WO2009142384A1 - 화상형성장치 및 이를 이용한 컬러화상형성방법 - Google Patents

화상형성장치 및 이를 이용한 컬러화상형성방법 Download PDF

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WO2009142384A1
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정지원
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삼성전자 주식회사
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    • G03G15/751—Details relating to xerographic drum, band or plate, e.g. replacing, testing relating to drum

Definitions

  • the present invention relates to color image formation, and more particularly, after developing an electrostatic latent image on an image forming medium, developing an electrostatic latent image, transferring the developed image onto a printing medium, and fixing the transferred image onto the printing medium.
  • the present invention relates to an image forming apparatus and a color image forming method for generating an image.
  • an electrophotographic image forming apparatus forms an electrostatic latent image on a surface of an image forming medium by performing exposure according to image data to be printed on an image forming medium on which the entire surface is charged with a predetermined polarity, and then forms the electrostatic latent image formed.
  • the image is formed by developing using a developer such as a toner, generating a developed image, transferring the generated developed image onto a print medium, and fixing the transferred developed image onto the print medium.
  • the conventional electrophotographic image forming apparatus in order to generate an image, the conventional electrophotographic image forming apparatus must perform an apparatus and a job of charging the entire surface of the image forming medium with a uniform polarity and a process of exposing the surface of the image forming medium. There is a limit in shortening the time required for printing data.
  • a system for forming a color image by using such a conventional electrophotographic method includes a multi pass type and a single pass type.
  • Multi-pass method is a method of developing an image by embedding four colors of cyan, magenta, yellow and black sequentially on an image forming medium. Toner is processed sequentially.
  • the multipath method has a problem in that the development speed is lowered by processing four colors sequentially, and the single pass method requires four sets of image forming media and a developer by processing four colors independently. There are a lot of parts to be added, the device configuration is complex, there is a problem that the product cost increases.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of an image forming apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the imaging apparatus shown in FIG. 1;
  • 3A to 3E illustrate a process in which an electrostatic latent image is developed as a color image on an outer circumferential surface of the image forming medium
  • FIGS. 1 and 2 are views showing a plurality of cells formed at the periphery of the image forming medium shown in FIGS. 1 and 2;
  • FIG. 5 is a view showing a configuration mounted inside the cell shown in FIG.
  • 6 and 7 illustrate a control method of changing polarities of a plurality of cells shown in FIG. 3A;
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of forming a color image using the image forming apparatus of the present invention.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and by using an image forming medium having a plurality of cells which can be driven independently in a matrix manner without using a photosensitive medium, the polarities of the cells are sequentially changed and a toner of a desired color is obtained. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus and a color image forming method capable of attaching and forming a color image.
  • the image forming apparatus of the present invention comprises an image forming medium having a surface composed of a plurality of cells each independently driven, and electrostatic latent images are formed by charging the plurality of cells corresponding to a color image to be printed;
  • a developing unit having a plurality of toner cartridges disposed sequentially around the image forming medium at predetermined intervals and storing toners of different colors for developing the electrostatic latent image to generate a color image;
  • the electrostatic latent images are developed with toners of different colors.
  • the electrostatic latent image is charged by charging the polarities of the plurality of cells to be developed with the toners of the corresponding color of each toner cartridge in the order opposite to the initializing polarity in the order in which the image forming medium meets the plurality of toner cartridges having the toners of each color.
  • the color image forming processing speed can be improved.
  • the device configuration can be simplified by changing the polarity of a plurality of cells of the image forming medium to form an electrostatic latent image by itself, which is advantageous for miniaturization.
  • the size of the device is reduced and the number of necessary parts is reduced, thereby reducing the manufacturing cost.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the image forming apparatus according to the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the image forming apparatus shown in Figure 1
  • Figures 3a to 3e is the electrostatic latent image on the outer peripheral surface of the image forming medium
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a process of developing a color image
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a plurality of cells formed at the periphery of the image forming medium shown in FIGS. 1 and 2
  • FIG. 5 is illustrated in FIG. 4.
  • 6 is a diagram illustrating a control method of changing polarities of a plurality of cells illustrated in FIG. 3A.
  • an image forming medium 100 having a plurality of cells 200 formed on an outer circumference thereof to form an electrostatic latent image, and the surface potential of the image forming medium 100.
  • a cleaning unit 103 for initializing the image a developing unit 110 for developing the electrostatic latent image into a color image, a transfer unit 120 for transferring the developed color image to the print medium 104, and the print medium 104.
  • a fixing unit 130 for fusion of the transferred color image and a control unit 300 for controlling the polarity of the plurality of cells 200 corresponding to the color image to be printed.
  • the image forming medium 100 includes a cylindrical photosensitive drum, and a circumferential part 102 having a plurality of cells 200 arranged in a matrix form on the rotating body 101 and its outer circumferential surface as shown in FIG. 3. It is provided.
  • the circumferential portion 102 may be formed by forming the plurality of cells 200 by using a flexible material and then winding the rotatable body 101.
