KR100597257B1 - 화상전사드럼을 구비한 화상형성장치 - Google Patents

화상전사드럼을 구비한 화상형성장치 Download PDF

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Abstract

감광체와 화상수용매체 사이에서 현상제화상을 운반하는 화상전사드럼을 구비하는 화상형성장치가 개시된다. 화상형성장치는 현상제화상이 형성되는 복수의 감광체, 각각의 감광체와 소정 간극을 갖는 닙을 형성하도록 배치되고, 각각의 감광체와 화상수용매체 사이에서 현상제화상을 운반하는 화상전사드럼, 및 화상전사드럼 외주면 둘레에서 각각의 감광체와 화상전사드럼 사이의 닙 근처에 배치되고, 각각의 감광체의 현상제화상이 화상전사드럼에 전사되도록 닙 근처의 화상전사드럼에 전사대전전위를 대전하는 복수의 대전부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 현상제화상이 각각의 감광체에서 화상전사드럼으로 전사될 때 화상전사드럼이 현상제화상의 칼라별로 다른 전사바이어스전위를 유지할 수 있도록 함으로써, 화상전사드럼 상에 전사되는 현상제화상이 칼라별로 균일하게 형성되며, 그 결과 화상품질이 향상될 수 있다.
감광체, 전사드럼, 화상, 전사, 칼라, 전위, 대전, 대전기

Description

화상전사드럼을 구비한 화상형성장치{image forming apparatus having image transfer drum}
도 1은 일반적인 텐덤형 습식 칼라 전자사진방식 화상형성장치의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 텐덤형 습식 칼라 전자사진방식 프린터의 개략도.
도 3는 도 2에 도시한 프린터의 대전부의 Y 칼라의 현상제화상을 전사를 위한 전사대전의 예를 도시하는 개략 설명도.
도 4는 현상제의 칼라별 전압감쇄특성을 나타내는 그래프.
도 5은 도 2에 도시한 프린터의 화상전사드럼의 전압감쇄특성을 나타내는 그래프.
도 6은 도 2에 도시한 프린터에서 현상제화상을 각각의 감광체에서 화상전사드럼으로 전사할 때 각 칼라의 현상제화상을 전사하는데 필요한 대전부의 전사대전전위를 나타내는 그래프.
도 7는 도 2에 도시한 프린터의 각각의 감광체에 형성되는 각 칼라의 현상제화상의 전위를 측정한 값을 나타내는 그래프.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100: 프린터 201: 화상형성유닛
202: 화상전사드럼 203: 원통체
204: 탄성층 205: 코팅층
210: 감광드럼 220: 주대전기
230: 광주사유닛 241: 대전부
280: 전사/정착부 281: 전사/정착롤러
290: 제전부
본 발명은 복사기, 레이저 빔 프린터, 팩시밀리 등과 같은 전자사진방식 화상형성장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 감광체와 화상수용매체 사이에서 현상제화상을 운반하는 화상전사드럼을 구비한 화상형성장치에 관한 것이다.
일반적으로, 화상형성장치, 예컨대 텐덤형 습식 칼라 전자사진방식 화상형성장치는 병렬로 배치된 복수의 화상형성유니트, 각각의 화상형성유니트내에 배치되고 화상형성유니트에 의해 각각 다른 색의 현상제화상을 형성하는 감광드럼과 같은 복수의 감광체, 감광체에 형성된 현상제화상을 기록지와 같은 화상수용매체에 순차적으로 전사하는 중간 또는 화상전사부재(Intermediate or Image Transfer Mmember; ITM), 및 화상수용매체에 전사된 현상제화상을 정착하는 정착유니트를 구비한다.
ITM은 통상 반도전성의 벨트(이하 '화상전사벨트'라함) 또는 반도전성 코팅을 한 드럼(이하 '화상전사드럼'이라함)이 사용된다. 화상전사벨트는 화상전사드럼 보다 설치공간을 작게 필요로 하고 또 장치의 디자인을 자유롭게 하는 장점이 있지만, 구동을 위한 복잡한 구동메커니즘을 필요로 하고, 또 드럼형태의 감광체와의 선속도 차이 등에 의해 칼라 레지스트레이션이 어려운 단점이 있다. 따라서, ITM으로 화상전사드럼을 사용하는 것이 선호된다.
