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KR0149702B1 - 전자사진 프로세서 카트리지 - Google Patents

전자사진 프로세서 카트리지 Download PDF

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Publication number
KR0149702B1
KR0149702B1 KR1019940022610A KR19940022610A KR0149702B1 KR 0149702 B1 KR0149702 B1 KR 0149702B1 KR 1019940022610 A KR1019940022610 A KR 1019940022610A KR 19940022610 A KR19940022610 A KR 19940022610A KR 0149702 B1 KR0149702 B1 KR 0149702B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
toner
developing roller
photosensitive drum
roller
electrophotographic processor
Prior art date
Application number
KR1019940022610A
Other languages
English (en)
Inventor
박동훈
이동호
Original Assignee
김광호
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김광호, 삼성전자주식회사 filed Critical 김광호
Priority to KR1019940022610A priority Critical patent/KR0149702B1/ko
Priority to JP7228008A priority patent/JP2675286B2/ja
Priority to CN95116274.8A priority patent/CN1085853C/zh
Priority to US08/525,161 priority patent/US5592266A/en
Application granted granted Critical
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0806—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
    • G03G15/0812—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by the developer regulating means, e.g. structure of doctor blade
    • G—PHYSICS
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Abstract

[청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야]
본 발명은 감광드럼 표면에 토너층을 2층 이하로 현상하기 위한 전자사진 프로세서 카트리지에 관한 것이다.
[본 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제]
폐토너의 발생을 억제하여 폐토너 담지공간을 없애므로써, 프로세서 카트리지의 설계의 제약을 줄일 수 있는 잔자사진 프로세서 카트리지를 제공하는데 있다.
[발명의 해결방법의 요지]
본 발명은 입자 모양이 구형에 가까운 중합토너와, 전사효율을 높인 전사롤러와, 감광드럼에 토너층을 2층 이하로 현상하기 위한 현상롤러와, 토너층을 규제하는 규제롤러를 가진 전자사진 프로세서 카트리지이다.
[발명의 중요한 용도]
본 발명은 전자사진 프로세서에 있어서 잔류토너가 거의 발생하지 않는 관계로 폐토너를 담지하기 위한 공간이 필요없으며, 토너의 사용량을 줄일수 있는 효과가 있다.

Description

전자사진 프로세서 카트리지
제1도는 종래의 전자사진 프로세서의 구성도이다.
제2도는 분쇄형 토너와 중합토너의 입도분포도이다.
제3도는 본 발명에 따른 전자사진 프로세서 카트리지의 구성을 보인 단면도이다.
제4도는 제3도의 주요 부분을 나타낸 사시도이다.
제5도는 제3도에서 현상롤러와 규제롤러 사이를 토너가 통과하는 모습을 나타낸 개략도이다.
제6도는 제3도에 나타난 각각의 구성요소에 인가되는 바이어스 전압을 나타낸 개략도이다.
제7도는 제6도에서 발생되는 쿨롱의 힘을 보인 그래프이다.
제8도 (a)는 본 발명에 따른 전자사진 프로세서에서 기록지에 전사된 토너의 형태를 나타낸 개략도이고, 제8도 (b)는 종래의 자기브러쉬 현상법에서 기록지에 전사된 토너의 형태를 나타낸 개략도이다.
제9도는 본 발명의 다른 실시예를 보인 구성도이다.
제10도는 제9도의 우레탄 러버와 현상롤러 사이로 토너가 통과되는 것을 보인 개략도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 전자사진 프로세서 카트리지 12 : 감광드럼
13 : 대전롤러 14 : 현상롤러
16 : 공급롤러 18 : 규제롤러
20 : 제1압력수단 22 : 제2압력수단
24 : 전사롤러 26 : 중합토너
28 : 기록지 30 : 우레탄 러버
본 발명은 레이저빔 프린터, 복사기, 일반기록지 팩시밀리 등의 전자사진 프로세서 카트리지에 관한 것으로서, 특히 2개의 토너층 미만으로 현상하기 위한 방법 및 이 현상 방법을 사용하는 프로세서 카트리지에 관한 것이다.
