KR19980032538A - 중간 전사체를 이용한 화상전사방법 및 이를 실시하기 위한 화상 형성장치 - Google Patents

Abstract

화상형성장치에서, 전사체의 후면에 걸린 전위를 0이 되게 선택하던지 혹은 화상전사를 위해 형성된 파지점의 최소 일부에 있는 화상담지체의 전하와 같은 극성을 갖게 선택한다. 이 상태에서, 화상전사시 토너비산을 최소로 할수 있는 화상전사 조건이 설정되어 시간의 경과에 따른 전사체의 저장변경을 방지할수 있으며 이에 따라 토너비산을 최소로 한 화상이 얻어질수 있다.

Description

중간 전사체를 이용한 화상전사방법 및 이를 실시하기 위한 화상형성장치

본 발명은 중간 전사체를 이용한 화상전사방법 및 이를 실시하기 위한 화상형성장치에 관한 것이다.

보다 상세히는, 본 발명은 감광체요소나 이와 유사한 화상담지체로 부터 토너상을 중간전사체를 통하여 용지나 이같은 기록매체로 전사시키는 화상전사방법, 감광체 요소나 이와 유사한 화상담지체로부터 용지를 이송할수 있는 벨트를 이용하여 용지 또는 이와 유사한 기록 매체로 토너상을 전사시키는 화상전사 방법, 및 이들 방법중 어느한가지를 실시하기 위한 복사기, 프린터, 팩시밀리 혹은 이와 유사한 화상형성장치에 관한 것이다.

전자사진식 화상형성장치, 특히 풀-컬러 화상형성장치에서는 2연속 단계, 즉 제1 전사단계 및 제2 전사단계, 로 토너상을 감광체요소로부터 용지로 전사시키는 것이 통례이다.

제1전사 단계에서는, 각각 다른 컬러로된 연속 토너상이 감광체요소로 부터 예를들어 벨트와 같은 중간전사체로 전사된다.

제2 전사단계에서는, 상기 전사체로 전사된 토너상이 집속적으로 용지로 전사된다. 제1 전사를 위하여, 전사체가 통과하는 2개의 롤러중 하나 또는 양자모두에 인가된 바이어스에 의해 전기장이 형성된다.

상기 2개의 롤러는 감광체요소의 양측에 위치한다.

선택적으로 상기 2개의 롤러는 접지될수 있으며, 그경우에 감광체 요소와 전사체 사이의 파지점(nip) 중앙에 위치한 접촉부재로 바이어스가 인가될 것이다.

상기 중간 전사체는 종종 평균체적저항이 10⁸Ω㎝~ 10¹³Ω㎝ 혹은 평균 표면 저항이 10⁷Ω~ 10¹²Ω 인 재질로 형성될수 있다.

이같은 종류의 중간 전사체에 있어서는 코로나 방전기나 이와 유사한 방전수단에 의하지 않고 화상전사시 전하인가 수단으로부터 인가된 전사전하를 제전하거나 이같은 방전수단이 사용된 때라도 필요한 제전출력을 줄이는 것이 가능한 것이다.

그러나 제1 및 제2 화상전사를 수행하는 형태의 화상형성장치의 문제점은 상기 2가지 화상전사단계에서 주위에 비산된 토너로 인해 그결과 화상이 흐려지기 쉽다는 것이다.

이러한 토너비산은 전사전압과 전사전류에 따라 변한다.

일반적으로, 전사전류, 전사전압 및 기타 전사조건은 장치의 출하전에 최대 토너전사 효율을 수행하면서 토너비산을 최소화시키도록 초기에 설정되어 있으나, 높은 전사 효율과 만족스러운 토너비산 감소 모두를 실현하는 전사조건의 범위는 아주 좁은 것이다.

이는 최적 전사조건이 변화하는 주위여건 및 변화하는 감광체요소와 중간전사벨트의 특성에 따라 관련되어 있어 토너비산을 크게 감소시키기는 어려운 것이다.

특히, 온도 및 습도등 주위여건이 변화할 때, 토너상에 부착하는 전하량과 전사체의 저항이 또한 변화하기 때문에 일정한 전사조건은 전사효율을 저하시키거나 토너를 주위에 비산되게 한다.

특히, 전사체의 저장이 감소하면 전사전압은 그 최적값을 초과하게 되고 화상전사 위치에서 생기는 방전등으로 인해 토너 비산을 더욱 조장하는 것이다.

변화하는 주위여건을 극복하기 위하여 지금까지는 화상형성장치에 온도 및 습도 센서를 제공하여 왔다. 미리 실험적으로 측정한 전사조건을 상기 센서의 출력에 따라 선택적으로 설정하고 이에 의해 환경변화를 보상하였다. 반면, 수지 및 카본블랙 혹은 수지에 분산시킨 유사한 전도성 충진제로 이루어진 평균저항물질은 시간경과에 따라 그 저항이 저하되는 경향이 있다.

이같은 평균저항 물질로 이루어진 중간전사체에 대하여는 시간경과에 따른 열화를 열화경향을 대강 실험적으로 추정하고 그 추정된 경향에 따라 전사조건을 변화시켜 보상시킨다.

일본 특허 공개 공보 4-45470은 화상전사용 이송벨트를 이용하고 화상전사부위의 상부에서 용지와 감광체요소가 서로 접촉되기 시작하게 하여 예비 전사를 생략하는 형태의 화상형성장치를 개시하고 있다.

일본 특허 공개 번호 4-186387은 전사드럼을 포함하고, 전기장 형성수단의 상부위치에 전기장을 차폐시키는 수단을 설치함으로서 예비전사를 없애는 화상 형성장치를 개시하고 있다.

그러나 상기 통상의 화상형성장치 각각은 실험데이타나 경험데이타를 기초로 보정을 행한다. 따라서 이같은 장치는 최종 사용자가 조작 조건을 쉽게 극복하거나 정확한 보정을 할수 없는 것이다.

용지를 이송하기 위한 중간 전사체 혹은 전사체가 평균저항물질로 되어 있는 경우 화상전사시 토너비산이 특히 눈에 띈다. 즉, 중간전사체가 평균 저항물질로 형성되어 있을 때, 전하인가 수단으로부터 인가된 전사전하가 화상담지체와 전사체가 서로 접촉하는 파지점(nip) 외측에 있는 전사체 부위까지 이동될 수가 있다. 그결과 전위구배 및 전기장이 파지점외측의 중간 전사체 표면에 까지 형성된다. 특히, 파지점의 유입구에 형성된 전기장은 중간전사체의 이동방향으로 파지점의 상부위치에서 화상담지체에 있는 토너상에 작용한다. 그결과 토너상이 파지점에 도달하기 전에 부분적으로 화상담지체로 부터 중간 전사체로 전사되며(예비전사), 그결과 화상질이 저하되게 되는 것이다.

나아가 몇몇 종류의 화상형성 장치에서는, 파지점의 하류위치에 바람직하지 않은 전기장이 형성되어 중간 전사체로 바람직하게 전사된 토너상을 해치게 된다. 이역시 토너비산, 불균일한 화상밀도, 국부유루(遺漏) 및 기타 여러 가지 문제점을 일으킨다.

따라서 본 발명의 목적은 예를들어 시간경과에 기인한 전사체 저항의 변화와 같은 것에 대하여 최소 토너 비산을 위한 전사조건을 보존할수 있어 항상 토너비산을 최소한도로 유지시킬수 있는 화상형성장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 화상담지체로부터 중간 전사체로 혹은 화상담지체로부터 이송벨트에 재치된 용지까지 화상전사시 토너비산을 감소시키고 이에 따라 바라는 화상을 얻을수 있는 화상형성장치를 제공하는데 있다.

또다른 본 발명의 목적은 전사체의 후방에 부착된 전위 혹은 그 후방에 흐르는 전류를 기준으로 최적 전사조건을 설정할 수 있는 화상형성장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 화상담지체와 중간전사체 사이의 바람직하지 않은 전기장을 감소시킬수 있는 화상전사방법 및 이를 실시하기 위한 화상형성장치를 제공하는 것이다.

도 1은 통상의 화상형성장치에 포함된 화상담지체와 중간전사체 및 이들과 결합된 부재를 개략적으로 도시한 개략도

도 2A 및 2B는 도 1에 도시된 통상의 장치에서 토너가 비산되는 것을 보여주는 도면

도 3은 본 발명에 따른 화상형성장치의 제1 실시예를 도시한 개략도

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 포함된 감광체 드럼과 중간전사 벨트사이의 파지점을 확대한 일부 확대도

도 5는 전사 바이어스 전원에서 출구롤러까지 인가된 전사전압과 제1 및 제3 실시예에서 각각 측정된 전압과의 관계를 보여주는 그래프

도 6은 제1 실시예에서 전사전압 변화에 따른 토너 비산 및 토너 효율이 변하는 것을 보여주는 그래프

도 7은 출구롤러에 인가된 전사전압과 중간 전사벨트에 후면에 걸린 전위에 대하여 제1 측면에 관한 제1 실시예와 제2 측면을 비교한 그래프

도 8은 제1 실시예에서 전사 전압에 관하여 토너비산 수준과 전사효율의 변화를 보여주는 그래프

도 9는 제 2측면에서 전사전압에 대하여 토너비산 수준과 전사효율의 변화를 보여주는 그래프

도 10 및 11은 제3실시예에서의 제어순서를 보여주는 플로우챠트

도 12는 본 발명의 제 4실시예에 포함된 감광체요소와 중간전사벨트 및 이들과 결합된 요소들을 보여주는 개략도

도 13은 제4측면을 보여주는 개략도

도 14는 전도성 브러쉬로부터 지면으로 흐르는 전류와 출구롤러에 인가되고 제4 및 제5 실시예에서 측정된 전압사이의 관계를 보여주는 그래프

도 15는 파지점 브러쉬 전류와 전사 바이어스사이의 관계를 보여주는 그래프

도 16은 파지점에 흐르는 전류를 모델링한 도면

도 17은 제4 실시예에 관한 제2 예에 포함된 중간 전사벨트와 감광체 요소를 도시한 도면

도 18은 제5 실시예를 나타내는 제어순서를 보여주는 플로우챠트

도 19 및 도 20은 각각 본발명의 제6 및 제7 실시예를 나타내는 도면

도 21 및 도 22는 제7실시예를 보여주는 도면

도 23은 제7실시예의 잇점을 보여주는 도면

도 24A 및 24B는 제7실시예에 의한 특정 화상을 보여주는 도면

도 25는 제7실시예에 포함된 닢브러쉬의 정확한 접촉각도를 보여주는 도면

도 26은 본 발명의 제 8 실시예를 보여주는 도면

도 27은 본 발명의 제8실시예에 포함된 중간전사벨트를 보여주는 도면

도 28은 제8실시예에 포함된 제전브러쉬가 위치된 위치를 도시한 도면

도 29 및 도 30은 각각 본 발명의 제9 및 제10실시예를 도시한 도면

도 31은 제10실시예에 포함된 브러쉬가 위치한 위치를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명 *

10, 30...화상형성장치(image forming apparatus)

12, 32...감광체 드럼(photoconductive drum)

14, 44...벨트 (중간화상전사체, intermediate image transfer body)

16, 46...바이어스 롤러(bias roller)

18...접지롤러(ground roller)

34...차저(charger)

36...레이져 빔(laser beam)

42...센서(sensor)

60... 크리닝 브레이드(cleaning blade)

N...파지점(nip)

본 발명에 의하면, 화상담지체로부터 이와 접촉하는 전사체까지 혹은 전사체에 의해 지지되는 기록매체까지 토너상을 전사하는 방법이 화상담지체와 전사체가 서로 접촉하는 접촉부위에서 전기적 조작에 의해 화상전사를 위한 전기장을 형성한다.

접촉부위의 최소일부에서 전사체에 전위가 0이 되거나 화상담지체상에 부착된 전하와 동일한 극성을 갖도록 전기장을 감소시키는 감소조작이 행해진다.

또한, 본 발명에 의하면, 화상형성장치가 대전에 의해 상부에 토너상을 형성하는 화상담지체를 포함한다.

전사체는 접촉부위에 형성된 화상전사용 전기장에 의해 토너상을 기록매체로 전사시키기 위한 접촉부위에서 화상담지체와의 접촉이 유지된다.

접촉부위의 최소 일부에서 감소전극은 전사부재상에 걸린 전위를 0으로 하던지 혹은 화상담지체상에 부착된 전하와 같은 극성으로 되게 한다.

나아가 본 발명에 의하면, 화상형성장치가 대전에 의해 토너상을 형성하는 화상담지체를 포함한다. 접촉위치에 형성된 화상전사용 전기장에 의해 토너상을 기록 매체로 전사시키는 위치에서 전사체가 화상담지체와 접촉유지된다.

전사전기장을 감소시키기 위해 감소전극이 접지되어 있다.

감소전극으로부터 지면으로 흐르는 전류 Inip는 화상담지체가 (-) 극성으로 대전가능할 때 0이하로 되게 선택되거나 혹은 화상 담지체가 (+)극성으로 대전가능할 때 0이상이 되게 선택된다.

이하 본발명을 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

본 발명의 이해를 돕기 위하여 통상의 화상형성장치; 특히 화상전사시 토너비산이 야기되는 장치에 대하여 간단히 설명한다.

도 1 에 도시된 바와같이, 통상의 화상형성장치 10은 감광체 드럼 12 형태로된 화상담지체를 포함한다.

중간저항을 갖는 중간 화상전사체가 벨트 14로써 설치되어 있으며 드럼 12와 접촉하고 있다.

화상전사용이며 전하인가 수단으로서의 역할을 하는 바이어스 롤러 16이 벨트 14가 이동하는 방향으로 드럼 12와 벨트 14사이의 파지점 N의 하류에 위치한다.

예컨데 800V(절대값)의 바이어스가 바이어스롤러 16에 인가된다.

벨트 14의 이동방향으로 파지점 N의 하류에는 접지롤러 18이 위치한다.

접지롤러 18은 접지되어 있으나 이는 접지 되어 있거나 미리설정된 바이어스로 인가되어 있는 특정 형태의 전극이다.

벨트 14는 중간 저항을 갖기 때문에, 전위 구배 24(음영으로 표시됨)가 벨트 14에 생기고 벨트 14의 이동방향으로 파지점 N의 상류측을 향하여 하류측으로 부터 신장한다.

전위 구배 24는 파지점 N의 유입구 20에서 300V(절대값)이고 파지점 N의 출구 22에서는 600V(절대값)이다.

그결과 파지점 N에서는 화상전사용 전기장이 형성된다.

도 1에서, 구배 24는 전하인가 위치에서 제전위치까지 신장하는 직선으로 나타나 있다. 그러나 실제는 그 구배가 파지점 N에서 드럼 12와 접촉하기 때문에 직선의 기울기는 파지점 N에서 변화하거나 혹은 직선이 제2도의 곡선 또는 비슷한 비선형 구배로 일부 교체된다.

다른 특정 배열에서는, 코로나 방전기, 롤러, 화상전사용 브러쉬 또는 브레이드 혹은 이와 유사한 전하 인가 수단이 파지점 N에 위치한다.

접지되거나 바이어스가 인가된 전극이 벨트 14의 이동방향으로 파지점 N의 상류에 위치한다. 이 배열에서는 벨트 14의 중간저항을 기초로 하여 벨트 14상에 전위구배 24를 생성시키는 것도 가능하다.

구배 24는 파지점 N내의 전하인가 위치로부터 상류측으로 향해 신장한다.

그러나 이같은 장치 10의 문제점은 바이어스 롤러 16에 의해 인가된 전하가 벨트 14의 중간 저항으로 인해 파지점 N의 외측에 있는 벨트 14부위까지 이동될수 있다는 것이다. 그결과 벨트 14의 상기 부분에서도 전기장이 형성되어 결과물인 토너상의 질을 저하시키게 된다.

특히, 파지점 N의 유입구 20에 형성된 전기장은 파지점 N을 예상된 화상전사 위치와는 다른 앞선 위치 26에서 드럼상 12에 형성된 토너상에 작용함으로써 위치 26에서 토너일부가 드럼 12로부터 벨트 14로 전사되게 한다.

이에 따라 토너가 주위에 비산된다.

결과적으로 문자, 선 또는 화상이 오염되고 아니면 화상질이 저하되게 된다. 도 2A는 드럼 12로부터 벨트 14로 전사된 오염된 화상 28a를 나타낸다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 설명한다.

제 1실시예

도 3에는 본 발명을 구현하는 전기사진식 화상형성장치가 도시되어 있고, 참조부호 30로서 도시되어 있다. 요약하여 설명하면, 상기 장치 30는 하나의 광전도 요소 혹은 화상 담체 및, 예를들면 상기 광전도요소에 마주하고 각각 특정색상이 할당된 4개의 현상유니트를 갖는다. 서로 다른 색상으로 이루어지고 상기 광전도 요소상에 연속적으로 형성되는 토너화상들은 겹쳐서 배치된 중간 화상전사 벨트로 연속적으로 전사된다. 그 결과적로서 합성 토너화상이 집합적으로 하나의 시트 혹은 이와 유사한 기록매체에 전사된다. 그 결과 컬러화상이 시트상에 형성된다.

