광체인 것이 바람직하다.

클리닝부(13)는 각 감광체(11)에 현상된 액상현상제(5)를 전사시킨 후 남은 액상현상제(5)를 제거하는 역할을 하며, 이러한 클리닝부(13)역시 각 감광체(11)에 대응하여 4개가 마련되는 것이 바람직하다.

현상장치부(20)는 각 감광체(11)에 대응하여 각 감광체(11)에 형성된 정전잠상을 현상시키도록 색상별 액상현상제(5)를 공급하는 4개의 현상유닛(21)과, 각 감광체(11)와 접촉하여 각 감광체(11)에 색상별 액상현상제(5)를 현상시키도록 각 현상유닛(21) 및 각 감광체(11) 사이에 마련된 4개의 현상롤러(23)를 갖는다.

전사부(30)는 각 감광체(11) 상에 현상된 액상현상제(5)가 정해진 위치에 정확하게 중첩되어 소정의 칼라 화상이 전사되는 전사벨트(31)와, 전사벨트(31)의 내측에 접촉가능하게 마련되어 전사벨트(31)가 소정의 형태를 유지할 수 있도록 하는 복수의 롤러(35,37,39)와, 전사벨트(31)의 외측에 접촉가능하게 마련되어 전사벨트(31) 상에 존재하는 칼라 화상을 용지(3)에 전사하는 전사롤러(33)와, 각 감광체(11) 및 전사롤러(33)와 접하는 각 롤러에 정전기력을 발생하기 위해 전압을 인가하는 복수의 전원부(51,53)를 포함한다.

전사벨트(33)는 경도가 70이상인 재질로 마련되는 것이 바람직하다.

롤러(35,37,39)는 각 감광체(11)에 현상된 액상현상제(5)가 전사벨트(31)의 주어진 위치에 정확하게 전사되고 전사벨트(31)에 전사된 칼라화상이 용지(3)에 정확하게 전사되도록 전사벨트(31)를 구동하는 구동롤러(35)와, 전사벨트(31)를 사이에 두고 각 감광체(11)와 접하여 각 감광체(11)에 현상된 액상현상제(5)를 전사벨트(31)에 전사하기 위한 4개의 제1전사백업롤러(37)와, 전사벨트(31)를 사이에 두고 전사롤러(33)와 접하여 전사벨트(31)에 전사된 칼라화상을 용지(3)에 전사하기 위한 제2전사백업롤러(39)를 갖는다.

전사롤러(33)는 제2전사백업롤러(39)와의 사이에 마련된 전사벨트(31) 및 용지(3)를 소정 가압하며, 접지부(34)에 의해 접지된다. 이러한 전사롤러(33) 및 제2전사백업롤러(39) 사이의 소정의 가압력은 전사벨트(31)에 전사된 칼라화상이 용지(3)에 전사될 수 있을 정도인 것이 바람직하다.

전원부(51,53)는 각 제1전사백업롤러(37)에 소정의 전압을 인가하기 위한 4개의 제1전원부(51)와, 제2전사백업롤러(39)에 소정의 전압을 인가하기 위한 제2전원부(53)를 갖는다. 그리고, 제1전원부(51)로부터 공급되는 소정의 전압은 각 감광체(11)에 현상된 액상현상제(5)가 전사벨트(31)에 전사될 수 있을 정도의 정전기력을 발생하는 전압인 것이 바람직하다. 또한, 제2전원부(53)로부터 공급되는 소정의 전압은 전사벨트(31)에 전사된 칼라화상이 용지(3)에 전사될 수 있을 정도의 정전기력을 발생하는 전압인 것이 바람직하다.

