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KR100555734B1 - 화상형성장치 - Google Patents

화상형성장치 Download PDF

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KR100555734B1
KR100555734B1 KR1020040010358A KR20040010358A KR100555734B1 KR 100555734 B1 KR100555734 B1 KR 100555734B1 KR 1020040010358 A KR1020040010358 A KR 1020040010358A KR 20040010358 A KR20040010358 A KR 20040010358A KR 100555734 B1 KR100555734 B1 KR 100555734B1
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KR
South Korea
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transfer belt
transfer
voltage
roller
photosensitive drums
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신중광
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삼성전자주식회사
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Abstract

개시된 본 발명에 의한 화상형성장치는, 대전 가능한 복수의 감광드럼을 포함하는 화상형성유닛; 드라이브롤러와 스티어링롤러에 의해 폐곡선 형태로 지지되어 무한궤도를 따라 회전 주행하며, 상기 복수의 감광드럼과 외접하는 전사벨트; 상기 각 감광드럼에 형성된 토너 화상이 정전기력에 의해 상기 전사벨트로 전사되도록 상기 전사벨트에 소정의 전사전압을 인가하는 전사전압인가유닛; 및 상기 전사전압 인가에 따라 상기 감광드럼으로부터 전사벨트로 이동하는 전하가 전사벨트에 누적되지 않도록 제거하는 잔류전하제거유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 인쇄시 감광드럼으로부터 전사벨트로 이동되는 전하가 잔류전하제거부재에 의해 제거되기 때문에, 전사벨트에 전하가 누적되지 않는다. 따라서, 전사벨트에 전하가 누적됨으로써 발생되는 전사전압 다운으로 인한 전사 효율 저하 문제를 개선할 수 있다.
프린터, 전사, 벨트, 리플레쉬, 바이어스, 방전, 전하, 제거

Description

화상형성장치{IMAGE FORMING APPARATUS}
도 1은 일반적인 전자사진방식 화상형상장치를 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 전자사진방식 화상형성장치를 개략적으로 나타낸 도면, 그리고,
도 3a 및 3b는 종래 화상형성장치와 본 발명 화상형성장치에서의 전사벨트의 표면 전위를 비교하여 나타낸 그래프이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10;감광드럼 20;노광유닛
30;현상유닛 40;전사벨트
41;드라이브롤러 42;스티어링롤러
50;전사전압인가유닛 51;전압인가롤러
52;전압인가부 60;전사롤러
70;잔류전하제거부재
본 발명은 복사기, 프린터, 팩시밀리 등의 화상형성장치에 관한 것이며, 보 다 구체적으로는 전자사진방식 화상형성장치에 관한 것이다.
전자사진방식 화상형성장치는 일정 전위로 대전된 감광매체에 레이저 빔이 주사되는 것에 의해 정전잠상이 형성되고, 이 정전잠상이 소정 색상의 토너로 현상된 후, 각 색상의 토너화상이 중첩되도록 전사벨트에 전사되어 완전한 컬러 화상으로 된다. 그리고, 급지카세트에 수납된 인쇄용지는 픽업롤러에 의해 전사벨트에 접촉하여 회전하는 전사롤러 측으로 공급되어 컬러 화상을 전사 받는다. 인쇄용지에 전사된 화상은 정착부에서 인쇄용지에 정착되며, 화상이 정착된 인쇄용지는 외부로 배출된다.
상기한 바와 같은 전자사진방식 화상형성장치의 전형적인 한 예가 도 1에 개략적으로 도시되어 있다.
도 1를 참조하면, 전자사진방식 화상형성장치는 대전 가능한 복수의 감광드럼(10)과 상기 각 감광드럼(10)에 레이저 빔을 주사하여 소정의 정전잠상을 형성하는 노광유닛(20)과 상기 정전잠상을 토너로 현상하는 복수의 현상유닛(30)을 포함하는 화상형성유닛, 드라이브롤러(41)와 스티어링롤러(42)에 의해 폐곡선 형태로 지지되어 무한궤도를 따라 주행하며 상기 감광드럼(10)과 외접하는 전사벨트(40), 상기 각 감광드럼(10)의 토너화상이 상기 전사벨트(40)로 전사되도록 상기 전사벨트(40)에 전사전압을 인가하는 전사전압인가유닛(50), 그리고, 상기 전사벨트(40)에 전사된 화상을 급지카세트(도시되지 않음)로부터 이송 공급되는 인쇄용지(P)에 최종 전사하기 위하여 전사벨트(40)를 사이에 두고 상기 드라이브롤러(41)와 대응되게 설치된 전사롤러(60)를 구비한다.
