KR20080060067A

KR20080060067A - 투명토너를 채용한 전자사진방식 화상형성장치

Info

Publication number: KR20080060067A
Application number: KR1020060134155A
Authority: KR
Inventors: 김영민
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2008-07-01
Also published as: US20080152389A1; CN101211137A

Abstract

개시된 전자사진방식 화상형성장치는, 감광체와, 균일한 전위로 대전된 감광체에 정전잠상을 형성시키는 노광기와, 감광체의 정전잠상에 투명토너를 공급하여 현상시키는 제1현상기와, 제1현상기에 공급하기 위한 투명토너가 수용된 투명토너용기와, 감광체의 정전잠상에 유색토너를 공급하여 현상시키는 것으로서 유색토너가 수용되는 토너수용부를 구비하는 제2현상기를 포함한다.

Description

투명토너를 채용한 전자사진방식 화상형성장치{Electrophotographic image firming apparatus adopting transparent toner}

도 1은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예로서, 교체가능한 투명토너용기를 채용한 싱글패스방식의 칼라화상형성장치의 구성도.

도 2는 노광된 감광드럼의 표면의 전위를 도시한 도면.

도 3은 다이렉트 전사방식을 채용한 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예의 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예로서, 교체가능한 투명토너용기를 채용한 멀티패스방식 칼라화상형성장치의 구성도.

도 5는 제1현상기와 투명토너용기와의 연결구조의 일 예를 도시한 사시도.

도 6은 도 5의 측단면도.

도 7은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예로서, 교체가능한 두 개의 투명토너용기가 서로 연결된 멀티패스방식의 칼라화상형성장치의 구성도.

도 8은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예로서, 두 개의 투명토너용기가 각각 제1현상기에 연결된 멀티패스방식의 칼라화상형성장치의 다른 예의 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10......제1감광드럼 11-14......제2감광드럼

20, 120......제1현상기 21-24......제2현상기

30......제1노광기 31-34......제2노광기

41, 141......대전롤러 42......현상롤러

43......공급롤러 44......클리닝블레이드

45......규제수단 46......토너수용부

60, 160......중간전사벨트 70......제1전사롤러

80, 80a......투명토너용기 81, 82, 83, 84......유색토너용기

71-74......제2전사롤러 75, 175......최종전사롤러

80-84......토너수용부 91, 191......급지카세트

92, 192......정착기 93, 193......클리닝부재

100......감광드럼 130......노광기

144, 144a......유입구 142, 143......오거

145......공급구 145......이송수단

170......중간전사롤러

본 발명은 화상형성장치에 관한 것으로서, 특히 투명토너를 채용한 전자사진 방식 화상형성장치에 관한 것이다.

전자사진방식 화상형성장치는, 일정한 전위로 대전된 감광체에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하고, 이 정전잠상을 소정 색상의 토너(toner)로 현상한 후에 현상된 화상을 인쇄매체에 전사 및 정착시켜 화상을 인쇄하는 장치를 말한다. 전자사진방식 칼라 화상형성장치에는 통상적으로 옐로우(Y;yellow), 마젠타(M;magenta), 시안(C;cyan) 및 블랙(B;black)의 4가지 색상의 토너가 사용되며, 이들 4가지 색상의 토너를 감광체의 정전잠상에 현상시키기 위하여 4개의 현상기가 채용된다.

토너는 플라스틱 수지를 베이스로 하여 제조되기 때문에 어느 정도의 광택을 낸다. 인쇄된 화상을 보면, 토너가 부착된 부분은 어느 정도 광택이 있지만, 토너가 부착되지 않은 배경영역은 광택이 없다. 또, 인쇄된 화상의 커버리지(인쇄매체의 면적에 대한 토너가 부착된 면적의 비)가 높을수록 광택도는 높아진다. 인쇄된 화상의 광택도는 화상의 시각적 품질에 영향을 미친다. 미국특허공보 US2006/0127134호에는 유색토너를 현상시키는 현상기와 투명토너를 현상시키는 현상기를 채용하여 인쇄화상의 광택도를 향상시키는 화상형성장치가 개시되어 있다. 이러한 화상형성장치에서 투명토너의 소모량은 유색토너에 비하여 상당히 많다.

본 발명은 소모량이 많은 투명토너를 원활하게 공급할 수 있도록 개선된 전자사진방식 화상형성장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 또, 본 발명은 투명토너용 현상기와 유색토너용 현상기의 교체주기를 맞출 수 있는 전자사진방식 화상형성장 치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자사진방식 화상형성장치는, 감광체; 균일한 전위로 대전된 상기 감광체에 정전잠상을 형성시키는 노광기; 상기 감광체의 정전잠상에 투명토너를 공급하여 현상시키는 제1현상기; 상기 제1현상기에 공급하기 위한 상기 투명토너가 수용된 투명토너용기; 상기 감광체의 정전잠상에 유색토너를 공급하여 현상시키는 것으로서, 상기 유색토너가 수용되는 토너수용부를 구비하는 제2현상기;를 포함한다.

