KR19990045015A - 현상장치와 그것을 구비한 화상형성유니트및 컬러화상형성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 현상장치와 그것을 구비한 화상형성유니트 및 컬러화상형성장치에 관한 것으로,

현상기(44)는 토너호퍼를 겸하는 바구니체(61)의 하부 개구에 현상롤러(45)를 유지하고 내부에 비자성의 토너(62)를 수용하며 토너교반부재(63)를 구비하고, 하부에는 현상롤러(45)에 누름 접합하는 공급롤러(64)가 배치되며, 현상롤러(45)의 경사진 오른쪽 위 둘레면에 누름 접합하여 독터블레이드가 배치 설치되어 하부 둘레면에 맞닿아 도전성의 스쿠우핑 시트가 배치 설치되고, 감광체드럼(38)에 전사되지 않았던 비현상부의 토너는 현상롤러(45)의 회전에 동반되어 스쿠우핑 시트를 통과하여 바구니체(61) 내에 회수되며 스쿠우핑 시트(66)에는 전원(71)으로부터 0V∼-250V 범위의 시트바이어스전압이 인가되고, 되돌아온 토너(61)의 현상롤러(45)에의 부착력을 약하게 하여 공급롤러(64)에 의한 스크래칭을 용이하게 하여 이것에 의해 새로운 부착량을 항상 일정하게 유지하여 현상농담단차나 감광체흐림이 발생하지 않는 화상형성장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

현상장치와 그것을 구비한 화상형성유니트 및 컬러화상형성장치

본 발명은 프린터나 복사기 등의 화상형성장치에 편입되는 현상장치에 관계하고, 보다 상세하게는 현상장치를 구비한 화상형성유니트 및 현상장치를 포함하는 화상형성부를 다단식으로 복수 배치 설치한 컬러화상형성장치에 관한 것이다.

그와 같은 화상형성장치로서 종래부터 예를 들면 전자사진방식의 화상형성장치가 있다. 통상 이 화상형성장치에는 감광체에의 정전잠재화상의 형성, 그 토너화상화(현상) 및 토너화상의 용지전사위치에의 반송이라는 일련의 화상형성처리를 실시하는 화상형성유니트가 부착 이탈 자유롭게 편입된다.

도 7a에는 그와 같은 화상형성유니트가 측단면도로 나타내어져 있다, 또 도 7b에는 그 화상형성유니트에 부(副)유니트로서 맞붙여져있는 현상유니트(현상장치)의 주요부가 분해사시도로 나타내어져 있고, 도 7c에는 그 현상유니트의 조립상태도가 나타내어져 있다. 도 7a, 도 7b, 도 7c에 나타내는 바와 같이 이 화상형성유니트는 드럼유니트(1)와 현상유니트(2)의 2개의 부유니트로 구성되어 있다.

상기 한쪽의 드럼유니트(1)에는 감광체드럼(3)과 그 왼쪽에 배치된 크리너(4) 및 경사진 오른쪽 위에 배치된 대전롤러(5)를 구비하고, 바로 위에 기록헤드걸어맞춤홈(6)이 형성되어 있다. 상기 크리너(4)는 감광체드럼(3)에 누름 접합하는 크리너 스쿠우핑 시트(7), 스크래칭블레이드(8) 및 폐토너송출파이프(9)를 구비하고 있다. 기록헤드걸어맞춤홈(6)에는 여기에는 도시하지 않으나 화상형성장치본체측에 고정하여 배치 설치되는 기록헤드의 광기입부가 끼워 넣어진다.

상기의 감광체드럼(3)은 도전성의 금속롤러 표면에 광도전체를 똑같이 입혀 붙여 이루어지고, 금속롤러부가 접지되어 도면의 화살표(A)로 나타내는 바와 같이 시계 회전방향으로 회전한다. 대전롤러(5)는 고압전원에 접속되어 백인자상태의 대전전위(똑같이 인가하는 초기화전위; 플러스극성으로 인가하는 방식과 마이너스극성으로 인가하는 방식이 있다)를 감광체드럼(3)에 인가한다. 이에 따라 감광체드럼(3) 둘레 표면의 감광층이 초기화되고, 예를 들면 「－650V(볼트)」의 마이너스고전위로 똑같이 대전한다. 기록헤드는 레이저광원 및 LED광원을 구비하고 있고, 감광체드럼(3)의 마이너스고전위에 대전한 둘레 표면을 화상정보에 따라서 선택적으로 노광(露光)한다. 이 노광에 의해 감광체드럼(3)의 표면에는 전위가 약 「－70V」로 감쇠한 마이너스저전위부가 형성되고, 그 「－70V」의 저전위부와 상기 미리 대전한 「－650V」를 유지한 고전위부로 이루어지는 정전잠재화상이 형성된다.

다른 쪽의 현상유니트(2)는 토너호퍼를 겸하는 바구니체(10)를 구비하고, 그 바구니체(10)의 내측 상부에 크리너(4)로부터 폐토너송출파이프(9)를 통해서 송출되는 폐토너를 회수하는 토너회수자루(11)가 부착되며, 하부 개구에는 현상롤러(12)를 감광체드럼(3)에 누름 접합시키면서 계속 회전 가능하게 유지하고 있다. 바구니체(10)의 내부 거의 전체에 비자성의 토너(13)가 수용되고, 이 토너(13)에 매몰하도록 토너교반부재(14)가 배치 설치되며 최하부에 스펀지체로 이루어지는 공급롤러(15)가 현상롤러(12)에 누름 접합하여 배치되어 있다. 현상롤러(12)에는 그 경사진 오른쪽 위 둘레면에 누름 접합하여 판 스프링상의 독터블레이드(16)가 배치 설치되고, 하부 둘레면에 맞닿아 절연성의 필름상의 현상부 스쿠우핑 시트(17)가 배치 설치되어 있다. 독터블레이드(16)의 양측부에는 바구니체(10) 개구부의 내부와 외부를 격절하여 토너(13)의 누출을 방지하기 위한 시일부재(18a)가 배치 설치되고, 현상롤러(12)의 양측부 내측에도 똑같이 다른 시일부재(18b)가 배치 설치되어 있다.

상기의 도 7b에 오른쪽에서 왼쪽으로 병렬하여 나타낸 각 부재는 순차 도 7c에 나타내는 바와 같이 바구니체(10)에 맞붙여져 누름판(19)에 의해 아래쪽이 고정된 후 마지막에 현상롤러(12)가 화살표(D)로 나타내는 바와 같이 롤러지지부(20)에 삽입되어 축받이에 지지된다.

이 롤러지지부(20)에 현상롤러(12)가 삽입되어 축받이에 지지되어서 위치 고정됐을 때, 이 현상롤러(12)에 눌려서 한쪽의 시일부재(18b)가 현상롤러(12)에 밀착하고, 똑같이 현상롤러(12)에 눌려서 독터블레이드(16)가 소정의 량만 휨으로써 이 독터블레이드(16)에 다른 쪽의 시일부재(18a)가 밀착하여 토너를 시일하도록 되어 있다. 또한 화상형성유니트의 각 부재 중에서 감광체드럼(3)이 가장 폭이 길고, 현상롤러(12)는 감광체드럼(3)보다도 짧으며 양단의 시일부재(18a) 폭을 공제한 중앙부가 유효현상영역폭으로 된다. 또 도 7a에 나타낸 크리너(4)의 크리너 스쿠우핑 시트(7) 및 스크래칭블레이드(8)의 폭은 감광체드럼(3)의 폭보다도 짧고, 현상롤러(12)의 폭보다도 길게 설정되어 있다.

