KR100389442B1 - 화상형성장치에 있어서의 전위제어장치 - Google Patents

Abstract

화상형성개시시나 종료시에 상담지체(像擔持體)의 표면에 토너나 캐리어가 부착되는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 또한 화상형성속도가 빠른 화상형성장치에도 적용 가능한 화상형성장치에 있어서의 전위제어장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상담지체의 대전전위 및 현상 바이어스전압의 상승시 또는 하강시에, 상기 상담지체의 대전전위 또는 현상 바이어스전압 중 적어도 어느 한쪽을 다른 쪽의 상승 또는 하강을 사이에 두고, 상담지체의 비대전부의 전위와 현상 바이어스전압의 전위차가 제 1 소정치를 넘지 않고, 또한 상담지체의 대전부의 전위와 현상 바이어스전압의 전위차가 제 2 소정치를 넘지 않도록, 목표로 하는 값까지 복수단계로 제어하도록 구성하여 과제를 해결하였다.

Description

화상형성장치에 있어서의 전위제어장치{POTENTIAL CONTROL APPARATUS IN IMAGE FORMING DEVICE}

본 발명은 전자사진방식을 응용한 복사기나 프린터, 또는 팩시밀리 등의 화상형성장치에 있어서의 전위제어장치에 관한 것이며, 더 자세하게는 상담지체의 대전전위 및 현상 바이어스전압의 상승시 또는 하강시에, 상담지체의 표면에 토너나 캐리어가 부착하는 것에 수반하는 화질결함 등을 확실히 방지 가능하게 한 화상형성장치에 있어서의 전위제어장치에 관한 것이다.

종래 상기 전자사진방식을 응용한 복사기나 프린터, 또는 팩시밀리 등의 화상형성장치에 있어서는, 감광체 드럼의 표면을 소정 전위로 대전한 후, 이 감광체 드럼의 표면에 화상노광을 하여 정전잠상을 형성하고, 이 정전잠상을 현상기에 의해서 현상함으로써 소망하는 화상을 형성하도록 구성되어 있다.

그런데 이와 같은 화상형성장치에 있어서, 감광체 드럼의 대전개시시에 도 9a에 나타낸 것과 같이, 감광체 드럼 표면의 대전되어 있지 않은 비대전영역이 해당 감광체 드럼의 회전에 수반되어 현상기의 현상 롤과 대향하는 현상위치로 이동했을 때에 현상 롤에 현상 바이어스전압(Vdc)을 인가하면, 이 현상 바이어스전압(Vdc)과 감광체 드럼의 비대전영역의 전위인 0V와의 전위차(Vimg)에 의해서 감광체 드럼과 현상 롤 사이에 토너를 현상 롤로부터 감광체 드럼의 표면에 전이시키는 방향의 전계가 형성된다. 그 때문에 감광체 드럼의 표면에는 상기 전계의 크기에 의해서 토너, 또는 토너와 함께 현상제 중의 캐리어가 부착된다.

또한 상기 화상형성장치에 있어서 감광체 드럼의 대전개시시에, 도 9c에 나타낸 것과 같이, 감광체 드럼 표면의 대전영역이, 해당 감광체 드럼의 회전에 수반되어 현상기의 현상 롤과 대향하는 현상위치로 이동했을 때에, 현상 롤의 현상 바이어스전압(Vdc)이 OFF되어 있으면, 이 감광체 드럼의 대전전위(Vh)와 현상 바이어스전압의 OFF전위인 0V와의 전위차에 의해서, 감광체 드럼과 현상 롤 사이에 토너와 역극성으로 대전된 캐리어를 현상 롤로부터 감광체 드럼의 표면에 전이시키는 방향의 전계가 형성된다. 그 때문에 감광체 드럼 표면의 대전영역에는, 상기 전계에 의해서 캐리어가 즉시 부착되고 만다.

이들의 토너 및 캐리어의 부착현상은 화상형성 개시시인 감광체 드럼의 대전개시시 뿐만 아니라, 화상형성 종료시인 감광체 드럼의 대전정지시에도, 상기와 같은 이유에 의해서 발생한다

이와 같이 감광체 드럼의 표면에 토너 및 캐리어가 부착되면, 중간 전사 벨트를 사용한 화상형성장치에 있어서는, 감광체 드럼이나 중간 전사 벨트 등의 오손이나 손상을 초래하거나 감광체 드럼의 표면에 캐리어가 부착된 영역에서는, 토너상의 전사가 양호하게 이루어지지 않기 때문에, 프린트 상의 백색점이나 백색 줄무늬 등의 화질결함을 일으킨다고 하는 등의 문제점이 있었다.

그래서 상기의 화상형성 개시시나 종료시에, 감광체 드럼의 표면에 토너나 캐리어가 부착하는 것에 수반하는 문제점을 해결할 수 있는 기술로서는, 특개평9-329946호 공보나 특개평7-253693호 공보 등에 개시되어 있는데, 이것은 이미 제안되어 있다.

상기 특개평9-329946호 공보에 의한 화상형성장치는 상담지체의 표면을 균일하게 대전하기 위한 대전부재 및 이 대전부재에 전압을 인가하는 대전용 전원을 갖는 대전수단과, 이 대전수단으로 대전된 상담지체의 표면을 상노광에 의해서 전위감쇠시켜서 이 상담지체 상에 정전잠상을 형성하는 노광수단과, 이 대전수단의 대전극성과 동극성으로 대전된 토너 및 이 대전극성과 역극성으로 대전된 캐리어를 포함한 2성분 현상제를 담지하는 현상제 담지체 및 이 현상제 담지체에 이 대전극성과 동극성의 현상 바이어스전압을 인가하는 현상 바이어스용 전원을 갖는 현상수단을 구비한 화상형성장치에 있어서, 이 상담지체 표면의 대전개시단부가 이 현상제 담지체에 대향할 때에, 이 현상제 담지체에의 현상 바이어스전압의 인가를 개시하고, 이 상담지체 표면의 대전종료단부가 이 현상제 담지체에 대향할 때에 이 현상 바이어스전압의 인가가 정지되도록, 이 대전용 전원 및 이 현상 바이어스용 전원을 ON/OFF제어하는 제어수단을 설치하고, 이 현상 바이어스용 전원의 ON/OFF에 의해서 이 현상 바이어스 전압이 과도변화되고 있을 때에 이 현상제 담지체와의 대향위치를 통과하고 있는 이 상담지체의 표면의 전위의 절대치가, 이 현상 바이어스전압의 절대치 이하로 되는 조건하에서, 이 상담지체의 표면의 전위의 값과 이 현상 바이어스전압을 접근하도록, 이 대전용 전원 및 이 현상 바이어스용 전원의 ON/OFF타이밍을 설정하도록 구성한 것이다.

또한 상기 특개평7-253693호 공보에 의한 화상형성장치에 있어서의 전위제어방법은 토너와 캐리어로 되는 2성분 현상제를 사용하여, 현상 슬리브에 현상 바이어스 전압을 인가함으로써, 토너를 감광체에 부착시키는 화상형성장치에 있어서, 감광체회전개시 및 정지시에 감광체의 표면전위와 상기 현상 바이어스의 양방을 단계적으로 제어하도록 구성한 것이다.

