KR19990083280A

KR19990083280A - 화상형성장치

Info

Publication number: KR19990083280A
Application number: KR1019990013674A
Authority: KR
Inventors: 사사이다카히로; 니시자와아키노리
Original assignee: 무라타 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 1998-04-20
Filing date: 1999-04-17
Publication date: 1999-11-25
Also published as: US6047144A; CN1232999A; DE69914399D1; EP0952497A1; CN1129818C; EP0952497B1; DE69914399T2

Abstract

감광체에 형성된 토너 화상을 전사 롤러에 의해 가압하여 전사하는 화상 전사부에 있어서, 환경 온도의 변화에 따라서 화상 전사를 위한 전사 전압의 조건을 변경시킨다.

감광체(21)에 형성된 토너 화상은 화상 전사부에 의해 전사 롤러(25)로부터 전압을 인가하여 용지에 전사하지만, 상기 전사 롤러(25)에는 제어 회로(30)에 접속되는 전사 전압 발생 회로(31)가 형성되어 있다. 그리고, 센서(35)에 의해 검지된 환경 조건에 따라서, 메모리(33)에 형성된 룩업 테이블(look up table)(34)로부터 최적의 조건을 얻어, 제어 장치에 있어서 전사 롤러에 인가하는 전압을 설정하지만, 환경의 조건이 변화할 때마다, 설정 전압을 변경시키도록 한다. 또한, 환경의 조건에 따라서, 기록지 사이에서 전사 롤러에 인가하는 전압을 변경한다.

상기 룩업 테이블에는 온도에 대응시켜 복수의 전사 전압의 조건을 설정하여 두고, 그 온도의 경계 영역에는 제어 조건이 급격하게 변화하지 않는 수정을 실시하며, 센서(35)에 의해 검지된 환경 조건에 따라서, 메모리(33)에 형성된 룩업 테이블(34)로부터 최적의 조건을 얻어, 전사 전압을 변경시키도록 한다.

Description

화상 형성 장치{IMAGE FORMING DEVICE}

본 발명은 감광체에 형성된 토너 화상을 용지에 전사하기 위해서 전사 롤러를 이용하는 화상 형성 장치에 관한 것으로, 특히 전사 롤러에 인가하는 전압의 제어 수단을 형성한 장치에 관한 것이다.

일반의 전자 사진 방식을 이용한 화상 형성 장치에는 벨트 형상 또는 드럼 형상의 감광체를 균일하게 대전시키는 대전기, 상기 감광체의 표면에 빛을 조사하여 정전 잠상(electrostatic latent image)을 형성하기 위한 노광 장치, 그 정전 잠상에 토너를 부착시켜 토너 화상을 형성시키는 현상기 및 감광체에 형성된 토너 화상을 용지에 전사하는 전사기로서의 전사 롤러를 구비하고 있다. 상기 현상기에서는 토너 용기 내부에서 토너를 교반하면서 송출하는 교반기(agitator)와, 감광체에 대하여 토너를 공급하기 위한 현상 롤러가 배치되어 있다. 그리고 상기 현상 롤러에서는 블레이드로 가압함으로써 롤러의 표면에 토너의 박층을 형성시키고, 감광체에 형성된 정전 잠상에 대하여 토너의 공급 동작을 양호하게 실행시키도록 구성되어 있다.

그리고, 상기 감광체에 형성된 정전 잠상에 대하여, 토너를 부착시킴으로써 토너 화상이 형성되고, 그 토너 화상을 용지에 전사시킨다. 상기 통상의 화상 형성 장치에 있어서는, 감광체로부터 용지에 토너 화상을 전사하기 위해서 코로나 방전(corona discharge)하는 수단이 이용되고 있지만, 상기 코로나 방전하는 장치에는 오존의 발생이 우려되기 때문에, 전사 롤러를 이용하여 오존이 발생하지 않는 장치로 구성하는 경우가 많아지고 있다. 상기 전사 롤러로서는 금속제 롤러 축에 대하여 소정 두께의 전도성 고무나 플라스틱의 층을 형성한 것이 이용되고 있다. 상기 전도성 롤러 축에 대하여 소정 값의 전압을 인가함으로써, 코로나 방전과 마찬가지의 토너 화상의 전사를 실행시킨다. 그리고, 상기 전사 롤러를 이용함에 의해, 화상 형성 장치로부터는 오존이 발생하지 않기 때문에, 장치의 배기 처리 기구를 간소화할 수 있음과 더불어, 실내의 환경에 대한 영향이 발생하는 것을 방지할 수 있는 것 등의 이점이 있다.

상기 전사 롤러를 이용한 화상 전사 수단에 있어서는, 전사 롤러에 인가되는 전압이 감광체로부터 기록지를 향하여 토너 화상을 전사하는 성능에 미묘하게 영향을 끼친다. 그로 인해, 기록하는 동작을 개시할 때, 시험 전압을 미리 인가하여, 그 전압 변화의 정보에 따라 전사 전압의 설정을 실행한다. 그러나, 대량의 기록을 연속해서 하는 경우에는, 그 작업 도중에 장치 내부의 온도가 상승하기 때문에, 그 온도 상승에 의해 최적의 전사 전압이 어긋나므로, 기록의 품질을 양호하게 유지할 수 없다고 하는 문제가 발생한다. 그래서, 온도가 상승한 경우에 대응하기 위해, 최초의 설정 전압을 높게 하면, 필요 이상으로 높은 전압이 인가됨으로써, 감광체나 전사 롤러가 빨리 열화되는 문제가 있다.

