KR20080026662A - 광택 향상을 위한 추가의 가열 수단을 구비한 화상 형성장치 - Google Patents

광택 향상을 위한 추가의 가열 수단을 구비한 화상 형성장치 Download PDF

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모또히데 시오자와
다쯔오미 무라야마
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Abstract

화상 형성 시스템은 토너 수신 층을 갖는 기록 재료 상에 상이한 색의 토너 화상들을 형성하기 위한 화상 형성 수단과, 기록 재료 상의 토너 화상을 가열 및 가압하기 위한 제1 화상 가열 수단과, 상기 제1 화상 가열 수단에 의해 가열 및 가압된 기록 재료 상의 토너 화상을 가열 및 가압하기 위한 제2 화상 가열 수단을 포함하고, 제1 화상 가열 수단은 0.5 ≤ R ≤ 4.0을 만족시키는 토너 화상의 입도(R) 및 5 ≤ G ≤ 40을 만족시키는 토너 화상의 광택도(G)를 제공하도록 작동 가능하고, 제2 화상 가열 수단은 4.0 이하를 만족시키는 토너 화상의 입도(R) 및 60 이상을 만족시키는 토너 화상의 광택도(G)를 제공하도록 작동 가능하다.
화상 형성 장치, 토너 수신 층, 가열 롤러형 전사 장치, 벨트형 전사 장치, 입도, 광택도

Description

광택 향상을 위한 추가의 가열 수단을 구비한 화상 형성 장치 {IMAGE FORMING APPARATUS WITH ADDITIONAL HEATING MEANS FOR GLOSS ENHANCEMENT}
본 발명은 다색 토너 화상을 형성할 수 있는, 화상 형성 시스템, 화상 형성 방법, 및 화상 품질 개선 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 품질에 있어서 은염 사진술 방법의 사용에 의해 형성된 화상에 필적하는 고품질 화상을 형성할 수 있는, 전자 사진 화상 형성 시스템, 전자 사진 화상 형성 방법, 및 화상 품질 개선 방법에 관한 것이다.
전자 사진 화상 형성 장치는 단색 화상을 형성하기 위한 장치뿐만 아니라 컬러 화상을 형성하기 위한 장치로서 상용화되었다. 전자 사진 화상 형성 장치가 다양한 분야에서 사용됨에 따라, 전자 사진 화상 형성 장치가 요구되는 화상 품질의 수준은 점점 더 높아졌다. 더욱 구체적으로, 입도 및 광택도에 있어서 은염 사진술에 의해 형성된 화상의 화상 품질의 수준에 필적하는 화상 품질의 수준이 요구되었다. 광택도의 측면에서 우수한 컬러 화상을 얻기 위한 기술들 중 하나로서, 다음의 것이 예를 들어 이용될 수 있다. 즉, 광택도에 있어서 우수한 화상을 얻기 위해, 열가소성 수지로 형성된 컬러 토너 화상이 열가소성 수지로 형성된 투명 수지 층을 구비한 기록 매체의 시트 상으로 전사되고, 그 다음 이러한 토너 화상은 기록 매체에 정착되어 표면을 가로질러 편평하고 매끄러운 사본을 생성하여, 광택도의 측면에서 우수하다.
더욱 구체적으로, 전술한 화상 형성 방법들 중 하나가 일본 특허 출원 공개 제2004-118020호에 개시되어 있다. 이러한 문헌에 기록된 화상 형성 방법에 따르면, 기록 매체의 시트 상에 담지된 미정착 토너 화상이 가열 롤러(제1 정착 장치)에 의해 정착된다. 그 다음, 기록 매체의 시트는 다시 정착 벨트가 정착 롤러와 기록 매체의 시트 사이에 위치된 채로, 정착 롤러(제2 정착 장치)에 의해 열 및 압력을 받는다. 그 다음, 기록 매체의 시트는 시트가 냉각된 후에, 정착 벨트로부터 분리된다.
그러므로, 토너 화상은 기록 매체의 시트의 투명 수지 층 내에 매립되어 유지되면서 정착된다. 정착 중에, 기록 매체의 투명 수지 층의 표면 및 토너 화상의 표면은 정착 벨트의 표면에 일치하면서 고화된다. 그러므로, 기록 매체의 시트는 토너 화상의 표면을 포함한, 그의 표면에 걸쳐 편평하고 매끄러워져서, 광택도의 측면에서 우수한 컬러 화상을 생성한다.
그러나, 전술한 화상 형성 방법은 다음의 문제를 겪는다. 즉, 컬러 토너 화상이 전술한 제1 정착 단계 중에 가열 롤러에 의해 정착될 때, (컬러 토너 화상을 구성하는) 토너 층들은 압착되고, 이들은 압착됨에 따라, 기록 매체의 시트의 표면에 대해 평행한 방향으로 확산하는 경향이 있다. 토너 층들이 전술한 방향으로 확산하면, 토너 층들이 기록 매체의 시트의 투명 수지 층 내로 매립되더라도, 입도의 측면에서 열악한 화상이 생성된다.
바꾸어 말하면, 토너 화상이 열악해지는 지의 여부가 제1 정착 단계 중에 토너 화상이 정착되는 조건에 의존하지만, 토너 화상은 제1 정착 단계 중에 입도의 측면에서 열악해진다. 그러므로, 전술한 방법의 사용에 의해서는, 품질에 있어서 은염 사진술의 사용에 의해 형성된 화상만큼 높은 고광택 화상을 얻는 것이 불가능하다.
본 발명의 주요 목적은 고품질의 고광택 화상을 얻는 것이다.
본 발명의 이러한 그리고 다른 목적, 특징, 및 장점은 첨부된 도면과 관련하여 취해지는, 본 발명의 양호한 실시예의 다음의 설명을 고려하면 더욱 명백해질 것이다.
도1은 화상 형성 장치의 일례의, 그의 일반적인 구조를 도시하는 개략도이다.
도2는 가열 롤러형 정착 장치 및 정착 벨트형 정착 장치의 개략적인 단면도이다.
도3은 화상 형성 장치의 화상 형성 프로세스의 일례의 블록 선도이다.
도4는 밝은 색 토너의 감마 특징 및 어두운 색 토너의 감마 특징의 예를 도시하는 그래프이다.
도5는 입력 신호가 256개의 수준(0 - 255: 8 비트)을 갖는, 밝은 토너의 입력 및 출력 신호 수준들 사이의 관계와, 어두운 토너의 입력 및 출력 신호 수준들 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도6은 기록 매체 상의 토너 층의, 그의 상태를 도시하는 개략적인 단면도이다.
도7은 입도 및 광택도의 측면에서의 화상 평가의 결과를 도시하는 표이다.
도8은 정착 속도가 소정의 조건 하에서 변경되었을 때 발생한 입도의 변화를 도시하는 그래프이다.
도9는 화상 형성 장치의 다른 예의, 그의 일반적인 구조를 도시하는 개략도이다.
이하에서, 본 발명의 양호한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 또한, 도면들 중 하나 내의 주어진 구성요소 등이 다른 도면 내의 구성요소 등과 도면 부호가 동일하면, 2개의 구성요소들은 구조 및 기능에 있어서 동일하다. 그러므로, 주어진 구성요소가 설명되면, 설명된 것과 동일한 도면 부호를 갖는 구성요소들은 동일한 설명의 반복을 피하기 위해 설명되지 않을 것이다.
도1은 화상 형성 장치의 일례를 도시한다. 더욱 구체적으로, 도1은 단일 화상 담지 부재(1), 다중 현상 장치(4: 현상 장치(41 - 46)), 및 윤전기(4A)를 갖는 (이하에서, "화상 형성 장치"로 불리는) 전자 사진 컬러 프린터를 도시한다. 다중 현상 장치(4)는 윤전기(4A) 내에 장착되고, 윤전기(4A)는 화상 담지 부재(1)의 외주 표면에 인접하여 배치된다.
먼저, 전자 사진 화상 형성 장치의 일반적인 구조가 도1을 참조하여 설명될 것이다. 화상 형성 장치(10)는 (이하에서, "프린터 부분"으로 불리는) 디지털 컬러 화상 인쇄부(A)와, (이하에서, "판독기 부분"으로 불리는) 디지털 컬러 화상 판독부(B)를 갖는다. 판독기 부분(B)은 프린터 부분(A) 위에 있다.
프린터 부분(A) 내에, 드럼 형태의 화상 담지 부재인 (이하에서, "감광 드럼"으로 불리는) 전자 사진 감광 부재(1)가 화살표 표시에 의해 표시된 방향으로 회전될 수 있도록 배치된다. 감광 드럼(1)의 외주 표면에 인접하여, 대전 수단인 1차 대전 장치(2), 노광 수단인 레이저 기반 광학 노광 시스템(3), 현상 수단인 현상 장치(4), 중간 전사 부재인 중간 전사 벨트(5), 및 세척 수단인 세척 장치(6) 등이 감광 드럼(1)의 회전 방향의 측면에서 대체로 나열된 순서로 배치된다. 이러한 부재들은 기록 매체 상에 색이 다른 복수의 토너 화상을 형성할 수 있는 화상 형성 수단을 구성한다.
전술한 현상 장치(4)는 회전 가능한 부재인 윤전기(4A), 및 윤전기(4A) 내에 장착된 다중 현상 장치를 갖는다. 이러한 실시예의 경우에, 6개의 현상 장치(41 - 46)가 윤전기(4A) 내에 장착된다. 6개의 현상 장치(41 - 46)는 어두운 시안 토너가 현상제로서 저장된 시안 현상 장치(41), 어두운 마젠타 토너가 저장된 마젠타 현상 장치(42), 황색 토너가 저장된 황색 현상 장치(43), 검정 토너가 저장된 검정 현상 장치(44), 밝은 시안 토너가 저장된 밝은 시안 현상 장치(45), 및 밝은 마젠타 토너가 저장된 밝은 마젠타 현상 장치(46)이다.
즉, 이러한 실시예의 화상 형성 장치는 색상은 동일하지만 명도가 다른 두 종류의 마젠타 토너, 및 색상은 동일하지만 명도가 다른 두 종류의 시안 토너를 사 용한다. 더욱 구체적으로, 이는 어두운 토너 현상 장치(41, 42) 및 밝은 색 토너 현상 장치(45, 46)를 구비한다. 어두운 토너 현상 장치(41, 42) 내에, 명도가 낮은 토너(어두운 색 토너)인 어두운 마젠타 토너, 및 명도가 낮은 토너(어두운 색 토너)인 어두운 시안 토너가 각각 저장된다. 밝은 색 토너 현상 장치(45, 46) 내에, 명도가 높은 토너(밝은 색 토너)인 밝은 마젠타 토너, 및 명도가 높은 토너(밝은 색 토너)인 밝은 시안 토너가 각각 저장된다. 이러한 실시예에서, 색상은 동일하지만 명도가 다른 대응물을 갖지 않는 황색 현상 장치(43) 및 검정 현상 장치(44)는 어두운 색 토너 현상 장치로서 취급된다.