그러나 상기 종래기술의 경우에는 다음과 같은 문제점을 갖고 있다. 즉 상기 특개평9-329946호 공보에 의한 화상형성장치의 경우에는, 현상 바이어스용 전원의 ON/OFF에 의해서 현상 바이어스전압이 과도변화하고 있을 때에 현상제 담지체와의 대향위치를 통과하고 있는 상담지체의 표면의 전위의 절대치가 이 현상 바이어스전압의 절대치 이하로 되는 조건하에서, 이 상담지체의 표면의 전위의 값과 이 현상 바이어스전압을 접근시키도록, 대전용 전원 및 현상 바이어스용 전원의 ON/OFF타이밍을 설정하도록 구성하였기 때문에, 도 9b에 나타낸 것과 같이 현상위치에서 상담지체 상의 대전전위와 현상 바이어스전압의 타이밍이 일치되어 있으면 문제는 발생하지 않으나, 대전용 전원 및 현상 바이어스용 전원에는 그 상승/하강 속도의 상이 및 불균일이 존재하고, 상담지체에도 회전변동 등이 존재하기 때문에, 현상위치에서 상담지체 상의 대전전위와 현상 바이어스전압의 타이밍을 일치시키는 것이 곤란하고, 화상형성 개시시나 종료시에 상담지체의 표면에 토너나 캐리어가 부착되는 것을 확실하게 방지하는 것이 곤란하다는 문제점을 갖고 있었다. 이 문제점은 상담지체의 회전속도가 고속으로 되고, 프로세스속도가 빨라지면 한층 더 현저하게 된다.

또한 상기 특개평7-253693호 공보에 의한 화상형성장치에 있어서의 전위제어방법의 경우에는, 감광체 회전 개시 및 정지시에 감광체의 표면전위와 상기 현상 바이어스의 양방을 단계적으로 제어하도록 구성한 것이지만, 상기 특개평9-329946호 공보에 의한 기술과 동일한 이유로, 감광체 회전개시 및 정지시에 감광체의 표면전위와 상기 현상 바이어스의 양방의 단계적인 제어를 확실하게 하는 것이 곤란하다는 문제점이 있었다. 또한 상기 특개평7-253693호 공보에 의한 화상형성장치에 있어서의 전위제어방법의 경우에는, 감광체의 표면전위와 상기 현상 바이어스의 양방을 단계적으로 제어하는 것이므로, 대전용 전원 및 현상 바이어스용 전원의 상승/하강속도의 상이 및 불균일, 및 감광체의 회전변동 등을 고려하면, 감광체의 표면전위와 상기 현상 바이어스의 양방의 단계적인 제어에 시간이 걸리게 되어 프린트속도가 빠른 화상형성장치에는 적용하기 어렵다는 문제점이 있었다.

그래서 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는 화상형성개시시나 종료시에 상담지체의 표면에 토너나 캐리어가 부착되는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 또한 화상형성속도가 빠른 화상형성장치에도 적용 가능한 화상형성장치에서의 전위제어장치를 제공하는데 있다.

도 1a, b는 본 발명의 실시예 1에 의한 화상형성장치에 있어서의 전위제어장치의 동작을 각각 나타낸 타이밍 차트.

도 2는 본 발명의 실시예 1에 의한 화상형성장치에 있어서의 전위제어장치를 적용한 화상형성장치로서의 디지털 컬러 복사기를 나타낸 구성도.

도 3은 본 발명의 실시예 1에 의한 화상형성장치에 있어서의 전위제어장치를 적용한 화상형성장치로서의 디지털 컬러 복사기의 화상형성 유닛을 나타낸 구성도.

도 4는 본 발명의 실시예 1에 의한 화상형성장치에 있어서의 전위제어장치를 적용한 화상형성장치로서의 디지털 컬러 복사기의 화상형성 유닛을 나타낸 모식도.

도 5는 현상기를 나타낸 구성도.

도 6은 실험결과를 나타낸 도표.

도 7은 실험결과를 나타낸 그래프.

도 8a, b는 본 발명의 실시예 2에 의한 화상형성장치에 있어서의 전위제어장치의 동작을 각각 나타낸 타이밍 차트.

도 9a∼c는 종래의 화상형성장치에 있어서의 전위제어장치의 동작을 각각 나타낸 타이밍 차트.

도 10은 본 발명의 실시예 2.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

15 : 감광체 드럼(상담지체)

16 : 1차 대전용의 스콜로트론(대전수단)

17 : 현상기(현상수단)

80 : 교류고압전원

81 : 직류고압전원

82 : 직류고압전원

83 : 교류고압전원

85 : 제어회로(제어수단)

Vh2 : 감광체 드럼의 대전전위

Vdc1 : 현상 바이어스전압의 중간치

Vdc2 : 현상 바이어스전압의 목표치

상기의 과제를 해결하기 위해서 청구항 1에 기재된 발명은,

또한, 청구항 2에 기재된 발명은, 상담지체를 대전수단에 의해서 대전한 후, 상기 상담지체의 표면에 화상노광을 하여 정전잠상을 형성하고, 상기 정전잠상을 현상수단의 현상제 담지체에 현상 바이어스전압을 인가함으로써, 현상하여 화상을 형성하는 화상형성장치에 있어서, 상기 상담지체의 대전전위 및 현상 바이어스전압의 상승시 또는 하강시에 당해 상담지체의 대전전위 또는 현상 바이어스전압 중 어느 한쪽을, 다른 쪽의 상승 또는 하강을 사이에 두고, 상담지체의 비대전부의 정위와 현상 바이어스전압과의 전위차가 제 1 소정치를 넘지 않고, 또한 상담지체의 대전부의 전위와 현상 바이어스전압과의 전위차가 제 2 소정치를 넘지 않도록, 목표로 하는 값까지 복수단계로 제어하도록 구성한 것이다. 또한 상기 상담지체의 대전전위 및 현상 바이어스전압의 상승시 또는 하강시에, 상담지체의 대전전위 또는 현상 바이어스전압 중 어느 한쪽이 상기와 같이 제어되지만, 보다 바람직하게는 상담지체의 대전전위 및 현상 바이어스전압의 상승시와 하강시의 쌍방 모두, 상담지체의 대전전위 또는 현상 바이어스전압 중 어느 한쪽을 상기와 같이 제어하는 것이다. 따라서 상담지체의 대전전위 및 현상 바이어스전압의 상승시 또는 하강시의 적어도 어느 것에 상담지체의 대전전위 또는 현상 바이어스전압 중 어느 한쪽이 상기와 같이 제어하게 된다.

또한 청구항 3에 기재된 발명은 상기 상담지체의 비대전부의 전위를 V0(V), 목표로 하는 값까지 복수단계로 제어되는 상기 현상 바이어스전압의 중간치를 VDN(V)(n=1 이상), 상기 상담지체의 대전부의 전위를 VH(V)로 했을 때,

VH-VDn<450(V)

VDn-V0<450(V)

인 관계를 만족하도록 현상 바이어스전압을 목표로 하는 값까지 복수단계로 제어하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 기재의 화상형성장치에서의 전위제어장치이다.

또한 청구항 4에 기재된 발명은 목표로 하는 값까지 복수단계로 제어되는 상기 상담지체의 대전전위의 중간치를 VHn(V)(n=1 이상), 상기 현상 바이어스전압을 VD(V), 상기 현상 바이어스전압을 OFF할 때의 전위를 VDO(V)로 했을 때,

VD-VHn<450(V)

VHn-VD0<450(V)

인 관계를 만족하도록 상담지체의 대전전위를 목표로 하는 값까지 복수단계로 제어하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 기재의 화상형성장치에서의 전위제어장치이다.