일반적인 전자사진 프로세서의 원리는 감광드럼(photoconductive drum)을 매개체로 하여, 대전 → 노광 → 현상 → 전사 → 클리닝 및 정착의 사이클을 반복하면서 하드 카피한다.
제1도를 참조하여 좀더 구체적으로 전자사진 프로세서를 살펴보면 다음과 같다.
제1단계는 코로나 방전 등에 의해 공기중의 분자를 이온화하여 감광드럼 위에 전하층을 균일하게 도포하는 대전(charging)이다.
제2단계는 상기 감광드럼 위의 균일 전하층에 선택적인 빛을 조사하여 정전 전하상(latent image)을 형성하는 노광(exposure)이다.
제3단계는 상기 감광드럼 위의 전하상을 가시화하기 위해 색소 분말(toner)을 선택적으로 부착하는 현상(development)이다.
제4단계는 상기 감광드럼 위의 전하상을 종이 위로 옮기는 전사(transfer)이다.
제5단계는 상기 감광드럼 위의 잔류 색소 분말 및 잔류 전하를 제거하는 클리닝(cleaning) 및 이레이징(erasing)이다.
끝으로 제6단계는 종이 위로 옮겨진 토너(toner)를 열 및 압력에 의해 융착하는 정착(fixing)이다.
이상과 같은 대전 → 노광 → 현상 → 전사 → 클리닝 및 정착의 사이클을 반복하면서 하드 카피하는 프로세서를 칼슨 프로세서라고 한다. 이는 칼슨(Carlson)에 의해 미국특허상표청에 1942년 9월 6일에 등록된 발명(특허등록번호 2,297,691)에서 비롯되었다.
한편, 제1도에 도시한 바와같이 감광드럼을 중심으로 각종 프로세서 수단(대전, 현상, 크리닝 등)을 하나로 카트리지화한 것을 프로세서 카트리지라 한다. 대표적인 상기 프로세서 카트리지 관련 기술로는 미국특허 제 3,985,436 호와, 제 4,538,896 호와, 그리고 제 4,462,677 호 및 제 4,470,689 호 등이 있다.
상기와 같은 전자사진 프로세서 카트리지에 있어서, 레이저 빔 프린터 등과 같은 제품으로 상용화 하는데 가장 큰 문제점이자 제약 사항은 크리닝부에 의한 폐토너 문제이다.
즉, 통상 코로나 전사기를 사용할 시 전사 효율은 80% 내외로서 200g의 토너가 보급 된다면, 기록지로 전사되어 실제 사용되는 토너는 160g 정도이고, 나머지 40g의 토너는 폐토너가 되고만다.
또한, 상기와 같이 발생한 40g의 폐토너는 프로세서 카트리지의 설계에 있어서 많은 제약을 발생시킨다.
예를 들면, 감광드럼 및 현상롤러 등의 수명이 15,000매(枚) 인쇄일때, 프로세서 카트리지를 장착하여 15,000매 인쇄후 새로운 카트리지로 교환하는 형(type)으로 전자사진 프로세서를 설계하면 경제적이고 유용하다. 그러나, 이때 고려되는 설계의 제약은 바로 위에서 말한 폐토너에 의해 야기되는 문제이다.
일반적으로 토너 200g은 3,000매를 인쇄할 수 있다. 따라서, 상기와 같이 15,000매를 인쇄하고자 한다면, 1000g의 토너를 필요로 한다.
상기와 같은 전사효율 80%인 프로세서 카트리지에 있어서, 토너 1000g에서 발생되는 폐토너는 1000g X 0.2 = 200g이다. 이때, 일반적인 토너의 밀도 ≒ 0.6 g/CC이크로, 폐토너 200g을 수납하기 위한 담지공간은 200 ÷ 0.6 Cm3= 333 Cm3이다.
