KR100694146B1

KR100694146B1 - 하이브리드방식 현상장치 및 현상방법

Info

Publication number: KR100694146B1
Application number: KR1020050065699A
Authority: KR
Inventors: 쯔토무 테라오카; 마사히코 이타야; 신규철; 쯔토무 사사키; 나오노리 쿠로가와; 안명국
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2005-07-20
Publication date: 2007-03-12
Also published as: US20070019995A1; CN1900840A; KR20070010795A; JP2007025693A; US7489893B2; CN100489688C

Abstract

개시된 하이브리드방식 현상장치는 도너롤러의 외주에 배열된 복수의 전극과, 도너롤러와 자기롤러가 대면된 영역의 도너롤러의 회전방향을 기준으로 상류영역과 하류영역에 위치되어 복수의 전극의 일부와 접촉되는 제1, 제2브러쉬 전극과, 제1, 제2브러쉬 전극에 상기 도너롤러 상의 토너를 제거하기 위한 회수바이어스와 자기롤러로부터 도너롤러로 토너를 공급하기 위한 공급바이어스를 인가하는 바이어스인가수단을 포함한다.

Description

하이브리드방식 현상장치 및 현상방법{Hybride type developing apparatus and method}

도 1은 현상고스트의 발생과정을 설명하는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 현상방법이 적용되는 현상장치의 일 예를 도시한 구성도.

도 3은 현상영역, 상류영역, 하류영역을 설명하는 도면.

도 4는 도너롤러의 일 실시예의 단면도.

도 5는 도너롤러의 일 실시예의 단부를 도시한 사시도.

도 6은 브러쉬 전극의 배치를 도시한 도면.

도 7과 도 8은 현상, 토너회수, 토너공급 과정을 설명하는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1......도너롤러 1a......상류영역

1b......하류영역 1c......현상영역

2a......제1브러쉬 전극 2b......제2브러쉬 전극

2c......제3브러쉬 전극 3......자기롤러

4......교반기 5......트리머

6......현상기 10......화상수용체

21......대전기 22......노광기

23......전사기 24......클리닝 블레이드

25......정착기 30......바이어스 인가수단

V1......회수바이어스 V2......공급바이어스

V3......현상바이어스 V4......자기롤러바이어스

본 발명은 전자사진방식 현상장치 및 현상방법에 관한 것으로서, 특히 자성캐리어와 비자성토너를 사용하는 하이브리드방식 현상장치 및 현상방법에 관한 것이다.

전자사진방식을 이용한 복사기, 프린터, 팩시밀리, 복합기 등의 화상형성장치의 현상방식으로는, 토너와 자성 캐리어를 사용하는 이성분 현상방식, 절연토너나 도전성토너를 사용하는 일성분 현상방식, 자성캐리어를 사용하여 비자성토너를 대전시키는 이성분 현상제를 사용하며 현상롤러 상에 대전된 토너 만을 부착시켜 정전잠상으로 비상시켜 정전잠상을 현상하는 하이브리드 현상방식 등이 있다.

이성분 현상방식은, 토너의 대전성이 우수하고 장수명화가 가능하며 동시에 균일한 베타화상을 구현할 수 있는 등의 이점이 있다. 반면에, 현상장치가 크고 복잡하게 되며, 토너의 비산, 캐리어의 잠상에의 부착, 캐리어의 내구성 열화에 의한 화질의 열화 등의 결점이 있다.

일성분 현상방식은 현상장치가 콤팩트하고 도트 재현성에 뛰어나지만, 현상롤러와 대전롤러의 성능열화로 인하여 내구성이 낮고, 토너가 다 소모된 경우에는 현상장치 자체를 교환하여야 하기 때문에 소모품 가격이 비싸고, 선택현상이 발생하는 등의 결점을 가지고 있다. 선택현상이란 소정의 무게와 전하량을 가진 토너만이 현상롤러로부터 정전잠상으로 부착되는 것을 말하며, 선택현상이 지속되면 소정의 무게와 전하량 이하의 토너는 현상에 사용되지 못하므로 토너사용율이 저하된다.