실시예

이하에 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명하겠다.

실시예 1

도 2는 본 발명의 실시예 1에 의한 화상형성장치로서의 텐덤형 디지털 컬러복사기를 나타낸 전체 구성도이다.

도 2에 있어서 1은 텐덤형 디지털 컬러복사기의 본체를 나타낸 것이고, 이 디지털 컬러복사기 본체(1)의 일단측(도면 중, 좌측 단부측)의 상부에는 원고(2)의 화상을 판독하는 화상판독장치(4)가 배설되어 있다. 또한 상기 디지털 컬러복사기 본체(1)의 내부에는, 흑색(K), 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C)의 각 색의 화상형성 유닛(13K, 13Y, 13M, 13C)이 수평방향을 따라 일정한 간격을 두고 배열되어 있다. 또한 상기 4개의 화상형성 유닛(13K, 13Y, 13M, 13C)의 아래쪽에는 이들의 화상형성 유닛으로 순차 형성되는 각 색의 토너상을 서로 중첩시킨 상태로 전사하는 중간전사 벨트(25)가 화살표 방향을 따라 회동 가능하게 배설되어 있다. 그리고 상기 중간전사 벨트(25) 상에 다중으로 전사된 각 색의 토너상은 급지 카세트(39) 등으로부터 급지되는 전사재로서의 전사용지(34) 상에 일괄하여 전사된 후, 정착기(37)에 의해서 전사용지(34) 상에 정착되어, 외부에 배출하도록 되어 있다.

또한 여기서는 텐덤형 컬러 전자사진복사기를 사용하여, 본 발명의 구성을 설명하겠으나, 본 발명은 컬러프린터/팩시밀리에 있어서도 유효하다.

다음에 도 2에 의해서 본 발명의 실시예 1에 의한 화상형성장치로서의 텐덤형 컬러 전자사진복사기의 구성을 더 상세하게 설명하겠다.

도 2에 있어서 1은 텐덤형 디지털 컬러복사기의 본체를 나타낸 것이고, 이 디지털 컬러복사기 본체(1)의 일단측(도면 중, 좌단측)의 상부에는, 원고(2)를 플레튼 유리(5) 상에 압압하는 플레튼 커버(3)와, 플레튼 유리(5) 상에 재치된 원고(2)의 화상을 판독하는 화상판독장치(4)가 배설되어 있다. 이 화상판독장치(4)는 플레튼 유리(5) 상에 재치된 원고(2)를 광원(6)에 의해서 조명하고, 원고(2)로부터의 반사광상을 풀 레이트 미러(7) 및 하프 레이트 미러(8, 9) 및 결상렌즈(10)로 이루어지는 축소 광학계를 통해서 CCD 등으로 이루어지는 화상판독소자(11) 상에 주사노광하고, 이 화상판독소자(11)에 의해서 원고(2)의 색재반사광상을 소정의 도트밀도(예를 들면 16도트/mm)로 판독하도록 구성되어 있다.

상기 화상판독장치(4)에 의해서 판독된 원고(2)의 색재반사광상은 예를 들면 적색(R), 녹색(G), 청색(B)(각 8bit)의 3색의 원고반사율 데이터로서 IPS(Image Processing System; 12)에 보내지고, 이 IPS(12)에서는 원고(2)의 반사율 데이터에 대하여 셰이딩 보정, 위치 엇갈림 보정, 명도/색공간변환, 감마보정, 프레임 소거, 색/이동편집 등의 소정 화상처리가 실시된다.

그리고 상기와 같이 IPS(12)에서 소정의 화상처리가 된 화상데이터는 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C), 흑색(K)(각 8bit)의 4색의 원고색재 계조데이터로 변환되고, 다음에 언급하는 바와 같이 흑색(K), 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C)의 각 색의 화상형성 유닛(13K, 13Y, 13M, 13C)의 화상노광수단인 ROS(14K, 14Y, 14M, 14C)(Raster Output Scanner)로 보내지고, 이들의 ROS(14K, 14Y, 14M, 14C)에서는 소정 색의 원고색재 계조데이터에 따라서 레이저광에 의한 화상노광이 행하여진다.

그런데 상기 텐덤형 디지털 컬러복사기 본체(1)의 내부에는 상술한 바와 같이 흑색(K), 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C)의 4개의 화상형성 유닛(13K, 13Y, 13M, 13C)이 수평방향으로 일정한 간격을 두고 병렬적으로 배치되어 있다.

이들 4개의 화상형성 유닛(13K, 13Y, 13M, 13C)은 모두 동일하게 구성되어 있으며, 대별하여 화살표 방향을 따라 소정 회전속도로 회전하는 감광체 드럼(15)과, 이 감광체 드럼(15)의 표면을 균일하게 대전하는 대전수단으로서의 1차 대전용의 스콜로트론(16)과, 당해 감광체 드럼(15)의 표면에 각 색에 대응한 화상을 노광하여 정전잠상을 형성하는 ROS(14)와, 감광체 드럼(15) 상에 형성된 정전잠상을 현상하는 현상수단으로서의 현상기(17)와, 클리닝장치(18)로 구성되어 있다.

상기 ROS(14)는 도 2에 나타낸 것과 같이 반도체 레이저(19)를 원고색재 계조데이터에 따라서 변조하고, 이 반도체레이저(19)로부터 레이저광(LB)을 계조데이터에 따라서 출사한다. 이 반도체레이저(19)로부터 출사된 레이저광(LB)은 반사미러(20, 21)를 통해서 회전다면경(22)으로 편향(偏向)주사되고, 재차 반사미러(20, 21) 및 복수매의 반사미러(23, 24)를 통해서 상담지체로서의 감광체 드럼(15) 상에 주사노광된다.

상기 IPS(12)로부터는 흑색(K), 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C)의 각 색의 화상형성 유닛(13K, 13Y, 13M, 13C)의 ROS(14K, 14Y, 14M, 14C)에 각 색의 화상데이터가 차례로 출력되고, 이들의 ROS(14K, l4Y, 14M, 14C)로부터 화상데이터에 따라서 출사되는 레이저광(LB)이 각각의 감광체 드럼(15K, 15Y, 15M, 15C)의 표면에 주사노광되어서 정전잠상이 형성된다. 상기 각 감광체 드럼(15K, 15Y, 15M, 15C)에형성된 정전잠상은 현상기(17K, 17Y, 17M, 17C)에 의해서, 각각 흑색(K), 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C)의 각 색의 토너상으로서 현상된다.

