KR920003907B1 - 컬러전자사진장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

컬러전자사진장치

제 1 도는 종래의 프로세서를 사용한 컬러전자사진장치의 개략적인 구성도.

제 2 도는 제 1 도의 장치에 사용되고 있는 현상기의 구성도.

제 3 도∼제 5 도는 종래의 컬러전자사진장치의 문제점을 도시한 원리도.

제 6 도는 본 발명의 컬러전자사진장치를 컬러프린트에 응용한 실시예를 도시한 구성도.

제 7 도는 본 발명의 실시예에 관한 컬러사진장치의 구성을 도시한 개략적인 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

44 : 감광체 47 : 피현상영역

45, 48 : 토우너담지체 49, 51 : 직류전원

본 발명은, 컬러사진기 혹은 컬러프린터등의 컬러하아드카피(color hard copy)장치에 이용할 수 있는 컬러전자사진장치에 관한 것이다. 구체적으로는 대전, 노광, 현상을 복수의 반복해서 전자사진 감광체상에 색이 다른 복수의 토우너상을 형성한 후, 상기 토우너상을 상(像)수용채에 일괄전사하여 컬러화상을 얻는 컬러중첩현상에 의한 1회전사형 컬러전자사진장치에 관한 것이다.

종래의 1회전사형 컬러전자사진장치의 대표적이 예로서 일본국 특개소 60-95456호 공보에 기재되어 있는 장치가 공지되어 있다.

이 장치의 문제점을 명확하게하기 위하여 도면(제 1 도∼제 5 도)을 참조하면서 설명한다.

제 1 도는 종래의 프로세스를 사용한 컬러전자사진장치의 개략적인 구성도이다. (1)은 화살표방향으로 회전하는 셀렌-텔루륨(Se-Te) 감광체, (2)는 감광체를 하전하는 코로나대전기, (3)은 레이저비임스캐너, (4)∼(7)은 각각 황색(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(Bl)의 현상제가 별도로 들어있는 현상기, (8)은 복사지, (9) 제전(際電)램프, (10) 코로나전사기, (11)은 가열정착기, (12)는 크리이닝블레이드 (13)은 전사한 후에 감광체의 표면전위를 초기상태로 하기 위한 제전램프이다.

현상기(4)∼(7)의 구성을 제 2 도에 도시한다. (14)는 정대전성(正帶電性)의 토우너와 자성캐리어의 혼합물로 이루어진 2성분 현상제(이하, 현상제라고 함), (15)는 알루미늄으로된 토우너담지체, (16)은 마그네트로울러, (17)은 현상제의 총두께를 제한하는 총두께 규제 블레이드, (18)은 긁어내는 판, (19)는 현상제(14)를 교반하는 회전날개, (20)은 공급용 토우너, (21)은 토우너공급로울러, (22)는 정(+)의 직류전압에 고압의 교류전압을 중첩한 전압을 발생시키는 전원이다.

현상기를 현상가능한 상태로 할 경우에는, 토우너담지체(15)를 전원(22)에 접속하고, 현상불가능한 상태로 할 경우에는, 토우너담지체(15)를 전기적으로 뜨게하거나접지하거나 토우너담지체(15)에 부(-)의 직류 전압을 인가한다.

이 장치를 사용해서 컬러화상을 형성하는 방법에 대해서 이하 설명한다. 코로나대전지(2)로 감광체(1)를 정대전한 후, 레이저비임스캐너(3)로 황색의 화상신호를 광신호를 변환하여 주사방식으로 광을 노출시킴으로써, 네거티브 정전잠상(靜電潛像)(화선부(畵線部)에 광을 노출시켜서 감광체의 표면전위가 감쇄하고 있는 정전잠상)을 형성한다. 그리고, 상기 정전잠상을 Y 토우너가 들어있는 현상기(4)로 네거티브 정전잠상을 포지티브반전현상하여, 감광체(1)상에 황색토우너상을 형성한다.