하이브리드 현상방식은, 도트 재현성이 뛰어나고 장수명화가 가능하며 고속의 화상형성이 가능한 방식이지만, 현상롤러로의 토너공급량이 부족하거나 현상 후에 현상롤러상의 토너를 충분히 제거하지 못하면 현상 고스트가 발생한다는 문제점이 있다. 도 1을 보면서 현상고스트의 발생메카니즘을 간략히 설명한다. 도 1의 (a)을 보면, 현상롤러의 표면에 형성된 토너층 중에서 화상수용체의 화상부와 대면된 영역(Ai)은 현상바이어스에 의하여 화상수용체로 현상되며, 비화상부와 대면된 영역(Ab)은 현상되지 않고 현상롤러 표면에 남는다. 이 때, 영역 Ai로부터 화상수용체로 현상된 토너의 양을 Ma라 한다. 다음 현상을 위하여 현상롤러에는 새로운 토가 공급된다. 만일, 현상롤러로 공급된 토너의 양이 Ma 보다 적다면 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 현상롤러의 표면에 형성되는 토너층의 두께가 불균일하게 되어 다음 번 현상과정에서 이전 현상의 잔상이 남는 현상고스트가 발생된다. 이와 같은 현상고스트는 연속인쇄시에 더 발생되기가 쉽다.

이를 해결하기 위하여, 자기롤러에 극성을 절환할 수 있는 직류바이어스(특 개평7-72733호) 또는 이 직류바이어스에 중첩된 교류바이어스(특개평6-67546 호, 특개평7-92804호)가 인가된다. 화상형성 완료시(특개평7-72733호, 특개평7-92804호) 또는 일정간격으로(특개평6-67546호) 자기롤러에 가해지는 직류바이어스의 극성을 바꾸어 현상롤러와 자기롤러 사이에 현상롤러로부터 자기롤러로 토너를 회수하는 방향의 전계를 제공한다. 이와 같은 방식은 다음 현상시에 현상롤러에 적절한 두께의 토너층을 형성하는 시간이 요구되므로 고속인쇄에 부적절하다.

현상롤러와 감광체와의 사이에 전극을 설치하는 방식의 경우에, 전기적으로 바이어스되어 장력이 걸린 전극선의 진동에 의한 불균일한 현상이나 먼지가 순간적으로 전극에 부착되어 현상롤러에 줄모양의 흔적을 생기게 하는 현상이 생긴다. 특개평 2000-250294호에는 이를 방지하기 위하여 전극을 매립한 현상롤러를 이용하는 예가 개시되어 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 현상 고스트의 발생을 방지하고, 연속 인쇄시에 있어서도 화상 불균일이 발생하지 않으며, 장기간 안정적인 화상품질을 얻을 수 있는 심플한 하이브리드방식 현상장치 및 현상방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하이브리드방식 현상장치는, 자기력에 의하여 자기롤러의 외주에 비자성 토너와 자성 캐리어의 자기 브러쉬를 형성하고, 상기 자기롤러로부터 토너만을 도너롤러로 공급하여 그 외주에 균일한 토너층 을 형성하고, 상기 도너롤러 상의 토너를 화상수용체에 형성된 정전잠상으로 현상시키는 하이브리드방식 현상장치에 있어서, 상기 도너롤러의 외주에 배열된 복수의 전극; 상기 도너롤러와 상기 자기롤러가 대면된 영역의 상기 도너롤러의 회전방향을 기준으로 상류영역과 하류영역에 위치되어 상기 복수의 전극의 일부와 접촉되는 제1, 제2브러쉬 전극; 상기 제1, 제2브러쉬 전극에 상기 도너롤러 상의 토너를 제거하기 위한 회수바이어스와 상기 자기롤러로부터 상기 도너롤러로 토너를 공급하기 위한 공급바이어스를 인가하는 바이어스인가수단;을 포함한다.

일 실시예로서, 상기 도너롤러와 상기 화상수용체가 대면된 현상영역에 위치되어 상기 복수의 전극의 일부와 접촉되는 제3브러쉬 전극;을 더 구비하며, 상기 바이어스 인가수단은, 상기 제3브러쉬 전극에 상기 도너롤러 상의 토너를 상기 화상수용체로 현상시키기 위한 현상바이어스를 인가한다.

