KR19980042658A

KR19980042658A - 화상형성장치

Info

Publication number: KR19980042658A
Application number: KR1019970061986A
Authority: KR
Inventors: 키자키오사무; 산페아수시
Original assignee: 이또가미찌야; 가부시끼가이샤리코
Priority date: 1996-11-22
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 1998-08-17
Also published as: FR2756387A1; KR100275081B1; CN1114844C; DE19751683A1; US6026255A; FR2756387B1; CN1186265A

Abstract

광전도성 드럼 혹은 이와 유사한 화상담체상에 잔류한 현상제를 제거하기 위하여 블레이드를 갖는 화상형성장치에서는, 상기 광전도성 요소의 구동 지속기간이 계수된다. 상기와 같이 계수된 지속기간과 사전에 선정된 지속기간중의 어느 것이 큰지가 결정된다. 저밀도패턴이 상기 결정의 결과에 근거하여 광전도성 요소의 적어도 일부분에 형성된다. 상기 광전도성 요소와 블레이드 사이로 정착에 관련되어 빈번하게 실행되는 예비회전모드에서 토너가 공급되는 경우, 토너의 흩어짐, 광전도성 요소의 소제결함 및, 토너의 낭비적인 소모등이 방지될수 있는 것이다.

Description

화상형성장치

본 발명은 복사기, 프린터, 팩시밀리장치 혹은 그와 유사한 장치에 관한 것으로, 상기 장치들은 광전도성 요소 혹은 이와 유사한 화상담체상에 잔류하는 현상제를 제거하기 위하여 블레이드를 갖는 방식의 것들이다.

상기 설명한 바와 같은 종류의 화상형성장치는 구동수단에 의해서 회전되는 광전도성 요소나 그와 유사한 화상담체를 갖는다. 잠상형성수단은 드럼의 표면을 균일하게 대전시키며, 원고화상 혹은 화상신호에 따라서 그것을 노출시키며 상기 드럼상에 잠상을 형성한다. 현상장치는 상기 잠상을 현상제로서 현상하며 이에 일치하는 토너화상을 형성한다. 화상전사장치는 드럼으로 부터 상기 용지 혹은 이와 유사한 기록매체에 토너화상을 전사시킨다. 소제장치는 화상전사후에 상기 드럼상에 잔류한 현상제를 제거한다. 정착장치는 상기 기록매체상에서 토너화상을 정착시킨다.

상기 정착장치내에 포함된 가열롤러와 가압롤러가 구동원에 의해서 회전되는 동안, 적어도 상기 가열롤러는 가열기에 의해서 가열된다. 그 결과, 용지가 상기 두 개의 롤러의 집음부(a nip)사이로 위치되는 경우, 상기 토너화상은 가열 및 가압에 의해서 용지상에 정착된다. 가열롤러가 상당한 벽두께를 갖는 고속의 화상형성장치에서는, 가열롤러와 가압롤러가 상기 장치의 작동개시(power-on)후, 그러나 화상형성작동의 개시전의 예비회전모드에서 회전된다. 이는 가열롤러의 표면온도를 균일하게 한다. 통상적으로, 정착과 관련한 예비회전모드동안에, 상기 현상장치는 작동하지 않는다. 그리고, 이러한 모드의 작동에서는, 가열롤러와 가압롤러가 긴 시간주기(때때로는 5분이상)동안 연속적으로 회전된다.

상기 소제장치는 블레이드를 사용하는 블레이드 소제구조로서 종종 구현된다. 상기 블레이드는 화상전사후에 상기 드럼상에 잔류한 현상제를 긁어 제거하기 위하여 광전도성 드럼에 접촉유지된다. 이러한 방식의 소제장치에 관련한 문제점은 드럼과 블레이드사이의 마찰작용이 블레이드로 하여금 회전되고 쪼개지도록 하여 화상결함을 초래하는 것이다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여, 토너는 드럼과 블레이드사이로 공급되어 윤활작용을 증대시켜야만 한다. 지금까지 여러 가지 방식들이 제안되어 화상이 통상적인 방식으로 형성되는 화상형성모드에서 드럼과 블레이드사이로 토너를 공급하도록 되어 있다. 그러나, 아무런 화상도 형성되지 않는 무-화상(a non-image) 형성모드에서 상기 드럼과 블레이드사이에 토너를 공급하는 방식은 거의 제안된 바 없다.

일본특허 공개공보 제 62-34172호는 무-화상형성모드에서 드럼과 블레이드사이로 토너를 공급하는 방식을 개시하고 있다. 상기 방식의 목적은 상기 드럼이 장치내에 장착되는 경우 상기 드럼주위에 윤활제를 공급할 필요가 없도록 하는 것이다. 특히, 검정 실화상(a black solid image)이 상기 드럼의 1/2 혹은 전체 외주면에 걸쳐서 형성되고, 상기 위치로 공급된다.

일본특허 공개공보 제 61-95381호는 화상형성장치용 소제장치를 개시하고 있으며, 화상담체의 표면에 접촉하거나 떨어지도록 이동가능한 소제블레이드를 포함하는 것이다. 사전에 설정된 시간주기동안 다음의 화상형성 작동이 이어지지 않는 단일 화상형성작동의 경우에만, 상기 소제장치는 후속적인 화상형성작동이 일어나기 전에 토너가 화상담체의 표면상에 부착되도록 제어된다. 특히, 상기 자료는 현상용 바이어스가 인가되어 토너로 하여금 화상담체의 표면에 부착하도록 하여주고, 양극성으로 대전되어 음극 혹은 표준극성으로 대전된 토너내에 잔류하는 약간의 토너가 상기 현상용 바이어스에 의해서 화상담체로 전사되는 것을 개시하고 있다.