도 1은 ITM으로 화상전사드럼을 사용하는 일반적인 텐덤형 습식 칼라 전자사진 방식 화상형성장치(10)를 도시한다.
이 화상형성장치(10)는 칼라화상을 형성하기 위하여 소정 칼라, 예컨대 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 및 블랙(K) 칼라의 화상을 현상하는 네 개의 화상형성유닛(21), 각각의 화상형성유닛(21)에서 전사된 현상제화상을 기록지와 같은 화상수용매체(P)까지 운반하는 화상전사드럼(22), 및 화상전사드럼(22)상에 전사된 현상제화상을 화상수용매체(P)에 재전사하는 전사롤러(28)를 구비한다.
각각의 화상형성유닛(21)은 표면에 정전잠상이 형성되는 감광드럼(20), 감광드럼(20)에 인접하여 감광드럼(20)의 표면을 소정 전위로 대전시키는 주대전기(24), 및 대전된 감광드럼(20)의 표면에 광을 조사하여 정전잠상을 형성시키는 광주사유닛(LSU; Laser scanning unit)(23)을 구비한다.
그리고, 감광드럼(20)의 아래쪽에는 상응한 소정 칼라를 가진 현상제로 정전잠상을 현상제화상으로 현상하기 위한 현상장치(25)가 설치되어 있다. 또한, 감광드럼(20)의 표면에 현상된 현상제화상을 화상전사드럼(22) 상에 전기적인 힘으로 전사하기 위해, 화상전사드럼(22)에는 현상제와 반대되는 극성의 소정 전위, 예컨대 -1,000V 전압으로 인가되어 있다.
이와 같이 구성된 종래의 화상형성장치(10)의 화상형성 프로세스를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 화상형성유닛(21) 중 Y 칼라의 현상제화상을 현상하기 위한 화상형성유닛(21)(이하 'Y 화상형성유닛'이라함)의 광주사유닛(23)이 주대전기(22)에 의해 소정 전위로 대전된 감광드럼(20)의 표면에 광을 조사하면, 감광드럼(20)의 표면에는 Y 칼라에 대응되는 정전잠상이 형성된다. 이어서, Y 화상형성유닛(21)의 현상장치(25)로부터 예컨대 +극성의 현상제가 공급되면, 현상제 중의 토너입자가 감광드럼(20) 표면에 형성된 정전잠상에 부착됨으로써 Y 칼라의 현상제화상이 현상된다.
감광드럼(20)이 회전함에 따라, 감광드럼(20) 상에 현상된 Y 칼라의 현상제화상은 회전되어 현상제와 반대 극성의 소정 전위, 예컨대 -1,000V의 전압이 인가된 화상전사드럼(22)에 의해 형성된 전기장에 의해 화상전사드럼(22)으로 전사된다.
이와 같이 Y 화상형성유닛(21)에서 Y 칼라의 현상제화상이 화상전사드럼(22)에 전사된 후, 같은 방법으로 M, C, 및 K 화상형성유닛(21)에서 M, C 및 K 칼라의 현상제화상이 현상되어 화상전사드럼(22)에 순차적으로 전사된다.
그후, 화상전사드럼(22)이 계속 회전함에 따라, 화상전사드럼(22)상에 중첩적으로 형성된 Y, M, C 및 K 칼라의 현상제화상은 화상전사드럼(22)과, 현상제와 반대극성의 소정 전위, 예컨대 -1,500V의 전압이 인가된 전사롤러(18) 사이를 통과하는 화상수용매체(P)에 정전기력으로 전사된다.