일 실시예로서, 상기 도너롤러의 최외주에 마련되는 수지층;을 더 구비하며, 상기 도너롤러의 양단부에는 상기 복수의 전극이 상기 수지층으로부터 노출되어 있고 상기 브러쉬 전극들은 상기 복수의 전국의 노출된 부분에 접촉된다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하이브리드방식 현상방법은, 자기력에 의하여 자기롤러의 외주에 비자성 토너와 자성 캐리어의 자기 브러쉬를 형성하고, 상기 자기롤러로부터 토너만을 도너롤러로 공급하여 그 외주에 균일한 토너층을 형성하고, 상기 도너롤러 상의 토너를 화상수용체에 형성된 정전잠상으로 현상시키는 하이브리드방식 현상방법에 있어서, 상기 도너롤러와 상기 자기롤러가 대면된 영역을 상기 도너롤러의 회전방향을 기준으로 상류영역과 하류영역으로 구분하 고, 상기 상류영역에는 상기 도너롤러 상의 토너를 제거하는 전계를 인가하고, 상기 하류영역에는 상기 자기롤러로부터 상기 도너롤러로 토너를 공급하는 전계를 인가한다. 상기 도너롤러와 상기 화상수용체가 대면된 현상영역에는 상기 도너롤러 상의 토너를 상기 화상수용체로 현상시키는 전계가 인가되며, 상기 상류영역 및 하류영역에 인가되는 전계는 상기 현상영역에 인가되는 전계는 서로 독립적이다.

일 실시예로서, 상기 도너롤러의 외주에 복수의 전극을 마련하고, 상기 상류영역, 상기 하류영역, 상기 현상영역에 각각 상기 복수의 전극의 일부와 접촉되는 제1, 제2, 제3브러쉬 전극을 마련하고, 상기 제1, 제2, 제3브러쉬 전극에 상기 토너를 공급하는 전계와 상기 토너를 제거하는 전계와 상기 토너를 현상시키는 전계를 각각 형성하는 회수바이어스, 공급바이어스, 현상바이어스를 각각 인가한다.

일 실시예로서, 상기 자기롤러에 인가되는 자기롤러바이어스, 상기 공급바이어스, 상기 회수바이어스의 직류성분의 전위를 각각 Vm, Vs, Vr 이라 하면, 상기 토너가 부대전되는 경우에는 Vr<Vm<Vs, 상기 토너가 정대전되는 경우에는 Vs<Vm<Vr 이다.

일 실시예로서, 상기 상류영역에서 상기 도너롤러의 표면과 상기 자기롤러의 표면의 전위를 동일하게 하고, 상기 자기브러쉬를 상기 도너롤러의 표면에 접촉시켜 상기 도너롤러 상의 토너를 제거한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하이브리드방식 현상방법은, 자기력에 의하여 자기롤러의 외주에 비자성 토너와 자성 캐리어의 자기 브러쉬를 형성하고, 상기 자기롤러로부터 토너만을 도너롤러로 공급하여 그 외주에 균일한 토너층 을 형성하고, 상기 도너롤러 상의 토너를 화상수용체에 형성된 정전잠상으로 현상시키는 하이브리드방식 현상방법에 있어서, 상기 도너롤러의 외주를 복수의 영역으로 구분하고, 상기 복수의 영역에 각각 독립적인 바이어스를 인가한다.

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

도 2는 본 발명에 따른 현상방법이 적용되는 하이브리드방식 현상장치의 일 실시예를 간략히 도시한 구성도이다. 도 2를 보면, 본 실시예의 현상장치는 화상수용체(10), 도너롤러(1), 자기롤러(3)를 구비하는 하이브리드방식 현상장치이다. 본 실시예에서는 화상수용체(10)로서 유기감광체를 채용한다. 화상수용체(10)로서 아모포스 실리콘 감광체를 채용하는 것도 가능하다. 화상수용체(10)에 정전잠상을 형성하기 위하여, 대전기(21)와 노광기(22)가 구비된다. 대전기(21)로서는 코로나 방전기 또는 대전롤러가 채용될 수 있다. 노광기(22)로서는 레이저광을 조사하는 LSU(laser scanning unit)이 채용될 수 있다. 또 화상수용체(10)로서 정전드럼(미도시)을 채용할 수도 있다. 이 경우에 정전잠상을 형성하기 위하여 노광기(22) 대신에 정전기록헤드(미도시)가 채용된다.