일본특허 공개공보 제 3-282486호는 그 상부에 토너화상을 형성하기 위한 화상담체, 상기 화상담체를 구동하기 위한 구동수단, 상기 구동수단으로 부터 화상담체로 구동력 전달의 지속기간을 저장하는 불휘발성(nonvolatile) 저장수단 및, 상기 저장수단에 저장된 지속기간이 사전에 설정된 시간주기에 일치하는 경우, 사용자로 하여금 화상담체를 교체하도록 하는 표시수단을 포함하는 화상형성장치를 제공한다.

일본특허 공개공보 제 1-108592호는 일련의 화상형성 싸이클의 종료시와 상기 장치의 정지사이에 화상담체에 토너를 부착하여 그것을 블레이드에 공급하는 방식의 블레이드 윤활 유지장치에 관련된 것이다. 상기 장치는 토너량 제어수단이 제공되어 상기 화상담체상에 화상형성 싸이클의 수에 따라서 부착하는 토너량을 제어한다는 점에 그 특징이 있는 것이다. 상기 자료는 토너를 부착하기 위한 화상담체의 영역 혹은 부착되는 토너의 밀도등이 화상형성 싸이클의 수에 따라서 제어된다는 점을 개시하고 있다.

그리고, 일본특허 공개공보 제 63-138369호는 사전에 선정된 방향으로 이동가능한 전기사진식 광전도성 요소, 특정 극성으로 상기 광전도성 요소의 표면을 대전시키는 코로나 방전기, 상기 드럼의 표면에 원고화상을 투사하는 광학기구, 상기 광전도성 요소의 표면상에 형성된 잠상을 현상시켜서 이에 일치하는 토너화상을 생성하는 현상장치, 상기 광전도성 요소의 전하를 방산시키도록 상기 방향에서 현상장치의 상류측에 위치된 예비방전수단, 화상전사후에 상기 광전도성 요소상에 잔류하는 토너를 제거하기 위한 탄성블레이드를 갖는 소제장치 및, 상기 예비방전수단을 조절하기 위한 제어수단 등을 포함하는 정전기식 복사기에 관한 것이다.

상기 자료에 제시된 복사기는 제어수단이 예비방전수단을 제어하여 토너화상이 형성되지 아니하는 무-화상영역의 거의 전체폭에 걸쳐서 토너가 상기 광전도성 요소상에 다소 부착하도록 한다는 점에 특징이 있다. 특히, 상기 예비방전수단은 광전도성 요소의 폭방향으로 배열된 다수개의 램프로 이루어지는 것이다. 상기 제어수단은 선택적으로 짧은 시간주기동안 무-화상영역에 일치하여 상기 램프를 선택적으로 소등함으로서 상기 토너가 상기 영역에 잔류하는 전하에 기인하여 광전도성 요소의 상기 영역에 다소 부착하도록 하는 것이다.

상기 일본특허 공개공보 제 62-34172호에 기재된 방식은 무-화상형성동안 상기 드럼과 블레이드사이로 토너를 공급한다. 따라서, 이러한 종류의 토너공급은 상기 드럼과 블레이드사이의 마찰저항이 클 경우, 즉 상기 드럼이 상기 장치에 새로이 장착되거나 교체되는 경우에 일어난다. 이러한 구성은 그것이 드물게 실행되는 경우는 극히 효과적이다. 그러나, 상기 토너가 자주 공급되고, 즉 예비회전모드에서 매번 발생한다고 가정하면, 상기 정착온도는 상기 장치의 동력상승(power-up)시에는 사전에 설정된 온도보다 낮은 것이며; 현상작동이 발생하지 않기 때문에, 블레이드는 상기 드럼과 블레이드사이에 토너가 존재하지 않고 상기 가열롤러와 가압롤러의 긴 회전지속에 기인하여 반전되기 쉬운 것이다. 그러면, 토너의 분산, 드럼의 소제결함 및, 토너의 낭비적인 소모등이 초래되는 것이다. 그리고, 상기 드럼을 대전시키는 대전수단이 드럼에 접촉하는 대전롤러로서 구현되는 경우, 예를들면 상기 드럼의 소제결함은 대전롤러의 오염을 초래하여 결함화상을 발생시키는 것이다.

본 발명에 관련된 기술은 일본특허 공개공보 제 8-6441호에도 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 정착과 관련된 예비회전모드에서도 화상담체와 블레이드사이로 적절하게 토너를 공급할수 있고, 무-화상 형성모드내에서 빈번하게 실행되는 화상형성장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 블레이드가 반전되거나 파손되지 않는 화상형성장치를 제공함에 있는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 최소한의 토너량으로 저밀도의 패턴을 형성할수 있는 화상형성장치를 제공함에 있는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 무-화상형성모드에서 공급되는 토너량을 포획하여 공급되는 토너량을 제어할수 있는 화상형성장치를 제공함에 있는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 공급되는 토너량을 변화시켜 이를 감소시킬수 있는 화상형성장치를 제공함에 있는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 상기 블레이드와 광전도성 요소가 새로운 것일 경우에도 상기 블레이드가 반전되지 않는 화상형성장치를 제공함에 있는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 벨트가 꼬이거나 혹은 오프셋(offset)되지 않으면서 저밀도의 패턴을 형성할수 있는 화상형성장치를 제공함에 있는 것이다.

