KR20010098622A - 전자 사진 감광체 및 화상 형성 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 감광체 중에서의 간섭광에 의한 다중 반사에 의해 발생하는 농담 줄무늬 화상이 발생하지 않는 감광체 및 그 감광체를 이용하여 고품질의 화상을 형성할 수 있는 화상 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
적어도 화상 형성을 위한 파장 λ(㎛), 스폿 직경 φ(㎛)의 기록광을 감광체에 조사함으로써 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 있어서, 상기 감광체는 적어도 전도성 기체 상에 감광층을 적층한 감광체이고, 화상 형성 영역에 있어서의 감광층의 기체측 계면(界面)의 단면 곡선으로부터 임의의 장소에서 소정 길이(φ)를 취하여 측정한 최대 높이가 λ/(2n) 이상인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치이다. [n: 기록광의 파장λ(㎛)에 있어서의 전하 수송층의 굴절률]

Description

전자 사진 감광체 및 화상 형성 장치{ELECTROPHOTOGRAPHIC IMAGE FORMING APPARATUS, AND PHOTORECEPTOR THEREFOR}
본 발명은 기록광에 레이저 빛과 같은 간섭광을 이용하는 감광체 및 그 감광체를 이용한 화상 형성 장치에 관한 것이다.
기록광에 레이저 등의 간섭광을 이용하는 전자 사진 프로세스는 복사기, 프린터, FAX 등의 디지털 화상을 형성하는 방법으로서 널리 이용되고 있다.
기록광에 간섭광을 이용하는 전자 사진 프로세스에서는 감광체층 중에서의 간섭광의 간섭에 의해 화상에 농담 줄무늬가 생긴다는 문제가 있는데, 2 nd = mλ[n: 기록광의 파장에 있어서의 전하 수송층의 굴절률, d: 전하 수송층의 막 두께, λ: 기록광의 파장, m: 정수(整數)]의 관계를 만족시킬 때 빛이 강해져 농담 줄무늬가 발생한다는 것이 알려져 있다. 즉, 예컨대 λ = 780 nm, n = 2.0이라고 하면, 전하 수송층의 막 두께가 0.195 ㎛ 변동할 때마다 한 조의 농담 줄무늬가 발생하게 된다. 전하 수송층의 막 두께 편차를 화상 형성 영역 전체에 대하여 0.195㎛ 이하로 하는 것은 경제성 면에서 아주 곤란하기 때문에, 여러가지 해결 방법이 제안되어 있다.
예컨대, 일본 특허 공개 공보 소57-165845호에는 a-Si(실리콘 원자를 포함한 비정질 재료)를 전하 발생층에 이용한 감광체에 있어서, 알루미늄 기체 위에 광 흡수층을 마련하여, 알루미늄 기체에서의 거울면 반사를 없앰으로써 농담 줄무늬의 발생을 방지하는 감광체가 개시되어 있다. a-Si와 같이 감광체의 층 구성이 알루미늄/전하 수송층/전하 발생층과 같은 감광체에는 아주 유효하지만, 많은 유기 감광체에서 볼 수 있는 바와 같은 알루니늄/전하 발생층/전하 수송층의 구성을 갖는 감광체에서는 효과가 적었다. 특허 공개 공보 평7-295269에는 알루미늄/바닥 피복층(undercoat layer)/전하 발생층/전하 수송층의 구성을 갖는 감광체에 있어서, 알루미늄 표면에 광 흡수층을 마련하여 농담 줄무늬를 방지하는 감광체가 개시되어 있는데, 농담 줄무늬의 발생을 완전히 억제할 수 없었다. 특허 공보 평7-27262에는 주기적인 나선 구조를 형성하는 돌출부를 구비하는 원통형 지지체의 중심축을 포함한 면으로 절단한 돌출부의 단면 형상이 주 정점에 부 정점이 중첩된 볼록형 형상인 지지체를 이용한 감광체와, 상기 주 정점의 1주기 크기보다 작은 직경으로 간섭광을 노광시키기 위한 광학계를 구비한 화상 형성 장치가 개시되어 있다. 이 화상 형성 장치는 보다 한정된 일부의 감광체에 대해서는 농담 줄무늬가 해소되는 경우가 있지만, 상기한 바와 같이 주기적인 나선 구조를 형성하는 돌출부를 구비하는 원통형 지지체의 중심축을 포함한 면으로 절단한 돌출부의 단면 형상이 주 정점에 부 정점이 중첩된 볼록형 형상인 지지체를 사용한 감광체 중에도 농담 줄무늬를 발생시키는 것은 다수 있었다.
일본 특허 공개 공보 평10-301311에는 파장이 650nm 이상의 기록광에 대하여, 농담 줄무늬가 발생하지 않도록 기체 표면의 단면 곡선의 Ra(중심선 평균 조도)를 기록광의 파장의 1/2 이상으로 한 감광체가 개시되어 있다. 그러나, 이 감광체는 화상 형성 장치의 해상도가 낮은 경우, 또는 기록광의 스폿 직경이 비교적 큰 경우에는, 농담 줄무늬를 억제할 수 있지만, 화상 형성 장치의 해상도를 높이기 위하여 스폿 직경을 작게 하면, 농담 줄무늬가 발생하는 경우가 많았다. Ra에 의한 표면 조도의 표현은 단면 곡선을 구성하는 다수의 파가 동일 정도의 진폭 파로 구성되는 경우에는 유효하지만, 많은 기체 표면의 단면 곡선에는 여러가지 진폭, 다수의 파장 수를 갖는 많은 파가 중첩되어 있다. 그러나 Ra는 진폭이 큰 파 이외는 거의 상쇄되어 산출되므로, 미세한 요철(凹凸)의 크기를 표현하기 위한 매개 변수로서는 적절하지 않다고 생각된다.
종래로부터 이용되고 있는 다른 표면 조도 매개 변수(Ry: 최대 높이, Rz: 10점 평균 조도, 등)에 있어서도 농담 줄무늬를 완전히 없애기 위한 조건을 정할 수 없었고, 특히 화상 형성 장치의 기록 화상 해상도를 높이기 위하여 기록광의 스폿 직경을 작게 하면 그 경향은 더욱 더 커졌다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위하여, 감광체 중에서의 간섭광에 인한 다중 반사에 의해 생기는 농담 줄무늬의 화상이 발생하지 않는 감광체 및 그 감광체를 이용하여 고품질 화상을 형성할 수 있는 화상 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 감광체의 기체측 계면의 단면 곡선으로부터 임의의 장소에서 소정 길이(φ = 80 ㎛)를 취하였을 때의 최대 높이를 설명한 도면.
도 2는 감광체가 드럼 형상일 때의 단면 곡선의 수평 방향을 나타낸 도면.
도 3은 감광체가 벨트 또는 시이트 형상일 때의 단면 곡선의 수평 방향을 나타낸 도면.
도 4는 실시예 1의 감광체의 알루미늄 드럼 표면의 단면 곡선을 나타낸 도면.
도 5는 실시예 1의 감광체의 알루미늄 드럼 표면의 단면 곡선으로부터 60㎛ 의 소정 길이를 취하여 측정한 최대 높이를 나타낸 도면.
도 6은 실시예 2의 감광체의 알루미늄 드럼 표면의 단면 곡선을 나타낸 도면.
도 7은 실시예 2의 감광체의 알루미늄 드럼 표면의 단면 곡선으로부터 60 ㎛의 소정 길이를 취하여 측정한 최대 높이를 나타낸 도면.
도 8은 비교예 1의 감광체의 알루미늄 드럼 표면의 단면 곡선을 나타낸 도면.
도 9는 비교예 1의 감광체의 알루미늄 드럼 표면의 단면 곡선으로부터 60 ㎛의 소정 길이를 취하여 측정한 최대 높이를 나타낸 도면.
도 10은 실시예 6의 감광체의 알루미늄 드럼 표면의 단면 곡선을 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 중간 전사체가 이용되는 화상 형성 장치의 일례를 나타낸 모식도.
도 12는 도 11에 나타낸 화상 형성 장치의 감광체·중간 전사체 주위의 확대도.
도 13은 본 발명의 중간 전사체가 이용되는 탠덤형 간접 전사 방식의 전자 사진 장치의 일례를 나타낸 모식도.
도 14는 도 13의 전자 사진 장치의 화상 형성 수단의 일례를 나타낸 도면.
도 15는 도 13의 전자 사진 장치의 중간 전사체의 층 구조를 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 중간 전사체
120 화상 형성 장치
140 감광체
149 레지스트레이션 롤러
160 대전 장치
161 현상 장치
162 1차 전사 장치
163 감광체 클리닝 장치
164 방전 장치
본 발명자들은 각종 감광체, 각종 화상 형성 장치에 있어서, 기록광이 감광체 중에서 다중 반사하여 유발되는 것으로 생각되는 농담 줄무늬 화상이 발생하는것, 발생하지 않는 것에 대하여 상세하게 관찰을 거듭한 결과, 전기 전도성 기체의 표면 상태와 농담 줄무늬 화상의 발생 상황에는 관련이 있지만, 예컨대 JIS(일본 공업 규격)법에 따라서 표면 조도의 매개변수인 Ry(최대 높이), Rz(10점 평균 조도), Ra(중심선 평균 조도)를 측정하여도 거의 차가 없거나, 경향이 역전하는 경우가 상당히 많았다.
본 발명자들은 간섭광을 이용한 전자 사진 프로세스에 있어서 감광체 중에서의 다중 반사에 의해 발생하는 농담 줄무늬 화상은 각 화소간의 농담 차에 의해 생기는 것이지만, 각 화소에서 동일하게 다중 반사가 생긴다면 화상 전체로서는 화상 농도의 레벨이 균일하게 변화할 뿐이고, 화소가 충분히 작으면 각 화소 내에서의 농담 줄무늬는 육안으로 판독할 수 없는 것에 주목하여 오히려 각 화소 내에서 적극적으로 농담 줄무늬를 발생시키는 것이 중요하다는 것을 발견하였다. 또한, 감광체층 중에서의 간섭광의 간섭을 억제하기 위하여, 기체의 표면에 요철을 형성시키는 것은 본질적으로 기체 상에 형성되는 기체측 계면에 미세한 요철을 마련함으로써 육안으로 판독할 수 없는 미세한 농담 줄무늬를 적극적으로 발생시키는 것임에 주목하였다. 즉, 감광체의 기체 표면에 요철이 존재하고 있어도 화상 형성 영역의 임의의 장소에서, 기록광 스폿 직경 내에서 간섭에 의해 기록광이 강해지는 장소와 약해지는 장소를 공존시키면 좋다. 즉, 스폿 직경 내에서 간섭에 의해 기록광이 강해지는 장소가 있지만, 그 스폿 직경 내에서 간섭에 의해 기록광이 약해지는 장소가 없으면, 스폿 직경 내 전체를 평균하면 간섭이 전혀 발생하지 않을 때의 기록광의 강도에 비하여 강한 것으로 된다. 따라서, 그 화소의 화상 농도는 높아진다. 한편, 스폿 직경 내에서 간섭에 의해 기록광이 강해지는 장소가 없지만, 그 스폿 직경 내에서 간섭에 의해 기록광이 약해지는 장소가 있으면, 스폿 직경 내를 평균하면 간섭이 전혀 발생하지 않을 때의 기록광의 강도에 비하여 약한 것으로 된다. 따라서, 그 화소의 화상 농도는 낮아진다. 이와 같은 화상 농도의 변동이 전하 수송층의 막 두께 편차에 따라서 발생하면 농담 줄무늬의 이상 화상으로 되어 문제로 된다. 한편, 화상 형성 영역의 임의의 장소에서, 기록광 스폿 직경 내에서 간섭에 의해 기록광이 강해지는 장소와 약해지는 장소가 공존한다면, 스폿 직경 내를 평균하면 간섭이 전혀 생기지 않는 장소의 기록광의 강도와 전혀 변하지 않게 된다. 즉, 그 화상 농도는 통상의 농도와 거의 동일하게 된다. 이 경우, 화소의 크기는 육안으로 판독할 수 없을 정도로 작으므로, 농담 줄무늬의 이상 화상은 발생하지 않는다는 것을 발견하여 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명은 적어도 화상 형성을 위한 파장 λ(m), 스폿 직경 φ(m)의 기록광을 감광체에 조사함으로써 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 있어서, 상기 감광체는 적어도 전도성 기체 상에 감광층을 적층한 감광체이고, 화상 형성 영역에 있어서의 감광층의 기체측 계면의 단면 곡선으로부터 임의의 장소에서 소정 길이(φ)를 취하였을 때의 최대 높이가 λ/(2n) 이상인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치이다[n: 기록광의 파장 λ(m)에 있어서의 전하 수송층의 굴절률].
도 1에 일례로서 기록광의 스폿 직경이 80 ㎛일 때, 감광층의 기체측 계면의 단면 곡선으로부터 임의의 장소에서 소정 길이 (φ= 80 ㎛)를 취하였을 때의 최대 높이를 나타낸다. 도 1에서의 최대 높이는 (B점의 높이) - (A점의 높이)의 절대값으로 된다. 소정 길이 80 ㎛를 뽑아 내는 단면 곡선의 위치를 좌우로 주사하여 최대 높이를 측정함으로써 임의의 장소에서의 최대 높이를 구할 수 있다.