현상기(6)에는 비자성 토너와 자성 캐리어가 수용된다. 캐리어는 자성 분말형태의 것을 사용하는 것 이외는 특히 한정되지 않는다. 교반기(4)는 캐리어와 토너를 교반시켜 토너를 마찰 대전시킨다. 토너는 특히 한정되는 것은 아니며 부대전 및 정대전 어느 쪽이라도 무관하다. 자기롤러(3)의 자기력에 의하여 캐리어는 자기롤러(3)의 외주에 부착되고 토너는 정전기력에 의하여 캐리어에 부착된다. 그러면, 자기롤러(3)의 외주에는 캐리어와 토너로 된 자기 브러쉬가 형성된다. 트리머(5)는 자기 브러쉬를 일정한 두께로 규제한다. 트리머(5)와 자기롤러(3) 사이의 간격은 0.3 ~ 1.5mm 정도가 바람직하다.

도너롤러(1)는 화상수용체(10)와 자기롤러(3) 사이에는 위치된다. 도너롤러(1)와 화상수용체(10) 사이의 간격(현상갭(G))은 150 ~ 400㎛ 정도, 바람직하게는 200 ~ 300㎛ 정도이다. 현상갭(G)이 150㎛ 보다 좁으면 화상바램의 원인이 되며, 400㎛ 보다 넓으면 토너를 화상수용체(10)로 이동시키기가 곤란하여 충분한 화상농도를 얻을 수 없으며 선택현상을 발생시키는 원인이 된다. 자기롤러(3)와 도너롤러(1) 사이의 간격은 0.3 ~ 1.5 mm 정도이다.

본 발명의 현상방법은 도너롤러(1)의 외주를 복수의 영역으로 구분하여 복수의 영역에 서로 다른 독립적인 전계를 제공하는 것을 특징으로 한다. 특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 도너롤러(1)의 자기롤러(3)와 대면된 영역(토너공급회수영역)을 도너롤러(1)의 회전방향을 기준으로 하여 상류영역(1a)과 하류영역(1b)으로 구분하고, 상류영역(1a)과 하류영역(1b)에는 토너를 자기롤러(3)로부터 도너롤러(1)로 공급하기 위한 전계와 토너를 도너롤러(1)로부터 제거하는 전계를 각각 독립적으로 제공한다. 이 두 전계는, 도너롤러(1)의 화상수용체(10)와 대면된 현상영역(1c)에 제공되는 전계와도 독립적이다.

이를 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 도너롤러(1)에는 복수의 전극(11)이 구비된다. 지지체(12)는 예를 들면, 알루미늄이나 스테인레스강으로 된 슬리브형태이다. 복수의 전극(11)과 지지체(12)의 전기적인 절연을 위하여 지지체(12)와 복수 의 전극(11) 사이에는 절연층(13)이 마련된다. 도너롤러(1)의 최외주에는 체적고유저항이 10⁶Ω㎤ 이하의 수지층(14)이 마련된다. 도 5에 도시된 바와 같이 도너롤러(1)의 양단부에는 복수의 전극(11)이 수지층(14) 밖으로 노출되어 있다.

본 실시예의 현상장치는 도 6에 도시된 바와 같이 상류영역(1a), 하류영역(1b), 현상영역(1c)에 각각 독립적인 전계를 인가하기 위하여 각 영역에 위치되어 복수의 전극(11)의 일부와 접촉되는 제1, 제2, 제3브러쉬 전극(2a)(2b)(2c)을 구비한다. 제1, 제2, 제3브러쉬 전극(2a)(2b)(2c)은 도너롤러(1)의 양단부에는 수지층(14) 밖으로 노출된 복수의 전극(11)과 접촉된다. 바이어스인가수단(30)은 제1, 제2, 제3브러쉬 전극(2a)(2b)(2c)에 각각 회수바이어스(V1), 공급바이어스(V2), 현상바이어스(V3)를 인가한다. 토너를 도너롤러(1)로 공급하기 위하여 자기롤러(3)에는 자기롤러바이어스(V4)가 인가된다.