제 1도는 본 발명에 따른 화상형성장치를 도시한 단면도;

제 2도는 상기 실시예에 포함된 토너공급제어시스템을 개략적으로 도시한 블록 다이어그램;

제 3도는 정착작동과 관련하여 예비회전모드에서 발생하는 상기 실시예의 작동을 도시한 플로우 챠트;

제 4도는 상기 실시예에 포함된 CPU(중앙처리유니트)에 의해서 실행되는 공정의 일부를 도시한 플로우 챠트;

제 5도는 도 4에 도시된 공정의 일부분을 상세히 도시한 플로우 챠트;

제 6도는 도 4에 도시된 공정의 다른 일부분을 상세히 도시한 플로우 챠트;

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

11..... 광전도성 요소 12..... 대전 롤러

14..... 소제장치 15..... 전사벨트장치

16..... 벨트 17..... 구동롤러

19..... 바이어스 롤러 22..... 롤러 고장력 동력원

24..... 거울 25..... 소거기

27..... 슬리브 30..... 등록 롤러쌍

32..... 가열롤러 33..... 가압롤러

35..... 블레이드 38..... CPU

39..... ROM 40..... RAM

47..... 메인 모터 동력원

본 발명의 화상형성장치는 화상담체와 그것을 구동시킴으로서 상기 화상담체를 이동시키기 위한 구동원을 갖는다. 잠상형성부는 그것을 대전시키고, 노출시킴으로서 화상담체상에 잠상을 형성한다. 현상장치는 상기 잠상을 형성하여 이에 일치하는 토너화상을 형성한다. 화상전사장치는 화상담체로 부터 기록매체로 토너화상을 전사한다. 소제장치는 화상전사후에 화상담체상에 잔류한 현상제를 제거한다. 구동지속계수장치는 화상담체의 구동지속기간을 계수한다. 패턴형성장치는 상기 구동지속계수장치에 의해서 계수된 시간주기에 근거하여 화상담체의 적어도 표면일부에 밀도패턴을 형성한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 화상형성장치가 도시되어 있고, 일예로서 복사기가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 상기 복사기는 광전도성 요소 11 형태의 화상담체를 포함한다. 대전장치는 상기 요소 11에 접촉하여 회전가능한 대전롤러 12를 포함한다. 소제장치 14는 상기 요소 11에 활주접촉하여 상기 광전도성 요소 11의 표면을 소제할수 있는 소제블레이드 13를 갖는다. 전사벨트 장치 15는 화상전사수단의 역할을 수행한다.

상기 전사벨트장치 15는 구동롤러 17와 피동롤러 18를 걸처서 통과하는 벨트 16를 포함한다. 메인 모터 혹은 구동수단 46(도 2참조)은 도 1에 도시된 바와 같이, 벨트 16가 구동롤러 17를 경유하여 반시계방향으로 회전하도록 하여준다. 벨트의 고장력 동력원 21(도 2참조)은 고전압을 바이어스 롤러 혹은 전극 19에 인가하여 화상전사를 위한 바이어스가 상기 벨트 16로 인가되도록 하는 것이다. 소제장치 20는 벨트 16의 회전방향과 관련하여 이후에 설명될 용지 분리위치의 하류측 위치에서 상기 벨트 16를 소제한다.

상기 도시된 실시예에서, 광전도성 요소 11는 일예로서 OPC(Organic Photo Conductor)혹은 그와 유사한 광전도성층을 갖는 드럼으로서 구현된다. 통상적인 화상형성 모드에서는, 대전롤러 12가 드럼 11의 표면을 균일하게 대전시킨다. 특히, 롤러의 고장력 동력원 22(도 2참조)은 고전압을 대전롤러 12에 인가하여 드럼 12의 표면상에 균일한 전하를 부착시키는 것이다. 소제장치 23는 대전롤러 12의 표면을 소제한다.

노출장치는 상기 드럼 11의 대전된 표면을 화상적으로(imagewise) 노출시켜 그 상부에 정전기적으로 잠상을 형성한다. 특히, 상기 노출장치는 할로겐 램프 혹은 이와 유사한 광원 및, 거울 24을 포함하는 거울기구(mirrors)를 갖는다. 상기 광원이 유리 플라텐(platen)상에 놓여진 원고를 조명하는 동안에, 그 결과로 얻어지는 반사상이 거울기구를 통하여 드럼 11상에 투사된다. 상기 광원과 거울기구의 일부는 이동하고 연속적으로 원고를 주사(scanning)한다. 그 결과, 상기 원고의 화상을 나타내는 잠상이 드럼 11상에 형성되며; 드럼 11상에 부착된 음전하는 드럼 11에 투사되는 화상반사의 강도분포에 따라서 사라진다. 만약 필요하면, 상기 노출장치는 화상신호에 따라서 드럼 11을 노출시키는 방식의 것일수 있다.