본 발명의 화상 형성 장치의 감광체에 있어서는 화상 형성 영역의 임의의 장소에서 소정 길이(φ)를 취하였을 때의 감광층의 기체측 계면의 최대 높이는 λ/(2n) 이상, 바람직하게는 (λ/(2n))×1.05 이상, 더욱 바람직하게는 (λ/(2n))×1.10이다. 본 발명의 최대 높이 상한은 농담 줄무늬의 이상 화상을 억제하기 위해서는 크면 클 수록 좋지만, 너무 크게 하면 돌출된 돌기에 의한 단락이나 돌기 주변에 감광체 재료가 응집하기 쉬어 다른 이상 화상이 발생하기 쉽기 때문에 3 ㎛ 이하, 바람직하게는 2.7 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 2.0 ㎛ 이하로 하면 좋다.
본 발명의 화상 형성 장치의 감광체는 전기 전도성 기체 상에 적어도 감광층을 마련한 감광체이고, 필요에 따라 전도성 기체와 감광층의 사이에 바닥 피복층을 마련할 수도 있다. 감광층은 전하 발생층과 전하 수송층을 순차적으로 적층한 적층형이어도 좋고, 전하 발생층과 전하 수송층이 일체로 된 단층형이어도 좋다. 본 발명의 화상 형성 장치의 감광체가 단층형인 경우, 전하 수송층의 굴절률(n)은 단층의 굴절률을 이용한다. 적층형 감광체를 이용한 화상 형성 장치의 농담 무늬를 억제함에 있어서는 본질적으로 전하 수송층의 기체측 계면에 주목해야 하지만, 일반적으로 전하 발생층은 극히 얇아 전하 수송층과 전하 발생층은 서로 섞여서 명확한 계면을 갖지 않는 경우가 많기 때문에, 감광층의 기체측 계면에 감안한 본 발명은 합리적이고도 정확하게 농담 줄무늬의 이상 화상이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 화상 형성 장치에 이용되는 감광체의 감광층의 기체측 계면은 감광체가 바닥 피복층을 구비하는 경우에는, 감광층 적층시에 바닥 피복층의 용해 또는 팽윤(swelling)에 의한 변형이 없는 한, 전도성 기체 표면의 단면 곡선을 대용할 수 있다.
본 발명의 화상 형성 장치에 이용되는 감광체의 감광층의 기체측 계면을 적절한 상태로 하기 위해서는 바닥 피복층을 형성한 후,
1. 연마, 블라스팅 등에 의해 물리적 가공을 행하는 방법
2. 전기적, 전기 화학적 가공 방법
3. 열에 의한 가공법
4. 바닥 피복층 중에 특정의 용매에 용해하는 성분을 포함시켜 바닥 피복층을 형성한 후, 용해하는 성분을 용해 제거시키는 방법
5. 바닥 피복층에 입자를 함유시키는 방법
6. 바닥 피복층이 도포법에 의해 적층할 때의 도포액의 조성, 도포 분위기, 도포 방법을 적절한 것으로 하는 것
등에 의해 달성할 수 있다. 그 중에서도 바닥 피복층에 입자를 함유시키는 방법은 재현성의 관점에서 바람직하고, 적층 방법으로서 분무법과 같이 도포액을 분무하여 적층하는 방법은 적당한 표면 상태를 재현성 좋게 제작하는 데에 바람직하다.
또한, 전도성 기체의 표면 상태를 제어하는 것도 중요하다. 이것은 전도성 기체 상에 바닥 피복층을 적층한 경우에 있어서도, 전도성 기체 상의 표면 상태는 대부분 바닥 피복층에 반영되기 때문이다.
전도성 기체의 표면 상태를 제어하는 방법으로서는
1. 연마기, 절삭기, 블라스팅, 호닝 등의 기계 가공 방법
2. 전기적, 전기 화학적 가공 방법
3. 기체 표면에 입자를 구비하는 전도성층을 형성하는 방법
등을 예시할 수 있다. 절삭기에 의한 표면 가공은 용이하고도 자유롭게 표면 상태를 제어할 수 있지만, 절삭을 반복하는 동안에 바이트의 마모에 의해, 가공되는 전도성 기체의 표면 상태가 변화하는 경우가 많으므로, 적절한 관리가 필요하고 바이트의 교환 등을 적당히 행할 필요가 있다.
본 발명의 화상 형성 장치에 있어서, 화상 형성 영역에 있어서의 기체 표면의 단면 곡선으로부터 임의의 장소에서 소정 길이(φ)를 취하였을 때의 최대 높이가 λ/(2n)×1.03 이상, 바람직하게는 λ/(2n)×1.07 이상, 더욱 바람직하게는 λ/(2n)×1.12 이상이다. 화상 형성 영역에 있어서의 기체 표면의 단면 곡선으로부터 임의의 장소에서 소정 길이(φ)를 취하였을 때의 최대 높이가 λ/(2n)×1.03 이하이면, 바닥 피복층에 따라서는 감광층의 기체측 계면의 단면 곡선으로부터 임의의 장소에서 소정 길이(φ)를 취하였을 때의 최대 높이가 λ/(2n) 이상으로 되지 않는 경우가 있어, 농담 줄무늬의 이상 화상으로서 문제로 되기 쉬어 바람직하지 않다. 이 경우, 바닥 피복층의 두께는 14 ㎛ 이하, 바람직하게는 12 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.5∼10 ㎛ 이다. 바닥 피복층의 두께가 14 ㎛ 이상이면, 농담 줄무늬를 방지하기 위하여 적당히 마련한 전도성 기체 위의 요철을 고르게 하듯이 바닥 피복층이 적층될 수 있어, 그 결과 감광층의 기체측 계면이 평탄하게 되어 농담 무늬가 발생하게 되므로 바람직하지 않다.
본 발명의 화상 형성 장치에 있어서는, 기본적으로 기록광의 스폿 직경 내에서의 감광층의 기체측 계면의 최대 높이가 λ/(2n) 이상이면 좋지만, 기록광의 스폿이 원형이 아니고 타원형이면, 보다 고품질의 화상을 형성하는 데는, 타원형의 단축의 길이를 기록광의 스폿 직경(φ)으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 화상 형성 장치에 이용되는 감광체의 감광층 기체측 계면의 단면 곡선의 수평 방향으로서는 기본적으로 임의의 방향이어도 좋지만, 기록광의 스폿 직경 (φ)으로 정의한 방향이면 바람직하다. 대부분의 경우, 화상 형성 장치에 있어서의 기록광의 스폿 직경은 감광체의 회전 방향 또는 이동 방향이 장축이고 그 수직 방향이 단축인 타원형이 많기 때문에, 감광체가 드럼 형상이면 도 2에 나타낸 바와 같은 감광체 연직 방향으로 하면 바람직하다. 또한, 감광체가 벨트 또는 시이트의 경우에는, 도 3에 나타낸 바와 같이 감광체가 이동하는 방향과 수직 방향이면 바람직하다.
본 발명의 화상 형성 장치의 화상 형성 영역에 있어서, 감광체의 감광층 기체측 계면의 단면 곡선의 측정 방법으로서는 물리적, 광학적, 전기적, 전기 화학적 방법 등으로 특히 한정되는 것은 아니지만, 분해능 및 재현성을 고려하면 물리적, 광학적 방법이 바람직하고, 특히 촉침식(觸針式) 등의 물리적 방법이 재현성의 점에서 바람직하다. 측정 개소는 화상 형성 영역 전체에 관하여 측정하는 것이 바람직하지만, 특별히 감광체의 기체측 계면의 단면 곡선이 장소에 따라 크게 변동하지 않는 한, 1 개소의 측정 길이가 충분히 길면 전기 전도성 기체 길이 방향의 중심부또는 화상 형성 영역의 몇 개 점을 측정하는 것으로 대용할 수도 있다. 1 개소의 측정 길이는 JIS94 준거(준거 규격 JIS B0601-1994)의 표면 조도 측정에 있어서의 소정 길이 이상으로, 동시에 10φ 이상이면 바람직하다.
감광체의 전하 수송층의 굴절률(n)은 전하 수송층에 이용되는 재료 및 전하 수송층의 제작 방법에 따라 변화할 뿐만 아니라 기록광의 파장에 의해서도 값이 상이하기 때문에 주의가 필요하지만, 본 발명의 감광체에 있어서, n은 1.2∼3.0, 바람직하게는 1.3∼2.5, 더욱 바람직하게는 1.4∼2.2이다. n이 1.2 이하이면 선명한 정전 잠상을 얻기 힘들고, 3.0 이상이면 감광체의 감도가 낮아지는 경향이 있어 바람직하지 않다.
본 발명의 화상 형성 장치에 있어서, 기록광의 스폿 직경은 기본적으로, 원하는 해상도의 화상을 형성할 수 있는 직경이면 어떠한 크기라도 관계 없는데, 기록광의 스폿 직경이 60 ㎛ 이하, 바람직하게는 50 ㎛ 이하의 고밀도 화상을 기록하는 경우에도 농담 줄무늬가 발생하지 않는 화상을 형성할 수 있다. 본 발명의 화상 형성 장치에 있어서의 기록광의 스폿 직경에 의해 감광체의 감광층 기체측 계면의 상태를 적당히 제어하는 것이 필요하게 된다. 즉, 기록광의 스폿 직경이 작아질 수록, 동일 감광체의 감광층 기체측 계면의 단면 곡선으로부터 임의의 장소에 소정 길이(φ)를 취하였을 때의 최대 높이는 작아지고, 특히 단면 곡선의 골, 또는 산의 부근에서 상대적으로 작아지기 쉽다. 따라서, 동일 감광체라도 기록광의 스폿 직경이 작아지면, 농담 무늬가 발생하는 경우가 있으므로 주의가 필요하다.
본 발명의 화상 형성 장치에 있어서의 기록광은 1줄기의 출력이어도, 복수줄기의 출력이어도 관계없지만, 화상 형성 속도가 빠른 복수 줄기의 출력이면 바람직하다. 특히 기록광이 복수 출력의 경우에는, 각 기록광의 스폿 단(端)이 서로 중첩되는 경우가 많으므로, 본 발명의 화상 형성 장치와 같이 감광체의 감광층 기체측 계면을 적절한 상태로 해 두지 않으면, 농담 줄무늬의 이상 화상이 발생하게 된다.
본 발명의 화상 형성 장치에 있어서 감광체의 전기 전도성 기체로서는 동, 알루미늄, 금, 은, 백금, 철, 팔라듐, 니켈 등의 금속 또는 이들 금속을 주성분으로 하는 합금을 드럼형 또는 벨트형으로 형성한 것이나, 상기 금속, 산화 주석, 산화 인듐 등을 플라스틱 필름 등에 진공 증착, 무전해 도금 등에 의해 부착시킨 벨트를 예시할 수 있다.
본 발명의 화상 형성 장치에 이용되는 감광체의 바닥 피복층으로서는 수지, 또는 백색 안료와 수지를 주성분으로 한 것, 전기 전도성 기체 표면을 화학적 또는 전기 화학적으로 산화시킨 산화 금속막 등을 예시할 수 있지만, 백색 안료와 수지를 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 백색 안료로서는 산화 티탄, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 아연 등의 금속 산화물을 예시할 수 있고, 그 중에서도 전기 전도성 기체로부터 전하가 주입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 산화 티탄을 함유시키는 것이 가장 바람직하다. 바닥 피복층에 이용되는 수지로서는 폴리 아미드(polyamide resins), 폴리 비닐 알콜(polyvinyl alcohol resins), 카젠(casein), 메틸 셀루로스(methyl cellulose) 등의 열 가소성 수지; 아크릴(acrylic resins), 페놀(phenolic resins), 멜라민(melamine resins), 알키드(alkyd resins), 불포화 폴리에스테르(unsaturated polyester resins), 에폭시(epoxy resins) 등의 열 경화성 수지, 이들 열 가소성 수지 및 열 경화성 수지 중의 일종 또는 다종의 혼합물을 예시할 수 있다.
본 발명의 화상 형성 장치의 감광체에 이용되는 전하 발생제로서는 예컨대, 모노아조계 안료(monoazo pigments), 비스아조계 안료(bisazo pigments), 트리스아조계 안료(trisazo pigments), 테트라키스아조 안료(tetrakisazo pigments), 트리아릴메탄계 염료(triarylmethane dyes), 티아진계 염료(thiazine dyes), 옥사진계 염료(oxazine dyes), 크산텐계 염료(xanthene dyes), 시아닌계 색소(cyanine dyes), 스티릴계 색소(styryl dyes), 피릴륨계 염료(pyrylium dyes), 퀴나크리돈계 안료(quinacridone pigments), 인디고계 안료(indigo pigments), 페릴렌계 안료(perylene pigments), 다환 퀴논계 안료(polycyclic quinone pigments), 비스벤즈이미다졸계 안료(bisbenzimidazole pigments), 인단트렌계 안료(indanthrene pigments), 스퀘어릴륨계 안료(squarilium pigments), 프탈로시아닌계 안료(phthalocyanine pigments) 등의 유기계 안료 및 염료나, 셀렌(selen), 셀렌-비소(selenium-arsenic alloy), 셀렌-텔루루(selenium-tellurium alloy), 황화 카드뮴(cadmium sulfide), 산화 아연(zinc oxide), 산화 티탄(titanium oxide), 비정질 실리콘(amorphous silicon) 등의 무기 재료를 사용할 수 있고, 전하 발생제는 일종 또는 다종을 결착 수지를 이용하여 전하 수송층을 형성할 수 있다.