일 실시예로서, 상기 화상형성장치는, 상기 감광체의 정전잠상에 서로 다른 색상의 유색토너를 공급하여 현상시키는 복수의 상기 제2현상기와, 상기 감광체에 순차적으로 형성되는 복수의 유색토너화상 및 투명토너화상이 순차적으로 전사되는 전사매체를 포함하여 멀티패스방식에 의하여 칼라화상을 인쇄한다.

일 실시예로서, 상기 감광체는 상기 제1현상기에 대응되는 제1감광체와, 상기 제2현상기에 대응되는 제2감광체를 포함하며, 상기 노광기는 상기 제1감광체에 대응되는 제1노광기와, 상기 제2감광체에 대응되는 제2노광기를 포함한다. 상기 화상형성장치는, 복수의 상기 제2감광체, 상기 복수의 제2감광체에 정전잠상을 형성시키는 복수의 상기 제2노광기, 및 상기 복수의 제2감광체의 정전잠상에 서로 다른 색상의 유색토너를 공급하여 현상시키는 복수의 상기 제2현상기를 구비하여 싱글패스방식에 의하여 칼라화상을 인쇄한다.

상기 투명토너용기의 수명은 상기 제1, 제2현상기의 수명보다 짧은 것이 바 람직하다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자사진방식 화상형성장치는, 감광체; 균일한 전위로 대전된 상기 감광체에 정전잠상을 형성시키는 노광기; 상기 감광체의 정전잠상에 투명토너를 공급하여 현상시키는 제1현상기; 상기 감광체의 정전잠상에 유색토너를 공급하여 현상시키는 제2현상기; 상기 제1현상기에 공급하기 위한 상기 투명토너가 수용된 투명토너용기; 상기 제2현상기에 공급하기 위한 상기 유색토너가 수용된 유색토너용기;를 포함하며, 상기 투명토너용기의 수는 상기 유색토너용기의 수보다 많다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자사진방식 화상형성장치는, 감광체; 균일한 전위로 대전된 상기 감광체에 정전잠상을 형성시키는 노광기; 상기 감광체의 정전잠상에 투명토너를 공급하여 현상시키는 제1현상기; 상기 감광체의 정전잠상에 유색토너를 공급하여 현상시키는 제2현상기; 상기 제1현상기에 공급하기 위한 상기 투명토너가 수용된 투명토너용기; 상기 제2현상기에 공급하기 위한 상기 유색토너가 수용된 유색토너용기;를 포함하며, 상기 투명토너용기의 용량은 상기 유색토너용기의 용량보다 크다.

상기 투명토너용기와 상기 유색토너용기의 수명은 상기 제1, 제2현상기의 수명보다 짧은 것이 바람직하다.

일 실시예로서, 상기 화상형성장치는, 상기 감광체의 정전잠상에 서로 다른 색상의 유색토너를 공급하여 현상시키는 복수의 상기 제2현상기 및 복수의 상기 유색토너용기와, 상기 감광체에 순차적으로 형성되는 복수의 유색토너화상 및 투명토 너화상이 순차적으로 전사되는 전사매체를 포함하여 멀티패스방식에 의하여 칼라화상을 인쇄한다.

일 실시예로서, 상기 감광체는 상기 제1현상기에 대응되는 제1감광체와, 상기 제2현상기에 대응되는 제2감광체를 포함하며, 상기 노광기는 상기 제1감광체에 대응되는 제1노광기와, 상기 제2감광체에 대응되는 제2노광기를 포함한다. 상기 화상형성장치는, 복수의 상기 제2감광체, 상기 복수의 제2감광체에 정전잠상을 형성시키는 복수의 상기 제2노광기, 및 상기 복수의 제2감광체의 정전잠상에 서로 다른 색상의 유색토너를 공급하여 현상시키는 복수의 상기 제2현상기 및 복수의 상기 유색토너용기를 구비하여 싱글패스방식에 의하여 칼라화상을 인쇄한다.

이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 일 실시예를 도시한 구성도이다. 도 1을 보면, 본 실시예의 화상형성장치는, 투명토너를 현상시키기 위한 제1감광드럼(10), 제1노광기(30) 및 제1현상기(20)와, 유색토너를 현상시키기 위한 제2감광드럼(11)(12)(13)(14), 제2노광기(31)(32)(33)(34), 제2현상기(21)(22)(23)(24)를 구비하는 싱글패스방식 칼라화상형성장치이다. 제1현상기(20)에는 투명토너가 수용된다. 특히, 투명토너는 교체가능한 투명토너수용부(80)로부터 제1현상기(20)로 공급된다. 4개의 제2현상기(21)(22)(23)(24)는 예를 들면 각각 블랙(B). 마젠타(M), 시안(C), 옐로우(Y) 색상의 유색토너가 수용되는 토너수용부(46)를 구비한다.

예를 들면 블랙 화상을 인쇄하는 단색 화상형성장치를 구현하기 위하여는 투명토너를 현상시키기 위한 제1감광드럼(10), 제1노광기(30) 및 제1현상기(20)와, 블랙토너를 현상시키기 위한 제2감광드럼(11), 제2노광기(31) 및 제2현상기(21)가 필요하다는 것을 당업자라면 알 수 있을 것이다.