반면, 전사 롤러에 인가되는 전사 전압의 값을 설정할 때에는 환경 온도도 제어 조건에 고려되므로, 임의의 온도 범위에서는 시험 전압 발생시의 검출 전류와 전사 전압의 관계를 제어 장치의 룩업 테이블(look up table)에 설정되어 있는 제어 조건에 따라 결정한다. 그러나, 상기 테이블에 설정되어 있는 온도 영역의 경계부에서는 전사 전압이 일치하지 않은 경우가 있으므로, 미묘한 온도의 변화에 대하여 전사 전압이 크게 변동한다고 하는 문제가 있다.

또한, 여러장의 기록을 연속해서 하는 경우, 종이 사이에서도 전사 롤러가 감광체에 접촉된 상태로 계속 회전함과 동시에, 소정 값의 전압이 전사 롤러에 인가되어 있다. 따라서, 용지를 끼우지 않고 감광체에 전사 롤러가 접촉된 상태에서는 감광체에 전사 롤러의 전압이 직접적으로 작용하기 때문에, 감광체의 표면에 국부적인 전위의 변화가 발생하여, 화질의 불량을 발생시키는 원인이 되는 경우가 있다. 그와 같은 문제는 특히 전사 롤러에 대하여 필요 이상의 고압 전압을 인가한 경우에 발생하기 쉽다고 고려된다.

본 발명의 목적은 상기 전사 롤러에 대하여 전압을 인가하는 조건의 문제를 해소하기 위한 것으로, 전사 롤러에 대하여 인가되는 전압의 값을 온도 영역의 경계 부근에서의 급격한 전압의 변화가 발생하지 않도록 조정하는 제어 수단을 형성한 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 장치의 온도 환경의 변화에 대응시켜, 최적의 전압을 인가할 수 있게 하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 감광체와, 이 감광체에 균일한 대전을 실행시키는 수단과, 감광체에 정전 잠상을 형성하는 수단과, 현상 수단 및 전사 수단을 구비한 화상 형성 장치에 관한 것이다. 본 발명의 제 1 실시예는 상기 전사 수단에 대하여 기록지 사이에서 시험 전압을 인가하여, 전사 환경의 검지를 실행하는 검지 수단을 형성하고, 토너 화상을 기록지에 전사할 때에 인가되는 전압을 상기 검지 수단에 의해 검지된 값에 따라 다시 설정하는 제어를 실행하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 제 2 실시예는 소정의 매수를 기록하였을 때, 전사 수단에 대하여 시험 전압을 인가하여 전사 전압을 다시 설정하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 제 3 실시예는 상기 화상 형성 장치에 온도 검출 수단을 구비하고, 상기 온도의 검출값과, 시험 전압을 인가할 때의 전류의 검지값에 근거하여 전사 전압을 설정함과 동시에, 상기 검출 온도와 전사 전압의 관계를 설정하는 테이블을 제어 장치의 메모리에 준비하여 두고, 상기 테이블에 있어서의 온도 범위의 경계 영역에서는 전사 전압값을 일치시키는 제어를 실행하는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 구성함으로써, 본 발명의 화상 형성 장치는 소정 매수마다 시험 전압을 인가하여 전사 전압의 제어를 실행함으로써, 기록의 화질을 일정하게 유지할 수 있음과 동시에, 전사 롤러와 감광체에 필요 이상으로 높은 전압을 인가하는 것을 방지할 수 있고, 감광체 등에 손상을 주는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 화상 형성 장치는 전사 전압을 설정할 때에 있어서, 룩업 테이블의 경계 온도 영역에서의 급격한 전압 변화가 발생하지 않게 하여, 온도의 변화에 대한 제어 전압의 변화를 원활하게 할 수 있으므로, 기록의 화질이 변화하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 4 실시예는 장치 환경 온도를 검출하는 온도 검출 수단과, 기록지 사이에서의 전사 롤러에 인가하는 전압을 온도 검출 수단에 의해 검출된 온도에 근거하여 결정하는 전사 전압 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 5 실시예는 화상의 전사 동작의 개시 후에, 장치의 온도의 변화를 검출하는 온도 변화 검출 수단과, 상기 온도 변화 검출 수단의 출력에 근거하여 전사 롤러에 인가되는 전압을 조정하는 전사 전압 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다. 본 발명의 제 6 실시예는 상기 전사 전압 제어 수단에 있어서, 미리 제어 장치에 설정되어 있는 테이블에 근거하여, 상기 전사 롤러에 대한 인가 전압을 조정하는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 구성함으로써, 본 발명의 화상 형성 장치는 대량 매수의 기록을 하고 있는 도중에 전사 롤러에 대한 인가 전압을 최적의 값으로 조정하고, 기록의 품질을 일정하게 유지할 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 화상 형성 장치는 전사 롤러나 감광체에 대하여 필요 이상의 유입 전류가 흐르지 않기 때문에, 이들 각 부재의 열화를 억제함과 동시에, 종이 사이에서 감광체의 표면 전위가 크게 변화하는 일 없이 화질을 일정하게 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예의 설명도,