도 3에 도시된 바와 같이,광전도요소는 드럼 32으로서 이루어진다. 상기 드럼 32은 특별하게 상세히 도시하지는 않았지만 알루미늄으로서 형성된 중공 코어와, 상기 코어상에 형성된 기능적으로 분리된 광전도층으로 이루어진다. 상기 광전도층은 도시되지는 않았지만 베이스층과, 전하생성층과, 전하이송층등으로 이루어진다. 상기 광도전층은 대략 28μm 의 두께를 가지고 대략 90pF/cm²의 캐패시티를 갖는다. 화상형성도중에, 상기 드럼 32은 도시되지 않은 구동원에 의해서 도 3의 화살표방향으로 회전된다. 대전기 34는 스코로트론( scorotron ) 대전기로 이루어지고, 드럼 32의 표면을 대략 -650V 내지 -700V로 균일하게 대전시킨다. 레이저빔 36은 상기 드럼 32의 대전된 표면을 화상데이터에 따라서 주사(scan)하며, 정전기적으로 -100V 내지 -500V 의 잠상을 형성한다. 이러한 과정은 4개의 다른 색상 즉, 흑색(BK),시안(C),마젠타(M) 및, 노랑(Y)에 일치하는 잠상을 연속적으로 형성하도록 반복된다.

전위센서 38는 상기 드럼 32의 대전전위와 드럼 32의 노출부 전위를 검지한다. 미도시된 콘트롤러가 상기 전위 센서 38의 출력값에 기초하여 상기 대전상태와 노출상태 등을 제어한다. 현상 유니트 40BK, 40C, 40M, 및 40Y는 하나의 현상부를 구성하며, 각각 특정색상의 토너를 저장한다. 상기 현상 유니트 40BK-40Y 각각은 토너화상을 형성하기 위하여 드럼 32상에 형성된 연관된 색상의 잠상을 현상한다. 특히 상기 현상 유니트 40BK-40Y 각각은 건식 2성분계의 현상제, 즉 토너와 담체 혼합물을 저장하고, 드럼 32의 저전위부에 음극성의 토너를 부착시킨다. 이러한 방식의 현상 유니트들은 일반적으로 역전식( reversal type ) 현상 유니트들로서 언급된다.

현상을 위한 바이어스 동력원(미도시)이 대략 -500V 내지 -550V의 바이어스 전압을 각각의 현상 유니트 40BK-40Y에 인가한다. 만일 필요하다면, AC성분이 상기 바이어스에 중첩될수 있다. 센서 42는 드럼 32상에 부착된 토너량을 검출한다. 상기 센서 42는 드럼 32의 광학 반사율에 기초하여 토너 부착량을 검출할수 있는 광센서로서 이루어진다. 상기 콘트롤러는 상기 센서 42의 출력에 반응하여 프로세스 조건들을 제어한다.

상기 드럼 32상의 토너화상은 무한궤도의 중간 전사벨트 44상에 연속적으로 전사된다. 상기 드럼 32으로 부터 중간 전사벨트 44로의 토너화상 전사를 간략화를 위하여 벨트전사라고 한다. 상기 벨트 44는 구동 롤러 46, 피동롤러 48, 벨트소제 유니트 66를 마주하는 롤러 50, 유입 롤러 52 및 배출 롤러 54 등을 통과한다.구동원(미도시)은 구동롤러 46를 통하여 벨트 44를 회전시킨다. 이동메카니즘(미도시)은 유입롤러 52와 배출 롤러 54사이의 벨트 44 부분을 드럼 32에 접촉하거나 분리하도록 이동시킨다. 상기 벨트 44와 드럼 32이 서로 접촉할 때, 그들은 그 사이에서 화상전사를 위한 닢부 N를 형성한다.

상기 도시된 실시예에서는 유입 롤러 52와 배출롤러 54사이의 벨트 44부분이 36mm이지만, 상기 벨트 44는 그 길이방향으로 350mm인 것이다. 상기 벨트 44는 불소(fluorine) 함유 수지와 상기 수지내에 분산된 카본블랙으로 이루어진 단일매체의 저항층으로서 이루어진다. 상기 실시예에서는, 벨트 44가 대략 150μm의 두께를 가지고, 그것이 새것일 경우는 대략 5 x 10⁹Ω/cm²의 표면저항 및 대략 1 x 10¹¹Ωcm의 체적저항을 갖는다. 상기 체적저항(ρv)는 Mitsubishi Petrochemical 사로부터 사용가능한 측정 유니트 Hiresta IP(MCP-HT260)(상호명), 프로브 HRS Robe(상호명) 및, 100V(ρv) 및 500(ρs)의 바이어스 전압을 사용하여 10초동안 측정되었다. 만일 필요하다면, 상기 체적저항은 JIS( 일본 공업 규격) K6911에 기재된 방식으로 측정가능한 것이다.

상기 표면저항은 Yuka Denshi사로 부터 사용가능한 Hiresta IP( 상호명) 의 사용에 의해서 측정되었으며, 이 또한 JIS K6911에 기재된 방식으로 이루어질수 있는 것이다.

상기 벨트 44는 폴리 카보네이트 혹은 이와 유사한 수지로서 이루어질수 있다. 상기 실시예에서는 유입롤러 52가 도전재료로서 형성되고, 접지에 연결되며, 배출 롤러 54는 화상전사를 위하여 전사바이어스 동력원(미도시)에 연결된다. 상기 전사 바이어스 동력원은 양(positive) 전압 Vt을 배출 롤러 54에 인가한다. 즉, 간접전사 전압인가시스템이 사용된다. 동력원 제어 수단(미도시)은 상기 전사바이어스 동력원으로 부터 배출롤러 54로 인가되어야 할 전압 Vt을 제어한다.

예비소제 제전기 56는 벨트 전사후에 드럼 32상에 남아 있는 토너의 전하를 제어한다. 드럼 소제장치를 구성하는 소제 블러쉬 58와 소제 블레이드 60는 전하가 예비소제 제전기 56에 의해서 제어된 상기 잔류토너들을 제거한다. 그리고, 방전램프 62는 드럼 32상에 남이 있는 전하들을 방산시킨다. 대전기 또는 대전수단 34, 노출부 혹은 노출수단, 현상 유니트 혹은 현상수단 40BK-40Y, 벨트 혹은 전사체 44 및, 전사바이어스 동력원등은 조합적으로 토너화상 형성수단을 구성한다.

제 1색상(BK)의 토너화상을 형성하기 위하여, 상기 드럼 32은 대전기 34에 의해서 균일하게 대전되며, 노출부에 의해서 노출된다. 그 결과 얻어지는 BK잠상은 현상 유니트 40BK에 의해서 현상되며, 벨트 44로 전사된다. 그 결과 BK토너화상은 벨트 44상에 형성된다. 화상전사후에 상기 드럼 32상에 남아 있는 토너는 예비소제 제전기 56, 소제 블러쉬 58 및, 소제 블레이드 60에 의해서 제거된다. 후속적으로, 상기 드럼 32상에 남아 있는 전하는 방전램프 62에 의해서 방산된다.

제 2색상(C)의 토너화상을 형성하기 위한 과정은 드럼 32상에 형성된 잠상을 현상하는 단계까지의 상기 과정과 동일하다. 결과적인 C토너화상은 드럼 32으로 부터 벨트 44상에 존재하는 BK토너화상위로 벨트 44로 전사된다. 그 후, 상기 드럼 32상의 토너와 전하는 예비소제 제전기 56, 소제 브러쉬 58 및 소제 블레이드 60와 방전 램프 62에 의해서 각각 제거된다.

제 3색상(M)의 토너화상을 형성하기 위한 과정은 드럼 32상에 형성된 잠상을 현상하는 단계까지의 상기 과정과 또한 동일하다. 결과적인 M토너화상은 드럼 32으로 부터 벨트 44로 기입된 상태로 유지되는 BK 및 C토너화상위로 전사된다. 그 후, 상기 드럼 32상의 토너와 전하는 상기 설명한 바와 같은 방식으로 제거된다.

제 4색상(Y)의 토너화상을 형성하기 위한 과정도 드럼 32상에 형성된 잠상을 현상하는 단계까지의 상기 과정과 역시 동일하다. 결과적인 Y토너화상은 드럼 32으로 부터 벨트 44상에 기입된 상태로 존재하는 BK, C 및, M 토너화상위로 전사되며, 전체색상의 화상을 완성한다. 그 후, 상기 드럼 32은 예비소제 제전기 56, 소제 브러쉬 58 및 소제 블레이드 60와 방전 램프 62에 의해서 소제된다. 상기 전사 바이어스 동력원으로 부터 배출롤러 54로 인가되는 전압 Vt은 토너화상이 드럼 32으로 부터 벨트 44로 전사될때마다 연속적으로 증가될수 있다.

시트 S는 시트공급부로 부터 벨트 44와 롤러 64사이의 지점으로 공급되고, 그 선단 모서리는 벨트 44상에 있는 전체색상화상의 선단 모서리에 만나게 된다. 상기 롤러 64는 벨트 44를 매개하여 구동롤러 46 에 가압되며, 상기 롤러 64와 벨트 44사이에서 닢부 N를 형성한다. 바이어스 동력원(미도시)은 양 전사 전압을 롤러 54에 인가한다. 이러한 전사전압은 시트 S의 후방으로 부터 롤러 64와 벨트 44사이의 시트 S로 인가된다. 그 결과, 전체색상의 화상은 벨트 44로 부터 시트 S로 전달된다. 상기 벨트 44로 부터 시트로의 화상전사를 시트전사라고 한다. 이러한 관점에서, 상기 롤러 64는 시트전사롤러 64로 언급될 것이다. 상기 시트 S상의 전체색상의 화상은 정착유니트(미도시)에 의해서 정착된다. 상기 언급된 벨트 소제유니트 66는 시트전사후에 벨트 44상에 남아 있는 토너를 제거한다.

벨트 44로서 구현되는 중간전사체에 의해서 상기 벨트 44 주위의 프로세스 유니트들이 보다 자유롭게 배치될수 있음으로서 상기 장치 30의 전체크기를 감소시키는 것이 가능하게 된다. 그러나, 상기 실시예의 장점은 드럼 혹은 롤러형상의 중간 전사보디를 갖고서도 달성될수 있는 것이다.

상기 언급된 실시예에서는, 대전상태, 벨트 혹은 중간 전사체 44의 저항 및, 전사바이어스 동력원의 출력값등이 적어도 상기 닢부 N의 일부에서 측정되는 경우, 벨트의 후방측(드럼 32에 접촉하지 않는 부분)상의 전위 Vnip가 제로(0)혹은 드럼 32상에 부착된 전하와 동일 극성으로 이루어지도록 선택된다. 상기 벨트 44이 후방상의 전위가 축적되는 방식을 이하에서 설명한다. 근본적으로, 상기 벨트 44의 전방부상의 전위는 벨트 44의 대전전위로서 설명되어야 함이 바람직하다. 그러나 실제로는, 벨트 44의 전방부(드럼 32에 접촉하는 부분)상의 전위는 닢부 N에서 직접적으로 측정될수 없다. 상기 닢부 N에서 측정되는 경우, 상기 벨트 44의 후방부상의 전위와 상기 벨트 44의 전방부상의 전위사이의 상관관계를 도 4를 참조하여 이하에서 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 벨트 44의 저항과 상기 전사바이어스 전압을 상기 언급한 바와 같이 가정하면, 상기 드럼 32에 마주하는 벨트 44의 전방부는 닢부 N의 근방에서 음의 몇십볼트로 대전되고, 전사바이어스 롤러 54의 근방에서 음의 몇백볼트로서 대전된다. 이는 상기 롤러 54와 벨트 44의 전방부사이의 거리 및 상기 롤러 54와 상기 벨트 44의 후방부사이의 거리가 상기 롤러 54로 부터의 거리증가에 따라서 감소하기 때문이다. 상기 닢부N 의 근방에서는, 벨트 44의 전방부가 드럼 32의 음대전에 기인하여 후방부보다 음측( negative side )으로 대전되는 것이다. 따라서 만일 상기 벨트 44의 후방부상의 전위가 제로이거나 혹은 음극성인 경우, 음전위가 상기 벨트 44의 전방부에 확실하게 부착되는 것이다. 이는 상기 닢부 N의 유입구에서 토너의 분산에 원인이 되는 전기장이 감소되는 것을 수반한다. 추측상, 화상전사를 실제적으로 구현하는 조건하에서 상기 벨트 44의 전방부 및 후방부사이의 상기 상관관계는 상기 벨트 44와 전사바이어스의 저항이 변화되는 경우에도 균일하게 유지되는 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 도전성 브러쉬 70와 전사바이어스 동력원 72이 도시되어 있다.

상기 벨트 44의 후방부상의 전위 Vnip가 제로 혹은 상기 드럼 32의 전하와 동일한 극성으로 이루어지는 범위는 상기 닢부 N의 폭 l 과 다른 기계적인 조건들 및, 토너자체의 전사특성에 따라서 변화되어야만 한다. 이러한 경우에는 선행조건이 흐려진 화상을 제거하기 위하여 닢부 N를 선행하는 위치에서 전기장이 감소되어야만 한다는 것이다. 다른 선행조건은 유효 닢부의 폭l이 전사비율이 낮아지는 것을 방지하기 위하여 가능한한 길게 이루어져야 한다는 것이다. 상기 드럼 32과 벨트 44가 도 4에 도시된 위치 0에서 서로 접촉을 개시하고, 도 4에 도시된 위치 L에서 서로 분리된다고 가정한다. 그러면, 상기 선행조건들을 만족시키기 위하여, 대전조건, 벨트 44의 저항, 전사바이어스 동력원의 출력등은 최적으로 선택되어 상기 벨트 44의 후방부상의 전위 Vnip가 제로 혹은 상기 닢부 N에서 0 ≤ X ≤ L/2의 범위에 걸친 위치 X에서 드럼 32의 전하와 동일한 극성으로 이루어진다. 이러한 범위가 상기 선행조건을 만족시키는 한, 상기 실시예는 상기 위치 X가 즉, 드럼 32의 대전조건과 현상조건에 기인하여 이같은 일정범위에 걸치지 않을 때에도, 실제적인 것이다.

이하, 최적의 화상전사조건에 대하여 설명한다. 이러한 실시예에서는 유입롤러 52와 상기 위치 O 사이의 거리가 8mm로 되도록 선택되었다. 상기 닢부 N의 폭 l은 20mm 되도록 선택되었다. 상기 위치 L와 배출 롤러 54사이의 거리는 8mm 로서 선택되었다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전위 센서 68는 닢부 N 에서 상기 벨트 44의 후방측에 위치된다. 상기 전위 센서 68는 그중심이 위치 O로 부터 7mm떨어져 위치된 부분의 대략 4mm의 범위에 걸쳐서 벨트 44의 후방부상의 전위 Vnip를 측정한다. 따라서, 상기 센서 68는 5mm ≤ X ≤ 9mm의 범위에 걸쳐진 벨트 44의 후방전위 Vnip의 평균값을 측정한다.

도 5는 전사 바이어스 동력원으로 부터 배출롤러 54로 인가된 전사전압 Vt 과 상기 벨트 44의 후방전위사이의 상관 관계를 도시한 그래프이다. 특히, 상기 벨트 44의 후방전위는 상기 드럼 32의 대전부분이 노출됨 없이( 백지 시트의 화상과 동일) 전사위치를 통하여 통과되는 동안에 측정되었다. 상기 벨트 44의 후방전위는 벨트 44 저항의 불균일에 기인하여 변화한다. 이러한 관점에서, 상기 벨트 44의 후방전위는 벨트 44의 완전한 한 바퀴를 넘도록 측정되었고, 상기 측정된 전위의 평균값이 결정되었다. 상기 측정은 전사전압 Vt이 800V이하 부분을 포함하는 때에 벨트 44의 후방전위 Vnip가 제로 혹은 상기 드럼 32의 전하와 동일 극성임을 보여 주었다. 따라서, 상기 실시예에서, 전사전압 Vt이 800V 이하 부분을 포함하는 때에 전사효율이 낮아지는 것을 방지하면서, 토너분산을 최소화하는 전사조건을 구현하는 것이 가능하다.

도 6은 토너분산과 전사효율이 전사전압 Vt에 관련하여 변화하는 방식을 도시한다. 도시된 바와 같이, 상기 토너분산은 벨트 44로 전사된 토너화상( 대략 0.3mm 넓이의 선화상)을 확대된 스케일로서 관찰함에 의하여 평가되어졌다. 등급 5와 등급 1은 각각 가장적은 분산과 가장 큰 분산을 각각 나타낸다. 상기 전사효율은 실(solid) 토너화상의 전사 전,후에 흡입기구에 의해서 측정된 토너의 중량값으로서 결정되었다.

도 6에 도시된 바와 같이, 비록 상기 분산이 전사전압 Vt의 증가에 따라서 증가하는 듯 하지만, 이는 상기 전압 Vt이 800V이하 부분을 포함하는 때에 등급 4 또는 그 이상에 놓여지며; 등급 4와 5는 실제사용에서는 허용할만 한 것이다. 또한, 비록 상기 전사효율이 전사전압 Vt의 감소에 따라서 감소하지만, 90% 또는 그 이상의 전사효율은 상기 전압 Vt이 대략 500V 또는 그 이상일 경우에 달성된다. 따라서, 상기 전사조건이 벨트 44의 후방전위 Vnip 가 제로보다 적은 부분을 포함하도록 선택되었을 때에는 상기 토너의 분산은 성공적으로 감소 되었다. 보다 바람직하게는 상기 전사조건들이 -100 V ≤ Vnip ≤ 0의 관계를 설정하도록 선택되었을 때에는, 상기 토너분산의 감소뿐만이 아니라 충분한 전사효율이 달성되었다.