또한, 2개의 토너가 색상은 동일하지만 명도가 다르다는 표현은 2개의 토너가 수지 및 착색 원료(안료)로 기본적으로 구성된 토너 내에 함유된 착색 원료(안료)의 분광 특징에 있어서는 동일하지만 착색 원료의 양에 있어서는 다르다는 것을 의미한다. 하나의 토너가 다른 것보다 명도가 더 높다는 표현은 색상은 동일하지만 명도가 다른 2개의 토너 중에서, 전자가 밀도에 있어서 상대적으로 더 낮다는 것을 의미한다.
아울러, 2개의 토너가 색상이 동일하다는 표현은 전술한 바와 같이, 2개의 토너가 착색 원료의 분광 특징에 있어서 동일하다는 것을 의미한다. 그러나, 표현은 2개의 토너가 착색 원료의 분광 특성에 있어서 정확히 동일하다는 것을 의미하지 않으며, 2개의 토너가 정상 색 인지의 측면에서, 색, 예를 들어 마젠타, 시안, 황색, 또는 검정에 있어서 동일하다는 것을 의미한다.
이러한 실시예에서, 색상이 동일한 2개의 토너 중에서, 명도가 더 높은 토너 는 (기록 매체 상의 토너의 양이 0.6 mg/cm2일 때) 정착후 광학 밀도가 1.0 이하인 것이고, 명도가 더 낮은 토너는 (기록 매체 상의 토너의 양이 0.6 mg/cm2일 때) 정착후 광학 밀도가 1.0 이상인 것이다.
이러한 실시예에서, 어두운 색 토너인 어두운 시안 토너, 어두운 마젠타 토너, 황색 토너, 및 검정 토너의 경우에, 안료의 양은 기록 매체 상에 담지된 각각의 토너의 양이 0.6 mg/cm2일 때, 토너의 정착후 광학 밀도가 1.8이 되도록 조정된다. 밝은 색 토너인 밝은 시안 토너 및 밝은 마젠타 토너는 기록 매체 상에 담지된 각각의 토너의 양이 0.6 mg/cm2일 때, 토너의 정착후 광학 밀도가 0.9가 되도록 설계된다. 각각의 색의 상이한 수준의 그라데이션은 어둡고 밝은 토너들이 혼합되어 사용되는 비율을 조정함으로써 재현된다.
전술한 현상 장치(41 - 46) 내에 저장되는 현상제는 2-성분 토너, 즉 토너 및 담체의 혼합물이다. 이러한 현상 장치(41 - 46)가 단일 성분 토너, 즉 순수한 토너로 충전되더라도, 문제는 없을 것이다. 아울러, 이러한 실시예에서, 명도가 다른 시안 토너들 및 명도가 다른 마젠타 토너들이 사용된다. 그러나, 명도가 다른 토너들이 제공되는 색은 전술한 2개의 색으로 제한될 필요는 없다. 즉, 명도가 다른 토너들이 제공되는 색은 시안, 마젠타, 또는 황색뿐일 수 있거나, 모든 색이 명도가 다른 토너들을 구비할 수 있다. 바꾸어 말하면, 임의의 색 또는 색들의 임의의 조합이 명도가 다른 토너들을 구비할 수 있다. 아울러, 이러한 실시예에서, 현상 장치의 개수는 색의 개수 및 컬러 토너의 개수 때문에 6개이다. 그러나, 현상 장치의 개수는 이러한 개수로 제한될 필요는 없다.
전술한 중간 전사 벨트(5)는 구동 롤러(51), 한 쌍의 인장 롤러(52, 54), 및 2차 전사 대향 롤러(53) 둘레에서 연장된다. 중간 전사 벨트(5)가 형성하는 루프의 내측면 상에, 1차 전사 롤러(50)가 배치되고, 이는 중간 전사 벨트(5)를 감광 드럼(1) 상으로 가압한다. 아울러, 2차 전사 롤러(55)가 2차 전사 대향 롤러(53)에 대향하여, 중간 전사 벨트(5)의 루프의 외측면 상에 배치된다.
프린터 부분(A)의 바닥부 내에, 공급 카세트(11, 12, 13), 공급 롤러(14, 15, 16), 반송 롤러(17, 18, 19), 및 한 쌍의 정합 롤러(20)가 기록 매체의 시트, 즉 화상이 형성되는 대상이 반송되는 방향의 측면에서 상류측으로부터 순서대로 배치된다. 아울러, 롤러(22, 23)들 둘레에서 연장되는 반송 벨트(21), 제1 화상 가열 수단인 가열 롤러형 정착 장치(9), 한 쌍의 대전 롤러(24) 등이 프린터 부분(A) 내에 배치된다. 가열 롤러형 정착 장치(9)는 정착 롤러(91), 가압 롤러(92), 및 정착 롤러 세척기(93)를 갖는다. 또한, 양면 인쇄 반송 경로(25), 수동 공급 트레이(26), 공급 롤러(27) 등이 프린터 부분(A) 내에 배치된다.
판독기 부분(B) 내에, 원고 배치 유리 플래튼(31), 원고 가압 압력 플레이트(32), 노광 램프(33), 전반사 거울(34, 35, 36), 렌즈(37), 풀컬러 CCD 센서(38) 등이 배치된다.
전술한 화상 형성 장치의 사용에 의해 화상을 형성할 때, 원고가 원고의 화상 담지 표면이 아래로 향한 채로, 판독기 부분(B) 내의 원고 배치 유리 플래 튼(31) 상에 위치된다. 그 다음, 원고는 원고 가압 플레이트(32)에 의해 가압된다. 그 다음, 원고의 화상 담지 표면은 원고를 스캐닝하는 방식으로 이동되는 노광 램프(33)에 의해 조사된다. 원고의 화상 담지 표면에 의해 반사된 광은 렌즈(37)에 의해 풀컬러 센서(38) 상으로 포커싱되어, 색 분리 화상 신호를 얻는다. 색 분리 화상 신호는 (도시되지 않은) 증폭 회로를 통해 (도시되지 않은) 시각 신호 처리 유닛으로 보내진다. 시각 신호 처리 유닛 내에서, 색 분리 화상 신호가 처리된다. 그 다음, 처리된 색 분리 화상 신호는 (도시되지 않은) 화상 메모리를 통해 프린터 부분(A)으로 보내진다.
프린터 부분(A)으로, 외부 장치인 컴퓨터로부터의 화상 신호, 팩스로부터의 화상 신호 등이 판독기 부분(B)으로부터의 신호에 추가하여 보내진다.
다음으로, 프린터 부분(A)의 작동이 화상 신호가 판독기 부분(B)으로부터 보내진다고 가정하여, 설명될 것이다.
화상 형성 작업 시에, 감광 드럼(1)은 소정의 처리 속도(외주 속도)로 화살표 표시에 의해 표시된 방향으로 (도시되지 않은) 구동 수단에 의해 회전 구동된다. 감광 드럼(1)이 회전 구동될 때, 그의 표면은 1차 대전 장치(2)에 의해 소정의 극성 및 전위 수준으로 균일하게 대전된다 (대전 프로세스).
감광 드럼(1)의 표면의 대전 후에, 정전 잠상이 레이저 기반 광학 노광 시스템(3)에 의해 감광 드럼(1)의 표면 상에 형성된다. 판독기 부분(B)으로부터의 화상 신호는 (도시되지 않은) 레이저 빔 출력부에 의해 광학 신호로 변환된다. 화상 신호에 의해 변조되면서 출력되는 레이저 광의 빔은 다각형 거울(3a)에 의해 반사 되고, 렌즈(3b)를 통해 투과되고, 전반사 거울(3c)에 의해 반사되고, 감광 드럼(1)의 대전된 표면 상으로 투사된다. 바꾸어 말하면, 감광 드럼(1)의 외주 표면은 원고의 광학 화상이 분리되는 각각의 색마다, 레이저 기반 광학 노광 시스템에 의해 노광된다. 결과적으로, 정전 잠상이 감광 드럼(1)의 외주 표면 상에서 색마다 형성된다 (노광 프로세스).
다음으로, 윤전기(4A)는 특정 현상 장치를 현상 장치가 감광 드럼(1)의 표면 상의 잠상을 현상할 수 있는 위치로 이동시키도록 회전된다. 이러한 위치 또는 현상 위치에서, 현상 장치는 감광 드럼(1) 상의 잠상을 가시 화상으로 현상하도록 작동되고, 가시 화상은 감광 드럼(1) 상에서, 주원료가 수지 및 안료인 현상제로 형성된다 (이러한 가시 화상은 현상제(토너) 화상으로 불릴 수 있다) (현상 프로세스).
또한, 도1을 참조하면, 현상 장치(41 - 46)는 각각 현상 장치(41 - 46) 내에서 토너 비율 (또는 토너량)을 일정하게 유지하기 위해, 소정의 시점에서 (또는 필요한 대로), 레이저 기반 광학 노광 시스템(3) 위에 배치된 토너 저장부(61 - 66: 호퍼)로부터 토너로 보충된다. 감광 드럼(1) 위에, 밀도 검출 수단인 광센서(70)가 배치되어, 감광 드럼(1) 상의 토너량을 검출하는 것을 가능케 한다.
토너 화상이 전술한 프로세스를 통해 감광 드럼(1) 상에 형성된 후에, 토너 화상은 1차 전사 롤러(50)에 의해 중간 전사 벨트(5) 상으로 전사(1차 전사)된다 (1차 전사 프로세스). 토너 화상의 전사 후에, 감광 드럼(1)의 표면 상에 잔류하는 토너(잔류 토너)는 다음 색의 화상의 형성을 위해 감광 드럼(1)을 사용하기 위 해 세척 장치에 의해 제거된다 (세척 프로세스). 각각의 전술한 화상 형성 프로세스, 즉 대전 프로세스, 노광 프로세스, 현상 프로세스, 1차 전사 프로세스, 및 세척 프로세스는 전술한 6가지 색 중에서 필요한 색에 대해, 전술한 바와 동일한 방식으로 반복된다. 결과적으로, 색이 다른 다중 토너 화상이 중간 전사 벨트(5) 상에 층을 이루어 위치된다.