  • the image forming medium 100 may be formed of a belt drum.
  • the plurality of cells 200 includes a space portion 210 having a predetermined depth and a partition wall 220 that is a non-conductor having a predetermined thickness surrounding the space portion 210.
  • the capacitor 230 includes a first plate 231 and a second plate 232 provided with a dielectric (not shown) interposed therebetween, and the first plate 231 is formed of the image forming medium 100. Make up part of the surface.
  • the first plate 231 and the second plate 232 connect or interrupt the power source 234 to charge the first plate 231 with positive charge (+), and the second plate 232 is negatively charged (
  • the first plate 231 is charged with negative charge ( ⁇ ) by being connected to or intermitted with the first charge switch device 233 charged with-) and the power source 236, and the second plate 232 is positively charged.
  • the first plate 231 and the second plate 232 are charged with a positive charge (+) or a negative charge ( ⁇ ). You can.
  • the polarity of the first plate 231 and the second plate 232 the polarity of the toner attached using the electrostatic phenomenon is preferably charged to the opposite polarity. In the present embodiment, an example is described in which the first plate 231 is charged with positive charge (+) and the toner is charged with negative charge ( ⁇ ).
  • the first plate 231 may be coated with a special material (electrostatic derivative) on the outer surface for the purpose of preventing wear or increasing the electrostatic phenomenon.
  • first plate 231 and the second plate 232 are connected to the initialization switching device 237.
  • the initialization switching device 237 connects the first plate 231 and the second plate 232 to make the charging state neutral.
  • the first and second charging switch devices 233 and 235 and the initialization switch device 237 can be applied to various kinds of devices capable of electrostatic phenomena, and various devices that can be controlled according to signals can be applied.
  • the image forming medium of the present application has a configuration different from that of a conventional photosensitive medium and may be recognized as a self-image forming medium in that it can change its polarity by itself.
  • the developing unit 110 includes a plurality of toner cartridges sequentially disposed at predetermined intervals along the circumference of the image forming medium 100.
  • the plurality of toner cartridges store a cyan toner cartridge 110C storing cyan toner, a magenta toner cartridge 110M storing a magenta toner, and a yellow color toner.
  • a yellow toner cartridge 110Y and a black toner cartridge 110K for storing black toner are provided.
  • the toner of each color stored in the plurality of toner cartridges 110C, 110M, 110Y, 110K is assumed to have a negative charge ( ⁇ ).
  • the areas where the plurality of toner cartridges 110C, 110M, 110Y, and 110K face the image forming medium 100 are referred to as C1, C2, C3, and C4, respectively, and the intervals between the plurality of toner cartridges are
  • the circumferences of the image forming medium 100 from the nip N formed in contact with the transfer part 120 to the cyan toner cartridge 110C are referred to as D1, D2 and D3.
  • the arrangement order of the plurality of toner cartridges 110C, 110M, 110Y, and 110K, the area facing the image forming medium 100, and the space therebetween may be changed according to the characteristics of the system.
  • the transfer unit 120 transfers the color image generated by the developing unit 110 onto the loaded print medium 104.
  • the transfer unit 120 may be implemented with a transfer roller.
  • the color image generated on the surface of the image forming medium 100 may form the image of a portion passing through the nip N when the transfer part passes through a nip N formed between the image forming medium 100.
  • the polarity of the medium 100 is charged so that repulsive force acts between them with a polarity (for example, negative polarity) that causes the color image to fall off, and the transfer unit 120 has a polarity that causes the color image to be dragged ( For example, positive polarity (eg, positive polarity) causes charge to act between them so that color images are more easily transferred onto the print medium 104.
  • the fixing unit 140 fixes the color image transferred onto the print medium 104 by the transfer unit 120, and faces the heating roller 131 and the heating roller 131 that generate heat. It is provided with a pressure roller 132 to apply a pressure. Therefore, the color image passing between the heating roller 131 and the pressure roller 132 is fused on the print medium 104 under heat and pressure.
  • the cleaning unit 103 removes the toner remaining on the surface of the image forming medium 100 after the transfer of the color image by the transfer unit 120 is completed.
  • the transfer of the color image by the transfer unit 120 is not completely 100% realistic, and a certain amount of toner remains on the surface of the image forming medium 100.
  • Such residual toner deteriorates the image quality during the next printing, and therefore it is desirable for the image quality to be removed after the transfer.
  • the toner remaining on the surface of the image forming medium 100 may be removed by initializing the electrical state of the surface of the image forming medium 100 whenever the transfer operation is completed. For example, by changing the polarity of the portion of the image forming medium 100 where the toner remains to neutral, the negative toner can be easily removed from the image forming medium 100.
  • the controller 300 forms an electrostatic latent image by changing the polarities of the plurality of cells 200 using the line control mode as shown in FIG. 6 or the cell control mode as shown in FIG. 7. .