상기 각 화상형성 유닛(13K, 13Y, 13M, 13C)의 감광체 드럼(15K, 15Y, 15M, 15C) 상에 순차 형성된 흑색(K), 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C)의 각 색의 토너상은 각 화상형성 유닛(13K, 13Y, 13M, 13C)의 아래쪽에 배치된 중간전사체로서의 중간전사 벨트(25) 상에 1차 전사 롤(26K, 26Y, 26M, 26C)에 의해서 다중으로 전사된다. 이 중간전사 벨트(25)는 드라이브 롤(27)과, 스트리핑 롤(28)과, 스티어링 롤(29)과, 아이들 롤(30)과, 백업 롤(31)과, 아이들 롤(32) 사이에 일정한 텐션으로 걸쳐 있고, 도시하지 않은 정속성이 우수한 전용의 구동모터에 의해서 회전구동되는 드라이브 롤(27)에 의해서 화살표 방향으로 소정 속도로 순환구동하도록 되어 있다. 상기 전사 벨트(25)로서는 예를 들면, 가요성(可撓性)을 갖는 폴리이미드 등의 합성수지필름을 벨트형상으로 형성하고, 이 벨트형상으로 형성된 합성수지필름의 양단을 용착 등의 수단으로 접속함으로써 무단벨트 형상으로 형성된 것이 사용된다.

상기 중간전사 벨트(25) 상에 다중으로 전사된 흑색(K), 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C)의 각 색의 토너상은 백업 롤(31)에 압접(壓接)하는 2차 전사 롤(33)에 의해서 압접력 및 정전기력으로 전사용지(34) 상에 2차 전사되고, 이 각 색의 토너상이 전사된 전사용지(34)는 2련(連)의 반송 벨트(35, 36)에 의해서 정착기(37)에 반송된다. 그리고 상기 각 색의 토너상이 전사된 전사용지(34)는 정착기(37)에 의해서 열 및 압력으로 정착처리를 받아, 복사기 본체(1)의 외부에설치된 배출 트레이(38) 상에 배출된다.

상기 전사용지(34)는 도 2에 나타낸 것과 같이 복수의 급지 카세트(39, 40, 41) 중 어느 것으로부터 소정 사이즈의 것이, 급지 롤러(42) 및 용지반송용의 롤러 쌍(43, 44, 45)으로 되는 용지반송경로(46)를 통해서 레지스트 롤(47)까지 일단 반송되어서 정지된다. 상기 급지 카세트(39, 40, 41) 중 어느 것으로부터 공급된 전사용지(34)는 소정의 타이밍으로 회전구동되는 레지스트 롤(47)에 의해서 중간전사 벨트(25) 상에 송출된다.

그리고 상기 흑색, 옐로색, 마젠타색 및 시안색의 4개의 화상형성 유닛(13K, 13Y, 13M, 13C)에서는 상술한 바와 같이 각각 흑색, 옐로색, 마젠타색, 시안색의 토너상이 소정 타이밍으로 차례로 형성하도록 되어 있다.

또한 상기 감광체 드럼(15K, 15Y, 15M, 15C)은 토너상의 전사공정이 종료된 후, 클리닝장치(18K, 18Y, 18M, 18C)에 의해서 잔류토너나 종이가루 등이 제거되고, 다음 화상형성 프로세스에 대비한다. 또한 중간전사 벨트(25)는 벨트용 클리너(48)에 의해서 잔류토너나 종이가루 등이 제거된다.

도 3 및 도 4는 상기 디지털 컬러복사기의 각 화상형성 유닛을 나타낸 것이다.

상기 흑색, 옐로색, 마젠타색 및 시안색의 4개의 화상형성 유닛(13K, 13Y, 13M, 13C)는 도 3 및 도 4에 나타낸 것과 같이, 모두 동일하게 구성되어 있고, 이들 4개의 화상형성 유닛(13K, 13Y, 13M, 13C)에서는, 상술한 바와 같이 각각 흑색, 옐로색, 마젠타색 및 시안색의 토너상이 소정 타이밍으로 차례로 형성되도록 구성되어 있다. 상기 각 색의 화상형성 유닛(13K, 13Y, 13M, 13C)은 상술한 바와 같이 감광체 드럼(15)을 구비하고 있고, 이 감광체 드럼(15)의 표면은 1차 대전용의 스콜로트론(16)에 의해서 소정 전위(예를 들면 -700V)로 균일하게 대전된다. 상기 1차 대전용의 스콜로트론(16)은 감광체 드럼(15) 측이 개구한 단면 4각형의 프레임체형상으로 형성된 방전 실드(50)와, 이 방전 실드(50) 내에 설치된 2개의 방전 와이어(51)와, 방전 실드(50)의 개구부(52)의 외측에 배설된 그리드 전극(53)으로 구성되어 있다.

상기 감광체 드럼(15)의 표면은 1차 대전용의 스콜로트론(16)에 의해서 균일하게 대전된 후, ROS(14)로부터 화상데이터에 따라서 출사되는 화상형성용의 레이저광(LB)이 주사노광되어 각 색에 대응한 정전잠상이 형성된다. 또한 도시된 실시예에서는 감광체 드럼(15) 표면의 화상노광위치의 하류측에, 당해 감광체 드럼(15)의 표면전위를 측정하는 전위센서(54)가 배설되어 있다.

상기 감광체 드럼(15) 상에 형성된 정전잠상은 각 화상형성 유닛(13K, 13Y, 13M, 13C)의 현상기(17)의 현상 롤(55)에 의해서 각각 옐로색, 마젠타색, 시안색, 흑색의 각 색의 토너로 현상되어서 가시토너상으로 되고, 이들의 가시토너상은 1차 전사 롤(26)의 대전에 의해서 중간전사 벨트(25) 상에 차례로 다중으로 전사된다. 또한 도시의 실시예에서는 감광체 드럼(15) 상에 현상된 토너상이 중간전사 벨트(25) 상에 전사되기 전에, 전사전 스콜로트론(56)에 의해서 대전을 받아, 전사효율을 향상시키도록 되어 있다.

또한 상기 감광체 드럼(15) 상에 형성된 정전잠상을 현상하는 현상기(17)는 도 5에 나타낸 것과 같이 토너와 캐리어로 되는 2성분 현상제(57)가 수용되는 현상기 하우징(58)을 구비하고 있고, 당해 현상기 하우징(58)의 감광체 드럼(15) 측의 개구부에는 현상제 담지체로서 현상 롤(55)이 배설되어 있다. 이 현상 롤(55)은 소정 속도로 회전구동되는 현상 슬리브(59)와, 당해 현상 슬리브(59)의 내부에 고정된 상태로 배치된 마그넷 롤(60)로 구성되어 있다. 또한 상기 현상기 하우징(58)의 내부에는 현상 롤(55)의 배면측에 제 1 및 제 2의 2개의 현상제 반송용 오거(61, 62)가 상하로 대향하도록 배치되어 있는 동시에, 이들 2개의 현상제 반송용 오거(61, 62) 사이에는 칸막이 판(63)이 현상 롤(55) 측을 향해서 대략 수평으로 돌출되어 있다. 또한 상기 위쪽 현상제 반송용 오거(62)의 경사지게 아래쪽에는 제 3 소직경의 현상제 반송용 오거(64)가 배설되어 있다.