본 발명의 화상 형성 장치의 감광체에 이용되는 전하 수송 재료로서는 예컨대, 안트라센 유도체(anthrathene derivatives), 피렌 유도체(pyrenederivatives), 카르바졸 유도체(carbazole derivatives), 테트라졸 유도체(tetrazole derivatives), 메탈로센 유도체(metallocene derivatives), 페노티아진 유도체(phenothiazine derivatives), 피라졸린 화합물(pyrazoline compounds), 히드라존 화합물(hydrazone compounds), 스티릴 화합물(styryl compounds), 스티릴 히드라존 화합물(styryl hydrazone compounds), 에나민 화합물(enamine compounds), 부타디엔 화합물(butadiene compounds), 디스티릴 화합물(distyryl compounds), 옥사졸 화합물(oxazole compounds), 옥사디아졸 화합물(oxadiazole compounds), 티아졸 화합물(thiazole compounds), 이미다졸 화합물(imidazole compounds), 트리페닐아민 유도체(triphenylamine derivatives), 페닐렌디아민 유도체(phenylenediamine derivatives), 아미노스틸벤 유도체(aminostilbene derivatives), 트리페닐메탄 유도체(triphenylmethane derivatives) 등의 일종 또는 다종을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 전하 발생층, 전하 수송층의 감광층을 형성하는 데에 사용하는 결착 수지로서는, 전기 절연성이고 공지의 열 가소성 수지, 열 경화성 수지, 광 경화성 수지 및 광도전성 수지 등을 사용할 수 있고, 적당한 결착 수지로서는 예컨대, 폴리 염화비닐, 폴리 염화 비닐덴, 염화비닐-초산비닐 공중합체, 염화 비닐-초산비닐-무수 말레산 공중합체(vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymers), 에틸렌-초산비닐 공중합체(ethylene-vinyl acetate copolymers), 폴리비닐 부티랄(polyvinyl butyral), 폴리비닐 아세탈(polyvinyl acetal), 폴리에스테르(polyester resins), 페녹시 수지(phenoxy resins), (메타)아크릴 수지((meth)acrylic resins), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리카르보네이트(polycarbonate), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리술폰(polysulfone), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), ABS수지 등의 열 가소성 수지; 페놀 수지(phenolic resins), 에폭시 수지(epoxy resins), 우레탄 수지(urethane resins), 멜라민 수지(melamine resins), 이소시아네이트 수지(isocyanate resins), 알키드 수지(alkyd resins), 실리콘 수지(silicone resins), 열 경화성 아크릴 수지 등의 열 경화성 수지; 폴리비닐 카르바졸(polyvinyl carbazole), 폴리비닐 안트라센(polyvinyl anthracene), 폴리비닐 피렌(polyvinyl pyrene) 등의 광도전성 수지 등 일종의 결착 수지 또는 다종의 결착 수지의 혼합물을 예시할 수 있지만, 특히 이들 수지에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 화상 형성 장치는 기록광의 간섭에 인한 농담 줄무늬의 이상 화상을 형성하지 않으므로 복사기, 프린터, 팩스 등의 화상 형성 장치에 이용할 수 있다.
본 발명의 화상 형성 장치의 해상도는 제한되는 것이 아니지만, 특히 1000 dpi 이상, 나아가서는 1200 dpi 이상의 고해상도일 때에도 뛰어난 화상 품질의 화상을 형성할 수 있다. 이와 같은 고해상도의 기록 화상에서는 감광체 고유의 정보도 기록 화상에 중첩되어 화상 형성되기 쉽기 때문에, 종래의 감광체를 이용한 화상 형성 장치에서는 농담 줄무늬에 의한 이상 화상이 아주 쉽게 발생하였지만, 본 발명의 화상 형성 장치에서는 농담 줄무늬가 거의 발생하지 않는다.
본 발명의 화상 형성 장치에 있어 기록광의 파장은 특히 제한은 없지만, 700 nm 이하, 바람직하게는 675 nm 이하, 특히 바람직하게는 400∼600 nm의 고해상도의 기록 화상을 실현할 수 있는 단파장의 기록광에 대해서도 농담 줄무늬의 이상 화상을 발생시키지 않으므로, 본 발명의 화상 형성 장치는 고해상도, 고정밀도의 화상 품질이 뛰어난 화상을 형성할 수 있다.
본 발명의 화상 형성 장치에 있어 기록 화상의 명암 단계 재현 방법으로서는 특히 제한은 없지만, 다값 방식에 의한 명암 단계 재현 방법에 있어서는 화소의 농도가 다단계로 설정되므로, 종래의 감광체를 이용한 화상 형성 장치에서는 농담 무늬가 눈에 띄기 쉽고, 특히 펄스 폭 변조, 파워 변조 또는 펄스 폭 변조와 파워 변조를 조합시킨 경우, 그 경향이 매우 높았다. 그러나, 본 발명의 감광체를 이용한 화상 형성 장치에서는 다값 방식에 의한 명암 단계 재현 방법이어도 농담 무늬를 발생시키지 않는다.
본 발명의 화상 형성 장치는 단색 및 다색, 컬러 화상 형성의 어느 것에 있어서도, 농담 줄무늬의 발생이 없는 고품질의 화상을 형성할 수 있다. 일반적으로, 컬러 화상은 기록 화상에 보다 충실한 화상 형성이 요구되는 경우가 많고, 각각의 색이 중첩되어 화상이 형성되므로, 아주 문제로 되기 쉽다. 그러나, 본 발명의 화상 형성 장치는 컬러 화상 형성에 있어서도 고품질의 화상을 형성할 수 있다.
본 발명의 화상 형성 장치에 있어서의 컬러 화상 형성 방법으로서는, 복수 색의 토너 화상을 감광체 위에 형성한 후, 순차적으로 출력 매체(많은 경우에 용지)에 전사하여 화상을 형성하는 방법, 또는 복수 색의 토너 화상을 감광체 상에형성한 후, 중간 전사체 상에 각 색의 토너 화상을 순차적으로 적층하고, 적층된 토너 화상을 출력 매체에 전사하여 화상을 형성하는 방법 등이 가능하지만, 화상 농도가 높은 경우의 화상 품질의 향상, 색 어긋남의 방지, 전사 효율의 향상, 출력 매체에 유연하게 대응할 수 있는 중간 전사체를 경유한 화상 형성, 특히 중간 전사체로서 중간 전사 벨트를 경유한 화상 형성이 그 형성되는 화상 품질이 높아 바람직하다.
도 11은 본 발명에 따른 하나의 화상 형성 장치인 컬러 복사기를 나타내고 있고, 이 컬러 복사기는 중간 전사체로서 엔드리스형의 벨트(이하, 중간 전사 벨트라고 한다)가 이용되고 있다. 또한, 도 12는 도 11에 나타낸 화상 형성 장치의 감광체·중간 전사 벨트 주위의 확대도이다. 아래에 본 장치의 구성·동작을 설명한다.
컬러 복사기는 후술하는 컬러 화상 판독 장치(1)와 프린터부를 이루는 컬러 프린터(2)로 구성되고 있다. 컬러 화상 판독 장치(이하, 컬러 스캐너라고 한다)(1)는 원고(3)의 화상을 조명 램프(4), 미러(5-1, 5-2, 5-3) 및 렌즈(6)를 통하여 컬러 센서(7)에 결상(結像)하도록 되어 있고, 원고의 컬러 화상 정보를 예컨대, 블루(Blue), 그린(Green), 레드(Red)의 색 분해광마다 판독하고, 전기적 화상 신호로 변환할 수 있도록 되어 있다. 또, 이들 분해광은 이하의 설명에 있어서도 간단하게 B, G, R로 표현한다. 컬러 화상 판독 장치에서는 컬러 스캐너(1)에서 얻은 B, G, R의 색 분해 화상 신호 강도 레벨에 의거하여 화상 처리를 행하여 블랙(이하, BK라고 한다), 시안(이하, C라고 한다), 마젠타(이하, M라고 한다), 옐로우(이하, Y라고 한다)의 컬러 화상 데이터를 얻는다. 이것을 다음에 서술하는 컬러 화상 기록 장치(이하, 컬러 프린터라고 한다)(2)에 의하여 BK, C, M, Y의 토너를 사용하여 현상화하고, 이들 토너 화상을 중첩시켜 4색의 풀 컬러 화상을 형성한다.
다음으로, 컬러 프린터(2)의 개요를 설명한다. 기록 광학 유닛(8)은 컬러 스캐너(1)로부터 판독한 컬러 화상 데이터를 광 신호로 변환하여 원고 화상에 대응한 광 기록을 행하는 유닛이다. 때문에, 기록 광학 유닛은 레이저 광원(8-1)의 레이저 빔을 구동 모터(8-3)에 의해 회전되는 폴리건 미러(8-2)를 통하여 주사하고, fθ렌즈(8-4), 반사경(8-5)에 의해 감광체 드럼(9)에 주사광을 유도하여 정전 잠상을 형성하도록 되어 있다.
감광체 드럼(9)은 도면에서 화살표 방향과 같이 역시계 바늘 방향으로 회전하고, 그 주위에는 감광체 클리닝 유닛(클리닝 전의 방전기를 포함)(10), 방전 램프(11), 대전기(12), 전위 센서(13), BK 현상기(14), C 현상기(15), M현상기(16), Y현상기(17), 현상 농도 패턴 검지기(18), 중간 전사 벨트(19) 등의 전자 사진 복사 공정을 실행하기 위한 기기 및 전사전(轉寫前) 방전[제전(除電)] 장치(35)가 배치되어 있다. 각 현상기는 도 12에 나타낸 바와 같이, 정전 잠상을 현상하기 위하여 현상제를 감광체 드럼(9)에 대향시키도록 하여 회전하는 현상 슬리부(14-1, 15-1, 16-1, 17-1)와, 현상제를 퍼 내어 교반하기 위하여 회전하는 현상 퍼들(14-2, 15-2, 16-2, 17-2) 및 현상제의 토너 농도 검지 센서(14-3, 15-3, 16-3, 17-3) 등으로 구성되어 있다. 현상 동작의 순서(컬러 화상 형성 순서)를 BK, C, M, Y로 한 경우에 대하여 아래에 설명한다. 단, 화상 형성 순서는 이것에 한정되는 것은 아니다. 복사 동작이 개시되면, 컬러 스캐너(1)에서 소정의 타이밍에 따라 BK 화상 데이터의 판독이 개시되고, 이 화상 데이터에 따라 레이저 광에 의한 광 기록·잠상 형성이 시작된다(이하, BK 화상 데이터에 의한 정전 잠상을 BK 잠상이라고 한다. C, M, Y에 관해서도 마찬가지임). BK 잠상의 선단부로부터 현상이 행해질 수 있도록, BK 현상기(14)의 현상 위치에 잠상 선단부가 도달하기 전에 현상 슬리부(14-1)가 회전을 개시하여 BK 잠상을 BK 토너로 현상한다. 그리고 이후, BK 잠상 영역의 현상 동작을 계속하는데, BK 잠상 후단부가 BK 현상 위치를 통과한 시점에서 현상 불동작 상태로 한다. 이것은 적어도, 다음의 C 화상 데이터에 의한 C 잠상 선단부가 도달하기 전에 완료시킨다.
감광체 드럼(9)에 형성한 BK 토너 화상은 감광체와 등속 구동되고 있는 중간 전사 벨트(19)의 표면에 전사된다(이하, 감광체로부터 중간 전사 벨트의 토너 화상 전사를 벨트 전사라고 한다). 벨트 전사는 감광체 드럼(9)과 중간 전사 벨트(19)가 접촉 상태에서 전사 바이어스 롤러(20)에 소정의 바이어스 전압을 가하여 진행된다. 또, 중간 전사 벨트(19)에는 감광체 드럼(9)에 순차적으로 형성되는 BK, C, M, Y의 토너 화상을 동일면에 순차적으로 위치를 맞추어 4색이 중첩된 벨트 전사 화상을 형성하고, 그 후 전사지에 일괄적으로 전사한다. 이 중간 전사 벨트 유닛의 구성·동작에 대해서는 후술한다.
그런데, 감광체 드럼(9)측에서는 BK 공정 다음에 C 공정으로 진척하는데, 소정의 타이밍에 따라 컬러 스캐너(1)에 의한 C 화상 데이터 판독이 시작되고, 그 화상 데이터에 의한 레이저광 기록에 의해 C 잠상이 형성된다. C 현상기(15)는 그현상 위치에 대하여 앞의 BK 잠상 후단부가 통과한 후, 동시에 C 잠상의 선단이 도달하기 전에 현상 슬리부(15-1)를 회전 개시하여 현상제 자기 브러시를 형성하여 C 잠상을 C 토너로 현상한다. 이후, C 잠상 영역의 현상을 계속하는데, 잠상 후단부가 통과한 시점에서 앞의 BK 현상기의 경우와 마찬가지로 C 현상 슬리부(15-1) 상의 현상제 자기 브러시를 끊기 시작한다. 이것도 역시 다음의 M 잠상 선단부가 도달하기 전에 완료시킨다. 또, M, 및 Y의 공정에 관해서는 각각의 화상 데이터 판독·잠상 형성·현상의 각 공정이 상술한 BK·C의 공정과 마찬가지이므로 설명은 생략한다. 다음으로 중간 전사 벨트에 관하여 설명한다.
중간 전사 벨트(19)는 각 색의 가시상(可視像)을 담지하기 위하여 마련되어 있는 것이고, 구동 롤러(21), 벨트 전사 바이어스 롤러(20), 전사 접지 롤러(38) 및 종동 롤러 군에 씌워져 도시하지 않는 구동원을 이루는 스텝 모터에 의해 후술하는 바와 같이 구동 제어된다.
벨트 클리닝 유닛(22)은 도 12에 나타낸 바와 같이, 브러시 롤러(22-1), 고무 블레이드(22-2), 및 벨트로부터 접리시키는 기구(22-3) 등으로 구성되어 있고, 제1색의 BK 화상을 벨트 전사한 후의 제2색, 제3색, 제4색을 벨트 전사하고 있는 동안에 접리 기구(22-3)에 의해 벨트 면으로부터 접리되도록 되어 있다.