이 구성에 있어서 도 7a에 나타내는 현상유니트(2)의 토너교반부재(14)는 회전하면서 토너(13)를 교반하여 그 토너(13)를 아래쪽의 공급롤러(15)에 보낸다. 공급롤러(15)는 바이어스전원에 의해 예를 들면 「－500V」의 공급바이어스를 인가하여 도면의 화살표(C)로 나타내는 바와 같이 반시계 회전방향으로 회전하면서 스펀지체의 표면을 현상롤러(12)에 누름 접합하여 토너(13)를 문지르도록 하여 현상롤러(12)의 둘레면에 공급한다. 현상롤러(12)는 바이어스전원에 의해 예를 들면 「－250V」의 현상바이어스를 인가하여 도면의 화살표(B)로 나타내는 바와 같이 반시계 회전방향으로 회전한다. 그 회전방향 둘레면에 적절한 힘으로 누름 접합하는 독터블레이드(16)는 약한 마이너스전위의 마찰전하를 토너(13)에 부여하여 현상롤러(12)에의 부착성을 조성하는 동시에 그 부착층을 일정의 두께로 규정한다. 현상롤러(12)는 그 토너층을 감광체드럼(3)과의 대향부(현상부)에 회전 반송한다.

그 현상롤러(12)와 드럼유니트(1)의 감광체드럼(3)과의 대향부에서는 상기 「－70V」의 정전잠재화상의 저전위부와 현상롤러(12)의 사이에 「－180V」의 전위차가 형성되고, 이에 따라 정전잠재화상의 저전위부는 현상롤러(12)에 대해서 상대적으로 플러스극성의 전위를 형성한다. 이 전위차에 의한 전계에 의해 마이너스극성에 대전하고 있는 비자성의 토너(13)가 감광체드럼(13)의 플러스극성의 정전잠재화상 저전위부로 이전하여 토너화상을 형성(반전현상)한다. 감광체드럼(3) 둘레면상에 현상된 토너화상은 감광체드럼(3)의 회전에 동반되어 드럼하단으로 반송된다. 감광체드럼(3)의 하단에는 도면의 오른쪽에서 왼쪽으로 반송되는 도시하지 않는 용지가 맞닿아 있다. 감광체드럼(3) 둘레면 상의 상기 토너화상은 용지면에 전사되어 정착장치에 의해 열정착된다.

용지에의 전사가 끝난 감광체드럼(3) 둘레면 상에는 조금이면서 전사되지 않은 토너가 잔류하고 있다. 이 잔류토너는 크리너 스쿠우핑 시트(7)를 통과하여 크리너(4)내로 들어가 스크래칭블레이드(8)에 의해 감광체드럼(3)으로부터 긁혀 떨어진다. 이 긁혀 떨어진 토너가 외부로 누출되지 않도록 크리너 스쿠우핑 시트(7)가 시일하고 있다.

이와 같은 종래의 화상형성유니트의 현상장치(현상유니트)에 있어서 예를 들면 입체화상을 현상했을 때에 현상롤러의 첫 번째 회전에 상당하는 부분과 두 번 째 회전이후 부분의 화상농도가 다르게 용지 1장의 화상에 농담의 단차가 나타난다는 현상이 자주 발생한다. 이 농도단차현상은 한 번 현상된 토너층과 현상되지 않은 토너층의 토너 밀도 차에 의해 발생하는 것이다. 즉 현상롤러(12)의 회전에 의해 공급롤러(15)로부터 복수회의 토너(13)공급을 받아 독터블레이드(16)에 의해 복수회 마찰대전된 현상롤러(12) 상의 토너층은 토너밀도가 높게 되어있다. 이 토너층이 현상에 의해 감광체드럼(3)으로 전이한 후의 현상롤러(12) 상에는 토너(13)는 거의 존재하지 않는다. 이 토너(13)가 거의 존재하지 않는 현상롤러(12) 상에 공급롤러(15)로부터 한 번의 공급과 독터블레이드(16)에 의한 한 번의 마찰대전으로 형성되는 토너층은 상기 복수회의 공급과 복수회의 마찰대전으로 형성된 토너층과 비교해서 토너밀도가 낮다. 이 때문에 상기한 농도단차현상(이하 현상메모리라 한다)이 발생한다.

이 문제를 해결하기 위해서는 감광체드럼(3)에 대향하는 현상부로부터 바구니체(10) 내로 되돌아오는 현상롤러(12)의 둘레면으로부터 부착토너를 일단 스크래칭하고 나서 재차 토너(13)를 공급하도록 하면 항상 한 번의 공급과 한 번의 마찰대전에 의한 토너층이 형성되는 것으로 되어 현상메모리의 발현은 해소될 것이다. 공급롤러(15)가 도 7a에 나타내는 바와 같이 현상롤러(12)와의 누름 접합부에서 현상롤러(12)의 둘레면 회전방향과 반대방향으로 둘레면이 회전하여 현상롤러(12)에 접찰하고 있는 것은 상기한 부착토너의 스크래칭도 겸하고 있기 때문이다.

그러나 이와 같은 종래의 화상형성유니트 구성에서는 상기의 현상메모리 문제는 좀처럼 해결되지 않았었다. 이 때문에 현상롤러(12)의 둘레면에 접찰하는 전용의 스크래칭부재를 설치하는 예도 알려져 있다. 그러나 그와 같은 구성부재의 추가는 장치의 대형화를 초래하여 바람직하지 않다. 게다가 상기 스크래칭으로 토너를 제거하는데는 접찰력을 더욱 강하게 할 필요가 있고, 접찰력을 강하게 하는데는 스크래칭부재의 현상롤러에의 눌러 내림력을 올리지 않으면 안 된다. 눌러 내림력을 올리면 현상롤러의 회전저항이 크게되기 때문에 그 구동력을 강하게 하지 않으면 안 된다. 그리고 구동력을 강하게 하는데는 대형의 모터와 튼튼한 구동전달계가 필요하게 된다. 그러면 장치전체가 점점 대형화하는 동시에 코스트가 상승한다는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기 사정하에서 이루어지고, 본 발명의 목적은 간단한 구성으로 현상메모리의 발생이 없는 안정한 현상농도를 유지할 수 있는 현상장치 및 그것을 구비하는 화상형성유니트와 화상형성장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 해결하기 위해서 본 발명에 따른 현상장치는 정전잠재화상이 형성되는 상가짐체에 대향하기 위해 개구부를 갖고, 비자성 일성분 토너를 수납하는 현상호퍼와, 둘레면의 일부가 상기 개구부로부터 노출하여 상기 상가짐체와 현상부를 형성하기 위해 상기 개구부에 대응하여 설치되고, 상기 비자성 일성분 토너를 상기 상가짐체의 정전잠재화상에 부여하여 현상하기 위해 상기 토너를 표면에 유지하여 반송하는 현상롤러와, 상기 현상부보다도 상기 현상롤러의 반송방향 상류측의 상기 개구부 근처에 배치 설치되어 반송되는 토너를 상기 현상롤러 상에 박층상으로 형성하기 위해 규제하는 독터블레이드와, 상기 현상호퍼 내에 배치 설치되어 상기 독터블레이드보다도 상기 현상롤러의 반송방향 상류측에서 상기 현상롤러에 누름 접합하는 토너공급롤러와, 상기 현상부보다도 상기 현상롤러의 반송방향 하류측의 상기 개구부 근처에 배치 설치되어 상기 현상롤러에 가볍게 누름 접합하여 상기 정전잠재화상에 부여되지 않았던 토너가 상기 현상롤러와 상기 개구부의 극간을 통해서 상기 현상호퍼 내로 되돌아가는 것을 허용하는 동시에 상기 극간을 통해서 상기 현상호퍼 내의 토너가 유출하는 것을 규제하는 도전성규제시트부재와, 상기 토너의 대전극성과 동일극성의 바이어스전압을 상기 현상롤러에 인가하는 바이어스전압인가수단과, 상기 현상호퍼 내로 되돌아가려고 하는 토너의 상기 현상롤러에 대한 부착력을 약하게 하도록 상기 도전성규제시트부재에 0볼트의 전압 값으로부터 상기 현상롤러에 인가되는 현상바이어스전압 값 사이의 시트바이어스전압을 인가하여 상기 도전성규제시트부재와 상기 현상롤러 사이에 전위차를 발생시키는 도전성규제시트바이어스수단을 구비하여 구성된다. 그리고 상기한 바와 같이 구성된 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 현상장치에서는 상기 도전성규제시트바이어스수단이 상기 토너의 마찰대전량에 의거하여 상기 도전성규제시트부재에 인가하는 시트바이어스전압 값을 다르게 하여 설정하도록 구성되고, 또 그 시트바이어스전압 값은 상기 토너의 마찰대전량이 큰 것일수록 상기 현상바이어스전압 값과의 차가 크게 설정되며, 상기 토너의 마찰대전량이 작은 것일수록 상기 현상바이어스전압 값과의 차가 작게 설정되는 구성이다.