도 2는 온도와 전사 전압의 관계를 나타내는 그래프,

도 3은 온도와 인가 전압의 관계를 나타내는 그래프,

도 4는 온도와 인가 전압의 관계를 나타내는 그래프,

도 5는 본 발명의 제어 장치를 적용할 수 있는 화상 형성 장치의 구성을 나타내는 설명도,

도 6은 도 4의 화상 형성 장치에 배치되는 프로세스 장치의 설명도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 화상 형성 장치2 : 종이 공급 카셋트

12 : 교반기14 : 현상 롤러

21 : 감광체 드럼22 : 대전 브러시

23 : 메모리 제거 부재25 : 전사 롤러

31 : 전사 전압 발생 회로32 : 전압 강하 검출 회로

34 : 룩업 테이블35 : 센서

도시된 예에 따라서, 본 발명의 장치의 구성을 설명한다. 도 1에 도시하는 예는 화상 형성 장치의 화상 형성부에 배치하는 감광체, 현상 롤러 및 전사 롤러의 관계를 도시한다. 1개의 유닛으로서 장치 본체에 착탈가능하게 형성되는 감광체 유닛에는 감광체(21)에 대하여 메모리 제거 브러시(23)와 대전 롤러(22)를 배치함과 동시에, 화상 전사부에는 전사 롤러(25)를 배치하고 있다. 상기 감광체(21)에 대해서 기입 장치(24)와 현상 장치의 현상 롤러(14)가 배치되어 있다. 상기 대전 롤러(22)가 감광체(21)를 균일하게 대전한 후에, 기입 장치는 화상을 나타내는 빛을 감광체(21)에 조사하여 정전 잠상을 형성하고, 상기 정전 잠상에 대하여 현상 롤러(14)는 토너를 공급하여, 감광체(21)상에 토너 화상을 형성한다. 상기 감광체에 형성된 토너 화상은 화상 전사부에 의해 감광체(21)와 전사 롤러(25) 사이에서 용지를 끼우도록 하여 반송할 때, 전사 롤러(25)에 대하여 소정 값의 전압을 인가하고, 토너 화상을 감광체(21)로부터 용지에 전사시키도록 한다.

상기 전사 롤러(25)에 가해지는 전사 전압은 전사 전압 발생 회로(31)가 발생하고, 그 전압의 값은 제어 장치(30)에서 설정된다. 상기 제어 장치(30)에 대해서는 장치 내부의 온도(및/또는 습도)의 정보를 얻기 위한 검지 수단으로서의 센서(35)와, 전사 롤러에 가해지는 전압의 변화를 검지하기 위한 전압 강하 검출 회로(32)의 정보의 2개의 정보를 이용하고 있다. 그리고, 상기 전압 강하 검출 회로(32)로부터의 정보에 근거하여 제어 장치(30)를 결정한다. 시험 전압을 인가할 때의 전사 롤러로부터 감광체를 향하여 흐르는 유입 전류의 값을 결정한다. 또한, 상기 제어 회로(30)에 입력하는 센서(35)는 장치의 임의의 위치에 배치 가능한 것으로, 장치 내부에서의 평균적인 온도의 변화를 검지할 수 있는 위치에 배치된다. 또한, 상기 제어 회로(30)에는 메모리(33)가 접속되어 있어, 상기 메모리에 기억되어 있는 룩업 테이블(34)에 포함되는 제어 데이터에 따라서, 제어 회로로부터 전사 전압 발생 회로(31)를 향하여 출력하는 제어 정보가 설정된다.

전술한 바와 같은 제어 수단을 형성하여 이루어지는 화상 형성 장치에 있어서, 메모리(33)의 룩업 테이블(34)에는 도 2의 그래프에 나타내는 바와 같이 온도가 20℃ 이하인 경우의 검출 전류와 인가 전압의 관계의 곡선(A)과, 온도가 20℃ 이상에서의 검출 전류와 인가 전압의 관계의 곡선(B)을 나타내는 데이터가 각각 포함되어 있다. 그런데, 상기 제어 조건을 설정하는 A, B의 제어 조건에서, 온도가 20℃에서의 제어값이 크게 상이하기 때문에, 온도 센서에 의해 검지된 온도가 20℃를 넘은 점에서 전압의 값이 크게 변동된다. 그러므로, 본 실시예에서는 상기 2개의 그래프를 합쳐서, 제어 곡선(C)으로 나타내는 바와 같이 온도가 상이한 제어 조건의 곡선(A, B)을 소정의 위치에서 접속한다. 그리고, 상기 2개의 곡선에 접속하는 제어 곡선을 룩업 테이블에 설정하여 두고, 센서에 의해 검지된 온도의 데이터가 기본적인 제어 데이터로서 설정되어 있는 1개의 테이블로부터 또 다른 1개의 테이블로 이동할 때, 전압이 크게 변화하지 않도록 제어한다.