그러나, 이와 같이 구성된 화상형성장치(10)는 Y, M, C 및 K 화상형성유닛 (21)의 감광드럼(20)에 형성된 현상제화상을 화상전사드럼(22)으로 전사하기 위한 전사바이어스전위로서, 전사되는 현상제화상의 칼라에 관계 없이 현상제와 반대되는 극성의 하나의 소정 전위, 예컨대 -1,000V 전압만 화상전사드럼(22)에 인가되도록 구성되어 있다. 따라서, 각각의 감광드럼(20)에 형성된 Y, M, C 및 K의 현상제화상은 전사효율에 영향을 미치는 서로 다른 전기적 특성, 즉 유전율, 전하량 및 전압감쇄특성 뿐 아니라 서로 다른 전사바이어스전압을 필요로 하는 중첩 현상제화상의 수를 가지지만, 동일한 하나의 전압에 의해 화상전사드럼(22) 상에 전사된다. 그 결과, Y, M, C 및 K 칼라의 현상제화상은 화상전사드럼(22)에 균일하게 전사되지 못하게 되고, 이에 따라 최종적으로 형성되는 칼라화상은 불균일하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로, 화상전사드럼(22)이 일 회전될 때 마다 한 가지 칼라만을 전사하면서 각각의 칼라별로 각각 다른 전사바이어스전위를 인가하는 방법을 고려해 볼 수 있으나, 이 경우에는 1사이클, 즉 1페이지의 칼라화상을 형성하기 위해 화상전사드럼(22)을 4 회전해야 하므로, 프린트 출력속도가 느려지는 문제점을 발생한다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 현상제화상을 감광체에서 화상전사드럼으로 전사할 때 화상전사드럼이 현상제화상의 칼라에 따라 다른 전사전압을 유지할 수 있도록하여 화상품질을 향상시키도록 한 화상전사드럼을 구비한 화상형성장치를 제공하는 데 있다.
위와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일 실시형태에 의한 화상전사드럼을 구비한 화상형성장치는 현상제화상이 형성되는 복수의 감광체, 각각의 감광체와 소정 간극을 갖는 닙을 형성하도록 배치되고, 각각의 감광체와 화상수용매체 사이에서 현상제화상을 운반하는 화상전사드럼, 및 화상전사드럼 외주면 둘레에서 각각의 감광체와 화상전사드럼 사이의 닙 근처에 배치되고, 각각의 감광체의 현상제화상이 화상전사드럼에 전사되도록 닙 근처의 화상전사드럼에 전사대전전위를 대전하는 복수의 대전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 화상형성장치는 화상전사드럼 외주면에 배치되고, 화상전사드럼의 표면전위를 제거하는 제전부를 더 포함할 수 있다.
복수의 감광체는 유전률이 작은 현상제화상에서 유전률이 큰 현상제화상의 순으로 현상제화상이 전사되도록 배치되는 것이 바람직하다.
또, 복수의 대전부는 각각의 감광체에 형성된 현상제화상의 전위에 따라 각각 다른 전사대전전위를 화상전사드럼에 인가하는 것이 바람직하다.
또한, 복수의 대전부는 각각의 감광체와 화상전사드럼 사이의 닙에서부터 하기식에 의해 산출된 거리(D) 이내에 설치되는 것이 바람직하다.
D= S*ρ*ε
여기서, S는 화상전사드럼의 선속도,
ρ는 화상전사드럼의 체적저항율
ε는 화상전사드럼의 유전율
이하, 본 발명의 양호한 실시예에 따른 화상전사드럼을 구비한 화상형성장치 를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 화상전사드럼을 구비한 화상형성장치를 개략적으로 도시한다.
본 발명의 화상전사드럼을 구비한 화상형성장치는 텐덤형 습식 칼라 전자사진방식 프린터(100)로써, 화상형성유닛(201), 화상전사드럼(202), 대전부(241), 전사/정착부(280), 및 제전부(290)를 포함한다.