중간 전사 벨트(5) 상에 층을 이루어 위치된 토너 화상들은 2차 전사 롤러(55)에 의해 기록 매체의 시트 상으로 한꺼번에 전사(2차 전사)된다 (2차 전사 프로세스). 기록 매체의 시트는 공급 카세트(11 - 13) 중에서 선택된 공급 카세트로부터 화상 형성 장치의 주 조립체 내로 공급되고, 2차 전사 스테이션으로의 기록 매체의 도달이 2차 전사 스테이션으로의 중간 전사 벨트(5) 상의 토너 화상의 도달과 일치하는 시점에서, 중간 전사 벨트(5)와 2차 전사 롤러(55) 사이의 경계인 2차 전사 스테이션으로 정합 롤러(20)의 쌍에 의해 공급된다. 토너 화상의 전사 후에, 중간 전사 벨트(5)의 표면 상에 잔류하는 토너(잔류 토너)는 다음의 1차 전사 프로세스를 위해 중간 전사 벨트(5)를 준비하기 위해 벨트 세척기(56)에 의해 제거된다.
화상 형성 장치(10)는 감광 드럼(1)으로부터 전사된 화상의 위치 편차 및 감광 드럼(1)으로부터 전사된 화상의 밀도를 검출하기 위한 센서(57)를 구비한다. 센서(57)는 종동자 롤러(52)에 대향하여, 중간 전사 벨트(5)가 형성하는 루프의 측면에서 중간 전사 벨트(5)의 외측 표면에 인접하여 배치된다. 화상 밀도, 토너가 공급되는 양, 화상 기록 시점, 화상 기록 시작선 등이 센서(57)에 의한 검출의 결 과에 기초하여, 화상 형성 장치의 주 조립체의 (도시되지 않은) 제어부에 의해 필요한 대로 조정된다.
토너 화상이 전술한 것과 같은 프로세스를 통해 기록 매체 상으로 전사된 후에, 기록 매체는 반송 벨트(21)에 의해 제1 화상 가열 수단인 가열 롤러형 정착 장치(9)로 반송된다. 가열 롤러형 정착 장치(9) 내에서, 기록 매체는 정착 롤러(91: 회전식 가열 부재)와 가압 롤러(92: 회전식 압력 인가 부재) 사이의 정착 닙 내로 공급된다. 정착 닙 내에서, 기록 매체는 가열 및 가압된다. 결과적으로, 토너 화상이 기록 매체의 표면에 정착된다.
기록 매체의 양 표면 상에 화상을 형성할 때, (도시되지 않은) 반송 경로 가이드가 가열 롤러형 정착 장치(9)를 통한 기록 매체의 통과 직후에, 기록 매체를 반송 경로(28)를 통해 역전 경로(29) 내로 일시적으로 안내하도록 구동된다. 그 다음, 역전 롤러(30)가 기록 매체가 역전 경로(29) 내로 보내졌던 방향과 반대 방향으로 기록 매체를 후퇴시키도록 역회전되어 (바꾸어 말하면, 기록 매체는 기록 매체가 역전 경로(29) 내로 보내졌을 때 후연 모서리였던 기록 매체의 모서리가 선단 모서리가 되도록 이동되어), 기록 매체는 양면 인쇄 반송 경로(25) 내로 보내진다. 그 후에, 기록 매체는 양면 인쇄 반송 경로(25)를 통해 이동되고, (사행되면) 자세가 교정되면서, 소정의 시점에서 양면 인쇄 반송 롤러에 의해 정합 롤러(20)의 쌍으로 반송된다. 그 다음, 토너 화상은 전술한 화상 형성 프로세스를 통해, 기록 매체의 타 측면 상으로 전사된다. 그 다음, 토너 화상은 정착되어, 기록 매체의 양 표면 상에 화상을 형성하기 위한 화상 형성 작업을 종료한다.
이러한 실시예의 화상 형성 장치의 화상 형성 프로세스의 블록 선도인 도3을 참조하면, 입력 신호(200)는 전술한 판독기 부분(B)으로부터의 화상 신호이다. 또한, 화상 형성 장치가 프린터로서 또는 팩시밀리 기계의 일부로서 사용될 때, 통신 케이블을 통해 화상 형성 장치에 연결된, 컴퓨터 또는 팩시밀리 기계와 같은 외부 장치로부터의 화상 신호가 입력 신호(200)에 상응한다. 이러한 입력 신호(200)는 RGB 신호이고, RGB를 4가지 색, 즉 YMCK로 분리하기 위한 프로세스가 수행되는 직접 맵핑부(201) 내로 입력된다.
다음으로, YMCK를 6가지 색, 즉 어두운 시안, 어두운 마젠타, 황색, 밝은 시안, 밝은 마젠타, 및 검정으로 분리하기 위한 프로세스가 감마 변환부(202) 내에서 수행되고, 화상 데이터는 감마 변환부(202) 내에서 화상 밀도에 대응하는 신호로 변환된다.
그 후에, 화상 데이터는 중간계조(halftone) 처리부(203) 내에서, 중간계조 처리(더욱 구체적으로, 디더링(dithering) 프로세스)를 받는다.
전술한 프로세스의 완료 후에, 레이저 구동기(204)가 중간계조 처리부(203)로부터의 신호에 기초하여 구동된다. 결과적으로, 감광 드럼(1)의 대전된 표면은 화상 데이터에 따라, 레이저 기반 광학 노광 시스템(3)에 따라 노광된다.
도4는 어두운 색 및 밝은 색의 감마 특징을 도시하는 그래프이다. 도4에서, 이러한 실시예의 화상 형성 장치의 현상 대조 전압(노광 지점의 전위 수준과 현상 바이어스 사이의 DC 전압 성분의 차이량)이 가로축에 의해 표시되고, 밀도가 세로축에 의해 표시된다. 더욱 구체적으로, 전술한 바와 같이, 어두운 시안, 어두운 마젠타, 및 황색 토너는 0.6 mg/cm2로 기록 매체 상에 담지될 때, 밀도가 1.8이 되도록 조정된다. 아울러, 밝은 시안 및 밝은 마젠타 토너는 0.6 mg/cm2로 기록 매체 상에 담지될 때, 밀도가 0.9가 되도록 조정된다.
다음으로, 색상은 동일하지만 명도가 다른 2개의 토너(즉, 어둡고 밝은 토너)들이 사용되는 색 처리가 설명될 것이다. 도5를 참조하면, 가로축은 입력 신호(200)의 수준에 대응하고, 세로축은 감마 변환부(202)로부터 출력된 신호의 수준에 대응한다.
도5는 밝은 시안 입력 신호에 대한 밝은 시안 출력 신호의 비율과, 어두운 시안 입력 신호에 대한 어두운 시안 출력 신호의 비율을 도시한다. 0 - 255(8 비트)의 256개의 시안 그라데이션 수준이 있다. 마젠타 화상은 시안 화상에 대한 것과 같이, 밝고 어두운 토너들 사이의 동일한 비율을 사용하여 형성된다. 전술한 방법을 사용하여 화상 신호를 출력함으로써, 시안 화상의 밝은 영역 및 마젠타 화상의 밝은 영역은 밝은 토너로만 형성되고, 시안 화상의 (중간계조 영역보다 더 어두운) 어두운 영역 및 마젠타 화상의 어두운 영역은 밝고 어두운 토너들의 조합의 사용에 의해 출력된다. 또한, 화상 형성 장치는 화상의 밝은 영역이 형성될 때, 밝은 토너가 주 토너로서 사용되며 어두운 토너가 부 토너로서 사용되고, 화상의 어두운 영역이 형성될 때, 어두운 토너가 주 토너로서 사용되며 밝은 토너가 부 토너로서 사용되도록, 설정될 수 있다.
전술한 바와 같이 밝은 토너만의 사용에 의해 화상의 밝은 영역을 형성하는 것은 다음의 이유 때문에, 입도에 있어서 열악한 화상 형성의 주요 원인인 주기성을 제거한다. 즉, 화상의 밝은 영역이 밝은 토너만으로 형성될 때, 각각의 화상 요소가 밝아진다. 그러므로, 입도에 있어서 열악한 화상 형성의 주요 원인인 주기성을 겪는 중간계조 영역이 디더링에 의해 형성되더라도, 주기성은 시각적으로 인식되기가 쉽지 않다. 아울러, 중간계조 영역보다 밀도가 더 높은 화상의 영역은 토너량이 더 많다 (단색 영역으로서 출력됨). 그러므로, 입도에 있어서 열악한 화상 형성의 주요 원인인 주기성이 제거된다.
위에서 주어진 이유로, 과거와 같이 어두운 토너만을 사용하는 것 대신에, 색상은 동일하지만 명도가 다른 2개의 토너들의 조합을 사용하는 것은 주기성이 시각적으로 인식되기가 쉽지 않게 하여, 입도의 측면에서 우수한 화상, 즉 덜 거친 화상을 형성하는 것을 가능케 한다.
색상은 동일하지만 명도가 다른 2개의 토너들이 사용되는 색 현상 프로세스를 수행함으로써 (바꾸어 말하면, 어둡고 밝은 토너들을 사용함으로써), 출력 화상 밀도가 1.0 이하인, 화상의 처리 중간 영역(process grey area)은 그의 입도 수준(R)이 0.5 - 4.0의 범위 내에 있도록 재현될 수 있다.
또한, 화상의 처리 중간 영역은 전술한 입력 신호들 중 R(적색), G(녹색), 및 B(청색) 신호들이 동일할 때 영향을 받는 화상의 영역을 의미한다. 아울러, 화상의 처리 중간 영역은 검정 토너를 사용하지 않고서 형성된 화상의 검정 영역, 즉 황색, 마젠타, 및 시안 컬러 토너만의 사용에 의해 형성된 검정 영역인, 화상의 영역이다. 바꾸어 말하면, 화상의 저밀도 처리 중간 영역, 즉 출력 화상 밀도가 1.0 이하인 처리 중간 영역은 주로 밝은 토너들로 형성된 화상의 검정 영역이다. 이러한 실시예에서, 출력 화상 밀도가 1.0 이하인, 화상의 저밀도 처리 중간 영역은 세 종류의 토너, 즉 (어두운) 황색 토너, 밝은 마젠타 토너, 및 밝은 시안 토너의 사용에 의해 형성된 화상의 검정 영역이다.