상기 실시예에 포함된 드럼 32이 음극성으로 대전될 수 있는 한, 양극성으로 대전가능한 드럼으로 이루어진 것이 사용가능하다. 만일 드럼 32이 양극성으로 대전가능하다면, 상기 토너는 양극성으로 대전될 것이고, 음극의 전사바이어스가 인가될 것이다. 이러한 경우에 있어서, 상기 전사조건들은 벨트 44의 후방부상의 전위 Vnip가 0 ≤ X ≤ L/2의 범위에 걸친 위치 X에서 제로보다 크도록 선택될 것이다. 이는 또한, 토너분산을 성공적으로 감소시킨다. 상기 실시예에서는, 전사바이어스 동력원의 출력값이 벨트 44의 후방전위 Vnip를 변화시키기 위하여 동력원 제어수단에 의해서 제어된다. 다르게는, 상기 대전기 34의 출력값 또는 벨트 44의 저항은 동일 목적을 위하여 조절될수 있다.

상기 실시예에 관련하여 제 1비교예를 이하에서 설명한다. 상기 비교예는 유입롤러 52와 배출 롤러 54가 닢부 N의 폭 l을 변화시키기 위하여 재배치 된다는 점에서 상기 실시예와 다르다. 비교예에서는, 유입롤러 52와 접촉개시위치 O 사이의 거리가 12mm로서 선택되었고, 폭 l이 10mm로서 선택되었으며, 상기 분리 개시위치와 배출롤러 54사이의 거리가 14mm로서 선택되었다. 상기 전위 센서 68의 측정범위는 대략 4mm이다. 따라서, 상기 센서 68는 1mm ≤ X ≤ 5mm의 범위에 걸쳐서 벨트 44의 후방전위 Vnip 평균값을 산출한다.

도 7은 배출롤러 54에 인가된 전사전압 Vt과 벨트 44의 후방전위 Vnip사이의 상관관계를 도시하며, 제 1비교예에 특정된다. 도시된 바와 같이, 상기 후방전위 Vnip는 단지 전사전압 Vt이 제로일 때에 제로이하인 것이다. 도 8은 전사전압 Vt과 토너분산레벨 및 전사효율사이의 상관 관계를 도시하며, 이또한 비교예에 특정된다. 도시된 바와 같이, 토너분산레벨이 4 혹은 그 이상이고, 전사효율이 90% 혹은 그 이상인 범위는 전혀 얻어지지 못하였던 것이다.

제 2실시예

본 실시예는 닢부 N의 폭 L에 관해서는 상기 제 1비교예와 동일하지만, 벨트 44의 저항에 관해서는 후자와 다르다. 본 실시예에서는, 벨트 44가 새것이었을 경우, 대략 1 x 10¹¹Ωcm의 체적저항을 가졌다. 본 실시예에 적용가능한 화상전사보디는 전사 동력원의 출력과 캐패시티에 의해서 결정되는 저항범위를 갖는 다는 점을 알아야 한다. 예를들면, 상기 전사체의 저항이 1 x 10⁷Ωcm 만큼 낮은 경우에도, 상기 전사체는 강한 전류가 흐르도록 할수 있는 동력원이 사용되는 경우에는 사용가능한 것이다. 일반적으로 사용되는 전사체가 대략 수십 마이크로 암페어의 전류를 흐르도록 하는 한, 낮은 저항을 갖는 전사체라도 상기 전류가 수 마이크로 암페어로 증가된다면 사용될수 있는 것이다.

또한, 수 킬로볼트의 전사바이어스가 통상적으로 전사보디에 인가된다. 심지어 높은 저항을 갖는 전사체일지라도 만일 그것이 단일층으로 구현되고, 대략 10kV의 전사바이어스가 인가된다면, 사용가능한 것이다. 상기 전사체가 복층( a double layer )구조를 갖는 것으로 가정한다. 그러면, 두께방향의 전체 전사체의 체적저항이 대략 1 x 10¹³Ωcm 일지라도, 상기 전사체는 상기 표면층이 대략 1 x 10¹³Ωcm 이고, 상기 베이스층이 1 x 10¹⁰Ωcm 인 경우라면 일반적인 전압과 전류의 범위내에서 사용가능하다. 따라서, 상기 설명된 실시예는 1 x 10⁷Ωcm 내지 1 x 10¹³Ωcm의 체적저항 범위에서 실제적인 것이다. 본 실시예에서 유용한 체적저항 범위는 동력원의 비용 관점에서 보면 단일층의 경우에는 1 x 10⁸Ωcm 내지 1 x 10¹²Ωcm 혹은 복층의 경우에는 1 x 10¹³Ωcm 의 범위에 까지 형성될수 있는 것이다.

상기 배출롤러 54로 인가되는 전사전압과 상기 벨트 44상의 후방전위 Vnip사이 및 제 2실시예에 특정된 상관관계가 역시 도 7에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는, 상기 전사전압 Vt이 1,600 V이하일 경우, 후방전위 Vnip는 제로보다 적은 것이었다. 도 9는 토너분산수준과 전사효율이 전사전압 Vt에 따라서 어떻게 변화하는가를 도시하고 있다.

제 2실시예에서는, 제 1실시예에서와 같이, 비록 상기 토너분산이 전사전압 Vt의 증가에 따라서 증가하는 경향이 있지만, 실제로 허용가능한 등급 4 혹은 그 이상은 상기 전압 Vt이 1,600V 이하일 경우에 달성되었다. 비록 상기 전사효율이 전사전압 Vt의 감소에 따라서 감소하지만, 90% 혹은 그 이상의 전사전압은 전압 Vt이 대략 1,200 V 혹은 그 이상이었을 경우에 얻어졌다. 따라서, 상기 후방전위 Vnip를 구현하는 전사조건을 제로이하이도록 선택함으로서, 토너분산을 감소시키는 것이 가능하였다. 바람직하게는, -60 V ≤ Vnip ≤ 0 의 상관 관계가 토너분산을 감소시키고 전사효율을 증대시키도록 설정되었다.

상기에서 설명한 바와 같이, 제 1 및 제 2실시예 각각은 이하에 열거된 바와 같은 새로운 다양한 장점들을 갖는다.

(1) 상기 화상형성장치는 광전도성 드럼 혹은 이동가능한 화상담체 32를 갖는 토너화상 형성수단을 포함한다. 상기 대전기 34 및 노출부는 드럼 32상에 정전기적으로 잠상을 형성하는 화상형성수단을 구성한다. 상기 현상유니트 40BK-40Y는 상기 잠상을 현상하여 이에 일치하는 토너화상을 생성하기 위한 현상수단의 역할을 수행한다. 상기 중간 전사벨트 혹은 무한궤도식 전사체 44는 다수의 롤러 46,48,50,52 및 54위로 통과된다. 상기 벨트 44는 롤러 46-54의 2개 52와 54사이에서 드럼 32에 접촉하여 닢부 N를 형성한다. 상기 토너화상은 상기 닢부 N에서 드럼 32으로 부터 벨트 44로 전사된다. 상기 바이어스 동력원은 토너에 대한 반대극성의 전하를 적어도 상기 2개의 롤러 52 및 54중의 어느 하나에 인가한다. 상기 구조에서는,적어도 상기 닢부 N의 일부내에서 상기 벨트 44의 후방상의 전위가 제로 혹은 드럼 32상에 부착된 전하와 동일한 극성으로서 선택된다. 따라서, 상기 닢부 N의 상기 부분에서 화상전사를 위한 전기장이 약화되어 상기 닢부 N를 앞서는 간극에서의 전기장의 생성이 감소된다. 이는 닢부 N를 선행하는 위치에서 토너의 이동을 성공적으로 방지하게 되고, 그에 따라서 화상전사시에 최소한의 토너가 분산되도록 하는 것이다.

(2) 상기 드럼 32과 벨트 44가 서로 접촉을 개시하는 지점을 위치 O라 하고, 그들이 서로 분리되기 시작하는 지점을 위치 L이라고 가정한다. 그러면, 상기 벨트 44의 후방부상의 전위는 제로 혹은 범위 0 ≤ X ≤ LK/2 내에 위치하는 닢부 N의 임의의 위치 X에서의 드럼 32의 전하와 동일극성으로서 선택된다. 이는 닢부 N의 유입부에 인접하는 부분에서 전기장의 강도를 감소시키고, 따라서 상기 닢부 N를 선행하는 위치에서 토너의 이동을 방지하며, 화상전사시에 최소한의 토너가 분산되도록 하는 것이다.

(3)전위센서 혹은 전위 측정수단 68은 상기 언급된 특정위치 X에서 벨트 44의 후방상의 전위 Vnip를 검지한다. 따라서, 최적의 화상전사조건이 센서 68의 출력에 기초하여 설정되어질수 있음으로서 화상전사시의 토너분산이 감소되는 것이다.

제 3실시예

본 실시예는 제 1실시예에 비하여 상기 장치의 동력상승( power up )시에 그리고,화상형성 싸이클이 사전에 선정된 횟수만큼 반복될때마다 후방전위 Vnip의 측정에 영향을 주는 제어유니트를 부가적으로 포함하는 것을 제외하고는 서로 유사하다. 동력의 상승시에, 상기 대전조건과 현상조건이 최적화되고, 전사바이어스 동력원으로 부터 벨트 44로 인가되는 전사전압 Vt이 최적화된다.

특히, 도 10에 도시된 바와 같이, 동력상승시에 대전조건과 현상조건은 일반 프로세스제어와 같이 최적화된다. 이러한 최적화는 공지된 것이며, 따라서 특별히 상세하게 설명하지는 않을 것이다. 연속적으로 상기 전사바이어스 동력원으로 부터 벨트 44로 인가되는 전압 Vt이 최적화된다. 이 즉시, 상기 구동원에 의해서 회전되는 드럼 32은 대전기 34에 의해서 대략 -650V로 대전되며, 노출됨없이 현상 유니트 40BK-40Y 를 통하여 통과된다. 역전(reversal) 현상시스템을 사용하는 현상 유니트 40BK-40Y는 그들이 백지 시트의 화상을 형성하는 때와 동일한 방식으로는 동작하지 않는다. 상기 드럼 32의 대전부가 벨트전사위치에 도착하는 경우, 상기 전위 센서 68는 벨트 44의 후방전위를 검지한다. 그 후, 전사전압 Vt의 최종설정후 시트출력의 축적수가 제로로 재설정된다. 이는 대기(stand-by) 상태로 이어진다. 시트의 사전에 설정된 수가 동력상승후의 출력값이라면, 상기 전사전압 Vt이 설정된다. 이도 역시 대기상태로 이어진다.

상기 벨트 44의 불균일한 저항 분포의 영향을 제거하기 위하여, 센서 68가 벨트 44의 완전한 한바퀴에 걸쳐서 단일 전사전압 Vt로 부터 얻어진 벨트 44의 후방전위 Vnip를 검지하고, 상기 측정된 전위 Vnip의 평균값이 제어용 수치로서 사용되도록 하는 것이 바람직하다. 특히 도 11에 도시된 바와 같이, 하얀 시트화상의 형성 개시후, 상기 전사전압 Vt이 인가된다. 이러한 조건에서, 상기 후방전위 Vnip 가 측정된다. 만일 상기 후방전위 Vnip가 제로이하라면, 전압 Vt을 증가시키는 것이 가능할 것이다. 따라서, 상기 전압 Vt은 한 단계 △V 만큼 Vt + △V 로 증가되고, 다시 전위 Vnip가 측정된다. 이러한 과정은 상기 후방전위 Vnip가 제로를 초과할때까지 반복된다. 제로를 초과하는 전위 Vnip가 과도하기 때문에, 전압 Vt'가 한단계전에 발생되었고, 즉 Vt' = Vt - △t가 최적의 전사전압으로서 설정된다. 도 5에 도시된 전사전압 Vt이 0 V의 최초값을 가지고, 200V의 단계만큼 연속적으로 증가하며, 최초의 값이 전압 설정시간을 감소시키기 위하여 수백볼트로 되도록 선택될수 있다. 그리고, 상기 전압 Vt의 단계사이의 간격은 전압 Vt에 보다 정밀한 제어를 실행하기 위하여 50V 로 감소되어질수 있다.

본 실시예에서는, 전사전압 Vt이 제어되어 위치 X에서 제로이하의 후방전위 Vnip를 구현하는 범위내의 최대전압이 최적 전사전압으로서 설정되는 것이다. 특히, 상기 동력원 제어수단은 전사바이어스 동력원의 출력값을 제어하여 상기 전사전압 Vt이 최적전사전압에 일치하도록 한다. 상기 벨트 44가 새것일 경우, 800V의 전압 Vt은 상기 설명한 바와 같이 최적전압으로서 설정된다.

다시, 상기 후방전위 Vnip가 0 이거나, 드럼 32의 전하와 동일한 극성인 범위는 전사조건에 따라서 0 ≤ X ≤ L/2내에 놓이지 않아도 된다.

그 후, 상기 설명한 임의의 최적 전사전압의 설정없이 통상의 화상형성 싸이클이 5,000 시트에 반복되었을 때, 토너분산 등급은 반색조영역에서 최초 4.0에서 3.5로 저하되었다. 상기 벨트 44의 체적저항은 대략 5 x 10⁹Ωcm로 낮아졌다. 상기 최적전사전압설정이 상기 언급된 방식으로 다시 실행되었을 때, 도 5에서 점선으로 도시된 특성이 얻어졌고; 최적의 전사전압은 600V로 결정되어 설정되었다. 이러한 조건하에서, 그 반색조영역으로 부터 실제 영역( solid area)에 걸쳐서 최소한의 토너분산을 갖는 균일한 화상이 얻어졌다. 화상형성 싸이클이 사전에 설정된 시트수에 따라서 반복될 때마다, 상기 제어유니트는 후방전위측정을 실행하고, 상기 측정의 결과에 기초하여 최적전사전압을 설정한다.

상기 벨트 44의 체적저항이 대략 1 x 10⁸Ωcm 이하일 경우, 상기 전사바이어스 동력원으로 부터 상기 벨트 44를 통하여 흐르는 전류출력이 증가한다. 그 결과,0 보다 적은 후방전위를 구현하는 조건이 얻어질수 없는 것이다. 이러한 경우에는, 상기 분산등급 4 또는 그 이상을 실현하는 범위와 90% 또는 그 이상의 전사효율이 발생하지 않았다.

상기 설명한 바와 같이, 제 3실시예는 아래와 같은 장점을 갖는다.

(1) 상기 드럼 32과 벨트 44가 서로 접촉을 개시하는 지점을 위치 O라 하고, 그들이 서로 분리되기 시작하는 지점을 위치 L이라고 가정한다. 그러면, 상기 전위 센서 혹은 전위검지수단 68이 범위 0 ≤ X ≤ L/2 내에 위치하는 닢부 N의 임의의 위치 X에서 벨트 44의 후방전위를 측정한다. 상기 제어유니트는 센서 68가 화상전사시에 상기 닢부 N에서 전위 Vnip를 검지하도록 한다. 상기 제어유니트는 토너화상 형성수단의 동작을 제어하여 상기 전위 Vnip가 0 또는 드럼 32의 전하와 동일한 극성의 것으로 하는 것이다. 따라서, 상기 전위 Vnip를 주기적으로 측정하고,토너 분산을 감소시키는 조건을 설정함으로서, 노화에 기인하는 벨트 44의 저항변화에 대하여 최소한의 분산이 일어나도록 하는 전사조건을 유지하는 것이 가능하고, 따라서 최소한의 토너분산을 갖는 화상을 보장하는 것이다.

(2)상기 토너화상 형성수단의 작동을 제어하는 수단은 전사바이어스 동력원의 출력을 제어하는 동력원 제어수단으로서 구현된다. 따라서, 최소한의 토너분산을 발생시키는 전사조건들은 노화에 기인하는 벨트 44의 저항변화에 대하여 최소한의 토너분산을 갖는 화상을 보장하면서 유지될수 있는 것이다.

제 4실시예

제 4실시예에서는, 제 1실시예에서와 같이 유입롤러 52와 접촉개시위치 O사이의 거리가 8mm로 설정 되었고, 상기 닢부 N의 폭 l이 20mm로 선택되었으며, 상기 분리개시 위치 L와 배출롤러 54사이의 거리가 8mm로 선택되었다. 본 실시예에서는, 도 12에 도시된 바와 같이, 도전성 브러쉬 70가 상기 닢부 N에서 벨트 44의 후방측에 위치된다. 상기 브러쉬 70는 그 중심이 접촉 개시위치 O로 부터 7mm 떨어진 범위에 걸쳐서 벨트 44의 후방부에 접촉된 상태로 유지된다.

상기 브러쉬 70는 그 길이방향으로 340mm 넓이이고, 벨트 44의 이동방향으로 대략 4mm의 넓이를 갖는다. 상기 브러쉬 70는 5mm X 9mm의 범위에 걸쳐서 위치 X에서 벨트 44의 후방부와 접촉한다. 상기 위치 X는 닢부 N의 범위 0 ≤ X ≤ L/2 내에 위치한다.