화상형성유닛(201)은 소정 칼라, 예컨대 K, C, M, 및 Y 칼라의 현상제화상을 현상하는 네 개의 화상형성유닛, 즉 K, C, M, 및 Y 화상형성유닛으로 구성된다
K, C, M, 및 Y화상형성유닛(201)의 각각은 표면에 정전잠상이 형성되는 감광드럼(210), 감광드럼(210)에 인접하여 감광드럼(210)의 표면을 소정 전위로 대전시키는 스코로트론 대전기와 같은 주대전기(220), 및 대전된 감광드럼(210)의 표면에 광을 조사하여 정전잠상을 형성시키는 LSU(230)를 구비한다. 그리고, 감광드럼(210)의 아래쪽에는 소정 칼라, 즉 K, C, M, 또는 Y 칼라의 현상제로 정전잠상을 현상제화상으로 현상하기 위한 현상장치(250)가 설치되어 있다.
이러한 K, C, M, 및 Y 화상형성유닛(201)은 K, C, M, 및 Y 칼라의 현상제화상을 화상전사드럼(202)에 전사할 때 전사효율을 높이기 위해, 유전률이 작은 칼라의 현상제화상에서 유전률이 큰 현상제화상의 순으로 화상전사드럼(202)의 외주면 둘레에 배치된다.
보다 상세히 설명하면, 도 4에 도시한 바와 같이, 약 +500V의 전압을 인가한 후 전압공급을 차단했을 때, 현상제는 칼라별로 서로 다른 전압감쇄 특성을 나타낸 다. 따라서, K, C, M, 및 Y 화상형성유닛(201)의 감광드럼(210)의 표면에 형성된 K, C, M, 및 Y의 현상제화상을 화상전사드럼(202)상으로 전사할 때, 전압감쇄가 빠른 현상제로 이루어진 현상제화상을 전압감쇄가 느린 현상제로 이루어진 현상제화상 보다 먼저 전사하면, 현상제의 전위에 의한 화상전사드럼(202)의 전사바이어스전위의 감쇄가 감소될 수 있고, 이에 따라 전사효율이 향상될 수 있다.
그러나, 현상제의 전압감쇄 특성은, 각 칼라의 단위질량당 전하량(Q/M)이 거의 동일하므로, 각 칼라의 현상제의 유전율에 영향을 받는다. 따라서, 유전률이 작은 칼라의 현상제화상에서 유전률이 큰 칼라의 현상제화상의 순으로 전사를 수행하도록 화상형성유닛(201)을 배치하는 것이 바람직하다.
본 실시예에서는 도 4에 도시한 각 칼라별 현상제의 전압감쇄특성에 따라, 네 개의 화상형성유닛(201), 즉 감광드럼(210)은 K, C, M, 및 Y의 순으로 전사가 이루어지도록 화상전사드럼(202) 둘레에 배치된다.
화상전사드럼(202)은 K, C, M, 및 Y 화상형성유닛(201)의 감광드럼(210)에서 형성된 K, C, M, 및 Y의 현상제화상을 전사받아 기록지와 같은 화상수용매체(P)까지 운반하기 위한 것으로, 각각의 화상형성유닛(201)의 감광드럼(210)과 소정 간극(Gap)을 갖는 닙(Nip)을 형성하도록 배치된다.
화상전사드럼(202)은 각각의 감광드럼(210)에 형성된 K, C, M, 및 Y의 현상제화상이 중첩적으로 전사될 수 있도록 하기 위해, 후술하는 대전부(241)에 의해 대전된 전사대전전위(Tk, Tc, Tm, Ty)를 유지하도록 형성된다. 이를 위해, 화상전사드럼(202)은 알루미늄, 스테인레스스틸 등과 같은 금속제의 원통체(203), 폴리우 레탄 고무, 도전성 분말 등으로 이루어진 탄성층(204), 및 표면저항율 10＾11Ω/□ 정도의 유전체로 이루어진 코팅층(205)으로 구성된 반도전체 또는 반절연체로 형성된다. 이러한 화상전사드럼(202)은 1X10＾7Ω 내지 1X10＾8Ω의 범위의 저항을 갖는 것이 바람직하다.