도 7과 도 8에는 도너롤러(1)를 중심으로 하여 현상, 토너공급, 토너회수(제거) 과정이 도시되어 있다. 공급바이어스(V2)는 자기롤러바이어스(V4)와 함께 자기롤러(3)로부터 도너롤러(1)로 토너를 공급하는 전계를 하류영역(1b)에 제공한다. 하류영역(1b)의 전계에 의하여, 토너는 자기롤러(3) 상에 형성된 자기브러쉬로부터 도너롤러(1)로 공급되어 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 도너롤러(1)의 외주에 토너층이 형성된다. 현상바이어스(V3)는 도너롤러(1) 상의 토너를 화상수용체(10)로 현상시키기 위한 전계를 현상영역(1c)에 제공한다. 현상영역(1c)의 전계에 의하여, 도너롤러(1) 상의 토너는 현상갭(G)을 가로질러 화상수용체(10)에 형성된 정전잠상 으로 부착되어 정전잠상을 가시적인 토너화상으로 현상시킨다. 현상갭(G)을 통과한 후에 도너롤러(1)의 표면에는 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 화상수용체(10)로 현상되지 않은 토너가 잔류한다. 회수바이어스(V1)는 자기롤러바이어스(V4)와 함께 도너롤러(1) 상의 토너를 제거하는 전계를 상류영역(1a)에 제공한다. 상류영역(1a)의 전계에 의하여, 현상되지 않고 도너롤러(1) 상에 잔류하는 토너는 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이 도너롤러(1)로부터 떨어져서 현상기(6) 내부 또는 자기롤러(3)의 자기브러쉬로 회수된다. 따라서, 하류영역(1b)에서 다시 도너롤러(1)의 표면으로 토너를 공급하면 도너롤러(1)의 표면에는 균일한 두께의 토너층이 형성된다. 따라서, 현상영역(1c)으로 공급되는 토너층의 두께의 불균일로부터 기인하는 현상고스트를 방지할 수 있다.

종래의 현상장치에서 현상바이어스(V3)는 도너롤러(1)의 외주 전체에 인가된다. 현상바이어스(V3)는 현상영역(1c)에 토너를 도너롤러(1)로부터 화상수용체(10)로 현상시키는 전계를 제공한다. 또, 현상바이어스(V3)는 자기롤러바이어스(V4)와 함께 하류영역(1b)에 토너를 자기롤러(3)로부터 도너롤러(1)로 공급하는 전계를 제공한다. 자기롤러(3)로부터 도너롤러(1)로의 토너공급량이 부족하면 도너롤러(1)의 표면에 형성되는 토너층의 두께가 불균일하게 되어 다음 번 현상과정에서 이전 현상의 잔상이 남는 현상고스트가 발생된다. 충분한 토너공급량을 얻기 위하여는 하류영역(1b)에 인가되는 전계를 조절하여야 하는데, 현상바이어스(V3)를 조절하면 현상영역(1c)에서의 현상성능에 영향을 주게 된다. 또, 도너롤러(1) 상에 균일한 두께의 토너층을 형성하기 위하여는 현상 후에 상류영역(1a)에서 도너롤러(1)상에 잔류되는 토너를 제거할 필요가 있다. 그런데, 상류영역(1a)에도 토너를 자기롤러(3)로부터 도너롤러(1)로 공급하는 전계가 작용되기 때문에 도너롤러(1)로부터 토너를 제거하기가 어렵다.

본 발명에 따른 현상방법 및 현상장치에 의하면, 하류영역(1b)에 전계를 제공하는 공급바이어스(V2)를 현상바이어스(V3)와 독립적으로 조절이 가능하다. 따라서, 현상성능에 영향을 주지 않고 충분한 양의 토너가 도너롤러(1)로 공급되도록 공급바이어스(V2)를 조절할 수 있다. 또, 상류영역(1a)에는 공급바이어스(V2)와는 별도로 회수바이어스(V1)가 인가된다. 따라서, 현상 후에 도너롤러(1) 상에 잔류되는 토너를 용이하게 제거할 수 있다. 또, 현상바이어스(V3)도 자기롤러(3)로부터 도너롤러(1)로의 토너공급특성과 도너롤러(1)로부터 자기롤러(3)로의 토너회수특성에 영향을 주지않고 자유롭게 조절할 수 있어 현상성능을 향상시킬 수 있다.