전사지 전사 유닛(23)은 전사지 전사 바이어스 롤러(23-1), 롤러 클리닝 블레이드(23-2), 및 벨트로부터 접리시키는 기구(23-3) 등으로 구성되어 있다. 바이어스 롤러(23-1)는 통상, 중간 전사 벨트(19)면으로부터 떨어져 있지만, 중간 전사 벨트(19)면에 형성된 4색 중첩 화상을 전사지에 일괄적으로 전사할 때에는 타이밍이 설정되어 접리 기구(23-3)에 의해 눌림으로써 바이어스 롤러(23-1)에 의해 소정의 바이어스 전압을 가하면서 전사지에 토너 화상을 전사한다. 또, 전사지(24)는 도 11에 나타낸 바와 같이, 용지 공급 롤러, 레지스트레이션 롤러(26)에 의해 중간 전사 벨트면의 4색 중첩 화상의 선단부가 용지 전사 위치에 도달하는 타이밍에 맞추어 공급된다.
중간 전사 벨트(19)의 동작 형식은 제1색인 BK 토너 화상의 벨트 전사가 후단부까지 종료한 후의 동작 방식으로서 다음의 3개 방식을 생각할 수 있는데, 이 중의 하나의 방식 또는 복사 사이즈에 따라 복사 속도 면 등에서 효율적인 방식을 조합하여 동작시킨다.
1) 일정 속도 이동 방식
이것은 제1색의 토너 화상이 전사된 후에 있어서도, 일정 속도에 따라 중간 전사 벨트의 이동을 계속시키는 방식이고, 이 방식의 경우에는, 감광체 드럼(9)측에서 가시상으로 처리되는 다음 색의 토너 화상의 화상 선단과 중간 전사 벨트(19) 상의 화상 선단이 합치되도록 타이밍을 설정하여 화상 처리가 진행된다. 그리고, 그 공정은 다음과 같다.
BK 토너 화상의 벨트 전사 후에도 그대로 일정 속도로 이동을 계속한다.
그리고, 벨트(19) 면 위의 BK 화상 선단 위치가 재차 감광체 드럼(9)의 접촉부의 벨트 전사 위치에 도달하였을 때, 감광체 드럼(9)측은 다음의 C 토너 화상의 선단부가 마침 그 위치에 올 수 있도록, 타이밍을 맞추어 화상 형성되고 있다. 그 결과, C 화상은 BK 화상에 정확하게 위치가 합치되어 중간 전사 벨트(19)위에 겹쳐서 전사된다.
그 후도 마찬가지 동작에 의해 M, Y 화상 공정으로 진척하여 4색 중첩의 벨트 전사 화상을 얻는다.
제4색인 Y 토너 화상의 벨트 전사 공정에 계속하여 그대로 이동하면서 벨트 면 위의 4색 중첩 토너 화상을 상기한 바와 같이 전사지(24)에 일괄적으로 전사한다.
2) 스킵 이동 방식
이것은 제1색의 토너 화상이 전사된 후, 감광체로부터 중간 전사 벨트를 이탈시켜 제1색의 토너 화상을 전사하는 경우보다도 고속으로 현재와 같은 방향으로 이동시키고, 소정량을 이동시킨 시점에서 처음의 이동 속도로 전환하여 재차 감광체에 맞대이게 하는 방식이다. 이 방식은 예컨대, 중간 전사 벨트의 길이에 대하여 전사되는 화상의 길이가 짧은 경우에 실행되고, 감광체 측에서 화상 형성을 위한 사이클 타임이 길어지는 것을 방지할 수 있는 것으로, 그 공정은 다음과 같다.
BK 토너 화상의 벨트 전사가 종료하면, 감광체 드럼(9) 면으로부터 중간 전사 벨트(19)를 이탈시키고, 같은 이동 방향으로 고속 스킵시켜 소정량을 이동하면 최초의 이동 속도로 복귀시킨다. 또한, 그 후 재차 감광체 드럼(9)에 중간 전사 벨트(19)를 접촉시킨다.
그리고, 중간 전사 벨트(19)면 위의 BK 화상 선단 위치가 재차 벨트 전사 위치에 도달했을 때, 감광체 드럼(9)측은 다음의 C토너 화상의 선단부가 마침 그 위치에 올 수 있도록 타이밍을 맞추어 화상 형성된다. 그 결과, C화상은 BK화상에정확하게 위치 맞추어서 벨트 전사된다.
그 후도 같은 동작에 의해 M, Y화상 공정으로 진척하여 4색 중첩의 벨트 전사 화상을 얻는다.
제4색인 Y토너 화상 벨트 전사 공정에 계속하여 같은 이동 속도로 중간 전사 벨트(19)면 위의 4색 중첩 토너 화상을 전사지(24)에 일괄적으로 전사한다.
3)왕복 운동(quick return) 방식
이것은 제1색의 토너 화상이 전사된 후, 감광체로부터 중간 전사 벨트를 이탈시켜 현재의 속도보다 고속으로 역방향으로 중간 전사 벨트를 이동시키고, 앞서 전사된 토너 화상의 위치를 감광체에 담지되어 있는 다음 색의 토너 화상 위치에 합치시킨 상태에서 대기시키고, 재차 중간 전사 벨트를 감광체에 맞대이게 하여 감광체와 같은 방향으로 이동을 개시하도록 하여, 이 동작을 최종 색의 토너 화상을 전사할 때까지 계속시키는 방식이다. 이 방식은 중간 전사 벨트 상의 화상 위치를 감광체의 화상 위치에 맞추는 경우의 제어에 관해서는, 중간 전사 벨트를 순방향으로 이동시키지 않고, 지금까지 진행한 이동량만큼 역행시키는 것뿐이므로, 중간 전사 벨트의 이동량을 그다지 확보하지 않아도 되는 것을 고려하면 제어가 간단하게 되는 것으로, 그 공정은 다음과 같다.
BK토너 화상의 벨트 전사가 종료하면, 감광체 드럼(9) 면으로부터 중간 전사 벨트(19)를 이탈시키고, 이동을 정지시킴과 동시에 역방향으로 고속 리턴시킨다. 리턴은 중간 전사 벨트(19)면 상의 BK화상 선단 위치가 벨트 전사의 상당한 위치를 역방향으로 통과시키고, 나아가 미리 설정된 거리 만큼 이동한 후에 정지시켜 대기상태로 한다.
다음으로, 감광체 드럼(9)측의 C토너 화상의 선단부가 벨트 전사 위치 직전의 소정 위치에 도달한 시점에서 중간 전사 벨트(19)를 재차 이동 방향으로 개시시킨다. 또한 중간 전사 벨트(19)를 감광체 드럼(9)면에 재차 접촉시킨다. 이 경우도 C화상은 중간 전사 벨트(19)면 상에서 BK화상에 정확하게 겹쳐지도록 한 조건으로 제어되어 벨트 전사된다.
그 후도 같은 동작에 의해 M, Y화상 공정에 진척하여 4색 중첩의 벨트 전사 화상을 얻는다.
제4색인 Y토너 화상의 전사 공정에 계속하여 리턴하지 않고 같은 속도로 이동하여 중간 전사 벨트(19)면 상의 4색 중첩 토너 화상을 전사지(24)에 일괄적으로 전사한다.
중간 전사 벨트 면으로부터 4색 중첩 토너 화상이 일괄적으로 전사된 전사지(24)는 도 11에 있어서, 용지 이송 유닛(27)에 의해 정착기(28)로 이송되고, 소정 온도로 제어된 정착 롤러(28-1)와 가압 롤러(28-2)에 의해 토너 화상이 용융 정착되고, 용지 트레이(29)에 이송되어 풀 컬러 복사를 얻는다.
벨트 전사 후의 감광체 드럼(9)은 감광체 클리닝 유닛(10)[클리닝 전의 방전기(10-1), 브러시 롤러(10-2), 고무 블레이드(10-3)]에 의해 표면이 클리닝되고, 또한 방전 램프(11)에 의해 균일하게 방전된다.
나아가, 전사지(24)에 토너 화상을 전사한 후의 중간 전사 벨트(19)는 클리닝 유닛(22)을 재차 접리 기구(22-3)로 눌러서 표면을 클리닝한다. 반복 복사의경우, 컬러 스캐너(1)의 동작 및 감광체 드럼(9)의 화상 형성은 제1매의 Y(제4색) 화상 공정에 계속하여 소정의 타이밍으로 제2매의 BK(제1색) 화상 공정으로 진척한다. 중간 전사 벨트(19)는 제1매의 4색 중첩 화상을 전사지에 일괄적으로 전사하는 공정에 계속하여 표면이 클리닝 유닛(22)에 의해 클리닝된 영역에 제2매의 BK토너 화상이 벨트 전사된다. 그 후는 제1매와 같은 동작이 실행된다.
또, 도 11에 있어서, 전사지 카세트(30, 31, 32, 33)에는 각종 사이즈의 전사지가 수납되어 있고, 조작 패널(미도시)에서 지정된 사이즈의 용지 수납 카세트로부터 타이밍을 맞추어 레지스트레이션 롤러(26) 방향을 향하여 전사지가 공급 이송된다. 또, 부호 34는 OHP 용지나 두꺼운 용지 등을 공급하는 수동 급지 트레이를 나타내고 있다.
이상과 같이 4색 풀 컬러를 얻는 복사 모드를 설명하였는데, 3색 복사 모드, 2색 복사 모드의 경우는 지정된 색과 횟수 분에 관해서는 상기와 같은 동작을 실행한다.또한, 단색 복사 모드의 경우는 소정 매수가 종료할 때까지의 동안, 그 색의 현상기만을 현상 동작(현상제의 자기 브러시) 상태로 함과 동시에 중간 전사 벨트(19)는 감광체 드럼(9)의 표면에 접촉한 대로 이동 방향으로 일정 속도로 구동하고, 나아가 벨트 클리닝 유닛(22)도 중간 전사 벨트(19)에 접촉한 대로의 상태에서 복사 동작을 수행한다.
도 13은 본 발명의 한 가지 실시 형태로, 탠덤형 간접 전사 방식의 전자 사진 장치를 나타낸 것이고, 도 14는 그 전자 사진 장치의 현상 장치 주위를 확대하여 나타낸 것이고, 도 15는 중간 전사체의 구조를 나타낸 도면이다.
도면에서 부호 100은 복사 장치 본체, 200은 그 복사 장치 본체를 탑재하는 용지 공급 테이블, 300은 복사 장치 본체(100) 위에 설치하는 스캐너, 400은 나아가 그 위에 설치하는 원고 자동 이송 장치(ADF)이다.
복사 장치 본체(100)에는 중앙에 엔드리스형의 중간 전사체(110)를 마련한다. 중간 전사체(110)는 도 15에 나타낸 바와 같이, 베이스층(111)을 예컨대, 신축성이 적은 불소 수지나 신축성이 큰 고무 재료에 범포 등 신축하기 어려운 재료로 이루어진 기층을 구성하고 그 위에 탄성층(112)을 마련한다.
탄성층(112)은 예컨대 불소계 고무나 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무 등으로 구성한다. 그 탄성층(112)의 표면은 예컨대 불소계 수지를 피복하여 평활성이 좋은 피복층(113)으로 이루어진다.
그리고, 도 13에 나타낸 바와 같이 도시한 예에서는 3개의 지지 롤러(114, 115, 116)에 씌워서 도면에서 시계 바늘 방향으로 회전 이동할 수 있도록 한다.
이 도시한 예에서는 3개의 지지 롤러 중에서 제2 지지 롤러(115)의 좌측에 화상 전사 후에 중간 전사체(110) 상에 잔류하는 잔류 토너를 제거하는 중간 전사체 클리닝 장치(117)를 마련한다.
또한, 3개의 지지 롤러 중에서 제1 지지 롤러(114)와 제2 지지 롤러(115) 에 둘러 씌워진 중간 전사체(110) 상에는 그 이송 방향에 따라 블랙·옐로우·마젠타·시안의 4개 화상 형성 수단(118)을 횡측으로 열거 배치하여 탠덤 화상 형성 장치(120)를 구성한다.(BK현상 모드시에는, 3개 컬러를 해제하는 것을 고려하여 현상 순서는 시안, 마젠타, 옐로우, 블랙으로 변경한다.)
그 탠덤 화상 형성 장치(120) 위에는 도 13에 나타낸 바와 같이, 나아가 노광 장치(121)를 마련한다.
한편, 중간 전사체(110)를 끼우고 탠덤 화상 형성 장치(120)와 반대 측에는 2차 전사 장치(122)를 마련한다. 2차 전사 장치(122)는 도시한 예에서는 2개의 롤러(123) 사이에 엔드리스 벨트인 2차 전사 벨트(124)를 둘러 씌워서 구성하고, 중간 전사체(110)를 통하여 제3 지지 롤러(116)에 눌러서 배치하여 중간 전사체(110) 상의 화상을 시이트에 전사한다.
2차 전사 장치(122)의 횡측에는 시이트 상의 전사 화상을 정착하는 정착 장치(125)를 마련한다. 정착 장치(125)는 엔드리스 벨트인 정착 벨트(126)에 가압 롤러(127)를 눌러서 구성한다.
상기 2차 전사 장치(122)에는 화상 전사 후의 시이트를 정착 장치(125)로 이송하는 시이트 이송 기능도 갖고 있다. 물론, 2차 전사 장치(122)로서 전사 롤러나 비접촉의 대전기를 배치하여도 좋은데, 이와 같은 경우는 이 시이트 이송 기능을 겸하여 구비하는 것은 어렵게 된다.
또, 도시한 예에서는 이와 같은 2차 전사 장치(122) 및 정착 장치(125)의 아래에, 상술한 탠덤 화상 형성 장치(120)와 평행으로 시이트의 양면에 화상을 기록하기 위하여 시이트를 반전시키는 시이트 반전 장치(128)를 마련한다.