화상전사드럼(202)의 원통체(203)는 대전부(241)의 대응전극을 형성하도록 프린터(100)의 본체(도시하지 않음)에 접지되어 있다.
대전부(241)는 K, C, M, 및 Y 화상형성유닛(201)의 감광드럼(210)의 현상제화상을 화상전사드럼(202)에 전사하기 위한 전사바이어스전위를 형성하는 전사대전전위를 화상전사드럼(202)에 대전하는 것으로, 네 개의 대전부, 즉 K, C, M, 및 Y 대전부로 구성된다. K, C, M, 및 Y 대전부(241)는 각각 화상전사드럼(202)에 전사대전전위를 대전할 수 있는 스코로트론 대전기와 같은 대전기로 구성될 수 있다.
K, C, M, 및 Y 대전부(241)의 각각은 화상전사드럼(202) 외주면 둘레에서 각각의 화상형성유닛(201)의 감광드럼(210)에 대하여 화상전사드럼 회전방향 상류에 배치된다.
이때, K, C, M, 및 Y 대전부(241)는 각각 K, C, M, 및 Y 화상형성유닛(201)의 감광드럼(210)과 화상전사드럼(202) 사이의 닙에서부터 하기 식(1)에 의해 산출된 거리(D) 이내에 설치되는 것이 바람직하다.
D= S*ρ*ε ----------------------(1)
여기서, S는 화상전사드럼(202)의 선속도,
ρ는 화상전사드럼(202)의 체적저항율
ε는 화상전사드럼(202)의 유전율
보다 상세히 설명하면, 본 발명의 실시예에 따라 1X10＾7Ω 내지 5X10＾7Ω 범위의 저항을 갖도록 제조된 화상전사드럼(202)은 도 5에 도시한 바와 같이, 약 +500V의 전압을 인가한 후 전압공급을 차단했을 때 거의 1초 이내에 +100V로 떨어지는 전압감쇄특성을 나타낸다. 따라서, K, C, M, 및 Y 대전부(241)는 각각, 화상전사가 일어나는 곳, 즉 K, C, M, 및 Y 화상형성유닛(201)의 감광드럼(210)과 화상전사드럼(202) 사이의 닙에 가깝게 배치되는 것이 좋다. 그러나, K, C, M, 및 Y 대전부(241)를 각각 K, C, M, 및 Y 화상형성유닛(201)의 감광드럼(210)과 화상전사드럼(202) 사이의 닙에 무한정으로 가깝게 배치할 수는 없으므로, 화상전사드럼(202)의 선속도(S)와 전압감쇄특성에 영향을 미치는 화상전사드럼(202)의 시정수(τ), 즉 τ= ρ*ε (ε;유전율,ρ=체적저항율)에 따라 위 식(1)에 의해 산출된 거리(D) 이내에 설치하는 것이 바람직하다.
실제로, 도 5에 도시한 전압감쇄특성을 가지고 선속도가 150mm/sec인 화상전사드럼(202)의 경우, 시정수(τ)는 0.1 내지 0.3초(sec)이므로, K, C, M, 및 Y 대전부(241)는 각각 K, C, M, 및 Y 화상형성유닛(201)의 감광드럼(210)과 화상전사드럼(202) 사이의 닙에서부터 15mm 내지 45mm이내에 설치하는 것이 좋다.
또한, K, C, M, 및 Y 대전부(241)는 각각의 감광드럼(210)에 형성된 K, C, M, 및 Y의 현상제화상의 전위에 따라 각각 다른 전사대전전위(Tk, Tc, Tm, Ty)를 화상전사드럼(202)에 인가하는 것이 바람직하다.