본 실시예의 유색토너와 투명토너는 일성분 토너이다. 유색토너는 바인더 수지에 색상을 내기 위한 착색제, 하전제어제(CCA: charge control agent)왁스 등의 내첨제와 실리카, 이산화티타늄(TiO₂) 등의 외첨제가 첨가된 것이다. 투명토너의 조성은 착색제 및 광택도를 조절하기 위한 첨가제를 제외하고는 유색토너의 조성과 유사하다. 유색토너와 투명토너는 (-) 또는 (+)극성으로 대전된다. 이하에서는 유색토너와 투명토너가 (-)극성으로 대전되는 경우에 대하여 설명한다. 투명토너에는 폴리염화비닐, 염화비닐-스티렌 공중합체, 염화비닐-초산비닐 공중합체, 염소화 폴리스티렌, 염소화 폴리에스테르, 염소화 폴리에틸렌, 염소화 파라핀, 페놀수지, 살리실산수지, 로진 변성 말레인산 수지, 로진 변성 페놀수지, 알킬 페놀수지 등의 음극성 물질이 첨가될 수 있다. 상기한 첨가제는 단독 또는 2종 이상 병행하여 사용이 가능하다. 투명토너의 입경은 5-20㎛ 정도이며, 바람직하게는 5-10㎛ 정도이다. 또, 투명토너에는 필요에 따라 기타성분을 첨가할 수 있는데, 예를들면, 왁스, 지방산 또는 지방산의 금속염을 첨가한다면 투명토너가 정착 과정에서 열융해될 때 균일한 피막이 형성되기 쉽고 투명성이 향상되어, 표면광택이 우수한 컬러화상을 얻을 수 있다. 또, 정착 과정에서의 오프셋(offset) 등을 방지하는 효과도 있다. 지방산의 금속염으로서는 스테아린산 아연, 스테아린산 바륨, 스테아린산 카드늄, 스테아린산 마그네슘 등의 스테아린산의 금속염, 올레인산 아연, 올레인산 망간, 올레인산 철, 올레인산 코발트, 올레인산 동, 올레인산 마그네슘 등의 올레인산의 금속염, 파르미틴산 아연, 파르미틴산 코발트, 파르미틴산 동, 파르미틴산 마그네슘, 파르미틴산 알루미늄, 파르미틴산 칼슘 등의 파르미틴산의 금속염, 가푸릴산연등의 가푸릴산의 금속염 , 리놀레익산(linoleic acid) 아연, 리놀레익산 코발트, 리놀레익산 칼슘 등의 리놀레익산의 금속염 등을 들 수 있다. 왁스로서는, 폴리에스틸렌 글리콜, 칼나바로, 파라핀, 염화파라핀 등을 들수 있고, 지방산에는 스테아린산, 올레인산, 파르미틴산, 카푸릴산, 리놀레익산(linoleic acid) 등을 들 수 있다. 이러한 왁스, 지방산, 또는 지방산의 금속염은 1종류 혹은 2종 이상을 투명토너의 바인더 수지 중에 0.1 내지 7 중량퍼센트, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량퍼센트 정도를 함유시킬 수 있다. 또한 투명토너에는 토너의 유동성을 향상시키기 위하여 실리카, 알루미나, 이산화티타늄 또는 유기수지입자 등을 첨가할 수 있다.

유색토너와 투명토너의 대전량은 흡입형 패러데이 게이지(Faraday Gage)로 측정하여 -10 내지 -25μC/g 정도이며, 현상롤러(42) 상의 토너층은 0.5 내지 1mg/cm² 정도이다.

제1감광드럼(10) 및 4개의 제2감광드럼(11)(12)(13)(14)은 정전잠상이 형성 되는 감광체의 일 예로서, 예를 들면, 유기 감광체 혹은 장수명의 특성을 가지는 아모퍼스실리콘 감광체를 사용할 수 있다. 제1감광드럼(10)과 제2감광드럼(11)(12)(13)(14)은 각각 제1현상기(20)과 제2현상기(21)(22)(23)(24)에 대응된다.

제1노광기(30)와 제2노광기(31)(32)(33)(34)는 각각 투명(T), 블랙(B). 마젠타(M), 시안(C), 옐로우(Y) 색상의 화상정보에 따라 변조된 광을 제1감광드럼(10)과 제2감광드럼(11)(12)(13)(14)으로 주사하여 정전잠상을 형성시킨다. 제1, 제2노광기(30)(31)(32)(33)(34)으로서는 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 LSU(laser scanning unit)이 주로 사용된다.

대전롤러들(41)은 제1감광드럼(10)과 제2감광드럼(11)(12)(13)(14)을 균일한 표면전위로 대전시키기 위한 대전기의 일 예이다. 대전롤러들(41)은 제1감광드럼(10)과 제2감광드럼(11)(12)(13)(14)에 각각 접촉된다. 대전롤러들(41)에는 대전바이어스가 인가된다.