또 상기한 바와 같이 구성된 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 현상장치에서는 상기 현상장치의 사용정도를 검출하는 검출수단과, 해당 검출수단의 검출결과에 의거하여 상기 사용정도의 증대에 따라서 상기 도전성규제시트부재에 인가되는 시트바이어스전압 값을 상기 현상바이어스전압 값에 가깝게 하기 위해 가변하는 시트바이어스전압제어수단을 또한 구비한다. 한편 상기 현상롤러는 상기 상가짐체와 누름 접합하여 상기 현상부를 형성하는 것이고, 상기 바이어스전압인가수단은 상기 토너의 대전극성과 동일극성의 공급바이어스전압을 상기 토너공급롤러에 또한 인가하는 구성이다.

상기한 본 발명의 목적을 해결하기 위해서 본 발명에 따른 화상형성유니트는 정전잠재화상이 형성되는 상가짐체에 대향하기 위해 개구부를 갖고, 비자성 일성분 토너를 수납하는 현상호퍼와, 둘레면의 일부가 상기 개구부로부터 노출하여 상기 상가짐체와 현상부를 형성하기 위해 상기 개구부에 대응하여 설치되고, 상기 비자성 일성분 토너를 상기 상가짐체의 정전잠재화상에 부여하여 현상하기 위해 상기 토너를 표면에 유지하여 반송하는 현상롤러와, 상기 현상부보다도 상기 현상롤러의 반송방향 상류측의 상기 개구부 근처에 배치 설치되어 반송되는 토너를 상기 현상롤러 상에 박층상으로 형성하기 위해 규제하는 독터블레이드와, 상기 현상호퍼 내에 배치 설치되어 상기 독터블레이드보다도 상기 현상롤러의 반송방향 상류측에서 상기 현상롤러에 누름 접합하는 토너공급롤러와, 상기 현상부보다도 상기 현상롤러의 반송방향 하류측의 상기 개구부 근처에 배치 설치되어 상기 현상롤러에 가볍게 누름 접합하여 상기 정전잠재화상에 부여되지 않았던 토너가 상기 현상롤러와 상기 개구부의 극간을 통해서 상기 현상호퍼 내로 되돌아가는 것을 허용하는 동시에 상기 극간을 통해서 상기 현상호퍼 내의 토너가 유출하는 것을 규제하는 도전성규제시트부재와, 상기 화상형성장치에 장착됐을 때에 상기 도전성규제시트부재를 상기 화상형성장치에 설치된 도전성규제시트바이어스수단과 전기 접속시키는 전극부재를 구비하여 이루어진다. 또 상기한 바와 같이 구성된 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 화상형성유니트는 상가짐체를 구비하는 상가짐체유니트와 합체하여 상기 화상형성장치에 대해서 부착 이탈 자유로운 현상기유니트로 이루어지고, 또한 상기 현상롤러가 상기 상가짐체와 누름 접합하여 상기 현상부를 형성하는 구성이다. 또 상기한 바와 같이 구성된 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 화상형성유니트가 부착 이탈 자유롭게되는 화상형성장치는 상기 도전성규제시트바이어스수단이 상기 현상호퍼 내로 되돌아가려고 하는 토너의 상기 현상롤러에 대한 부착력을 약하게 하도록 상기 도전성규제시트부재에 0볼트의 전압 값으로부터 상기 현상롤러에 인가되는 현상바이어스전압 값 사이의 시트바이어스전압을 인가하여 상기 도전성규제시트부재와 상기 현상롤러 사이에 전위차를 발생시키는 구성이다.

상기한 본 발명의 목적을 해결하기 위해서 본 발명에 따른 컬러화상형성장치는 정전잠재화상이 형성되는 상가짐체에 대향하기 위해 개구부를 갖고, 비자성 일성분 토너를 수납하는 현상호퍼와, 둘레면의 일부가 상기 개구부로부터 노출하여 상기 상가짐체와 현상부를 형성하기 위해 상기 개구부에 대응하여 설치되고, 상기 비자성 일성분 토너를 상기 상가짐체의 정전잠재화상에 부여하여 현상하기 위해 상기 토너를 표면에 유지하여 반송하는 현상롤러와, 상기 현상부보다도 상기 현상롤러의 반송방향 상류측의 상기 개구부 근처에 배치 설치되어 반송되는 토너를 상기 현상롤러 상에 박층상으로 형성하기 위해 규제하는 독터블레이드와, 상기 현상호퍼 내에 배치 설치되어 상기 독터블레이드보다도 상기 현상롤러의 반송방향 상류측에서 상기 현상롤러에 누름 접합하는 토너공급롤러와, 상기 현상부보다도 상기 현상롤러의 반송방향 하류측의 상기 개구부 근처에 배치 설치되어 상기 현상롤러에 가볍게 누름 접합하여 상기 정전잠재화상에 부여되지 않았던 토너가 상기 현상롤러와 상기 개구부의 극간을 통해서 상기 현상호퍼 내로 되돌아가는 것을 허용하는 동시에 상기 극간을 통해서 상기 현상호퍼 내의 토너가 유출하는 것을 규제하는 도전성규제시트부재와, 상기 토너의 대전극성과 동일극성의 바이어스전압을 상기 현상롤러에 인가하는 바이어스전압인가수단과, 상기 현상호퍼 내로 되돌아가려고 하는 토너의 상기 현상롤러에 대한 부착력을 약하게 하도록 상기 도전성규제시트부재에 0볼트의 전압 값으로부터 상기 현상롤러에 인가되는 현상바이어스전압 값 사이의 시트바이어스전압을 인가하여 상기 도전성규제시트부재와 상기 현상롤러 사이에 전위차를 발생시키는 도전성규제시트바이어스수단을 구비한 현상장치를 복수개 구비하여 이루어지고, 상기 각각의 도전성규제시트 바이어스수단이 상기 각각의 현상장치에 사용되는 토너의 대전성에 따라서 상기 도전성규제시트부재에 인가되는 시트바이어스전압 값을 다르게 하여 구성된다.

본 발명의 상기한 일면 및 다른 특징은 첨부도면을 참조하여 이하의 상세한 기재에 의해 설명된다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 컬러화상형성장치의 내부구성을 모식적으로 나타내는 측단면도.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 컬러화상형성장치 현상기의 주요부를 모식적으로 나타내는 측단면도.

도 3a, 도 3b는 마찰대전성이 다른 복수 종류의 토너를 준비하여 토너의 마찰대전성과 현상메모리의 관계를 조사한 결과를 나타내는 도표.

도 4a, 도 4b는 도 3a, 도 3b의 도표에서 얻어진 평가 값의 분포를 나타내는 그래프.

도 5는 도 4a, 도 4b의 평가분포도로부터 얻어지는 현상부 스쿠우핑 시트 바이어스전압과 현상메모리 및 토너반송성의 관계를 나타내는 특성도.

도 6은 동일의 수지를 이용하고 동일의 대전제어제를 이용해서 토너의 입자지름을 8. 5㎛로 조정하여 작성한 마젠타, 시안, 노랑 및 검정 토너의 마찰대전량의 측정결과를 나타내는 도표.

도 7a는 종래 화상형성유니트의 측단면도.

도 7b는 종래 화상형성유니트에 부유니트로서 맞붙여져 있는 현상유니트(현상장치)의 주요부 분해사시도.

