KR101109025B1 - 화상 형성 장치 - Google Patents

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야스토모 이시이
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후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 감광체, 롤형 대전기, 롤형 청소 부재의 각각에서의 대전에 끼치는 변동에 의한 대전 얼룩의 증대를 억제하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 원통형의 감광체(1)와, 감광체(1)의 외주면과 대향하여 배치되는 롤형 대전기(2)와, 롤형 대전기(2)의 외주면과 대응하여 배치되는 롤형 청소 부재(20)를 구비하는 화상 형성 장치에 있어서, 감광체(1)의 회전에 의해 발생하는 감광체 표면에서의 대전 얼룩의 주기와, 롤형 대전기(2)의 회전에 의해 발생하는 감광체 표면의 대전 얼룩의 주기와, 롤형 청소 부재(20)의 회전에 의해 발생하는 감광체 표면의 대전 얼룩의 주기가 중복되지 않도록 감광체(1)의 직경, 롤형 대전기(2)의 직경 및 롤형 청소 부재(20)의 직경이 각각 설정되어 있다.
대전 얼룩, 감광체, 롤형 대전기, 롤형 청소 부재, 화상 형성 장치

Description

화상 형성 장치{IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은 원통형의 감광체에 대하여 롤형 대전기로부터 대전을 행하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.
종래, 화상 형성 장치에서의 원통형의 감광체를 대전시키는 대전 장치로는 코로트론(corotron)형이나 접촉 대전형이 이용되고 있다. 여기서, 접촉 대전형에서는 바이어스 차지 롤(Bias Charge Roll: BCR)로 칭하는 롤형 대전기와 감광체의 갭(gap)에서 방전을 행하고 있기 때문에, 그 갭 형상에 의해 BCR/감광체의 농도 피치 얼룩이 발생하기 쉽다. 이 때문에, 종래의 화상 형성 장치에서는 교류 대전에 의해 그 대전 균일성으로 커버하고 있다.
또한, 교류 대전에서는 장치의 고비용, 감광체 및 클리닝 롤에의 손상, 결실(Deletion) 등의 과제가 있으므로, 직류 대전도 이용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 내지 3 참조).
[특허문헌 1] 일본국 특개2005-034760호 공보
[특허문헌 2] 일본국 특개2001-002164호 공보
[특허문헌 3] 일본국 특개평7-129055호 공보
그러나, 교류 대전에 비해서 직류 대전에서는 미묘한 감광체 막두께 얼룩이나 회전 진동, BCR의 저항 얼룩이나 형상의 변동이 그대로 대전 얼룩으로 된다. 이 때문에, 교류 대전에 비해서 정밀도가 높은 BCR이나 감광체가 필요하게 된다. 또한, 그 대전의 민감함에 의해, BCR이나 클리닝 롤의 변동까지도 BCR에의 압력 변동으로 되어, 대전 얼룩(농도 얼룩)으로 된다고 하는 문제가 발생하고 있다. 또한, 감광체, BCR, 클리닝 롤의 각 단품(單品)으로서는 매우 경미한 변동에서도, 그 변동의 피치가 동기(同期)하게 되면 보다 큰 변동으로 되어서 대전 얼룩(농도 얼룩)도 커지고, 화질 결함으로 된다고 하는 문제가 발생한다.
본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이다. 즉, 본 발명은 원통형의 감광체와, 상기 감광체의 외주면과 대향하여 배치되는 롤형 대전기와, 상기 롤형 대전기의 외주면과 대향하여 배치되는 롤형 청소 부재와, 상기 감광체의 표면에 정전 잠상을 형성하는 노광기와, 상기 정전 잠상을 토너 화상으로 현상하는 현상기와, 상기 토너 화상을 용지에 전사시키는 전사기와, 상기 감광체의 표면에 잔류한 불필요한 토너를 제거하는 감광체 청소 부재와, 상기 토너 화상을 용지에 정착시키는 정착기를 구비하는 화상 형성 장치에 있어서, 상기 감광체의 회전에 의해 주기적으로 발생하는 상기 감광체 표면에서의 대전 얼룩과, 상기 롤형 대전기의 회전에 의해 주기적으로 발생하는 상기 감광체 표면의 대전 얼룩과, 상기 롤형 청 소 부재의 회전에 의해 주기적으로 발생하는 상기 감광체 표면의 대전 얼룩이, 상기 감광체에 의해 형성되는 화상의 길이인 화상 형성 길이의 범위 내에서 중복되지 않도록, 상기 감광체의 직경, 상기 롤형 대전기의 직경 및 상기 롤형 청소 부재의 직경이 각각 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치이다.