보다 상세히 설명하면, 도 3에 도시한 바와 같이, Y 칼라의 현상제화상이 Y 화상형성유닛(201)의 감광드럼(210)에서 화상전사드럼(202)으로 전사될 때, 화상전사드럼(202)의 코팅층(205)에는 이미 K, C, 및 M 화상형성유닛(201)의 감광드럼(210)에서 전사된 K, C, 및 M 칼라의 현상제화상이 중첩적으로 전사되어 있다. 이때, 코팅층(205)에 중첩된 K, C, 및 M 칼라의 현상제화상의 전위는 중첩된 K, C, 및 M 칼라의 현상제화상의 전위(Vk, Vc, Vm)를 합한 값이 된다. 따라서, Y 칼라의 현상제화상을 중첩적으로 전사하는데 필요한 Y 대전부(241)의 전사대전전위(Ty)는 화상전사드럼(202)의 저항 등에 따라 미리 설정된 각각의 칼라의 현상제화상의 적정 전사바이어스전위(TBy)에, 이전에 중첩된 K, C, 및 M 칼라의 현상제화상의 전위(Vk, Vc, Vm)의 합 만큼 증가시켜 주어야 한다.
이러한 Y 대전부(241)의 전사대전전위(Ty)를 현상제의 극성이 +일 경우를 가정하여 식과 도표로 표현하면, 다음식(2) 및 도 6과 같이 표시할 수 있다.
Ty= TBy -｜Vk + Vc +Vm ｜ ------------------(2)
마찬가지 원리로, K, C, 및 M 칼라의 현상제화상을 중첩적으로 전사하는데 요한 K, C, 및 M 대전부(241)의 전사대전전위(Tk, Tc, Tm)를 식과 도표로 표시하면, 다음식 (3) 내지 (5)와 도 6과 같이 표시할 수 있다.
Tk= TBk ----------------------(3)
Tc= TBc -｜Vk｜ ---------------(4)
Tm= TBm -｜Vk + Vc｜ ---------------(5)
여기서, TBk, TBc, TBm는 화상전사드럼(202)의 저항 등에 따라 미리 설정된 K, C, 및 M 칼라의 현상제화상의 적정 전사바이어스전위(TBy)이다.
실예로, 화상전사드럼(202)의 저항이 1X10＾7Ω 내지 5X10＾7Ω이면, K, C, M, 및 Y의 현상제화상의 적정 전사바이어스전위(TBk, TBc, TBm, 및 TBy)는 각각 -700V, -800V, -700V 및 -700V로 설정된다. 이때, K, C, M, 및 Y의 현상제화상의 전위(Vk, Vc, Vm 및 Vy)가 각각 도 7에 예시한 측정값의 평균값, 즉, +100V, +230V, +80V, 및 +30V이라고 하면, K, C, M, 및 Y 대전부(241)의 전사대전전위(Tk, Tc, Tm, Ty)는 각각 -700V, -900V, -1,030V, 및 -1,060V가 된다.
이와 같이, K, C, M, 및 Y 대전부(241)는 각각, K, C, M, 및 Y 화상형성유닛(201)의 감광드럼(210)의 현상제화상을 화상전사드럼(202)에 전사할 때 각각의 감광드럼(210)과 화상전사드럼(202) 사이의 닙을 현상제화상의 칼라별로 다른 전사바이어스전위로 유지할 수 있도록 함으로써, 화상전사드럼(202) 상에 전사되는 현상제화상은 각 칼라별로 균일하게 형성될 뿐 아니라, 전사효율도 향상된다. 또한, 현상제화상의 칼라에 따라 화상전사드럼(202)을 다른 전사바이어스전위로 유지하기 위하여 화상전사드럼(202)을 칼라의 수만큼 회전시키지 않아도 되므로, 프린트 출력속도도 저하되지 않는다.
전사/정착부(280)는 화상전사드럼(202)에 전사된 현상제화상을 화상수용매체(P)에 전사함과 동시에 정착하는 것으로, 전사/정착롤러(281)로 구성된다. 전사/정착롤러(281)는 화상전사드럼(202)에 전사된 현상제화상을 화상수용매체(P)로 재전사하기 위해, 전압공급부(282)를 통해 현상제와 반대극성의 전위, 예컨대 -1,500V 전사전압이 인가된다. 또한, 전사/정착롤러(281)는 화상전사드럼(202)에서 화상수용매체(P)로 전사된 현상제화상을 열과 압력을 가하여 정착하기 위해 화상전사드럼 (202)과 일정한 압력으로 접촉할 수 있도록 설치되고, 내부에 히터(도시하지 않음)를 설치하고 있다.