또한, 안전율까지 고려해야 하므로 폐토너를 수납하기 위한 담지공간이 너무 커지게 되고, 이는 소형화하는 추세인 전자사진 프로세서의 디자인 등에 있어 대외경쟁력을 상실하는 요인이 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 폐토너의 발생을 억제하여 프로세서 카트리지의 설계의 제약을 줄일 수 있는 전자사진 프로세서 카트리지를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 폐토너의 담지 공간이 필요없는 전자사진 프로세서 카트리지를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적들에 따라, 본 발명은 구형에 가까운 중합토너와 전사효율을 높인 전사롤러와, 감광드럼에 2층 미만의 토너를 현상하기 위한 현상롤러와, 상기 현상롤러의 외주면을 일정하게 가압하는 규제롤러로 구성됨을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면과 함께 상세히 설명될 것이다. 도면들중 동일한 부품들은 가능한한 어느곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다.
제3도에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전자사진 프로세서 카트리지(10)는, 감광드럼(12)에 2층 미만으로 현상하기 위하여 구형에 가까운 중합토너와, 현상롤러(14)에 상기 중합토너를 2층 미만으로 입히기 위한 규제롤러(18)와, 상기 감광드럼(12)에 현상된 중합토너의 전량을 종이 위로 옮기기 위한 전사롤러(24)를 구비한다.
상기 현상롤러의 재질은 도전성 NBR 고무로 이루어지고, 표면경도를 20~50도 정도로 유지한다.
한편, 본 발명에 사용되는 중합토너는 종래의 일반적인 복사기, 레이저빔 프린터에 사용되는 토너인 분쇄형 토너와는 다음과 같은 점에서 다르다.
종래에 사용되던 분쇄형 토너는 탄소(carbon)를 200~250℃ 정도의 노에 넣어서 용해하여 인절미와 같이 기다랗게 뽑아낸 후, 1차 분쇄를 하여 통상 2~3mm 직경의 구형으로 만든다.
이후, 상기 1차로 분쇄된 토너를 빠른 속도의 에어 제트(air-zet)에 통과시켜 금속판에 상기 토너를 충돌시킴에 따라 토너를 2차 분쇄한다. 상기와 같이 2차로 분쇄된 토너는 분류기를 이용하여 통상 사용되는 10㎛~12㎛의 토너로 걸러낸다.
종래의 분쇄형 토너 입자 1개의 형상은 전자 현미경으로 관찰하면 구형이 아닌 임의의 형상을 하고 있다. 상기와 같이 입자의 모양이 구형이 아닌 분쇄형 토너는 상호돌출한 면들 때문에 감광드럼(12)상에 2층 이하로 현상되지 않고 다수의 층으로 현상된다.
따라서, 본 발명에서는 토너를 2층 이하, 최상으로는 1층으로 감광드럼(12)상에 현상하기 위하여, 입자의 모양이 구형에 가까운 중합토너를 사용한다.
본 발명의 카트리지 프로세서에 사용되는 중합토너는 탄소의 미세 분말을 첨가제와 함께 물에 녹여서 중합반응에 의해 생산한다. 상기 중합토너는 탄소 및 첨가제를 물에 녹이기 때문에 첨가제의 분포가 균일하며, 토너의 입자형상이 구형에 가깝게 형성되고, 전사 효율도 우수하다. 또한, 상기 중합토너는 첨가제의 특성을 조절하여 대전량을 제어하기 쉽다는 장점도 있다. 볼 발명에 따른 한 실시예에 있어서는 온도와 중합반응을 시간을 조절하여 8㎛의 직경을 가진 중합토너를 생산하여 사용할 수 있다.
한편, 제2도에 도시된 바와 같이 분쇄형 토너와 중합토너의 입도분포를 살펴보면, 본 발명에 이용되는 중합토너는 좁은 영역에 분포되어 균일한 입도분포를 보이고 있는 반면, 분쇄형 토너는 비교적 넓은 영역에 걸쳐 분포하고 있다.