또한, 본 발명은 원통형의 감광체와, 상기 감광체의 외주면과 대향하여 배치되는 롤형 대전기와, 상기 롤형 대전기의 외주면과 대향하여 배치되는 롤형 청소 부재와, 상기 감광체의 표면에 정전 잠상을 형성하는 노광기와, 상기 정전 잠상을 토너 화상으로 현상하는 현상기와, 상기 토너 화상을 용지에 전사시키는 전사기와, 상기 감광체의 표면에 잔류한 불필요한 토너를 제거하는 감광체 청소 부재와, 상기 토너 화상을 용지에 정착시키는 정착기를 구비하는 화상 형성 장치에 있어서, 상기 감광체의 외주 길이를 A, 상기 롤형 대전기의 외주 길이를 B, 상기 롤형 청소 부재의 외주 길이를 C, 상기 감광체와 상기 롤형 대전기의 접촉 부분에서의 닙(nip) 폭을 N이라고 했을 경우, 상기 감광체의 외주면 상에서, A의 간격마다의 위치를 중심으로 한 ±(N/2)과, B의 간격마다의 위치를 중심으로 한 ±(N/2)과, C의 간격마다의 위치를 중심으로 한 ±(N/2)의 각 수치가, 화상 형성 길이의 범위 내에서 각각 다른 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치이다.
상기 감광체의 직경, 상기 롤형 대전기의 직경 및 상기 롤형 청소 부재의 직경의 최소 공배수가 화상 형성 길이보다 큰 값인 것을 특징으로 하는 청구항 제 1 항 또는 제 8 항에 기재된 화상 형성 장치.
상기 롤형 대전기는 직류 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 청구항 제 1 항 또는 제 8 항에 기재된 화상 형성 장치.
상기 화상 형성 길이는 420mm 이하인 것을 특징으로 하는 청구항 제 1 항 또는 제 8 항에 기재된 화상 형성 장치.
상기 롤형 청소 부재는 발포 부재(發泡 部材)에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 제 1 항 또는 제 8 항에 기재된 화상 형성 장치.
상기 롤형 청소 부재는 스프링에 의해 상기 롤형 대전기의 방향으로 가압된 축을 갖는 것을 특징으로 하는 청구항 제 1 항 또는 제 8 항에 기재된 화상 형성 장치.
상기 롤형 대전기 및 상기 롤형 청소 부재는 정변위(定變位)로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 제 1 항 또는 제 8 항에 기재된 화상 형성 장치.
이러한 본 발명에서는 감광체 1둘레 길이가 아니라, 감광체에 의해 하나의 화상 형성을 행하는 길이(화상 형성 길이)의 범위 내에서, 감광체, 롤형 대전기, 롤형 청소 부재의 각각에서의 대전에 끼치는 변동의 주기가 중복되지 않게 되어, 대전 얼룩(농도 얼룩)의 증대를 억제할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 감광체, 롤형 대전기, 롤형 청소 부재의 각각에서의 대전에 끼치는 변동의 주기가 중복되지 않기 때문에, 각 부재의 변동이 동기하여 감광체의 대전 얼룩이 증대하는 것을 억제할 수 있어, 균일한 화상 형성을 행하는 것이 가능해진다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.
<화상 형성 장치의 개략적인 구성>
도 1은 본 실시예에 따른 화상 형성 장치의 구성예를 나타낸 개략도이다. 도 1에서는 상담지체로 되는 원통형의 감광체(1)가 도면 중 화살표 방향(반시계 회전 방향)으로 회전 가능하게 설치되어 있다. 감광체(1)의 주위에는, 드럼 회전 방향을 따라서, 롤형 대전기(2), 레이저 스캐너(노광기)(3), 현상기(4), 전사기(5), 드럼 클리너(6), 제전기(除電器)(7)가 순차적으로 배치되어 있다. 또한, 용지의 반송로(R) 위에는 전사기(5)보다도 용지 반송 방향의 하류측에 정착기(8)가 배치되어 있다.