소거장치(eraser) 25는 램프로서 이루어지며, 드럼 11상에 형성된 잠상의 필요없는 부분을 조명하여 해당부분에 부착된 전하를 방산시킨다. 상기에서 설명된 불필요한 부분은 용지영역 외측의 잠상 일부분을 포함하는 것이다. 현상장치 26는 그 내부에 현상제를 수용한다. 현상 슬리브 27는 회전되어 현상제를 드럼 11과 슬리브 27사이의 현상위치로 이송한다. 상기 현상위치에서, 현상제내에 함유된 토너는 상기 잠상을 현상하면서 슬리브 27로 부터 드럼 11으로 전사된다.그 결과 상기 잠상은 토너상으로 변화된다.

용지 혹은 이와 유사한 기록매체 T는 용지 공급기 28로 부터 픽업 롤러 29에 의해서 등록(registration) 롤러 쌍 30으로 공급된다. 상기 용지 T는 등록 롤러 쌍 30의 집음부( a nip )에 인접하여 정지된다. 상기 드럼 11상의 토너화상이 드럼 11에 의하여 벨트 16로 향하여 이동되는 동안, 예비전사(pretransfer) 방전기(PTL) 31는 드럼 11을 광학적으로 방전시켜 화상전사효율을 증대시키게 된다. 상기 등록 롤러 쌍 30은 용지 T를 구동하여 상기 용지 T의 선단이 상기 토너화상의 선단 모서리에 만나도록 하는 것이다.

상기 벨트 16는 용지 T를 드럼 11과 벨트 16사이의 집음부로 향하여 이송시킨다. 상기 용지 T의 선단이 상기 집음부에 도달하자마자, 상기 벨트의 고장력 동력원 21은 화상전사를 위하여 바이어스 롤러 19에 바이어스를 인가한다. 결과적으로, 상기 드럼 11상에서 이송되는 토너의 극성과 반대의 전하가 상기 용지 T상에 부착되어 토너화상이 상기 드럼 11으로 부터 용지 T로 전사되도록 하는 것이다. 상기 토너화상을 형성한 용지 T는 상기 벨트 16로 부터 상기 구동롤러 17가 위치된 용지분리위치에서 분리된다. 후속적으로, 정착장치 34를 구성하는 가열롤러 32와 가압롤러 33는 용지 T상의 토너화상을 정착시킨다. 상기 정착장치 34로 부터 인출되는 용지 T는 복사기의 외부로 인출된다.

상기 가열롤러 32와 가압롤러 33는 서로 가압된 상태로 구동원에 의해서 구동된다. 상기 롤러 32와 33는 그들사이의 집읍부를 통과하는 용지 T상의 토너화상을 상기 용지 T에 열과 압력을 가함으로서 정착시킨다. 상기 가열롤러 32가 가열기에 의해서 가열되는 동안, 온도검출센서는 상기 롤러 32의 표면온도를 검출하고 그 출력값을 온도제어부로 송출한다. 이에 대응하여, 상기 온도제어부는 AC동력원으로 부터 상기 가열기로 공급되는 전류를 제어하여 상기 가열 롤러 32의 표면이 사전에 설정된 온도로 유지되도록 하는 것이다.

상기 밸트 16에 할당된 소제장치는 상기 언급한 특정위치에서 상기 벨트 16에 접촉하는 소제블레이드 35를 갖는다. 상기 소제블레이드 35와 소제장치 14의 소제 블레이드 13는 각각 폴리우레탄 고무로 형성된다. 상기 벨트 16의 표면은 플르오르(fluorine)( 비닐리딘 폴리플로라이드,vinylidene polyfluoride )로 피복되어 상기 벨트 16와 블레이드 35사이의 마찰계수가 충분히 적은 것이다. 상기 블레이드 35는 상기 벨트 16상에 존재하는 토너, 용지의 분진과, 그 밖의 불순물 등을 제거한다. 상기 블레이드 35에 의해서 제거된 불순물은 블레이드 35하부의 수집부내에 수집된다.

상기 소제장치 14의 소제 블레이드 13는 용지 T로의 토너화상의 전사후에 드럼 11상에 잔류한 토너를 제거한다. 상기 드럼 11으로 부터 제거된 토너는 배관내에 위치된 나선부(a spiral)에 의해서 현상장치의 케이싱 26으로 복귀된다. 최종적으로 방전 램프 (QL) 37는 드럼 11의 전체표면을 주사하여 그 상부에 잔류한 전하를 분산시키고, 다음의 화상형성을 위하여 상기 드럼 11을 준비시킨다.

통상적인 화상형성 모드에서는, 상기 화상형성 공정이 필요한 복사수에 일치하여 수회 반복된다. 통상적으로, 복사기의 점등(power-on)과 화상형성의 개시사이의 간격도중에, 상기 가열 롤러 32와 가압롤러 33는 예비회전모드에서 예비회전되는 것이다. 상기 예비회전모드에서는, 현상장치가 현상작동을 수행하지 않으며, 상기 2개의 롤러 32와 33는 상당시간 동안 회전된다.