여기서, 전사/정착부(280)는 전사기능과 정착기능을 동시에 수행하는 전사/정착롤러(281)로 구성되는 것으로 예시 및 설명하였지만, 도 1을 참조하여 설명한 종래의 화상형성장치(10)와 같이, 전사기능을 하는 전사롤러(28)와 정착기능을 하는 정착부(도시하지 않음)를 분리하여 구성할 수도 있다.
제전부(290)는, 화상전사드럼(202)이 현상제화상을 화상수용매체(P)로 전사한 후 다시 K, C, M, 및 Y 화상형성유닛(201)의 감광드럼(210)으로 부터 현상제화상을 전사받을 수 있도록 화상전사드럼(202)의 표면전위를 제거하여 초기상태로 만들어주는 것으로, K 전사부(241)에 대하여 화상전사드럼(202) 회전방향의 상류쪽, 즉 K 전사부(241) 앞쪽에 설치된다. 제전부(290)는 제전롤러로 구성될 수 있다.
이상에서, 본 발명의 화상전사드럼을 구비한 화상형성장치는 텐덤형 습식 칼라 전자사진방식 프린터(100)에만 적용되는 것으로 예시 및 설명하였지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않으며, 동일한 구성과 원리로 복사기, 프린터, 팩시밀리 등과 같은 다른 전자사진방식을 이용한 화상형성장치에도 적용할 수 있을 것이다.
이상과 같이 구성된 화상전사드럼을 구비한 습식 칼라 전자사진방식 프린터(100)의 화상형성 프로세스를 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 도 1을 참조하여 설명한 종래의 화상형성장치(10)의 Y 화상형성유닛(21)와 마찬가지로, K 화상형성유닛(201)의 광주사유닛(230)이 주대전기(220)에 의해 소정 전위로 대전된 감광드럼(210)의 표면에 광을 조사하면, 감광드럼(210)의 표면에는 K 칼라에 대응되는 정전잠상이 형성된다. 이어서, K 화상형성유닛(201)의 현상장치(250)로부터 예컨대 +극성을 갖는 현상제가 공급되면, 현상제 중의 토너입자가 감광드럼(210) 표면에 형성된 정전잠상에 부착됨으로써 예컨대 +100V의 전위(Vk)를 갖는 K 칼라의 현상제화상이 현상된다.
감광드럼(210)이 회전함에 따라, 감광드럼(210) 상에 현상된 K 칼라의 현상제화상은 회전되어 감광드럼(210)과 화상전사드럼(202) 사이의 닙으로 이동한다.
또한, 이때, 화상전사드럼(202)은 감광드럼(210)과 화상전사드럼(202) 사이의 닙 앞에서 K 대전부(241)에 의해 현상제와 반대 극성인 -극성의 전사대전전위(Tk), 예컨대 -700V의 전압으로 대전되어 전기장을 형성하고 있다. 따라서, K 칼라의 현상제화상은, 감광드럼(210)과 화상전사드럼(202) 사이의 닙에 도달하면, 화상전사드럼(202)에 형성된 전기장에 의해 화상전사드럼(202)으로 전사된다.
이와 같이 K 화상형성유닛(201)의 감광드럼(210)에서 K 칼라의 현상제화상이 화상전사드럼(202)에 전사된 후, 같은 방법으로 C, M 및 Y 화상형성유닛(201)에서 C, M, 및 Y 칼라의 현상제화상이 현상되어 화상전사드럼(202)에 순차적으로 전사된다. 이때, 화상전사드럼(202)은 C, M 및 Y 화상형성유닛(201)의 감광드럼(210)과 화상전사드럼(202) 사이의 닙 앞에서 C, M 및 Y 대전부(241)에 의해 각각 다른 C, M 및 Y 칼라의 현상제화상의 전사대전전위(Tc, Tm, Ty), 예컨대 -900V, -1030V 및 -1060V의 전압으로 대전되어 전기장을 형성하고 있으므로, 화상전사드럼(202) 상에 중첩적으로 순차 전사되는 C, M 및 Y 칼라의 현상제화상은 각 칼라별로 균일하게 형성된다.