예를 들면, 토너가 부대전되는 경우에, 공급바이어스(V2)의 직류성분의 전위(Vs)는 자기롤러바이어스바이어스(V4)의 직류성분의 전위(Vm)보다 높은 것이 바람직하다. 또, 회수바이어스(V1)의 직류성분의 전위(Vr)는 자기롤러바이어스(V4)의 직류성분의 전위(Vm)보다 낮은 것이 바람직하다. 그러면, 도너롤러(1) 전체에 현상바이어스(V3)를 인가하는 종래의 현상장치에 비하여 토너를 자기롤러(3)로부터 도너롤러(1)로 더 잘 이동시킬 수 있다. 또, 도너롤러(1) 전체에 현상바이어스(V3)를 인가하는 종래의 현상장치에 비하여 토너를 도너롤러(1)로부터 자기롤러(3)로 더 잘 이동시켜 도너롤러(1) 상의 토너를 용이하게 제거할 수 있다. 토너가 정대전되는 경우에는 공급바이어스(V2) 및 회수바이어스(V1)의 직류성분의 전위(Vs)(Vr) 와 자기롤러바이어스(V4)의 직류성분의 전위(Vm)와의 관계는 토너가 부대전되는 경우와 반대이다.

<실시예>

화상수용체(10)로서 유기감광체를 사용하고, 도너롤러(1)와 화상수용체(10) 사이의 간격(현상갭(G))을 약 250㎛으로 설정하였다. 현상기(6) 내의 토너는 부대전시킨다. 화상수용체(10)의 대전전위(비화상부의 전위)를 -500V 노광부의 전위(화상부의 전위)를 -100V로 하였다. 자기롤러(3)에는 자기롤러바이어스(V4)로서 -300V의 직류바이어스를 인가하였다. 제3전극(2c)에는 -300V의 직류바이어스에 진폭 1000V 주파수 1kHz의 교류바이어스를 중첩한 현상바이어스(V3)를 인가하였다. 제2전극(2b)에는 -200V의 직류바이어스에 진폭 500V 주파수 2kHz의 교류바이어스를 중첩한 공급바이어스(V2)를 인가하였다. 제1전극(2a)에는 -400V의 직류바이어스에 진폭 500V 주파수 2kHz의 교류바이어스를 중첩한 회수바이어스(V1)를 인가하였다.

<비교예>

화상수용체(10)로서 유기감광체를 사용하고, 도너롤러(1)와 화상수용체(10) 사이의 간격(현상갭(G))을 약 250㎛으로 설정하였다. 현상기(6) 내의 토너는 부대전시킨다. 화상수용체(10)의 대전전위(비화상부의 전위)를 -500V 노광부의 전위(화상부의 전위)를 -100V로 하였다. 자기롤러(3)에는 자기롤러바이어스(V4)로서 -400V의 직류바이어스를 인가하였다. 도너롤러(1)의 외주 전체에 -300V의 직류바이어스에 진폭 1000V 주파수 1kHz의 교류바이어스를 중첩한 현상바이어스(V3)를 인가하였다.

상기 <비교예>의 경우에 하류영역(1b)에서의 토너의 공급량이 충분하고 현상영역(1c)에서의 현상량도 충분하였지만 상류영역(1a)에서 도너롤러(1) 상의 토너가 충분히 회수되지 못하였다. 연속적으로 자기롤러(3)부터 토너공급을 받아 도너롤러(1)에 형성된 토너층의 두께가 불균일하였다. 이 조건에서 인쇄된 화상은 양호한 화상농도를 가지고 있었지만, 연속인쇄시에는 상류영역(1a)에서 도너롤러(1) 상의 토너가 충분히 회수되지 못하였기 때문에 현상고스트가 발생되었다.

<실시예>의 경우에, 하류영역(1b)에서의 토너의 공급량이 충분하고 현상영역(1c)에서의 현상량도 충분하였다. 또, 회수바이어스(V1)가 하류영역(1b)에 도너롤러(1)로부터 토너를 제거하기에 충분한 전계를 형성하였기 때문에 토너회수성능도 우수하였다. 또, 연속적으로 자기롤러(3)부터 토너공급을 받아 도너롤러(1)에 형성된 토너층의 두께는 균일하였다. 이 조건에서 인쇄된 화상은 충분한 화상농도를 가지고 있었으며, 연속인쇄시에도 현상 고스트가 없는 안정적인 인쇄품질을 유지할 수 있었다.