전술한 바와 같이, 제어 장치의 메모리에 형성하는 제어 조건을 곡선(C)으로 나타낸 바와 같이 설정하는 것은 상기 도 1에 도시하는 장치에 대하여 임의로 설정할 수 있다. 예를 들면 감광체에 대하여 전사 롤러를 배치하는 장치에 있어서, 그 전사 롤러나 감광체의 특성에 대응시키고, 검출 전류와 온도의 변화에 대응시켜, 상기 도 2의 A, B와 같은 그래프가 작성되었을 때, 그 그래프의 곡선의 온도 변화의 경계 영역에서 2개의 곡선을 접속하여, 순조롭게 변화하는 영역을 형성한다. 그리고, 온도 변화에 대한 전압의 변화가 급격히 일어나지 않도록 하며, 전압이 인가되는 대상의 부재에 대하여 필요 이상으로 높은 전압을 가하지 않도록 한다.

상기 도 2에 도시된 바와 같은 룩업 테이블을 설정하는 장치에 있어서, 전사 전압을 제어하는 경우에는, 기록하는 잡(job)의 개시 신호가 제어 장치에 입력되었을 때, 전사 전압 발생 회로(31)로부터 소정 값의 시험 전압을 가한다. 그리고, 제어 장치는 상기 전압에 대하여 전압 강하 검출 회로(32)에 의해 유입 전류를 모니터함으로써 부하를 측정한다. 또한, 제어 장치는 센서(35)의 온도 정보에 따라서, 그 값에 근거하여 최적화된 값의 전사 전압을 설정한다. 상기 최초로 설정되는 전사 전압의 값은 환경 온도(장치내의 온도)가 낮으면 높은 값의 전사 전압을 설정해야 하며, 온도가 높으면 전압을 낮게 설정할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는, 전술한 바와 같이 하여 최초의 전사 전압을 설정한 후에, 예를 들면 20장을 기록할 때마다, 다시 시험 전압을 가하여 부하의 측정을 실행하고, 그 측정값과 온도의 조건을 고려하여 전사 전압의 변경을 실행하도록 한다. 그 때에는, 연속하여 보내어지는 용지 사이의 짧은 시간으로는 정확한 측정값을 얻는 것이 곤란하기 때문에, 예를 들면 2∼3초간의 용지의 송출을 정지하고, 감광체와 전사 롤러 사이에 용지가 없는 상태에서 시험 전압을 가한다. 그리고, 상기 종이 사이에서의 시험 전압의 측정을 실행한 경우에는, 센서의 검출 온도와 유입 전류의 변화의 데이터를 이용하여, 메모리의 룩업 테이블에 설정되어 있는 최적의 제어값을 제어 장치가 결정하고, 그 결정된 전압을 전사 전압 발생 회로(31)를 거쳐서 전사 롤러(25)에 가한다. 이어서, 1번의 작업에 의해 20장의 기록지를 작성하였을 때, 다시 시험 전압을 가하여, 최적으로 되는 전사 전압의 설정을 반복하여 실행되도록 한다. 또한, 1개의 작업이 종료되어 다음 기록 작업을 실행할 때에는 최초의 전사 전압의 설정과, 작업중의 전사 전압의 변경 동작을 실행하는 것은 전술한 바와 같다.

일반적인 전사 롤러를 이용한 화상 형성 장치에 있어서, 환경 온도와 전사 전압의 관계는 도 3의 그래프에 나타나 있는 바와 같고, 환경 온도(장치내의 온도)가 낮으면 높은 값의 인가 전압을 설정해야 하고, 온도가 높으면 인가 전압을 낮게 설정할 수 있다. 또한, 장치내의 습도와 최적의 인가 전압은 도 4의 그래프에 나타나 있는 바와 같은 관계로 되어 있다. 그러므로, 본 발명에 있어서, 상기 도 3 및/또는 도 4의 그래프에 나타나 있는 바와 같은 온도(습도)와 인가 전압의 관계를 메모리의 룩업 테이블에 설정하여 두고, 센서(35)에 의해 장치내의 환경 조건을 측정하였을 때의 데이터와, 그 데이터에 근거하여 최적의 전압을 인가하도록 설정한다.

상기 제어 장치(30)에 의해 전사 전압 발생 회로(31)를 향하여 제어 정보를 전달함에 있어서는 다음의 제어 방식중 어느 하나를 이용하는 것이 가능하다.

① 하나의 잡중의 온도 변화를 측정하여, 전사 전압을 변경한다.