이때, Y토우너가 들어있는 현상기(4)만이 전원(22)에 접속되어 있으나, 그외의 현상기(5)∼(7)는 후술하는 바와같이 현상에 관여시키지않는 상태로 조정되어 있다. Y토우너로 현상한 후에 감광체(1)를 제전램프(13)로 전면조사하여 황색의 정전잠상을 소거한다.

다음에, 황색의 토우너상을 형성한 방법과 동일하게 대전, 노광, 현상, 광제전의 공정을 반복하여, 감광체(1)상에 Y,M,C 및 Bl의 토우너상을 형성한다.

모든 토우너상을 형성한 후에, 제전램프(9)로 정전잠상을 광제전하고, 코로나대전기(2)로 토너상을 복사지(8)에 정전전사(靜電轉寫)한다.

복사지에 전사된 토우너상은 가열정착기(11)로 가열하여 정착된다.

정전전사한 다음에, 감광체(1)는 클리이닝블레이드(12)로 상기 감광체상에 남아있는 토우너를 제거하고, 제거된 토우너는 다음의 화상을 형성하는데 사용된다. 그러나, 상술한 종래의 장치에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

복사하는 양에 비례해서 현상기가 다른 종류의 토우너로 점점 오염되므로, 컬러화상의 색순도가 점차적으로 저하되는 문제점이 있었다.

이 원인에 대해서 조사한바, 토우너상을 형성한 감광체를 제대전하여 광을 노출시켜서 상을 형성한 다음에, 현상에 관여시켜서는 안되는 현상기를 통과하면, 감광체상에 있는 토우너의 일부가 토우너담지체로 비상하는 것이 관찰되었다.

다음에 감광체상에 있는 토우너의 일부가 토우너담지체로 역비상하는 메커니즘에 대해서 상세히 설명한다.

제 3 도 내지 제 5 도는 토우너상을 가진 감광체가 재대전하여 광을 노출시켜서 상을 형성한 다음에, 현상에 관여시켜서는 안되는 현상기를 통과하였을때에 감광체 및 현상슬리브(토우너담지체)상의 토우너의 이동상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

제 3 도는 토우너담지체(15)를 접지하였을때의 이동상태를 도시한다.

감광체(1)의 A영역 및 C영역은 재대전하여 정으로 대전되어 있다. 또한 감광체(1)상의 토우너도 재대전 되었을때 코로나대전기에 의해서 정(+)으로 대전되어 있다. 따라서, C영역에 있는 토우너(23)는, 감광체(1)의 정전하에 의한 전하의 반발력과 감광체(1)와 토우너담지체(15)사이에 발생된 전계의 작용에 의해서, 토우너담지체(15)로 향하여 역비상하게 된다.

제 4 도는 토우너담지체(15)에 부(-)의 직류전압을 인가하였을때의 상태를 도시한다.

이 경우에는, 토우너담지체(15)상에 정(+)대전되어 있는 토우너(24)는, 부(-)의 전압이 인가되어 있는 토우너담지체(15)에 정전적으로 강한 인력이 작용하고 있으므로 토우너담지체(15)로부터 감광체(1)로 토우너가 비상하는 것을 방지하는데 매우 효과적이다. 그러나, 감광체(1)의 C영역과 토우너담지체(15)사이의 전계강도는, 제 3 도에 도시된 C영역에 비해서 더욱 높게 형성되어 있다.

따라서, C영역의 토우너(25)는 제 3 도에 비해서 더 많이 역비상하게 된다. 또, 토우너담지체(15)에 인가하는 직류전압을 점점 높일 경우 D영역에 있는 토우너(25)도 역비상 하게 된다.

제 5 도는 토우너담지체(15)를 전기적으로 뜨개하였을때의 상태를 도시한다.

감광체(1)상에 정(+)의 전하에 의해서 토우너담지체(15)는 도면과 같이 분극현상이 일어난다. 따라서, 토우너담지체(15)상의 B영역에 있는 토우너(24)의 일부는 감광체(1)로 향해서 비상한다. 또, C영역에서 감광체(1)상에 있는 토우너(26)의 일부는, 토우너담지체(15)로 향해서 역비상한다.