상기 유입롤러 52는 콘덕터에 의해서 접지에 연결된다. 상기 전사 바이어스 동력원 72은 배출롤러 54에 전사바이어스 인가한다. 상기 브러쉬 70는 24 카본함유 360 데니어 아크릴 필라멘트로서 이루어진다. 상기 필라멘트는 대략 1 x 10⁷Ωcm의 저항을 갖는다.

도 13에 도시된 바와 같이, 상기 장치의 생산시에, 전류계 74가 상기 브러쉬 70와 접지사이에 연결되어 전사전압을 설정한다. 상기 전류계 74는 브러쉬 70측과 접지측이 양극 및 음극으로 각각 형성되도록 연결된다. 이러한 상태에서, 동력원제어수단은 동력원 72으로 부터 배출롤러 54로 인가되는 전사전압을 가변시키고, 상기 전류계 74는 상기 브러쉬 70로 부터 접지로 흐르는 전류 Inip를 측정한다. 상기 최적의 전사전류는 측정결과에 기초하여 결정되며, 전사전압은 최적전압으로 제어된다.

도 14는 배출롤러 54로 인가되는 전사전압 Vt과 브러쉬 21로 부터 접지로 흐르고 상기 측정에 의해서 결정된 전류사이의 상관 관계를 도시한다. 상기 측정을 위하여, 드럼 32의 대전부는 노출( 백지시트 화상)되지 않은 상태로 노출 위치를 통과하였다. 상기 브러쉬 70로 부터 접지로 흐르는 전류가 벨트 44의 불균일한 저항분포에 기인하여 변화하기 때문에, 상기 브러쉬 70로 부터 접지로 흐르는 전류는 벨트 44의 완전한 한 바퀴에 걸쳐서 측정되었고, 상기 전류의 평균치가 얻어졌다. 상기 측정은 Vt ≤ 800V 범위내에서는 상기 브러쉬 70으로 부터 접지로 흐르는 전류 Inip가 800V 이하인 것을 보여 주었다(접지로 부터 상기 브러쉬 70로 흐르는 전류 또는 상기 브러쉬 70로 부터 접지로 흐르는 전자). 상기 설명된 실시예에서, 최소한의 토너분산을 발생시키는 전사조건은 상기 범위 Vt ≤ 800V에서 얻어질수 있는 것이다.

상기 전류 Inip는 실험적인 데이터를 활용하여 설명될 것이다. 제 1벨트는 카본 분산 ETFE(에틸렌 테트라플루오로에틸렌) 및 150μm의 두께로 형성되었다. 상기 제 1벨트는 10⁹Ω 내지 10¹⁰Ω의 표면저항값을 가졌고, 10¹⁰Ωcm 내지 10¹¹Ω의 체적저항을 가지며, 11±3 의 특정 유도 캐패시티를 가졌다. 제 2벨트는 카본분산 폴리카보네이트와 150μm의 두께로 형성되었다. 상기 제 2벨트는 10⁸Ω 내지 10⁹Ω의 표면저항값을 가졌고, 10⁸Ωcm 내지 10⁹Ωcm의 체적저항을 가졌다.

상기 브러쉬 70를 통하여 흐르는 전류와 화상전사시에 유입롤러 52상에 부착한 전위가 측정되었고, 벨트 44의 저항 감소에 기인하는 토너분산의 악화를 조사하기 위하여 비교되었다. 도 15는 브러쉬 70를 통하여 흐르는 전류를 도시한다. 측정을 위하여, 닢 접지( nip ground ) 방식의 바이어스 인가시스템, 방식 D가 사용되었다. 도 15에는 세로좌표가 브러쉬70를 통하여 흐른 전류를 나타내고( 닢 브러쉬 전류), 가로좌표가 전사바이어스 전압을 나타낸다.

도 16에 도시된 바와 같이, 2개의 다른 전류성분, 즉 상기 양전사 바이어스 로 부터 인출되어 배출 롤러 54로 인가되는 전방향 전류 I1와 , 상기 드럼 32의 비화상형성 영역상에 부착된 음 전하를 향하여 흐르는 역방향 전류 I2가 상기 브러쉬 70를 통과하여 가정적으로 흐른다. 상기 전류 Inip와 토너분산레벨은 전류 I1와 I2사이의 상관관계에 따라서 변화한다. 제 1벨트에 대해서는, 전류 I2가 0V로 부터 대략 +800V의 전사바이어스 범위에 걸쳐서 전류 I1 보다 크게 됨으로서 상기 전류 Inip는 음극성을 이루는 것이다. 그러나, 상기 전류 I1는 전사전압이 +800V를 초과하는 때에는 증가하여 양극성의 전류 Inip를 초래한다. 이는 상기 2개의 전류 I1과 I2를 균형조절하고, 따라서 상기 닢 브러쉬 전류를 0로 감소시키는 전사 바이어스가 상기와는 다른 방식으로 결정된 최적의 전사바이어스에 일치한다는 점이 주목할만 한 것이다.

상기 전류 Inip가 음극성인 경우, 상기 음극 전하는 브러쉬 70 주위의 벨트 44부분에서 현저하여 상기 닢부 N의 유입부주위의 전기장을 감소시킨다. 그 결과, 화상전사시의 토너분산이 감소된다. 역으로는, 상기 전류 Inip가 양극성일 경우, 양전하가 상기 벨트 44의 상기 부분에서 현저하여 토너분산을 악화시키는 상기 닢부 N의 유입부주위 전기장을 증가시킨다.

최적의 전사조건하에서, 상기 제 1벨트를 통하여 흐르는 전류는 0μA이지만, 상기 제 2벨트를 통하여 흐르는 전류는 대략 20μm 만큼 크다. 이는 전류 I1을 증대시키는 제 2벨트의 낮은 저항에 단순히 기인하는 것이다. 그리고, 상기 전사 바이어스가 0 V 일 때, 제 2벨트를 통하여 흐르는 전류는 제 1벨트를 통과하여 흐르는 전류보다 양(positive) 측을 향하여 증가한다. 이는 상기 낮은 저항의 벨트가 다른 벨트에 비교하여 보면, 상기 토너 분산레벨을 다소 악화시킨다는 것을 나타낸다.

이 실시예에서, 토너 비산과 전사효율이 전사전압 V_t에 대하여 제 1실시예(도 6)에서와 같이 변화했다. Inip≤0의 관계를 만족하도록 전원제어수단이 전사전압을 설정하면 4.0 또는 2 이상의 비산등급을 얻을 수 있었다. 바람직하게는 -3㎂≤0의 관계를 만족하는 전사전압을 설정하면 4.0 또는 2 이상의 비산랭크와 90% 또는 2 이상의 전사효율을 얻을 수 있었다.

원한다면, 도전성 브러쉬 또는 도전 부재(70)는 도전성 롤러를 대체할 수 있다. 어떠한 경우에도, 벨트(44)에 작용하는 압력을 줄일수 있는 낮은 경도의 도전성 브러쉬 또는 롤러를 사용하는 것이 바람직하다. 닙(N)에서 벨트(44)에 작용하는 기계적 압력이 과도하면 화상전사에 결함이 발생한다.

드럼(32)이 양의 극성으로 대전될수 있으면 브러쉬에서 접지로 흐르는 전류(Inip)는 0보다 크게 된다.

두 번째 비교예는 브러쉬(70)의 위치를 제외하고 제 4실시예와 동일하다. 비교예에서, 브러쉬(70)는 중심이 닙(N)의 접촉시작 위치(0)로 부터 12mm 이격된 영역에 걸쳐 벨트(44)의 후면과 접촉하도록 유지되었다. 브러쉬(70)는 벨트의 운동 방향으로 약 4mm의 폭을 가지며 10mm〈X〈14mm의 영역에 있는 위치 X에서 벨트(44)의 후면과 접촉하도록 유지되었다. 특히 도 17에서 도시한 바와같이, 브러쉬(70)는 L/2보다 큰 위치 X에서 벨트(44)의 후면에 접촉하며, 이것은 제 4 실시예에서 브러쉬(70)가 O≤X≤L/2의 영역에 있는 위치 X에서 벨트(44)의 후면과 접촉하는 것과 구별된다.

비교예가 전사전압 V_t가 1000V 이하에서 4.0 또는 2이상의 비산등급을 구형한 것에 비하여, 충분한 전계에 종속하는 닙 폭이 줄어들어 화상의 전사효율이 85%로 떨어졌다.

제 4실시예는 다음과 같은 이점이 있다.

(1) 도전성 부재(70)는 벨트 또는 전사체(44)의 후면에 접촉하도록 유지되고 접지 에 연결된다. 전사 바이어스 전원(72)은 단지 이동방향에 있어서 닙(N)의

하류측에 연결된다. 이것은 닙(N)의 입구주변의 전계를 약화시켜서 닙(N)을 통과한 위치에 토너의 유입을 제거한다. 결과적으로 화상전사시에 토너 비산 을 성공적으로 줄일수 있다.

(2) 도전성 부재(70)는 O≤X≤L/2의 영역에 있는 위치X에 위치한다. 이것은 전사 효율이 저하되는 것을 방지하여 토너 비산을 줄인다.

(3) 도전성 부재(70)에서 접지로 흐르는 전류(Inip)는 드럼(32)이 음의 극성으로 대전되면 O보다 작게 선택할 수 있으며 또는 드럼(32)이 양의 극성으로 대전되 면 O보다 크게 선택할 수 있다. 그 결과, 닙(N)의 전반에서 벨트(44)의 후면 으로 전류가 흐르도록 하는 조건이 성립된다.

이것은 닙(N)의 입구 주변의 전계 크기를 줄이고 그리하여 닙(N)을 통과한

위치에 토너유입을 제거한다. 결과적으로 화상전사시 토너 비산을 성공적으로 줄인다.

(4) 전류계 또는 전류 측정 수단(74)이 제공되어 도전성 부재(70)에서 접지로 흐르 는 전류(Inip)를 측정한다.

그리하여 최적의 전사조건이 측정결과에 기초하여 설정되어 토너비산을 줄인 다.

(5) 도전성 부재(70)는 탄소 미립자를 함유하는 아크릴 수지에 의하여 구현되는

도전성 필라멘트를 갖는 브러쉬로서 구현된다. 보통 아크릴 섬유는 깨어지거 나 끊어짐없이 오랜시간 사용할 수 있다. 이것은 오랜 시간동안 토너비산 을 줄여주고 노화에 따른 화상 전사의 결함을 제거한다. 탄소를 함유하는

아크릴 수지 필라멘트는 약 5㎛에서 8㎛의 직경을 갖는 스테인레스 강철

필라멘트, 아크릴수지, 나일론, 폴리에스테르, 레이온 또는 유사한 수지

필라멘트로서 강철 도금된 것, 수지와 탄소미립자, 강철 또는 수지에 분산된 유사 도전성의 재료를 구성된 필라멘트 또는 탄소 필라멘트 또는 유사 도전성 또는 반도전성의 필라멘트로서 탄화에 의하여 생성된 것으로 대체할수 있다. 이러한 도전성 필라멘트와 반도전성 필라멘트는 별도로 또는 결합하여 사용할 수 있다. 더욱이, 브러쉬의 강도와 그 필라멘트의 팁의 저항을 조절하기 위하 여 도전성 또는 반도전성 필라멘트를 아크릴, 나일론, 폴리에스테르, 레이온

필라멘트와 결합하여 사용할 수 있다.

제 5 실시예

이 실시예는 제 4실시예와 유사하며 다른점은 추가장치에 전원을 투입할 때와 화상형성 사이클이 소정의 횟수만큼 반복될 때 브러쉬(70)에서 접지로 흐르는 전류(Inip)를 측정하여 제어하는 제어유니트를 포함하고 있다.

전원을 투입하는 때, 대전조건과 전사조건이 최적화되고 전사 바이어스 전원에서 벨트(44)에 인가되는 전사전압(V_t)는최적화된다.

특히, 도 18에서 도시한 바와같이, 전원투입시 대전조건과 현상조건이 일반 공정 제어로 최적화된다. 이 최적화는 새로운 것이 아니므로 특별히 기술하지 않기로 한다. 결과적으로 전사 바이어스 전원으로 부터 벨트(44)에 인가되는 전압(V_t)는 최적화된다. 이 순간에 구동원에 의하여 회전하는 드럼(32)은 차저(34)에 의하여 약-650V로 대전되며 노광되지 않은 채로 현상유니트(40BK-40Y)를 통과한다. 역현상 시스템을 사용하는 현상유니트(40BK-40Y)는 백지의 화상을 현상할 때와 같이 동작하지 않는다. 전류계(74)는 드럼(32)의 대전된 부분이 벨트전사위치에 도달하면 브러쉬(70)에서 접지로 흐르는 전류(Inip)를 측정한다.

벨트(44)의 불규칙한 저항 분포의 영향을 제거하기 위하여 전류계(74)는 벨트(44)의 1회전에 걸쳐 단일 전사전압(V_t)으로 부터 유기되는 후면전류를 측정하고 측정전류의 평균값을 제어를 위하여 사용하는 것이 바람직하다. 특히 도 18에서 도시한 바와같이, 백지 용지의 화상을 형성하기 시작한 후 전사전압(V_t)가 인가된다. 이 조건에서 전류(Inip)가 측정된다. 후면 전위가 O보다 작으면 전압(V_t)를 증가하는 것이 가능하다.

따라서 전압 Vt는 Vt + △V로 △V만큼 한단계 증대되며, 다시 전류 Inip가 측정된다.

이같은 절차는 전류 Inip가 0을 넘을때까지 계속된다.

0을 넘는 전류 Inip가 과도하기 때문에, 전압 Vt'가 일단계전에 생긴다. 즉, Vt'=Vt-△t가 최적전사전압으로 설정된다.

도 14에 도시된 전사전압 Vt가 초기값 0V을 갖고 순차적으로 200V 만큼 증가되는 반면, 상기 초기값은 전압 설정시간을 줄이기 위해 수백볼트가 되게 선택될수 있다.

나아가 상기 전압 Vt의 단계사이의 간격은 전압 Vt에 보다 정확한 제어를 하도록 50V로 줄일수 있다.

전사전압 Vt는 브러쉬 70으로부터 지면으로 흐르는 전류 Inip를 구현화하고 0 이하의 범위에서 최대전압이 최적 전사전압으로 설정되게 제어된다. 특히 상기 전원제어수단은 전사전압 Vt가 최적 전사 전압과 같게 되도록 전사비이어스 전원의 출력을 제어한다. 벨트 44가 새것이면, 800V의 전압 Vt가 앞서 언급한 바와같이 최적 전압으로 설정된다.

따라서, 통상의 화상형성 사이클이 상기한 최적전사전압의 설정없이 5000장에 반복되면, 토너비산등급은 중간톤 영역에서 초기의 4.0에서 3.5로 떨어졌다.

벨트 44의 체적 저항은 약 5x 10⁹Ω㎝까지 저하되었다.

상기 방법에서 최적전사 전압설정이 다시 행해졌을 때, 도 14에서 점선으로 나타낸 특징이 얻어졌다;

최적 전사 전압은 600V로 측정되었으며 Inip≤0을 기준으로 설정되었다.

이 조건하에서, 중간톤 영역에서 짙은 영역에 최소 토너비산을 갖는 균일한 화상이 얻어졌다.

정해진 수 만큼 화상형성주기가 반복될때마다 제어 유니트는 전류측정을 수행하고 나서 그 측정 결과에 따라 최적 전사전압을 설정한다.

제3 비교예는 브러쉬 70을 그 필라멘트의 직경이 약 20㎛인 SUS 브러쉬로서 구현화한 것을 제외하고는 제 5실시예와 동일하다.

이 비교예는 초기 전사전압 설정에 관하여는 실시예 5와 같이 바람직하였으나 화상형성주기를 수백장에 걸쳐 반복시 벨트 44의 후면에 긁힘이 발생하였다.

긁힘에 기인한 파우더가 돌기 형태로 롤러표면에 쌓였다. 그결과 하자있는 전사가 벨트전사부 및 시이트 전사부에 발생하였다.

상기 제5 실시예는 다음과 같은 잇점을 갖는다.

(1) 전류계 또는 전류 측정수단 74가 전도성 부재 70으로 부터 지면으로 흐르는 전류 Inip를 측정한다.

이전류 Inip는 드럼 32가 (-) 전극으로 대전가능할때는 0이하로 그리고 (+)전극으로 대전 가능할때에는 0이상이 되도록 토너상 형성수단의 조작이 제어된다.

이 상태에서, 벨트 후면으로 혹은 전사 부재 44로 흐르는 전류가 주기적으로 측정되어 토너 비산을 감소시킬수 있는 전사 조건을 설정한다. 이로 인해 전사조건이 예를들어 시간경과에 따른 벨트 44의 저항변화 등에 대하여 토너비산을 최소화되게되고 이에 따라 토너상에 눈에 띌정도의 토너비산이 없게 한다.

(2) 토너상 형성 수단의 조작이 전사바이어스 전원 72의 출력을 제어하는 전원 제어수단에 의해 제어됨으로써, 이역시 예를들어 시간경과에 따른 벨트 44의 저항 변화 등에 대하여 토너비산을 최소화시키는 전사조건을 이루게 하고, 이에 따라 토너상에 눈에 뛸 정도의 토너비산이 없게 한다.

(3) 전도성 부재 70이 아크릴 수지 및 그 수지에 분산된 탄소-함유 미세 전도성 필라멘트로 구성된 브러쉬로서 구현화되기 때문에, 화상전사시 토너비산이 감소되고 시간 경과에 기인한 하자있는 화상전사를 없앤다.