즉, 하나의 잡에 의해 대량의 기록을 연속하면, 고정 장착 장치의 열 등의 영향을 받아 장치내의 온도가 상승하고, 그 온도 상승에 의해 도 3의 그래프에 나타낸 바와 같이 최적 전사 전압이 크게 변화된다. 예를 들면, 장치내의 온도가 20℃에서 40℃로 상승하였다고 하면, 그 측정 시점에서의 온도에 대하여 최적의 전사 전압이 2.3㎸에서 1.0㎸로 대폭 저하된다. 그러므로, 상기 도 1에 도시된 제어 장치에 있어서, 1 작업 중에 일정한 매수를 기록한 시점에서 센서(35)로부터의 정보를 얻어, 그 센서로부터의 신호에 따른 최적 제어 온도의 정보를 룩업 테이블(34)로부터 인출하고, 룩업 테이블에 설정되어 있는 전사 전압으로 변경하는 처리를 실행한다. 그 후에, N장을 기록한 후, 마찬가지로 하여 센서의 신호를 얻어, 제어 장치로부터 전사 전압 발생 회로를 향하여 출력하는 전압의 정보를 재기록하는 제어를 실행한다.

② 상기 하나의 잡중의 습도의 변화를 측정하여 전사 전압을 변경할 수도 있다.

즉, 하나의 잡에 의해 대량의 기록지를 연속하여 작성하면, 고정 장착 장치의 열 등의 영향을 받아 장치내의 온도가 상승함과 동시에, 환경의 습도가 크게 변화한다. 상기 습도의 정보를 이용하는 경우에도, 도 4의 그래프에 도시된 바와 같은 데이터를 룩업 테이블에 설정하여 두고, 측정된 습도에 대응하는 전사 전압을 설정시킨다.

③ 하나의 잡중의 온도와 습도의 변화를 측정하여, 전사 전압을 변경할 수도 있다.

이 경우에는, 룩업 테이블에 대하여 상기 도 3 및 도 4의 그래프와 같은 데이터를 형성하여 두고, 온도와 습도 각각의 값에 대하여 적당하게 되는 요소(factor)를 설정한다. 그리고, 상기 온도와 습도의 측정값과, 각각에 대한 요소의 가산값을 온도와 습도를 종합한 데이터로서 이용하고, 전사 전압 발생 회로에 대한 전압의 설정을 실행하도록 한다.

전술한 바와 같은 환경 온도(및/또는 습도의 데이터)를 이용하여 기록하는 도중에 제어 데이터의 변경을 실행하는 경우에는, 최초로 사용자가 화상 형성 장치의 스위치를 온(ON)으로 하였을 때, 제어 장치는 센서에 의한 측정 데이터를 얻어, 전사 롤러에 대한 초기의 전사 전압을 설정한다. 그리고, 제어 장치는 그 후의 환경의 변화를 센서에 의해 수시 검출하고, 그 작업 도중의 온도(또는 습도, 온도 습도 양자)의 측정 데이터를 이용하여, 제어 조건의 변경을 실행하도록 한다. 또한, 제어 장치가 상기 제어 조건의 변경 동작을 실행하는 경우에는, 전압 강하 검출 회로(32)로부터 얻어지는 감광체의 조건의 측정값까지도 제어 회로에서의 변경의 정보로서 이용할 수 있다. 따라서, 단순히 온도 또는 습도의 조건에 의존하지 않고서, 전압 강하 검출 회로에 있어서의 측정값이 장치의 초기의 설정값과 상이한 경우에도, 제어 장치는 각각의 측정 데이터를 종합한 제어 조건을 설정하여, 전사 롤러에 대한 전사 전압의 갱신을 실행할 수 있다.

④ 환경 온도의 변화에 따라서, 종이 사이의 전사 전압의 변경을 실행할 수도 있다.

하나의 잡에 의해 다수 매의 기록을 연속하는 경우에는 감광체로부터의 화상 전사부에 연속하여 보내여지는 용지의 사이에서도, 전사 롤러에는 일정한 값의 전압이 인가된 상태이다. 그러나, 환경 조건이 변화한 경우, 전사 롤러에 인가되는 전압이 최적의 값에서 벗어나고, 감광체 표면의 전위를 크게 변동시키는 원인으로 되는 경우가 있다. 그러므로, 상기 제어 장치의 메모리에 대하여, 온도-종이 사이에서 가해지는 전압의 테이블을 미리 준비해 두고, 작업중에 소정의 타이밍으로 센서로부터의 온도 신호를 얻는다. 제어 장치는 그 환경 온도의 조건에 최적인 종이 사이의 전압값을 설정하고, 용지 사이의 전사 롤러가 감광체에 직접 접촉하는 타이밍으로 최적인 종이 사이의 전압을 인가시키도록 전사 전압 발생 회로를 제어한다. 그리고, 이러한 제어를 실행하는 경우에도, 토너 화상을 용지에 전사할 때에는 상기 최적의 인가 전압값을 전사 롤러에 인가하는 것은 전술한 바와 같다. 또한, 본 실시예에 있어서도, 센서에 의해 얻는 데이터를 온도 또는 습도, 혹은 온도와 습도의 데이터를 종합하여 이용할 수 있다.