롤형 대전기(2)는 감광체(1)의 표면을 균일하게 대전시키기 위한 것이므로, 감광체(1)의 외주면과 대향하여 배치되고, 감광체(1)의 회전에 종동(從動)하여 감광체(1)와 반대로 회전한다. 이 롤형 대전기(2)에는 외주면과 대향하여 롤형 청소 부재(20)가 설치되어 있고, 롤형 대전기(2)에 부착된 토너를 제거하는 역할을 다하고 있다.
레이저 스캐너(3)는 감광체(1)의 표면을 래스터 화상에 따라서 노광?주사함으로써, 감광체(1)의 표면에 정전 잠상을 형성한다. 현상기(4)는 감광체(1)의 표면에 토너를 공급함으로써, 감광체(1) 상의 정전 잠상을 토너 화상으로 현상한다.
전사기(5)는 반송로(R)를 따라 반송되는 용지의 이면(裏面) 측에서 토너와 반대 극성의 전하를 부여함으로써, 감광체(1) 상의 토너 화상을 용지에 전사시킨다. 드럼 클리너(6)는 용지에 전사되지 않고 감광체(1)의 표면에 남은 불필요한 토너를 제거한다. 제전기(7)는 감광체(1)의 표면에 남은 불필요한 전하를 제거한다. 정착기(8)는 토너 화상이 전사된 용지를 가열 롤러(8A)와 핀치 롤러(8B)에 의해 협지(挾持)함으로써, 토너 화상을 용지에 정착시킨다.
<롤형 대전기의 구성>
도 2는 본 실시예의 화상 형성 장치에서 이용되는 롤형 대전기의 구성을 설명하는 모식도이다. 이 도면에서는 롤형 대전기(2)와 대향하는 감광체(1) 및 롤형 청소 부재(20)에 대해서도 나타내고 있다.
즉, 롤형 대전기(2)는 바이어스 차지 롤(BCR)로 칭하고, 원통형의 감광체(1)의 표면과 대향하여 배치되어 있다. 롤형 대전기(2)는 예를 들면 발포 부재에 의해 구성되어 있고, 축이 스프링에 의해 감광체(1) 측으로 가압되어, 정변위로 고정되어 있다. 이에 따라, 감광체(1)의 회전에 종동해서 회전하게 된다. 이 때, 롤형 대전기(2)와 감광체(1)의 접촉 부분에서의 회전 방향에 따른 길이가 닙 폭으로서 설정되어 있다. 닙 폭은 대략 O.5mm 내지 3mm로 되어 있다.
또한, 롤형 대전기(2)의 감광체(1)와 반대측에는 롤형 청소 부재(20)가 대향하여 배치되어 있다. 롤형 청소 부재(20)는 축이 스프링에 의해 롤형 대전기(2)의 방향으로 가압되어, 정변위로 고정되어 있다.
이러한 구성으로 이루어지는 롤형 대전기(2)에서는, 회전할 때에 발생하는 감광체(1)의 표면과의 사이의 대전 갭(닙 위치를 통과할 쯤에서의 갭)에서 방전을 행하여, 감광체(1)의 회전에 따라 감광체(1)의 표면을 순차적으로 대전시켜 간다. 대전 갭은 대략 100㎛ 내지 200㎛이다. 따라서, 대전 갭에서의 갭 형상(감광체 표 면의 방전 위치에서의 축 방향에 따른 갭의 변화)에 의해 감광체(1)의 대전 얼룩(농도 얼룩)이 발생하기 쉽다.
여기서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 롤형 대전기(2)에는 감광체(1)와의 직접 접촉형과, 간접 접촉형이 있다. 즉, 도 3의 (a)에 나타낸 롤형 대전기(2)에서는 감광체(1)의 표면과 롤형 대전기(2)의 표면이 직접 접촉하여, 감광체(1)의 회전을 그대로 롤형 대전기(2)의 롤에 전달한다. 직접 접촉형에서는 롤형 대전기(2)와 감광체(1)의 직접 접촉 부분이 닙 위치로 된다.