  • a row selector 310 is provided for each row line, the line address is decoded and sent to the row selector 310, and a corresponding row line is selected by each row selector 310. After that, the plurality of cells are charged according to the image information of the corresponding row line in the data buffer 400.
  • a row selector 310 is provided for each row line
  • a column selector 320 is provided for each column line
  • a line address is decoded to decode the row selector 310 and the row selector 310. It sends to the column selector 320, and selects the corresponding cell in each of the row selector 310 and the column selector 320 and then charges according to the corresponding cell information in the data buffer 400.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of forming a color image using the image forming apparatus of the present invention.
  • the present invention is the image forming medium 100 is passed through the plurality of toner cartridges (110C) (110M) (110Y) (110K) (110K) in sequence different colors
  • the polarities of the plurality of cells 200 to be developed with the toner are charged to the opposite polarity of the initialization polarity to form an electrostatic latent image (step 510 of FIG. 8).
  • the electrostatic latent image is developed in a corresponding color to form a color image on the image forming medium 100 (step 520 of FIG. 8).
  • the image forming medium 100 is initialized to charge the plurality of cells 200 with negative charges ( ⁇ ).
  • the cells 201 to which the cyan toner are attached are charged with positive charges (+) immediately before passing through the C1 region (see FIG. 2) to form an electrostatic latent image. Then, the cells 201 are attached to the cyan toner having a negative charge ( ⁇ ) from the cyan toner cartridge 110C while passing through the C1 region, thereby developing an electrostatic latent image.
  • the cells 201 developed by the cyan toner may maintain the polarity charged with a positive charge (+) even after passing through the transfer part 103.
  • the cells 202 to which the Magenta toner are attached are charged just before passing through the C2 region (see FIG. 2), that is, positively charged in the D1 region (see FIG. A latent image is formed. Then, the cells 202 are attached to the magenta toner having a negative charge (-) from the magenta toner cartridge 110M while passing through the C2 region, the electrostatic latent image is developed.
  • the cells 202 developed by the magenta toner preferably maintain the positively charged polarity until they pass through the transfer part 103.
  • the cells 203 to which the yellow toner is to be attached are charged just before passing through the C3 region (see FIG. 2), that is, charged with a positive charge (+) in the D2 region (see FIG. 2). A latent image is formed. Then, the cells 203 pass through the C3 region, and a yellow toner having a negative charge ( ⁇ ) from the yellow toner cartridge 110Y is attached to develop an electrostatic latent image.
  • the cells 203 developed with yellow toner may maintain the polarity charged with a positive charge (+) even after passing through the transfer part 103.
  • the cells 204 to which the black toner is to be attached are charged just before passing through the C4 region (see FIG. 2), that is, positively charged (+) in the D3 region (see FIG. 2). A latent image is formed. Thereafter, the cells 204 pass through the C4 region, and a black toner having a negative charge ( ⁇ ) from the black toner cartridge 110K is attached to develop an electrostatic latent image. The cells 204 developed with the black toner are then preferably maintained with a positively charged (+) polarity until they pass through the transfer part 103.
  • an electrostatic latent image is developed to print a color image on the image forming medium 100. Is formed.
  • the color image developed on the surface of the image forming medium 100 passes the nip (N) formed between the transfer unit 120 and the image forming medium 100 using the electrostatic force to the print medium Transferred onto 104 (step 530 of FIG. 8).
  • the color image transferred onto the print medium 104 is fused onto the print medium 104 while passing through the fixing unit 130 (step 540 of FIG. 8).
  • the image forming medium 100 initializes the electrical states of the plurality of cells 200 while passing through the cleaning unit 103 (step 550 of FIG. 8).

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

기존의 멀티패스방식은 현상속도의 저하되는 문제가 있으며, 싱글패스방식은 화상형성매체와 현상기를 4세트씩 가져야 하기 때문에 추가해야 할 부품들이 많아 장치구성이 복잡하다. 개시된 화상형성장치는 각각 독립적으로 구동되는 복수의 셀로 표면이 구성되어 있으며, 인쇄하고자 하는 컬러화상에 대응하여 복수의 셀을 대전시켜 정전잠상이 형성되는 화상형성매체, 화상형성매체의 둘레에 소정간격 이격되어 순차적으로 배치되어, 정전잠상을 현상하여 컬러화상을 생성하는 서로 다른 색상의 토너를 저장하는 복수의 토너카트리지를 구비하는 현상부, 컬러화상을 인쇄매체 상에 전사하는 전사부와, 인쇄매체 상에 전사된 화상을 정착시키는 정착부를 구비하며, 복수의 셀은 복수의 토너카트리지와 대면함에 따라 서로 다른 색상의 토너로 정전잠상이 현상된다.

Description

화상형성장치 및 이를 이용한 컬러화상형성방법
기술분야
본 발명은 컬러화상형성에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화상형성매체에 정전잠상을 현상한 뒤, 정전잠상을 현상하고, 현상된 화상을 인쇄매체 상에 전사하고 전사된 화상을 인쇄매체 상에 정착시킴으로써 화상을 생성하는 화상형성장치 및 컬러화상형성방법에 관한 것이다.