상기 제1 내지 제5 실시예에 있어서는, 전사체 44가 토너상이 닙부 N에서 드럼 32로부터 용지로 전사되는 중간 전사벨트로써 구현화된다. 따라서 이 장치는 그 크기가 적고 화상전사시 드럼 32로부터 전사체 44로의 토너비산을 감소시킨다.

앞서의 실시예는 중간 화상전사 시스템을 이용한 화상형성 장치에 초점을 맞추었으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

실시예 6

도 19를 참조하여 본 발명의 제 6실시에에 대하여 기술한다. 도시된 바와같이 화상형성장치 80은 용지를 지지하고 이송하는 이송벨트 혹은 전사벨트 82를 포함한다.

감광체 요소는 드럼 84로 구현화된다.

드럼 84는 알루미늄으로된 중공 코어와 그 코어상에 형성된 기능분리된 감광층으로 되어 있다(미도시됨).

감광층은 베이스층, 전하발생층 및 전하이송층으로 이루어져 있다(미도시됨).

상기 감광층의 두께는 약 28㎛이며 약 90pF/㎠의 용적을 갖는다. 화상형성동안 드럼 32는 도시되지 않은 구동원에 의해 회전된다.

차저 86은 스코로트론 대전기(scorotron charger)로 구현화되며 드럼 84의 표면을 약 -650 V ~ -700V로 대전한다.

레이저 빔 88은 화상데이타에 따라 드럼 84의 대전된 표면을 주사하여, -100V~ -500V의 정전잠상을 형성한다.

현상유니트 90은 그 잠상을 현상하여 상응하는 토너상을 만든다. 현상유니트 90은 건식 2-성분계 현상제를 저장하며 드럼84의 저전위부위에 (-)로 대전된 토너를 부착시킨다(역현상).

현상용 바이어스 전원은 상부에 중첩된 AC성분과 함께 혹은 없이 현상 유니트 90에 약 -500V~-550V의 바이어스 전압을 인가한다.

무한 벨트 82는 구동롤러 92 및 피동롤러 94위를 지나며 구동롤러 92를 통해 미도시된 구동원에 의해 회전되게 되어 있다.

용지 S는 급지부, 도시되지 않음,로부터 레지스터 롤러쌍 96으로 이송된다.

레지스터 롤러쌍 96은 용지 S를 그 선단이 드럼 84 상에 있는 토너상의 선단과 만나도록 벨트 82를 향해 구동시킨다.

드럼 84와 벨트 82는 서로 접촉하여 그사이에 닙 N을 이룬다.

바이어스 롤러 98은 벨트 82의 회전 방향으로 닙 N의 하부에 위치한 벨트 82의 후면 일부와 접촉 유지된다. 바이어스 롤러 98과 피동롤러 94사이의 벨트 82의 일부는 드럼 84과 접촉유지되고 있다.

닙 N은 약 10mm의 폭을 가지며 벨트 82는 그 길이 방향으로 350mm의 폭을 갖는다.

전도성 브러쉬 100은 드럼 84와 벨트 82가 서로 접촉개시하는 위치와 그 위치로부터 5mm 떨어진 위치 사이에서 벨트 82의 후면과 접촉유지되어 있다.

브러쉬 100은 24개의 360데니어 탄소함유한 아크릴 필라멘트로 구현화된다. 그 필라멘트는 1x 10⁷Ω㎝의 저항을 갖는다. 브러쉬 100은 도체에 의해 접지되어 있다.

벨트 82는 중간저항을 갖는 고무층 및 그 고무층위에 형성된 불소계 코팅층으로 이루어져 있다.

상기 고무층은 클로로프렌고무와 EDPM 혼합물 및 그 혼합물에 분산된 카본블랙으로 이루어져 있다.

상기 고무층의 두께는 약 500㎛이며 상기 벨트가 새것인 경우 약 1x 10¹⁰Ω㎝의 체적 저항을 갖는다.

상기 코팅층은 약 10㎛ 두께를 가지며 새것인 경우 표면저항이 1 x 10¹¹Ω㎝/㎠ 이다.

상기 피동롤러 94와 브러쉬 100은 접지되어 있다.

도시되지 않은 전사바이어스 전원이 상기 바이어스롤러 98에 연결되어 롤러 98에 (+) 전사전압 Vt를 인가한다.

전사 전압 Vt는 도시되지 않은 전원제어수단에 의해 제어된다.

레지스터 롤러쌍 96에 의해 구동된 용지 S는 벨트 82에 의해 닙 N으로 이송된다.

닙 N에서, 토너상은 드럼 84로부터 용지 S로 전사된다.

상기 용지는 벨트상에서 정전기적으로 보지되고 있기 때문에 닙 N으로부터 이동시 드럼 84로부터 쉽게 분리된다. 따라서 벨트 82에서는 용지 걸림 및 기타 문제점을 줄일수 있다.

크리닝 브러쉬 102와 크리닝 브레이드 104는 화상전사후 드럼 84상에 남은 토너를 제거한다.

또한 방전램프 106 역시 드럼 84상에 남은 전하를 흩트린다. 토너상을 갖는 용지 S는 구동롤러 92가 위치한 위치에서의 굴곡에 의해 벨트 82로부터 분리된다.

이어서 토너상은 정착유니트 108에 의해 용지 S에 정착된다.

차저 또는 대전수단 86, 노출부 또는 노출수단, 현상유니트 또는 현상수단 90, 용지 또는 기록매체 S, 벨트 82 및 바이어스 전원은 토너상 형성수단을 이룬다.

2600V의 바이어스 전압이 통상의 화상형성조건하에서 바이어스 전원으로부터 바이어스 롤러 98로 인가될 때, 그 바이어스 전원의 출력 전류는 약 +150㎂였다. 그결과 토너비산등급은 4.5 였다.

상기한 바와같이, 본 실시예의 전사체 82는 상부에 용지 S를 일시적으로 지지하는 이송벨트로서 구현화된다. 드럼 또는 화상담지체 상에 형성된 토너상은 닙 N에서 용지 S로부터 전사된다.

그후 이송벨트는 그 용지를 다음 단계로 이송한다. 이는 용지 걸림을 감소시키고 또한 화상전사시 드럼 84로부터 벨트 82상에 재치된 용지 S로 토너가 비산되는 것을 감소시킨다.

상기 벨트 82의 체적 저항이 10⁷Ω㎝~10¹³Ω㎝이기 때문에, 벨트 82의 후면상의 전위나 혹은 벨트 82의 후면으로 흐르는 전류를 기초로 전사 조건을 제어하는 것이 가능하다.

제7 실시예

이 실시예는 컬러복사기에 적용된다. 도 20은 컬러복사기의 일반구조를 보여주고 도 21은 광도전체와 중간 전사벨트 및 그 주변장치를 보여주고 있다. 도시된 바와같이, 컬러 복사기(보통 110)는 컬러 화상독취 장치(이하 컬러스캐너라 함)(112)와 컬러 화상 기록장치(이하 컬러프린터라함)(114)로 구성된다.

컬러 스캐너(112)에 있어서, 램프(118)는 유리판(125)위에 놓여진 원고(116)에 빛을 조사한다. 원고(116)으로부터 반사된 화상은 거울(120a, 120b, 120c)와 렌즈(122)를 포함하는 거울군(120)을 통하여 컬러 화상감지기(124)상에 집중된다. 컬러화상감지기(124)는 순간의 컬러정보를 R(red), G(green), B(blue) 성분으로 분리하고 이들을 전기적 화상신호로 변환한다. 실시예에 있어서, 화상 감지기(124)는 R, G, B 컬러 분리수단과 CCD(Charge Coupled Device) 또는 유사한 광전 변환기로 구성되어 세 개의 컬러를 동시에 읽는다. 화상 감지기(124)로 부터 출력되는 R,G,B 화상 신호는 화상처리부(미도시)에 의하여 그들의 세기정도에 따라 BK(블랙), C(시안), M(마젠타), Y(옐로우) 컬러 화상데이터로 변환된다. 특히 컬러프린터(114)의 동작에 동기되는 스캐너 출발 신호에 대응하여 램프와 거울을 포함하는 광학계는 도 20의 화살표로 표시된 바와같은 오른쪽에서 왼쪽으로 원고(116)를 주사하여 한 컬러의 화상데이터를 출력한다.

광학계는 반복하여 모두 4번에 걸쳐 원고(116)를 주사하고 순차적으로 BK, C, M, Y 화상 데이터를 출력한다.

광학기록 유니트(126)는 컬러프린터(114)에 포함되고 컬러스캐너(112)로 부터 받은 컬러화상데이터를 광학신호로 변환하고 그 광학신호를 광전도성 드럼 또는 화상운반체(128)에 주사하여 정전기적으로 드럼(128)에 잠상을 형성한다.

기록 유니트(126)은 반도체 레이저(126a), 레이저 제어부(미도시), 다각형 거울(126b), 거울(126b)를 회전시키기 위한 모터(126c), f/θ렌즈(126d), 거울(126e)를 포함하고 있다.

드럼(128)은 도 20에서 화살표로 나타낸 바와같이 반시계 방향으로 회전한다. 드럼(128)의 주변에는 전(前) 크리닝 제전기를 포함하는 드럼 크리닝 유니트(130), 제전 램프(132) 차저 또는 메인 차저(134), 전위 감지기(136), BK(블랙) 현상유니트(138), C(시안) 현상유니트(140), M(마젠타) 현상유니트(142), Y(옐로우) 현상유니트(144), 밀도패턴감지기(146)와 중개전사벨트(148)이 설치되어 있다.

현상유니트(138, 140, 142, 144)는 각각 현상슬리브(138a, 140a, 142a, 144a), 패들(138b, 140b, 142b, 144b), 토너 함유 감지기(138c, 140c, 142c, 144c)를 포함하고 있다.

현상 슬리브(138a-144a)는 그 위에 부착되어 드럼(128)에 표면 접촉하면서 잠상을 현상하는 현상제와 회전가능하다.

패들(138b-144b)은 현상제를 교반하는 동안 그것을 퍼올리기 위하여 회전가능하다. 토너 함유 감지기(138c-144c)는 현상제의 토너 함유에 반응한다. 준비상태에서, 모든 현상유니트의 현상제는 비동작 위치에 있게 된다.

중개전사벨트(148)은 구동롤러(150), 벨트 전사바이어스 롤러(152), 접지롤러(154)와 다수의 구동롤러를 통과한다.

모터(미도시)는 벨트가 구동롤러(150)을 통하여 다음에 기재하는 바와같이 회전하도록 한다. 벨트 크리닝 유니트(150)과 시트전사유니트(158)는 벨트(140)의 주위에 설치된다.

벨트 크리닝 유니트(156)는 브러쉬 롤러(156a), 고무 블레이드(156b), 유니트(156)을 벨트(148)에 접촉시키고 제거하도록 이동시키는 기구(156c)를 포함하고 있다. 시트 전사유니트(158)는 시트전사바이어스 롤러(158a), 롤러크리닝블레이드(158b), 유니트(158)를 벨트에 접촉시키거나 제거하도록 이동시키는 기구(158c)를 포함하고 있다.

프린터(114)는 추가적으로 시트(S)를 시트전사유니트(158)과 벨트(148) 사이로 운반하기 위한 픽업롤러(160), 레지스터 롤러(162), 특정크기의 용지를 저장하는 용지 카세트(164, 166, 168, 170), OHP(overhead project) 용지와 다소 두꺼운 용지를 위한 수동급지 트레이를 포함한다.

또한 도 20에는 용지 운반유니트(174), 정착유니트(176), 복사트레이(178)도 도시하고 있다.

컬러복사기(110)의 동작은 BK 화상, C 화상, M화상, Y 화상을 이 순서대로 순차적으로 형성한다는 가정하에 기술된다.

동작이 시작되면 컬러 스캐너(112)는 미리 정해진 시간에 BK 화상을 읽기 시작한다. BK 화상데이터에 기초하여 레이저 빔을 사용한 잠상의 형성이 시작된다. BK 화상 데이터에 기초한 잠상을 BK 잠상이라 한다. 이것은 다른 컬러 C, M, Y에도 또한 동일하다. BK 잠상의 선두 가장자리가 BK 현상유니트(138)에 할당된 현상위치(이하 BK 현상위치라함)에 도달하기 전에 현상슬리브(138a)는 BK 잠상의 선두 가장자리에서 말단가장자리까지 현상하기 위하여 회전을 시작한다.

그결과, 슬리브(138a)에 부착된 BK 토너는 BK 잠상을 현상하고 그에 상당하는 BK토너화상을 생성한다. BK 잠상의 말단가장자리가 BK 현상위치를 벗어나자 마자, 슬리브(138a)의 현상제는 비동작 위치로 되돌아 온다. 이것은 적어도 C 화상데이터에 기초한 C 잠상의 선두가장자리가 BK 현상위치에 도달하기 전에 완료된다. 현상제를 비동작으로 하기 위하여 슬리브(138a)는 역방향으로 회전한다.

BK 토너화상은 드럼(128)으로부터 드럼(128)과 동일속도로 회전하는 벨트의 전면으로 전사된다. 이 벨트 전사를 위하여, 미리 정해진 바이어스 전압이 벨트전사 바이어스 롤러(152)에 인가되고 드럼(128)과 벨트(148)은 서로 접촉되도록 한다.

벨트전사와 병행하여, 드럼(128)에 C 토너 화상을 형성하는 과정이 수행된다. 특히 컬러 스캐너(112)는 미리 정해진 시간에 C 화상데이터를 읽기 시작한다.

레이저 빔을 사용한 잠상 형성이 C화상데이터에 기초하여 시작된다. BK 잠상의 말단가장자리가 C 현상유니트(140)에 할당된 현상위치(이하 C 현상 위치라함)로부터 벗어난 후 C 잠상의 선두 가장자리가 C현상위치에 도달하기 전에 현상슬리브(140a)는 C 잠상의 선두가장자리에서 말단가장자리까지 현상하기 위하여 회전하기 시작한다. 그 결과 슬리브(140a)에 부착된 C 토너는 C 잠상을 현상하고 그에 상당하는 C 토너화상을 생성한다.

C 잠상의 말단가장자리가 C 현상지점을 벗어나자마자 슬리브(140)의 현상제는 비동작 위치로 간다. 이것 역시 적어도 M화상데이터에 기초한 C잠상이 C 현상위치에 도달하기 전에 완료된다. C 토너화상은 드럼(128)으로부터 벨트(148)에 전사되고 벨트(148)에 존재하는 BK 토너화상과 정확하게 레지스트된다.

M 토너 화상과 Y 토너 화상도 BK 와 C토너 화상과 같은 방법으로 형성된다. 그결과, BK, C, M, Y 토너화상은 순차적으로 드럼(128)으로부터 벨트(148)에 전사되어 4 컬러의 복합화상을 완성한다.

첫 번째 또는 BK 토너화상에 완전히 벨트(148)에 전사되고 난 후, 벨트(148)는 정속 전진 시스템, 건너뜀 전진 시스템, 전후진(또는 퀵 리턴) 시스템 중의 어느 하나 또는 이들의 효과적인 결합에 의하여 구동되어 복사속도에 따른 복사크기와 조화를 이룬다. 정속전진 시스템은 벨트(148)가 화상전사동안에 미리 정해진 방향으로 저속으로 회전 하도록 한다.

건너뜀 전진 시스템은 벨트(148)를 드럼(128)으로부터 해제하고 벨트의 화상형성위치가 드럼(128)의 토너화상 위치로 되돌아 올때까지 벨트(148)가 건너뜀 전진하고, 다시 벨트(148)을 드럼(128)과 접촉시킨다. 이후 이러한 과정을 되풀이 한다. 전후진 시스템은 벨트(148)를 드럼(128)로 부터 해제하고, 벨트(148)의 전진 동작을 정지하며, 벨트(148)의 화상형성위치가 드럼(128)의 토너화상 위치로 되돌아 올때까지 벨트(148)를 역방향으로 이동시키고, 다시 벨트(148)를 전진하도록 하며 이러한 과정을 되풀이 한다.

제2, 3, 4 컬러의 벨트 전사동안, 벨트 크리닝 유니트(156)는 기구(156c)에 의하여 벨트(148)의 표면으로 부터 이격되어 있다. 용지 전사바이어스 롤러(158a)는 보통 벨트(148)로 부터 이격되어 있다. 기구(156c)는 4 컬러 복합화상이 벨트(148)에서 용지(S)로 전사될 때 롤러(158a)가 벨트(148)에 접촉하도록 한다.

이러한 조건에서, 미리 정해진 바이어스 전압이 롤러(158a)에 인가된다. 그결과, 복합 토너 화상은 벨트(148)에서 용지(S)로 전사된다. 용지(S)는 조작 패널(미도시)을 통하여 지정된 용지 카세트(166-170)중의 어느 하나로 부터 공급되고, 벨트(148)에서 운반된 복합화상의 선두가장자리가 용지전사위치에 도달하면 레지스터 롤러(160)에 의하여 구동된다.

복합토너 화상을 운반하는 용지(S)는 운반유니트(174)에 의하여 정착 유니트(176)에 운반된다. 정착 유니트(176)에서, 가열 롤러(176a)와 가압롤러(176b)는 토너화상을 용지에 정착시키기 위하여 함께 동작한다. 정착 유니트(176)에서 나온 용지(S)는 풀 컬러 복사 되어 트레이(178)로 나온다.