이상 설명한 바와같이, 종래의 장치에서는 토우너상을 형성한 감광체를 재대전하여 광을 노출시켜서 상을 형성한 다음에, 현상에 관여시켜서는 안되는 현상기를 통과하면, 감광체상에 있는 토우너의 일부가 토우너담지체로 역비상하기 때문에, 다른 종류의 토우너의 혼입에 의한 현상기의 오염을 방지할 수 없으므로, 선명한 컬러복사를 안정하게 얻을 수 없었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 다른 종류의 토우너의 혼입에 의한 현상수단의 오염을 방지하고, 선명한 컬러복사를 안정하게 얻는 컬러전자사진장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 토우너담지체에 토우너를 박충으로 형성하여, 상기 토우너를 직류전계의 작용으로 비상시키는 현상수단을 감광체의 주변에 복수개 배치하고 대전, 노광, 현상의 공정을 복수회 반복해서 감광체상에 복수색이 토우너상을 형성하는 컬러전자사진장치에있어서, 화상신호를 노광한 화상영역과 상기 화상영역외에 화상신호와 관계가 없는 피현상영역을 형성시키는 노광수단과, 상기 복수개의 현상수단중에서 상기 화상영역의 현상에 관여하지 않을때에는 현상수단의 토우너담지체를 정지시킨 상태에서 비화상부의 표면전위와 대체로 같은 전위의 전압이 인가되는 현상수단의 토우너담지체로 이루어지고, 상기 토우너담지체상의 토우너를 상기피현상영역에 부착시킴으로써, 상기피현상영역에 대한 상기 현상수단의 현상능력을 불가능하게 하여 역비상을 방지시킬 수 있으므로, 상기 현상에 관여시켜서는 안되는 현상 수단에 종류가 다른 토우너의 혼입에 의한 오염을 방지시키는 컬러전자사진장치이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

본 발명에 사용할 수 있는 감광체로서는, 예를들면, 무정형셀렌, 셀렌화비소, cds, ZnO, a-si, 유기광도전체(有機光導電體)등의 광도전체를 도전성지지체에 형성한 통상의 전자사진감광체를 사용할 수 있다.

본 발명에 사용할 수 있는 현상수단으로서는, 감광체에 대해서 대향전극효과를 이용하여, 현상제와 감광체를 비접촉상태에서 현상할 수 있는 비접촉현상방법에 의한 것이면 어느 것이나 적용할 수 있다.

예를들면, 박충화된 토우너를 가지는 토우너담지체를 감광체에 토우너가 직접 접촉하지 않도록 대향시키고, 토우너담지체와 감광체사이에 전압을 인가해서 토우너를 전계의 작용에 의하여 비상시키는 전계비상현상방법이 있다.

본 발명에 사용할 수 있는 토우너로서는, 통상의 전자사진에 사용할 수 있는 절연성 토우너일 경우에는 자성토우너이든지 비자성토우너이든지간에 어느것을 사용하여도 무방하다. 특히, 컬러기록에는 투명성이 뛰어난 비자성토우너를 사용하는 것이 바람직하다.

전계비상방법에 적용되는 토우너로서는 토우너의 전하량이 0.1∼10μc/g, 바람직하게는 1∼6μc/g인 것이 좋다.

본 발명에 사용할 수 있는 광원으로서는, 발광다이오우드어레이, 반도체레이저, 액정스위칭소자와 광원의 결합 혹은 할로겐램프등 통상의 광원이면 어느 것이나 사용할 수 있다.

토우너의 역비상을 방지하기 위한 수단이 제 6 도에 도시되어 있다. 토우너(43)를 가지는 감광체(44)를 재대전한 후, 제 2의 정전잠상을 형성할때, 화상영역(46)에 선행해서 피현상영역(47)에 형성한다. 그리고, 상기 감광체(44)를 형상에 관여시키지 않은 토우너담지체(48)에 통과시킬때, 상기 토우너담지체(48)의 회전을 정지시키고, 또한 상기 토우너담지체(48)에 감광체(44)의 비화선부의 잠상전위와 대체로 같은 전위인 직류 전압(49)을 인가한다. 그러면, 감광체(44)에 대항하고 있는 부분의 토우너(43)가 상기 피현상영역(47)으로 비상하여, 토우너담지체(48)상의 토우너가 제거된다.