상기 현상기 하우징(58)의 내부에는 도 4에 나타낸 것과 같이 토너 카트리지(65)로부터 리저브 탱크(66)를 통해서 소정의 타이밍으로 토너를 공급하도록 되어 있다. 이 토너 카트리지(65)로부터 공급된 토너는 도 5에 나타낸 것과 같이 제 1 현상제 반송용 오거(61)의 축방향의 일단부에 보내지고, 이 제 1 현상제 반송용 오거(61)의 축방향을 따라 반송되고, 현상기 하우징(58) 내의 현상제(57)와 교반되면서 마찰대전된다. 또한 상기 제 1 현상제 반송용 오거(61)의 축방향의 단부까지 반송되고, 현상기 하우징(58) 내의 현상제(57)와 교반된 토너는 제 2 현상제 반송용 오거(62)에 주고받고, 이 제 2 현상제 반송용 오거(62)의 축방향을 따라 반송되는 동안에, 또한 현상기 하우징(58) 내의 현상제(57)와 충분히 교반되면서 마찰대전되는 동시에, 이 제 2 현상제 반송용 오거(62)로부터 제 3 현상제 반송용오거(64)를 통해서, 토너와 캐리어로 되는 2성분 현상제(57)가 현상 롤(55)에 공급된다. 현상 롤(55)에 공급된 현상제(57)는 마그넷 롤(60)의 자력에 의해서 현상 슬리브(59)의 표면에 흡착된 후, 이 현상 슬리브(59)의 회전에 수반되어 화살표 방향을 따라 반송되고, 현상제 층두께 규제부재(65)에 의해서 층두께가 규제되고, 감광체 드럼(15)과 대향하는 현상위치(66)에 반송되고, 감광체 드럼(15)의 표면에 형성된 정전잠상을 현상하도록 되어 있다.

또한 상기 현상기(17)의 하류측에는 도 5에 나타낸 것과 같이 감광체 드럼(15)의 표면에 부착된 캐리어를 제거하기 위한 캐리어포획수단(67)이 설치되어 있다. 이 캐리어포획수단(67)은 감광체 드럼(15)의 표면에 근접하여 배치된 캐치 업 롤(68)을 구비하고 있다. 상기 캐치 업 롤(68)은 도시되어 있는 바와 같이, 소정 위치에 소정 극성의 자극이 착자(着磁)된 마그넷 롤(69)과, 이 마그넷 롤(69)의 외주(外周)에 화살표 방향을 따라 회전 가능하게 배치된 캐치 업 슬리브(70)로 구성되어 있다. 그리고 상기 캐치 업 롤(68)은 감광체 드럼(15)의 포획위치(71)에서, 당해 감광체 드럼(15)의 표면에 부착된 캐리어를 마그넷 롤(69)의 자력에 의해서 캐치 업 슬리브(70) 상에 부착시키고, 이 캐치 업 슬리브(70)에 의해서 제거회수된 캐리어는 지지부재(72)에 부착된 블레이드(73)로 긁어내도록 되어 있다.

토너상의 전사공정이 종료된 후의 감광체 드럼(16)의 표면은 도 3 및 도 4에 나타낸 것과 같이, 클리닝전 스콜로트론(74)에 의해서 제전(除電)된 후, 클리닝장치(18)에 의해서 잔류토너나 종이가루 등이 제거되는 동시에, 이레이즈 램프(75)에 의해서 노광을 받아서 완전히 제전되고, 다음 화상형성 프로세스에 대비한다. 상기 클리닝장치(18)는 클리닝 블레이드(76)와 클리닝 브러시(77)와 필름 시일(78)을 구비하고 있고, 이들의 클리닝 블레이드(76) 및 클리닝 브러시(77)에 의해서 감광체 드럼(15) 상의 잔류토너나 종이가루 등을 제거하도록 되어 있다.

또한 토너상의 전사공정이 종료된 후의 중간전사 벨트(25)의 표면은, 도 2에 나타낸 것과 같이 클리닝장치(48)에 의해서 잔류토너나 종이가루 등이 제거되고, 다음 화상형성 프로세스에 대비한다. 상기 클리닝장치(48)는 클리닝 브러시 및 클리닝 블레이드를 구비하고 있고, 이들의 클리닝 브러시 및 클리닝 블레이드에 의해서, 중간전사 벨트(25) 상의 잔류토너나 종이가루 등을 제거하도록 되어 있다.

그런데 본 실시예에서는 상기 상담지체의 대전전위 및 현상 바이어스전압의 상승시 또는 하강시에, 당해 상담지체의 대전전위 또는 현상 바이어스전압 중 어느 한 쪽을 다른 쪽의 상승 또는 하강을 사이에 두고, 상담지체의 비대전부의 전위와 현상 바이어스전압과의 전위차가 제 1 소정치를 넘지 않고, 또한 상담지체의 대전부의 전위와 현상 바이어스전압과의 전위차가 제 2 소정치를 넘지 않도록, 목표로 하는 값까지 복수단계로 제어하도록 구성되어 있다.

또한 본 실시예에서는 상기 상담지체의 비대전부의 전위를 V0(V), 목표로 하는 값까지 복수단계로 제어되는 상기 현상 바이어스전압의 중간치를 VDN(V)(n=1 이상), 상기 상담지체의 대전부의 전위를 VH(V)로 했을 때,

VH-VDn<450(V)

VDn-V0<450(V)

인 관계를 만족하도록 현상 바이어스전압을 목표로 하는 값까지 복수단계로 제어하도록 구성되어 있다.

또한 본 실시예에서는 목표로 하는 값까지 복수단계로 제어되는 상기 상담지체의 대전전위의 중간치를 VHn(V)(n=1 이상), 상기 현상 바이어스전압을 VD(V), 상기 현상 바이어스전압을 OFF했을 때의 전위를 VD0(V)로 했을 때,

VD-VHn<450(V)

VHn-VD0<450(V)

인 관계를 만족하도록 상담지체의 대전전위를 목표로 하는 값까지 복수단계로 제어하도록 구성되어 있다.

도 4는 본 실시예에 의한 디지털 컬러복사기의 화상형성 유닛과 함께 전원회로의 구성도 나타낸 것이다.

도 4에 있어서 80은 1차 대전용의 스콜로트론(16)의 방전 와이어(51)에 직류전압을 인가하는 직류고압전원을, 81은 1차 대전용의 스콜로트론(16)의 그리드 전극(52)에 가변으로 한 직류전압을 인가하는 직류고압전원을, 82는 현상 롤(55)의 현상 슬리브(59)에 가변으로 한 직류 바이어스전압을 인가하는 직류고압전원을, 83은 이 직류 바이어스전압에 ON/OFF 가능하게 중첩되는 교류 바이어스전압을 인가하는 교류고압전원을, 84는 캐치 업 롤(68)의 캐치 업 슬리브에 교류전압을 인가하는 교류고압전원을, 85는 상기 직류고압전원(80), 직류고압전원(81), 직류고압전원(82), 교류고압전원(83)의 출력타이밍 및 출력치를 제어하는 제어회로를 각각 나타낸 것이다.

그리고 본 실시예에서는 제어회로(85)에 의해서 감광체 드럼(15)의 대전전위 및 현상 바이어스전압의 상승시 및 하강시에, 당해 감광체 드럼(15)의 대전전위 또는 현상 바이어스전압 중 어느 한 쪽을 다른 쪽의 상승 또는 하강을 사이에 두고, 감광체 드럼(15)의 비대전부의 전위와 현상 바이어스전압과의 전위차가 제 1 소정치를 넘지 않고, 또한 감광체 드럼(15)의 대전부의 전위와 현상 바이어스전압의 전위차가 제 2 소정치를 넘지 않도록, 목표로 하는 값까지 복수단계로 제어하도록 되어 있다.