드럼 크리닝 유니트(130)(전(前)크리닝 제전기, 브러쉬 롤러, 고무 블레이드)는 벨트 전사후 드럼(128)에 남은 토너를 제거하고, 제전 램프(132)는 드럼(128)에 남아 있는 전하를 제거하며, 기구(156c)는 벨트의 표면을 청소하기 위하여 벨트 크리닝 유니트(156) 벨트(148)에 접촉시킨다.

반복 복사 모드에서, 컬러 스캐너(112)의 동작과 드럼(128)에의 화상 형성은 미리 정해진 타이밍으로 제1 의 Y(네번째 컬러) 단계 후의 제2 의 BK(첫번째 컬러) 단계에 선행한다.

복합 토너화상이 벨트(148)에서 용지(S)로 전사된후, 제2의 BK토너 화상이 드럼(128)으로부터 크리닝 유니트(156)에 의하여 청소된 벨트(148)의 영역으로 전사된다.

이하 설명은 4색 복사모드를 중심으로 한 것이며, 3색 또는 2색 모드도 또한 위의 과정을 희망하는 색의 수와 희망하는 복사수에 상당하는 수 만큼 반복함으로써 가능하다. 단색 복사모드에서, 단지 원하는 컬러에 할당된 현상유니트가 희망 매수 만큼 복사가 이루어질때까지 동작하도록 유지된다. 이 경우, 벨트(148)는 드럼(128)과 접촉하여 일정한 속도로 전진 구동되고 벨트 크리너(156)는 벨트(148)와 접촉되도록 유지된다.

이 실시예의 특징적인 장치를 설명하면 다음과 같다. 도 22에 도시한 바와같이, 벨트전사 바이어스 롤러(152)는 드럼(128)과 벨트(148) 사이의 닙의 하류측에 위치한다. 바이어스가 바이어스 롤러(152)에 인가된다. 이러한 의미에서, 바이어스 롤러(152)는 전하인가수단의 역할을 한다. 접지에 연결된 접지롤러(154)는 닙(N)의 상류측에 위치한다. 바이어스 롤러(152)와 접지롤러(154)는 벨트(148)를 지지하고 벨트를 드럼(128)에 대하여 가압한다.

브러쉬 또는 닙 접촉 부재(18)는 닙(N)의 중앙에서 벨트(148)의 후면과 접촉하여 드럼(128)의 토너가 닙(N)에 도달하기 전에 미리 전사되는 것을 방지한다. 브러쉬(180)는 도전성 필라멘트로 구현되고 접지에 연결된다.

실시예에서, 바이어스 롤러(152)로 부터 벨트(148)에 인가되는 전사 전하는 브러쉬(180)에 의하여 제전된다. 그결과, 벨트에 인가된 전사전하는 브러쉬(180)가 벨트(148)과 접촉하는 위치로 부터 벨트(148)의 동작방향에서 상류측으로 이동하지 않거나 거의 이동하지 않는다. 따라서 드럼(128)과 벨트(148)이 서로 접촉하지 않는 닙의 입구에서 벨트(148)에는 전하가 존재하지 않거나 기본적으로 존재하지 않는다. 그리하여 닙(N)의 입구에서는 전위 경사가 존재하지 않거나 기본적으로 존재하지 않으므로 화상에 영향을 주는 전계는 없다. 도 23에서 도시한 바와같이, 벨트(148)에서 전위 경사(182)(해칭으로 도시)는 단지 브러쉬(180)까지 연장되고 있다. 이것은 도 1에서 도시한 전위경사(24)와 상반된다.

위의 조건에서, 브러쉬(180)가 벨트(148)에 접촉하는 위치의 상류측 벨트(148)의 전위는 기본적으로 0이거나 드럼(128)의 전하 전위와 같은 극성이다. 브러쉬(180)가 어떻게 벨트(148)을 제전하는지는 이미 상세하게 기술하였다.

위에서 말한 바와같이, 롤러를 통과하는 중개 전사체로써 광도전 요소로 부터 용지에 토너화상을 전사하는 형태의 화상형성장치에서, 제7 실시예는 광도전성요소와 중개전사체 사이의 닙의 양쪽에 위치한 2개의 롤러중 하류측 롤러에 인가되는 전사 바이어스에 기인할수 있는 문제점을 제거한다.

그러한 전사 바이어스는 과도한 전계 경사를 발생하여 전계가 상류측 롤러에 까지 연장되어 토너의 전(前)전사를 야기한다. 예를들면, 제7실시예는 성공적으로 도 2B에서 도시한 토너의 비산을 실험에 의하여 눈에 띌만큼 감소시켰다. '눈에 띌 만큼' 이라는 말은 실질적으로 드럼(128)과 토너가 음의 전계를 가지며 전사 또는 전(前) 전사가 일어나도록 한다는 것을 의미한다. 그러나 이러한 종류의 전(前)전사는 그다지 화상에 방해가 되지 않는다.

도 1에서 도시한 종래의 구성과 관련하여 기술한 바와같은 공정 조건을 가정하고 중개전사체의 전기적 특성 및 다른 성질과 재질, 중개전사체의 이동속도, 토너의 성질 및 재질을 포함한다면 제7 실시예는 종래의 구성과 비교하여 낮은 전사효율을 갖는다. 도 23에서 도시한 닙의 출구에서의 전압이 같은 전사 효율을 얻기위하여 도 1의 구성에서와 같이 60V가 되려면 종래 바이어스(800V)보다 높은 전사 바이어스(1kV)를 인가한다. 선택적으로 또는 추가적으로 드럼(128)과 벨트(148) 사이의 닙(N) 영역은 증가될수 있다. 예를들면, 브러쉬(180)의 상류측 닙의 일부는 더 높은 전사바이어스의 인가에 부가하여 연장될수 있다. 역시 종래의 전사바이어스와 닙영역을 변화시키는 대신에 벨트(148)의 전기적 특성과 이동속도를 포함하는 다양한 공정 조건을 알맞게 선택할수 있다.

도 23의 장치에 포함된 브러쉬(180)가 드럼(128)에 과도한 압력을 가하면 닙(N)에서 드럼(128)과 벨트(148) 사이에서 작용하는 접촉압력이 증가하여 구불구불한 상태에서 가는 선(thin line)이 생략된다.

도 24A는 드럼(128)에 형성된 특정 화상(184)을 도시한 것이며, 도 24B는 화상(184)에 상당하는 화상을 나타낸 것으로, 구불구불한 조건에서 벨트(148)에 전사된 것이다.

이러한 점에서, 브러쉬(180)의 압력이 과도하면 충분한 값으로 제어된다. 선택적으로 브러쉬(180)는 브러쉬(18)와 벨트(148) 사이의 접촉각도, 즉 닙(N)에서 드럼(128)에 접하는 벨트(148)의 라인에 수직인 라인과 브러쉬(180)의 각도가 20도~ 60°의 범위내이면 위의 압력을 저하시킬수 있다.

제8실시예

기술되는 컬러복사기는 도 20에서 도시한 컬러복사기와 비슷한 컬러 스캐너를 포함하며, 기초적으로 도 20의 복사기와 같은 방법으로 동작한다. 본 실시예의 복사기는 도 20의 복사기와 주로 컬러 프린터의 구성과 동작에 있어서 다르다.

도 26에서 도시한 바와같이, 본 실시예에 따른 컬러 프린터 190는 광도전성 드럼(192)를 포함한다. 드럼(192)의 주변에는 주차저 또는 차징 수단(194), 크리닝 블레이드와 파브러쉬를 포함하는 드럼 크리닝 유니트(196), 광학기록 유니트 또는 노광수단(미도시), 회전현상유니트(이하 리벌버라함) 또는 현상수단(198) 등을 구비하고 있다. 프린터(190)는 추가적으로 중개전사 유니트(200), 롤러쌍에 의해 구현되는 정착 유니트(204), 용지 급지부(미도시), 제어부(미도시)를 포함한다.

풀 컬러 복사모드에서 복사기(190)는 컬러 스캐너가 순차적으로 BK, C, M, Y를 이 순서대로 읽도록 한다고 가정한다.

그러면, 화상형성 사이클의 시작에서, 모터(미도시)는 드럼(192)를 도 26의 화살표로 도시한 바와같이 반시계 방향으로 회전시킨다. 주차저(194)는 코코나 방전에 의하여 드럼(192)을 음의 극성으로 균일하게 대전시키기 시작한다. 중개전사유니트(200)에 포함되는 중개 전사벨트(206)는 화살표로 표시된 방향으로 드럼(192)와 같은 속도로 회전한다.

벨트(206)는 주전하인가수단의 역할을 하는 주전사바이어스롤러(208), 구동롤러(210), 인장롤러(212), 부전사 카운트롤러(214), 벨트 크리닝 카운트 롤러(216), 제전롤러 또는 주전사 전(前) 제전 수단(218)을 통과한다. 롤러(208-218)는 각각 도전성 물질로 형성되며 주 전사 바이어스 롤러(208)을 제외하고는 접지된다. 주 전사전원(220)은 정전류 또는 정전압 바이어스로 제어되며 미리 선택된 전사 바이어스를 바이어스 롤러(208)에 인가한다.

컬러 스캐너가 미리 정해진 타이밍으로 BK 컬러화상데이터를 읽기 시작한다. 광학기록 유니트는 특히 라스터 스캐닝에 의하여 BK 화상데이터에 따라 레이저 빔으로 드럼(192)의 표면을 주사한다. 그 결과, BK 화상 데이터에 의한 BK잠상이 드럼(192)에 형성된다.

리벌러(198)에 포함된 BK 현상부(198BK)는 거기에 저장된 음의 극성을 갖는 토너를 사용하여 역현상에 의하여 BK 잠상을 현상한다. 그결과 BK잠상에 상당하는 BK 토너화상이 드럼(192)에 형성된다.

드럼(192)과 벨트(206)가 서로 접촉하는 주 전사위치에서, BK 토너화상은 전사 전계에 의하여 드럼(192)으로부터 벨트(206)에 전사된다. 이 전계는 주전사 바이어스 롤러(208)에서 벨트(206)에 인가된 전하에 의하여 형성된다.

화상전사후, 크리닝 유니트(196)는 주 전사위치로 부터 벗어난 드럼(192)의 일부에 남아 있는 토너를 제거한다.

다시 회전하는 벨트(206)는 BK 토너화상을 주전사 위치로 운반한다. 이 운반중에, 토너화상 BK는 방해받지 않도록 보호되어야 한다.

이를 위하여 전사전(前)차저 또는 전사전(前) 차징수단(이하 PTC 라함)(224), 용지전사유니트(202), 벨트크리닝 차저(226), 벨트 크리닝 블레이드(228), 벨트(206) 주변에 설치된 브러쉬(230)는 비동작 상태로 유지된다. 즉, PTC(224)와 벨트 제전기(226)는 제전되지 않도록 한다. 용지 전사유니트(202)는 3개의 지지롤러(232, 234, 236)와 부전사 바이어스 롤러 또는 부전사 전하인가수단(238)을 포함한다. 제2 전사벨트(240)는 유니트(202)의 상류측 끝에 위치하여 이 위치에서 제2 전사벨트 또는 운반 벨트(240)가 카운터 롤러(214)와 접하게 된다.

BK 토너화상을 운반하는 동안, 지지롤러(232)와 부전사 바이어스롤러 또는 부전사 전하인가수단(238)은 벨트(206)으로부터 기구(미도시)에 의하여 이격되어, 부전사 벨트 또는 기록매체 운반기(240)는 벨트(206)으로 부터 이격된다. 부 전사 전원(242)은 부전사 바이어스 롤러(238)에 어떠한 전압도 인가하지 않는다.

더욱이, 벨트 크리닝 블레이드(228)과 윤활 브러쉬(230)은 기구(미도시)에 의하여 벨트(206)로부터 이격된다.

이러한 조건들은 또한 토너화상이 순차적으로 벨트(206)에 전사될때도 성립된다.

드럼(192)과 함께 이루어진 BK 화상형성 단계에 이어 C 화상형성단계가 계속된다.

C 화상형성단계에서, 컬러 스캐너는 미리 정해진 타이밍으로 C 화상 데이터를 읽기 시작한다. C화상 데이터에 따라 드럼(192)에 C 잠상이 형성된다. 리벌버(198)에 할당된 현상위치로부터 BK 잠상의 말단가장자리가 벗어나자 마자 리벌버(198)은 회전하기 시작한다. C 잠상의 선두가장자리가 현상위치에 도달하기 전에, 리벌버(198)의 회전은 정지하고 C 현상부(198c)를 현상위치에 위치시킨다. C잠상은 C 현상부(198c)에 저장된 C 토너에 의하여 현상된다. 이러한 과정은 M, Y 토너화상을 순차적으로 형성하기 위하여 M 화상데이터와 Y화상데이터에도 반복된다. 결과적으로 BK, C, M, Y토너화상이 순차적으로 벨트(206)에 전사되고 복합컬러 화상을 벨트(206)에 형성한다.

벨트(206)는 그 위에 형성된 복합 컬러 화상을 부전사위치로 운반하고 화상을 PTC(224)에 의하여 균일하게 대전되도록 한다. 용지는 부전사 위치로 공급되고 여기서 용지 전사 유니트(202)와 벨트(206)가 서로 접촉하여 용지의 선두 가장자리와 벨트(206)에 운반되는 화상의 선두 가장자리가 만난다. 이순간에, 용지 전사 유니트(202)는 동작하게 된다. 전사 바이어스는 전사전계를 형성하기 위하여 용지전사 유니트(202)의 부전사 바이어스 롤러(238)에 인가된다. 그결과, 벨트(206)의 복합화상은 전체적으로 용지에 전사된다. 용지 전사 제전기(246)은 토너화상을 운반하고 벨트(240)에 의하여 운반되는 용지가 제전기(246)과 만날 때 동작되어, 용지가 벨트(240)으로부터 분리된다. 벨트(240)에서 분리된 용지는 정착 롤러쌍(204)으로 운반된다. 롤러쌍(204)는 용지를 가열, 가압하여 용지의 토너화상을 정착시킨다. 마지막으로 복사기로 부터 나온 용지는 출구 롤러쌍(미도시)에 의하여 복사트레이에 놓인다.

부전사후 벨트 제전기(226)은 벨트(206)의 표면을 제전시킨다.

또한, 벨트 크리닝 블레이드(228)은 앞서 언급한 기구에 의하여 벨트(206)에 가압되어 벨트(206)에 남아 있는 토너를 제거한다. 더욱이, 벨트(206)의 크리닝과 토너화상의 용지로의 전사를 향상시키기 위하여, 기구(미도시)는 벨트(206)에 대하여 윤활 브러쉬(230)를 가압하여 벨트에 윤활제(247)를 인가한다.

윤활제(247)는 아연 스테아레이트의 미립자의 판상조각으로 구현된다.

용지의 분리후 벨트 제전기(248)는 부 전사 벨트(240)에 남아 있는 전하를 제거하고 크리닝 블레이드(250)은 벨트(240)의 표면을 청소한다.

다음의 기술은 4색 컬러 복사모드에 집중된 것이나 위의 과정을 원하는 컬러수와 원하는 복사매수만큼 반복하면 3색 또는 2색 컬러 복사모드로 가능하다.

단색 컬러 복사 모드에서, 희망하는 매수의 복사가 이루어질 때까지, 단지 희망하는 컬러에 할당된 리벌버(198)의 현상부만 동작하도록 유지된다. 다른 부재뿐 아니라 벨트 크리닝 블레이드(228)도 동작 조건으로 유지된다.

도 27에서 도시한 바와같이, 이 실시예에서, 벨트(206)는 적층구조로 제공되며 표면층(206a), 중간층(206b) 및 베이스층(206c)로 구성되어 있다. 표면층(206a)와 베이스층(206c)는 각각 드럼(192)와 접촉하는 최외곽층과 최내곽층을 이룬다. 접착층(206d)는 중간층(206b)와 베이스층(206c)의 사이에서 그들을 접착시킨다.

주전사 위치에서, 벨트(206)은 주전사 바이어스 롤러(208)와 벨트 제전롤러(218)을 통과하고 드럼(192)에 대하여 가압된다. 이 조건에서 드럼(192)과 벨트(206)는 미리 정해진 폭을 갖는 닙(N)을 형성한다.

벨트 제전 브러쉬 또는 주전사 제전수단(252)는 접지에 연결되고 닙(N)에서 벨트(206)의 후면에 접촉하도록 유지된다.

벨트 제전 브러쉬(252)는 원하지 않는 전계가 벨트(206)가 드럼(192)에 접근하는 주전사위치의 입구에서 형성되는 것을 방지한다. 도 28에서 도시한 바와같이, 주전사위치는 닙폭(Wn)을 가지며 브러쉬(252)는 벨트(206)의 이동 방향에 있어서 닙(N)의 하류측 끝으로 부터 거리 L 만큼 이격된 위치에서 벨트(206)와 접촉한다. 닙폭(Wn)과 거리(L)는 미리 선택된 전사조건을 만족하도록 선택된다.

제8실시예의 특정예는 다음과 같다. 중간 전사벨트(206)은 안쪽 주변길이의 관점에서 두께 0.15mm, 폭 368mm, 길이 565mm를 갖는다. 벨트(206)은 200mm/sec의 속도로 움직인다.