배경기술
일반적으로, 전자사진방식 화상형성장치는 일정 극성으로 표면전체가 대전된 화상형성매체에 인쇄하고자 하는 이미지 데이터에 따른 노광을 수행하여 화상형성매체의 표면에 정전잠상을 형성한 뒤, 형성된 정전잠상을 토너와 같은 현상제를 이용하여 현상함으로써 현상화상을 생성하고, 생성된 현상화상을 인쇄매체 상에 전사하고, 전사된 현상화상을 그 인쇄매체 상에 정착시킴으로써 화상을 형성한다.
이처럼 종래의 전자사진방식 화상형성장치는 화상을 생성하기 위해서는, 화상형성매체의 표면전체를 고르게 일정 극성으로 대전시키는 장치 및 작업, 화상형성매체 표면에 노광하는 작업을 반드시 수행하여야 하므로, 인쇄하고자 하는 데이터의 인쇄에 소요되는 시간을 단축하는데 한계가 있다.
이러한 종래의 전자사진방식을 이용하여 컬러화상을 형성하는 시스템은 멀티패스패스방식(Multi Pass Type)과 싱글패스방식(Single Pass Type)이 있다.
멀티패스방식은 시안(Cyan), 마젠타(Magenta), 옐로우(Yellow) 및 블랙(Black)의 4가지 색상을 순차적으로 화상형성매체에 묻혀서 화상을 현상하는 방식으로, 하나의 화상형성매체로 4색 토너를 순차적으로 처리한다.
싱글패스방식은 시안(Cyan), 마젠타(Magenta), 옐로우(Yellow) 및 카라(Kara)의 4가지 색상별로 각각 독립적으로 화상형성매체를 가지고 현상하는 방식으로, 일렬로 늘어선 4개의 드럼이 컬러화상을 구현한다.
하지만, 멀티패스방식은 4색을 순차적으로 처리함으로써 컬러화상을 형성하므로 현상속도의 저하되는 문제가 있으며, 싱글패스방식은 4색을 독립적으로 처리함으로써 화상형성매체와 현상기를 4세트씩 가져야 하기 때문에 추가해야 할 부품들이 많아 장치구성이 복잡하고, 제품단가가 높아지는 문제가 있다.
 도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 화상형성장치의 구성을 도시한 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 화상성장치를 구성을 도시한 단면도,
도 3a 내지 3e는 화상형성매체의 외주면에 정전잠상이 컬러화상으로 현상되는 과정을 설명하는 도면,
도 4는 도 1 및 2에 도시된 화상형성매체의 둘레부에 형성된 복수의 셀을 도시한 도면,
도 5는 도 4에 도시된 셀의 내부에 장착되는 구성을 도시한 도면,
도 6 및 도 7은 도 3a에 도시된 복수의 셀의 극성을 변경하는 제어방법을 설명하는 도면,
도 8은 본 발명의 화상형성장치를 이용하여 컬러화상을 형성하는 방법을 도시한 흐름도.
 기술적 과제
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안한 것으로, 감광매체를 사용하지 않고 독립구동이 가능한 복수의 셀을 행렬방식으로 배치한 화상형성매체를 이용하여, 순차적으로 셀의 극성을 변경하고 원하는 색상의 토너를 부착하여 컬러화상을 형성할 수 있는 화상형성장치 및 컬러화상형성방법을 제공함에 그 목적이 있다.
기술적 해결방법
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 화상형성장치는 각각 독립적으로 구동되는 복수의 셀로 표면이 구성되어 있으며, 인쇄하고자 하는 컬러화상에 대응하여 상기 복수의 셀을 대전시켜 정전잠상이 형성되는 화상형성매체;
상기 화상형성매체의 둘레에 소정간격 이격되어 순차적으로 배치되어, 상기 정전잠상을 현상하여 컬러화상을 생성하는 서로 다른 색상의 토너를 저장하는 복수의 토너카트리지를 구비하는 현상부;
상기 컬러화상을 인쇄매체 상에 전사하는 전사부;와
상기 인쇄매체 상에 전사된 화상을 정착시키는 정착부;를 구비하며,
상기 복수의 셀은 상기 복수의 토너카트리지와 대면함에 따라 서로 다른 색상의 토너로 상기 정전잠상이 현상된다.
본 발명의 다른 특징에 따른 컬러화상형성방법은
상기 청구항 1항의 화상형성장치를 이용하여 컬러화상을 형성하는 방법으로,
(a) 화상형성매체가 각 색상의 토너를 가지는 복수의 토너카트리지와 만나는 순서에 따라 각 토너카트리지의 해당 색상의 토너로 현상될 복수의 셀의 극성을 초기화 극성의 반대극성으로 대전시켜 정전잠상을 형성하는 단계;
(b) 상기 정전잠상을 해당 색상으로 현상하는 단계;
(c) 현상된 컬러화상을 인쇄매체 상에 전사하는 단계;와
(d) 전사된 컬러화상을 상기 인쇄매체 상에 정착시키는 단계;를 포함한다.