여기서, 주기성은 AM 스크리닝으로 일반적으로 불리는 진폭 변조 방식의 중간계조 처리에 기인할 수 있는, 스캐닝 라인에 의해 형성된 패턴과 같은 주기적 패턴의 출현을 의미한다. 전술한 주기성은 FM 스크리닝으로 일반적으로 불리는 주파수 변조 방식의 중간계조 처리가 사용될 때, 인식하기가 쉽지 않다.
아울러, 도1을 참조하면, 이러한 실시예의 화상 형성 장치는 열가소성 물질로 형성된 투명 표면 층을 갖는 기록 매체의 시트 상에 화상을 형성할 때 사용되는 벨트형 정착 장치(110)를 갖는 선택적 유닛(100)을 구비한다.
즉, 도1에 도시된 바와 같이 선택적 유닛(100)을 화상 형성 장치에 연결하는 것은 전자 사진 화상 형성 시스템(화상 품질 개선 시스템), 즉 제1 화상 가열 수단인 전술한 가열 롤러형 정착 장치(9) 및 제2 화상 가열 수단인 벨트형 정착 장치(110)를 갖춘 화상 형성 시스템(화상 품질 개선 시스템)을 생성한다. 벨트형 정착 장치(110)가 아래에서 설명될 것이다.
다음으로, 벨트형 정착 장치(110)를 갖춘 선택적 유닛(100)이 상세하게 설명될 것이다.
선택적 유닛(100) 내에, 절환 가이드(101)가 벨트형 정착 장치(110)에 추가하여 배치된다. 기록 매체의 시트가 가열 롤러형 정착 장치(9)에 의한 정착 프로 세스를 받은 후에, 절환 가이드(101)는 기록 매체를 선택적 유닛(100)의 상부 표면의 일 부분을 구성하는 송출 트레이(102)를 향해 또는 벨트형 정착 장치(110)를 향해 반송한다. 선택적 유닛(100)은 또한 기록 매체가 벨트형 정착 장치(110)에 의해 처리된 후에 장착되는 송출 트레이(103)를 구비한다. 송출 트레이(103)는 선택적 유닛(100)의 측벽에 부착된다. 아울러, 선택적 유닛(100)은 최적으로 위치된, 기록 매체를 반송하기 위한 롤러 쌍(104, 105, 106)을 구비한다.
도2는 제2 화상 가열 수단인, (광택도 개선 장치로 불릴 수 있는) 벨트형 정착 장치(110)의 개략적인 단면도이다.
벨트형 정착 장치(110)는 기록 매체 상의 토너 화상을 가열하기 위한 무한 벨트인 정착 벨트(114)와, 이러한 벨트(114)를 가열하기 위한 가열 수단을 갖는다.
이러한 실시예에서, 열원을 갖는 회전식 가열 부재인 가열 롤러(111)가 가열 수단으로서 채용된다. 이러한 실시예에서, 할로겐 램프가 가열 롤러(111)의 중공부 내에, 열원으로서 배치된다. 그러나, 할로겐 램프 이외의 열원이 열원으로서 채용될 수 있다.
이러한 가열 롤러(111)는 또한 벨트(114)를 구동하기 위한 구동 롤러로서 기능한다. 선택적 유닛(100)은 벨트(114)가 50 mm/sec의 외주 속도로 이동되도록 기어열을 통해 가열 롤러(111) 내로 구동력을 입력하도록 구성된다. 그러므로, 벨트형 정착 장치(110)의 기록 매체 반송 속도는 50 mm/sec이고, 이는 300 mm/sec인 가열 롤러형 정착 장치(9)보다 실질적으로 더 느리다. 즉, 토너 화상이 벨트형 정착 장치(110)에 의해 정착되는, 벨트형 정착 장치(110)에 대한 정착 조건은 이후에 설 명될 바와 같이, 토너 화상이 기록 매체에 완전히 정착된 후에, 토너 수신 층을 갖는 기록 매체의 시트가 선택적 유닛(100)으로부터 토출되도록 설정된다.
벨트형 정착 장치(110)는 또한 분리 롤러(112)와 가열 롤러(111) 사이에 소정량의 갭을 가지고 배치된 분리 롤러(112)를 구비한다. 정착 벨트(114)는 이러한 2개의 롤러(111, 112) 둘레에서 연장된다. 또한, 분리 롤러(112)는 또한 정착 벨트(114)에 소정량의 장력을 제공하는 인장 롤러로서 기능한다.
회전식 압력 인가 부재인 가압 롤러(115)는 정착 벨트(114)가 2개의 롤러(111, 112) 사이에 물린 채로, 가열 롤러(111)에 대해 가압되어 유지되도록 배치된다.
아울러, 벨트형 정착 장치(110)는 시트가 정착 벨트(114)와 접촉하여 편평하게 유지되면서 정착 벨트(114)와 함께 이동하는 동안, 기록 매체의 시트를 강제 냉각하기 위한 냉각 수단을 구성하는, 냉각 팬(116) 및 냉각 덕트(121)를 구비한다. 냉각 팬(116) 및 냉각 덕트(121)는 정착 벨트(114)가 형성하는 루프의 내측면 상에 배치되고, 가열 롤러(111)와 분리 롤러(112) 사이에 위치된다. 냉각 덕트(121)는 냉각 핀(121a)을 구비하고, 정착 벨트(114)가 이동할 때 정착 벨트(114)의 내측 표면이 냉각 핀 상에서 활주한다. 기록 매체가 정착 벨트(114)와 접촉하여 편평하게 유지되면서 정착 벨트(114)와 함께 이동할 때, 이는 냉각 수단에 의해 충분히 냉각된다. 그 다음, 기록 매체는 위치가 분리 롤러(112)에 대응하는 분리 영역에서 정착 벨트(114)로부터 분리된다.
가열 롤러(111)는 3개의 동축 원통형 층: 코어부, 탄성 층, 및 이형 층을 갖 는다. 코어부는 직경이 44 mm이고 두께가 5 mm인 중공 알루미늄 파이프이다. 탄성 층은 실리콘 고무로 형성된다. 이는 경도(JIS-A)가 50도이고, 두께가 300 ㎛이다. 이형 층은 PFA로 형성되고, 두께가 50 ㎛이다. 코어부의 중공부 내에, 할로겐 램프(117)가 열원(롤러 가열 히터)으로서 배치된다. 또한, 열원은 할로겐 히터로 제한될 필요는 없다. 예를 들어, 여기 코일에 의해 발생되는 자속으로 가열 롤러를 가열하도록 구성된 가열 수단, 즉 전자기 유도에 의해 가열 롤러를 가열하는 가열 수단이 채용될 수 있다.
가압 롤러(115)는 가열 롤러(111)와 대체로 동일한 구조를 갖는다. 가압 롤러(115)의 탄성 층은 실리콘 고무로 형성되고, 두께가 3 mm이다. 이는 탄성 층이 형성하는 (기록 매체 반송 방향의 측면에서) 충분히 넓은 닙을 제2 가열 닙(N2)으로서 만들기 위한 것이다. 가압 롤러(115)의 코어부, 즉 중공 파이프 내에, 할로겐 램프(118)가 열원(롤러 가열 히터)으로서 배치된다.
가열 롤러(111) 및 가압 롤러(115)는 소정량의 압력의 인가에 의해, 정착 벨트(114)가 그들 사이에 물린 채로 서로에 대해 가압 유지되어, 가열 및 압력 인가부로서 제2 가열 닙(N2)을 구성하는 (기록 매체 반송 방향의 측면에서) 소정의 폭을 구비한 닙을 형성한다. 이러한 실시예에서, 가압 롤러(115)에 의해 가열 롤러(111)로 인가되는 압력의 총량은 490 N(50 kgf)으로 설정된다. 가열 닙(N2)의 폭(기록 매체 반송 방향으로의 치수)은 5 mm였다.
고광택 화상을 형성하기 위해, 기록 매체 상에 형성된 화상이 접촉하여 위치되는 정착 벨트(114)의 표면은 거울의 표면처럼 편평하고 매끄럽게 되어 있다. 따 라서, 정착 벨트(114)는 광택 벨트로 불릴 수 있다. 더욱 구체적으로, 기록 매체의 화상 담지 표면이 전체적으로 접촉하여 위치되는, 이러한 실시예의 정착 벨트(114)의 표면은 광택도가 60 이상이다 (광택도를 측정하기 위한 방법은 이후에 설명될 방법과 유사함).
아울러, 이러한 실시예의 정착 벨트(114)는 폴리이미드 필름, 폴리이미드 필름 상의, 실리콘 고무로 형성된 탄성 층, 및 탄성 층 상의, 폴리이미드-실리콘 수지로 형성된 이형 층으로 구성된다.
이러한 실시예의 벨트형 정착 장치(110)는 정착 벨트(114)가 냉각 팬(116)을 켬으로써 냉각 덕트(121)를 통해 유동되는 냉각 공기에 의해 냉각되도록 구성된다. 따라서, 기록 매체 (및 그 위의 토너 화상)은 그가 정착 벨트(114)와 접촉하여 편평하게 유지되면서 정착 벨트(114)와 함께 이동할 때, 강제로 그리고 충분히 냉각된다. 또한, 냉각 수단은 전술한 냉각 핀을 구비할 필요는 없다. 예를 들어, 이는 정착 벨트(114)와 접촉하지 않고서 정착 벨트(114)를 냉각하는 냉각 팬만을 구비할 수 있다. 아울러, 펠티에 소자, 히트 파이프, 또는 물 순환형 냉각 장치가 냉각 수단으로서 사용될 수 있다.
벨트형 정착 장치와 함께 사용되는 기록 매체로서, 기판 층인 일반 기록 용지의 시트 및 기판 층 상에 코팅된 토너 수신 층인 열가소성 수지 층으로 구성된 수지 코팅 용지가 사용된다. 이하에서, 이러한 유형의 기록 매체 등은 사진 매체로 불릴 것이다.
이러한 실시예에서 사용되는 기록 매체는 기판 층인 일반 기록 용지의 시트, 기판 층 상에 코팅된 폴리에틸렌 수지 층, 및 폴리에틸렌 층 상에 코팅된, 상호 용해성의 측면에서 토너와 호환 가능한 다른 수지 층으로 구성된다. 서로 용해될 수 있는 점에서 토너와 호환 가능한 수지로서, 주원료가 토너와 동일한 폴리에스터 수지가 사용된다. 이러한 폴리에스터 수지의 양은 대략 15 g/m2이고, 기록 매체의 총 기본 중량은 200 g/m2이다. 기록 매체의 토너 수신 층은 토너와 호환 가능하고, 벨트형 정착 장치(110)에 의해 가열될 때, 토너와 함께 연화(용융)되는 것을 특징으로 한다. 이러한 실시예에서, 토너용 재료와 동일한 폴리에스터 수지가 토너 수신 층용 재료로서 사용된다. 이러한 실시예의 기록 매체의 토너 수신 층은 열가소성 수지를 함유하는 투명 층이고, 두께가 5 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하이다. 즉, 토너 수신 층은 화상 형성에 영향을 주지 않도록 투명하게 되어 있다.