도 2는 상기 실시예에 포함된 토너공급 제어시스템의 기본 구조를 도시한다. 도시된 바와 같이, 상기 토너공급제어 시스템은 상기 시스템을 전체적으로 제어하기 위한 제어수단의 역할을 수행하는 CPU(중앙처리 유니트) 38를 갖는다. 롬( Read Only Memory ) 39는 CPU 38에 의해서 실행되어야 할 프로그램을 저장한다. 램(Random Access Memory) 40은 작업영역으로서 사용가능하다. 불휘발성 램 41은 복사기상에 제공된 전원스위치가 차단되는 경우에도 그곳으로 기재되는 데이터를 저장한다. 참조부호 42는 타이머를 가르킨다.

숫자형 키 스위치 43와 모드 스위치 44는 복사기내에 포함된 조작판넬상에 배열된다. 이러한 키 43 및 44들의 출력값은 입력 인터페이스 45를 통하여 CPU 38로 제공된다. 따라서, 상기 CPU 38는 복사기에서 가능한 다양한 종류의 모드와, 원하는 복사수를 포함하는 다양한 복사조건들을 식별할수 있어야 하는 것이다. 상기 드럼 11과 그 밖의 요소들을 구동하기 위한 메인 모터 46는 메인모터 전원 스위치 47에 의해서 구동된다. 상기 소거기 25는 소거기 전원스위치 48에 의해서 구동된다.

상기 현상장치 26에 할당된 클러치(CL) 49가 결합되면, 이는 현상 슬리브 26를 상기 구동원에 연결시킨다. 슬리브 고장력 동력원 50은 상기 현상용 바이어스를 회전하는 현상 슬리브 26로 인가한다. CL 51은 미도시된 벨트이동메카니즘에 결합된다. 상기 벨트이송 메카니즘은 상기 CL 51이 서로 결합되는 경우 벨트 16를 드럼 11에 접촉시키거나, 혹은 CL 51이 결합해제된 경우 이들을 접촉시키지 않는 것이다.

상기 메인모터 동력원 27, 롤러 고장력 동력원 22, 소거기 동력원 48, 현상용 CL 49, 슬리브 고장력 동력원 50, 벨트 16의 이동용 CL 51 및, 벨트 고장력 동력원 21등은 출력 인터페이스 52를 통하여 상기 CPU 38로 부터 제공되는 제어신호에 의해서 각각 제어된다. 상기 제어신호들은 드럼 11상의 토너화상의 형성과 용지 T로의 토너화상의 전사에 관련된다.

도 3 및 도 4에 관련하여 상기 정착장치 34에 관련한 예비회전모드를 설명하기로 한다. 도시된 바와 같이, 상기 CPU 38는 무-화상 형성모드를 위한 요청이 있는지를 결정하게 된다(단계 S1). 여기서 상기 무-화상형성 모드는 상기 드럼 11이 회전은 하지만 통상적인 화상형성 모드와는 다른 모드를 나타낸다. 특히, 상기 무-화상 형성모드는 정착과 관련된 예비회전모드를 나타낸다.

만일, 상기 단계 S1의 응답이 부정(N)일 경우, 상기 CPU 38는 복귀한다. 만일, 상기 단계 S1의 응답이 긍정(Y)이면, 상기 CPU 38는 플래그 fSet 패턴(단계 S2)를 설정하고, 변수 t를 제로(0) 로 소거한다. 상기 변수 t는 타이머 42에 의해서 사전에 설장된 타이밍으로 계수된다. 연속적으로, 상기 CPU 38는 무-화상 모드가 종료되었는 지를 결정한다( 단계 S3). 만일, 상기 단계 S3의 응답이 N이면, 상기 CPU 38는 무-화상형성 모드( 즉, 예비회전모드)를 실행한다( 단계 S5). 상기 단계 S5 다음에는 단계 S6가 이어진다.

단계 S6에서는, 상기 CPU 38 가 상기 플래그 fSet패턴이 설정되었는 지를 판별한다. 만일 상기 단계 S6의 응답이 Y 이면, 상기 CPU 38는 변수 t가 사전에 설정된 시간 주기 Ton 에 도달하였는 지를 졀정한다( 단계 S7). 만일, 상기 단계 S7의 응답이 N이면, 상기 변수 t가 상기 사전에 설정돤 시간주기 Ton에 부족한 것을 의미하는 것으로, 상기 CPU 38는 이후에 설명될 저밀도 패턴형성 공정을 실행하고(단계 10), 단계 S3로 복귀한다. 만일 상기 단계 S7의 응답이 Y이면, 상기 CPU 38는 이후에 설명될 저밀도 패턴 OFF 공정을 실행하고(단계 S9), 변수 t를 제로(0)로 소거하며, 단계 S3로 복귀한다.

만일 상기 플래그 fSet패턴이 리세트되면(N, 단계 S6),상기 CPU 38는 상기 변수 t가 사전에 설정된 시간주기 Toff에 도달하였는지를 결정하는 것이다(단계 S11). 만일, 상기 단계 S11의 응답이 N이면, 상기 CPU 38는 단계 S3로 복귀한다. 그리고, 상기 단계 S3의 응답이 Y이면, 무-화상형성 모드가 종료하였다는 것을 의미하여 상기 CPU 38는 상기 모드(단계 S4)를 종료시키는 공정을 실행하고 복귀한다.