 유리한 효과
본 발명에 따른 화상형성장치 및 컬러화상형성방법은
첫째, 화상형성매체의 독립적으로 구동되는 복수의 셀을 복수의 토너카트리지에 대면하는 순서에 따라 서로 다른 색상으로 정전잠상을 현상함으로써 컬러화상형성 처리속도를 향상시킬 수 있으며,
둘째, 화상형성매체의 복수의 셀의 극성을 변경하여 자체적으로 정전잠상을 형성함으로써 장치구성을 간단하게 할 수 있어 소형화에 유리하며,
셋째, 장치의 소형화 및 필요부품의 수가 줄어들게 되어 제조비용을 낮출 수 있는 효과가 있다.
 발명의 실시를 위한 최선의 형태
도 1은 본 발명에 따른 화상형성장치의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 화상성장치를 구성을 도시한 단면도이고, 도 3a 내지 3e는 화상형성매체의 외주면에 정전잠상이 컬러화상으로 현상되는 과정을 설명하는 도면이고, 도 4는 도 4는 도 1 및 2에 도시된 화상형성매체의 둘레부에 형성된 복수의 셀을 도시한 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 셀의 내부에 장착되는 구성을 도시한 도면이고, 도 6 및 도 7은 도 3a에 도시된 복수의 셀의 극성을 변경하는 제어방법을 설명하는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 화상형성장치는 정전잠상이 형성되도록 그 외주에 복수의 셀(200)이 마련된 화상형성매체(100), 상기 화상형성매체(100)의 표면전위를 초기화시키는 클리닝부(103), 상기 정전잠상을 컬러화상으로 현상하는 현상부(110), 현상된 컬러화상을 인쇄매체(104)에 전사하는 전사부(120), 상기 인쇄매체(104)에 전사된 컬러화상을 융착시키는 정착부(130) 및 인쇄하고자하는 컬러화상에 대응하여 상기 복수의 셀(200)의 극성을 제어하는 제어부(300)를 구비한다.
상기 화상형성매체(100)는 실린더형 감광드럼으로 이루어져 있으며, 회전체(101)와 그 외주면에 도 3에 도시된 바와 같이 행렬형태로 배열된 복수의 셀(200)이 마련된 둘레부(102)를 구비한다. 상기 둘레부(102)는 유연한 재질을 이용하여 상기 복수이 셀(200)을 형성한 다음 상기 회전체(101)에 감아서 형성할 수 있다. 상기 화상형성매체(100)는 벨트형 드럼으로 이루어질 수 있다.
상기 복수의 셀(200)은 도 4에 도시된 바와 같이, 소정깊이를 가지는 공간부(210)와 상기 공간부(210)를 둘러싸는 소정두께로 이루어진 부도체인 격벽(220)으로 이루어져 있다. 상기 복수의 셀(200)의 가로 및 세로의 크기는 출력해상도(수평 및 수직해상도)에 따라 결정한다. 예를 들어, 수평 및 수직해상도가 1200dpi 기준일 경우, 가로 및 세로길이는 (1/1200)×25.4 = 0.02mm 이다. 이때, 상기 복수의 셀(200)들이 어느 하나의 축전기의 대전된 전하로 인해 인접하는 다른 축전기의 대전상태가 영향을 받지 않도록 서로 이격되게 하는 상기 격벽(220)의 크기도 함께 고려하여 결정하는 것이 바람직하다.
상기 셀(200)의 공간부(210)에는 셀(200)의 극성을 변화시킬 수 있는 장치가 배치된다. 이러한 장치의 예로 도 5에 도시된 축전기(230)를 이용한다. 여기서, 축전기(230)는 유전체(미도시)를 사이에 두고 마련된 제1플레이트(231)와 제2플레이트(232)를 구비하며, 상기 제1플레이트(231)는 상기 화상형성매체(100)의 표면의 일부를 구성한다. 상기 제1플레이트(231)와 제2플레이트(232)는 전원(234)과 연결하거나 단속하여 상기 제1플레이트(231)를 양전하(+)로 대전시키고, 상기 제2플레이트(232)는 음전하(-)로 대전시키는 제1대전스위치소자(233)와, 상기 전원(236)과 연결하거나 단속하여 상기 제1플레이트(231)를 음전하(-)로 대전시키고, 상기 제2플레이트(232)는 양전하(+)로 대전시키는 제2대전스위치소자(235)로 연결되어 있다. 상기 제1대전스위치소자(233)와 제2대전스위치소자(234)를 선택적으로 연결함에 따라 상기 제1플레이트(231)와 제2플레이트(232)는 양전하(+) 또는 음전하(-)로 대전시킬 수 있다. 상기 제1플레이트(231)와 제2플레이트(232)에 대전되는 극성에 따라 정전기현상을 이용하여 부착되는 토너의 극성은 반대극성으로 대전시키는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 상기 제1플레이트(231)를 양전하(+)로 대전시키고, 토너는 음전하(-)로 대전시키는 예를 들어 설명한다. 상기 제1플레이트(231)는 마모방지 또는 정전현상 증가를 위한 목적으로 그 외면에 특수물질(정전기 유도체)로 코팅할 수도 있다.