이 컬러 전자 사진 장치를 이용하여 복사할 때에는, 원고 자동 이송 장치(400)의 원고대(430) 위에 원고를 세트한다. 또는 원고 자동 이송 장치(400)를 열고 스캐너(300)의 콘택트 유리(332) 위에 원고를 세트하고, 원고 자동 이송장치(400)를 닫아 원고를 누른다.
그리고, 도시하지 않은 스타트 스위치를 누르면, 원고 자동 이송 장치(400)에 원고를 세트했을 때에는 원고를 이송하여 콘택트 유리(332) 위로 이동시키고, 한편 콘택트 유리(332) 위에 원고를 세트했을 때에는 곧바로 스캐너(300)를 구동하여 제1주행체(333) 및 제2주행체(334)를 주행시킨다. 그리고, 제1주행체(333)에서 광원으로부터 빛을 발사함과 동시에 원고면의 반사광을 나아가 반사하여 제2주행체(334)로 향하게 하고, 제2 주행체(334)의 미러로 반사하여 결상 렌즈(335)를 통해 판독 센서(336)에 입력하여 원고 내용을 판독한다.
또한, 도시하지 않은 스타트 스위치를 누르면, 도시하지 않은 구동 모터에 의해 지지 롤러(114, 115, 116) 중 한 개가 회전 구동되고 다른 2개의 지지 롤러가 종동 회전되어 중간 전사체(110)를 회전 이송한다. 동시에 개개의 화상 형성 수단(118)으로 개개의 감광체(140)를 회전시켜 각 감광체(140) 상에 각각 블랙·옐로우·마젠타·시안의 단색 화상을 형성한다. 그리고, 중간 전사체(110)가 이송되어 오면 그들 단색 화상을 순차적으로 전사하여 중간 전사체(110) 상에 합성 컬러 화상을 형성한다.
한편, 도시하지 않은 스타트 스위치를 누르면, 용지 공급 테이블(200)의 용지 공급 롤러(242) 중 하나를 선택하여 회전시키고, 용지 뱅크(243)에 다단으로 마련되는 용지 공급 카세트(244) 중 하나로부터 시이트를 계속 내보내고, 분리 롤러(245)에 의해 1매씩 분리하여 용지 공급로(246)에 보내고, 이송 롤러(247)에 의해 이송하여 복사기 본체(100) 내의 용지 공급로(148)에 유도하며, 레지스트레이션 롤러(149)에 부딪쳐 멈춰세운다.
또한, 용지 공급 롤러(150)를 회전시켜 수동 트레이(151) 위의 시이트를 계속 내보내고, 분리 롤러(152)에 의해 1매씩 분리하여 수동 용지 공급로(153)에 보내며, 마찬가지로 레지스트레이션 롤러(149)에 부딪쳐 멈춰세운다.
그리고, 중간 전사체(110) 상의 합성 컬러 화상에 타이밍을 맞추어 레지스트레이션 롤러(149)를 회전시키고, 중간 전사체(110)와 2차 전사 장치(122) 사이로 시이트를 이송하며, 2차 전사 장치(122)에 전사하여 시이트 위에 컬러 화상을 기록한다.
화상 전사 후의 시이트는 2차 전사 장치(122)로 이송되어 정착 장치(125)로 보내지고, 정착 장치(125)에서 열과 압력이 가해져 전사 화상이 정착된 후, 전환 톱(155)에 의해 전환되어 배출 롤러(156)로 배출되고 용지 받이(157) 위에 적재된다. 또는, 전환 톱(155)에 의해 전환되어 시이트 반전 장치(128)로 보내져 거기서 반전되어 재차 전사 위치로 유도되고, 뒷면에도 화상이 기록된 후, 배출 롤러(156)에 의해 용지 받이(157) 위로 배출된다.
한편, 화상 전사 후의 중간 전사체(110)는 중간 전사체 클리닝 장치(117)에 의해 중간 전사체(110) 상에 잔류하는 잔류 토너를 제거하고, 탠덤 화상 형성 장치(120)에 의한 재차 화상 형성에 대비한다.
여기서, 레지스트레이션 롤러(149)는 일반적으로 접지되어 사용되는 경우가 많지만, 시이트의 종이 분말 제거를 위하여 바이어스를 가할 수도 있다. 예컨대, 전기 전도성 고무 롤러를 시용하여 바이어스를 가할 수 있는데, 직경이 φ18이고,표면이 1 mm 두께의 전기 전도성 NBR 고무로 할 수 있다. 전기 저항은 고무재의 체적 저항으로 109Ωcm정도이고, 가하는 전압은 토너를 전사하는 측(용지 표면측)에는 -800V정도의 전압을 가한다. 용지 뒷면측에는 + 200V 정도의 전압을 가한다.
일반적으로 중간 전사 방식은 종이 분말이 감광체에까지 이동하기 어려우므로, 종이 분말 전사를 고려할 필요가 없이 레지스트레이션 롤러(149)를 접지하여도 좋다.
또한, 가하는 전압으로서 DC 바이어스가 가해져 있지만, 시이트를 보다 균일하게 대전시키기 위하여, DC오프셋 성분을 갖는 AC 전압을 가하여도 좋다.
이와 같이, 바이어스가 가해진 레지스트레이션 롤러(149)를 통과한 후의 용지 표면은 약간 마이너스 쪽으로 대전되어 있다. 따라서, 중간 전사체(110)로부터 시이트로 전사함에 있에서는 레지스트레이션 롤러(149)에 전압을 가하지 않은 경우에 비하여 전사 조건을 변경하는 경우가 있다.
그런데, 상술한 탠덤 화상 형성 장치(120)에 있어서, 개개의 화상 형성 수단(118)은 구체적으로 예컨대 도 14에 나타낸 바와 같이, 드럼형의 감광체(140) 주위에 대전 장치(160), 현상 장치(161), 1차 전사 장치(162), 감광체 클리닝 장치(163), 방전 장치(164) 등을 구비하여 이루어진다.
중간 전사 벨트는 종래로부터 불소계 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리이미드 수지 등이 사용되어 왔지만, 근래에는 벨트의 전체 층이나, 벨트의 일부를 탄성 부재로 구성한 탄성 벨트가 사용되고 있다.
수지 벨트를 사용한 컬러 화상의 전사는 아래와 같은 과제가 있다.
컬러 화상은 통상 4색의 착색 토너로 형성된다. 1매의 컬러 화상에는 1층으로부터 4층까지의 토너 층이 형성되어 있다.
토너 층은 1차 전사(감광체로부터 중간 전사 벨트로의 전사)나, 2차 전사(중간 전사 벨트로부터 시이트로의 전사)를 통과함으로써 압력을 받아 토너끼리의 응집력이 커진다.
토너끼리의 응집력이 커지면 문자 부분에 일부가 누락되거나, 솔리드 화상에 있어서 가장자리 부분이 누락되는 현상이 발생하기 쉽다.
수지 벨트는 경도가 높아 토너 층에 대응하여 변형하지 않기 때문에, 토너 층을 쉽게 압축시켜 문자 부분의 일부가 누락되는 현상이 발생하기 쉽다.
또한, 근래는 풀 컬러 화상을 각종 용지, 예컨대 일본 종이나 의도적으로 요철을 형성시킨 용지에 화상을 형성하고자 하는 요구가 높아지고 있다. 그러나, 평활성이 나쁜 용지는 전사시에 토너와의 틈새가 발생하기 쉬어 전사 누락이 쉽게 발생한다. 밀착성을 높이기 위하여 2차 전사부의 전사압을 높이면, 토너 층의 응집력을 높이는 것으로 되어 상술한 바와 같은 문자 부분의 일부의 누락을 발생시키게 된다.
탄성 벨트는 다음의 목적으로 사용된다.
탄성 벨트는 수지 벨트보다 경도가 낮기 때문에, 전사부에서 토너층의 평활성이 나쁜 용지에 대응하여 변형한다. 즉, 국부적인 요철에 따라서 탄성 벨트는 변형하기 때문에, 과도하게 토너층에 대하여 전사압을 높이지 않아 양호한 밀착성을 얻을 수 있어, 문자 부분의 일부가 누락되지 않는 평활성이 나쁜 용지에 대하여도 균일성이 뛰어난 전사 화상을 얻을 수 있다.
탄성 벨트의 수지는 폴리카르보네이트(polycarbonate), 불소계 수지(ethylene-tetrafluoroethylene:ETFE, polyvinylidene fluoride:PVDF) 폴리스티렌(polystyrene), 클로로폴리스티렌(polychlorostyrene), 폴리-α-메틸스티렌(poly-α-methyl styrene), 스티렌-부타디엔 공중합체(styrene-butadiene copolymers), 스티렌-염화비닐 공중합체(styrene-vinyl chloride copolymers), 스티렌-초산비닐 공중합체(styrene-vinyl acetate copolymers), 스티렌-말레산 공중합체(styrene-maleic acid copolymers), 스티렌-아크릴산 에틸 공중합체(styrene-acrylate copolymers)[스티렌-아크릴산 메틸 공중합체(styrene-methyl acrylate copolymers), 스티렌-아크릴산 에틸 공중합체(styrene-ethyl acrylate copolymers), 스티렌-아크릴산 부틸 공중합체(styrene-butyl acrylate copolymers), 스티렌-아크릴산 옥틸 공중합체(styrene-octyl acrylate copolymers), 스티렌-아크릴산 페닐 공중합체(styrene-phenyl acrylate copolymers) 등], 스티렌-메타크릴산 에스텔 공중합체(styrene-ester methacrylate copolymers)[스티렌-메타크릴산 메틸 공중합체(styrene-methyl methacrylate copolymers), 스티렌-메타크릴산 에틸 공중합체(styrene-ethyl methacrylate copolymers), 스티렌-메타크릴산 페닐 공중합체(styrene-phenyl methacrylate copolymers)], 스티렌-α-클로로아크릴산 메틸 공중합체(styrene-methyl α-chloroacrylate), 스티렌-아크릴로니트릴 아크릴산 에스테르 공중합체(styrene-acrylonitrile-acrylate copolymers) 등의 스티렌계 수지(스티렌 또는 스티렌 치환체를 포함한 단중합체 또는 공중합체), 메타크릴산 메틸 수지(methyl methacrylate resins), 메타크릴산 부틸 수지(butyl methacrylate resins), 아크릴산 에틸 수지(ethyl acryalte resins), 아크릴산 부틸 수지(butyl acrylate resins), 변성 아크릴 수지(modified acrylic resins)[실리콘 변성 아크릴 수지(silicone modified acrylic resins), 염화비닐 수지 변성 아크릴 수지(vinyl chloride resin modified),아크릴-우레탄 수지(acrylic-urethane resins) 등], 염화 비닐 수지(vinyl chloride resins), 스티렌-초산 비닐 공중합체(styrene -vinyl acetate copolymers), 염화 비닐-초산 비닐 공중합체(vinyl chloride-vinyl acetate copolymers), 로진 변성 말레산 수지(rosin modified maleic resins), 페놀 수지(phenolic resins), 에폭시 수지(epoxy resins), 폴리에스테르 수지(polyester resins), 폴리에스테르-폴리우레탄 수지(polyester-polyurethane resins), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리부타디엔(polybutadiene), 폴리염화비닐리덴(polyvinylidene chloride), 아이오노머 수지(ionomer resins), 폴리우레탄 수지(polyurethane resins), 실리콘 수지(silicone resins), 케톤 수지(ketone resins), 에틸렌-에틸 아크릴레이트 공중합체(ethylene-ethyl acrylate copolymers), 크실렌 수지(xylene resins), 폴리비닐 부티랄 수지(polyvinyl butyral resins), 폴리아미드 수지(polyamide resins), 변성 폴리페닐렌옥사이드 수지(modified polyphenyleneoxide resins) 등으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 또는 2종류 이상을 사용할 수 있다. 단, 상기 재료에 한정되는 것은 아니다.
탄성재 고무, 엘라스토머로서는 부틸 고무, 불소계 고무, 아크릴 고무, EPDM(ethylene-propylene-diene-methylene) 고무, NBR(acrylonitrile-butadiene rubbers) 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 고무(acrylonitrile-butadiene-styrene rubbers), 천연 고무(natural rubbers), 이소프렌 고무(isoprene rubbers), 스티렌-부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌 고무(ethylene-propylene rubbers), 에틸렌-프로필렌 테르폴리머(ethylene-propylene terpolymers), 클로로프렌 고무(chloroprene rubbers), 클로로술폰화 폴리에틸렌(chlorosulfonated polyethylene), 염소화 폴리에틸렌(chlorinated polyethylene), 우레탄 고무(urethane rubbers), 신디오택틱 1,2-폴리부타디엔(syndiotactic 1,2-polybutadiene), 에피클로로히드린계 고무(epichlorohydrin rubbers), 실리콘 고무(silicone rubbers), 불소계 고무, 다황화 고무(polysulfide rubbers), 폴리노르보르넨 고무(polynorbornene rubbers), 수소화 니트릴 고무(hydrogenated nitrile rubbers), 열가소성엘라스토머(thermoplastic elastomers) [예컨대, 폴리스티렌계(polystyrene elastomers), 폴리올레핀계(polyolefin elastomers), 폴리염화비닐계, 폴리우레탄계, 폴리아미드계, 폴리우레아계(polyurea elastomers), 폴리에스테르계, 불소계 수지] 등으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 또는 2종류 이상을 사용할 수 있다. 단, 상기 재료에 한정되는 것은 아니다.