상기 전사전압인가유닛(50)은 복수의 전압인가롤러(51) 및 전압인가부(52)를 구비한다. 상기 복수의 전압인가롤러(51)는 상기 전사벨트(40)의 안쪽에서 전사벨트(40)와 접하도록 설치됨과 아울러 상기 복수의 감광드럼(10)과 대응하도록 배치되며, 이 전압인가롤러(51)에는 상기 전압인가부(52)로부터 토너 극성과 반대 극성의 전사전압이 인가된다.
따라서, 상기 각 감광드럼(10)에 형성된 토너화상은 전사전압인가유닛(50)에 의해 각각의 감광드럼(10)과 전사벨트(40) 사이에 작용하는 정전기력에 의해 전사벨트(40)로 전사된다. 이와 같이 전사되는 토너화상이 전사벨트(40)에 순차적으로 중첩됨으로써 전사벨트(40)에는 완전한 컬러 화상이 형성되며, 이 전사벨트(40)에 형성된 컬러 화상은 드라이브롤러(41)와 전사롤러(60) 사이에 작용하는 기계적 힘과 전사벨트(40)와 전사롤러(60) 사이에 작용하는 정전기력에 의해 인쇄용지(P)로 전사된다.
여기서, 복수의 감광드럼(10)으로부터 전사벨트(40)로의 화상 전사시 인가되는 전사전압은, 플러스(+) 토너를 사용하는 경우 -1KV 정도이며, 이 때, 전사벨트(40)의 전위는 0KV 이다. 이와 같은 전위차에 의해 감광드럼(10)상의 토너 화상이 전사벨트(40)로 전사되는 것이다.
그러나, 상기한 바와 같은 일반적인 전자사진방식 화상형성장치는, 감광드럼(10)으로부터 전사벨트(40)로의 화상 전사를 위한 전사전압 인가시 감광드럼(10)의 전하(+토너의 경우 +전하, -토너의 경우는 -전하)가 전계에 의해 전사벨트(40)로 이동되어 전사벨트(40)에 쌓이게 된다. 이러한 전사벨트(40)의 전하 누적 은 인쇄가 진행되는 동안 계속되는데, 이에 의해 전사벨트(40)의 표면 전위가 도 3a에 도시된 바와 같이 시간에 지남에 따라 변하게 된다. 따라서, 연속 프린팅시 전사전압이 다운되는 결과가 초래됨으로써 전사 효율의 저하로 인한 화상 농도 저하 문제가 발생되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 전사벨트에 전하가 누적되지 않도록 함으로써 전사벨트의 전하 누적으로 인한 전사 효율 저하 문제를 개선할 수 있는 전자사진방식 화상형성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전자사진방식 화상형성장치는, 대전 가능한 복수의 감광드럼을 포함하는 화상형성유닛; 드라이브롤러와 스티어링롤러에 의해 폐곡선 형태로 지지되어 무한궤도를 따라 회전 주행하며, 상기 복수의 감광드럼과 외접하는 전사벨트; 상기 각 감광드럼에 형성된 토너 화상이 정전기력에 의해 상기 전사벨트로 전사되도록 상기 전사벨트에 소정의 전사전압을 인가하는 전사전압인가유닛; 및 상기 전사전압 인가에 따라 상기 감광드럼으로부터 전사벨트로 이동하는 전하가 전사벨트에 누적되지 않도록 제거하는 잔류전하제거유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 잔류전하제거유닛은, 상기 전사벨트의 스티어링롤러를 백업 롤러로 하여 전사벨트와 외접하도록 설치되며, 상기 전사벨트의 전하와 반대 극성의 전압으로 전사벨트에 잔류하는 전하를 방전시키는 잔류전하제거부재를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 전사전압인가유닛은, 상기 전사벨트의 안쪽에서 상기 복수의 감광드럼과 대응하도록 배치되는 복수의 전압인가롤러; 및 상기 전압인가롤러에 전사전압을 인가하는 전압인가부;를 포함하며, 또한, 상기 잔류전하제거부재는 상기 전압인가부로부터 전압을 인가 받는다. 이 때, 잔류전하제거부재에 인가되는 전압은 상기 전압인가롤러에 인가되는 전압과 크기 및 타이밍을 동일하게 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 의한 화상형성장치는 상기 잔류전하제거부재로의 효율적인 전압 인가를 위하여 상기 스티어링롤러를 그라운드 연결하는 것이 바람직하다.