또한, 상기 제1플레이트(231)와 제2플레이트(232)는 초기화스위칭소자(237)로 연결되어 있다. 상기 초기화스위칭소자(237)는 상기 제1플레이트(231)와 제2플레이트(232)를 연결하여 그 대전상태를 중성상태로 한다.
따라서, 상기 제1,2대전스위치소자(233)(235)를 온 시킬 때에는 상기 초기화스위칭소자(237)를 오프시키고, 상기 초기화스위치소자(237)를 온 시킬 때에는 상기 제1,2대전스위치소자(233)(235)를 오프시킨다.
상기 제1,2대전스위치소자(233)(235)와 초기화스위치소자(237)는 정전기적 현상이 가능한 다양한 종류의 소자가 적용가능하며, 신호에 따라 제어가 가능한 다양한 소자가 적용 가능하다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본원의 화상형성매체는 종래의 감광매체와는 다른 구성을 가지며, 자체적으로 극성을 변화시킬 수 있다는 의미에서 자가화상형성매체로 인식하는 것이 바람직할 것이다.
상기 현상부(110)는 상기 화상형성매체(100)의 둘레를 따라 소정간격 이격되어 순차적으로 배치된 복수의 토너카트리지를 구비한다. 상기 복수의 토너카트리지는 시안(Cyan)색의 토너를 저장하는 시안토너카트리지(110C), 마젠타(Magenta)색의 토너를 저장하는 마젠타토너카트리지(110M), 옐로우(Yellow)색상의 토너를 저장하는 옐로우토너카트리지(110Y) 및 검정색(Black)의 토너를 저장하는 블랙토너카트리지(110K)를 구비한다. 상기 복수의 토너카트리지(110C)(110M)(110Y)(110K)에 저장되는 각 색상의 토너를 음전하(-)를 띄는 것으로 한다.
상기 복수의 토너카트리지(110C)(110M)(110Y)(110K)가 상기 화상형성매체(100)에 대면하는 면적을 각각 C1, C2, C3 및 C4라고 하고, 상기 복수의 토너카트리지 사이의 간격을 D1, D2 및 D3 라 하며, 상기 전사부(120)와 접촉하면서 형성되는 닙(N)에서 상기 시안토너카트리지(110C)까지 상기 화상형성매체(100)의 원주를 D라 한다. 상기 복수의 토너카트리지(110C)(110M)(110Y)(110K)의 배치순서, 상기 화상형성매체(100)와 대면하는 면적, 이들 사이의 간격은 시스템의 특성에 따라 변경될 수 있다.
상기 전사부(120)는 상기 현상부(110)에 의해 생성된 컬러화상을 급지된 인쇄매체(104)상에 전사한다. 이러한 전사부(120)는 전사롤러로 구현될 수 있다. 상기 화상형성매체(100)의 표면에 생성된 컬러화상은 상기 전사부가 상기 화상형성매체(100)사이에 형성되는 닙(N)을 통과할 때, 닙(N)을 통과하는 부분의 상기 화상형성매체(100)의 극성을 컬러화상이 떨어지게 하는 극성(예를 들어, 음(-)극성)으로 이들 사이에 척력이 작용하도록 대전시키고, 상기 전사부(120)는 컬러화상이 끌려지게 하는 극성(예를 들어, 양(+)극성)으로 이들 사이에 인력이 작용하도록 대전시킴으로써 보다 용이하게 컬러화상이 인쇄매체(104)상에 전사되게 한다.
상기 정착부(140)는 상기 전사부(120)에 의하여 상기 인쇄매체(104)상에 전사된 컬러화상을 정착시키는 것으로, 열을 발생하는 히팅롤러(131)와 상기 히팅롤러(131)와 대면하여 압력을 가하는 가압롤러(132)를 구비한다. 따라서, 상기 히팅롤러(131)와 가압롤러(132)의 사이를 통과하는 컬러화상은 열과 압력을 받아 상기 인쇄매체(104)상에 융착된다.
상기 클리닝부(103)는 상기 전사부(120)에 의한 컬러화상의 전사가 완료된 후에, 상기 화상형성매체(100)의 표면에 잔류하는 토너를 제거한다. 상기 전사부(120)에 의한 컬러화상의 전사는 현실적으로 완벽하게 100% 이루어지지 않고, 일정량의 토너가 상기 화상형성매체(100)의 표면에 잔류한다. 이러한 잔류토너는 다음 인쇄 시 화상품질을 저하시키므로 전사 후에 반드시 제거하는 것이 화상품질을 위하여 바람직하다. 이를 위해서 전사동작이 완료될 때마다 상기 화상형성매체(100)의 표면의 전기적 상태를 초기화함으로써 상기 화상형성매체(100)의 표면에 잔류하는 토너를 제거할 수 있다. 예를 들어, 토너가 잔류하는 화상형성매체(100)의 부분의 극성을 중성으로 변경함으로써, 음극성(-)을 띠는 토너가 손쉽게 상기 화상형성매체(100)로부터 제거될 수 있다.