저항값 조절용 전기 전도제에 특히 제한은 없지만, 예컨대, 카본 블랙, 그래파이트(graphite), 알루미늄이나 니켈 등의 금속 분말, 산화 주석, 산화 티탄, 산화 안티몬(antimony oxide), 산화 인듐(indium oxide), 티탄산 칼륨, 산화 안티몬-산화 주석 복합산화물(ATO), 산화 인듐-산화 주석 복합산화물 (ITO) 등의 전기 전도성 금속산화물, 전기 전도성 금속 산화물은 황산 바륨, 규산 마그네슘, 탄산 칼슘 등의 절연성 미립자를 피복한 것이어도 좋다. 단, 상기 전기 전도제에 한정되는 것은 아니다.
표면 재료에는 제한은 없지만, 전사 벨트 표면의 토너 부착력을 작게 하여 2차 전사성을 높이는 것이 요구된다. 예컨대, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 에폭시 수지 등의 1종류 또는 2종류 이상을 사용하여 표면 에너지를 작게 하여 윤활성을 높이는 재료, 예컨대 불소 수지, 불소 화합물, 불화 탄소, 2산화 티탄(titanium dioxide), 실리콘 카바이드(silicon carbide) 등의 분말체, 입자를 1종류 또는 2종류 이상 또는 입경을 상이하게 한 것을 분산시켜 사용할 수 있다. 또한, 불소계 고무 재료와 같이 열처리를 함으로써 표면에 불소 층을 충분히 형성시켜 표면 에너지를 작게 한 것을 사용할 수도 있다.
벨트 제조 방법은 한정되는 것은 아니지만,
1. 회전하는 원통형의 틀에 재료를 흘려 넣어서 벨트를 형성하는 원심 성형법,
2. 표층이 얇은 막을 형성시키는 분무 도포법,
3. 원통형의 틀을 재료의 용액 중에 잠갔다가 끌어 올리는 딥핑법(dipping method),
4. 내형, 외형 사이에 주입하는 주형법,
5. 원통형의 틀에 콤파운드를 감아서 연마하는 방법
등이 있지만 이것에 한정되는 것은 아니고, 복수의 제조법을 조합하여 벨트를 제조할 수 있다.
그리고, 탄성 벨트로서 늘어나지 않도록 방지하는 방법으로서,
1. 잘 늘어나지 않는 심체(芯體) 수지층에 고무층을 형성하는 방법
2. 심체층에 늘어남을 방지하는 재료를 넣는 방법
등이 있지만 특히 제조법에 관한 것은 아니다.
또한, 늘어남을 방지하는 심체층을 구성하는 재료는 예컨대, 면, 비단 등의 천연 섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 아크릴 섬유, 폴리올레핀 섬유, 폴리비닐 알코올 섬유, 폴리염화비닐 섬유, 폴리 염화비닐리덴 섬유, 폴리우레탄 섬유, 폴리아세탈 섬유, 폴리플로로에틸렌 섬유, 페놀 섬유 등의 합성 섬유, 탄소 섬유, 유리 섬유, 보론 섬유 등의 무기 섬유, 철 섬유, 동 섬유 등의 금속 섬유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 또는 2종류 이상을 이용하여 직물형 또는 실형으로 할 수 있다. 물론 상기 재료에 한정되는 것은 아니다.
실은 1가닥 또는 복수 가닥의 필라멘트를 비꼰 것, 한 갈래로 비꼰 실, 여러 갈래로 비꼰 실, 쌍 실 등 어떠한 방법으로 비꼬아도 좋다. 또한 예컨대 상기 재료 군으로부터 선택된 재질의 섬유를 혼방하여도 좋다. 물론 실에 적당히 전기 전도 처리를 하여 사용할 수도 있다.
한편, 직물은 메리야스 뜨기 등 어떠한 방법으로 뜬 직물이라도 사용할 수있고, 물론 섞어 뜨기 방법으로 뜬 직물도 사용할 수 있고 전기 전도 처리를 할 수도 있다.
심체층을 마련하는 제조 방법은 특히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대
1. 통형으로 짠 직물을 금속틀 등에 씌우고 그 위에 피복층을 마련하는 방법
2. 통형으로 짠 직물을 액체형 고무 등에 잠가서 심체층의 일면 또는 양면에 피복층을 마련하는 방법
3. 실을 금속틀에 임의의 피치로 나선형으로 감고 그 위에 피복층을 마련하는 방법
등을 들 수 있다. 탄성층의 두께는 탄성층의 경도에 따르지만, 너무 두꺼우면 표면의 신축이 커져 표층에 균열이 발생하기 쉽다. 또, 신축량이 커지면 화상에 신축이 커지는 것으로 되므로 너무 두꺼운 것은 바람직하지 않다(대략 1mm 이상).
탄성층의 경도의 적정 범위는 10≤HS≤65°(JIS-A)이다. 벨트의 층 두께에 따라 최적 경도의 조절은 필요하게 된다. 경도 10°(JIS-A)보다 아래에 있는 것은 치수 정밀도가 높게 성형시키는 것이 아주 곤란하다. 이것은 성형시에 수축·팽창을 받기 쉽기 때문이다. 또한 유연하게 하는 경우에는 기재에 기름 성분을 함유시키는 것이 일반적인 방법이지만, 가압 상태에서 연속 동작시키면 기름 성분이 스며나온다는 결점을 갖고 있다. 이것에 의해 중간 전사체 표면에 접촉하는 감광체를 오염시켜 가로 띠 모양의 불균일을 발생시키는 것이 판명되었다. 일반적으로 이형성 향상을 위하여 표층을 마련하고 있지만, 완전히 스며나옴을 방지하는 효과를 부여하기 위해서 표층을 내구성이 강한 등 품질이 높은 것으로 하면 재료의 선정, 특성 등의 확보가 곤란하게 된다. 이것에 대하여 경도65°(JIS-A) 이상의 것은 경도가 높아진 만큼 정밀도 높게 성형할 수 있고, 기름을 함유하지 않거나 또는 적게 함유하도록 억제할 수 있으므로 감광체에 대한 오염성을 절감시킬 수 있지만, 문자의 일부분이 누락하는 등 전사성 개선의 효과를 얻을 수 없게 되고, 롤러에 씌우는 것이 곤란하게 된다.
본 발명의 컬러 화상 형성에 있어서는 단일 감광체 상에 순차적으로 상이한 색의 토너 화상을 형성한 후, 출력 매체 또는 중간 전사체로 순차적으로 적층하는 방법, 또는 복수개 감광체 상에 각각 상이한 색의 토너 화상을 형성한 후, 출력 매체 또는 중간 전사체로 전사하는 방법을 예시할 수 있지만, 화상 형성의 고속화에 대한 높은 수요에 대응하여 복수개의 감광체를 이용하는 것이 바람직한 바, 특히 고품질의 화상을 형성함에 있어서는 복수개의 감광체에 각각 상이한 색의 토너 화상을 형성하고, 탄성을 구비하는 중간 전사 벨트에 각 색의 토너를 순차적으로 적층한 후, 출력 매체에 적층된 토너를 2차 전사함으로써 화상을 형성하는 것이 매우 바람직하다.
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명한다.
실시예 1
알루미늄 드럼의 표면을 다이아몬드 바이트에 의해 절삭하고, 직경 120 mm, 길이 346 mm, 두께 2.5 mm의 알루미늄 드럼을 작성하였다. 이 알루미늄 드럼 표면을 표면 조도계 서프콤1400A(Surfcom 1400A, TOKYO SEIMITSU 주식회사 제)로 측정한 결과, 도 4와 같은 단면 곡선을 구비하고 있었다.
아크릴 수지(Acrylic resin) 15중량부,
(상품명: Acrydic A-460-60, 회사명: 대일본잉크화학공업 제)
멜라민 수지(Melamine resin) 10중량부,
(상품명: Super Bekkamin L-121-60, 회사명: 대일본잉크화학공업 제)
메틸 에틸 케톤(Methyl ethyl ketone) 80중량부
산화 티탄 분말(Titanium oxide powder) 90 중량부
(상품명: TM-1, 회사명: 후지티탄공업 제)
상기 아크릴 수지 15중량부, 멜라민 수지 10중량부를 메틸 에틸 케톤 80중량부에 용해하고, 이것에 상기 산화 티탄 분말 90중량부를 가하여 볼 밀(ball mill)로 12시간 분산하여 바닥 피복층 도포액을 제작하였다. 절삭에 의해 표면을 거칠게 한 알루미늄 드럼을 상기 바닥 피복층 도포액에 잠근 후, 일정 속도로 수직으로 끌어 올려 도포하였다. 알루미늄의 방향을 유지한 채로 건조실로 이동시키고, 140℃에서 20분간 건조시켜 두께 2.5 ㎛의 바닥 피복층을 알루미늄 드럼위에 형성하였다.
다음으로,
부티랄 수지(Butyral resin) 15중량부
(상품명: S-lec BLS, 회사명: SEKISUI화학 제)
시클로헥산논(Cyclohexanone) 150중량부
트리스아조 안료(Trisazo pigment)(화학식 1에 나타낸 구조식) 10중량부
상기 부티랄 수지 15중량부를 시클로헥산논 150중량부에 용해하고, 이것에 아래의 구조식을 갖는 트리스아조 안료 10중량부를 가하여 볼 밀로 48시간 분산하였다.
시클로헥산논 210중량부를 더 가하여 3시간 분산을 행하였다. 이것을 고형분(固形分) 이 1.5중량%로 되도록 교반하면서 시클로헥산논으로 희석하였다. 이와 같이 하여 얻은 전하 발생층용 도포액에 바닥 피복층을 형성한 알루미늄 드럼을 잠구고 120℃에서 20분간 바닥 피복층과 마찬가지로 건조시켜 대략 0.2㎛의 전하 발생층을 형성하였다.
나아가,
전하 수송 재료 (화학식 2에 나타낸 구조식) 6중량부,
폴리 카르보네이트 수지(Polycarbonate resin) 10중량부,
(상품명: Panlite K-1300, 회사명: Teijin 화학 제)
실리콘 오일(Silicone oil) 0.002중량부
(상품명: KF-50, 회사명: Shin-Etsu 화학 공업 제)
염화 메틸렌 (Methylene chloride) 90중량부
상기 아래의 화학식 2의 구조식을 갖는 전하 수송 재료 6중량부, 폴리 카르보네이트 수지 10중량부, 실리콘 오일 0.002중량부를 염화 메틸렌 90중량부에 용해하였다. 이와 같이 하여 얻은 전하 수송층 도포액에 바닥 피복층/전하 발생층을 형성한 알루미늄 드럼을 잠구고, 120℃에서 20분간 바닥 피복층과 마찬가지로 건조시켜 전하 발생층 위에 두께 대략 23㎛의 전하 수송층을 형성하였다.
기록광은 파장이 780 nm, 스폿 직경이 60 μm의 PRETER 550(주식회사 리코 제)에 제작한 감광체를 탑재하였다. 감광체의 알루미늄 표면의 단면 곡선으로부터 60 ㎛의 소정 길이를 취하였을 때의 최대 높이를 도 5에 나타냈다. 도 5에 있어서의 횡축 값은 60 ㎛의 소정 길이를 뽑아 내는 장소의 왼쪽 끝 위치를 나타내고 있다. 최대 높이의 최소값은 0.30 ㎛로,
λ/(2n) x 1.03 = 0.78/(2 x 1.85) x 1.03 = 0.22 μm
보다 큰 값이었다[780 nm에 있어서의 전하 수송층의 굴절률은 엘립소미터(ellipsometer)에 의해 측정한 결과 1.85였다].
흑백 하프톤 화상을 출력한 결과, 균일한 화상이 얻어졌고 농담 줄무늬의 이상 화상은 발생하지 않았다. 또한, 컬러의 풍경 사진을 컬러 복사한 결과, 고품질의 화상이 얻어졌다.
실시예 2
실시예 1에 있어서, 바이트의 날 끝을 다시 연마하여 알루미늄 드럼을 절삭한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 감광체를 제작하여 화상을 출력하였다. 감광체의 알루미늄 드럼 표면의 단면 곡선은 도 6에 나타낸 바와 같고, 단면 곡선으로부터 60 ㎛의 소정 길이를 취하여 측정한 최대 높이의 최소값은 도 7에 나타낸 바와 같이 0.33 ㎛였다.
흑백 하프톤 화상을 출력한 결과, 균일한 화상이 얻어졌고, 농담 줄무늬의 이상 화상은 발생하지 않았다. 또한, 컬러의 풍경 사진을 컬러 복사한 결과, 고품질의 화상이 얻어졌다.
비교예 1
실시예 1에서 이용한 바이트로 알루미늄 드럼을 1500회 절삭한 후, 실시예 1과 마찬가지로 하여 감광체를 제작하여 화상을 출력하였다. 감광체의 알루미늄 드럼 표면의 단면 곡선은 도 8에 나타낸 바와 같고, 단면 곡선으로부터 60 ㎛의 소정 길이를 취하였을 때의 최대 높이의 최소값은 도 9에 나타낸 바와 같이 0.17 ㎛였다.
흑백 하프톤 화상을 출력한 결과, 화상 단부 부근에 띠 모양의 4조의 농담 줄무늬가 발생하였고, 또한 감광체 주기로 나뭇결 모양의 농담 무늬가 발생하였다. 컬러 풍경 사진을 복사한 결과 화상 단부 부근에 띠 모양의 이상 화상이 관측되었고, 또한, 흑백 하프톤 화상과 거의 동일한 높이에 있는 곳의 색조가 분명하게 부자연스러웠다.
비교예 2
실시예 1에 있어서, 전하 발생층의 도포 공정에 있어 바이트의 날 끝을 다시 연마하여 알루미늄 드럼을 절삭한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 감광체를 제작하여 화상을 출력하였다. 실시예 1과 마찬가지로 알루미늄 드럼 표면의 단면 곡선을 측정하고, 단면 곡선으로부터 60 ㎛의 소정 길이를 취하여 측정한 최대 높이의 최소값은 0.19 ㎛였다.