상기 잔류전하제거부재는 상기 전사벨트에 의해 피동 회전하는 롤러형, 또는 전사벨트에 미끄럼 접촉하는 브러쉬 형태로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 잔류전하제거부재는 금속으로 형성되는 것이 바람직하나 도전성의 비금속으로도 형성될 수 있다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시예에 의하면, 전자사진방식 화상형성장치는, 대전 가능한 복수의 감광드럼; 상기 각 감광드럼에 레이저 빔을 주사하여 소정의 정전잠상을 형성하는 노광유닛; 상기 각 감광드럼의 정전잠상을 색상별 토너로 각각 현상하는 복수의 현상유닛; 드라이브롤러와 스티어링롤러에 의해 폐곡선 형태로 지지되어 무한궤도를 따라 회전 주행하며, 상기 복수의 감광드럼과 외접하는 전사벨트; 상기 전사벨트의 안쪽에서 전사벨트에 접하도록 설치되며, 상기 복수의 감광드럼과 대응되게 배치된 복수의 전압인가롤러; 상기 감광드럼에 형성된 토너 화상이 정전기력에 의해 상기 전사벨트로 전사되도록 하기 위하여 상기 복수의 전압인 가롤러에 전사전압을 인가하는 전압인가부; 상기 전사벨트를 사이에 두고 상기 드라이브롤러와 대응되게 설치되어 상기 전사벨트에 전사된 화상을 인쇄용지로 최종 전사하는 전사롤러; 상기 전사벨트의 스티어링롤러를 백업 롤러로 하여 상기 전사벨트와 외접하도록 설치되며, 상기 전압인가부로부터 상기 전사벨트의 전하와 반대 극성의 전압을 인가받아 전사벨트에 잔류하는 전하를 방전시켜 전사벨트에 전하가 누적되지 않도록 하는 잔류전하제거부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 의하면, 인쇄시 감광드럼으로부터 전사벨트로 이동되는 전하가 잔류전하제거부재에 의해 방전되어 제거되기 때문에, 전사벨트에 전하가 누적되지 않는다. 따라서, 전사벨트에 전하가 누적됨으로써 발생되는 전사전압 다운으로 인한 전사 효율 저하를 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명한다.
첨부한 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 전자사진방식 화상형성장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 참고로 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 종래와 동일한 구성 및 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 인용한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 전자사진방식 화상형성장치는, 복수의 감광드럼(10)를 포함하며 소정의 색상별 화상을 형성하는 화상형성유닛, 상기 화상형성유닛에 의해 형성된 화상을 전사 받는 전사벨트(40), 상기 화상형성유닛의 화상이 정전기력에 의해 상기 전사벨트(40)로 전사되도록 전사벨트(40)에 소정의 전사전압을 인가하는 전사전압인가유닛(50), 상기 전사벨트(40)에 전사된 화상을 급지카세트(도시되지 않음)로부터 이송 공급되는 인쇄용지(P)에 최종 전사시키기 위한 전사롤러(60), 그리고, 상기 전사전압 인가에 따라 상기 감광드럼(10)으로부터 상기 전사벨트(40)로 이동하는 전하가 전사벨트(40)에 누적되지 않도록 제거하는 잔류전하제거부재(70)를 구비한다.
상기 화상형성유닛은 상기 각각의 감광드럼(10)에 레이저 빔을 주사하여 인쇄 하고자 하는 소정 패턴의 정전잠상을 형성하는 노광유닛(20)과, 상기 정전잠상을 색상별 토너로 현상하여 토너 화상으로 만드는 복수의 현상유닛(30)을 구비한다.
그리고, 상기 전사벨트(40)는 드라이브롤러(41)와 스티어링롤러(42)에 의해 폐곡선 형태로 지지되어 무한궤도를 따라 회전 주행하도록 구성되며, 상기 복수의 감광드럼(10)과 외접하도록 배치된다.