한편, 도 3의 (b)에 나타낸 롤형 대전기(2)에서는 감광체(1)의 표면에 롤형 대전기(2)의 표면이 직접 접촉하지 않고, 롤형 대전기(2)의 롤 단부에 설치된 종동 롤러(2a)가 감광체(1)와 접촉하여 종동하고, 이 회전에 의해 롤형 대전기(2)의 롤이 회전한다. 어느 쪽의 구성에서도, 롤형 대전기(2)의 롤 표면과 감광체(1)의 표면의 갭에 의해 방전이 행해져서, 감광체(1)의 표면을 대전시키게 된다. 간접 접촉형에서는 롤형 대전기(2)에서의 종동 롤러(2a)와 감광체(1)의 접촉 부분이 닙 위치로 된다.
이와 같이, 롤형 대전기(2)에서는 감광체(1)의 표면과의 대전 갭에 의해 방전을 행하므로, 대전 갭의 변동에 의해 대전의 균일성으로 얼룩(대전 얼룩)이 발생하게 된다. 이 대전 얼룩은 감광체(1)의 막두께 얼룩이나 회전 진동, 롤형 대전기(2)의 저항 얼룩이나 형상의 변동이 영향을 주는 것 이외에, 롤형 청소 부재(20)의 형상이나 회전 진동도 영향을 주게 된다. 또한, 이들 각 롤의 단체(單體)에서의 영향이 중복됨으로써 보다 큰 대전 얼룩을 야기하게 된다.
본 실시예에서는 이러한 롤형 대전기(2)를 이용한 대전 구성에서, 각 롤에서의 대전 얼룩에 의한 영향이 중복되지 않도록, 감광체(1), 롤형 대전기(2) 및 롤형 청소 부재(20)의 직경을 설정하는 점에 특징이 있다.
구체적으로는, 감광체(1)의 회전에 의해 주기적으로 발생하는 감광체(1) 표면에서의 대전 얼룩과, 롤형 대전기(2)의 회전에 의해 주기적으로 발생하는 감광체(1) 표면의 대전 얼룩과, 롤형 청소 부재(20)의 회전에 의해 주기적으로 발생하는 감광체(1) 표면의 대전 얼룩이 화상 형성 길이의 범위 내에서 중복되지 않도록 감광체(1)의 직경, 롤형 대전기(2)의 직경 및 롤형 청소 부재(20)의 직경을 각각 설정하고 있다. 또한, 여기서 언급하는 롤형 대전기(2)의 직경은 도 3의 (a)에 나타낸 직접 접촉형에서는 감광체(1)와 접촉하는 대전용의 롤의 직경, 도 3의 (b)에 나타낸 간접 접촉형에서는 감광체(1)와 접촉하는 종동 롤러(2a)의 직경을 의미하는 것으로 한다.
여기서, 화상 형성 길이란, 감광체(1)의 회전 방향에 따른 하나의 화상 형성 영역의 길이를 말하는 것으로서, 화상 형성 장치에서 취급하는 매체(용지) 중 가장 큰 사이즈에서의 반송 방향에 따른 길이를 말한다. 예를 들면, 화상 형성 장치가 JIS(일본 공업 규격)에서 정하는 B4나 B5, A3나 A4와 같은 용지의 사이즈를 취급할 경우, 그 중에서 가장 반송 방향에 따른 길이가 큰 용지에서의 그 길이를 말한다.
이러한 각 롤에서의 대전 얼룩의 중복 방지를 실현시키기 위한 예로서는, 감광체(1)의 외주 길이를 A, 롤형 대전기(2)의 외주 길이를 B, 롤형 청소 부재(20)의 외주 길이를 C, 감광체(1)와 롤형 대전기(2)의 접촉 부분에서의 닙 폭(도 2 참조) 을 N이라고 했을 경우, 감광체(1)의 외주면 상에서, A의 간격마다의 위치를 중심으로 한 ±(N/2)과, B의 간격마다의 위치를 중심으로 한 ±(N/2)과, C의 간격마다의 위치를 중심으로 한 ±(N/2)이 화상 형성 길이의 범위 내에서 중복되지 않도록 되어 있다.