벨트(206)의 표면층(206a)는 약 1㎛ 두께의 절연층으로 구현한다. 중간층(206b)는 PVDF(폴리비닐리덴 플로라이드)로 형성되며 체적 저항이 약 10¹³Ω㎝인 약 75㎛ 두께의 절연층으로 이루어진다. 베이스층(206c)는 PVDF와 티타늄 옥사이드로 형성되고 10⁸Ω㎝ ~ 10¹¹Ω㎝의 체적저항을 갖는 약 75㎛의 중간저항층으로 이루어진다. 이러한 적층구조의 벨트(206)는 전체적으로 체적저항이 10⁷Ω㎝~ 10¹²Ω㎝ 범위이었다.

체적저항은 JIS K6911에 의한 방법으로 측정되었고 100V의 전압을 10초간 인가하였다. 표면층(206a)는 앞서 언급한 Hiresta IP에 의하여 측정했을 때 10⁷Ω~ 10¹²Ω의 표면저항을 가졌다. 표면저항의 측정을 위하여 JIS K6911에 의한 표면저항 측정방법을 사용할수 있다.

제 1 전사 바이어스 롤러(208)은 니켈로 도금된 금속 롤러에 의해서 수행되었다. 벨트 디스차지 롤러(218)은 또한 금속 롤러에 의해서 수행되었다.

다른 롤러에 대해서, 금속 롤러 또는 전도성 수지 롤러를 사용하였다.

적당한 크기의 DC전사 바이어스는 바이어스롤러(208)에 인가된다. 특히, 1.0kV, 1.3kV ∼ 1.4kV, 1.6kV ∼ 1.8kV 그리고 1.9kV ∼ 2.2kV 는 제1, 제2, 제3, 그리고 제4 칼라에 대해서 각각 바이어스 롤러(208)에 연속적으로 인가되었다.

제1 전사 위치의 닙 폭 Wn 은 10mm 로 선택되었고 반면에 거리 L 은 7mm 로 선택되었다(도 28에 도시).

벨트 디스차지 브러쉬(252)는 탄소를 함유하는 수지로 형성된 전도성 필라멘트를 갖는다.

PTC(226)을 위해서, 그리드를 갖는 충전기를 사용하였다.

전원공급원(254)는 벨트(206)에서 PTC(224)로 운반되는 토너 화상의 전하와 같은 극의 DC 바이어스 전압을 인가했다.

보다 상세하게는, 0kV 에서 -3kV 범위의 DC 전압이 그리드 전극(224b)에 인가되었을 동안에 -500㎂ 의 정전류에 제어되는 DC 전압은 PTC(224)에서 포함되는 주 전선(225a)에 인가되었다.

제2 전사 바이어스 롤러(238)은 전도성 스폰지 또는 전도성 고무로 형성된 표면층을 갖고 금속 또는 전도성 수지로 형성된 핵심 층을 갖는다.

10㎂ 에서 20㎂ 의 정전류로 제어되는 전사 바이어스는 롤러(238)에 인가되었다.

제2전사 벨트(240)은 100㎛ 두께이고 PVDF로 형성되었고 10¹⁰Ωcm ∼ 10¹³Ωcm 의 체적저항을 갖는다.

용지 전사 디스차저(246)은 AC 전압 또는 AC+DC 전압이 전원공급원(도시되지 않음)로 부터 인가되는 디스차저에 의해서 수행되었다.

크리닝 블레이드(250)은 지지롤러(236)와 접촉하는 제2 전사 벨트(240)의 일부와 접촉하여 유지되었다.

제 9 실시예

도 29를 참조하면, 본 발명의 제 9실시예는 비용 절감 특징을 부가하는 것을 제외하고 제 7실시예와 유사하다.

도 29에서, 도 26의 요소와 같은 구조의 요소들은 같은 요소번호로 표시되고, 자세한 설명은 중복을 피하기 위하여 하지 않았다.

도 29의 칼러복사기(260)에서 중간 전사 벨트(206)의 중간층(206b)는 중간 저항을 갖는 재료로 형성된다. 게다가 전체 벨트(206)는 중간 저항을 갖도록 구성된다.

중간 저항을 갖는 벨트(206)는 제 1전사후에 최소의 불규칙 전하분배가 벨트(206)위에서 발생하도록 한다. 이러한 이유로 복사기(260)는 PTC(224)를 포함하지 않는다.

벨트(206)를 구동하기 위한 구동롤러(210)는 벨트(206)가 제 2전사 위치에서 제 1전사 위치로 이동하는 위치에 있고, 동시에 벨트 크리닝 카운터 롤러의 역할을 한다.

제조 비용 감소 목적으로 도 26의 제 2전사 벨트(240)는 제 2전사 바이어스 롤러(238)와 제 2전사 카운터 롤러(214)와 접촉하는 벨트(206)의 일부가 직접 그 사이에서 용지를 거는 배열로 대체된다.

게다가, 용지 제전기(246), 벨트 제전기(248), 크리닝 블레이드(250)은 없다.

제 9실시예의 상세한 예는 다음과 같다. 그 예는 다음을 제외하고는 제8 실시예와 유사하다.

전체 벨트(206)과 상기 벨트(206)의 중간층(206b)은 10⁸Ωcm ∼ 10¹⁰Ωcm 체적 저항을 갖는다.

베이스 층(206c)와 같은 상기 중간층(206b)는 PVPF와 티타늄 옥사이드로 구성된다.

거리(L)(도 28에 도시)는 6mm ∼ 7mm로 선택되었다. 벨트(206)은 156mm/sec의 속도로 움직이도록 하였다.

적당한 크기의 DC전사 바이어스는 제 1전사 바이어스 롤러(208)에 공급된다.

특히, 1.2kV, 1.3kV, 1.4kV와 1.6kV는 제 1,제 2,제 3, 제 4 칼라를 위해 각기 바이어스 롤러(208)에 연속적으로 공급되었다.

제 2전사 바이어스 롤러(238)는 전도성 고무로 형성되었다.

제 10실시예

도 30은 벨트 또는 용지를 지지하기 위한 유사한 지지부재 OHP용지 또는 유사한 기록매체를 포함하는 형태의 화상형성 장치에 제공되는 본 발명의 제 10실시예를 도시하였다.

보이는 바와 같이, 화상형성장치, 일반적으로 270, 은 기록매체 지지부재의 역할을 하는 전사 벨트(272)를 포함한다.

토너화상은 종래의 전자광 그래픽 과정에 의해서 광전도 드럼이나 화상 캐리어(274)위에서 형성된다.

드럼(274)와 벨트(272)는 서로 접촉하고 그 사이에서 닙(N)을 형성한다.

전사 바이어스 롤러(276)는 벨트(272)의 이동방향에서 닙(N)의 하류에 위치한다.

드럼(274)상에 형성된 토너 화상은 바이어스 롤러(276)을 통하여 공급된 전사 전하

(change)에 의해 용지(S)에 전사된다.

벨트(272)는 앞의 실시예와 관련하여 설명된 것과 같은 목적을 위하여 중간 저항(10⁸Ωcm ∼ 10¹³Ωcm 또는 10⁷Ω∼ 10¹²Ω)을 구비한다.

전위차 기울기는 바이어스 롤러(278)을 통하여 제공된 전사 차이로 인하여 벨트(272) 상에 형성된다.

전위차 기울기는 닙(N)의 입구에 전기장을 형성한다.

결과적으로, 용지가 위의 전기장(전사전)으로 인하여 닙(N)에 도달하기전에 드럼(274)위에서 수행되는 토너화상은 부분적으로 용지에 전사되기 쉽다.

그러한 발생은 결과 화상의 질을 낮춘다.

이러한 관점에서, 디스차지 브러쉬(280)또는 유사한 디스차지 수단은 닙(N)에 배치된다.

디스차지 브러쉬(280)은 시작부터 닙(N)의 입구에서 예비 전사의 전위차의 원인이 되는 것을 방지한다.

제 7 ∼ 제 10실시예에서, 디스차지 수단은 디스차지 브러쉬로 수행된다. 바람직하다면, 디스차지 브러쉬는 블레이드, 롤러, 또는 유사한 디스차지 부재로 대체될수 있다.

디스차지 수단이 존재하는 위치는 제 10실시예에 포함되는 하나에 제한되지 않는다.

디스차지 위치가 바이어스 롤러 또는 닙(N)을 제외하고 중간 전사 벨트의 이동 방향에서 전하 적용 수단(152,208,276)의 상류측에 위치한다는 것이 핵심이다.

도 26또는 도27의 배열을 예로서 보면 도 31은 디스차지 브러쉬(252)가 위치되는 닙(N)에서 위치 A-E와 위치 A-E에 특별한 벨트(206)의 전위차 V의 경사를 보인다. 닙(N)은 위치 A에서 시작한다.

위치 B는 위치 A와 닙(N)의 중간(C) 사이에 중간이다. 위치(P)는 위치 C 와 닙(N)의 말단인 위치 E 의 중간이다.

디스차지 브러쉬(252)와 벨트(206)이 벨트(206)의 이동방향에서 만나는 위치의 상류측 벨트(206)의 전위차는 드럼(192)위의 전하와 같은 극이다.

특히, 상기 접촉 위치에서 측정된 벨트(206)의 전하 전위차는 OV 또는 어떤조건하에서는 대략 OV이다.

벨트(206)의 전하 전위차는 드럼(192)에 의해 영향받는 곳에 의해서 상류측 쪽으로 드럼(192)의 전하 전위차에 연속적으로 접근한다.

벨트(206)의 전하 전위차는 대략 OV또는 OV로 다시 변한다.

도 31에 나타낸 바와같이, 디스차지 부재는 위치 A-E의 어느 지점에서도 닙(N)입구에의 전기장 형성을 방해할 수 있다.

바람직하다면, 복수의 디스차지 수단은 나란히 배치되고, 각각은 특별한 구성을 갖춘다.

다른 하나의 디스차징 수단은 닙(N)에 배치된 디스차징 수단에 부가하여 벨트(206)의 이동 방향으로 닙(N)의 상류측에 위치한다.

예를들어, 닙(N)에 존재하는 디스차징 수단에 독립한 디스차징 수단은 위 방향에 관하여 닙(N)의 상류측 또는 하류측에 위치한다.

제 10실시예의 디스차지 브러쉬가 접지되는 동안에 전사 전하에 반대극인 바이어스는 닙(N)에서 화상 전사에 필요한 전사 전하에 영향을 주지 않도록 디스차지 브러쉬에 인가될수 있다.

제 7 ∼ 제 10실시예의 어디에서나 볼 수 있는 광전도 드럼은 다른 적당한 종류의 화상 캐리어, 예를들어 두 롤러를 지나는 무한 광 전도벨트와 대체될 수 있다.

제 7 ∼ 제 9실시예의 어디에서나 볼 수 있는 중간 전사 벨트는 다른 적절한 형태의 중간 전사체와 대체될수 있다.

중간 전사 벨트는 적당한 두께와 구조(단층, 이중측 또는 기타)을 갖출수 있고, 바람직한 화상 형성 조건에 일치하는 적당한 재료로 형성된다.

제 7 ∼ 제 10실시예에서, 바이어스롤러는 전사 전하인가 수단의 특유한 형태에 불과하다.

닙에 놓인 위치가 디스차지 브러쉬 또는 유사한 전사 디스차징 수단이 위치한 부분의 하류측이라면 전사 전하인가 수단은 닙에 놓인 위치에서 전사 전하를 인가할수 있다.

제 7 ∼ 제 10실시예에서, 예비 전사 디지차징 수단의 역할을 하는 지면 롤러는 블레이드, 브러쉬 또는 그와같은 것으로 대체될수 있다.

제 7 ∼ 제 9실시예에 포함된 제 2 전사 바이어스 롤러는 블레이드, 브러쉬 또는 다른 적당한 제 2전사 전하 인가 수단으로 대체될수 있다.

제 8실시예에서, 기록매체를 지지하는 지지부재는 벨트로서 수행된다. 바람직하다면 드럼이나 유사한 지지부재가 벨트에 대체될수 있다.

제 7 ∼ 제 9실시예는 광전도 드럼에 음극으로 충전되고 현상 유닛은 두 구성 타입, 현상기를 사용하여 역현상을 수행한다.

실시예는 또한 양극에 충전가능한 광전도 드럼및/또는 단일성분 타입 현상기를 사용한 접식 현상시스템으로 실행할수 있다.

일실시예에서 제 1전사 전하 인가 수단에 인가되는 제 1전사의 전압과 전류는 단지 설명에 불과하고 바람직한 화상형성 조건에 부합하는 다른 전압과 전류로 대체될수 있다.

요약해서, 본 발명이 하기와 같은 다양한 이득을 성취하는 것을 볼 수 있다.

(1)전사체의 근처에 놓인 전위차는 0 또는 적어도 화상 전사를 위해 형성된 닙의 일부에서 화상 캐리어의 전하와 같은 극이다.

그러므로 화상 전사의 전기장은 적어도 닙의 일부에서 약해진다. 이것은 토너가 닙에 앞선 위치에서 이동하는 것을 막고 그것에 의해서 화상 전사 시간에 토터 비산을 감소시킨다.

(2)화상 캐리어와 전사체가 닙의 위치 0에서 서로 접촉하기 시작하고 이들이 위치 L에서 서로 분리하기 시작하는 것을 가정하라.

그러면 전사체 근처의 전위차는 0이거나 닙의 0≤X≤L/2 범위내의 위치 X에서 화상 캐리어의 전하와 같은 극이다.

그러므로 효과적인 닙 폭은 전사 효율이 낮아지는 것을 막도록 가능한 크게 될 수 있다. 같은 시간에 닙의 입구의 근처에 화상 전사을 위한 전기장은 약해진다.

이것은 닙의 입구 앞에서 토너가 이동하는 것을 막고 토너의 비산을 감소시킨다.

(3) 전위차 측정수단은 전사본체의 후방에 놓인 전위차 V_nip을 측정하기 위해 제공된다.

그러므로 전사 조건은 측정결과에 기초하여 최적으로 설정될 수 있고 토너 비산을 화상 전사 시간에 감소시킨다.

(4) 닙에서 화상 전사 시간에 전위차 측정수단이 작동되도록 하는 제어수단은 제공된다.

제어수단은 전위차 V_nip이 0 또는 화상 캐리어의 전하와 같은 극성인 토너 화상 형성수단의 작동을 제어한다.

이것은 전사 조건이 최소의 토너 비산이 노화로 인하여 전사체의 변하는 저항에 대해서 언제나 발생하도록 한다.

결과적으로, 최소의 토너 비산을 갖는 화상은 언제나 얻을 수 있다.

(5)측정은 0≤X≤1/2 의 범위내의 닙의 위치에서 화상 전사 시간에 발생한다.

이것은 또한 효과적인 닙 폭을 가능한 크게 하고 전사 효율이 떨어지는 것을 막는다.

(6) 전원 공급원 제어수단은 전사 바이어스 전원공급원의 출력을 제어하고 토너 화상 형성수단의 작동을 제어하기 위한 수단의 역할을 수행한다.

이것은 또한 최소의 토너 비산이 노화로 인하여 전사체의 변화는 저항에 대해서 언제나 발생하도록 하는 전사 조건을 보증한다.

결과적으로 최소의 토너 비산을 갖는 화상은 언제든지 얻을 수 있다.

(7) 전도 부재는 전사체의 뒤와 접촉해서 유지되고 접지된다.

전사 바이어스 전원공급원은 닙의 이동방향에 하류축에만 연결된다. 결과적으로, 닙의 입구 근처의 전기장은 약해진다.

이는 토너가 닙 앞으로 이동하는 것을 막고 화상 전사 시간에 토너 비산을 감소시킨다.

(8) 전도 부재에서 접지로 흐르는 전류 I_nip는 화상 캐리어가 음극에 충전될 때를 포함하는 0보다 작게 선택되거나 화상 캐리어가 양극으로 충전될 수 있는 때를 포함하는 0보다 크게 선택된다.

결과적으로, 전사 조건은 전류가 닙의 전반에서 전사체의 뒤에 흐르도록 설정된다.

이것은 닙의 입구 근처에서 전기장을 약화시키고 닙의 앞에서 토너의 이동을 방지한다.

(9) 전류 I_nip를 측정하기 위한 전류측정수단은 제공된다.

그러므로, 최적의 전사 조건은 측정결과에 기초하여 설정될 수 있고 토너 비산을 화상 전사의 시간으로 감소시킨다.

(10) 위 항목(8)과 (9)에서 언급된 특징은 노화로 인한 전사체의 변하는 저항에 대하여 최소의 토너 비산의 원인이 되는 전사 조건을 보증하기 위하여 결합된다.

(11) 전도 부재는 아크릴 수지과 그 안에서 분산되는 미세 탄소입자로 구성된 전도 필라멘트를 갖는 브러쉬로 수행된다.

그러므로 전도 부재는 토너 비산을 오랫동안 감소시킬 수 있고 노화로 인한 불완전한 화상 전사을 방지할 수 있다.

(12) 전사체는 닙에서 화상 캐리어로 부터 전사된 토너 화상을 일시적으로 지지하고 용지나 유사한 기록매체에 전사하기 위한 중간 전사 벨트로 수행된다.

그러므로 그 장치는 소형이고 화상 캐리어에서 벨트까지 화상 전사 시간에 토너 비산을 감소시킨다.