따라서, 상기 화상영역(46)에 있어서의 화선부는 토우너(43)로 현상되지 않고, 또한, 상기 화상영역(46)에 있는 비화선부와 토우너담지체(48)사이에는 전위차가 발생하지 않으므로, 감광체(44)상의 토우너(43)는 역비상 하지 않는다.

제 7 도는, 본 발명의 실시예에 관한 컬러전자사진장치의 구성을 도시한 개략적인 구성도이다.

직경 100mm의 무정형 Se-Te 감광체드럼(69)을 주변속도 75mm/S로 회전시켜서, 대전기(70)(코로나전압 ; 7KV, 그리드전압 ; ＋850V)를 사용하여 표면전위 ＋800V로 대전시켰다. 다음에, 출력 7μw, 파장 670mm의 발광다이오드(71)을 발광시켜, 막대렌즈어레이(72)를 통해서 광을 노출시켜서, 진행방향을 향해서 폭 10mm의 화상에 관계없는 전체면에 빈틈없는 피현상영역을 형성한 다음, 황색에 반응하는 신호광을 노출시켜서 정전잠상을 형성하였다.

상기 정전잠상을, 황색토우너(73)(토우너전하량 : ＋3μc/g, 평균입자직경 : 10μm)를 형성한 토우너담지체(74)(직경 : 16mm, 주변속도 : 75mm/S, 토우너층두께 30μm, 토우너담지체와 감광체 사이의 현상갭 : 150μm)에 통과시켜서 황색토우너로 현상하였다.

이때, 토우너담지체(74)에는 ＋700V의 직류전압(75)를 인가하였다.

감광체(69)에 부착된 토우너총두께는 약 10μm가 되었다.

황색토우너를 가지는 감광체(69)를 , 회전을 정지시킨 마젠타(76) 및 시안(77)의 토우너를 형성한 토우너담지체(78) 및 (79)에 통과시켰다. 여기에서, 토우너담지체(78),(79)에는 각각 ＋850V의 직류전압(80) 및 (81) 을 인가하였다. 이렇게하여 마젠타와 시안의 토우너담지체상의 토우너는, 미리 감광체(69)상의 화상영역 앞의 피현상영역에 의해서 제거되므로, 상기 정전잠상이 황색 및 마젠타의 토우너로 현상되는 일은 없었다.

다음에, 제전램프(82)로 감광체(69)의 전체면을 제전한 다음 다시 코로나대전기(70)로 대전하였다.

황색토우너의 부착유무에 관계없이 감광체(69)에 ＋800V로 대전하였다.

여기에서 황색토우너가 부착되어 있는 감광체(69)의 표면전위중에서 토우너전위는 ＋50V 정도이고, 감광체(69) 자체는 ＋750V로 대전되어 있었다.

다음에 이 감광체(69)에, 발광다이오드(71)에 의해서 다시 피현상영역(폭 10mm)을 형성한 후, 마젠타에 대응하는 신호광을 조사하였다.

황색토우너가 부착되어 있지않은 부분의 감광체(69)의 표면전위는 약 ＋30V로 저하하였다. 황색토우너가 부착되어 있는 부분에서는, 광을 노출시킴으로써 감광체(69)의 표면전위는 약 ＋80V로 저하하였다.

다음에 마젠타의 정전잠상을 가진 감광체(69)가 황색의 토너담지체(74)를 통과하였다. 이때 토우너담지체(74)를 정지시킨 상태에서 토우너담지체(74)에 ＋850V의 직류전압을 인가하였다. 따라서, 토우너담지체(74)상의 황색토우너(73)는, 미리 선행하는 빈틈없는 피현상영역에서 제거되기 때문에, 감광체(69)상의 황색토우너(73)가 부착되어 있는 부분중에서 비화선부로터 토우너담지체(74)로 역비상이 발생하지않으므로, 상기 정전잠상이 황색토우너(73)로 현상되는 일은 없었다.