상기와 같은 중합토너를 사용하는 본 발명의 전자사진 프로세서 카트리지는, 상기 현상롤러(14)에 2층 이하로 상기 중합토너(26)의 층을 형성한다. 상기 현상롤러(14)에는 일정한 압력으로 가압하여 중합토너의 층을 2층 이하로 형성하기 위한 규제롤러(18)를 설치하고, 상기 규제롤러(18)에는 규제롤러를 현상롤러 방향으로 일정하게 눌러주기 위한 제1압력수단(20)을 설치한다.
상기 규제롤러(18)는 직경이 4~10mm인 환봉으로 이루어지고, 현상롤러와 접촉하는 부분이 반구형을 이룬다.
상기와 같이 2층 이하로 감광드럼에 중합토너를 현상하기 위한 본 발명의 전자사진 프로세서 카트리지(10)는, 상기 감광드럼(12)에 표면전위를 형성시키기 위한 대전롤러(13)와, 상기 감광드럼(12) 위의 균일 전하층에 선택적인 빛을 조사하여 정전 전하상(latent image)을 형성하기 위한 노광(exposure)부를 구비한다. 상기 대전롤러(13)는 상기 감광드럼(12)의 일면에 접촉되어 회전가능하고, 제2압력수단(22)이 일정한 압력으로 감광드럼을 가압하도록 설치한다. 상기 제2압력수단(22)의 한 예로는 압력코일스프링을 사용할 수 있다.
상기 감광드럼(12)위의 전하상을 가시화하기 위해 색소 분말(toner)을 선택적으로 부착하는 '현상'과정은 현상롤러(14)에 의해 이루어진다. 상기 현상롤러(14)는 상기 감광드럼(12)의 타면에 접촉되어 회전할 수 있게 설치된다. 또한, 상기 현상롤러(14)의 상면에는 토너(26)를 2층 이하로 규제하기 위한 규제롤러(18)를 제1압력수단(20)이 상기 현상롤러(14)측으로 일정한 압력으로 가압하게 설치한다. 상기 제1압력수단(20)의 한 예로는 압축코일스프링을 이용할 수 있다. 상기 제1압력수단(20)에 의한 압력은 0.5~2 Kg/cm2이다.
한편, 상기 현상롤러(14)의 일면에는 중합토너(26)를 상기 현상롤러(14)로 보내기 위해 축을 중심으로 회전하는 공급롤러(16)를 설치하고, 상기 감광드럼(12)의 타면에는 상기 감광드럼 위의 가시상을 종이 위로 옮기기 위한 전사롤러(24)를 설치한다. 상기 전사롤러(24)는 금속철심을 중심으로 외주면을 형성한 도전성 고무로 이루어진다.
본 발명에 따른 전자사진 프로세서 카트리지는, 제3도 내지 제5도에 도시된 바와 같이 상기 규제롤러(18)를 상기 현상롤러(14) 일측에 설치하고, 제1압력수단(20)에 의해 미리 정한 압력으로 상기 규제롤러(18)를 상기 현상롤러(14)쪽으로 눌러주면, 상기 현상롤러(14)의 외주면과 규제롤러(18)의 외주면 사이에는 닙(nip)이 형성된다.
이때, 상기 현상롤러(14)가 회전하면 중합토너(26)가 상기 닙을 뚫고 상기 규제롤러(18)와 현상롤러(14) 사이를 통과한다. 상기 중합토너(26)는 상기 규제롤러(18)의 가압력에 의해 감광드럼 표면에서 2층 이하의 일정한 높이로 규제된다.
참고적으로, 본 발명에 이용되는 토너는 상술한 바와 같이 8㎛의 직경을 가진 중합토너(26)를 사용하고, 직경 8mm의 스테인레스강(stainless steel)재질의 규제롤러(18)를 0.5~2 Kg/cm2의 힘으로 현상롤러(14)를 가압하도록 설치하여 검사해보면, 상기 규제롤러(18)에 의해 규제된 감광드럼(12)상의 중합토너(26) 분포가 거의 1개의 층임을 현미경으로 확인할 수 있다.