그러므로, 열 및 압력이 벨트형 정착 장치(110)에 의해 인가되는 동안, 토너 수신 층은 토너와 함께 연화되어, 토너 화상이 토너 수신 층 내로 매립되게 한다. 토너 화상이 토너 수신 층 내로 매립된 후에, 기록 매체는 토너 화상이 완전히 냉각될 때까지, 정착 벨트(114)와 전체적으로 접촉하여 유지된다. 그러므로, 기록 매체의 화상 담지 표면은 거울의 표면만큼 편평하고 매끄러운 정착 벨트(114)의 표면에 일치하여, 거울의 표면만큼 편평하고 매끄럽게 되고, 그러므로 광택도에 있어서 기록 매체 상의 화상을 개선한다.
또한, 이러한 실시예에서, 화상의 광택도는 기록 매체(사진 매체)의 화상 담지 표면의 광택도를 의미한다. 즉, 전자 사진 화상 형성 장치에 의해 형성된 화상 이 광택도에 있어서 은염 사진술에 의해 형성된 화상만큼 높다는 표현은 토너로 덮인 사진 매체의 영역과 토너로 덮이지 않은 사진 매체의 영역 사이에 시각적으로 단차가 없다는 표현과 동일한 의미이다.
전술한 것과 같은 사진 매체가 화상 형성을 위해 사용될 때 벨트형 정착 장치가 사용되는 이유는 그러한 매체가 사용될 때, 냉각 장치가 필수적이기 때문이다.
바꾸어 말하면, 토너 수신 층 내로 토너 화상을 매립하기 위해 필요한 열량이 가열 롤러형 정착 장치에 의해 공급되면, 기록 매체의 표면 층을 형성하는 수지가 용융되어, 점성이 높아진다. 그러므로, 기록 매체를 가열 롤러에 부착되게 유지하는 힘의 양이 증가하여, 기록 매체가 가열 롤러로부터 분리되는 것을 어렵게 만든다.
그러므로, 가열 롤러형 정착 장치가 작동되는 조건은 기록 매체가 기록 매체를 가열하는 벨트형 정착 장치로 반송될 수 있으며 그 다음 냉각되어 정착 벨트로부터 분리되도록, 사진 매체가 가열 롤러형 정착 장치의 가열 롤러로부터 쉽게 분리되게 하도록 설정되어야 한다.
그러나, 사진 매체가 가열 롤러로부터 쉽게 분리되는 조건 하에서 가열 롤러형 정착 장치가 작동될 때에도, 토너가 연화될 때 사진 매체 상의 토너 화상의 상태에 대한 변화가 발생하고, 이는 토너 화상이 벨트형 정착 장치에 의해 정착되는 상태에 영향을 주는 것이 발견되었다. 더욱 상세하게 설명하면, 기록 매체 상의 토너 층은 기록 매체의 토너 수신 층이 가열되기 전에, 가열된다. 그러므로, 기록 매체가 가열 롤러형 정착 장치 내에서 과도한 양의 열 및 압력을 받으면, 토너 층(t)은 도6의 (b)에 도시된 바와 같이, 토너 수신 층 내로 매립되기 전에, 수평 방향, 즉 기록 매체의 표면에 대해 평행한 방향으로 과도하게 확산한다. 토너 층(t)이 수평 방향으로 과도하게 확산할 때, 토너 층(t)의 두께의 불균일성이 현저해져서, 화상을 더 거칠게 보이게 한다. 바꾸어 말하면, 기록 매체 상의 토너 층이 압착되어 기록 매체의 표면에 대해 평행한 방향으로 확산하면, 열 및 압력이 벨트형 정착 장치에 의해 인가될 때 토너 층이 기록 매체의 토너 수신 층 내로 매립되더라도, 토너 화상은 입도의 측면에서 열악하게 된다. 즉, 화상이 광택도의 측면에서 개선되더라도, 화상은 입도의 측면에서 품질이 감소되어, 입도 및 광택도의 측면에서 은염 사진술에 의해 얻어진 화상만큼 우수한 화상을 얻는 것을 불가능하게 한다. 다른 한편으로, 가열 롤러형 정착 장치에 의해 인가되는 열 및 압력의 양이 과도하게 작으면, 기록 매체 상의 토너 화상이 가압 롤러 상으로 전사되고 그리고/또는 기록 매체 상의 토너 화상이 벨트형 정착 장치에 도달하기 전에 반송 롤러 등에 부착되는 문제가 발생한다.
그러므로, 본 발명의 발명자는 화상 품질에 있어서 화상 형성 장치를 개선하기 위해, 즉 최종 화상 품질, 더욱 구체적으로 최종 광택도 수준 및 입도 수준이 각각 0.5 - 4.0의 범위 및 60 - 100의 범위 내에 있는 화상을 생성할 수 있는 화상 형성 장치를 제공하기 위해, 전술한 문제를 면밀하게 검토했다. 결과적으로, 토너 층이 최저 수준의 만족스러운 부착(토너 층이 기록 매체 반송 중에 기록 매체로부터 이동 또는 분리되지 않는 최저 부착 수준)으로 기록 매체에 정착되기에 충분히 토너 수신 층이 가열되도록 보장하면서 화상을 입도에 있어서 열악하게 만들지 않고서 가열 롤러형 정착 장치에 의해 달성 가능한 광택도 수준은 5 - 40의 범위 내라는 것이 명확해졌다.
이러한 실시예의 화상 형성 장치의 경우에, 가열 롤러형 정착 장치(9)의 작동 조건은 토너 화상의 정착 후에, 토너 화상의 광택도 수준(G)이 5 - 40의 범위(5 ≤ G ≤ 40) 내에 있고, 토너 화상의 입도 수준(R)이 0.5 - 4.0의 범위(0.5 ≤ R ≤ 4.0) 내에 있도록, 설정된다. 아울러, 벨트형 정착 장치(110)의 작동 조건은 토너 화상의 정착 후에, 토너 화상의 입도 수준(R)이 4.0 이하이고, 토너 화상의 광택도 수준(G)이 60 이상이 되도록, 설정된다.
바꾸어 말하면, 토너 화상을 가열 및 가압하기 위한 제1 정착 프로세스는 기록 매체 상으로 전사된 토너 화상의 광택도 수준(G)이 5 - 40의 범위(5 ≤ G ≤ 40) 내에 있고, 토너 화상의 입도 수준(R)이 0.5 - 4.0의 범위(0.5 ≤ R ≤ 4.0) 내에 있도록, 수행된다. 그 다음 토너 화상을 추가로 가열 및 가압하기 위한 제2 정착 프로세스는 토너 화상을 입도에 있어서 열악하게 만들지 않고서, 제1 정착 프로세스에서 가열 및 가압된 기록 매체 상의 토너 화상을 광택도에 있어서 개선하기 위해 수행된다. 바꾸어 말하면, 최종 입도가 4.0 이하이며 최종 광택도가 60 이상인 토너 화상을 생성하는 화상 품질 개선 방법을 채용함으로써, 화상 품질에 있어서 전술한 은염 사진술에 의해 형성된 화상만큼 높은 고광택 화상을 얻는 것이 가능하다. 이하에서, 이러한 방법이 상세하게 설명될 것이다.
먼저, 전자 사진 화상 형성 장치에 의해 형성되는 화상의 품질은 사진 용어 의 측면에서 설명될 것이다. 여기서, 화상이 사진 수준의 화상 품질을 갖는다는 표현은 기록 매체 상의 화상이 ISO 13660에서 정의된 입도 수준(R)에서 4.0 이하이고, ISO 13660에서 정의된 광택도 수준(R)에서 60 이상인 것을 의미한다. 더욱 구체적으로, 토너 화상의 입도 수준(R)은 0.5 - 4.0의 범위(0.5 ≤ R ≤ 4.0) 내이고, 화상의 광택도 수준(G)은 60 - 100의 범위(60 ≤ G ≤ 100) 내이다.
전자 사진 화상 형성 장치에 의해 형성된 화상이 화상 품질에 있어서 은염 사진술에 의해 형성된 화상만큼 높게 하기 위해, 전자 사진 화상 형성 장치에 의해 형성된 화상은 육안으로 볼 때, 입도에 있어서 은염 사진술에 의해 형성된 화상과 동일해야 한다. 기본적으로, 출력 화상의 입도 수준의 값이 작을수록, 출력 화상이 양호하다. 그러나, 화상 형성 장치를 그가 화상을 형성하는 입도 수준에 있어서 실질적으로 감소시키기 위한 비용의 관점에서, 화상 형성 장치가 화상을 형성하는 입도 수준을, 입도가 육안에 대해 검출 불가능한 수준보다 더 낮은 수준으로 감소시킬 필요는 거의 없다. 입도의 관점에서, 화상의 (ISO 13660에서 정의된) 입도 수준(R)이 0.5 - 4.0의 범위 내에 있는 한, 화상은 은염 사진술에 의해 형성된 화상과 시각적으로 동일한 수준의 화상 품질을 갖는다고 말할 수 있다는 것이 본 발명의 발명자에 의해 이루어진 연구를 통해 명확해졌다 (도7의 (a)).
미세한 세부의 재현의 측면에서 우수한 화상은 입도 수준의 값에 있어서 열악하다. 이는 화상이 육안에 대해 거칠게 보이는 것을 의미한다. 비교하자면, 소위 사진 화상은 아날로그 화상이다. 그러므로, 입도 수준(R)의 값이 4를 초과하는 사진 화상은 거칠고, 그러므로 그의 주기성이 현저하다. 따라서, 이는 인쇄 화상 에 가까운 인상을 주고, 사진 화상으로서 인정하기가 어렵다.