그후, 화상전사드럼(202)이 계속 회전함에 따라, 화상전사드럼(202)상에 중첩적으로 형성된 K, C, M 및 Y 칼라의 현상제화상은 화상전사드럼(202)과, 현상제와 반대극성의 전위, 예컨대 -1,500 V 전사전압이 인가된 전사/정착롤러(281) 사이를 통과하는 화상수용매체(P)에 정전기력으로 전사 및 정착되고, 정착이 완료된 화상수용매체(P)는 프린터(100) 외부로 배출된다.
한편, 화상전사드럼(202)이 중첩된 K, C, M 및 Y 칼라의 현상제화상을 화상수용매체(P)로 전사한 후, 제전부(290)는 화상전사드럼(202)이 다시 K, C, M 및 Y 화상형성유닛(201)의 감광드럼(210)으로부터 다음 현상제화상을 전사받을 수 있도록 화상전사드럼(202)의 표면전위를 제거한다.
그후, K, C, M 및 Y 화상형성유닛(201)의 현상장치(250)와 감광드럼(210), 화상전사드럼(202) 및 전사/정착롤러(281)는 다음 현상제화상을 화상수용매체(P)에 인쇄하기 위하여 위에서 설명한 동작을 반복한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상전사드럼을 구비한 화상형성장치는 화상전사드럼 외주면 둘레에서 K, C, M 및 Y 화상형성유닛의 감광드럼의 각각에 대하여 화상전사드럼 회전방향의 상류에 배치된 K, C, M, 및 Y 전사부를 구비하여 각각의 감광드럼의 현상제화상의 전사시 화상전사드럼을 현상제화상의 칼라에 따라 다른 전사바이어스전위로 유지할 수 있도록 함으로써, K, C, M, 및 Y 칼라의 현상제화상을 화상전사드럼상에 균일하게 전사할 수 있을 뿐 아니라, 전사효율 도 향상시킬 수 있다. 또한, 현상제화상의 칼라에 따라 화상전사드럼을 다른 전사바이어스전위로 변경하기 위하여, 화상전사드럼을 칼라의 수만큼 회전시키지 않아도 되므로, 프린트 출력속도도 저하되지 않는다.
이상에서, 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지와 사상을 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 수정과 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (5)

  1. 현상제화상이 형성되는 복수의 감광체;
    각각의 상기 감광체와 소정 간극을 갖는 닙을 형성하도록 배치되고, 각각의 상기 감광체와 화상수용매체 사이에서 상기 현상제화상을 운반하는 화상전사드럼; 및
    상기 화상전사드럼 외주면 둘레에서 각각의 상기 닙 근처에 배치되고, 각각의 상기 감광체의 상기 현상제화상이 상기 화상전사드럼에 전사되도록 상기 닙 근처의 상기 화상전사드럼에 전사대전전위를 대전하는 복수의 대전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화상전사드럼 외주면에 배치되고, 상기 화상전사드럼 의 표면전위를 제거하는 제전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 감광체는 유전률이 작은 현상제화상에서 유전률이 큰 현상제화상의 순으로 현상제화상이 전사되도록 배치된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 대전부는 각각의 상기 감광체에 형성된 상기 현상제화상의 전위에 따라 각각 다른 전사대전전위를 상기 화상전사드럼에 인가하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 복수의 대전부는 각각의 상기 감광체와 상기 화상전사드럼 사이의 상기 닙에서부터 하기식에 의해 산출된 거리(D) 이내에 설치된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
    D= S*ρ*ε
    여기서, S는 상기 화상전사드럼의 선속도,
    ρ는 상기 화상전사드럼의 체적저항율
    ε는 상기 화상전사드럼의 유전율
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