한편, 당업자에게 가장 널리 알려진 현상방법은 자기브러쉬 현상방법(MAGNETIC BRUSH DEVELOPING METHOD)이다. 상기 자기브러쉬 현상방법은 1성분 혹은 2성분 토너로 통상 0.3~1mm의 자기브러쉬를 형성한다.
즉, 1성분 자기브러쉬 현상방법에서 규제블레이드를 통과한 토너층이 감광드럼과 대향한 위치로 이동할 때의 토너층 높이는 통상 0.3mm이상이다. 이때, 토너의 크기가 10㎛라 가정한다면 토너가 30층은 쌓여 있다고 볼 수 있다. 또한, 2성분 자기브러쉬 현상방법은 감광드럼과 현상롤러와의 현상 갭(GAP)이 1mm에 가까우므로 1성분의 토너층보다 휠씬 많은 토너층이 형성된다.
제5도 및 제6도에 도시된 바와 같이 본 발명의 전자사진 프로세서 카트리지는 규제롤러(18)에 의해 미리 정해진 압력에 의해 규제되면서 상기 현상롤러(14)와 규제롤러(18) 사이를 통과한 중합토너층을 2층 미만이 되도록 한다. 이어, 상기 감광드럼(12)과 현상롤러(14) 접촉하여 회전할 때, 상기 현상롤러상의 중합토너는 상기 감광드럼(12)상의 정전잠상쪽으로 상기 현상롤러(14)의 바이어스(BIAS) 전압 -300V에 의해 이동한다.
한편, 제4도에 도시된 단면 다 - 라 에서의 표면 전위는 제7도에 도시한 바와 같다. 본 발명의 중합토너(26)가 전기장에 의하여 받는 힘은, 쿨롱의 법칙에 의해 F = qE 로 표현된다. 그러나, 상기 중합토너(26)의 전기량은 음극성(-)전하로 대전되어 있으므로, 전기장의 방향과 반대 방향으로 힘이 작용한다.
따라서, 노광영역(B)에서 음극성(-)을 띤 중합토너(26)가 받는 힘은 -300볼티지(voltage) → -50볼티지(voltage)로 힘을 받는다. 이때 힘의 방향은 현상롤러(14) → 감광드럼(12) 방향이다.
또한, 비노광영역(A)에서 음극성(-)을 띤 중합토너(26)가 받는 힘은 -700볼티지(voltage) → -300볼티지(voltage)로 힘을 받는다. 이때, 힘의 방향은 감광드럼(12) → 현상롤러(14) 방향이다.
한편, 폐토너를 위한 담지공간이 필요하지 않은 본 발명의 전자사진 프로세서 카트리지를 제4도 내지 제7도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
대전롤러(13)가 감광드럼(12)을 대전시킨 후 감광드럼의 표면은 노광부에 의해 노광되고, 현상롤러(14)에 2층 이하로 중합토너층을 형성한 다음 감광드럼(12)이 현상롤러(14)와 접촉한 상태로 회전하면, 상술한 쿨롱의 법칙에 의해 음극(-)으로 대전된 중합토너(26)가 감광드럼(12)상의 노광부에 현상된다.
이어, 전사롤러(24)와 감광드럼(12) 사이에 기록지(28)가 인입될 때 상기 전사롤러로 양극(+)전압을 인가하면, 대부분의 중합토너(26)가 감광드럼(12)으로부터 기록지(28)로 전사되고, 극소수의 중합토너만이 감광드럼(12) 표면에 잔류하게 된다.
이때, 본 발명자들이 실시해 본 결과 균일한 입도분포를 가진 중합토너(26)를 사용하고 반대 극성의 토너가 존재하지 않기 때문에, 전사 효율이 95~98% 가까이로 극히 양호하였다.