실시예

전술한 바와 같은 구성을 갖는 화상 형성 장치는 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이 클리닝 장치를 형성하지 않고서, 화상의 전사 후에 감광체에 잔류한 토너를 회수하고, 다시 화상 형성에 사용하는 클리너리스(cleanerless) 방식의 화상 형성 장치로서 구성된다. 본 실시예에 나타내는 화상 형성 장치(1)에는 그 본체의 하부에 종이 공급 카셋트(2)를 장착하여 종이 공급을 실행한다. 상기 종이 공급 카셋트(2)에는 용지를 탑재하는 하부 플레이트(2a)와, 용지의 분리를 실행하기 위한 분리 클릭(click)(2b)이 형성되어 있다. 또한, 화상 형성 장치에는 종이 공급 카셋트로부터의 종이 공급을 위해 픽업 롤러(3)가 형성되어 있고, 상기 롤러(3)로서는 반달 모양의 롤러를 이용하고 있다. 상기 종이 공급 카셋트로부터 송출된 용지를 안내하는 용지 반송로에는 반송 롤러 장치(4, 5)를 배치하고, 전사 롤러(25)에 의한 화상 전사부의 하류부에는 고정 장착 장치(28)를 형성하여, 배출 롤러 장치(29)를 통해 복사지를 배출시키는 경로를 구성한다. 그리고, 상기 반송 롤러 장치(5)에 의해 감광체 드럼(21)에 형성되는 토너 화상과 타이밍을 맞춰 용지를 보낼 때, 전사 롤러(25)로부터 전압을 인가하고, 감광체 드럼에 형성된 토너 화상을 용지에 전사하도록 구성되어 있다.

상기 화상 형성 장치에 있어서는, 종이 공급 카셋트(2)로부터의 용지 반송로의 중간 부분에 장치 본체의 측판(7)을 개폐 가능하게 형성하여, 용지 반송로에서의 종이 걸림 등이 발생하였을 때, 사용자는 측판과 일체로 형성된 가이드 판을 개방하여 잼(jam) 처리를 시행한다. 또한, 상기 측판(7)의 윗부분에 형성된 개구부에는 수동 트레이(6)가 형성되어 있고, 그 용지 반송로에 대응시켜 수동 종이 공급 롤러(8)를 배치하며, 반송 롤러 장치(5)를 향하여 용지를 보내는 다른 용지 반송로를 구성한다. 또한, 상기 용지 반송로에는 용지의 검지를 위한 센서(S1, S2) 등이 배치되고, 제어 장치는 상기 센서의 검지 정보를 이용하여 용지 반송로내에서의 용지의 반송을 제어하도록 한다.

상기 화상 형성 장치 본체에 있어서, 그 프레임의 상부에 배치하는 프로세스 유닛은 현상기 유닛(10)과 감광체 유닛(20)을 조합한다. 상기 프로세스 유닛을 구성하는 2개의 유닛(10, 20)은 장치 본체의 상부에 형성된 상부 덮개(9)를 지점(9a)을 거쳐서 개방한 상태로, 상측을 향하여 추출할 수 있다. 또한, 상기 상부 덮개(9)에는 감광체 드럼에 대하여 화상의 기입을 실행하기 위한 화상 기입 장치(24)를 형성하여, 상기 상부 덮개(9)를 폐쇄한 상태로, 감광체 드럼(21)에 대한 화상 기입 장치(24)의 기입 위치가 자동적으로 설정된다.

상기 프로세스 유닛에 형성되는 현상기 유닛(10)은 1 성분 토너를 수용하는 토너 용기(11)내에서 토너의 교반을 실행하는 교반기(12)와, 감광체 드럼에 대응시켜 배치하는 현상 롤러(14) 및 상기 현상 롤러(14)에 대하여 토너를 대전시키면서 공급하는 공급 롤러(13)와, 현상 롤러(14)의 표면에 부착시킨 토너를 박층으로서 형성하는 블레이드(15)가 배치되어 있다. 상기 공급 롤러(13)와 현상 롤러(14)는 서로 가압한 상태로 동일 방향으로 구동됨으로써, 2개의 롤러 사이에서 토너를 마찰에 의해 대전시키고, 현상 롤러의 표면에 토너를 부착시킨다. 그리고, 상기 현상 롤러(14)의 표면에 부착된 토너는 블레이드(15)에 가압됨으로써 일정한 두께의 박층에 형성되고, 현상 위치에서 감광체 드럼(21)을 향하여 노출된다.

상기 현상기 유닛과 조합되는 감광체 유닛(20)에는 감광체 드럼(21)과, 상기 감광체 드럼에 대하여 균일한 대전을 실행시키기 위한 대전 롤러(22)가 형성되어 있고, 상기 감광체 드럼(21)은 본체 프레임의 어스에 접지되어 있다. 또한, 상기 감광체 유닛(20)의 프레임의 하부에는 메모리 제거 부재(23)가 형성되고, 감광체 드럼에 잔류하는 토너를 교란시켜 그 토너의 부착력을 약하게 하는 작용을 하게 한다.