즉, 감광체(1), 롤형 대전기(2) 및 롤형 청소 부재(20)의 각각의 외주 상에서 대전 얼룩이 발생하는 영역이 있고, 닙 폭을 포함하여 모든 대전 얼룩이 감광체(1) 상에서 중복되는 위치를 기점으로 하여 각 롤이 회전하여, 다음에 모든 대전 얼룩이 중복될 때까지의 감광체(1) 상에서의 길이가 화상 형성 길이보다 길어진다. 이에 따라, 닙 폭도 포함하여 각 롤에서의 대전 얼룩의 중복이 화상 형성 길이의 범위 내에서 발생하지 않게 된다.
도 4는 대전 얼룩의 상태에 대해서 설명하는 모식도이다. 대전 얼룩은 감광체, 롤형 대전기 및 롤형 청소 부재의 각각에 기인하기 때문에, 롤의 회전과 함께 주기적으로 발생하고, 하나의 대전 얼룩의 폭(도면 중 단변(端邊) 방향)의 최대는 닙 폭으로 된다고 생각된다. 도 4에 나타낸 대전 얼룩의 예에서는 설명을 이해하기 쉽게 하기 위하여, 닙 폭과 동일한 대전 얼룩이 띠 형상으로 형성된 상태를 나타내고 있으나, 실제로는 다양한 형상의 대전 얼룩이 발생한다.
예를 들면, 도 4의 (a)에 나타낸 예에서는 감광체, 롤형 대전기 및 롤형 청소 부재 중, 어느 하나에 기인하는 대전 얼룩 a와, 다른 하나에 기인하는 대전 얼룩 b가 인접하여 발생한 상태를 나타내고 있다. 즉, 화상 형성 영역의 범위 내에서 대전 얼룩 a와 대전 얼룩 b가 중복되지 않고, 각각 별도의 위치에서 발생하고 있다.
한편, 도 4의 (b)에 나타낸 예에서는 감광체, 롤형 대전기 및 롤형 청소 부재 중, 어느 하나에 기인하는 대전 얼룩 a와, 다른 하나에 기인하는 대전 얼룩 b가 일부에서 중복되어 발생한 상태를 나타내고 있다. 이와 같이, 상이한 롤에 대해서 각각 발생하는 복수의 대전 얼룩 a, b가 화상 형성 영역의 범위 내에서 중복되면, 그 중복된 부분에 대해서는 대전 상황이 크게 악화되는 상태로 된다. 따라서, 이러한 대전 얼룩의 중복을 방지함으로써, 대전 얼룩의 악화를 억제하는 것이 가능해진다.
이와 같이, 화상 형성 영역의 범위 내에서 대전 얼룩의 중복을 방지하기 위하여, 본 실시예에서는 감광체, 롤형 대전기 및 롤형 청소 부재 각각의 롤 직경을 설정하고 있다. 즉, 감광체, 롤형 대전기 및 롤형 청소 부재의 각 롤에 기인하는 대전 얼룩은 각 롤마다 주기성을 갖고 발생하므로, 각각의 롤의 직경에 의거하는 값의 최소 공배수가 화상 형성 길이보다 커지도록 각 롤 직경을 설정한다. 또한, 이 때, 감광체와 롤형 대전기의 접촉 부분에서의 닙 폭(접촉 부분의 회전 방향에 따른 접촉 길이)을 고려하여, 닙 폭의 일부에서도 대전 얼룩의 중복이 발생하지 않도록 각 롤 직경을 설정한다.
이에 의해, 감광체, 롤형 대전기 및 롤형 청소 부재의 각 롤에 기인하는 각각의 대전 얼룩(닙 폭을 포함하는 대전 얼룩)의 주기가 화상 형성 길이의 범위 내에서는 중복되는 일이 없어져, 대전 얼룩의 악화를 억제할 수 있게 된다. 또한, 롤 직경의 설정만으로 대응할 수 있으므로, 특별한 기구를 부여하지 않음으로써 큰 비용 상승을 초래하지 않고, 또한 각 부재에 대해서 필요 이상으로 고밀도가 요구되지 않으며, 2차 장해 없이 화질 결함을 개선할 수 있다.