입도의 관점에서, 어두운 토너만의 사용에 의해 형성된 선명하지 않은 화상은 은염 사진술에 의해 형성된 화상처럼 보이는 점에서 만족스럽다. 그러나, 그러한 화상은 선명함에서 뿐만 아니라, ISO 13660에서 정의된 입도보다 주파수가 더 낮은 저주파 잡음에 기인할 수 있는 얼룩 수준의 값에서 열악하다. 그러므로, 그의 품질은 전체적인 화상 품질의 측면에서, 사진 화상의 품질에 필적할 수 없다. 다른 한편으로, 화상이 도3에 도시된 색 처리를 통해 밝은 토너의 사용에 의해 형성될 때, 다음의 이유로, 입도, 선명도, 및 얼룩 값에 있어서 만족스러운 화상을 형성하는 것이 가능하다. 즉, 어두운 토너 및 밝은 토너가 미세 세부를 재현할 수 있다. 아울러, 밝은 토너는 밀도가 낮고, 화상의 영역이 밀도가 0.9일 때, 이러한 영역은 단색 영역으로서 출력된다. 그러므로, 주기성은 발생하지 않는다. 그러므로, 이는 입도에 있어서 우수하다. 아울러, 선명함을 요구하는 고밀도 영역은 어두운 토너에 의해 선명하게 재현된다. 그러므로, 이는 선명도 및 저주파 얼룩의 재현에 있어서 열악하지 않다. 그러므로, 이러한 실시예에서, 입도 수준(R)의 상한은 4.0으로 설정된다.
아울러, 원칙적으로, 화상이 입도에 있어서 낮을수록, 화상은 더 양호하다. 그러나, 화상의 입도 수준이 0.5 이하이면, 입도의 측면에서의 화상의 우수성이 인지될 수 있다. 따라서, 비용 등을 고려하면, 0.5가 화상의 입도 수준에 대해 충분히 낮다. 그러므로, 이러한 실시예에서, 입도 수준의 최저값은 0.5로 설정된다.
다른 한편으로, 전자 사진 화상 형성 장치에 의해 형성된 화상이 화상 품질 에 있어서 은염 사진술에 의해 형성된 화상만큼 높게 하기 위해, 전자 사진 화상 형성 장치에 의해 형성된 화상은 광택도에 있어서 은염 사진술에 의해 형성된 화상과 동일해야 한다. 전자 사진 화상 형성 장치에 의해 형성된 화상의 (ISO 13660에 의해 정의된) 광택도 수준(G)이 60 - 100의 범위 내에 있는 한, 화상은 광택도에 있어서 은염 사진술에 의해 형성된 화상과 대체로 동일하다는 것이 본 발명의 발명자에 의해 이루어진 연구를 통해 발견되었다. 측정된 광택도 수준이 110만큼 높은 화상이 있다. 그러나, 화상이 광택도 수준(G)에 있어서 100보다 더 높은 것은 양호하지 않고, 이는 화상이 광택도 수준(G)에 있어서 100보다 더 높으면, 광이 화상 담지 표면에 의해 반사되는 양이 과도하여, 관찰자에게 불쾌한 인상을 줄 수 있기 때문이다. 아울러, 스크래치 등을 덜 눈에 띄게 만들 목적으로, 광택도 수준(G)은 90 이하 (도7의 (b)), 양호하게는 60 - 90의 범위 내에 있도록 요구된다.
또한, 화상의 전술한 입도 수준(R)은 퍼스널_아이에이에스(Personal_IAS: 큐이에이 코., 엘티디.(QEA Co., Ltd.)의 제품)에 의해 측정되었다. 60의 광택도 수준(G)은 피지-1엠(PG-1M: 니뽄 덴쇼꾸 코., 엘티디.(Nippon Denshoku Co., Ltd.)의 제품)에 의해 측정된 광택도 수준이었다.
다음으로, 도2를 참조하면, 은염 사진술에 의해 형성된 화상과 동일한 화상 품질의 전술한 수준을 달성하기 위한, 가열 롤러형 정착 장치(9) 및 벨트형 정착 장치(110)가 그의 기능에 대해 설명될 것이다.
토너 화상은 전술한 화상 형성 방법의 사용에 의해, 전술한 토너 수신 층(폴리에스터 수지 층)을 갖는 기록 매체 상에 형성된다. 기록 매체 상의 이러한 미정 착 토너 화상은 화상 형성 장치의 주 조립체(10)의 가열 롤러형 정착 장치(9)에 의해 기록 매체에 일시적으로 정착된다 (이하에서, 이러한 프로세스는 제1 정착으로 불림).
가열 롤러형 정착 장치(9) 내에서, 정착 롤러(91)는 (이러한 실시예에서, 300 mm/s인) 소정의 속도로 시계 방향으로 (도시되지 않은) 구동 메커니즘에 의해 회전 구동된다. 이러한 정착 롤러(91)에 대향한 가압 롤러(92)는 정착 롤러(91)의 회전에 의해 회전된다.
아울러, 정착 롤러(91) 및 가압 롤러(92)는 소정량의 압력의 인가에 의해 서로에 대해 가압되어, 기록 매체 반송 방향의 측면에서 소정의 폭을 갖는 제1 가열 닙(N1)을 형성한다. 이러한 실시예에서, 가압 롤러(92)에 의해 정착 롤러(91)에 인가되는 압력은 총량이 490 N(50 kgf)로 설정된다. (기록 매체 반송 방향의 측면에서의) 이렇게 형성된 가열 닙(N1)의 폭은 5 mm였다.
전력이 정착 롤러(91) 및 가압 롤러(92)의 중공부 내에 배치된 할로겐 램프(93, 94)에 공급될 때, 정착 롤러(91) 및 가압 롤러(92)는 할로겐 램프(93, 94)의 가열에 의해 가열되어, 표면 온도가 증가한다. 정착 롤러(91) 및 가압 롤러(92)의 표면 온도는 (도시되지 않은) 대응 서미스터에 의해 검출된다. 서미스터에 의해 검출된 온도 수준은 (도시되지 않은) 서미스터로부터 입력된 검출 온도 수준이 각각 정착 롤러(91) 및 가압 롤러(92)에 대해 설정된 소정의 온도 수준으로 유지되도록, 전력이 할로겐 램프(93, 94)에 공급되는 양을 제어하는 (이러한 실시예에서, 화상 형성 장치의 주 조립체의 CPU인) 제어 회로로 피드백된다. 즉, 정착 롤러(91) 및 가압 롤러(92)는 그들의 온도가 제1 가열 닙(N1)의 온도를 이러한 실시예에서 대략 190°인 소정의 수준으로 유지하기 위한 소정의 목표 수준으로 유지되도록, 온도 제어된다.
그러므로, 가열 롤러형 정착 장치(9)의 기록 매체 분리 온도(기록 매체 반송 방향의 측면에서의 정착 닙의 하류 단부 부분의 온도)는 대략 190°이다.
가열 롤러형 정착 장치(9)로 보내진 기록 매체는 정착 롤러(91) 및 가압 롤러(92)에 의해 형성된 가열 닙(N1) 내로 도입되고, 정착 롤러(91)와 가압 롤러(92) 사이에 물린 채로 유지되면서 가열 닙(N1)을 통해 반송된다. 이러한 제1 정착 중에, 토너 화상은 단순히 가열에 의해 토너 수신 층의 표면에 정착되고, 바꾸어 말하면 이는 색이 다른 컬러 토너들이 서로 용융 및 혼합되는 온도 범위 내의 온도 수준으로 가열되지 않는다. 아울러, 기록 매체의 토너 수신 층은 용융되지 않고 유지되지만, 토너 화상이 토너 수신 층으로 들어가는 것을 더 쉽게 만들기에 충분히 가열된다. 바꾸어 말하면, 기록 매체 상의 미정착 토너 화상은 기록 매체가 벨트형 정착 장치에 도달하는 동안, 기록 매체 상의 토너가 반송 롤러 등으로 전사되는 것을 방지하기 위한 전술한 수준으로 기록 매체에 일시적으로 정착된다.
즉, 선택적 유닛(100)은 토너 수신 층을 갖는 기록 매체의 시트가 사용될 때, 시트가 가열 롤러형 정착 장치(9)에 의해 가열 및 가압된 후에 벨트형 정착 장치(110)에 의해 재가열 및 재가압되도록, 구성된다. 그러므로, 가열 롤러형 정착 장치(9)에 대한 정착 조건(작동 조건)은 기록 매체를 선택적 유닛(100)으로부터 (송출 트레이(103) 내로) 토출하기에는 불충분한 정도로 토너 화상을 정착시키도록 설정된다.
다른 한편으로, 일반 기록 매체(80 g/m2의 기본 중량) 등, 즉 토너 수신 층을 갖는 기록 매체 이외의 기록 매체가 사용될 때, 정착 프로세스는 가열 롤러형 정착 장치(9)만의 사용에 의해 수행된다. 그러므로, 가열 롤러형 정착 장치(9)에 대한 정착 조건은 일반 용지 등, 즉 토너 수신 층을 갖는 기록 매체 이외의 기록 매체가 사용될 때, 토너 화상이 기록 매체를 장치로부터 (송출 트레이(102) 내로) 토출하기에 충분한 정도로 정착되도록, 설정된다.
다음으로, 도8을 참조하여, 토너 수신 층을 갖는 기록 매체가 사용될 때 가열 롤러형 정착 장치(9)를 작동시키기 위한 정착 조건(작동 조건)을 설정하기 위한 실험의 일례가 설명될 것이다. 도8에서, 좌측의 수직축은 입도를 나타내고, 우측의 수직축은 광택도를 나타낸다. 아울러, 도8은 가열 롤러형 정착 장치(9)의 정착 온도 및 정착 압력이 각각 190° 및 50 kgf로 설정된 정착 실험에서, 가열 롤러형 정착 장치(9)가 정착 속도(mm/sec)에 있어서 변경됨에 따라 발생한 입도 및 광택도의 변화를 도시한다.
도8에 도시된 실험 결과에 따르면, 정착 속도가 150 (mm/sec) 이하였을 때, 기록 매체에 인가된 열량은 과도하여, 기록 매체가 가열 롤러형 정착 장치(9)의 가열 롤러 둘레에 감기게 했다. 다른 한편으로, 정착 속도가 350 (mm/sec)보다 더 높았을 때, 기록 매체에 인가된 열량은 너무 작아서, 토너가 가열 롤러형 정착 장치(9) 상으로 전사되게 했다.
아울러, 실험은 정착 속도가 200 - 300 (mm/sec)의 범위 내에 있는 한, 결과적인 화상은 화상이 품질에 있어서 은염 사진술에 의해 형성된 화상만큼 높게 하기 위해, 입도 수준(R)의 측면에서의 요건, 즉 0.5 ≤ R ≤ 4.0을 만족시켰다는 것을 보여주었다. 따라서, 입도 수준(R)의 요건 또는 0.5 ≤ R ≤ 4.0이 만족되는 광택도 수준(G)의 범위는 5 - 40(5 ≤ G ≤ 40)이다.