실시예 1과 마찬가지로 흑백 하프톤 화상을 출력한 결과, 화상 단부 부근에 띠 모양의 4조의 농담 줄무늬가 발생하였다. 컬러 풍경 사진을 컬러 복사한 결과 화상 단부 부근에 띠 모양의 이상 화상이 관측되었다.
실시예 3
비교예 2에서 제작한 감광체를 빔 직경이 90 ㎛로 개조된 PRETER 550(주식회사 리코 제)에 탑재하여 화상을 출력하였다. 감광체의 알루미늄 표면의 단면 곡선으로부터 90 ㎛의 소정 길이를 취하여 측정한 최대 높이의 최소값은 0.22 μm였다.
비교예 1과 마찬가지로 흑백 하프톤 화상을 출력한 결과, 주의 깊게 화상을 응시하면 화상 단부 부근에 약간 농담 혼란이 발생한 듯이 보였다. 그러나, 컬러 풍경 사진을 컬러 복사한 결과 화상에 이상은 없었다.
실시예 4
실시예 1의 알루미늄을 절삭한 후, 실시예 1과 마찬가지로 하여 알루미늄 드럼을 더 절삭하고, 실시예 1과 마찬가지로 알루미늄 드럼 표면의 단면 곡선을 측정하였는데, 알루미늄 드럼 표면의 단면 곡선으로부터 60 ㎛의 소정 길이를 취하여 측정한 최대 높이의 최소값은 0.31 ㎛였다.이 알루미늄 드럼에 7.5 ㎛의 바닥 피복층을 형성하는 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 감광체를 제작하여 화상을 출력하였다. 흑백 하프톤 화상을 출력한 결과 균일한 화상이 얻어졌고 농담 줄무늬의 이상 화상은 없었다. 또한, 컬러의 풍경 사진을 컬러 복사한 결과, 고품질의 화상이 얻어졌다.
실시예 5
실시예 4의 알루미늄을 절삭한 후, 실시예 1과 마찬가지로 하여 알루미늄 드럼을 더 절삭하고, 실시예 1과 마찬가지로 알루미늄 표면의 단면 곡선을 측정하였는데, 알루미늄 드럼 표면의 단면 곡선으로부터 60 ㎛의 소정 길이를 취하여 측정한 최대 높이의 최소값은 0.30 ㎛였다. 이 알루미늄 드럼에 16 ㎛의 바닥 피복층을 형성하는 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 감광체를 제작하여 화상을 출력하였다.흑백 하프톤 화상을 출력한 결과, 화상 단부 부근에 약간 농담 혼란이 발생한 듯이 보였다. 그러나 컬러 풍경 사진을 컬러 복사한 결과, 고품질의 화상이 얻어져 화상에 이상이 발견되지 않았다.
실시예 6
알루미늄 표면을 2R의 다이아몬드 바이트에 의해 절삭하여 직경 90 mm, 길이 352 mm, 두께 2 mm의 알루미늄 드럼을 작성하였다.
아크릴 수지(Acrylic resin) 15중량부,
(상품명: Acrydic A-460-60, 회사명: 대일본잉크화학공업 제)
멜라민 수지(Melamine resin) 10중량부,
(상품명: Super Bekkamin L-121-60, 회사명: 대일본잉크화학공업 제)
메틸 에틸 케톤(Methyl ethyl ketone) 80중량부
산화 티탄 분말(Titanium oxide powder) 90 중량부
(상품명: TM-1, 회사명: 후지티탄공업 제)
상기 아크릴 수지 15중량부, 멜라민 수지 10중량부를 메틸 에틸 케톤 80중량부에 용해하고, 이것에 산화 티탄 분말 90중량부를 가하여 볼 밀(ball mill)로 12시간 분산하여 바닥 피복층 도포액을 제작하였다. 절삭에 의해 표면을 거칠게 한 알루미늄 드럼을 회전시키면서 알루미늄 드럼 위에 바닥 피복층 도포액을 분무법에 의해 도포하였다. 건조실로 이동시켜 140℃에서 20분간 건조시켜 두께 5.5 ㎛의 바닥 피복층을 알루미늄 드럼위에 형성하였다. 이 바닥 피복층 표면의 단면 곡선을 조도계 서프콤1400A로 측정하였다. φ=55㎛로 하여 최대 높이를 측정한 결과를 도 10에 나타냈고, 최소값은 0.30 ㎛이었다.
다음으로,
부티랄 수지(Butyral resin) 15중량부
(상품명: S-lec BLS, 회사명: SEKISUI 화학 제)
시클로헥산논(Cyclohexanone) 150중량부
트리스아조(Trisazo pigment)(화학식 3에 나타낸 구조식) 10중량부
상기 부티랄 수지 15중량부를 시클로헥산논 150중량부에 용해하고, 이것에 아래의 화학식 3의 구조식을 갖는 트리스아조 안료 10중량부를 가하여 볼 밀로 48시간 분산하였다.
다음, 시클로헥산논 210중량부를 더 가하여 3시간 분산을 행하였다. 이것을 고형분이 1.5중량%로 되도록 교반하면서 시클로헥산논으로 희석하였다. 이와 같이 하여 얻은 전하 발생층용 도포액에 바닥 피복층을 형성한 알루미늄 드럼을 잠구고 일정 속도로 수직으로 끌어 올려 도포하였다. 120℃에서 20분간 바닥 피복층과 마찬가지로 건조시켜 대략 0.2 ㎛의 전하 발생층을 형성하였다.
나아가,
전하 수송 재료 (화학식 4에 나타낸 구조식) 6중량부,
폴리 카르보네이트 수지(Polycarbonate resin) 10중량부,
(상품명: Panlite K-1300, 회사명: Teijin 화학 제)
실리콘 오일(Silicone oil) 0.002중량부
(상품명: KF-50, 회사명: Shin-Etsu 화학공업 제)
염화 메틸렌 (Methylene chloride) 90중량부
상기 아래의 화학식 4의 구조식을 갖는 전하 수송 재료 6중량부, 폴리 카르보네이트 수지 10중량부, 실리콘 오일 0.002중량부를 염화 메틸렌 90중량부에 용해하였다. 이와 같이 하여 얻은 전하 수송층 도포액에 바닥 피복층/전하 발생층을 형성한 알루미늄 드럼을 잠구고, 일정 속도로 수직으로 끌어 올려 도포하였다. 120℃에서 20분간 바닥 피복층과 마찬가지로 건조시켜 전하 발생층 위에 두께 대략 24㎛의 전하 수송층을 형성하였다.
기록광의 파장을 780 nm, 기록광의 스폿 직경을 55 μm로 개조하고, 펄스 폭변조와 파워 변조를 조합하여 256 명암 단계의 기록이 가능한 이마지오(imagio) 컬러 2800(주식회사 리꼬 제)에 제작한 감광체를 탑재하였다.
전면(全面)이 균일한 흑백 하프톤 화상을 출력한 결과, 균일한 화상이 얻어졌고, 농담 줄무늬의 이상 화상은 확인되지 않았다. 또한, 컬러의 풍경 사진을 컬러 복사한 결과, 고품질의 화상이 얻어졌다.
바닥 피복층의 단면 곡선으로부터 임의의 위치에서 φ=55㎛를 취하여 측정한 최대 높이의 최소값은 0.30㎛로,
λ/(2n) = 0.78/(2 x 1.85) = 0.21 μm
인 본 발명의 범위내에 있기 때문에 농담 줄무늬의 이상 화상을 발생시키지 않고 고품질의 화상을 형성할 수 있었다고 생각한다.
실시예 7, 비교예 3
실시예 6의 직경 90mm, 길이 352mm, 두께 2mm인 알루미늄 드럼을 호닝 가공하여 알루미늄 드럼의 표면을 거칠게 하였다.
알루미늄 드럼 표면의 단면 곡선을 표면 조도계Surfcom 1400A로 측정한 결과, Ra는 0.39㎛였다.
기록광의 파장이 780 nm, 780 nm에서의 전하 수송층의 굴절률이 1.85, 기록광의 스폿 직경이 70 μm(실시예 7) 및, 54㎛(비교예 3)인 화상 형성 장치를 상정하고(아래의 표를 참조), φ=70 μm 및 φ=54 μm으로 알루미늄 드럼 표면의 단면 곡선을 취하였을 때의 최소값을 측정한 결과, 각각 0.26㎛, 0.20㎛였다.
화상 형성 장치의 화상 형성 조건
실시예 7 비교예 3
기록광의 파장(λ) 780 nm 780 nm
전하 수송층의 굴절률(n) 1.85 1.85
기록광의 스폿 직경(φ) 70 ㎛ 54 ㎛
λ/(2n) ×1.03 = 0.78/(2 x 1.85)×1.03 = 0.22 μm
이므로, 기록광의 스폿 직경이 70㎛인 경우는 본 발명의 범위 내의 화상 형성 장치를 구성할 수 있지만, 기록광의 스폿 직경이 54㎛인 경우는 본 발명의 범위 밖의 화상 형성 장치로 된다.
알루미늄 드럼위에 실시예 6과 마찬가지로 바닥 피복층을 적층하였다. 바닥 피복층의 단면 곡선을 표면 조도계Surfcom 1400A로 측정하였다. φ=70 μm 및 φ=54 μm으로 알루미늄 드럼 표면의 단면 곡선을 취하였을 때의 최소값을 측정한 결과, 각각 0.25 ㎛, 0.18㎛ 였다.
λ/(2n) = 0.78/(2 x 1.85) = 0.21 μm
이므로, 역시 기록광의 스폿 직경이 70㎛인 경우는 본 발명의 범위 내의 화상 형성 장치를 구성할 수 있지만, 기록광의 스폿 직경이 54㎛인 경우는 본 발명의 범위 밖의 화상 형성 장치로 된다.
바닥 피복층 위에 실시예 6과 마찬가지로 전하 발생층을 적층하였다.
실시예 7의 전하 수송층 도포액에 바닥 피복층, 전하 발생층을 적층한 알루미늄 드럼을 잠구고, 감광체 중앙부 부근까지 일정 속도로 수직으로 끌어 올리고, 감광체 중앙 부근에서만 끌어 올리는 속도를 변화시킨 후, 재차 일정 속도로 끌어 올림으로써 감광체 중앙 부근에 전하 수송층의 막 두께 차에 완만한 단차를 마련하였다. 그 단차는 알루미늄 연직방향으로 대략 10 mm로 대략 1.6 ㎛이다. 이와 같이 전하 수송층에 단차를 마련하는 것은 농담 무늬가 발생할 수 있는 장소를 일부러 마련한 것으로, 감광체의 감광층의 기체측 계면이 적절하지 않으면, 형성되는 화상에는 감광체 중앙에 상당한 부분에 3조 정도의 농담 무늬가 발생하게 된다.
기록 광의 파장을 780 nm, 기록광의 스폿 직경을 70 ㎛ 및 54 ㎛로 개조하여 펄스 폭 변조와 파워 변조를 조합하여 256 명암 단계를 기록할 수 있는 imagio color2800에 제작한 감광체를 탑재하였다. 기록광의 스폿 직경이 70 ㎛인 화상 형성 장치에서는 전면이 균일한 흑백 하프톤 화상을 출력한 결과, 균일한 화상이 얻어졌고 농담 줄무늬의 이상 화상은 발생하지 않았다. 한편, 기록광의 스폿 직경이 54 ㎛의 화상 형성 장치에서는 전면이 균일한 흑백 하프톤 화상을 출력한 결과, 감광체 중앙에 상당한 부분에 3조 정도의 농담 줄무늬를 확인할 수 있었다.
실시예 8
호닝 가공시의 압력을 비교예 3에서의 압력의 1.4배로 하여 알루미늄 드럼을 표면 가공하여 비교예 3과 마찬가지로 감광체를 제작하였다. φ= 54 ㎛로 알루미늄 드럼 표면의 단면 곡선을 취하여 측정한 최소값은 0.26 ㎛이었다. 또한, φ= 54 ㎛로 바닥 피복층의 단면 곡선을 취하여 측정한 최소값은 0.25 ㎛이었다. 제작한 감광체를 화상 형성 장치에 탑재하여 전면이 균일한 흑백 하프톤 화상을 출력한 결과, 균일한 화상이 얻어졌고 농담 줄무늬의 이상 화상은 발생하지 않았다. 또한, 컬러 풍경 사진을 출력한 결과, 고품질의 화상이 얻어졌다.
실시예 9∼13, 비교예 4∼5
바닥 피복층 도포시에 분무하는 토출량을 조절하여 각종 표면 상태의 바닥피복층을 제작하는 이외는 실시예 6과 마찬가지로 하여 감광체를 제작하고 화상 형성 장치를 구성하였다.
실시예 6과 마찬가지로 전면이 균일한 흑백 하프톤 화상을 출력하여 화상 품질을 평가하였는데, 그 결과는 아래의 표에 나타낸 것과 같다.
최대 높이의 최소값 화상 품질
실시예 9 0.23 ㎛ 고품질의 화상이 얻어졌다.
실시예 10 0.25 ㎛ 고품질의 화상이 얻어졌다.
실시예 11 0.28 ㎛ 고품질의 화상이 얻어졌다.
실시예 12 0.33 ㎛ 고품질의 화상이 얻어졌다.
실시예 13 0.40 ㎛ 고품질의 화상이 얻어졌다.
비교예 4 0.19 ㎛ 화상 단부에 띠모양의 농담 줄무늬가 발생하였다.