<구체예>
도 5는 감광체, 롤형 대전기 및 롤형 청소 부재의 각 롤의 직경의 구체예를 설명하는 도면이다. 또한, 도 5에 나타낸 수치의 단위는 mm이며, 설명을 이해하기 쉽게 하기 위하여, 닙 폭을 고려하지 않은 경우의 값으로 되어 있다. 또한, case1, case2는 본 실시예에서 나타낸 각 롤의 직경의 설정을 행하지 않은 경우, case3는 본 실시예에서 나타낸 각 롤의 직경의 설정을 행한 경우이다. 또한, case1에서는 화상 형성을 행하는 용지의 최대 사이즈가 A4, case2, case3에서는 A3로 되어 있다.
여기서, 도 5의 case1에서 나타낸 각 롤 직경의 경우의 대전 얼룩의 예를 도 6의 (a)에 나타낸다. 도 5의 case1에서는 감광체의 직경이 24mm, 롤형 청소 부재의 직경이 8mm로 되어 있고, 이들 롤에서는 24mm의 직경에 의한 원주 길이(대략 75mm)의 주기에서 중복이 발생한다. 이는 화상 형성을 행하는 용지의 최대 사이즈(case1에서는 A4)의 화상 형성 길이(A4 세로에서는 297mm)의 범위 내에서의 중복으로 되기 때문에, 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이 이 피치에서 큰 대전 얼룩이 발생한다.
또한, 도 5의 case2에서 나타낸 각 롤 직경의 경우의 대전 얼룩의 예를 도 6의 (b)에 나타낸다. 도 5의 case2에서는 감광체의 직경이 30mm, 롤형 대전기의 직경이 12mm로 되어 있고, 이들 롤에서는 60mm의 직경에 의한 원주 길이(대략 188mm) 의 주기에서 중복이 발생한다. 이는 화상 형성을 행하는 용지의 최대 사이즈(case2에서는 A3)의 화상 형성 길이(A3 세로에서는 420mm)의 범위 내에서의 중복으로 되기 때문에, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이 이 피치에서 큰 대전 얼룩이 발생한다.
또한, 도 5의 case3에서 나타낸 각 롤 직경의 경우의 대전 얼룩의 예를 도 7에 나타낸다. 도 5에 나타낸 case3에서는 감광체의 직경이 30mm, 롤형 대전기의 직경이 14mm, 롤형 청소 부재의 직경이 11mm로 되어 있고, 이들 롤에서는 2,310mm의 직경에 의한 원주 길이(대략 7,253mm)의 주기에서 중복이 발생한다. 이는 화상 형성을 행하는 최대 사이즈(case3에서는 A3)의 화상 형성 길이(A3 세로에서는 420mm)보다 크므로, 도 7에 나타낸 바와 같이, 화상 형성 길이의 범위 내에서는 큰 대전 얼룩은 발생하지 않게 된다.
이와 같이, 본 실시예에서 나타낸 각 롤 직경의 설정을 행하지 않은 case1, case2에서는 대전 영역 내에 큰 대전 얼룩이 발생하고 있는 반면, 본 실시예에서 나타낸 각 롤 직경의 설정을 행한 case3에서는 대전 영역 내에 큰 대전 얼룩이 발생하지 않는다는 것을 알 수 있다. 즉, case1, case2에서는 복수의 롤에 의한 대전 얼룩의 중복이 발생하여 대전 얼룩이 증대하게 되지만, case3에서는 복수의 롤에 의한 대전 얼룩의 중복이 발생하지 않고, 각 롤 단독에서의 대전 얼룩만이 나타날 뿐이어서, 대전 얼룩의 증대를 억제할 수 있게 된다.
또한, 상기한 구체적인 예에서는 화상 형성 길이를 용지의 최대 사이즈로 하는 예를 설명하였지만, 용지의 최대 사이즈 중 실제로 화상이 형성되는 범위의 길 이를 화상 형성 길이로 하여, 그 범위 내에서 대전 얼룩이 중복되지 않도록 설정 해도 된다.