상기 제어부(300)는 도 6에 도시된 바와 같이 라인제어모드를 이용하거나, 도 7에 도시된 바와 같이 셀제어모드를 이용하여 상기 복수의 셀(200)의 극성을 변경하여 정전잠상을 형성한다.
도 6에 도시된 라인제어모드는 각 행라인마다 행선택부(310)를 설치하고, 라인 어드레스를 디코딩하여 행선택부(310)로 보내고, 각 행선택부(310)에서 해당 행라인을 선택한 후 데이터버퍼(400)에 있는 해당 행라인의 화상정보에 따라 상기 복수의 셀을 대전시키는 방식이다.
도 7에 도시된 셀제어모드는 각 행라인마다 행선택부(310)를 설치하고, 각 열라인마다 열선택부(320)를 설치하고, 라인어드레스를 디코딩하여 상기 행선택부(310) 및 열선택부(320)로 보내고, 각 행선택부(310)와 열선택부(320)에서 해당 셀을 선택한 후 데이터버퍼(400)에 있는 해당 셀정보에 따라 대전시키는 방식이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 화상형성장치를 이용하여 컬러화상을 형성하는 방법을 이하에서 설명한다.
도 8은 본 발명의 화상형성장치를 이용하여 컬러화상을 형성하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2, 도 3a 내지 도 3e 및 도 8을 참조하면, 본 발명은 상기 화상형성매체(100)가 상기 복수의 토너카트리지(110C)(110M)(110Y)(110K)를 차례로 통과하면서 서로 다른 색상의 토너로 현상될 상기 복수의 셀(200)의 극성을 초기화 극성의 반대극성으로 대전시켜 정전잠상을 형성한 후(도 8의 510단계)한다. 상기 510단계 후에, 상기 정전잠상을 해당 색상으로 현상하여 컬러화상을 상기 화상형성매체(100)상에 형성한다(도 8의 520단계).
상기 화상형성매체(100)상에 정전잠상을 형성하고, 현상하여 컬러화상을 형성하는 동작을 좀 더 구체적으로 설명한다.
도 3a에 도시된 바와 같이 상기 화상형성매체(100)를 초기화하여 상기 복수의 셀(200)을 모두 음전하(-)로 대전시킨다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 시안(Cyan)토너가 부착될 셀(201)들은 C1영역(도2참조)을 통과하기 직전에 양전하(+)로 대전되어 정전잠상이 형성된다. 그런 다음, 상기 셀(201)들은 C1영역을 통과하면서 상기 시안토너카트리지(110C)로부터 음전하(-)를 띠는 시안토너가 부착되어 정전잠상이 현상된다. 시안토너로 현상된 상기 셀(201)들은 이후에도 상기 전사부(103)를 통과할 때까지 양전하(+)로 대전된 극성을 유지하는 것이 바람직하다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 마젠타(Magenta)토너가 부착될 셀(202)들은 C2영역(도2참조)을 통과하기 직전, 즉 D1영역(도2참조)에서 양전하(+)로 대전되어 정전잠상이 형성된다. 그런 다음, 상기 셀(202)들은 C2영역을 통과하면서 상기 마젠타토너카트리지(110M)로부터 음전하(-)를 띠는 마젠타토너가 부착되어 정전잠상이 현상된다. 마젠타토너로 현상된 상기 셀(202)들은 이후에도 상기 전사부(103)를 통과할 때까지 양전하(+)로 대전된 극성을 유지하는 것이 바람직하다.
도 3d에 도시된 바와 같이, 옐로우(Yellow)토너가 부착될 셀(203)들은 C3영역(도2참조)을 통과하기 직전, 즉 D2영역(도2참조)에서 양전하(+)로 대전되어 정전잠상이 형성된다. 그런 다음, 상기 셀(203)들은 C3영역을 통과하면서 상기 옐로우토너카트리지(110Y)로부터 음전하(-)를 띠는 옐로우토너가 부착되어 정전잠상이 현상된다. 옐로우토너로 현상된 상기 셀(203)들은 이후에도 상기 전사부(103)를 통과할 때까지 양전하(+)로 대전된 극성을 유지하는 것이 바람직하다.