도 7c는 종래 현상유니트의 조립상태도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 드럼유니트 2: 현상유니트

3: 감광체드럼 4: 크리너

5: 대전롤러 6: 기록헤드걸어맞춤홈

7: 스쿠우핑 시트 8: 스크래칭블레이드

9: 폐토너송출파이프 10: 바구니체

11: 토너회수자루 12:현상롤러

13: 토너 ` 14: 토너교반부재

15: 공급롤러 16: 독터블레이드

17: 현상부 스쿠우핑 시트 18a, 18b: 시일부재

19: 누름판 20: 롤러지지부

30: 컬러화상형성장치(본체장치) 31: 개폐트레이

32: 용지카세트 33: 위 덮개

34: 배지트레이 35: 벨트(용지반송벨트)

36: 구동롤러 37: 종동롤러

38(38a, 38b, 38c, 38d): 감광체드럼

41: 크리너 42: 초기화대전롤러

43: 기입헤드 44: 현상기

45: 현상롤러 46: 지지부재

47: 흡착롤러 48: 대기롤러쌍

49: 급지안내로 51: 급송롤러쌍

52: 급지롤러 53: 정착기

54: 배지롤러쌍 55: 전환레버

56: 배출로 57: 배지롤러쌍

58: 전장부 61: 바구니체

62: 비자성의 토너 63: 토너교반부재

64: 공급롤러 65: 독터블레이드

66: 현상부 스쿠우핑 시트 67: 시일부재

68, 69, 71: 바이어스전원

이하 본 발명의 한 실시예를 첨부도면을 참조하면서 설명한다.

도 1에는 본 발명의 한 실시예에 따른 컬러화상형성장치의 내부구성이 모식적으로 나타내어져 있다. 우선 동일도면을 이용하여 전체구성을 설명한다. 동일도면에 나타내는 바와 같이 이 컬러화상형성장치(본체장치)(30)는 그 후면(도면의 왼쪽)에 개폐트레이(31)를 구비하고, 하부에는 본체장치앞쪽(도면의 오른쪽)으로부터 부착 이탈 자유로운 용지카세트(32)를 구비하고 있다. 용지카세트(32)에는 다수장의 용지가 재치· 수용되어 있다. 또 본체장치(30)의 상면에 위 덮개(33)를 구비하고 있다. 위 덮개(33)의 앞부분 옆쪽에는 도면에서는 보이지 않는데 전원스위치, 액정표시장치, 복수의 입력키 등이 배치 설치되어 있다. 위 덮개(33)는 그 뒷부분이 본체장치(30)의 뒷부분 상면과 함께 배지트레이(34)를 형성하고 있다.

본체장치(30)의 내부에는 대략 중앙에 편평한 루프상의 용지반송벨트(이하 단지 벨트로 한다)(35)가 앞뒤로 연재(延在)하여 배치되어 그 루프 수평방향의 양단부를 구동롤러(36)와 종동롤러(37)에 유지되어 있다. 이 벨트(35)는 구동롤러(36)에 의해 구동되어 도면의 화살표(R)로 나타내는 반시계 회전방향으로 순환 이동한다. 이 벨트(35)의 위 순환부에 4개의 감광체드럼(38(38a, 38b, 38c, 38d))이 용지반송방향(도면의 오른쪽에서 왼쪽방향)에 다단식으로 병설되어 있다.

이들의 감광체드럼(38)을 각각 둘러싸도록 하여(이하 대표적으로 감광체드럼(38d)의 주위장치에 대해서만 부호를 붙여서 나타낸다) 크리너(41), 초기화대전롤러(42), 기입헤드(43) 및 현상기(44)가 배치되어 있다. 또 접촉형의 시트전사기(39)가 벨트(35)를 통해서 감광체드럼(38)에 누름 접합하여 전사부를 형성하고 있다.

현상기(현상호퍼)(44)는 그 하부 개구부에 회전 가능하게 지지하는 현상롤러(45)를 감광체드럼(38) 둘레면에 맞닿게 하여 현상부를 형성하고 있다. 기입헤드(43)는 위 덮개(33)의 이면에 지지부재(46)를 통해서 배치 설치되어 있고, 위 덮개(33)의 개폐에 동반되어 원호를 그리며 승강하고, 위 덮개(33)의 닫힘에 의해 강하하여 초기화대전롤러(42)와 현상롤러(45) 사이에 위치 결정되어 기록부를 형성하고 있다.

벨트(35)의 위 순환부 상류측 단부에는 흡착롤러(47)가 벨트(35)를 통해서 종동롤러(37)에 누름 접합하고, 여기에 용지반입부를 형성하고 있다. 흡착롤러(47)는 용지반입부로 반입되어 오는 용지에 흡착바이어스를 인가하면서 벨트(35)에 눌러 내려서 벨트(35)에 용지를 정전적으로 흡착시킨다.

상기 용지반송방향 최상류의 감광체드럼(38a)에 대응하는 현상기(44)에서 최하류의 감광체드럼(38d)에 대응하는 현상기(44)까지 각 현상기(44)에는 감법혼색의 3원색인 M(마젠타), C(시안), Y(노랑)의 각 컬러토너 및 문자나 화상의 검정색부 인자에 전용되는 Bk(검정) 토너가 각각 수용되어 있다.

4개의 현상장치(44) 각각은 컬러화상형성장치(30)의 본체 하우징 속의 반송벨트(35)의 정보연출부의 상면에 다른 소정의 위치에 부착 이탈 자유롭게 배치되어 있어 본체 하우징의 위 덮개(33)가 수직개방위치에 배치된 때에 소정의 위치로부터 제거할 수가 있다.

벨트(35)보다 한층 반송방향 상류측(도면의 오른쪽)에는 대기롤러쌍(48), 그리고 아래쪽에 급지안내로(49)가 배치되고, 그 급지안내로(49)의 하단부에는 급송롤러쌍(51)이 배치 설치되어 있다. 급송롤러쌍(51)의 상류(아래쪽)에 상기한 용지카세트(32)의 급지단이 위치하고 있다. 용지카세트(32)의 급지단 위쪽에 급지롤러(52)가 배치 설치되어 있다. 급지롤러(52)는 일회전마다에 용지카세트(32)에 수용되어 있는 최상부의 용지 1장을 꺼내어 급송롤러쌍(51)에 급지한다.

한편 벨트(35)보다도 용지반송방향 하류(도면의 왼쪽)에는 정착기(53), 배지롤러쌍(54), 전환레버(55)가 설치된다. 정착기(53)는 단열성의 바구니체 내에 맞붙여진 누름 접합롤러, 정착롤러, 발열롤러, 용지분리발톱, 둘레면청소기, 오일도포부재, 서미스터 등으로 구성되어 용지 상에 전사된 토너화상을 지면에 열정착시킨다.

전환레버(55)는 동일도면에 나타내는 바와 같이 아래의 위치에 있을 때는 위쪽의 배출로(56) 및 배지롤러쌍(57)을 통해서 배지트레이(34)에 용지를 안내한다. 한편, 위에 회전이동하고 있을 때는 본체장치후면에 열리는 개폐트레이(31)에 용지를 안내한다.

벨트(35)와 용지카세트(32) 사이에는 회로기판을 장착 가능한 전장부(58)가 배치 설치되고, 그 회로기판에는 복수의 전자부품으로 이루어지는 제어장치가 탑재되어 있다.

제어장치는 컨트롤러부와 엔진부로 이루어지고, 컨트롤러부는 CPU(중앙연산처리장치), ROM(판독전용메모리), EEPROM(재기입 가능한 판독용 메모리), 프레임메모리, 화상데이터전송회로 등을 구비하여 호스트 컴퓨터 등으로부터 입력되는 인쇄데이터를 해석해서 인자용 데이터를 작성하여 엔진부에 전송한다.

엔진부는 CPU 나 ROM 등을 구비하여 입력측에는 컨트롤러부로부터의 데이터나 지령신호, 온도센서의 출력, 용지검지센서의 출력 등이 입력되고, 출력측에는 도시하지 않는 모터를 구동하는 모터드라이버, 그 모터의 구동을 각 부에 전달하는 구동계를 전환하는 클러치드라이버, 기입헤드(43)를 상기 인자용 데이터에 의거하여 구동하는 인자드라이버, 초기화대전롤러(42), 현상롤러(45), 전사기, 흡착롤러(47), 후술하는 토너공급롤러, 독터블레이드, 현상부 수쿠우핑 시트 등에 소정의 바이어스전압을 공급하는 바이어스전원드라이버 등이 접속되어 있다. 엔진부는 컨트롤러부로부터의 데이터나 지령신호, 온도센서의 출력, 용지검출센서의 출력 등에 의거하여 각 부를 구동 제어한다.