상기 전사전압인가유닛(50)은 복수의 전압인가롤러(51) 및 전압인가부(52)를 포함한다. 상기 복수의 전압인가롤러(51)는 상기 전사벨트(40)의 안쪽에서 전사벨트(40)와 접하도록 설치됨과 아울러 상기 복수의 감광드럼(10)과 대응되게 배치된다. 그리고, 상기 전압인가부(52)는 상기 전압인가롤러(51)들에 소정의 전사전압을 인가한다. 상기 전사전압은 사용되는 현상제의 토너 극성과 반대 극성이다. 즉, +토너를 사용하는 경우 전사전압은 대략 -1KV 정도 이며, 이 때, 상기 전사벨트(40)의 표면 전위는 0KV로 유지되는 것이 좋다.
상기 전사롤러(60)는 상기 전사벨트(40)를 사이에 두고 상기 드라이브롤러(41)와 대응하도록 설치되어 상기 전사벨트(40)에 전사된 화상을 인쇄용지(P)로 최종 전사한다. 이 때, 전사벨트(40)의 화상은 상기 드라이브롤러(41)와 전사롤러(60) 사이에 작용하는 기계적인 힘 및/또는 상기 전사벨트(40)와 전사롤러(60) 사이에 작용하는 정전기력에 의해 인쇄용지(P)로 전사된다.
상기 잔류전하제거부재(70)는 상기 전사벨트(40)의 스티어링롤러(42)를 백업롤러로 하여 전사벨트(40)와 외접하도록 설치되며, 상기 전사벨트(40)에 의해 피동 회전하는 롤러 형태로 구성될 수 있다. 이 잔류전하제거부재(70)는 상기 전사벨트(40)의 잔류 전하와 반대 극성의 전압을 인가받아 상기 전사벨트(40)에 잔류하는 전하를 방전시켜 제거한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 잔류전하제거부재(70)는 상기 전압인가부(52)로부터 전압을 인가받는다. 즉, 전압인가부(52)로부터 각각의 전압인가롤러(51)로 전사전압이 인가될 때 같은 크기 및 타이밍으로 상기 잔류전하제거부재(70)에도 전압이 인가된다.
또한, 상기 잔류전하제거부재(70)는 도시예의 롤러 형 이외에도 도시되지 않았으나, 상기 전사벨트(40)에 미끄럼 접촉하는 브러쉬 형태로 구성될 수도 있다.
어느 경우나, 상기 잔류전하제거부재(70)는 도전성, 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나 비금속 재질도 도전성을 갖는 것이면 사용 가능하다.
또한, 본 발명에 의한 화상형성장치는, 상기 잔류전하제거부재(70)로의 보다 효율적인 전압 인가를 위하여 이 잔류전하제거부재(70)의 백업롤러로 사용되는 스티어링롤러(42)를 그라운드 연결하는 것이 바람직하다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 화상형성장치의 작용에 대하여 설명한다.
프린팅 신호가 입력되면 노광유닛(20)이 구동되고, 이후 전사벨트(40)와 현상유닛(30)이 동시에 구동된다. 복수의 감광드럼(10)에는 상기 노광유닛(20) 및 현상유닛(30)에 의해 인쇄하고자 하는 소정의 색상별 토너 화상이 각각 형성된다. 상기 복수의 감광드럼(10)에 형성된 색상별 토너 화상은 복수의 전압인가롤러(51)에 전사전압이 인가되는 것에 의해 감광드럼(10)과 전사벨트(40) 사이에 작용하는 정전기력에 의해 전사벨트(40)로 1차 전사된다.
이 때, 종래 기술에서 언급한 바와 같이, 전사전압 인가시 감광드럼(10)의 +전하(+토너를 사용하는 화상형성장치의 겨우)가 전계에 의해 전사벨트(40)로 이동하여 쌓이게 된다. 그러나, 상기 전사벨트(40)로 이동하여 쌓이는 +전하는 전사벨트(40)와 접촉하고 있는 잔류전하제거부재(70)에 반대극성의 일정전압이 인가되기 때문에 방전되어 제거된다. 따라서, 전사벨트(40)의 전하 누적을 방지할 수 있다.
실험 결과, 잔류전하제거부재(70)에 -1KV 정도의 전압을 인가했을 때 전사벨트(40)의 표면 전위가 도 3b에서 보는 바와 같이, 안정적으로 유지되는 것을 확인할 수 있었다.
부연하면, 도 3a는 종래 화상형성장치에서의 시간이 경과함에 따른 전사벨트의 표면 전위를 측정한 것이고, 도 3b는 본 발명에 의한 화상형성장치에서의 전사벨트의 표면 전위를 측정한 것이다. 도면을 참조하면, 종래에는 시간이 경과함에 따라 전사벨트의 표면 전위가 불규칙하게 변하지만 본 발명에서는 시간이 경과함에도 전사벨트의 표면 전위가 크게 변하지 않는 것을 확인할 수 있다.