상기 설명한 바와 같이, 사전에 설정된 타이밍으로 타이머 42에 의해서 계수되는 변수 t의 사용으로 인하여, 상기 CPU 38는 사전에 설정된 시간주기 Ton동안 저밀도 패턴형성을 실행하고(단계 S10), 시간주기 Toff동안 저밀도 패턴 무-형성작동을 실행한다. 그후, 상기 CPU 38는 상기와 같은 형성 및 무-형성작동을 교대로 실행한다.

상기 시간 혹은 지속기간 Ton 그리고 Toff들은 아래와 같이 표현된다.

Ton = ( Ttotal/N )*d

Toff = ( Ttotal/N )*(1-d)

여기서, Ttotal은 무-화상형성 모드의 전체 지속기간을 나타내고, N은 (Ton + Toff )*N = Ttotal 를 산출하는 자연수를 나타내며, d는 1 주기( one period )에 대한 Ton의 비율을 나타내는 수이다. 상기 CPU 38는 저밀도패턴형성과 저밀도 패턴 무-형성을 교대로 실행하며, 이는 1 주기로서 상기 무-화상형성모드의 전체 지속기간의 1/N을 사용하는 것이다.

따라서, 상기 무-화상형성모드동안에 공급되는 토너의 량을 포획하여 제어하는 것이 가능하다. 그리고, 상기 CPU 38는 상기 패턴형성과 상기 패턴 무-형성사이의 효율비( duty ratio )를 변화시킴으로서 공급되는 토너량을 변화시킬수 있고, 그것을 감소시킬수 있는 것이다.

각각의 주기 즉, 상기 무-화상형성모드의 전체 지속기간의 1/N동안에, 저밀도패턴형성과, 저밀도패턴 무-형성은 이러한 순서로 연속적으로 실행되며; 즉, 토너가 처음에는 공급된다. 따라서, 상기 소제 블레이드 13는 광전도성 요소가 새롭게 장착되거나 교체되는 경우에 실행되는 예를들면, 형성작동시에 반전되는 것이 방지된다. 상기 드럼 11과 블레이드 13사이의 마찰저항은 상기 형성작동중에 특별히 높다.

상기 저밀도 패턴형성( 단계 S10) 및 무-형성(단계 S8)를 이하에서 설명할 것이며, 이는 일례로서 정착과 관련한 상기 예비회전모드를 들 것이다. 일반적으로, 고속의 화상형성장치는 그 벽이 두꺼운 가열롤러를 갖는다. 이러한 종류의 장치에서 상기 장치의 점등(power-on)과 화상형성작동의 개시사이의 예비회전모드내에서 상기 가열롤러와 가압롤러의 예비회전을 실행하는 것은 일반화된 작동이다. 통상적으로, 상기 예비회전모드에서, 현상장치는 현상을 실행하지 않으며, 어떠한 토너도 서로 접촉하고 있는 상태의 광전도성 요소와 소제블레이드로 공급되지 않는다. 상기 예비회전모드에서는, 상기 소제블레이드가 반전되기 쉬운 바, 이는 상기 가열롤러와 가압롤러가 오랜 시간주기동안 회전되기 때문이다.

상기 예비회전모드는 상기 장치의 동력상승(power-up) 및 상기 정착온도가 사전에 설정된 온도아래로 떨어질 때 실행된다. 상기 메인모터 47가 구동되면, 이는 드럼 11이 회전되도록 한다. 그 결과, 마찰이 상기 드럼 11과 소제블레이드 13사이에서 발생한다. 만일 이러한 상태가 지속된다면, 상기 블레이드 13가 반전될 우려가 있는 것이다.

상기와 같은 관점에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 CPU는 메인 모터 47와 동기하여 QL 37 및 PTL 31을 점등시키고, 전체 소거기 25( 드럼 11의 축방향으로 배열된 다수개의 램프 )를 점등시키며, 상기 대전롤러 12가 드럼 11을 대전시키는 것을 중지하도록 상기 롤러 고장력 동력원 22을 소등한다. 그 결과, 상기 드럼 11은 무-대전상태로 되는 것이다. 상기 대전 롤러 12의 대전작동을 정지시키거나 혹은 상기 소거기 25를 점등하는 것만이 실행될 것임을 알아야 한다.

상기 조건에서는, 상기 CPU 38가 단계 S10에서 저밀도패턴이 형성되도록 하는 것이다. 특히, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 CPU 38는 슬리브 고장력 동력원 50이 현상용 바이어스를 현상 슬리브 27로 인가하고, 상기 현상용 CL49를 결합시키도록 하는 것이다. 결과적으로, 현상장치 26내에 저장된 현상제내의 함유된 표준극성의 토너극성에 반대되는 극성의 토너 혹은 약하게 대전된 토너가 상기 드럼 11에 부착되고, 저밀도패턴을 형성한다.

보다 상세히는, 현상장치 26내에 저장된 현상제의 대부분의 토너가 양극성으로 대전되지만, 음극성으로 대전된 약간의 토너 및 약하게 대전된 토너도 상기 현상제내에 존재하는 것이다. 즉, 비록 상기 토너입자들이 그것과 담체 입자(음극성)사이의 마찰작용으로 인하여 통상적으로는 양극성으로 대전된다 하여도, 상기 토너입자(양극성)는 그들사이에서 작용하는 마찰에 기인하여 부분적으로는 음극성으로 대전된다. 상기와 같은 음극성의 토너입자들 혹은 약하게 대전된 토너입자들은 드럼 11에 부착되어 저밀도 패턴을 형성한다. 결과적으로, 적은 량의 토너가 저밀도패턴의 형태로 상기 소제블레이드 13로 공급된다.