도 5는 용지(3) 표면의 거칠기를 나타낸 확대 단면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 용지(3) 표면의 거칠기는 용지(3)의 산(3a)과 골(3b) 사이의 길이(3c)로 나타낸다. 그리고, 본 발명에서는 보통 거칠기를 갖는 용지(3)는 그 거칠기가 대략 8㎛ 정도인 것으로 하고, 상대적으로 큰 거칠기를 갖는 용지(3)는 그 거칠기가 대략 10㎛ 이상이다. 그리고, 일반적으로 사용되고 있는 용지(3) 중에 상대적으로 큰 거칠기를 갖는 것은 그 거칠기가 대략 10㎛에서 20㎛ 정도인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 습식화상형성장치(1)에 사용되는 액상현상제(5)는 액상캐리어(8)와, 액상캐리어(8)에 혼합된 토너(Toner)(7)와, 각 토너(7)와 연결되어 토너(7)를 상호 묶어주는 오가노졸(Organosol)(9)을 포함한다(도 3참조).

액상캐리어(8)는 휘발성의 액체인 노파(Norpar)인 것이 바람직하다. 토너(7)는 상대적으로 큰 거칠기를 갖는 용지(3)에 대응하도록 그 직경이 대략 0.5㎛이상이다. 그리고, 토너(7)는 상대적으로 큰 거칠기를 갖는 용지(3)에 대응하도록 그 직경이 대략 0.5㎛ 에서 7㎛ 사이 인 것이 바람직하다. 또한, 토너(7)의 평균직경은 대략 3㎛이상인 것이 바람직하다. 그러나, 액상현상제(5)의 제작공정에 따라 0.5㎛보다 작은 직경을 가지는 토너(7)가 극소수 존재할 수 있음은 물론이다. 그리고, 전사벨트(31)로 전사된 액상현상제(5)의 두께(5a)는 용지(3)의 거칠기와 대략 일치되게 형성되는 것이 바람직한데, 이러한 이유는 전사벨트(31)에 전사된 액상현상제(5)가 용지(3)의 골(3b)까지 전사되도록 하기 위해서이다.

이하, 본 발명에서 상대적으로 큰 거칠기를 갖는 용지(3)의 거칠기가 대략 16㎛인 경우를 일예로 하여 설명하도록 하겠다.

종래 액상현상제에 사용된 토너의 직경은 대략 0.1㎛에서 0.4㎛ 사이였다. 이러한 경우 전사벨트에 전사되는 액상현상제의 두께는 대략 6㎛정도이며, 전사벨트에 전사된 액상현상제는 대략 70%의 액상캐리어와 대략 30%의 토너를 갖는다.

그런데, 본 발명에서는 종래와 같은 조건에서 토너(7)의 최소직경을 대략 0.5㎛이상으로 하며 토너(7)의 평균직경을 대략 3㎛으로 하였을 때, 전사벨트(31)에 전사된 액상현상제(5)의 두께(5a)가 대략 16㎛가 되고 전사벨트(31)에 전사된 액상현상제(5)는 대략 75%의 액상캐리어(8)와, 대략 25%의 토너(7)를 갖게 되었다. 이와 같은 결과는 토너(7)의 최소직경이 0.5㎛이상이며 평균직경이 대략 3㎛으로 증가되고, 이러한 토너(7)를 오가노졸(9)이 적절히 상호 당겨서 묶어주기 때문이다. 이에, 이러한 액상현상제(5)를 사용하는 습식화상형성장치(1)의 경우에는 전사벨트(31)에 전사된 액상현상제(5)가 거칠기가 대략 16㎛인 용지(3)의 골(3b)영역 까지 도달하게 되어 용지(3)에 부분적으로 액상현상제(5)가 누락되는 보이드(void)의 발생을 방지할 수 있다(도 4참조). 그리고, 전사되는 단위 액상현상제(5)당 토너(7)의 량을 줄일 수 있게 된다. 또한, 용지(3)의 거칠기가 16㎛보다 작거나 더 큰 경우에는 토너(7)의 평균직경을 더 작게 하거나 더 크게 함으로써 전사벨트(31)에 전사된 액상현상제(5)의 두께(5a)를 용지(3)의 거칠기와 대략 일치시킬 수 있음은 물론이다.