이하 이 컬러화상형성장치(30)의 기본적인 동작을 설명한다. 우선 전원이 투입되어 사용하는 용지의 재질, 장수, 인자모드, 그 외의 지정이 키입력 또는 접속하는 호스트 기기로부터의 신호로서 입력되면 도시하지 않는 구동기구에 의해 급지롤러(52)가 일회전하여 급지카세트(32)에 재치 수용되어 있는 용지를 급송롤러쌍(51)을 통해서 대기롤러쌍(48)에 급송한다. 대기롤러쌍(48)은 회전을 일시 정지하여 한 쌍의 롤러로 형성되는 끼움부에 용지선단을 맞닿게 한 상태에서 반송타이밍을 대기한다.

계속해서 구동롤러(36)가 반시계 회전방향으로 회전하며 종동롤러(37)가 종동하여 똑같이 반시계 회전방향으로 회전한다. 이에 따라 벨트(35)는 위 순환부가 4개의 감광체드럼(38)에 맞닿아 전체가 반시계 회전방향에 순환 이동한다.

이와 함께 각 현상기(44) 및 감광체드럼(38)이 인자타이밍에 맞추어 순차 구동된다. 감광체드럼(38)은 시계 회전방향으로 회전하고, 초기화대전롤러(42)는 감광체드럼(38) 둘레면에 똑같은 고마이너스전하를 부여하고, 기입헤드(43)는 그 감광체드럼(38) 둘레면에 화상신호에 따라서 노광을 실시하여 저전위부를 형성한다. 이에 따라 상기 초기화에 의한 고마이너스전위부와 노광에 의한 저마이너스전위부로 이루어지는 정전잠재화상이 형성된다. 현상기(44)의 현상롤러(45)는 그 정전잠재화상의 저전위부에 토너를 전이시켜서 감광체드럼(38) 둘레면 상에 토너화상을 형성(반전현상)한다.

최상류의 감광체드럼(38a) 둘레면 상의 토너화상의 선단이 벨트(35)와의 대향점에 회전 반송되어 오는 타이밍으로 그 대향점에 용지의 인자개시위치가 일치하도록 대기롤러쌍(48)이 회전을 개시하여 용지를 용지반입부에 급송한다.

종동롤러(37)와 흡착롤러(47)는 급송된 용지를 벨트(35)와 함께 끼워서 반송한다. 용지는 벨트(35)에 흡착되어 감광체드럼(38a)과 전사기에 의해 형성되어 있는 최초의 전사부에 반송된다.

전사기는 전사바이어스전원으로부터 출력되는 전사전류를 벨트(35)를 통해서 용지에 인가한다. 이 전사기로부터 인가되는 전사전류에 의해 감광체드럼(38a) 상의 M(마젠타)의 토너화상이 용지에 전사된다. 계속해서 감광체드럼(38b)과 전사기에 의해 형성되어 있는 상류로부터 2번째의 전사부에 있어서 C(시안)의 토너화상이 전사되고, 또한 감광체드럼(38c)과 전사기에 의해 형성되어 있는 상류로부터 3번째의 전사부에서 Y(노랑)의 토너화상이 전사된다. 그리고 감광체드럼(38d)과 전사기에 의해 형성되어 있는 최하류의 전사부에서 Bk(검정)의 토너화상이 순차 전사된다.

이렇게 하여 4색의 토너화상이 전사된 용지는 벨트(35)로부터 분리하여 정착기(53)에 반입된다. 정착기(53)는 토너화상을 용지에 열정착시킨다. 이 화상정착 후 용지는 배지롤러쌍(54)에 의해 후면의 개폐트레이(21) 상에 토너화상을 위로하여 또는 상부의 배지트레이(34) 상에 토너화상을 아래로 하여 배출된다.

이와 같이 동작하는 본 발명의 한 실시예에 따른 컬러화상형성장치(30)에 있어서 상기의 현상기(44)는 감광체드럼(38) 상에 안정한 토너화상을 형성하기 위해서 이하와 같은 구성으로 되어 있다.

도 2는 상기 현상기(44)의 주요부를 모식적으로 나타내는 측단면도이다. 동일도면에 나타내는 현상기(44)는 본 발명 독자의 세부구조를 제외하고는 기본적인 구조는 도 7a∼7c에 나타낸 것과 대략 똑같다. 즉 현상기(44)는 컬러화상형성장치(30)에 부착 이탈 자유로우며 드럼유니트로 1개의 화상형성유니트를 구성하는 현상유니트로 되어 있고, 토너호퍼를 겸하는 바구니체(61)를 구비, 그 바구니체(61)의 하부 개구에 도전성고무롤러로 이루어지는 현상롤러(45)를 회전 가능하게 유지하며, 바구니체(61)의 내부에는 비자성의 토너(62)를 수용하여 이 토너(62)에 매몰하도록 배치 설치된 토너교반부재(63)를 구비하고 있다. 또 최하부에 스펀지체로 이루어지는 공급롤러(64)가 현상롤러(45)에 누름 접합하여 배치되어 있다. 현상롤러(45)에는 그 경사진 오른쪽 위 둘레면에 누름 접합하여 금속제의 판 스프링상의 독터블레이드(65)가 배치 설치되고, 하부 둘레면에 맞닿아 현상부 스쿠우핑 시트(도전성규제시트)(66)가 배치 설치되어 있다. 이 현상부 스쿠우핑 시트(66)에는 바이어스전원(71)을 포함하는 후술하는 도전성규제시트바이어스수단이 설치되어 있다. 독터블레이드(65)의 양측부에는 바구니체(61) 개구부의 내부와 외부를 격절하여 토너(62)의 누출을 방지하기 위한 시일부재(67)가 배치 설치되어 있다.

그런데 감광체드럼(38)에의 현상을 끝내고 현상롤러(45) 둘레면 상에 남아있는 비현상부분의 토너(62)를 현상메모리의 해소를 위해 바구니체(61) 내에서 긁어 떨어뜨리기 위해 필요하게 되는 공급롤러(64)의 접찰력은 토너(62)의 현상롤러(45)에의 부착력에 따라 다르다. 즉 부착력이 강한 토너에 대해서는 강한 접찰력을 필요로 하는데, 부착력이 약한 토너에 대해서는 약한 접찰력으로 족하다. 이 토너(62)의 현상롤러(45)에의 부착력은 대략 토너(62)의 대전능력에 의해 결정된다고 해도 좋다. 즉 마찰대전량이 작은 것일수록 부착력이 약하고 따라서 현상롤러(45)로부터 긁어 떨어뜨리기 쉽다.

그러나 토너(62)의 마찰대전량은 현상 시에 발생하여 지장이 되는 비화상부분에의 부착현상(이하 감광체흐림이라 한다)과 밀접한 관계를 가지고 있고, 마찰대전량이 적은 토너일수록 감광체흐림을 발생시키기 쉽다. 따라서 이와 같은 감광체흐림을 발생시키지 않기 위해서는 토너(62)의 마찰대전량을 높게 할 필요가 있다. 그리고 토너(62)의 마찰대전량을 높게하면 현상롤러(45)에의 부착력이 증가하기 때문에 공급롤러(64)에 강한 접찰력을 부여할 필요가 발생하여 온다.

이와 같은 강한 접찰력으로 장시간의 회전을 반복하면 토너의 대전능력 저하나 유동성의 저하 등 토너특성의 열화를 일으켜서 바람직하지 않다. 예를 들면 마찰대전량이 저하하면 상기한 감광체흐림이 발생하고, 유동성이 저하하면 망점(dot)인쇄의 현상결락이 발생한다.