바꾸어 말하면, 가열 롤러형 정착 장치(9)가 입도(R)에 대한 요건 또는 0.5 ≤ R ≤ 4.0을 만족시키게 하기 위해, 가열 롤러형 정착 장치(9)의 광택도 수준(G) 범위가 5 - 40 (5 ≤ G ≤ 40)인 것이 요구된다. 즉, 가열 롤러형 정착 장치(9)에 대한 정착 요건은 광택도 수준(G)에 대한 요건, 즉 5 ≤ G ≤ 40을 만족시키게 설정되도록 요구된다.
이러한 실시예에서, 가열 롤러형 정착 장치(9)의 정착 속도는 입도를 가능한 한 많이 감소시키기 위해 300 (mm/sec)로 설정되었다. 결과적으로, 화상의 입도 수준(R), 더욱 구체적으로 밀도가 0.4인 처리 중간 영역의 입도 수준은 가열 롤러형 정착 장치(9)에 의한 정착 후에 2.0이었다. 아울러, 사진 매체의 화상 담지 표면의 광택도 수준(G)은 20이었다.
또한, 전술한 바와 같이, 0.4의 밀도를 갖는 처리 중간 영역은 세 종류의 토너: 황색 토너, 밝은 마젠타 토너, 및 밝은 시안 토너의 사용에 의해 형성된 검정 영역이다.
또한, 가열 롤러형 정착 장치(9)에 대한, 가열 조건, 가압 조건, 기록 매체 반송 속도, 및 기록 매체 분리 온도와 같은 정착 조건(작동 조건)은 전술한 값으로 제한될 필요는 없다. 즉, 화상의 상태, 더욱 구체적으로 제1 정착 후의 기록 매체 상의 화상의 입도 수준(R) 및 광택도 수준(G)이 다음의 요건: 0.5 ≤ R ≤ 4.0 및 5 ≤ G ≤ 40을 각각 만족시키는 한, 정착 조건은 전술한 것과 다를 수 있고, 장치 구조 등에 따라 최적으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 정착 온도가 정착 속도 및 가압력의 양을 고정 유지하면서 감소되면, 광택도는 감소하고 입도는 증가한다. 또한, 가압력의 양이 정착 속도를 고정 유지하면서 감소되면, 광택도는 감소하고 입도는 증가한다. 필요한 모든 것은 전술한 경향을 고려하여 다음의 정착 조건(작동 조건)을 최적으로 설정하는 것이다. 더욱 구체적으로, 필요한 모든 것은 정착 온도(정착 장치의 정착 온도, 즉 정착 롤러의 온도), 가압력의 양(정착 닙 내의 압력량, 즉 기록 매체에 인가되는 압력량), 정착 속도(기록 매체 반송 속도), 및 기록 매체 분리 온도(기록 매체가 정착 장치로부터 분리되는 온도 수준)를 최적으로 설정하는 것이다.
다음으로, 입도 수준(R) 및 광택도 수준(G)이 각각 0.5 ≤ R ≤ 4.0 및 5 ≤ G ≤ 40을 만족시키도록 가열 롤러형 정착 장치(9)에 의해 가열 및 가압된 기록 매체는, 전술한 제1 정착 프로세스를 받은 기록 매체가 재가열 및 재가압(제2 정착)되는 벨트형 정착 장치(110)로 진입하게 된다.
벨트형 정착 장치(110) 내에서, 가열 롤러(111)는 소정의 속도로 시계 방향으로 (도시되지 않은) 구동 메커니즘에 의해 회전 구동된다. 정착 벨트(114)는 가열 롤러(111)의 회전 구동에 의해, (이러한 실시예에서, 50 mm/s인) 소정의 속도로 시계 방향으로 회전된다. 분리 롤러(112) 및 가압 롤러(115)는 정착 벨트(114)의 회전에 의해 회전된다.
전력이 가열 롤러(111) 및 가압 롤러(115)의 중공부 내에 배치된 할로겐 램프(117, 118)로 공급될 때, 가열 롤러(111) 및 가압 롤러(115)는 할로겐 램프(117, 118)의 가열에 의해 가열되어, 표면 온도가 상승한다. 가열 롤러(111) 및 가압 롤러(115)의 표면 온도는 (도시되지 않은) 대응 서미스터에 의해 검출된다. 서미스터에 의해 검출된 온도 수준은 (도시되지 않은) 서미스터로부터 입력된 검출 온도 수준이 가열 롤러(111) 및 가압 롤러(115)에 대해 각각 설정된 소정의 온도 수준으로 유지되도록, 전력이 할로겐 램프(117, 118)로 공급되는 양을 제어하는 (이러한 실시예에서, 화상 형성 장치의 주 조립체의 CPU인) 제어 회로로 피드백된다. 즉, 가열 롤러(111) 및 가압 롤러(115)는 그들의 온도가 제2 가열 닙(N2)의 온도를 (이러한 실시예에서, 대략 180°인) 소정의 수준으로 유지하기 위한 소정의 목표 수준으로 유지되도록, 온도 제어된다.
또한, 여기서, 화상 형성 장치는 선택적 유닛(100)이 화상 형성 장치의 주 조립체 측 상의 제어 수단(도1에 도시된 CPU)의 사용에 의해 제어되도록 구성된다. 그러나, 구조는 전술한 것으로 제한될 필요는 없다. 예를 들어, 구조는 선택적 유닛(100)이 선택적 유닛(100) 제어 전용인 제어 수단을 구비하거나, 화상 형성 장치의 주 조립체 및 선택적 유닛이 그들 자신의 제어 수단을 구비하도록 될 수 있다.
벨트형 정착 장치(110)로 보내진 기록 매체는 정착 벨트(114) 및 가압 롤러(115)에 의해 형성된 가열 닙(N2) 내로 도입되고, 정착 벨트(114)와 가압 롤러(115) 사이에 물린 채로 유지되면서 가열 닙(N2)을 통해 반송된다. 이러한 제2 정착 중에, 투명 수지 층(토너 수신 층)은 가열 롤러(111) 및 가압 롤러(115)로부터의 열에 의해 온도가 상승되어, 토너와 함께 연화된다. 아울러, 토너 화상은 가열 롤러(111) 및 가압 롤러(115)에 의해 인가되는 압력에 의해 투명 수지 층 내로 매립된다. 동시에, 기록 매체는 정착 벨트(114)의 표면 상으로 전체적으로 가압된다. 따라서, 토너 화상이 존재하는 기록 매체의 화상 담지 표면은 (거울의 표면만큼 편평하고 매끄러운) 표면 특성에 일치하게 되어, 거울의 표면만큼 편평하고 매끄럽게 된다.
토너 화상이 기록 매체의 투명 수지 층 내로 매립된 후에, 기록 매체는 정착 벨트(114)의 표면과 전체적으로 접촉하여 유지되면서 분리 영역으로 반송된다. 기록 매체는 정착 벨트(114)와 전체적으로 접촉하여 유지되면서 가열 닙(N2)으로부터 분리 영역(냉각 영역)으로 도달하는 동안, 냉각 팬(116)에 의해 효율적이며 강제식으로 냉각된다. 즉, 토너 화상은 토너가 연화되는 온도 수준(유리 전이 온도: 대략 50°)보다 더 낮은 온도 수준(대략 35°)으로 냉각된다. 토너의 이러한 냉각은 정착 벨트(114)의 표면의 대상 이형 특성과 함께, 기록 매체가 정착 벨트(114)로부터 분리되는 것을 더 쉽게 만들고, 이는 이러한 실시예의 벨트형 정착 장치(110)의 기록 매체 분리 온도가 대략 35°이기 때문이다.
그 다음, 정착 벨트(114)의 표면과 전체적으로 접촉하여 유지된 기록 매체는 냉각 영역 내에서 완전히 냉각된 후에, 정착 벨트(114)가 분리 롤러(112)에 의해 곡률이 변화되는 분리 영역 내에서, 그 자신의 강성(탄성)으로 인해 정착 롤러(114)로부터 분리된다 (곡률에 의한 분리).
기록 매체가 완전히 냉각된 후에 정착 벨트(114)로부터 분리될 때, 기록 매체의 화상 담지 표면은 거울의 표면만큼 편평하고 매끄러운 정착 벨트(114)의 표면만큼 편평하고 매끄럽게 유지되어, 가열 롤러형 정착 장치(9)에 의한 기록 매체의 처리 후와 비교하여, 광택도에 있어서 극적으로 더 높아진다. 즉, 벨트형 정착 장치(110)에 대한 정착 조건(작동 조건)은 제2 정착 후에, 기록 매체 상의 화상의 상태, 더욱 구체적으로 화상의 광택도 수준(G)이 60 - 100의 범위(60 ≤ G ≤ 100) 내에 있고, 화상의 입도 수준(R)이 0.5 - 4.0의 범위(0.5 ≤ R ≤ 4.0) 내에 유지되도록, 설정된다. 이러한 실시예의 벨트형 정착 장치(110)가 전술한 가열 및 가압 조건 하에서 작동되었을 때, 밀도가 0.4인 결과적인 화상의 처리 중간 영역은 입도 수준(R)은 2.0 그리고 광택도 수준(G)은 90이었다.
따라서, 전술한 가열 롤러형 정착 장치(9) 및 벨트형 정착 장치(110)를 사용함으로써, 입도 수준(R: 0.5 ≤ R ≤ 4.0) 및 광택도 수준(G: 60 ≤ G ≤ 100)이 은염 사진술에 의해 형성된 화상에 필적하는 고품질 화상을 얻는 것이 가능하다.
여기까지, 화상 형성 장치는 입도 및 광택도에 대해 설명되었다. 그러나, 선 재현성, 얼룩 형성, 화상 안정성 등과 같은 화상 특성, 즉 입도 및 광택도 이외의 화상 특성이 무시될 수 있으면, 입도 및 광택도 수준이 전술한 범위 내에 있는 화상을 형성하는 것이 때때로 가능하다. 그러나, 그러한 경우에, 화상 형성 장치는 선 재현성이 열악하거나, 얼룩 형성이 심하거나, 화상 안정성이 열악하거나, 유사한 문제를 겪어서, 품질이 화상 특성들 사이의 균형의 측면에서 은염 사진술에 의해 형성된 화상에 필적하지 못하는 화상을 형성하고, 예를 들어 선이 정상 화상 보다 20%만큼 더 두꺼운 화상이 형성될 수 있다.
여기서 중요한 것은 화상 품질에 대한 각각의 전술한 화상 특성을 높은 수준으로 유지하면서, 입도 수준(R)을 0.5 - 4.0의 범위(0.5 ≤ R ≤ 4.0) 내로 그리고 광택도 수준(G)을 60 - 100의 범위(60 ≤ G ≤ 100) 내로 유지하는 것이다.