제1현상기(20)와 제2현상기(21)(22)(23)(24)는 각각 현상롤러(42), 공급롤러(43)를 구비한다. 공급롤러(43)는 현상롤러(42)와 접촉되어 회전되면서 마찰대전에 의하여 제1, 제2현상기(20)(21)(22)(23)(24)에 수용된 토너를 현상롤러(42)로 부착시킨다. 제1, 제2현상기(20)(21)(22)(23)(24)는 현상롤러(42)의 표면에 부착된 토너의 양을 규제하여 균일한 두께의 토너층을 형성시키는 규제수단(45)을 더 구비할 수 있다. 예를 들어, 규제수단(45)은 현상롤러(42)에 탄력적으로 접촉되는 탄성 플레이트일 수 있다. 또, 제1, 제2현상기(20)(21)(22)(23)(24)는 그 내부에 수용된 토너를 현상롤러(42)와 공급롤러(43)가 대면된 영역으로 이송시키기 위한 하나 이상의 이송수단(미도시)을 더 구비할 수 있다. 접촉 현상방식이 채용되는 경우에는 현상롤러들(42)은 제1, 제2감광드럼(10)(11)(12)(13)(14)과 접촉된다. 현상롤러들(42)에는 제1, 제2현상기(20)(21)(22)(23)(24) 내부에 수용된 유색토너를 제1, 제2감광드럼(10)(11)(12)(13)(14)의 정전잠상으로 공급하기 위한 현상바이어스가 인가된다. 현상바이어스는 현상롤러들(42)과 정전잠상과의 사이에 전위차를 형성함으로써 토너가 현상롤러들(42)의 표면으로부터 이탈되어 정전잠상에 부착되어 현상되도록 한다. 비접촉 현상방식이 채용되는 경우에는 현상롤러들(42)은 제1, 제2감광드럼(10)(11)(12)(13)(14)과 현상갭을 유지하게 위치되며, 현상바이어스로서는 예를 들어 교류와 직류가 혼합된 형태의 바이어스가 사용될 수 있다. 이하에서는 접촉 현상방식이 채용되는 경우에 대하여 설명한다.

중간전사벨트(60)는 제1, 제2감광드럼(10)(11)(12)(13)(14)에 현상된 토너화상이 일시적으로 전사되는 전사매체의 일 예이다. 중간전사벨트(60)는 제1, 제2감광드럼(10)(11)(12)(13)(14)과 대면되며 지지롤러(61)(62)에 의하여 지지되어 순환주행된다. 제1전사롤러(70)는 중간전사벨트(60)를 사이에 두고 제1감광드럼(10)과 대면된다. 제2전사롤러(71)(72)(73)(74)는 중간전사벨트(60)를 사이에 두고 제2감광드럼(11)(12)(13)(14)과 대면된다. 제1, 제2전사롤러(70)(71)(72)(73)(74)에는 제1, 제2감광드럼(10)(11)(12)(13)(14)에 현상된 토너화상을 중간전사벨트(60)로 부착시키기 위한 제1전사바이어스가 인가된다. 제1, 제2전사롤러(70)(71)(72)(73)(74)로서는 예를 들어 도전성 금속롤러 혹은 탄성을 가지는 반 도전성의 고무를 금속축에 씌운 고무롤러가 채용될 수 있다.

최종전사롤러(75)는 중간전사벨트(60)와 대면되게 위치된다. 급지카세트(91)에 적재된 인쇄매체는 도시되지 않은 이송수단에 의하여 최종전사롤러(75)와 중간전사벨트(60) 사이로 이송된다. 최종전사롤러(75)에는 중간전사벨트(60)에 부착된 토너화상을 인쇄매체로 전사시키기 위한 제2전사바이어스가 인가된다. 정착기(92)는 인쇄매체에 열과 압력을 가하여 토너화상을 인쇄매체에 정착시킨다.

클리닝블레이드(44)는 중간전사 후에 제1, 제2감광드럼(10)(11)(12)(13)(14)의 표면에 잔류되는 토너를 제거하는 클리닝수단의 일 예이다.

이하에서는 상술한 구성에 의한 작용효과를 설명한다.

인쇄명령이 입력되면, 도시되지 않은 제어수단에 의하여, 화상정보는 투명(T), 블랙(B). 마젠타(M), 시안(C), 옐로우(Y) 색상의 화상정보로 가공된다. 투명(T) 색상의 화상정보는 블랙(B), 마젠타(M), 시안(C), 옐로우(Y) 색상의 유색토너가 부착되지 않는 화상의 배경부에 해당되는 영역에 투명토너를 현상시키기 위한 화상정보일 수 있다. 인쇄화상의 광택도를 전체적으로 균일하게 하기 위하여 투명(T) 색상의 화상정보는 블랙(B). 마젠타(M), 시안(C), 옐로우(Y) 색상의 유색토너가 부착되는 영역이라도 부착량이 적은 영역과 화상의 배경부에 해당되는 영역에 투명토너를 현상시키기 위한 화상정보일 수 있다.