상기 도시된 실시예에서는, 화상전사장치가 전사벨트장치 15로 구현된다. 상기 벨트 16가드럼 11에 접촉함이 없이 연속적으로 회전된다고 가정한다.그러면, 상기 벨트 16는 꾸불꾸불해지고 혹은 오프셋되며, 결과적으로 파형을 형성하거나 심지어는 파단에 이르는 것이다. 이는 상기 전사벨트장치 15의 일부분에서 화상전사능력을 저하시키고 혹은 소제 블레이드 35가 반전되도록 하는 것이다. 이러한 문제의 발생을 방지하기 위하여 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 CPU 38는 단계 S10의 저밀도 패턴형성동안 벨트 16가 드럼 11에 접촉하도록 상기 CL 51을 작동시킨다.

그리고, 상기 벨트 16가 상기 벨트 16로 인가되는 화상전사 바이어스 없이 드럼 11에 접촉한다고 가정한다. 그러면, 현상장치 26로 부터 드럼 11으로 전사되는 토너의 극성에 반대되는 극성의 토너는 상기 벨트 16로 전사되고, 상기 벨트 16의 표면을 심하게 오염시킬 것이다. 이러한 관점에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 CPU 38는 벨트 고-장력 동력원 21으로 하여금 단계 S10의 저밀도패턴형성도중에 바이어스 롤러 19를 통하여 상기 벨트 16에 화상전사용 표준극성의 바이어스를 인가하도록 한다. 그 결과, 상기 벨트 16는 드럼 11에 접촉상태를 유지하고 있지만,상기 드럼 11상에 부착된 표준극성의 토너에 반대극성의 토너는 상기 벨트 16로 전사됨이 없이 상기 소제블레이드 13로 확실하게 공급된다.

단계 S8의 저밀도 화상형성도중에, 상기 CPU 38는 현상을 위하여 상기 CL 49를 결합해제(uncouple)한다.

요약하면, 상기 실시예는 화상담체의 역할을 수행하는 광전도성 요소 11를 포함한다. 상기 메인모터 혹은 구동수단 46은 화상담체 11를 구동한다. 상기 대전롤러 12와 노출수단은 화상담체 11를 대전시키고 노출시킴으로서 화상담체 11상에 잠상을 형성하는 잠상형성수단을 구성한다. 상기 현상장치 혹은 현상수단 26은 잠상을 형성하여 이에 일치하는 토너화상을 생성한다. 상기 전사벨트장치 혹은 화상전사수단 15은 화상담체 11로 부터 토너화상을 용지 혹은 이와 유사한 기록매체 T로 전사한다. 상기 소제장치 14는 화상전사후에 상기 화상담체 11상에 남아 있는 현상제를 제거하기 위한 블레이드 13를 포함한다. 상기 화상담체 11의 구동지속기간을 계수하기 위한 타이머 42는 구동지속 계수수단 42을 구성한다. 상기 CPU 38,ROM 39,RAM 40등은 타이머 42에 의해서 계수된 지속기간과 사전에 선정된 지속기간중의 어느 것이 큰지를 결정하기 위한 시간비교수단을 구성한다. 그리고, 상기 CPU 38,ROM 39,RAM 40등은 저밀도 패턴이 적어도 상기 화상 담체 11의 표면 일부상에 형성되도록 하여주는 패턴형성수단을 구성한다. 정착과 관련하여 그리고, 빈번하게 실행되는 예비회전모드가 무-화상형성모드에서 실행되는 경우, 토너는화상담체 11와 상기 블레이드 13사이로 적절하게 공급될수 있다. 이는 상기 블레이드 13가 반전되거나 혹은 파단되는 것을 방지한다.

수단(CPU 38,ROM 39 및 RAM 40)이 제공되어, 상기 구동수단 46이 무-화상형성모드내에서 화상담체를 구동하지만, 상기 구동지속 계수수단 42으로 하여금 동작하도록 하여주고, 패턴형성수단으로 하여금 상기 구동지속 계수수단 42의 출력에 근거하여 작동되도록 하는 것이다. 이는 또한 상기와 같은 효과를 성공적으로 달성하도록 하여 주는 것이다. 그리고, 상기 저밀도 패턴은 최소량의 토너로서 형성되어 질수 있다.

무-화상형성 모드에 필요한 지속기간의 1/N(N 은 자연수)이 1 주기(one period)로서 선택된다. 상기 패턴형성수단은 1주기내에서 변화가능하도록 주어지는 작동 및 무-작동사이의 효율비( duty ratio )를 갖는다. 수단( CPU 38,ROM 39, RAM 40 )이 제공되어 패턴형성의 지속기간을 결정하고 그리고, 아래의 수식을 사용하여 패턴 무-형성의 지속기간을 결정한다.