상기 정전잠상을, ＋700V의 직류전압을 인가한 마젠타토우너(76)(토우너전하량 : ＋3μc/g, 평균입자직경 : 10μm)를 가지는 토우너담지체(78)(직경 : 16mm, 주변속도 : 75mm/S, 토우너층두께 : 30μm, 토우너담지체와 감광체 사이의 현상갭 : 150 : μm)에 통과시켜서, 마젠타토우너(76)로 현상하였다. 다음에 감광체(69)를 토우너담지체(79)에 통과시켰다. 이때, 토우너담지체(79)를 정지시키고, 또한 상기 담지체(79)에 ＋850V의 직류전압을 인가한 바, 감광체(69)에 대향하는 부분의 토우너담지체(79)상의 시안토우너(77)는 빈틈없는 피현상영역에 의해서 미리 제거되고, 상기 토우너(77)로 마젠타의 정전잠상이 현상되는 일은 없었다.

다음에 감광체(69)를 다시 대전기(70)에 의해서 ＋800V로 대전하고, 발광다이오드(71)에 의해서 다시 빈틈없는 피현상영역의 잠상(폭 10mm)을 형성한 후, 시안에 대응하는 광신호를 조사하여 정전잠상을 형성하였다. 황색과 마젠타의 토우너담지체(74),(78)를 정지시킨 상태에서 토우너담지체(74)에 ＋850V의 직류전압을 인가하고, 또한 시안토우너(77)(토우너전하량 : ＋3μc/g, 평균입자직경 : 10μm)를 가지는토우너담지체(79)(직경 : 16mm, 주변속도 : 75mm/S, 토우너층두께 30μm, 토우너담지체와 감광체 사이의 현상갭 : 150μm)에 ＋700V의 직류전압을 인가해서, 상기 정전잠상을 시안토우너(77)로 현상하였다.

이렇게해서 감광체(69)상에 얻은 컬러토우너상은 전사하기 전에 제전램프(83)에 의해서 감광체(69)의 전체면을 제전한 다음, 전사대전기(84)에 의해서 복사지(85)에 전사한 후, 박리대전기(86)에 의해서 감광체(69)로부터 복사지(85)를 분리하고, 그후 열정착하였다. 전사한 다음에, 감광체(69)를 제전기(87)에 의해서 제전하고, 클리이닝장치(88)에 의해서 전하고 남은 토우너를 제거하고 제거된 토우너를 재사용하였다.

결과적으로, 최고 농도 1.7을 가지는 색혼락이 없는 선명한 컬러화상을 얻을 수 있었다. 또, 이 프로세스를 3000회 연속하였으나, 현상기내에 다른 종류의 토우너가 혼입되는 일도 없었다.

본 발명에 의하면, 다른 종류의 토우너의 혼입에 의한 현상수단의 오염을 방지하고, 선명한 컬러복사를 안정하게 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 토우너담지체에 토우너를 박충으로 형성하여 상기 토우너를 직류전계의 작용으로 비상시키는 현상수단을 감광체의 주변에 복수개 배치하고, 대전, 노광, 현상의 공정을 복수회 반복해서 감광체상에 복수색의 토우너상을 형성하는 컬러전자사진장치에 있어서, 화상신호를 노광한 화상영역과 상기 화상영역외에 화상신호와 관계가 없는 피현상영역을 형성시키는 노광수단과, 상기 복수개의 현상수단중에서 상기 화상영역이 현상에 관여하지 않을때에는 현상수단의 토우너담지체를 정지시킨 상태에서 비화상부의 표면전위와 대체로 같은 전위의 전압이 인가되는 현상수단의 토우너담지체로 이루어지고, 상기 토우너담지체상의 토우너를 상기 피현상영역에 부착시킴으로써, 상기 화상영역에 대한 상기 현상수단의 현상능력을 불가능하게 하여 역비상을 방지시키는 것을 특징으로 하는 컬러전자사진장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상형성이 네거티브-포지티브반전인 것을 특징으로 하는 컬러전자사진장치.