<직류 대전과 교류 대전>
롤형 대전기를 이용한 접촉 대전에서는 롤형 대전기의 롤과 감광체 표면의 미묘한 갭 변동에 의해 대전 얼룩(농도 얼룩)이 발생하기 쉽다. 특히, 롤형 대전기에 직류 전압을 인가하는 직류 대전에서는, 교류 대전에서는 문제가 되지 않는 감광체의 막두께 얼룩도 대전 얼룩으로서 현저히 나타난다. 게다가, 각 부재의 대전 얼룩의 피치가 동기하게 되면, 보다 큰 얼룩으로 되어서 화질 결함으로 되게 된다.
여기서, 직류 대전과 교류 대전의 비교를 설명한다. 도 8은 직류 대전의 경우의 롤형 대전기에의 인가 전압에 대한 감광체 대전 전위의 관계를 나타낸 도면, 도 9는 교류 대전의 경우의 롤형 대전기에의 인가 전압에 대한 감광체 대전 전위의 관계를 나타낸 도면이다. 도 8에서는 감광체의 막두께가 파라미터로 되어 있으나, 어느 쪽의 막두께일지라도, 직류 대전의 경우에는 롤형 대전기에의 인가 전압에 비례해서 감광체 대전 전위가 증가하고 있다.
한편, 도 9에 나타낸 교류 대전의 경우에는 인가 전압에 비례해서 대전 전위가 증가하지만, 어느 부분에서부터 대전 전위의 증가가 포화된다. 따라서, 교류 대전의 경우에는 대전 전위가 포화되는 범위에서 인가 전압을 설정함으로써, 인가 전압의 변동에 의한 대전 전위의 변동을 억제할 수 있다. 반대로, 직류 대전의 경우에는 인가 전압의 변동이 대전 전위의 변동에 크게 영향을 주게 된다.
또한, 도 10은 직류 대전의 경우의 감광체 막두께에 대한 감광체 대전 전위의 변화를 나타낸 도면, 도 11은 교류 대전의 경우의 감광체 막두께에 대한 감광체 대전 전위의 변화를 나타낸 도면이다. 또한, 도 10, 도 11에서는, 감광체에서의 막두께의 측정 위치가 파라미터로 되어 있다. 도 10에 나타낸 직류 대전의 경우, 감광체의 막두께가 두꺼워짐에 따라 감광체 대전 전위가 감소하고 있다. 한편, 도 11에 나타낸 교류 대전의 경우에는 감광체의 막두께가 두꺼워져도 감광체 대전 전위에 큰 변화가 나타나지 않는다. 따라서, 교류 대전의 경우에는 감광체 막두께의 대전 전위에 끼치는 영향이 크지 않은 반면, 직류 대전의 경우에는 감광체 막두께의 변화가 대전 전위의 변동에 크게 영향을 주게 된다.
이들 사실로부터, 직류 대전의 경우에는 특히 감광체, 롤형 대전기 및 롤형 청소 부재의 각 롤의 직경이나, 감광체 막두께의 관리가 어렵고, 각 롤에 기인하는 대전 얼룩이 중복됨으로써 큰 대전 얼룩을 발생시키게 된다.
따라서, 본 실시예에서는 교류 대전의 경우 이외에, 특히 직류 대전의 경우에는 대전 얼룩의 중복을 없애서 대전 전위의 균일성 악화를 억제하는 효과가 커진다.
도 1은 본 실시예에 따른 화상 형성 장치의 구성예를 나타내는 개략도.
도 2는 본 실시예의 화상 형성 장치에서 이용되는 롤형 대전기의 구성을 설명하는 모식도.
도 3은 롤형 대전기의 형태를 설명하는 모식도.
도 4는 대전 얼룩의 상태에 대해서 설명하는 모식도.
도 5는 감광체, 롤형 대전기 및 롤형 청소 부재의 각 롤의 직경의 구체예를 설명하는 도면.
도 6은 case1, 2의 경우의 대전 얼룩의 예를 나타내는 모식도.
도 7은 case3의 경우의 대전 얼룩의 예를 나타내는 모식도.
도 8은 직류 대전의 경우의 롤형 대전기에의 인가 전압에 대한 감광체 대전 전위의 관계를 나타내는 도면.
도 9는 교류 대전의 경우의 롤형 대전기에의 인가 전압에 대한 감광체 대전 전위의 관계를 나타내는 도면.