한편, 전사를 마치고도 감광드럼(12)에 잔류한 중합토너(26)는, 현상롤러에 의해 감광드럼(12)에 현상되었던 전체 공급양에 비하면 2~5% 정도로 소량이다. 또한, 상기 중합토너(26)는 다수층을 형성한 것이 아니라 2층 이하로 구성되어 있으므로, 대전롤러(13)를 통과한 후 다시 현상롤러(14)의 위치로 되돌아왔을 때, 상술한 바와 같이 쿨러의 힘에 의해 감광드럼(12)에서 현상롤러(14)로 회수된다. 물론, 폐토너가 다시 노광이 되는 경우는 그 위에 다시 중합토너가 묻게 되므로 화상에는 아무런 영향이 없게 된다.
한편, 제7도에 도시한 바와같이 쿨롱의 힘은 종래의 자기브로쉬 현상방법에 있어서도 동일하게 작용이 되나, 종래의 경우에 있어서는 현상롤러(14)에 수십층의 토너가 형성된다. 따라서, 상기 감광드럼(12)에 현상되는 토너(26)의 층이 수십층이 되므로, 상기 토너(26)를 기록지(28)로 전사한 다음에 감광드럼(12)상의 잔류토너(26)의 전량을 현상롤러(14)로 회수하기가 어렵다.
본 발명에 사용되는 토너는 입자의 모양이 구형에 가까우며, 대전특성이 우수하고, 또한 입도 및 대전량 관리가 편리한 중합토너(26)를 사용한다는 점과, 일정한 압력으로 현상롤러를 가압하도록 규제하므로, 기록지로 전사되지 않고 감광드럼상에 잔류하고 있는 토너의 거의 모든 양이 회수될 수 있다.
즉, 상기 현상롤러(14)에 바이어스(BIAS) 전압을 인가시킴으로써 상기 감광드럼(12)에 형성된 노광영역(B)에는 토너가 현상되고, 상기 감광드럼의 비노광영역(A)에는 현상되지 못한 잔류토너가 달라붙어 상기 잔류토너가 현상롤러(14)로 다시 회수되는 것이다.
제7도에 도시한 바와같이, 바이어스 전압은 당업자에 의해 -300 V에서 상하로 조정하여 위치시킬 수 있다.
바이어스 전압을 -300V 에서 -50V 쪽으로 이동시킨다면, 현상롤러(14)에서 감광드럼(12)으로 현상될 때의 현상능력은 저하되겠지만, -700V와의 전위차는 커지게 되므로 감광드럼(12)상의 토너(26) 회수능력은 향상될 것이다.
반대로, 바이어스 전압을 -300V에서 -700V 쪽으로 이동시킨다면, 현상롤러(14)에서 감광드럼(12)으로 현상이 되는 현상능력은 향상되나, 감광드럼(12)상의 잔류토너 회수 능력은 저하될 것이다. 따라서, 현상롤러(14)에 인가되는 바이어스 전압은 현상롤러(14)상의 토너가 2층 이하로 현상될 정도의 바이어스 전압이면 충분하다. 참고적으로, 표면전위가 -700V이고 노광후 전위가 -50V인 특성을 가진 감광드럼의 경우, 바이어스 전압이 -300V±50V일 때 양호함을 실험을 통해 알 수 있었다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로 제9도와 제10도에 도시된 바와같이, 현상롤러(14)에 중합토너(26)를 2층 이하로 형성하기 위한 우레탄 러버(30)를 설치한다. 상기 중합토너(26)는 상기 현상롤러(14)가 회전할 때, 2층 이하로 상기 우레탄 러버(30)와 상기 현상롤러(14) 사이를 통과한다.
한편, 본 발명과 종래의 기술을 비교하여 본 발명의 효과를 기술하면 다음과 같다.
우선, 기록지(28)에 인쇄된 토너의 형태를 고찰하면, 본 발명은 제8도(a)에 도시한 바와같이 기록지(28) 위에 2층 이하로 중합토너층이 도포되며, 종래의 기술에 의한 경우에는 제8도(b)에 도시한 바와같이 기록지(28) 위에 수십층의 토너층이 형성된다. 즉, 인쇄된 부분을 손으로 만져서 감촉이 느껴진다면, 50㎛이상의 토너층이 형성된 것으로 보면 된다.