투명(T)색상의 화상정보에 따라 제1노광기(30)는 대전롤러(41)에 의하여 균일한 전위로 대전된 제1감광드럼(10)에 광을 조사하여 정전잠상을 형성시킨다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 대전롤러(41)에 의하여 대전된 제1감광드 럼(10)의 표면전위는 약 -750V이다. 제1노광기(30)에 의하여 광이 조사된 화상부의 전위는 약 -50V가 된다. 광이 조사되지 않은 비화상부는 대전된 표면전위로 유지된다. 제1현상기(20)의 현상롤러(42)에 인가되는 현상바이어스의 평균전위는 약 -400V로서 화상부와 비화상부의 전위 사이이다. 투명토너는 (-)로 대전되어 있기 때문에 현상롤러(42)에 현상바이어스가 인가되면 제1현상기(20)에 수용된 투명토너는 화상부로 부착된다. 제1전사롤러(70)에는 투명토너의 대전극성과 반대극성의 제1전사바이어스가 인가된다. 이에 의하여 제1감광드럼(10)에 현상된 투명토너화상은 중간전사벨트(60)로 전사된다. 전사 후에 제1감광드럼(10) 상에 잔류되는 블랙토너는 클리닝 블레이드(44)에 의하여 제거된다.

다음으로, 블랙(B)색상의 화상정보에 따라 제2노광기(31)는 대전롤러(41)에 의하여 균일한 전위로 대전된 제2감광드럼(11)에 광을 조사하여 정전잠상을 형성시킨다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 대전롤러(41)에 의하여 대전된 제2감광드럼(11)의 표면전위는 약 -750V이다. 제2노광기(31)에 의하여 광이 조사된 화상부의 전위는 약 -50V가 된다. 광이 조사되지 않은 비화상부는 대전된 표면전위로 유지한다. 제2현상기(21)의 현상롤러(42)에 인가되는 현상바이어스의 평균전위는 화상부와 비화상부의 전위 사이이다. 블랙토너는 (-)로 대전되어 있기 때문에 현상롤러(42)에 현상바이어스가 인가되면 제1현상기(21)에 수용된 블랙토너는 화상부로 부착된다. 제2전사롤러(71)에는 블랙토너의 대전극성과 반대극성의 제1전사바이어스가 인가된다. 이에 의하여 제2감광드럼(11)에 현상된 블랙토너화상은 중간전사벨트(60)로 전사된다. 전사 후에 제2감광드럼(11) 상에 잔류되는 블랙토너는 클리닝 블레이드(44)에 의하여 제거된다.

칼라레지스트레이션을 맞추기 위하여 (감광드럼 간의 거리)/(중간전사벨트의 이송속도) 만큼의 시간 차이를 두고 제2감광드럼(12)(13)(14), 제2노광기(32)(33)(34), 제2현상기(22)(23)(24)에서도 상술한 바와 동일한 과정이 수행된다.

상술한 과정에 의하여, 중간전사벨트(60) 상에는 블랙(B). 마젠타(M), 시안(C), 옐로우(Y), 투명(T) 색상의 칼라토너화상이 형성된다. 이 칼라토너화상이 최종전사롤러(75)와 중간전사벨트(60)가 대면된 영역에 도달되는 시점에 맞추어 급지카세트(91)로부터 공급된 인쇄매체가 이 영역에 도달된다. 최종전사롤러(75)에는 칼라토너화상의 대전극성과 반대극성의 제2전사바이어스가 인가된다. 그러면, 칼라토너화상은 인쇄매체로 전사된다. 인쇄매체가 정착기(92)를 통과하면, 열과 압력에 의하여 칼라토너화상이 인쇄매체에 정착되고, 인쇄과정이 종료된다. 인쇄매체로 전사되지 않고 중간전사벨트(60) 상에 잔류되는 칼라토너는 클리닝부재(93)에 의하여 제거되므로, 칼라토너화상이 제1, 제2감광드럼(10)(11)(12)(13)(14)을 통하여 제1, 제2현상기(20)(21)(22)(23)(24)로 혼입되지 않는다.