한편, 상기한 바와 같은 작용에 의해 전사벨트(40)에 전사된 화상은 전사롤 러(60)에 의해 전사롤러(60)와 전사벨트(40) 사이를 통과하는 인쇄용지(P)에 최종 전사되며, 화상이 전사된 용지는 정착부를 경유하여 외부로 배출된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 인쇄시 감광드럼으로부터 전사벨트로 이동되는 전하가 잔류전하제거부재에 의해 방전되어 제거되기 때문에, 전사벨트에 전하가 누적되지 않는다. 따라서, 전사벨트에 전하가 누적됨으로써 발생되는 전사전압 다운으로 인한 전사 효율 저하를 방지할 수 있어, 연속 프린팅시 화상 농도가 저하되는 문제를 개선할 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 대전 가능한 복수의 감광드럼을 포함하는 화상형성유닛;
    드라이브롤러와 스티어링롤러에 의해 폐곡선 형태로 지지되어 무한궤도 운동하며, 상기 복수의 감광드럼과 외접하는 전사벨트;
    상기 각 감광드럼에 형성된 토너 화상이 정전기력에 의해 상기 전사벨트로 전사되도록 상기 전사벨트에 소정의 전사전압을 인가하는 전사전압인가유닛; 및
    상기 전사벨트의 스티어링롤러를 백업 롤러로 하여 전사벨트와 외접하도록 설치되며, 상기 전사벨트의 전하와 반대 극성의 전압을 인가받아 상기 전사벨트에 잔류하는 전하를 방전시켜 전사벨트에 전하가 누적되지 않도록 하는 잔류전하제거부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전사전압인가유닛은,
    상기 전사벨트의 안쪽에서 전사벨트와 접하도록 설치되며, 상기 복수의 감광드럼과 대응하게 배치된 복수의 전압인가롤러; 및
    상기 전압인가롤러에 전사전압을 인가하는 전압인가부;를 포함하며,
    상기 잔류전하제거부재는 상기 전압인가부로부터 전사전압과 동일한 크기 및 타이밍의 전압을 인가받는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스티어링롤러가 그라운드 연결된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 잔류전하제거부재는 상기 전사벨트에 의해 피동 회전하는 롤러형으로 구성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 잔류전하제거부재는 상기 전사벨트에 미끄럼 접촉하는 브러쉬 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 잔류전하제거부재는 도전성 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  8. 대전 가능한 복수의 감광드럼;
    상기 각 감광드럼에 레이저 빔을 주사하여 소정의 정전잠상을 형성하는 노광유닛;
    상기 각 감광드럼의 정전잠상을 색상별 토너로 각각 현상하는 복수의 현상유닛;
    드라이브롤러와 스티어링롤러에 의해 폐곡선 형태로 지지되어 무한궤도를 따라 회전 주행하며, 상기 복수의 감광드럼과 외접하는 전사벨트;
    상기 전사벨트의 안쪽에서 전사벨트에 접하도록 설치되며, 상기 복수의 감광드럼과 대응되게 배치된 복수의 전압인가롤러;
    상기 감광드럼에 형성된 토너 화상이 정전기력에 의해 상기 전사벨트로 전사되도록 하기 위하여 상기 복수의 전압인가롤러에 전사전압을 인가하는 전압인가부;
    상기 전사벨트를 사이에 두고 상기 드라이브롤러와 대응되게 설치되어 상기 전사벨트에 전사된 화상을 인쇄용지로 최종 전사하는 전사롤러;
    상기 전사벨트의 스티어링롤러를 백업 롤러로 하여 상기 전사벨트와 외접하도록 설치되며, 상기 전압인가부로부터 상기 전사벨트의 전하와 반대 극성의 전압을 인가받아 전사벨트에 잔류하는 전하를 방전시켜 전사벨트에 전하가 누적되지 않도록 하는 잔류전하제거부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 잔류전하제거부재는, 상기 전사벨트에 의해 피동 회전되는 롤러형으로 구성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 잔류전하제거부재는, 상기 전사벨트에 미끄럼 접촉하는 브러쉬 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  11. 제 8 에 있어서,
    상기 잔류전하제거부재에 인가되는 전압은 전사전압과 크기 및 타이밍이 같은 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 스티어링롤러가 그라운드 연결된 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
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