이러한 구성에 의해, 본 발명에 따른 액상현상제(5)를 사용한 습식화상형성장치(1)에 상대적으로 큰 거칠기를 갖는 용지(3)를 공급할 경우, 액상현상제(5)가 이러한 용지(3)에 전사되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 액상현상제(5)가 현상장치부(20)에 의해 각 감광체(11)로 현상된다. 그리고, 현상된 액상현상제(5)는 각 감광체(11) 및 각 제1전사백업롤러(37)사이에 마련된 전사벨트(31)로 전사된다. 이때, 전사벨트(31)로 전사된 액상현상제(5)의 두께(5a)는 용지(3)의 거칠기와 대략 일치되게 형성되는데, 이것은 액상현상제(5)의 토너(7)의 평균직경을 조절함으로써 가능하다. 그런 후, 전사롤러(33) 및 제2전사백업롤러(39)사이에서 전사벨트(31) 상의 액상현상제(5)가 용지(3)로 전사되는데, 이때 도 4에 도시된 바와 같이, 전사벨트(31) 상의 액상현상제(5)의 두께(5a)가 용지(3)의 거칠기와 대략 일치하기 때문에 전사벨트(31) 상의 액상현상제(5)는 용지(3)의 골(3b)영역까지 전사될 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 액상현상제(5)를 사용한 습식화상형성장치(1)는 상대적으로 큰 거칠기의 용지(3)의 거칠기와 대략 일치하도록 전사벨트(31)에 액상현상제(5)를 형성할 수 있으므로, 상대적으로 큰 거칠기의 용지(3)에 화상을 형성하는 경우도 화상영역에 부분적으로 액상현상제가 누락되는 보이드현상을 방지할 수 있다. 그리고, 전사벨트에 전사되는 단위 액상현상제(5)당 토너(7)의 량을 줄일 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 상대적으로 큰 거칠기의 용지에 화상을 형성하는 경우도 화상영역에 부분적으로 액상현상제가 누락되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 전사벨트에 전사되는 단위 액상현상제 당 토너의 량을 줄일 수 있다.

도 1은 종래의 액상현상제가 전사벨트로부터 용지에 전사된 계략도,

도 2는 본 발명에 따른 습식화상형성장치의 개략도,

도 3은 본 발명에 따른 액상현상제가 습식화상형성장치의 전사벨트에 전사된 확대 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 액상현상제가 습식화상형성장치의 전사벨트로부터 용지에 전사된 계략도,

도 5는 용지의 거칠기를 나타내는 확대 단면도,

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 습식화상형성장치 3 : 용지

5 : 액상현상제 7 : 토너

8 : 액상캐리어 9 : 오가노졸

10 : 감광체부 11 : 감광체

13 : 클리닝부 20 : 현상장치부

21 : 현상유닛 23 : 현상롤러

30 : 전사부 31 : 전사벨트

33 : 전사롤러 34 : 접지부

35 : 구동롤러 37 : 제1전사백업롤러

39 : 제2전사백업롤러 51 : 제1전원부

53 : 제2전원부

Claims (5)

1. 액상캐리어와 상기 액상캐리어에 혼합된 토너를 가지고, 습식화상형성장치에 공급되는 액상현상제에 있어서,

   큰 거칠기를 갖는 용지에 대응하도록 상기 토너의 평균직경이 3㎛에서 7㎛인 것을 특징으로 하는 액상현상제.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 용지의 거칠기는 10㎛에서 20㎛ 사이인 것을 특징으로 하는 액상현상제.
4. 제1항에 있어서,

   상기 용지의 거칠기는 16㎛인 것을 특징으로 하는 액상현상제.
5. 습식화상형성장치에 있어서,

   화상정보에 대응하는 정전잠상이 형성되는 감광체와;

   제1항 또는 제3항 중 어느 하나에 따른 액상현상제와;

   상기 액상현상제를 상기 정전잠상에 현상시키는 현상유닛과;

   상기 감광체 상에 현상된 상기 액상현상제가 화상이 형성되도록 전사되는 전사벨트와;

   상기 전사벨트 상의 화상을 용지에 전사시키기 위한 전사롤러를 포함하며,

   상기 전사벨트에 전사되는 상기 액상현상제의 두께를 상기 용지의 거칠기와 대략 일치되게 형성하는 것을 특징으로 하는 습식화상형성장치.