인쇄된 화상의 품질 평가의 기준은 종이에 얼마나 많은 양의 토너가 형성되었는가가 아니라, 얼마나 균일하게 토너가 형성되었는가 하는 점이다. 종래의 기술은 제8도(b)도시한 바와같이, 토너가 많이 묻어 있긴 하지만 광학 농도계(optical densitometer)로 측정하면 표면에 균일하게 형성되고 있지는 못하다.
반면, 본 발명의 실시예에 따른 중합토너는 기록지(28)의 표면에 균일하게 형성되므로, 종래 기술에 사용된 토너의 양보다 적은 양의 중합토너(26)로도 높은 농도치를 나타낼 수 있어 경제적이다.
참고적으로, 본 발명이 적용된 전자사진 프로세서 카트리지(10)로 4% 문자패턴(character pattern) 인쇄시, 토너의 소모량은 1페이지당 22 mg이었다. 반면, 종래의 자기브러쉬 현상방법을 사용한 전자사진 프로세서 카트리지는 4% 문자패턴(character pattern) 인쇄시, 토너 사용량이 1페이지당 55 mg이었다. 종래의 프로세서 카트리지에서는 본 발명에 비해 토너가 2.5배 가까이 더 사용되었으므로 본 발명이 얼마나 경제적인가를 알 수 있다.
또한, 잔류토너인 폐토너가 거의 발생하지 않으므로 자원의 낭비와 환경오염을 줄일 수 있고, 폐토너 담지공간이 필요없으므로 전자사진 프로세서 카트리지를 설계하는데 따르는 제약을 줄여 설계의 자유도를 높이는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 감광드럼(12)을 구비한 전자사진 프로세서 카트리지(10)에 있어서, 상기 감광드럼(12)의 일측에는 감광드럼 위에 전하층을 균일하게 도포하기 위해 접촉한 대전 수단(13)과, 상기 감광드럼의 타측에는 감광드럼으로 토너를 공급해주기 위해 회전하도록 설치된 현상롤러(14)와, 상기 토너로는 입자 모양이 구형에 가까운 중합토너(26)와, 상기 현상롤러(14)의 일측에는 현상롤러 표면과 접촉면(닙)을 형성하도록 규제롤러(18)를 설치하여, 상기 규제롤러(18)와 현상롤러(14) 사이에 형성한 닙에 의해 현상롤러 표면에 도포된 중합토너층이 2층 이하로 규제되고, 상기 현상롤러(14)에 바이어스(BIAS) 전압을 인가시켜 상기 감광드럼(12)에 형성된 노광영역(B)에는 토너가 현상되며, 비노광영역(A)에는 현상되지 못한 잔류토너가 달라붙어 상기 잔류토너가 현상롤러(14)로 다시 회수되는 것을 특징으로 전자사진 프로세서 카트리지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 현상롤러(14)의 재질은 도전성 NBR 고무임을 특징으로 하는 전자사진 프로세서 카트리지.
  3. 제2항에 있어서, 상기 현상롤러(14)의 표면 경도는 20~50°임을 특징으로 하는 전자사진 프로세서 카트리지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 규제롤러(18)는 직경이 4~10mm인 환봉임을 특징으로 하는 전자사진 프로세서 카트리지.
  5. 제1항에 있어서, 상기 규제롤러(18)는 상기 현상롤러(14)에 접촉하는 부분이 반구형임을 특징으로 전자사진 프로세서 카트리지.
  6. 제1항에 있어서, 상기 규제롤러(18)에는 현상롤러(14)쪽으로 가압하는 압력 수단(20)을 추가로 설치하는 것을 특징으로 하는 전자사진 프로세서 카트리지.
  7. 제6항에 있어서, 상기 압력수단(20)에 의해 상기 규제롤러(18)가 가압되는 압력은 0.5~2 Kg/cm2임을 특징으로 하는 전자사진 프로세서 카트리지.
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