이와 같은 문제를 품고 있는 현상기(44)에 있어서, 본 발명의 한 실시예에 있어서는 우선 현상롤러(45)를 코어금속과 이 코어금속을 둘러싸는 원통상의 반도전성(10⁶Ω㎝)의 우레탄고무로 형성하고, 코어금속에는 「－250V」의 현상바이어스를 바이어스전원(68)으로부터 인가한다. 또 공급롤러(64)를 코어금속과 이 코어금속을 둘러싸는 원통상의 반도전성(10⁶Ω㎝)의 우레탄스펀지로 구성하고, 코어금속에는 「－500V」의 공급바이어스를 바이어스전원(69)으로부터 인가한다. 또한 독터블레이드(65)를 탄성금속판으로 형성하고 이 독터블레이드(65)에도 상기 바이어스전원(69)으로부터 「－500V」의 독터바이어스를 인가한다. 그리고 공급롤러(64)의 상류측에 위치하는 현상부 스쿠우핑 시트(66)를 도전성부재(10³Ω㎝)로 구성하여 여기에 0V(0볼트)에서 현상롤러(45)의 현상바이어스전압까지의 범위의 시트바이어스전압을 바이어스전원(71)에 의해 인가하도록 하고 있다.

이와 같이 현상부 스쿠우핑 시트(66)를 도전성부재로 구성하여 여기에 0V에서 현상롤러(45)의 현상바이어스전압까지의 범위의 시트바이어스전압을 인가하는 것은 본 발명에 있어서의 신규 연구의 하나이고, 현상롤러(45) 상에 부착하는 토너(62)의 전하를 감소시키는 목적으로 실시되고 있는 것이다. 이에 따라 공급롤러(64)에 의한 약한 접찰력에 의해서도 용이하게 현상롤러(45) 상에 부착하여 되돌아온 비현상부분의 토너를 스크래칭할 수 있도록 하고 있다.

바이어스공급수단(68, 69, 71)이 컬러화상형성장치(30)의 본체하우징 속에서 4개의 현상장치(44)와는 독립하여 설치되어 있어 4개의 현상장치(44) 각각이 상기 소정의 위치에 배치됐을 때에 현상롤러(45)의 코어금속, 토너공급롤러(64)의 코어금속, 독터블레이드(65), 스쿠우핑 시트(71)와 부착 이탈 자유롭게 전기적으로 접속되고, 이 전기적인 접속은 4개의 현상장치(44) 각각이 상기 소정의 위치로부터 제거됐을 때에 차단된다.

또한 도 2에 있어서는 편의상 상기 현상롤러(45)에의 현상바이어스전압의 인가를 바이어스전원(68)에 의해 실시하고, 상기 현상부 스쿠우핑 시트(66)에의 시트바이어스전압의 인가를 바이어스전원(71)에 의해 개별로 실시하는 예로 설명하고 있는데, 전원은 이와 같이 개별로 설치할 필요는 없다. 즉 본 발명에 있어서의 실제의 현상유니트 구성에서는 예를 들면 유니트 내에 저항소자를 포함하는 분압회로를 구비하고, 장치본체의 공통바이어스전원에 의해 현상롤러(45)와 현상부 스쿠우핑 시트(66)의 각각에 분압된 바이어스전압을 인가하도록 하고 있다.

도 3a는 마찰대전성이 다른 복수 종류의 토너를 준비하여 토너의 마찰대전성과 현상메모리의 관계를 조사한 결과를 나타내는 도표이다. 도 3b는 현상메모리의 발생상태를 나타내는 것으로 좌단종렬에 7종류의 토너(62)의 마찰대전량을 나타내고, 상단횡행에 현상부 스쿠우핑 시트(66)에 가변하여 인가한 시트바이어스전압을 나타내고 있다(도 3a, 3b 중의 마찰대전량은 토너중량(g)당의 마이크로쿨롱으로서 나타내어 있다.). 이들에 대응하는 눈금란에 나타내는 「○」,「○_△」,「△」및「×」는 현상메모리 현상의 평가를 나타내고 있다. 「○」는 현상메모리 없음 즉 양호, 「○_△」는 약간 현상메모리가 있어도 사용상은 문제없음, 「△」는 현상메모리가 있어서 실용상 곤란하고, 그리고 「×」는 현상메모리가 강하여 좋지 않은(NG)것이다.

또 상기 토너의 마찰대전량의 측정은 이하의 방법에 의해 구했다. 우선 현상기(44)의 도전성의 현상부 스쿠우핑 시트(66)를 제거하고, 대신에 토너누출방지를 위해서 종래 이용되는 절연시트를 장착하여 바구니체(61)에 토너(62)를 채워 각 부(현상롤러(45)의 코어금속, 공급롤러(64)의 코어금속, 독터블레이드(65))에 바이어스전압을 인가한 상태에서 공운전을 실시하여 토너(62)를 마찰대전한다.

다음에 현상롤러(45)에 패러디 게이지를 접속한 상태에서 현상롤러(45) 상의 토너를 흡인하여 현상롤러(45)로부터 토너를 박리한다. 그리고 현상롤러(45) 상에 남은 전하를 측정한 값과 흡인된 토너의 량으로부터 토너의 마찰대전량을 구하도록 했다.

다음으로 현상메모리의 판정은 본 실시예에 있어서의 도전성의 현상부 스쿠우핑 시트(66)를 부착한 현상기(44)에 상기의 토너를 투입하고, 현상부 스쿠우핑 시트(66)에 인가하는 시트바이어스전압을 여러 가지 가변하면서 화상형성을 실시하여 눈으로 보는 것에 의해 도 3a에 나타내는 바와 같은 평가가 얻어진 것이다.

이것으로 보면 마찰대전량이 높은 토너일수록(좌단종렬에서 아래로 갈수록) 현상부 스쿠우핑 시트(66)의 마이너스극성의 시트바이어스전압을 낮출(마이너스대전토너의 전하를 감소시키기 위해 플러스측으로 하는 즉 「0V」방향으로 변화시킨다) 필요가 있고, 다른 한편 마찰대전량이 낮은 토너일수록(좌단종렬에서 위로 갈수록) 현상부 스쿠우핑 시트(66)의 시트바이어스전압을 낮추어도 낮추지 않아도 좋다(「－250V」대로도 좋고 「0V」방향으로 낮추어도 좋다)는 것이 판명된다.

그런데 상기 중에서 현상메모리는 발생하지 않는데 화상결손이 있는 즉 토너의 반송성에 문제가 발생하고 있는 것이 발견되었다. 그래서 상기와 똑같이 각 종 마찰대전량의 토너를 준비하여 현상부 스쿠우핑 시트(66)에 인가하는 시트바이어스전압을 여러 가지 가변하면서 화상형성을 실시하여 화상결손의 발생상태를 조사하는 것으로 했다.

도 3b는 그 결과로서 얻어진 토너의 마찰대전량과 화상결손(토너반송불량)의 관계를 나타내는 도표이다. 도 3b도 좌단종렬에 7종류의 토너(62)의 마찰대전량을 나타내고, 상단횡행에 현상부 스쿠우핑 시트(66)에 가변하여 인가한 시트바이어스전압을 나타내고 있다. 이들에 대응하는 눈금란에 나타내는 「○」및「×」는 화상결함의 평가를 나타내고 있다. 「○」는 화상결함 없음 즉 양호, 「×」는 화상결함 있음 즉 좋지 않은 것이다.

이것을 보면 상기와는 반대로 마찰대전량이 높은 토너일수록(좌단종렬에서 아래로 갈수록) 현상부 스쿠우핑 시트(66)의 시트바이어스전압을 낮추어도 낮추지 않아도 좋고(「－250V」대로도 좋고 「0V」방향으로 낮추어도 좋다), 다른 한편 마찰대전량이 낮은 토너일수록(좌단종렬에서 위로 갈수록) 현상부 스쿠우핑 시트(66)의 마이너스극성의 시트바이어스전압을 높일(「－250V」로 유지하는 또는 그 근처로 한다)필요가 있는 것이 판명된다.