형성지속기간: Ton = ( Ttotal/N )*d

무-형성 지속기간: Toff = ( Ttotal/N )*(1-d)

여기서, Ttotal은 무-화상형성 모드의 전체 지속기간을 나타내고, N은 (Ton + Toff )*N = Ttotal 를 산출하는 자연수를 나타내며, d는 1 주기( one period )에 대한 Ton의 비율을 나타내는 수이다. 이는 또한, 정착과 관련되고 빈번하게 실행되는 예비회전모드동안에 블레이드 13가 반전되거나 혹은 파단되는 것을 효과적으로 방지하는 것이다. 그리고, 이는 무-화상형성 모드 도중에 공급되는 토너량을 포획하여 조절하는 것을 가능하게 한다. 또한, 공급되는 토너량은 상기 패턴형성과 상기 패턴 무-형성사이의 효율비를 변화시킴으로서 제어될수 있고, 상기 공급되는 토너량은 감소될수 있는 것이다.

상기 설명된 1주기동안, 패턴형성수단은 먼저 작동되어지고 나중에 작동하지 않도록 주어진다. 따라서, 상기 블레이드는 상기 화상담체 및 블레이드가 새로운 것일 때에도 반전되는 것이 방지될수 있는 것이다.

상기 패턴형성수단은 현상바이어스가 상기 현상장치 26로 인가되는 경우,무-대전화상담체 11상에 저밀도패턴을 형성한다. 이는 상기 블레이드가 성공적으로 반전되거나 파단되는 것을 방지하는 것이다.

상기 화상전사수단 15은 화상담체 11로 부터 기록매체로 토너화상을 전사하기 위한 벨트 16를 포함한다. 상기 벨트 16가 화상담체 11에 접촉된 상태를 유지할지라도, 상기 패턴형성수단은 바이어스를 상기 현상수단 26에 인가하고 화상전사용 바이어스를 상기 화상전사수단 15에 인가함으로서 화상담체 11상에 저밀도패턴을 형성하는 것이다. 이는 상기 벨트 16가 반전되거나 파단되는 것을 방지할 뿐만이 아니라, 그것이 꾸불꾸불해지거나 오프셋되는 것을 방지하는 것이다.

다양한 변형구조가 본 발명의 개시후에 당업자에 의하여 제안될수 있지만 이들은 모두 본발명의 범위내에 포함되는 것이다.

Claims

화상담체;

상기 화상담체를 구동함으로서 상기 화상담체를 이동시키는 구동수단;

상기 화상담체를 대전시키고 노출시킴으로서 화상담체상에 잠상을 형성시키기 위한 잠상형성수단;

상기 잠상을 현상시켜서 이에 일치하는 토너화상을 생성하는 현상수단;

상기 화상담체로 부터 기록매체로 상기 토너화상을 전사시키기 위한 화상전사수단;

상기 화상전사후에 화상담체상에 잔류한 현상제를 제거하기 위한 소제수단;

상기 화상담체의 구동지속을 계수하기 위한 구동지속 계수수단; 및,

상기 구동지속 계수수단에 의해서 계수된 시간주기에 근거하여 상기 화상담체의 표면의 적어도 일부상에 밀도패턴을 형성하기 위한 패턴형성수단;을 포함하는 화상형성장치.
제 1항에 있어서, 상기 구동지속 계수수단에 의해서 계수된 지속기간과 사전에 설정된 지속기간중의 어느것이 큰지를 결정하기 위한 지속기간 비교수단을 추가 포함함을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 2항에 있어서, 상기 밀도패턴은 저밀도패턴을 포함함을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 3항에 있어서, 화상형성작동이 일어나지 않는 무-화상형성모드에서 그리고 상기 구동수단이 화상담체를 구동하는 동안 상기 지속기간 계수수단이 작동하도록 하고, 상기 지속기간 계수수단에 의해서 계수된 지속기간에 근거하여 상기 패턴형성수단이 작동하도록 하는 수단을 추가 포함함을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 4항에 있어서, 상기 무-화상형성 모드에 필요한 지속기간의 1/N( N 은 자연수)이 1 주기(one period)로서 선택되고, 상기 장치는 작동 및 무-작동사이에서 상기 패턴형성수단의 효율비( duty ratio )가 변화가능하도록 하며, 상기 저밀도패턴의 형성지속기간과 상기 저밀도패턴의 무-형성 지속기간을 아래의 수식을 이용하여 결정하는 수단을 추가 포함하며:

형성지속기간: Ton = ( Ttotal/N )*d

무-형성 지속기간: Toff = ( Ttotal/N )*(1-d)

여기서, Ttotal은 무-화상형성 모드의 전체 지속기간을 나타내고, N은 (Ton + Toff )*N = Ttotal 를 산출하는 자연수를 나타내며, d는 1 주기( one period )에 대한 Ton의 비율을 나타내는 수임을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 5항에 있어서, 1주기내에서, 상기 패턴형성수단은 먼저 작동되어지고, 나중에 작동되지 않음을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 4항에 있어서, 상기 패턴형성수단은 상기 현상수단에 현상용 바이어스를 인가함으로서 화상담체상에 상기 저밀도패턴을 형성함을 특징으로 하는 화상형성장치.
제 7항에 있어서, 상기 화상전사수단은 화상담체로 부터 상기 기록매체로 토너화상을 전사하기 위한 벨트를 포함하고, 상기 패턴형성수단은 상기 벨트가 화상담체에 접촉한 상태로 유지되는 경우, 상기 현상수단에 현상용 바이어스를 인가하고 상기 화상전사수단에 화상전사용 바이어스를 인가함으로서 대전되지 않은 상기 화상담체상에 저밀도 패턴을 형성함을 특징으로 하는 화상형성장치.