비교예 5 0.15 ㎛ 화상 단부에 띠모양의 농담 줄무늬, 화상 중앙 부근에 나뭇결 모양의 농담 줄무늬가 발생하였다.
실시예 14
바닥 피복층의 도포를 분무법에 의해 수행하는 이외는 실시예 8과 마찬가지로 하여 감광체를 제작하였다. φ = 46㎛ 로 바닥 피복층의 단면 곡선을 취하여 측정한 최소값은 0.23㎛였다.
Imagio color2800를 개조하여 기록광의 파장 780nm, 기록광의 스폿 직경 46㎛, 기록 화상의 해상도 1200dpi인 화상 형성 장치에 제작한 감광체를 탑재하여 전면이 균일한 흑백 하프톤 화상을 출력한 결과, 균일한 화상이 얻어졌다. 또한, 컬러의 풍경 사진을 출력한 결과, 극히 고품질의 화상이 얻어졌다.
아니메 셀(anime cell) 화상을 복사한 결과, 응시하지 않으면 거의 판별할 수 없지만 화상 농도가 높은 부분의 주변을 확대경으로 확대하면, 화상의 일부가 이지러져 있는 부분이 일부 존재하였다.
실시예 15
폴리 불화 비닐리덴(Polyvinylidene fluoride (PVDF)) 100중량부
카본 블랙(Carbon black) 18중량부
분산제 3중량부
톨루엔(Toluene) 400중량부
상기 각 물질을 균일하게 분산시킨 분산액에 원통형의 틀을 잠구고 10 mm/sec의 속도로 조용히 끌어 올려 실온에서 건조시켜서 75 ㎛의 PVDF의 균일한 막을 형성하였다. 75 ㎛의 막이 형성되어 있는 틀을 반복하여 상기 조건에서 용액에 원통형의 틀을 잠구고 10 mm/sec의 속도로 조용히 끌어 올려 실온에서 건조시켜서 150 ㎛의 PVDF 벨트를 형성하였다.
여기에,
폴리우레탄 프레폴리머(Polyurethane prepolymer) 100중량부
경화제 (이소시아네이트:isocyanate compound) 3중량부
카본 블랙(Carbon black) 20중량부
분산제 3중량부
MEK(Methyl ethyl ketone) 500중량부
를 균일하게 분산시킨 분산액에 상기 150 ㎛ PVDF가 형성되어 있는 원통형 틀을 잠구고 30 mm/sec의 속도로 끌어 올려 자연 건조시켰다. 건조후 상기 동작을 반복하여 목표로 하는 150 ㎛의 우레탄 폴리머층을 형성하였다.
나아가, 표층 용으로
폴리우레탄 프레폴리머(Polyurethane prepolymer) 100중량부
경화제 (이소시아네이트:isocyanate compound) 3중량부
PTFE미분말체(Polytetrafluoroethylene powder) 50중량부
분산제 4중량부
MEK(Methyl ethyl ketone) 500중량부
를 균일하게 분산시켰다.
상기 150 ㎛의 우레탄 프레폴리머가 형성되어 있는 원통형 틀을 잠구고 30 mm/sec의 속도로 끌어 올려 자연 건조시켰다. 건조후 상기 동작을 반복하여 5 ㎛의 PTFE가 균일하게 분산된 우레탄 폴리머의 표층을 형성하였다. 실온에서 건조시킨 후, 130℃에서 2시간 가교를 행하여 수지층이 150 ㎛, 탄성층이 150 ㎛, 표층이 5 ㎛인 3층 구성의 전사 벨트를 얻었다.
이 탄성 중간 전사 벨트를 이용하는 이외는 실시예 14와 마찬가지로 하여 화상 형성 장치를 제작하고, 실시예 14에서 이용한 아니메 셀 화상을 복사한 결과, 화상 농도가 높은 부분의 주변을 확대경으로 확대하여도 화상 결함이 전혀 발견되지 않은 극히 고품질의 화상이 얻어졌다.
청구항 1, 11, 21, 22에 있어서는 기록광의 간섭에 의한 농담 무늬의 이상 화상이 없는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
청구항 2, 12, 23에 있어서는 정채롭고 고품질의 화상을 형성 할 수 있는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
청구항 3, 13, 24에 있어서는 정채롭고 고품질의 화상을 형성할 수 있는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
청구항 4, 14, 25에 있어서는 농담 무늬의 이상 화상이 없는 고품질의 화상을 고속으로 형성할 수 있는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
청구항 5, 15, 26에 있어서는 정채롭고 고품질의 화상을 형성할 수 있는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
청구항 6, 16, 27에 있어서는 기록광의 간섭에 의한 농담 줄무늬의 이상 화상이 없는 고품질의 화상을 형성할 수 있는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
청구항 7, 17, 28에 있어서는 화상 농도가 높은 상태에 있어서도 고품질의 화상을 형성할 수 있는 컬러 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
청구항 8, 18, 29에 있어서는 고품질의 화상을 형성할 수 있는 컬러 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
청구항 9, 19, 30에 있어서는 화상 농도가 높은 상태에 있어서도 고품질의 화상을 형성할 수 있는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
청구항 10, 20, 31에 있어서는 화상 농도가 높은 상태에 있어서도 고품질의 화상을 형성할 수 있고, 고속으로 화상을 형성할 수 있는 컬러 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.
청구항 32, 33, 34에 있어서는 기록광의 간섭에 의한 농담 무늬의 이상 화상이 없는 전자 사진 감광체를 제공할 수 있다.

Claims (35)

  1. 적어도 화상 형성을 위한 파장 λ(㎛), 스폿 직경 φ(㎛)의 기록광을 감광체에 조사함으로써 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 있어서, 상기 감광체는 적어도 전기 전도성 기체 상에 감광층을 적층한 감광체이고, 화상 형성 영역에 있어서의 감광층의 기체측 계면(界面)의 단면 곡선으로부터 임의의 장소에서 소정 길이(φ)를 취하였을 때의 최대 높이가 λ/(2n) 이상인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치. [n: 기록광의 파장 λ(㎛)에 있어서의 전하 수송층의 굴절률]
  2. 제1항에 있어서, 상기 화상 형성을 위한 기록광의 스폿 직경 φ(㎛)은 60 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화상 형성을 위한 기록광의 파장 λ(㎛)에 있어서의 감광체의 전하 수송층의 굴절률이 1.2∼3.0인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  4. 제1항에 있어서, 다값 방식에 의한 명암 재현 방식에 의해 기록 화상을 감광체에 출력하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 화상 형성 장치의 해상도는 1000 dpi 이상인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  6. 제1항에 있어서, 복수의 화상 형성을 위한 파장 λ(㎛), 스폿 직경 φ(㎛)의 기록광을 동시에 감광체에 출력하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 화상 형성 장치는 컬러 화상을 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 감광체 상에 각 색의 토너 화상을 형성한 후, 중간 전사 벨트 상에 각 색 토너를 전사하고, 출력 매체에 중간 전사 벨트 상에 적층된 토너를 2차 전사함으로써 화상을 형성하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 중간 전사 벨트는 탄성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  10. 제7항에 있어서, 복수개의 감광체를 구비하고, 각각의 감광체에 상이한 색의 토너 화상을 형성하며, 탄성을 구비하는 중간 전사 벨트에 각 색의 토너 화상을 순차적으로 적층한 후, 출력 매체에 적층된 토너를 2차 전사함으로써 화상을 형성하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  11. 적어도 화상 형성을 위한 파장 λ(㎛), 스폿 직경 φ(㎛)의 기록광을 감광체에 출력함으로써 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 있어서, 상기 감광체는 적어도 전도성 기체 상에 마련한 바닥 피복층을 통하여 감광층을 적층한 감광체이고, 화상 형성 영역에 있어서의 바닥 피복층 표면의 단면 곡선으로부터 임의의 장소에서 소정 길이 (φ)를 취하였을 때의 최대 높이가 λ/(2n) 이상인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치. [n: 기록광의 파장 λ(㎛)에 있어서의 전하 수송층의 굴절률]
  12. 제11항에 있어서, 상기 화상 형성을 위한 기록광의 스폿 직경 φ(㎛)은 60 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 화상 형성을 위한 기록광의 파장 λ(㎛)에 있어서의 감광체의 전하 수송층의 굴절률이 1.2∼3.0인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  14. 제11항에 있어서, 다값 방식에 의한 명암 재현 방식에 의해 기록 화상을 감광체에 출력하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  15. 제11항에 있어서, 상기 화상 형성 장치의 해상도는 1000 dpi 이상인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  16. 제11항에 있어서, 복수의 화상 형성을 위한 파장 λ(㎛), 스폿 직경 φ(㎛)의 기록광을 동시에 감광체에 출력하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  17. 제11항에 있어서, 상기 화상 형성 장치는 컬러 화상을 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 감광체 상에 각 색의 토너 화상을 형성한 후, 중간 전사 벨트 상에 각 색 토너를 전사하고, 출력 매체에 중간 전사 벨트 상에 적층된 토너를 2차 전사함으로써 화상을 형성하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 중간 전사 벨트는 탄성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  20. 제17항에 있어서, 복수개의 감광체를 구비하고, 각각의 감광체에 상이한 색의 토너 화상을 형성하며, 탄성을 구비하는 중간 전사 벨트에 각 색의 토너 화상을 순차적으로 적층한 후, 출력 매체에 적층된 토너를 2차 전사함으로써 화상을 형성하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  21. 적어도 화상 형성을 위한 파장 λ(㎛), 스폿 직경 φ(㎛)의 기록광을 감광체에 출력함으로써 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 있어서, 상기 감광체는 적어도 전도성 기체 상에 감광층을 적층한 감광체이고, 화상 형성 영역에 있어서의 기체 표면의 단면 곡선으로부터 임의의 장소에서 소정 길이(φ)를 취하였을 때의 최대높이가 λ/(2n) ×1.03 이상인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치. [n: 기록광의 파장 λ(㎛)에 있어서의 전하 수송층의 굴절률]
  22. 제21항에 있어서, 상기 전기 전도성 기체 상에 바닥 피복층을 피복하고 그 위에 감광층을 적층하고 있고, 바닥 피복층의 두께가 15 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 화상 형성을 위한 기록광의 스폿 직경 φ(㎛)은 60 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  24. 제22항에 있어서, 상기 화상 형성을 위한 기록광의 파장 λ(㎛)에 있어서의 감광체의 전하 수송층의 굴절률이 1.2∼3.0인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  25. 제22항에 있어서, 다값 방식에 의한 명암 재현 방식에 의해 기록 화상을 감광체에 출력하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  26. 제22항에 있어서, 상기 화상 형성 장치의 해상도는 1000 dpi 이상인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  27. 제22항에 있어서, 복수의 화상 형성을 위한 파장 λ(㎛), 스폿 직경 φ(㎛)의 기록광을 동시에 감광체에 출력하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  28. 제22항에 있어서, 상기 화상 형성 장치는 컬러 화상을 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  29. 제28항에 있어서, 상기 감광체 상에 각 색의 토너 화상을 형성한 후, 중간 전사 벨트 상에 각 색 토너를 전사하고, 출력 매체에 중간 전사 벨트 상에 적층된 토너를 2차 전사함으로써 화상을 형성하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  30. 제29항에 있어서, 상기 중간 전사 벨트는 탄성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  31. 제28항에 있어서, 복수개의 감광체를 구비하고, 각각의 감광체에 상이한 색의 토너 화상을 형성하며, 탄성을 구비하는 중간 전사 벨트에 각 색의 토너 화상을 순차적으로 적층한 후, 출력 매체에 적층된 토너를 2차 전사함으로써 화상을 형성하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  32. 적어도 화상 형성을 위한 파장 λ(㎛), 스폿 직경 φ(㎛)의 기록광이 조사되어 표면에 정전 잠상이 형성되는 전자 사진 감광체에 있어서, 이 감광체는 적어도 전기 전도성 기체 위에 감광층을 적층한 감광체이고, 화상 형성 영역에 있어서의감광층의 기체측 계면의 단면 곡선으로부터 임의의 장소에서 소정 길이(φ)를 취하였을 때의 최대 높이가 λ/(2n) 이상인 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체. [n: 기록광의 파장 λ(㎛)에 있어서의 전하 수송층의 굴절률]
  33. 적어도 화상 형성을 위한 파장 λ(㎛), 스폿 직경 φ(㎛)의 기록광이 조사되어 표면에 정전 잠상이 형성되는 전자 사진 감광체에 있어서, 이 감광체는 적어도 전도성 기체 위에 바닥 피복층을 피복하고 감광층을 적층한 감광체이고, 화상 형성 영역에 있어서의 바닥 피복층 표면의 단면 곡선으로부터 임의의 장소에서 소정 길이(φ)를 취하였을 때의 최대 높이가 λ/(2n) 이상인 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체. [n: 기록광의 파장λ(㎛)에 있어서의 전하 수송층의 굴절률]
  34. 적어도 화상 형성을 위한 파장 λ(㎛), 스폿 직경 φ(㎛)의 기록광이 조사되어 정전 잠상이 형성되는 전자 사진 감광체에 있어서, 이 감광체는 적어도 전도성 기체 위에 감광층을 적층한 감광체이고, 화상 형성 영역에 있어서의 기체 표면의 단면 곡선으로부터 임의의 장소에서 소정 길이(φ)를 취하였을 때의 최대 높이가 λ/(2n) ×1.03이상인 것을 특징으로 하는 전자 사진 감광체. [n: 기록광의 파장λ(㎛)에 있어서의 전하 수송층의 굴절률]
  35. 제34항에 있어서, 상기 전기 전도성 기체 상에 바닥 피복층을 피복하고 감광층을 적층하고 있고, 바닥 피복층의 두께가 15 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 전자사진 감광체.
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