전술한 바와 같은 프로세스 유닛에 있어서, 현상기 유닛(10)에 형성되는 공급 롤러(13)는 축에 스폰지 형상의 전도성을 갖는 탄성체 또는 소정 길이의 전도성 섬유를 갖는 브러시에 형성된 탄성체 롤러로서 구성된다. 그리고, 상기 도 1에 도시한 제어 장치에 접속되는 전압 공급용 전원 회로로부터 상기 공급 롤러(13)의 축에는 전기 공급 부재(도시하지 않음)보다 -400V 내지 -600V, 바람직하게는 -500V 전후의 값의 바이어스 전압이 인가된다. 또한, 상기 현상 롤러(14)는 스테인레스 등의 금속제 롤러 축에 전도성 고무(실리콘 고무, 우레탄 고무, NBR)를 소정 두께로 피복한 것으로 구성되어 있고, 그 롤러 표면을 평활하게 구성한다. 상기 현상 롤러(14)에 대해서는 -200V 내지 -400V, 바람직하게는 -300V 전후의 값의 바이어스 전압이 인가되고, 상기 현상 롤러(14)에 대하여 배치되는 블레이드(15)는 현상 롤러(14)의 표면에 형성되는 토너의 박층의 두께를 균일하게 설정하기 위한 것으로, 우레탄 수지 시트 또는 스테인레스제의 판 부재로 이루어지는 탄성을 갖는 것으로 구성한다. 그리고, 상기 블레이드(15)에 대해서는 -300V 내지 -500V의 범위, 바람직하게는 -400V 전후의 값의 바이어스 전압이 인가된다.

상기 공급 롤러(13)의 축과 현상 롤러(14)의 축 사이의 거리는 2개의 롤러의 반경의 합계보다도 약간 작게 설정되어 있고, 양쪽 롤러를 동일 방향(화살표 X 방향)으로 회전시킴으로써, 양쪽 롤러의 접점부에서 서로 가압되면서 반대 방향으로 스치는 상태로 된다. 그리고, 양쪽 롤러의 마찰 작용과 각각의 롤러에 인가된 전압의 차에 의해 양쪽 롤러 사이에서 토너가 대전되어 현상 롤러(14)의 표면에 토너가 부착된다. 또한, 상기 현상 롤러(14)의 표면에 부착된 토너를 블레이드(15)에 의해 균일한 두께의 층으로 형성하고, 감광체 드럼을 향하여 노출시키며, 감광체 드럼에 형성된 잠상에 토너를 이전시켜 토너 화상을 형성한다.

상기 현상기 유닛(10)에 조합하여 배치되는 감광체 유닛(20)에는 감광체 드럼(21)과, 브러시 롤러와 같은 대전 롤러(22)가 형성되어 있다. 그리고, 감광체 드럼(21)에 대하여 화상 기입 장치(24)를 배치하여 화상의 기입을 실행함과 동시에, 감광체 드럼에 형성된 토너 화상을 전사 롤러(25)의 방전에 의해 용지에 전사한다. 또한, 상기 화상 기입 장치(24)는 LED 헤드 어레이로 구성되는 것으로, 화상 정보 출력 장치로부터의 정보에 근거하여, LED를 발광시켜 감광체 드럼에 빛을 조사한다. 상기 감광체 드럼(21)의 표면은 어스된 광 도전체로 이루어지고, 대전 롤러(22)에 의해 -750V의 대전이 실행된다. 화상 기입 장치(24)로부터 빛이 조사된 부분, 즉 화상 정보의 흑(黑)에 대한 부분의 전위는 -80V 정도로 되고, 빛의 조사 부위와 비조사 부위[화상 정보의 백(白)에 대응하는 부분]에서 전위차가 발생하며, 화상 정보에 대응하는 정전 잠상이 형성된다.

상기 감광체 드럼에 형성되는 정전 잠상에 대하여, 현상 롤러(14)로부터 마이너스로 대전되어 있는 토너가 접촉하면, 토너는 감광체 드럼(21) 표면의 광 조사 부위에 흡인되고, 감광체 드럼의 표면에는 토너 화상이 형성된다[반전 현상(negative developing)]. 상기 토너 화상의 전사 위치에서는 용지의 이면으로부터 전사 롤러(25)에 의해 0.6㎸ 내지 3.5㎸의 바이어스 전압이 인가됨으로써 용지에 토너 화상이 전사된다. 상기 토너 화상이 전사된 용지는 감광체 드럼의 회전에 의해 고정 장착기(18)를 향하여 보내어진다. 또한, 상기 토너 화상을 용지에 전사한 후에, 감광체 드럼의 표면에 잔류하는 토너는 대전 롤러(22)에 의해 감광체 드럼의 표면에 분산됨과 동시에, 감광체 드럼 표면의 대전과 동일한 전위로 대전된다. 그리고, 감광체 드럼이 현상 롤러(14)에 접촉되는 위치에서, 양자간의 전위의 차에 의해 현상 롤러(14) 측에 전사되고, 용기부로부터 새롭게 공급되는 토너에 혼합되어 재사용 된다. 또한, 종이 사이의 온도가 20℃ 미만에서는 +1.6㎸, 20℃ 이상에서는 +400V의 전압이 전사 롤러(25)에 인가된다.