또한, 벨트형 정착 장치(110)에 대한 정착 조건, 더욱 구체적으로 가열 조건, 가압 조건, 기록 매체 반송 속도, 및 기록 매체 분리 온도는 전술한 값으로 제한될 필요는 없다. 즉, 정착 조건이 제2 정착 후의 기록 매체 상의 화상의 입도 수준(R) 및 광택도 수준(G)이 다음의 요건: 0.5 ≤ R ≤ 4.0 및 60 ≤ G ≤ 100을 각각 만족시키도록 되어 있는 한, 정착 조건은 전술한 것과 다를 수 있고, 장치 구조 등에 따라 최적으로 설정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 이러한 실시예에서, 기록 매체의 전체 표면을 편평하고 매끄럽게 만들기 위해, 토너 화상이 벨트형 정착 장치(110)에 의해 기록 매체의 토너 수신 층 내로 매립되기 전에, 토너 화상이 가열 롤러형 정착 장치(9)에 의해 인가되는 압력에 의해 압착될 때, 기록 매체 상의 토너 화상이 기록 매체의 표면에 대해 평행한 방향으로 확산되는 양을 최소화하기 위한 시도가 이루어진다. 즉, 광택도 수준(G)이 60 이상이며 입도 수준(R)이 4.0 이하인, 은염 사진술에 의해 형성된 화상만큼 높은 화상 품질 수준을 달성하기 위해, 가열 롤러형 정착 장치(9)에 대한 정착 조건은 가열 롤러형 정착 장치(9)에 의한 기록 매체 및 그 위의 토너 화상의 가열 및 가압 후에, 기록 매체 상의 화상의 광택도 수준(G) 및 입도 수준(R)이 각각 5 - 40(5 ≤ G ≤ 40) 및 0.5 - 4.0(0.5 ≤ R ≤ 4.0)의 범위 내에 있도록 설정된다. 이러한 설정의 채용에 의해, 화상을 입도의 측면에서 열악하게 만들지 않고서, 품질에 있어서 은염 사진술에 의해 형성된 화상에 필적하는 고품질의 고광택 화상을 얻는 것이 가능하다.
전술한 가열 롤러형 정착 장치는 회전식 가열 부재인 정착 롤러 및 회전식 가압 부재인 가압 롤러가 열원을 구비하도록 구성되었다. 그러나, 가열 롤러형 정착 장치의 구조는 전술한 것으로 제한될 필요는 없다. 적어도 회전식 가열 부재가 열원을 구비하는 것이 필요할 뿐이다. 유사하게, 전술한 벨트형 정착 장치는 회전식 가열 부재인 가열 롤러 및 회전식 가압 부재인 가압 롤러가 열원을 구비하도록 구성되었다. 그러나, 벨트형 정착 장치의 구조는 전술한 것으로 제한될 필요는 없다. 적어도 회전식 가열 부재가 열원을 갖는 것이 필요할 뿐이다.
또한, 전술한 실시예에서, 화상 형성 장치에 대한, 무한 벨트를 채용한 제2 화상 가열 수단인 벨트형 정착 장치를 갖는 선택적 유닛의 연결은 선택적이었다. 그러나, 화상 형성 장치는 다음과 같이 구성될 수 있다. 즉, 화상 형성 스테이션을 갖는 화상 형성 장치는 가열 롤러형 정착 장치뿐만 아니라 벨트형 정착 장치도 화상 형성 장치의 일체형 부분이도록 구성될 수 있다.
또한, 전술한 실시예에서, 화상 형성 장치는, 회전식 화상 형성 장치, 즉 다중 현상 장치가 도1에 도시된 바와 같이 윤전기에 의해 지지되어, 현상 장치들이 윤전기를 회전식으로 이동시킴으로써 선택적으로 사용될 수 있는 화상 형성 장치이다 그러나, 본 발명의 적용은 상기 실시예의 화상 형성 장치로 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 발명은 또한 소위 직렬형 화상 형성 장치, 즉 다중 현상 장치가 도9 에 도시된 바와 같이 나란히 배치된 화상 형성 장치에 적용될 수 있다.
아울러, 전술한 실시예에서, 화상 형성 장치는 도1 및 도9에 도시된 바와 같이 중간 전사 부재를 가지며, 요구되는 색의 토너 화상들이 하나씩 중간 전사 부재 상으로 층을 이루어 순차적으로 전사된 다음 중간 전사 부재 상에 담지된 토너 화상들이 한꺼번에 기록 매체 상으로 전사되는 화상 형성 장치이다. 그러나, 본 발명의 적용은 상기 실시예의 화상 형성 장치로 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 발명은 또한 감광 부재와 접촉하여 위치될 수 있는 기록 매체 지지 부재를 가지며, 요구되는 색의 토너 화상들이 하나씩 감광 부재로부터 기록 매체 지지 부재 상에 지지되는 기록 매체 상으로 층을 이루어 순차적으로 전사되는, 화상 형성 장치에 적용될 수 있다. 유사하게, 본 발명은 또한 기록 매체 지지 부재를 사용하는, 소위 직렬형 화상 형성 장치에 적용될 수 있다.
또한, 전술한 실시예에서, 화상 형성 장치는 프린터이다. 그러나, 본 발명의 적용은 프린터로 제한될 필요는 없다. 예를 들어, 본 발명은 또한 복사기, 팩시밀리 기계, 또는 상기 기계들의 기능의 조합을 갖는 다기능 화상 형성 장치와 같은 화상 형성 장치, 즉 프린터 이외의 화상 형성 장치에 적용될 수 있다. 본 발명을 무한 벨트를 가지며 이러한 화상 형성 장치에 의해 채용되는 화상 가열 장치에 적용함으로써, 전술한 것과 동일한 효과를 얻는 것이 가능하다.
아울러, 전술한 실시예의 화상 형성 장치의 구조적 구성요소들의 치수, 재료 및 형상과, 구성요소들 사이의 위치 관계는 구체적으로 기술되지 않으면, 본 발명의 범주를 제한하도록 의도되지 않는다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 고품질의 고광택 화상을 얻는 것이 가능하다.
본 발명은 본원에 개시된 구조를 참조하여 설명되었지만, 설명된 세부로 구속되지 않고, 본 출원은 개선의 목적 또는 다음의 청구범위의 범주 내에 들 수 있는 변형 또는 변화를 포함하도록 의도된다.

Claims (15)

  1. 화상 형성 시스템이며,
    토너 수신 층을 갖는 기록 재료 상에 상이한 색의 토너 화상들을 형성하기 위한 화상 형성 수단과,
    기록 재료 상의 토너 화상을 가열 및 가압하기 위한 제1 화상 가열 수단과,
    상기 제1 화상 가열 수단에 의해 가열 및 가압된 기록 재료 상의 토너 화상을 가열 및 가압하기 위한 제2 화상 가열 수단을 포함하고,
    상기 제1 화상 가열 수단은 0.5 ≤ R ≤ 4.0을 만족시키는 토너 화상의 입도(R) 및 5 ≤ G ≤ 40을 만족시키는 토너 화상의 광택도(G)를 제공하도록 작동 가능하고, 상기 제2 화상 가열 수단은 4.0 이하를 만족시키는 토너 화상의 입도(R) 및 60 이상을 만족시키는 토너 화상의 광택도(G)를 제공하도록 작동 가능한 화상 형성 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 화상 가열 수단은 100 이하를 만족시키는 토너 화상의 광택도(G)를 제공하도록 작동 가능한 화상 형성 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 화상 가열 수단은 90 이하를 만족시키는 토너 화상의 광택도(G)를 제공하도록 작동 가능한 화상 형성 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 화상 가열 수단 및 상기 제2 화상 가열 수단의 입도 및 광택도는 기록 재료 공급 속도, 가열 온도, 압력, 및 기록 재료 분리 온도 중 적어도 하나를 포함하는 작동 조건을 설정함으로써 제공되는 화상 형성 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 화상 가열 수단은 기록 재료 상의 화상과 접촉하여 이동 가능한 60 이상의 광택도를 갖는 무한 벨트를 포함하고, 상기 벨트와 접촉하여 이동하는 기록 재료를 가열 및 가압 후에 냉각하기 위한 냉각 수단을 더 포함하는 화상 형성 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 화상 형성 수단은 동일한 색상 및 상이한 명도를 갖는 토너들의 하나 이상의 세트를 사용하여 화상을 형성할 수 있는 화상 형성 시스템.
  7. 화상 형성 방법이며,
    토너 수신 층을 갖는 기록 재료 상에 상이한 색의 토너 화상들을 형성하는 제1 단계와,
    0.5 ≤ R ≤ 4.0을 만족시키는 토너 화상의 입도(R) 및 5 ≤ G ≤ 40을 만족시키는 토너 화상의 광택도(G)를 제공하도록, 기록 재료 상에 형성된 토너 화상을 가열 및 가압하는 제2 단계와,
    4.0 이하를 만족시키는 입도(R) 및 60 이상을 만족시키는 광택도(G)를 제공하도록, 상기 제2 단계에 의해 가열 및 가압된 토너 화상을 가열 및 가압하는 제3 단계를 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제3 단계는 100 이하를 만족시키는 토너 화상의 광택도(G)를 제공하는 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제3 단계는 90 이하를 만족시키는 토너 화상의 광택도(G)를 제공하는 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 제3 단계는 기록 재료의 가열 및 가압 후에 기록 재료를 냉각하는 방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 제1 단계는 동일한 색상 및 상이한 명도를 갖는 토너들의 하나 이상의 세트를 사용하여 화상을 형성하는 방법.
  12. 화상 품질 개선 방법이며,
    0.5 ≤ R ≤ 4.0을 만족시키는 토너 화상의 입도(R) 및 5 ≤ G ≤ 40을 만족시키는 토너 화상의 광택도(G)를 제공하도록, 토너 수신 층을 갖는 기록 재료 상에 형성된 토너 화상을 가열 및 가압하는 제1 단계와,
    4.0 이하를 만족시키는 입도(R) 및 60 이상을 만족시키는 광택도(G)를 제공하도록, 상기 제1 단계에 의해 가열 및 가압된 토너 화상을 가열 및 가압하는 제2 단계를 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2 단계는 100 이하를 만족시키는 토너 화상의 광택도(G)를 제공하는 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제2 단계는 90 이하를 만족시키는 토너 화상의 광택도(G)를 제공하는 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 제2 단계는 기록 재료의 가열 및 가압 후에 기록 재료를 냉각하는 방법.
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