(13) 전사체는 용지를 일시적으로 지지하고 화상 캐리어에서 용지까지 화상 전사후에, 용지를 다음 단계로 운반하기 위한 운반벨트로 수행된다.

그러므로 전사체는 화상 캐리어에서 용지까지 화상 전사 시간에 토너 비산을 감소시키는 동안 용지 걸림을 감소시킨다.

(14) 전사체는 10⁷Ωcm ∼ 10¹³Ωcm 의 부피저항을 갖고 있기 때문에, 전사 조건은 전사체의 뒤에 전위차 또는 전사체의 뒤에 흐르는 전류에 기초하여 제어될 수 있다.

(15) 화상 캐리어가 중간 전사체 또는 기록매체 지지부재와 접촉하는 위치를 가정하자.

그러면 상기 두 부재가 접촉한 위치와 지극히 가까운 갭에서 전사 전기장을 형성하기 위한 전기적 조작의 영향은 바람직스럽게 감소될 수 있고,

상기 조작이 두 부재가 서로 떨어져 있는 위치에서 영향받는 경우와 비교될 수 있다.

이것은 화상질이 예비 전사로 인하여 감소되는 것을 막는다.

(16) 화상 캐리어와 중간 전사체 사이에 작용하는 접촉압력이 임계 정도까지 증가되는 것을 막고 전극 부재가 화상 캐리어에 접촉하는 전사체의 일부에 접촉하는 경우와 비교된다.

이것은 화상 질이 그러한 접촉 압력에 의해서 감소되는 것을 막는다.

전극 부재가 회전체로 수행될 때 전극 부재의 현상은 좀처럼 화상 캐리어에 전사되지 않는다. 그렇지 않으면 현상은 화상 캐리어 위에서 토너 화상을 형성하는 단계에 역으로 영향을 미친다.

(17) 전극 부재는 탄성적으로 변형할 수 있는 접촉 부분과 연속적으로 중간 전사체와 접촉압력에 영향을 주는 전극부재 사이의 접촉 조건에서 변화를 흡수한다.

그러므로 전극 부재는 간단한 위치 메카니즘에 의해서 바람직한 접촉 압력을 설정하는 방식으로 전사체에 비교하여 위치될 수 있고, 전극부재가 굳은 접촉 부분을 갖는 경우에 비교될 수 있다.

(18) 전극 부재가 상기 갭에서 흩어지는데 실패한 전하의 영향은 감소하고, 화상 캐리어와 중간 전사체가 서로 접촉하는 곳에서 전하가 흩어지는 경우에 비교된다.

이것은 화상 캐리어와 전사체가 서로 접촉하기 시작하는 곳에서 전하가 흩어지기 시작할 때 보다 더 바람직스럽게 예비 전사로 인한 화상 질의 떨어짐을 줄인다.

(19) 화상 캐리어와 전사체가 서로 접촉하는 곳에서만 전하가 흩어질 때 보다 중간 전사체위의 전하가 충분히 흩어질 수 있다.

이것은 또한 상기 이득(18)을 성취하는데 성공적이다.

본 발명의 범위에서 벗어나지 않는다면 다양한 변형이 가능할 것이다.

본발명은 전사체의 후면에 걸린 전위를 0이 되게 선택하던지 혹은 화상전사를 위해 형성된 파지점의 최소 일부에 있는 화상담지체의 전하와 같은 극성을 갖게 선택함으로써, 화상전사시 토너비산을 최소로 할수 있는 효과가 있으며 또한 시간의 경과에 따른 전사체의 저장변경을 방지할수 있으며 이에따라 토너비산을 최소로 하는 효과가 있다.

Claims (55)

1. 화상담지체로부터 이와 접촉하는 전사체로 혹은 그 전사체에 의해 지지된 기록매체로 토너상을 전사하는 방법에 있어서, 상기 방법은

   상기 화상담지체와 상기 전사체가 서로 접촉하는 접촉부위에 전기적 조작에 의해 화상전사용 전기장을 형성하는 단계; 및

   상기 접촉부위의 최소일부에 상기 전사체상에 걸린전위가 0이 되거나 혹은 상기 화상담지체상에 있는 전하와 동일극성이 되도록 상기 전기장을 감소시키는 감소조작을 수행하는 단계;

   를 포함함을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 감소조작이 상기 전사체로부터 전하를 제거하는 반면 상기 전기적 조작은 상기 전사체에 전하인가를 포함함을 특징으로 하는 방법
3. 제2항에 있어서, 상기 전하는 상기 전사체의 이동방향에 대하여, 상기 전하가 상기 전사체로부터 제거되는 위치의 하류 위치에서 상기 전사체에 인가됨을 특징으로 하는 방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 화상담지체와 상기 전사체가 상기 전사체의 이동방향에서의 위치 0에서 서로 접촉개시하고, 또한 상기 방향에서의 위치 L에서 서로 이탈개시하면, 상기 전하는 상기 접촉위치의 0≤X≤ L/2 범위에 놓인 위치 X에서 상기 전사체로부터 제거됨을 특징으로 하는 방법
5. 제1항에 있어서, 상기 전사체상의 전하는 상기 화상담지체와 접촉하는 측에 반대인 전사체의 측면에 있는 전위인 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 화상담지체와 상기 전사체가 상기 전사체의 이동방향내의 0위치에서 서로 접촉개시하고 그 방향에서 위치 L에서 서로 이탈개시하면, 상기 전사체상에 걸린 전위가 0이 되거나 상기 접촉부위의 0≤X≤ L/2 범위내에 있는 X 위치에서 상기 화상담지체상에 부착된 전하와 같은 극성을 갖음을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 전사체는 상기 화상담지체로부터 전사된 토너상을 일시적으로 지지한 다음 그 토너상은 기록매체로 이송시키는 중간 전사체를 포함함을 특징으로하는 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 전사체는 상기 접촉부위에서 상기 토너상이 화상담지체로부터 기록매체로 이송된 후 상기 기록 매체를 지지하고 그 기록매체를 다음 단계로 이송하는 이송부재를 포함함을 특징으로 하는 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 전사체는 체적저항이 10⁷Ω㎝~ 10¹³Ω㎝ 임을 특징으로 하는 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 전기장의 세기 혹은 상기 접촉부위의 길이중 어느것을 상기 억제(감소)조작에 따라 조절함을 특징으로 하는 방법.
11. 대전에 의해 상부에 토너상을 형성하는 화상담지체;

    접촉부위에 형성된 화상전사를 위한 전기장에 의해 토너상을 기록매체로 전사시키도록 접촉 부위에서 상기 화상담지체와 접촉유지하는 전사체; 및

    상기 접촉위치의 최소 일부에서 상기 전사부재상의 전위가 0이 되거나 상기 화상담지체상에 부착된 전하와 같은 전하가 되게하는 감소전극;

    을 포함하는 화상형성장치
12. 제11항에 있어서, 상기 감소조작이 상기 전사체로 부터 상기 전하를 제거함을 포함하는 반면, 상기 전기적 조작은 상기 전사체에 전하를 인가함을 포함함을 특징으로 하는 장치
13. 제12항에 있어서, 상기 전사체상에 걸린 전위는 상기 화상담지체와 접촉하는 축에 반대인 상기 전사체의 측면에 걸린 전위임을 특징으로 하는 장치
14. 제12항에 있어서, 상기 전사체의 이동방향에서의 위치 0에서 상기 화상담지체와 상기 전사체가 서로 접촉개시하고 그 방향에서의 위치 L에서 서로 이탈개시한다면, 상기 전사체에 걸린 전위는 0으로 선택되거나 혹은 상기 접촉위치의 0≤X≤ L/2 범위내의 X위치에서 상기 화상담지체상에 부착된 전하와 같은 극성으로됨을 특징으로 하는 장치.
15. 제11항에 있어서, 나아가 상기 전사체의 이동방향에 대하여 상기 전하가 상기 전사체로부터 제거되는 위치의 하류 위치에서 상기 전사체에 전하를 인가하기 위한 전사전극을 포함함을 특징으로 하는 장치
16. 제11항에 있어서, 나아가 상기 화상담지체와 접촉하는 측면에 반대인 상기 전사체 측에 전하를 인가하기 위한 전사전극을 포함함을 특징으로 하는 장치.
17. 제11항에 있어서, 상기 억제(감소)전극은 상기 화상담지체와 접촉하는 측면에 반대인 상기 전사체측과 접촉함을 특징으로 하는 장치
18. 제17항에 있어서, 상기 화상담지체와 상기 전사체가 전사체의 이동방향에서의 0위치에서 서로 접촉개시하고 그 방향에서의 위치 L에서 서로 이탈개시한다면, 상기 감소전극은 상기 접촉위치의 0≤X≤ L/2 범위내의 X위치에 위치함을 특징으로 하는 장치.
19. 제18항에 있어서, 나아가 상기 접촉위치보다 앞선 위치에서 상기 화상담지체와 접촉하는 측면에 반대인 상기 전사체의 측면과 접촉하는 전극을 포함함을 특징으로 하는 장치
20. 제19항에 있어서, 상기 전극은 금속 또는 전도성 수지로 이루어진 회전체 또는 평탄부재로 이루어짐을 특징으로 하는 장치
21. 제17항에 있어서, 상기 화상담지체의 표면과 상기 전사체의 표면은 순차적으로 서로 접근되게, 서로 접촉되게 이동하며 서로 접촉하여 일정거리 이동한 다음 서로 이탈하고, 상기 감소전극은 상기 화상담지체와 접촉하는 표면에 반대편에 있고 상기 정해진거리만큼 짧은 정해진 거리를 이동한 상기 전사체의 표면의 일부와 접촉되게 위치하고 함을 특징으로 하는 장치
22. 제17항에 있어서, 상기 감소전극은 정지 되어 있음을 특징으로 하는 장치
23. 제17항에 있어서, 상기 감소전극은 그 최소일부가 탄성물질로 이루어진 상기 전사체의 접촉함을 특징으로 하는 장치
24. 제23항에 있어서, 상기 감소전극부분은 브러쉬로 설치됨을 특징으로 하는 장치
25. 제24항에 있어서, 상기 브러쉬는 미세탄소입자를 함유한 아크릴수지로 이루어진 전도성 필라멘트를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 장치
26. 제23항에 있어서, 상기 감소전극부분은 플레이트로서 설치됨을 특징으로 하는 장치
27. 제17항에 있어서, 상기 감소전극은 회전체를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 장치
28. 제27항에 있어서, 상기 회전체는 탄성표면층을 가짐을 특징으로 하는 장치
29. 제11항에 있어서, 상기 전사체는 상기 접촉위치에서 상기 화상담지체로 부터 전사된 토너상을 일시적으로 지지하고 그후 그 토너상을 기록 매체로 이송하는 중간 전사체를 포함함을 특징으로 하는 장치
30. 제11항에 있어서, 상기 전사제는 상기 접촉위치에서 상기 토너상을 상기 화상담지체로부터 상기 용지(기록매체)로 이송한후 상기 기록 매체를 지지하고 다음 단계로 이송하는 이송부재를 포함함을 특징으로 하는 장치.
31. 제11항에 있어서, 상기 전사체의 체적저항은 10⁷Ω㎝~ 10¹³Ω㎝ 임을 특징으로 하는 장치
32. 제11항에 있어서, 나아가 상기 접촉부위에서 전위 Vnip를 측정하는 전위 측정수단을 포함함을 특징으로 하는 장치.
33. 제32항에 있어서, 상기 화상담지체와 전사체가 상기 전사체의 이송방향에서의 위치 0에서 서로 접촉개시하고 그 방향에서의 위치 L에서 서로 이탈하면, 상기 전위측정수단은 상기 접촉위치의 0≤X≤ L/2 범위내의 위치 X에서 상기 전위 Vnip를 측정함을 특징으로 하는 장치.
34. 제32항에 있어서, 나아가 화상전사단계에서 상기 전위측정수단이 측정을 수행하게 하는 제 1조작제어수단, 및 상기 전위 Vnip가 0이 되거나 혹은 상기 화상담지체상에 부착된 전하와 같은 전하로 되도록 화상형성수단의 조작을 제어하는 제2 조작제어수단, 을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 장치.
35. 제34항에 있어서, 상기 화상담지체와 상기 전사체가 상기 전사체의 이동방향 내에서의 위치 0에서 서로 접촉개시하고 그 방향에서의 위치 L에서 서로 이탈한다면, 상기 전위 측정수단은 상기 접촉위치의 0≤X≤ L/2 범위내에 있는 위치 X에서 전위 Vnip를 측정함을 특징으로 하는 장치.
36. 제34항에 있어서, 나아가 전사전원의 출력을 제어하는 전원제어 수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 장치.
37. 대전에 의해 상부에 토너상을 형성하는 화상담지체;

    접촉부위에 형성된 화상전사용 전기장에 의해 토너상을 기록매체로 전사하기 위하여 접촉위치에서 상기 화상담지체와 접촉유지된 전사체; 및

    상기 전사전기장을 감소시키기 위해 접지된 감소전극;을 포함하여 구성되며,

    상기 감소전극으로부터 지면으로 흐르는 전류 Inip는 상기 화상담지체가 (-)극성으로 대전가능하면 0이하로 선택되고 상기 화상담지체가 (+) 극성으로 대전가능하면 0이상으로 선택되는, 화상형성장치.
38. 제37항에 있어서, 상기 감소전극은, 상기 접촉부위의 최소일부에서, 상기 전사부재상의 전위가 0이 되거나 상기 화상담지체상에 부착된 전하와 같은 극성이 되게 함을 특징으로 하는 장치
39. 제38항에 있어서, 상기 전사체상의 전위는 상기 화상담지체와 접촉하는 측면에 반대인 전사체의 측면에 걸린 전위임을 특징으로 하는 장치
40. 제38항에 있어서, 상기 화상담지체와 상기 전사체가 상기 전사체의 이동방향에서의 위치0에서 서로 접촉개시하고 그방향에서의 위치 L에서 서로 이탈개시한다면, 상기 전사체상의 전위는 0으로 선택되거나 혹은 상기 접촉부위의 0≤X≤ L/2 범위내에 있는 위치 X에서 상기 화상담지체상에 부착된 전하와 같은 극성되게 선택됨을 특징으로 하는 장치
41. 제40항에 있어서, 나아가 상기 접촉위치에 앞선 위치에서 상기 화상담지체와 접촉하는 측면에 반대인 전사체측면과 접촉하는 전극을 포함함을 특징으로 하는 장치
42. 제41항에 있어서, 상기 전극은 금속 또는 전도성수지로된 회전체 또는 평탄부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 장치.
43. 제38항에 있어서, 상기 감소전극은 탄성물질로 이루어진 상기 전사체와 접촉하는 최소 일부를 가짐을 특징으로 하는 장치
44. 제43항에 있어서, 상기 감소전극부분은 브러쉬로 설치됨을 특징으로 하는 장치
45. 제43항에 있어서, 상기 감소전극부분은 플레이트로서 설치됨을 특징으로 하는 장치
46. 제38항에 있어서, 상기 감소전극은 회전체를 포함함을 특징으로 하는 장치.
47. 제46항에 있어서, 상기 회전체는 탄성 표면층을 가짐을 특징으로 하는 장치
48. 제38항에 있어서, 나아가 상기 감소전극으로부터 지면으로 흐르는 전류 Inip를 측정하는 전류 측정수단을 포함함을 특징으로 하는 장치.
49. 제48항에 있어서, 상기 전류 Inip는 상기 화상담지체가 (-) 극성으로 대전될 때 0이하이며, (+)극성으로 대전될 때 0이상임을 특징으로 하는 장치
50. 제49항에 있어서, 나아가 전사전원의 출력을 제어하는 전원제어수단을 포함함을 특징으로 하는 장치.
51. 제38항에 있어서, 상기 전사체는 상기 접촉위치에서 상기 화상담지체로 부터 전사된 토너상을 일시적으로 지지한 다음 그 토너상을 기록매체로 전사하는 중간전사체를 포함함을 특징으로 하는 장치.
52. 제38항에 있어서, 상기 전사체는 기록매체를 지지하고, 상기 토너상이 상기 접촉위치에서 상기 화상담지체로부터 상기 용지로 전사시킨후, 그 용지를 다음 단계로 이송하는 이송부재를 포함함을 특징으로 하는 장치.
53. 제38항에 있어서, 상기 전사체의 체적저항이 10⁷Ω㎝~ 10¹³Ω㎝ 임을 특징으로 하는 장치.
54. 제37항에 있어서, 상기 화상담지체와 상기 전사체가 상기 전사체의 이동방향에서의 0위치에서 서로 접촉개시하고 그 방향에서의 위치 L에서 서로 이탈하면, 상기 감소전극은 상기 접촉위치의 0≤X≤ L/2 범위내의 위치 X에 위치함을 특징으로 하는 장치.
55. 제37항에 있어서, 상기 화상담지체의 표면과 상기 전사체의 표면은 순차적으로 서로 접근되게, 서로 접촉되게 이동하며 서로 접촉하여 일정거리 이동한다음 서로 이탈하고, 상기 감소전극은 상기 화상담지체와 접촉하는 상기 표면의 반대편에 있고 상기 정해진 거리만큼 짧은 정해진 거리를 이동한 상기 전사체의 표면의 일부와 접촉되게 위치함을 특징으로 하는 장치.