이상의 구성에 있어서 본 실시예에 의한 화상형성장치에 있어서의 전위제어장치를 적용한 텐덤형 디지털 컬러복사기로는, 다음과 같이 하여 화상형성 개시시나 종료시에 상담지체의 표면에 토너나 캐리어가 부착되는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 또한 화상형성속도가 빠른 화상형성장치에도 적용하는 것이 가능하게 되어 있다.

즉 본 실시예에 의한 디지털 컬러복사기에 있어서 풀 컬러나 단색 화상의 형성을 개시하는 경우에는, 도 4에 나타낸 것과 같이 화상형성동작의 개시에 수반되어, 감광체 드럼(15)의 회전구동이 개시되는 동시에, 각 화상형성 유닛(13Y, 13M, 13C, 13K)의 1차 대전용 스콜로트론(16)에 직류고압전원(80) 및 직류고압전원(81)에 의해서 직류전압이 인가되고, 감광체 드럼(15)의 표면은 도 1에 나타낸 것과 같이 소정 전위(예를 들면 -700V)로 균일하게 대전된다.

그리고 상기 감광체 드럼(15)의 대전영역의 선단이 당해 감광체 드럼(15)의 회전에 수반되어, 현상 롤(55)과 대향하는 현상영역으로 이동하면, 현상기(17)의 현상 슬리브(59)에는 도 1에 나타낸 것과 같이 제어회로(85)에 의해서 감광체 드럼(15)의 대전영역의 상승보다도 빠른 타이밍으로 소정의 현상 바이어스전압보다도 낮은 현상 바이어스전압의 중간치(Vdc)(예를 들면 Vdc= -360V)로 인가된다. 이 현상 바이어스전압의 중간치(Vdc)는 감광체 드럼(15)의 비대전부의 전위(대략 0V)와 당해 현상 바이어스전압(Vdc)의 전위차가 제 1 소정치를 넘지 않고, 또한 감광체 드럼(15)의 대전부의 전위(-700V)와 현상 바이어스전압(Vdc)의 전위차 -340V가 제 2 소정치를 넘지 않도록 설정된다. 본 실시예에서는 당해 현상 바이어스전압의 중간치(Vdc)는 상술한 바와 같이, 예를 들면 -360V로 설정되어 있다.

또한 본 실시예에서는 현상기(17)의 하우징(58)이 감광체 드럼(15)으로부터 이간하지 않는 비 리트랙트방식을 채용하고 있다. 또한 상기 현상기(17)를 구동하는 모터는 실제로 화상을 형성할 때까지는 정지된 상태로 되어 있고, 따라서 도 1에 나타낸 상태에 있어서 현상 롤(55)은 정지된 상태로 되어 있다. 또한 상기 현상기(17)의 현상 슬리브(59)에는 상술한 바와 같이 비화상형성상태에 있어서, 소정의 직류성분의 현상 바이어스전압만이 인가되어 있고, 교류성분의 현상 바이어스전압은 OFF된 상태로 되어 있다.

그 후 상기 제어회로(85)는 현상 바이어스전압의 중간치(Vdc)의 영역이 감광체 드럼(15)의 대전영역의 상승부를 사이에 두고, 당해 현상 바이어스전압의 중간치(Vdc)의 영역이, 감광체 드럼(15)의 대전영역을 통과한 소정의 타이밍으로 직류고압전원(82)을 제어함으로써, 현상기(17)의 현상 슬리브(59)에 소정의 현상 바이어스전압(예를 들면 Vdc2= -550V)을 인가하도록 되어 있다.

그런데 상기 현상 바이어스전압이, 중간치(Vdc1)로부터 목표로 하는 소정 현상 바이어스전압(Vdc2)으로 바꿔질 때까지의 시간은 현상 바이어스전압의 중간치(Vdc1)가 감광체 드럼(15)의 대전영역을 확실하게 통과한 후라면 좋고, 이 기간T는 예를 들면 100ms로 설정된다. 그 결과 본 실시예에서는 감광체 드럼(15)의 대전전위의 상승보다도, 약 50ms만큼 빨리 현상 바이어스전압이 중간치(Vdc1)로 상승하고, 감광체 드럼(15)의 대전전위의 상승에서 약50ms 지연해서 현상 바이어스전압이 목표로 하는 소정 값으로 상승하게 된다. 또한 상기 시간T는 100ms보다도 짧거나 길어도 되는 것은 물론이다.

본 발명의 실시예에 있어서 중요한 점은 현상 바이어스전압이 감광체 드럼(15)의 대전전위의 상승을 사이에 두고, 중간치(Vdc1)로부터 목표로 하는 소정의 현상 바이어스전압(Vdc2)으로 전환되는 것이다.

또한 본 실시예에 의한 디지털 컬러복사기에 있어서, 풀 컬러나 단색의 화상형성인 하나의 작업이 종료되는 경우에는, 도 4에 나타낸 것과 같이 화상형성동작의 종료에 수반되어 각 화상형성 유닛(13Y, 13M, 13C, 13K)의 1차 대전용의 스콜로트론(16)에 직류고압전원(80) 및 직류고압전원(81)에 의해서 인가되어 있는 직류전압 및 직류전압이 OFF되고, 감광체 드럼(15)의 표면은 도 1(b)에 나타낸 것과 같이 최종적으로 대전이 정지(0V) 된다.

그리고 상기 감광체 드럼(15)의 대전영역의 후단이 당해 감광체 드럼(15)의 회전에 수반되어, 현상 롤(55)과 대향하는 현상영역으로 이동하면, 1차 대전용의 스콜로트론(16)에는 도 1(b)에 나타낸 것과 같이, 제어회로(85)에 의해서 현상 바이어스전압의 하강보다도 빠른 타이밍으로, 소정의 대전전위보다도 낮은 감광체 드럼(15)의 대전전위의 중간치(Vh1)(예를 들면 Vh1=-300V)로 전환된다. 이 감광체 드럼(15)의 대전전위의 중간치(Vh1)는 감광체 드럼(15)의 비대전부의 전위(대략0V)와 당해 현상 바이어스전압(Vdc2)(Vdc2=-550V)의 전위차가 제 1 소정치를 넘지 않고, 또한 감광체 드럼(15)의 대전부의 전위(-300V)와 현상 바이어스전압(Vdc2)의 전위차 -250V가 제 2 소정치를 넘지 않도록 설정된다. 본 실시예에서는 당해 감광체 드럼(15)의 대전전위의 중간치(Vh1)는 상술한 바와 같이 예를 들면 -300V로 설정되어 있다.

또한 본 실시예에서는 감광체 드럼(15)의 대전이 정지하고, 현상 바이어스전압의 인가가 OFF될 때까지, 감광체 드럼(15)은 회전된 상태에 있으나, 현상 롤(55)은 정지되어 있고, 현상 바이어스전압의 교류성분의 인가도 OFF된 상태로 되어 있다.

그 후 상기 제어회로(85)는 감광체 드럼(15)의 대전전위의 중간치(Vh1)의 영역이 현상 바이어스전압(Vdc2)의 하강부를 사이에 두고, 당해 감광체 드럼(15)의 대전전위의 중간치(Vh1)의 영역이 현상 바이어스전압(Vdc2)의 영역을 통과한 소정의 타이밍으로 직류고압전원(81)을 제어함으로써, 1차 대전용의 스콜로트론(16)의 그리드 전극(82)에 인가되어 있는 전압을 OFF하도록(0V) 되어 있다.