상술한 과정에 의하여 블랙(B). 마젠타(M), 시안(C), 옐로우(Y) 토너가 부착된 영역과 배경영역과의 광택도 차이를 줄일 수 있어 인쇄화상의 품위를 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 유색토너는 제2현상기(21)(22)(23)(24)에 마련된 토너수용부(46)에 수용된다. 제2현상기(21)(22)(23)(24)는 그 내부에 수용된 유색토너가 모두 소모되면 새것으로 교체된다. 화상형성과정에서 투명토너는 블랙(B). 마젠타(M), 시안(C), 옐로우(Y) 등의 유색토너에 비하여 소모량이 매우 많다. 일반적은 문자화상을 인쇄하는 경우의 커버리지는 약 5% 정도이라는 점을 감안하면 인쇄화상의 약 5%의 영역에 유색토너가 부착되고 나머지 약 95%의 영역에 투명토너가 부착된다. 여기서, 커버리지는 인쇄면적(예를 들면 인쇄매체의 면적)에 대한 화상부의 면적(토너가 부착되는 면적)의 비를 말한다. 상기한 바를 감안하면, 제1현상기(20)에 토너공급부(46)가 마련된 경우에, 제1현상기(20)의 교체주기가 제2현상기(21)(22)(23)(24)의 교체주기에 비하여 매우 짧으리라는 점을 이해할 수 있을 것이다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 투명토너는 별도의 교체가능한 투명토너용기(80)에 수용되고, 제1현상기(20)로 공급된다. 투명토너용기(80)의 투명토너가 다 소모되면 새로운 투명토너용기(80)로 교체한다. 따라서, 소모량이 많은 투명토너를 원활하게 제1현상기(20)로 공급할 수 있으며, 제1현상기(20)와 제2현상기(21)(22)(23)(24)의 교체주기를 맞출 수 있어, 유색토너와 투명토너의 현상율을 균일하게 유지하여 균일한 품질의 화상을 인쇄할 수 있다. 본 발명은 제1현상기(20)에 제2현상기(21)(22)(23)(24)들과 마찬가지로 토너수용부(46)가 마련되는 구조를 배제하는 것은 아니다. 제1현상기(20)에 토너수용부(46)가 마련되는 경우에는 투명토너용기(80)로부터 토너수용부(46)로 투명토너가 공급된다.

제1, 제2현상기(20)(21)(22)(23)(24)를 구성하는 현상롤러(42) 등의 구성품 자체의 내구수명은 토너수용부(46)에 수용된 토너의 양에 의하여 환산되는 수명(최대 인쇄가능매수)보다 길다. 이를 감안하여, 도 1에 점선으로 도시된 바와 같이, 제2현상기(21)(22)(23)(24)에 유색토너를 공급하기 위한 교체가능한 유색토너용기(81)(82)(83)(84)를 더 구비할 수 있다. 이 경우에, 투명토너용기(80)와 유색토너용기(81)(82)(83)(84)의 교체주기를 맞추기 위하여, 투명토너용기(80)의 토너수용용량은 유색토너용기(81)(82)(83)(84)의 토너수용용량보다 큰 것이 바람직하다. 물론, 도 1에 점선으로 도시된 바와 같이, 투명토너용기(80a)를 더 구비하여, 투명토너용기의 수를 유색토너용기의 수보다 많게 할 수도 있다.

상술한 본 발명의 특징은 도 3에 도시된 바와 같이 토너화상이 중간전사과정을 거치지 않고 인쇄매체로 직접 전사되는 다이렉트 전사방식의 싱글패스방식 화상형성장치에도 적용될 수 있다. 도 3을 보면, 급지카세트(91)로부터 인출된 용지는 이송벨트(60a)에 의하여 이송된다. 전사롤러(70a)(71a)(72a)(73a)(74a)는 인쇄매체 및 이송벨트(60a)를 사이에 두고 각각 제1, 제2감광드럼(10)(11)(12)(13)(14)과 대면되게 위치된다. 이와 같은 구성에 의하여 제1, 제2감광드럼(10)(11)(12)(13)(14)에 현상된 투명토너화상 및 유색토너화상은 인쇄매체로 직접 전사된다.

상술한 본 발명의 특징은 멀티패스방식 칼라화상형성장치에도 적용될 수 있다. 도 6는 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치의 다른 실시예를 도시한 구성도이다. 본 실시예의 전자사진방식 화상형성장치는 하나의 감광드럼(100), 하나의 노광기(130), 투명토너를 현상시키기 위한 제1현상기(120), 및 유색토너들을 현상시키기 위한 4개의 제2현상기(121)(122)(123)(124)를 채용한 멀티패스방식 칼라화상형성장치이다. 도 4를 보면, 감광드럼(100)의 주위에 제1, 제2현상기(120)(121)(122)(123)(124)가 배치된다. 투명토너는 투명토너용기(80)에 수용되 어 제1현상기(120)로 공급된다. 제2현상기(121)(122)(123)(124)에는 예를 들면 각각 블랙(B). 마젠타(M), 시안(C), 옐로우(Y) 색상의 유색토너가 수용되는 토너수용부(46)가 마련된다.

노광기(130)는 대전롤러(141)에 의하여 균일한 전위로 대전된 감광드럼(100)에 먼저 예를 들어 블랙(B) 색상의 화상정보에 따라 광을 조사하여 감광드럼(100)의 표면에 블랙(B) 색상에 대응되는 정전잠상을 형성시킨다. 제2현상기(121)에 의하여 블랙(B) 토너가 정전잠상으로 공급되면, 감광드럼(100)의 표면에는 블랙토너화상이 형성된다. 이 블랙토너화상은 중간전사롤러(170)에 인가되는 제1전사바이어스에 의하여 중간전사벨트(160)로 전사된다. 클리닝부재(193)는 전사 후에 감광드럼(100)에 잔류되는 블랙토너를 제거한다. 한 페이지 분량의 블랙토너화상이 중간전사벨트(100)로 모두 전사되면, 동일한 과정에 의하여 마젠타(M), 시안(C), 옐로우(Y) 색상의 토너화상이 순차적으로 중간전사벨트(160)로 전사된다.