상기 도 5 및 도 6에 도시하는 화상 형성 장치에 있어서는, 센서를 고정 장착 장치의 열의 영향을 받지 않는 임의의 위치에 배치하는 것이 가능하지만, 상기 전사 롤러는 고정 장착 장치에 근접한 위치에 배치되기 때문에, 가능하면 전사 롤러의 온도 변화를 정확히 검지할 수 있는 위치에 형성해야 한다. 그러므로, 예를 들면 전사 롤러 근방의 칸막이 프레임의 하부 등에 배치하면, 온도 정보를 비교적 정확히 얻을 수 있게 된다. 또한, 보다 정확한 온도 또는 습도의 정보를 얻고자 하는 경우에는, 감광체를 수용하는 하우징의 내부와 같이, 전사 롤러의 환경 조건을 정확히 검지할 수 있는 위치에 센서를 배치하면 좋다.

본 발명의 장치는 전술한 바와 같이 구성함으로써, 기록 작업을 개시할 때 그 환경 조건에 대응하는 최적의 전사 전압을 설정하여, 작업을 개시할 때의 기록지 작성 조건을 설정할 수 있다. 그리고, 기록 도중에 소정 매수마다 시험 전압을 인가하고, 전사 전압의 제어를 실행함으로써, 기록지의 화질을 일정하게 유지할 수 있음과 동시에, 전사 롤러와 감광체에 필요 이상의 전압을 인가하는 것을 방지할 수 있고, 감광체 등에 손상을 주는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전사 전압의 설정에 있어서, 룩업 테이블의 경계 온도 영역에서의 급격한 전압 변화를 없애어, 온도 변화에 대한 제어 전압의 변화를 원활하게 이행시킬 수 있으며, 기록지의 화질이 변화되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 장치는 전술한 바와 같이 구성함으로써, 대량 매수를 기록하는 도중에, 전사 롤러에 인가되는 전압을 최적의 값으로 조절할 수 있으므로, 기록의 품질을 일정하게 유지시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 전압 제어 수단을 이용함으로써, 전사 롤러나 감광체에 대하여, 필요 이상의 유입 전류가 흐르지 않기 때문에, 이들 각 부재의 열화를 억제함과 동시에, 종이 사이에서 감광체의 표면 전위가 크게 변화하는 일없이, 화질을 일정하게 유지할 수 있다.

Claims

감광체와, 상기 감광체에 균일한 대전을 실행시키는 수단과, 감광체에 정전 잠상을 형성하는 수단과, 현상 수단 및 전사 수단을 포함한 화상 형성 장치에 있어서,

상기 전사 수단에 대하여 기록 매체 사이에서 시험 전압을 인가하여, 전사 환경의 검지를 실행하는 검지 수단을 형성하고,

토너 화상을 기록 매체에 전사할 때의 전압을 상기 검지 수단에 의해 검지된 값에 따라 다시 설정하는 것을 특징으로 하는

화상 형성 장치.
제 1 항에 있어서,

소정 매수의 기록 매체에 기록한 후에, 전사 수단에 대하여 시험 전압을 인가하여 전사 전압을 다시 설정하는 것을 특징으로 하는

화상 형성 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 검지 수단에 의해 검지된 값에 의해 룩업 테이블을 참조하여 전사 전압을 다시 설정하는 것을 특징으로 하는

화상 형성 장치.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 전사 환경이 온도인 것을 특징으로 하는

화상 형성 장치.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 전사 환경이 습도인 것을 특징으로 하는

화상 형성 장치.
감광체와, 상기 감광체에 균일한 대전을 실행시키는 수단과, 감광체에 정전 잠상을 형성하는 수단과, 현상 수단 및 전사 수단을 포함한 화상 형성 장치에 있어서,

상기 온도의 검출값과, 시험 전압을 인가하였을 때의 전류의 검지값에 근거하여 전사 전압을 설정하는 전압 설정 수단을 온도 범위마다 복수개 포함하고, 각 온도 범위의 전압 설정 수단의 경계 영역에서는 전사 전압을 일치시키는 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는

화상 형성 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 전압 설정 수단이 룩업 테이블인 것을 특징으로 하는

화상 형성 장치.
감광체상의 토너 화상을 전사 수단에 의해 기록지에 전사하는 화상 형성 장치에 있어서,

장치 환경 온도를 검출하는 온도 검출 수단과, 기록 매체 사이에서의 전사 수단에 인가하는 전압을 환경 조건의 검출 수단에 의해 검출된 온도 및/또는 습도에 근거하여 결정하는 전사 전압 제어 수단을 포함한 것을 특징으로 하는

화상 형성 장치.
상기 전사 전압 제어 수단은 온도 및/또는 습도에 근거하여 룩업 테이블을 참조하여 전압을 설정하는 것을 특징으로 하는

화상 형성 장치.
감광체상의 토너 화상을 전사 수단에 의해 기록지에 전사하는 화상 형성 장치에 있어서,

화상 전사의 동작의 개시 후에, 장치의 온도 및/또는 습도의 변화를 검출하는 환경 변화 검출 수단과, 상기 환경 변화 검출 수단의 출력에 근거하여, 전사 수단에 부여하는 전압을 조정하는 전사 전압 제어 수단을 포함한 것을 특징으로 하는

화상 형성 장치.
상기 전사 전압 제어 수단은 온도 및/또는 습도에 근거하여 룩업 테이블을 참조하여 전압을 설정하는 것을 특징으로 하는

화상 형성 장치.