또한 상기 감광체 드럼(15)의 대전전위가 중간치(Vh1)에서 0V로 전환될 때까지의 시간은, 감광체 드럼(15)의 대전전위가 중간치(Vh1)가 현상 바이어스전압 Vdc3의 영역을 확실하게 통과한 후라면 좋고, 이 시간T는 대전개시시와 똑같이, 예를 들면 100ms로 설정된다. 또한 상기 시간T는 100ms보다도 짧거나 길어도 되는 것은 물론이다.

본 발명의 실시예에 있어서 중요한 점은 감광체 드럼(15)의 대전전위가 현상 바이어스전압(Vdc3)의 하강을 사이에 두고, 중간치(Vh1)에서 0V로 전환되는 것이다.

이와 같이 상기 실시예에서는 현상 바이어스전압이 감광체 드럼(15)의 대전전위의 상승을 사이에 두고, 중간치(Vdc1)에서 목표로 하는 소정의 현상 바이어스전압(Vdc2)으로 전환되도록 구성되어 있다. 또한 상기 현상 바이어스전압의 중간치(Vdc1)는 감광체 드럼(15)의 비대전부의 전위(대략 0V)와 당해 현상 바이어스전압(Vdc)의 전위차가, 현상 롤(55) 상의 토너 및 캐리어를 감광체 드럼(15) 표면에 부착시키는 전위차인 제 1 소정치를 넘지 않고, 또한 감광체 드럼(15)의 대전부의 전위(-700V)와 현상 바이어스전압(Vdc)의 전위차 -340V가, 현상 롤(55)상의 캐리어를 감광체 드럼(15) 표면에 부착시키게 되는 제 2 소정치를 넘지 않도록 설정되어 있다. 그 때문에 본 실시예에서는 감광체 드럼(15)의 대전전위의 상승시에, 당해 감광체 드럼(15)의 표면에 토너 및 캐리어가 부착되는 것을 확실하게 방지할 수 있도록 되어 있다. 또한 본 실시예에서는 현상 바이어스전압을 감광체 드럼(15)의 대전전위의 상승을 사이에 두고, 중간치(Vdc1)에서 목표로 하는 소정의 현상 바이어스전압(Vdc2)으로 전환하면 되므로, 현상 바이어스전압과 감광체 드럼(15)의 대전전위의 쌍방을 다단계로 서서히 변화시킬 필요가 없기 때문에, 프로세스속도가 빠른 고속의 복사기나 프린터에도 적용하는 것이 가능하게 되어 있다.

실험예

다음에 본 발명자들은 도 1a에 나타낸 것과 같이 현상 바이어스전압을 감광체 드럼(15)의 대전전위의 상승을 사이에 두고, 중간치(Vdc1)에서 목표로 하는 소정의 현상 바이어스전압(Vdc2)으로 전환할 때에, 현상 바이어스전압의 중간치(Vdc1)을 어느 정도의 전압으로 변화시키면, 감광체 드럼(15)의 표면에의 토너 및 캐리어의 부착을 확실하게 방지할 수 있는지를 확인하는 실험을 행하였다.

실험조건은 상술한 실시예 1과 동일한 조건이다.

도 6은 상기 실험의 결과를 나타낸 것이며, 감광체 드럼(15)의 비대전부의 전위(대략 0V)와 당해 현상 바이어스전압(Vdc)의 전위차(Vimg)가 450V 이하이고, 또한 감광체 드럼(15)의 대전부의 전위(-700V)와 현상 바이어스전압(Vdc)의 전위차(Vcln)가 역시 450V 이하이면 감광체 드럼(15)의 표면에의 토너 및 캐리어의 부착을 확실하게 방지할 수 있는 것을 알 수 있다.

또한 도 10은 양방의 전위를 제어하는 것이지만, 그것에 있어서도 보다 양호한 상태를 만들어 낼 수 있다. 예를 들면 도 10a와 같이 Vh2 및 도 10b의 Vdc2를 단계적으로 전환할 수도 있다.

비교실험예

또한 본 발명자들은 도 9a 또는 c에 나타낸 것과 같이, 현상 바이어스전압과 감광 드럼(15)의 대전전위의 상승을 서로 시간적으로 엇갈리게 한 경우에, 감광체 드럼(15) 표면에의 토너의 부착 폭이 어떻게 변화하는지를 확인하는 실험을 하였다.

도 7은 상기 실험의 결과를 나타낸 것이며, 현상 바이어스전압과 감광체 드럼(15)의 대전전위를 중간치를 취하지 않고, 즉시 소정의 전압이나 전위까지 상승시킨 경우에는, 현상 바이어스전압과 감광체 드럼(15)의 대전전위의 상승이 서로 일치되어 있는 극히 짧은 타이밍을 제외하고, 감광체 드럼(15)의 표면에 부착되는 토너의 폭은, 큰 구배(句配)로 직선적으로 증가하고 있는 것을 알 수 있다. 그런데 현상 바이어스전압과 감광체 드럼(15)의 대전전위의 상승이 서로 일치되도록 양자의 인가 타이밍을 제어하는 것은(특히 고속기에서는) 곤란하여, 감광체 드럼(15) 표면에의 토너부착을 확실하게 방지할 수 없는 것을 알 수 있다.

실시예 2

도 8은 본 발명의 실시예 2를 나타낸 것이며, 상기 실시예 1과 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙여서 설명하면, 상기 실시예 1에서는 화상형성 개시시에 현상 바이어스전압을 복수단계로 제어하고, 화상형성 종료시에 상담지체의 대전전위를 복수단계로 제어하고 있는 것에 대하여, 본 실시예 2에서는 화상형성 개시시에, 감광체 드럼의 대전전위를 복수단계로 제어하고, 화상형성종료시에 현상 바이어스전압을 복수단계로 제어하도록 구성되어 있다.

즉 본 실시예 2에서는 디지털 컬러복사기에 있어서, 풀 컬러나 단색의 화상 형성을 개시하는 경우에는, 도 4에 나타낸 것과 같이 화상형성동작의 개시에 수반되어, 감광체 드럼(15)의 회전구동이 개시되는 동시에, 각 화상형성 유닛(13Y, 13M, 13C, 13K)의 1차 대전용의 스콜로트론(16)에 교류고압전원(80) 및 직류고압전원(81)에 의해서 교류전압 및 직류전압이 인가되고, 감광체 드럼(15)의 표면은 도8에 나타낸 것과 같이 중간전위(Vh1)(예를 들면 -300V)를 통해서 소정의 전위(예를 들면 -700V)로 균일하게 대전된다.

그리고 상기 감광체 드럼(15)의 중간전위(Vh1)의 대전영역선단이, 당해 감광체 드럼(15)의 회전에 수반되어, 현상 롤(55)과 대향하는 현상영역으로 이동하면, 현상기(17)의 현상 슬리브(59)에는 도 8에 나타낸 것과 같이 제어회로(85)에 의해서 감광체 드럼(15)의 대전영역의 상승보다도 느린 타이밍으로 소정의 현상 바이어스전압Vdc(예를 들면 Vdc=-550V)가 인가된다. 이 감광체 드럼(15)의 중간전위(Vh1)는 감광체 드럼(15)의 중간전위(Vh1)와 당해 현상 바이어스전압과의 전위차가 제 1 소정치를 넘지 않고, 또한 현상 바이어스전압(Vdc)과 감광체 드럼(15)의 중간전위(Vh1)의 전위차 -250V가 제 2 소정치를 넘지 않도록 설정된다. 본 실시예에서는 당해 감광체 드럼(15)의 중간전위(Vh1)는 상술한 바와 같이 예를 들면 -300V로 설정되어 있다.