다음으로, 노광기(130)는 대전롤러(141)에 의하여 균일한 전위로 대전된 감광드럼(100)에 투명(T) 색상의 화상정보에 따라 광을 조사하여 감광드럼(100)의 표면에 투명(T) 색상에 대응되는 정전잠상을 형성시킨다. 제1현상기(120)에 의하여 공급되는 투명토너에 의하여 감광드럼(100)의 표면에는 투명토너화상이 형성된다. 투명토너화상은 중간전사롤러(170)에 인가되는 제1전사바이어스에 의하여 중간전사벨트(160)로 전사된다. 이에 의하여 중간전사벨트(160) 상에는 칼라토너화상이 형성된다. 이것을 최종전사롤러(175)를 이용하여 인쇄매체로 전사시키고 정착기(192)로 정착함으로써 광택도가 향상된 칼라화상을 인쇄할 수 있다. 본발명의 특징은 투 명토너의 활용율을 높이는데에 있으므로, 상술한 블랙(B). 마젠타(M), 시안(C), 옐로우(Y), 투명(T) 토너의 현상순서에 의하여 본 발명의 범위가 한정되지는 않는다.

제1, 제2현상기(120)(121)(122)(123)(124)는 현상롤러(42)와 감광드럼(100)이 서로 접촉된 접촉현상방식, 또는 현상롤러(42)와 감광드럼(100)이 현상갭만큼 이격된 비접촉현상방식의 어느 쪽이라도 무방하다. 제1, 제2현상기(120)(121)(122)(123)(124)로서 접촉현상방식 현상기가 채용되는 경우에는 제1, 제2현상기(120)(121)(122)(123)(124)는 현상을 수행하는 동안에는 현상롤러(42)가 감광드럼(100)과 접촉된 현상위치에 위치되며, 현상을 수행하지 않는 동안에는 현상롤러(42)가 감광드럼(100)으로부터 이격된 휴지위치로 이동되는 것이 바람직하다. 물론, 비접촉현상방식을 채용하는 경우에도 제1, 제2현상기(120)(121)(122)(123)(124)는 현상을 수행하는 동안에는 현상롤러(42)가 감광드럼(100)과 현상갭을 유지하는 현상위치에 위치되며, 현상을 수행하지 않는 동안에는 현상롤러(42)가 감광드럼(100)으로부터 멀리 이격된 휴지위치로 이동될 수 있다.

또, 도 4에 점선으로 도시된 바와 같이, 제2현상기(121)(122)(123)(124)에 유색토너를 공급하기 위한 교체가능한 유색토너용기(81)(81)(82)(83)를 더 구비할 수 있다. 이 경우에, 투명토너용기(80)의 토너수용용량은 유색토너용기(81)(82)(83)(84)의 토너수용용량보다 큰 것이 바람직하다. 물론, 도 4에 점선으로 도시된 바와 같이, 투명토너용기(80a)를 더 구비하여, 투명토너용기의 수를 유색토너용기의 수보다 많게 할 수도 있다.

도 5와 도 6에는 각각 제1현상기(120)와 투명토너용기(80)의 연결구조의 일 예를 도시한 사시도와 단면도가 개시되어 있다. 도 5와 도 6을 보면, 제1현상기(120)에는 투명토너용기(80)와 연결되는 유입구(144)가 마련된다. 제1, 제2오거(142)(143)는 투명토너용기(80)로부터 공급된 투명토너를 현상롤러(42)와 공급롤러(43) 쪽으로 이송시키기 위한 이송수단의 일 예이다. 투명토너용기(80)에는 도면으로 자세히 도시되지는 않았지만, 화상형성장치로부터 분리되었을 때에 유입구(144)와 연결되는 공급구(145)를 막고, 화상형성장치에 장착될 때에는 공급구(145)를 개방하는 셔터를 더 구비할 수 있다. 또, 제1현상기(120)에는 투명토너용기(80)로부터 공급되는 토너를 제1현상기(120) 내부로 이송시키는 이송수단(146)이 더 마련될 수 있다. 이송수단(146)으로서는 나선형 코일이 채용될 수 있다. 이송수단으로서 오거 또는 이송벨트(미도시) 등 다양한 장치가 채용될 수 있으나, 나선형 코일은 오거나 이송벨트에 비하여 가격이 저렴하며, 나선의 단면적이나 나선의 감김량(turn 수)을 조절함으로써 이송용량을 용이하게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 투명토너가 다 소모된 경우에는 투명토너용기(80)만을 교환하면 된다. 제1현상기(120)는 그 수명이 다한 경우에 교환하면 된다. 제2현상기(121)(122)(123)(124)와 유색토너용기(81)(82)(83)(84)를 연결하는 구조도 도 5에 도시된 구조와 동일한 구조가 채용될 수 있다. 또. 도 5, 도 6에 도시된 제1현상기(120)와 투명토너용기(80)의 연결구조는 도 1, 도 3에 도시된 싱글패스방식 칼라화상형성장치에도 적용될 수 있다.