현상 후에 도너롤러(1)로부터 토너를 제거하기 위한 일 변형예로서, 상류영역(1a)에서의 도너롤러(1)의 표면과 자기롤러(3)의 표면의 전위차가 0V가 되도록 회수바이어스(V1)를 조절하여 토너의 도너롤러(1)에의 부착력을 약화시킨다. 도너롤러(1)와 자기롤러(3)는 상류영역(1a)과 하류영역(1b)에서 그 표면의 이동방향이 서로 반대가 되도록 회전된다. 자기롤러(3)의 자기브러쉬가 도너롤러(1)에 접촉되어 도너롤러(1) 표면의 토너를 제거한다.

상술한 실시예에서는 단색의 현상장치 및 이를 위한 현상방법에 설명하지만 본 발명의 현상장치 및 현상방법은 탠덤구성을 가지는 싱글패스방식 칼라현상장치, 하나의 화상수용체를 여러 번 현상하고 중간전사체에 순차적으로 전사하는 멀티패스방식 칼라현상장치에도 적용된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드방식 현상장치 및 현상방법에 의하면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

도너롤러의 외주에 공급, 회수바이어스를 현상바이어스와는 독립적으로 인가하기 때문에 토너공급, 회수성능을 향상시킬 수 있다. 또, 공급, 회수바이어스가 현상바이어스와 독립적이기 때문에 현상성능에 영향을 주지 않고 토너공급량의 조절이 가능하며 현상 후에 도너롤러 상의 토너를 용이하게 제거할 수 있다. 따라서, 연속 인쇄시에도 현상고스트가 없는 안정적인 인쇄품질을 구현할 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.

Claims

자기력에 의하여 자기롤러의 외주에 비자성 토너와 자성 캐리어의 자기 브러쉬를 형성하고, 상기 자기롤러로부터 토너만을 도너롤러로 공급하여 그 외주에 균일한 토너층을 형성하고, 상기 도너롤러 상의 토너를 화상수용체에 형성된 정전잠상으로 현상시키는 하이브리드방식 현상방법에 있어서,

상기 도너롤러와 상기 자기롤러가 대면된 영역을 상기 도너롤러의 회전방향을 기준으로 상류영역과 하류영역으로 구분하고, 상기 상류영역에는 상기 도너롤러 상의 토너를 제거하는 전계를 인가하고, 상기 하류영역에는 상기 자기롤러로부터 상기 도너롤러로 토너를 공급하는 전계를 인가하여, 상기 상류영역은 상기 토너를 공급하는 전계에 의하여, 상기 하류영역은 상기 토너를 제거하는 전계에 의하여 영향을 받지 않도록 된 것을 특징으로 하는 하이브리드방식 현상방법.
제1항에 있어서,

상기 도너롤러와 상기 화상수용체가 대면된 현상영역에는 상기 도너롤러 상의 토너를 상기 화상수용체로 현상시키는 전계가 인가되며, 상기 상류영역 및 하류영역에 인가되는 전계는 상기 현상영역에 인가되는 전계는 서로 독립적인 것을 특징으로 하는 하이브리드방식 현상방법.
제2항에 있어서,

상기 도너롤러의 외주에 복수의 전극을 마련하고,

상기 상류영역, 상기 하류영역, 상기 현상영역에 각각 상기 복수의 전극의 일부와 접촉되는 제1, 제2, 제3브러쉬 전극을 마련하고,

상기 제1, 제2, 제3브러쉬 전극에 상기 토너를 공급하는 전계와 상기 토너를 제거하는 전계와 상기 토너를 현상시키는 전계를 각각 형성하는 회수바이어스, 공급바이어스, 현상바이어스를 각각 인가하는 것을 특징으로 하는 하이브리드방식 현상방법.
제3항에 있어서,

상기 자기롤러에 인가되는 자기롤러바이어스, 상기 공급바이어스, 상기 회수바이어스의 직류성분의 전위를 각각 Vm, Vs, Vr 이라 하면, 상기 토너가 부대전되는 경우에는 Vr<Vm<Vs, 상기 토너가 정대전되는 경우에는 Vs<Vm<Vr 인 것을 특징으로 하는 하이브리드방식 현상방법.
제2항에 있어서,