도 10은 직류 대전의 경우의 감광체 막두께에 대한 감광체 대전 전위의 변화를 나타내는 도면.
도 11은 교류 대전의 경우의 감광체 막두께에 대한 감광체 대전 전위의 변화를 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 감광체 2 : 롤형 대전기
3 : 레이저 스캐너 4 : 현상기
5 : 전사기 6 : 드럼 클리너
7 : 제전기(除電器) 8 : 정착기
20 : 롤형 청소 부재

Claims (14)

  1. 원통형의 감광체와,
    상기 감광체의 외주면과 대향하여 배치되는 롤형 대전기와,
    상기 롤형 대전기의 외주면과 대향하여 배치되는 롤형 청소 부재와,
    상기 감광체의 표면에 정전 잠상을 형성하는 노광기와,
    상기 정전 잠상을 토너 화상으로 현상하는 현상기와,
    상기 토너 화상을 용지에 전사시키는 전사기와,
    상기 감광체의 표면에 잔류한 불필요한 토너를 제거하는 감광체 청소 부재와,
    상기 토너 화상을 용지에 정착시키는 정착기를 구비하는 화상 형성 장치에 있어서,
    상기 감광체의 회전에 의해 주기적으로 발생하는 상기 감광체 표면에서의 대전 얼룩과, 상기 롤형 대전기의 회전에 의해 주기적으로 발생하는 상기 감광체 표면의 대전 얼룩과, 상기 롤형 청소 부재의 회전에 의해 주기적으로 발생하는 상기 감광체 표면의 대전 얼룩이, 상기 감광체에 의해 형성되는 화상의 길이인 화상 형성 길이의 범위 내에서 중복되지 않도록, 상기 감광체의 직경, 상기 롤형 대전기의 직경 및 상기 롤형 청소 부재의 직경이 각각 설정되어 있고,
    상기 감광체의 직경, 상기 롤형 대전기의 직경 및 상기 롤형 청소 부재의 직경의 최소 공배수가 화상 형성 길이보다 큰 값인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 롤형 대전기는 직류 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 화상 형성 길이는 420mm 이하인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 롤형 청소 부재는 발포 부재(發泡 部材)에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 롤형 청소 부재는 스프링에 의해 상기 롤형 대전기의 방향으로 가압된 축을 갖는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 롤형 대전기 및 상기 롤형 청소 부재는 정변위(定變位)로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  8. 원통형의 감광체와,
    상기 감광체의 외주면과 대향하여 배치되는 롤형 대전기와,
    상기 롤형 대전기의 외주면과 대향하여 배치되는 롤형 청소 부재와,
    상기 감광체의 표면에 정전 잠상을 형성하는 노광기와,
    상기 정전 잠상을 토너 화상으로 현상하는 현상기와,
    상기 토너 화상을 용지에 전사시키는 전사기와,
    상기 감광체의 표면에 잔류한 불필요한 토너를 제거하는 감광체 청소 부재와,
    상기 토너 화상을 용지에 정착시키는 정착기를 구비하는 화상 형성 장치에 있어서,
    상기 감광체의 외주 길이를 A, 상기 롤형 대전기의 외주 길이를 B, 상기 롤형 청소 부재의 외주 길이를 C, 상기 감광체와 상기 롤형 대전기의 접촉 부분에서의 닙(nip) 폭을 N이라고 했을 경우,
    상기 감광체의 외주면 상에서, A의 간격마다의 위치를 중심으로 한 ±(N/2)과, B의 간격마다의 위치를 중심으로 한 ±(N/2)과, C의 간격마다의 위치를 중심으로 한 ±(N/2)의 각 수치가, 화상 형성 길이의 범위 내에서 각각 다른 것을 특징으 로 하는 화상 형성 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 감광체의 직경, 상기 롤형 대전기의 직경 및 상기 롤형 청소 부재의 직경의 최소 공배수가 화상 형성 길이보다 큰 값인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 롤형 대전기는 직류 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 화상 형성 길이는 420mm 이하인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 롤형 청소 부재는 발포 부재에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 롤형 청소 부재는 스프링에 의해 상기 롤형 대전기의 방향으로 가압된 축을 갖는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 롤형 대전기 및 상기 롤형 청소 부재는 정변위로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
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