둘 이상의 투명토너용기(80)(80a)를 구비하는 경우에는 도 7에 도시된 바와 같이, 투명토너용기(80)(80a)가 서로 연결될 수 있다. 또, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1현상기(120)에 두 개의 유입구(144)(144a)가 마련되고, 투명토너용기(80)(80a)는 각각 유입구(144)(144a)와 연결될 수도 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전자사진방식 화상형성장치에 의하면, 소모량이 많은 투명토너를 원활하게 공급할 수 있다. 또, 투명토너용 현상기와 유색토너용 현상기의 교체주기를 맞출 수 있어 유색토너와 투명토너의 현상율을 균일하게 유지하여 균일한 품질의 화상을 인쇄할 수 있다.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims

감광체;

균일한 전위로 대전된 상기 감광체에 정전잠상을 형성시키는 노광기;

상기 감광체의 정전잠상에 투명토너를 공급하여 현상시키는 제1현상기;

상기 제1현상기에 공급하기 위한 상기 투명토너가 수용된 투명토너용기;

상기 감광체의 정전잠상에 유색토너를 공급하여 현상시키는 것으로서, 상기 유색토너가 수용되는 토너수용부를 구비하는 제2현상기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 감광체의 정전잠상에 서로 다른 색상의 유색토너를 공급하여 현상시키는 복수의 상기 제2현상기와, 상기 감광체에 순차적으로 형성되는 복수의 유색토너화상 및 투명토너화상이 순차적으로 전사되는 전사매체를 포함하여 멀티패스방식에 의하여 칼라화상을 인쇄하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
제1항에 있어서,

상기 감광체는 상기 제1현상기에 대응되는 제1감광체와, 상기 제2현상기에 대응되는 제2감광체를 포함하며,

상기 노광기는 상기 제1감광체에 대응되는 제1노광기와, 상기 제2감광체에 대응되는 제2노광기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
제3항에 있어서,

복수의 상기 제2감광체, 상기 복수의 제2감광체에 정전잠상을 형성시키는 복수의 상기 제2노광기, 및 상기 복수의 제2감광체의 정전잠상에 서로 다른 색상의 유색토너를 공급하여 현상시키는 복수의 상기 제2현상기를 구비하여 싱글패스방식에 의하여 칼라화상을 인쇄하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 투명토너용기의 수명은 상기 제1, 제2현상기의 수명보다 짧은 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
감광체;

균일한 전위로 대전된 상기 감광체에 정전잠상을 형성시키는 노광기;

상기 감광체의 정전잠상에 투명토너를 공급하여 현상시키는 제1현상기;

상기 감광체의 정전잠상에 유색토너를 공급하여 현상시키는 제2현상기;

상기 제1현상기에 공급하기 위한 상기 투명토너가 수용된 투명토너용기;

상기 제2현상기에 공급하기 위한 상기 유색토너가 수용된 유색토너용기;를 포함하며, 상기 투명토너용기의 수는 상기 유색토너용기의 수보다 많은 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
감광체;

균일한 전위로 대전된 상기 감광체에 정전잠상을 형성시키는 노광기;

상기 감광체의 정전잠상에 투명토너를 공급하여 현상시키는 제1현상기;

상기 감광체의 정전잠상에 유색토너를 공급하여 현상시키는 제2현상기;

상기 제1현상기에 공급하기 위한 상기 투명토너가 수용된 투명토너용기;

상기 제2현상기에 공급하기 위한 상기 유색토너가 수용된 유색토너용기;를 포함하며, 상기 투명토너용기의 용량은 상기 유색토너용기의 용량보다 큰 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
제6항 또는 제7항에 있어서,

상기 투명토너용기와 상기 유색토너용기의 수명은 상기 제1, 제2현상기의 수명보다 짧은 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
제8항에 있어서,

상기 감광체의 정전잠상에 서로 다른 색상의 유색토너를 공급하여 현상시키는 복수의 상기 제2현상기 및 복수의 상기 유색토너용기와,

상기 감광체에 순차적으로 형성되는 복수의 유색토너화상 및 투명토너화상이 순차적으로 전사되는 전사매체를 포함하여 멀티패스방식에 의하여 칼라화상을 인쇄하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
제8항에 있어서,

상기 감광체는 상기 제1현상기에 대응되는 제1감광체와, 상기 제2현상기에 대응되는 제2감광체를 포함하며,

상기 노광기는 상기 제1감광체에 대응되는 제1노광기와, 상기 제2감광체에 대응되는 제2노광기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.
제10항에 있어서,

복수의 상기 제2감광체, 상기 복수의 제2감광체에 정전잠상을 형성시키는 복수의 상기 제2노광기, 및 상기 복수의 제2감광체의 정전잠상에 서로 다른 색상의 유색토너를 공급하여 현상시키는 복수의 상기 제2현상기 및 복수의 상기 유색토너용기를 구비하여 싱글패스방식에 의하여 칼라화상을 인쇄하는 것을 특징으로 하는 전자사진방식 화상형성장치.