상기 상류영역에서 상기 도너롤러의 표면과 상기 자기롤러의 표면의 전위를 동일하게 하고, 상기 자기브러쉬를 상기 도너롤러의 표면에 접촉시켜 상기 도너롤러 상의 토너를 제거하는 것을 특징으로 하는 하이브리드방식 현상방법.
자기력에 의하여 자기롤러의 외주에 비자성 토너와 자성 캐리어의 자기 브러쉬를 형성하고, 상기 자기롤러로부터 토너만을 도너롤러로 공급하여 그 외주에 균일한 토너층을 형성하고, 상기 도너롤러 상의 토너를 화상수용체에 형성된 정전잠상으로 현상시키는 하이브리드방식 현상방법에 있어서,

상기 도너롤러의 외주를 복수의 영역으로 구분하고, 상기 복수의 영역에 각각 독립적인 바이어스를 인가하며,

상기 독립적인 바이어스는 상기 도너롤러 상의 토너를 상기 화상수용체의 정전잠상으로 부착시키는 현상바이어스, 상기 자기롤러로부터 토너를 상기 도너롤러로 공급하는 공급바이어스, 상기 도너롤러 상의 토너를 제거하는 회수바이어스를 포한하는 것을 특징으로 하는 하이브리드방식 현상방법.
제6항에 있어서,

상기 복수의 영역은, 상기 화상수용체와 대면된 현상영역과, 상기 자기롤러와 대면되며 상기 도너롤러의 회전방향을 기준으로 상류측과 하류측인 토너회수영역과 토너공급영역을 포함하며,

상기 현상영역, 토너공급영역, 토너회수영역에는 상기 현상바이어스, 상기 공급바이어스, 상기 회수바이어스를 각각 인가하는 것을 특징으로 하는 하이브리드방식 현상방법.
제7항에 있어서,

상기 자기롤러에 인가되는 자기롤러바이어스, 상기 공급바이어스, 상기 회수바이어스의 직류성분의 전위를 각각 Vm, Vs, Vr 이라 하면, 상기 토너가 부대전되는 경우에는 Vr<Vm<Vs, 상기 토너가 정대전되는 경우에는 Vs<Vm<Vr 인 것을 특징으로 하는 하이브리드방식 현상방법.
제7항에 있어서,

상기 토너회수영역에서 상기 도너롤러와 상기 자기롤러의 표면의 전위를 동일하게 하고, 상기 자기브러쉬를 상기 도너롤러의 표면에 접촉시켜 상기 도너롤러 상의 토너를 제거하는 것을 특징으로 하는 하이브리드방식 현상방법.
자기력에 의하여 자기롤러의 외주에 비자성 토너와 자성 캐리어의 자기 브러쉬를 형성하고, 상기 자기롤러로부터 토너만을 도너롤러로 공급하여 그 외주에 균일한 토너층을 형성하고, 상기 도너롤러 상의 토너를 화상수용체에 형성된 정전잠상으로 현상시키는 하이브리드방식 현상장치에 있어서,

상기 도너롤러의 외주에 배열된 복수의 전극;

상기 도너롤러와 상기 자기롤러가 대면된 영역의 상기 도너롤러의 회전방향을 기준으로 상류영역과 하류영역에 위치되어 상기 복수의 전극의 일부와 접촉되는 제1, 제2브러쉬 전극;

상기 제1, 제2브러쉬 전극에 상기 도너롤러 상의 토너를 제거하기 위한 회수바이어스와 상기 자기롤러로부터 상기 도너롤러로 토너를 공급하기 위한 공급바이어스를 인가하는 바이어스인가수단;을 포함하는 하이브리드방식 현상장치.
제10항에 있어서,

상기 도너롤러와 상기 화상수용체가 대면된 현상영역에 위치되어 상기 복수의 전극의 일부와 접촉되는 제3브러쉬 전극;을 더 구비하며, 상기 바이어스 인가수 단은, 상기 제3브러쉬 전극에 상기 도너롤러 상의 토너를 상기 화상수용체로 현상시키기 위한 현상바이어스를 인가하는 것을 특징으로 하는 하이브리드방식 현상장치.
제10항 또는 제11항에 있어서,

상기 도너롤러의 최외주에 마련되는 수지층;을 더 구비하며,

상기 도너롤러의 양단부에는 상기 복수의 전극이 상기 수지층으로부터 노출되어 있고 상기 브러쉬 전극들은 상기 복수의 전극의 노출된 부분에 접촉되는 것을 특징으로 하는 하이브리드방식 현상장치.