그 후 상기 제어회로(85)는 감광체 드럼(15)의 중간전위(Vh1)의 영역이 현상 바이어스전압의 상승부를 끼고, 당해 감광체 드럼(15)의 중간전위(Vh1)의 영역이 현상 바이어스전압의 상승부를 통과한 소정의 타이밍으로 직류고압전원(81)을 제어함으로써, 1차 대전용의 스콜로트론(16)에 소정의 전압(예를 들면 Vh1= -700V)을 인가하도록 되어 있다.

또한 본 실시예에 의한 디지털 컬러복사기에 있어서, 풀 컬러나 단색의 화상형성인 하나의 작업이 종료되는 경우에는, 도 4에 나타낸 것과 같이 화상형성동작의 종료에 수반되어, 각 화상형성 유닛(13Y, 13M, 13C, 13K)의 1차 대전용의 스콜로트론(16)에 직류고압전원(80) 및 직류고압전원(81)에 의해서 인가되고 있는 직류전압 및 직류전압이 OFF되고, 감광체 드럼(15)의 표면은 도 8(b)에 나타낸 것과 같이 최종적으로 대전이 정지(0V)된다.

그리고 상기 감광체 드럼(15)의 대전영역의 후단이 당해 감광체 드럼(15)의 회전에 수반되어, 현상 롤(55)과 대향하는 현상영역으로 이동하면, 현상 롤(55)에는 도 8(b)에 나타낸 것과 같이, 제어회로(85)에 의해서 감광체 드럼(15)의 대전영역의 하강보다도 빠른 타이밍으로, 소정의 현상 바이어스전압(Vdc2)보다도 낮은 현상 바이어스전압의 중간치(Vdc1)(예를 들면 Vdc1=-360V)로 전환된다. 이 현상 바이어스전압의 중간치(Vdc1)는 당해 현상 바이어스전압의 중간치(Vdc1)(-360V)와, 감광체 드럼(15)의 비대전부의 전위(약0V)의 전위차가 제 1 소정치를 넘지 않고, 또한 감광체 드럼(15)의 대전부의 전위(-700V)와, 현상 바이어스전압의 중간치(Vdc1)의 전위차 -340V가 제 2 소정치를 넘지 않도록 설정된다. 본 실시예에서는 당해 현상 바이어스전압의 중간치(Vdc1)는 상술한 바와 같이, 예를 들면 -360V로 설정되어 있다.

그 후 상기 제어회로(85)는 현상 바이어스전압의 중간치(Vdc1)의 영역이 감광체 드럼(15)의 하강부를 사이에 두고, 당해 현상 바이어스전압의 중간치(Vdc1)의 영역이, 감광체 드럼(15)의 하강부(0V)의 영역을 통과한 소정의 타이밍으로 직류고압전원(82)을 제어함으로써, 현상 롤(55)에 인가되어 있는 전압을 OFF하도록(0V) 되어 있다.

이와 같이 상기 실시예 2에 있어서도, 감광체 드럼(15)의 표면에 토너 및 캐리어가 부착되는 것을 확실하게 방지할 수 있는 동시에, 프로세스속도가 빠른 고속의 복사기나 프린터에도 적용하는 것이 가능하도록 되어 있다.

또한 상기 실시예에서는 현상 바이어스전압 또는 감광체 드럼(15)의 대전전압을 2단계, 즉 하나의 중간치를 취하여 목표로 하는 값까지 제어하도록 구성한 경우에 대하여 설명하였으나, 현상 바이어스전압 또는 감광체 드럼(15)의 대전전압을 3단계 이상, 즉 2개 이상의 중간치를 취하여 목표로 하는 값까지 제어하도록 구성하여도 물론 좋다.

이상 언급한 바와 같이 적어도 한쪽 전위를 제어하는 본 발명에 의하면, 화상형성 개시시나 종료시에, 상담지체의 표면에 토너나 캐리어가 부착되는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 또한 화상형성 속도가 빠른 화상형성장치에도, 적용 가능한 화상형성장치에 있어서의 전위제어장치를 제공할 수 있다.

Claims (4)

1. 상담지체(像擔持體)를 대전수단에 의해서 대전한 후, 상기 상담지체의 표면에 화상노광을 실시하여 정전잠상(靜電潛像)을 형성하고, 상기 정전잠상을 현상수단의 현상제 담지체에 현상 바이어스전압을 인가함으로써 현상하여 화상을 형성하는 화상형성장치에 있어서, 상기 상담지체의 대전전위 및 현상 바이어스전압의 상승시 또는 하강시에 상기 상담지체의 대전전위 또는 현상 바이어스전압 중 적어도 어느 한쪽을, 다른 쪽의 상승 또는 하강을 사이에 두고, 상담지체의 비대전부의 전위와 현상 바이어스전압과의 전위차가 제 1 소정치를 넘지 않고, 또한 상담지체의 대전부의 전위와 현상 바이어스전압의 전압차가 제 2 소정치를 넘지 않도록, 목표로 하는 값까지 복수단계로 제어하는 제어회로를 갖는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 있어서의 전위제어장치.
2. 상담지체를 대전수단에 의해서 대전한 후, 상기 상담지체의 표면에 화상노광을 실시하여 정전잠상을 형성하고, 상기 정전잠상을 현상수단의 현상제 담지체에 현상 바이어스전압을 인가함으로써 현상하여 화상을 형성하는 화상형성장치에 있어서, 상기 상담지체의 대전전위 및 현상 바이어스전압의 상승시 또는 하강시에 상기 상담지체의 대전전위 또는 현상 바이어스전압 중 어느 한쪽을, 다른 쪽의 상승 또는 하강을 사이에 두고, 상담지체의 비대전부의 전위와 현상 바이어스전압과의 전위차가 제 1 소정치를 넘지 않고, 또한 상담지체의 대전부의 전위와 현상 바이어스전압과의 전위차가 제 2 소정치를 넘지 않도록, 목표로 하는 값까지 복수단계로 제어하는 제어회로를 갖는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 있어서의 전위제어장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 상담지체의 비대전부의 전위를 V0(V), 목표로 하는 값까지 복수단계로 제어되는 상기 현상 바이어스전압의 중간치를 VDn(V)(n=1 이상), 상기 상담지체의 대전부의 전위를 VH(V)로 했을 때,

   VH-VDn<450(V)

   VDn-V0<450(V)

   인 관계를 만족하도록 현상 바이어스전압을 목표로 하는 값까지 복수단계로 제어하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 있어서의 전위제어장치.
4. 제 1항에 있어서,

   목표로 하는 값까지 복수단계로 제어되는 상기 상담지체의 대전전위의 중간치를 VHn(V)(n=1 이상), 상기 현상 바이어스전압을 VD(V), 상기 현상 바이어스전압을 OFF했을 때의 전위를 VD0(V)로 했을 때,

   VD-VHn<450(V)

   VHn-VD0<450(V)

   인 관계를 만족하도록 상담지체의 대전전위를 목표로 하는 값까지 복수단계로 제어하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치에 있어서의 전위제어장치.