도 4a, 4b는 상기의 도 3a, 3b의 도표에서 얻어진 평가 값(기호)의 분포를 나타내는 그래프이다. 도 4a, 4b는 종축에 현상부 스쿠우핑 시트(66)에 인가하는 시트바이어스전압을 나타내고, 횡축에 토너마찰대전량을 나타내고 있다. 도 4a에 나타내는 현상메모리에 대한 평가분포에서는 오른쪽 위 방향에 「×」의 평가가 집중하여 있고, 도 4b에 나타내는 토너반송성(화상결함)에 대한 평가에서는 왼쪽 아래 방향에 「×」의 평가가 집중하고 있다.

도 5는 상기 도 4a, 4b의 2개의 평가분포도로부터 얻어지는 현상부 스쿠우핑 시트 바이어스전압과 현상메모리 및 토너반송성의 관계를 나타내는 특성도이다. 동일도면에서 보는 바와 같이 토너마찰대전량과 현상부 스쿠우핑 시트 바이어스전압의 사이에는 현상메모리 발생회피와 토너반송성 확보의 양쪽을 만족시키는 도면의 「양호한 영역」으로 나타내는 어느 일정의 범위(도 4a, 4b에서 「×」의 평가가 집중한 영역을 제외한 부분)가 존재한다. 이 범위에 들어가도록 토너(62)의 마찰대전량에 따라서 현상부 스쿠우핑 시트(66)에 인가하는 시트바이어스전압을 설정하면 현상메모리가 발생하지 않고 화상결손도 없는 항상 양호한 화상형성을 실시할 수 있다.

또한 화상형성의 회수(용지장수)가 증진하면 토너의 마찰대전회수가 증가하여 토너특성이 열화하는 것은 상술했는데, 현상기의 사용정도를 검출하는 수단으로서 예를 들면 사용한 용지장수를 계수하는 카운터를 준비하여 사용장수를 검출하여 이 검출결과에 의거하여 즉 사용정도의 증대에 따라서 현상부 스쿠우핑 시트 바이어스전압을 초기 값으로부터 서서히 변화시켜 가도록 하면 토너특성의 열화에 의한 화질저하를 방지할 수 있다.

컬러화상형성장치(30)에 있어서 4개의 현상장치(44)가 화상형성을 위해 사용된 회수를 검지하기 위한 카운터가 컬러화상형성장치(30)의 외장하우징의 내부공간 중앙의 회로기판(58) 상의 제어회로에 의해 구성되어 있어 제어회로는 급지롤러(52), 대기롤러쌍(48), 4개의 현상장치(44)의 4개의 감광체드럼(38a, 38b, 38c, 38d) 중의 적어도 1개 또는 4개의 감광체드럼의 각각의 회전수를 검출한다. 카운터는 급지안내로(49), 벨트(35)의 위쪽 연출부의 상면에 따라 4개의 현상장치(44)의 4개의 감광체드럼(38a, 38b, 38c, 38d) 중의 적어도 1개 또는 4개의 감광체드럼의 각각의 상류측에 배치된 접촉센서 또는 예를 들면 광감응센서와 같이 비접촉센서에 의해서도 구성될 수 있다.

또 도면에는 나타내고 있지 않는데 현상부 스쿠우핑 시트(66)에 플러스극성의 시트바이어스전압을 인가하면 가령 마찰대전량이 많은 13. 6μC/g의 토너의 경우에도 반송불량을 발생하고 또한 감광체흐림이 증가하는 것이 판명되고 있다.

또 본 예에서는 접촉현상법에 대해서 설명하고 있는데, 현상롤러 상에 토너의 박층을 형성하여 실시하는 비접촉현상법에서도 똑같은 결과가 얻어진다. 또 현상롤러에 탄성롤러를 이용하고 있는데, 금속롤러를 이용해도 좋으며 이 경우도 똑같은 결과가 얻어지는 것이 판명되고 있다.

그런데 컬러화상형성장치에 불가결한 컬러용의 토너는 동일의 정착기에서 열정착하기 때문에 동일수지제의 토너를 사용할 필요가 있다. 또 이 것에 이용되는 대전제어제로서는 포함하는 토너가 컬러토너이기 때문에 무색 또는 흰색의 대전제어제를 이용할 필요가 있다. 이와 같은 대전제어제는 매우 특성이 한정되어 선택의 여지가 좁다. 통상 이 중에서 가장 대전성이 좋은 것을 선택하여 이용하는데, 착색제인 안료가 대전성에 커다란 영향을 부여하기 때문에 동일의 대전제어제를 사용해도 토너의 색이 다르면 동일의 대전능력을 부여할 수 없다. 그래서 각 컬러토너에 대해서 개별로 상기한 것과 똑같은 조사를 실시했다.

도 6은 동일의 수지를 이용하고, 동일의 대전제어제를 이용해서 토너의 입자지름을 8. 5㎛로 조정하여 작성한 마젠타, 시안, 노랑 및 검정 토너를 상기한 방법으로 마찰대전량을 측정한 결과를 나타내는 도표이다. 동일도면에 나타내는 바와 같이 마찰대전량은 각각 다르고, 마젠타는 8. 5μC/g, 시안은 12. 0μC/g, 노랑은 12. 5μC/g, 그리고 검정은 10. 1μC/g이었다.

이에 따라 이대로 통상의 화상형성장치를 실시하면 색에 따라서는 현상메모리가 발생하여 양호한 컬러화상을 얻을 수 없는 이유가 명백하게 되었다.

그러나 여기서 본 발명의 한 실시예에 따른 현상기(44)에 있어서는 각 토너마다(각 현상기(44)마다)에 그들의 마찰대전량에 따른 다른 시트바이어스전압을 현상부 스쿠우핑 시트(66)에 인가하여 주면 매우 양호한 결과가 얻어졌다. 즉 마젠타와 검정의 현상기(44)에서는 「－100V∼－125V」, 시안과 노랑의 현상기(44)에서는 「0V∼－50V」를 인가하여 화상을 작성한바 화상메모리도 반송불량도 없는 양호한 화상을 얻을 수 있었다.

또 이 상태에서 계속해서 사용하여 보면 각각 토너마찰대전량의 저하가 보여 토너(62)가 없어지기 직전의 토너 마찰대전량을 측정하여 보면 마젠타는 6. 1μC/g, 시안은 9. 6μC/g, 노랑은 10. 2μC/g, 그리고 검정은 7. 5μC/g로 되어있었다. 그러나 화상메모리나 반송불량은 확인되지 않았다. 또한 이 상태에서 시험삼아 현상부 스쿠우핑 시트(66)의 시트바이어스전압을 「0V」로 한바 검정의 현상기(44)와 마젠타의 현상기(44)에 반송불량이 발생했다.

상기한 바와 같이 토너조성에는 한정되는 요인이 있기 때문에 일반적으로 컬러토너의 경우 각 컬러토너의 마찰대전량의 특성을 동일하게 하는 것은 매우 어렵다. 그러나 이와 같은 현황에 있어서 상기와 같이 각각의 컬러토너의 마찰대전량의 성능에 따라서 다른 시트바이어스전압을 현상부 스쿠우핑 시트(66)에 인가함으로써 현상메모리를 회피하고 토너반송불량을 방지하여 양호한 화상형성을 실시할 수 있다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 토너의 현상롤러에의 부착력을 약하도록 스쿠우핑 시트를 도전성으로하여 이 스쿠우핑 시트와 현상롤러 사이에 토너의 마찰대전량에 따른 전위차를 발생시키기 때문에 현상호퍼 내로 되돌아간 토너를 현상롤러로부터 용이하게 스크래칭할 수 있고, 따라서 항상 현상롤러에 일정 부착량의 토너를 공급하는 것이 가능하게 되어 이에 따라 현상메모리가 없고 또한 감광체흐림이 없는 화상을 형성하는 것이 가능하게 된다.