도 3e에 도시된 바와 같이, 블랙(Black)토너가 부착될 셀(204)들은 C4영역(도2참조)을 통과하기 직전, 즉D3영역(도2참조)에서 양전하(+)로 대전되어 정전잠상이 형성된다. 그런 다음, 상기 셀(204)들은 C4영역을 통과하면서 상기 블랙토너카트리지(110K)로부터 음전하(-)를 띠는 블랙토너가 부착되어 정전잠상이 현상된다. 블랙토너로 현상된 상기 셀(204)들은 이후에도 상기 전사부(103)를 통과할 때까지 양전하(+)로 대전된 극성을 유지하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 상기 화상형성매체(100)가 상기 복수의 토너카트리지(110C)(110M)(110Y)(110K)를 통과하면 정전잠상이 현상되어 인쇄하고자 하는 컬러화상이 상기 화상형성매체(100)상에 형성된다.
이때, 한 색상의 토너가 부착되어 현상된 셀은 다른 색상의 토너를 저장하는 토너카트리지를 통과하더라도 다른 색상의 토너가 이미 부착된 토너 위에 부착될 수 있는 정전기력이 발생되지 않는다. 따라서, 한 색상의 토너가 부착된 셀이 계속하여 양전하(+)로 대전된 극성을 유지하더라도 다른 색상의 토너가 중첩하여 부착되지 않는다.
상기 520단계 후에, 상기 화상형성매체(100)의 표면에 현상된 컬러화상은 상기 전사부(120)와 화상형성매체(100)사이에 형성된 닙(N)을 통과하면서 정전기력을 이용하여 상기 인쇄매체(104)상에 전사된다(도 8의 530단계).
상기 530단계 후에, 상기 인쇄매체(104)상에 전사된 컬러화상은 상기 정착부(130)를 통과하면서 상기 인쇄매체(104)상에 융착된다(도 8의 540단계).
상기 540단계 후에, 상기 화상형성매체(100)는 상기 클리닝부(103)를 통과하면서 상기 복수의 셀(200)의 전기상태를 초기화시킨다(도 8의 550단계).

Claims (11)

  1. 각각 독립적으로 구동되는 복수의 셀로 표면이 구성되어 있으며, 인쇄하고자 하는 컬러화상에 대응하여 상기 복수의 셀을 대전시켜 정전잠상이 형성되는 화상형성매체;
    상기 화상형성매체의 둘레에 소정간격 이격되어 순차적으로 배치되어, 상기 정전잠상을 현상하여 컬러화상을 생성하는 서로 다른 색상의 토너를 저장하는 복수의 토너카트리지를 구비하는 현상부;
    상기 컬러화상을 인쇄매체 상에 전사하는 전사부;와
    상기 인쇄매체 상에 전사된 화상을 정착시키는 정착부;를 구비하며,
    상기 복수의 셀은 상기 복수의 토너카트리지와 대면함에 따라 서로 다른 색상의 토너로 상기 정전잠상이 현상되는 화상형성장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 셀은 인쇄하고자 하는 컬러화상에 대응하는 색상의 토너를 가지는 토너카트리지와 대면하기 직전에 정전잠상이 형성되는 화상형성장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 셀은 상기 복수의 토너카트리지 사이 영역에서 대면할 토너카트리지의 토너로 현상될 정전잠상이 형성되는 화상형성장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 토너카트리지를 지나면서 대응하는 색상의 토너로 정전잠상이 현상된 셀은 동일극성을 계속 유지하는 화상형성장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 전사부의 동작완료 후 상기 복수의 셀의 전기적 상태를 초기화하는 클리닝부를 더 구비하는 화상형성장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    인쇄하고자 하는 컬러화상데이터에 따라 상기 복수의 셀의 극성을 변화시켜 정전잠상을 형성하는 제어부를 더 구비하는 화상형성장치.
  7. 청구항 1항의 화상형성장치를 이용하여 컬러화상을 형성하는 방법으로,
    (a) 화상형성매체가 각 색상의 토너를 가지는 복수의 토너카트리지와 만나는 순서에 따라 각 토너카트리지의 해당 색상의 토너로 현상될 복수의 셀의 극성을 초기화 극성의 반대극성으로 대전시켜 정전잠상을 형성하는 단계;
    (b) 상기 정전잠상을 해당 색상으로 현상하는 단계;
    (c) 현상된 컬러화상을 인쇄매체 상에 전사하는 단계;와
    (d) 전사된 컬러화상을 상기 인쇄매체 상에 정착시키는 단계;를 포함하는 컬러화상형성방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 (a)단계에서,
    상기 복수의 셀은 인쇄하고자 하는 컬러화상에 대응하는 색상의 토너를 가지는 토너카트리지와 대면하기 직전에 정전잠상이 형성되는 컬러화상형성방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 (a)단계에서,
    상기 복수의 셀은 상기 복수의 토너카트리지 사이 영역에서 대면할 토너카트리지의 토너로 현상될 정전잠상이 형성되는 컬러화상형성방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 (b)단계에서, 상기 토너카트리지를 지나면서 대응하는 색상의 토너로 정전잠상이 현상된 셀은 동일극성을 계속 유지하는 컬러화상형성방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 (d)단계 후에,
    상기 복수의 셀의 전기적 상태를 초기화하는 단계를 더 포함하는 컬러화상형성방법.
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