Claims (11)

1. 정전잠재화상이 형성되는 상가짐체에 대향하기 위해 개구부를 갖고, 비자성 일성분 토너를 수납하는 현상호퍼와,

   둘레면의 일부가 상기 개구부로부터 노출하여 상기 상가짐체와 현상부를 형성하기 위해 상기 개구부에 대응하여 설치되고, 상기 비자성 일성분 토너를 상기 상가짐체의 정전잠재화상에 부여하여 현상하기 위해 상기 토너를 표면에 유지하여 반송하는 현상롤러와,

   상기 현상부보다도 상기 현상롤러의 반송방향 상류측의 상기 개구부 근처에 배치 설치되어 반송되는 토너를 상기 현상롤러 상에 박층상으로 형성하기 위해 규제하는 독터블레이드와,

   상기 현상호퍼 내에 배치 설치되어 상기 독터블레이드보다도 상기 현상롤러의 반송방향 상류측에서 상기 현상롤러에 누름 접합하는 토너공급롤러와,

   상기 현상부보다도 상기 현상롤러의 반송방향 하류측의 상기 개구부 근처에 배치 설치되어 상기 현상롤러에 가볍게 누름 접합하여 상기 정전잠재화상에 부여되지 않았던 토너가 상기 현상롤러와 상기 개구부의 극간을 통해서 상기 현상호퍼 내로 되돌아가는 것을 허용하는 동시에 상기 극간을 통해서 상기 현상호퍼 내의 토너가 유출하는 것을 규제하는 도전성규제시트부재와,

   상기 토너의 대전극성과 동일극성의 바이어스전압을 상기 현상롤러에 인가하는 바이어스전압인가수단과,

   상기 현상호퍼 내로 되돌아가려고 하는 토너의 상기 현상롤러에 대한 부착력을 약하게 하도록 상기 도전성규제시트부재에 0볼트의 전압 값으로부터 상기 현상롤러에 인가되는 현상바이어스전압 값 사이의 시트바이어스전압을 인가하여 상기 도전성규제시트부재와 상기 현상롤러 사이에 전위차를 발생시키는 도전성규제시트바이어스수단을 구비한 것을 특징으로 하는 현상장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 도전성규제시트바이어스수단은 상기 토너의 마찰대전량에 의거하여 상기 도전성규제시트부재에 인가하는 시트바이어스전압 값을 다르게 하여 설정하는 것을 특징으로 하는 현상장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 도전성규제시트부재에 인가되는 시트바이어스전압 값이 상기 토너의 마찰대전량이 큰 것일수록 상기 현상바이어스전압 값과의 차가 크게 설정되며, 상기 토너의 마찰대전량이 작은 것일수록 상기 현상바이어스전압 값과의 차가 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 현상장치의 사용정도를 검출하는 검출수단과, 해당 검출수단의 검출결과에 의거하여 상기 사용정도의 증대에 따라서 상기 도전성규제시트부재에 인가되는 시트바이어스전압 값을 상기 현상바이어스전압 값에 가깝게 하기 위해 가변하는 시트바이어스전압제어수단을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 현상장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 현상롤러는 상기 상가짐체와 누름 접합하여 상기 현상부를 형성하는 것을 특징으로 하는 현상장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 바이어스전압인가수단은 상기 토너의 대전극성과 동일극성의 공급바이어스전압을 상기 토너공급롤러에 또한 인가하는 것을 특징으로 하는 현상장치.
7. 화상형성장치에 부착 이탈 자유로운 화상형성유니트가,

   정전잠재화상이 형성되는 상가짐체에 대향하기 위해 개구부를 갖고, 비자성일성분토너를 수납하는 현상호퍼와,

   둘레면의 일부가 상기 개구부로부터 노출하여 상기 상가짐체와 현상부를 형성하기 위해 상기 개구부에 대응하여 설치되고, 상기 비자성 일성분 토너를 상기 상가짐체의 정전잠재화상에 부여하여 현상하기 위해 상기 토너를 표면에 유지하여 반송하는 현상롤러와,

   상기 현상부보다도 상기 현상롤러의 반송방향 상류측의 상기 개구부 근처에 배치 설치되어 반송되는 토너를 상기 현상롤러 상에 박층상으로 형성하기 위해 규제하는 독터블레이드와,

   상기 현상호퍼 내에 배치 설치되어 상기 독터블레이드보다도 상기 현상롤러의 반송방향 상류측에서 상기 현상롤러에 누름 접합하는 토너공급롤러와,

   상기 현상부보다도 상기 현상롤러의 반송방향 하류측의 상기 개구부 근처에 배치 설치되어 상기 현상롤러에 가볍게 누름 접합하여 상기 정전잠재화상에 부여되지 않았던 토너가 상기 현상롤러와 상기 개구부의 극간을 통해서 상기 현상호퍼 내로 되돌아가는 것을 허용하는 동시에 상기 극간을 통해서 상기 현상호퍼 내의 토너가 유출하는 것을 규제하는 도전성규제시트부재와,

   상기 화상형성장치에 장착됐을 때에 상기 도전성규제시트부재를 상기 화상형성장치에 설치된 도전성규제시트바이어스수단과 전기 접속시키는 전극부재를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 부착 이탈 자유로운 화상형성유니트.
8. 제 7 항에 있어서,

   상가짐체를 구비하는 상가짐체유니트와 합체하여 상기 화상형성장치에 대해서 부착 이탈 자유로운 현상기유니트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 부착 이탈 자유로운 화상형성유니트.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 현상롤러가 상기 상가짐체와 누름 접합하여 상기 현상부를 형성하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 부착 이탈 자유로운 화상형성유니트.
10. 제 7 항에 있어서,

    도전성규제시트바이어스수단이,

    상기 현상호퍼 내로 되돌아가려고 하는 토너의 상기 현상롤러에 대한 부착력을 약하게 하도록 상기 도전성규제시트부재에 0볼트의 전압 값으로부터 상기 현상롤러에 인가되는 현상바이어스전압 값 사이의 시트바이어스전압을 인가하여 상기 도전성규제시트부재와 상기 현상롤러 사이에 전위차를 발생시키는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 부착 이탈 자유로운 화상형성유니트.
11. 정전잠재화상이 형성되는 상가짐체에 대향하기 위해 개구부를 갖고, 비자성 일성분 토너를 수납하는 현상호퍼와,

    둘레면의 일부가 상기 개구부로부터 노출하여 상기 상가짐체와 현상부를 형성하기 위해 상기 개구부에 대응하여 설치되고, 상기 비자성 일성분 토너를 상기 상가짐체의 정전잠재화상에 부여하여 현상하기 위해 상기 토너를 표면에 유지하여 반송하는 현상롤러와,

    상기 현상부보다도 상기 현상롤러의 반송방향 상류측의 상기 개구부 근처에 배치 설치되어 반송되는 토너를 상기 현상롤러 상에 박층상으로 형성하기 위해 규제하는 독터블레이드와,

    상기 현상호퍼 내에 배치 설치되어 상기 독터블레이드보다도 상기 현상롤러의 반송방향 상류측에서 상기 현상롤러에 누름 접합하는 토너공급롤러와,

    상기 현상부보다도 상기 현상롤러의 반송방향 하류측의 상기 개구부 근처에 배치 설치되어 상기 현상롤러에 가볍게 누름 접합하여 상기 정전잠재화상에 부여되지 않았던 토너가 상기 현상롤러와 상기 개구부의 극간을 통해서 상기 현상호퍼 내로 되돌아가는 것을 허용하는 동시에 상기 극간을 통해서 상기 현상호퍼 내의 토너가 유출하는 것을 규제하는 도전성규제시트부재와,

    상기 토너의 대전극성과 동일극성의 바이어스전압을 상기 현상롤러에 인가하는 바이어스전압인가수단과,

    상기 현상호퍼 내로 되돌아가려고 하는 토너의 상기 현상롤러에 대한 부착력을 약하게 하도록 상기 도전성규제시트부재에 0볼트의 전압 값으로부터 상기 현상롤러에 인가되는 현상바이어스전압 값 사이의 시트바이어스전압을 인가하여 상기 도전성규제시트부재와 상기 현상롤러 사이에 전위차를 발생시키는 도전성규제시트바이어스수단을 구비한 현상장치를 복수개 구비하여 이루어지는 컬러화상형성장치에 있어서,

    상기 각각의 도전성규제시트바이어스수단이 상기 각각의 현상장치에 사용되는 토너의 대전성에 따라서 상기 도전성규제시트부재에 인가되는 시트바이어스전압 값을 다르게 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러화상형성장치.