KR100209447B1 - 화상형성장치용 현상장치 - Google Patents

Abstract

현상제의 토너농도를 자동적으로 제어할수 있는 화상형성장치용 현상장치가 개시된다.

현상제 케리어상에 퇴적되고 현상부위를 향해 이송되는 현상제의 토너농도가 여러 가지 원인으로 불균일할때라도 현상제가 현상부위에 정체되는 것이 방지된다.

이는 자동토너농도제어에도 불구하고 요구되는바 현상위치를 보증한다. 또한 현상제 케리어의 반대 끝단들과 만나는 부위에서 현상제의 토너농도가 증대하는 것을 방지한다.

Description

화상형성장치용 현상장치

제1도는 통상의 현상장치에 포함된 현상제 케리어의 길이방향의 자력분포, 단위면적에 대한 현상제량분포, 및 현상제 케리어의 회전방향으로 단위길이에 대한 자기입자량 분포,를 보여주는 그래프.

제2도는 통상의 현상장치에 포함된 현상제 케리어와 현상제조절부재의 측단면도.

제3a도는 밀폐구를 갖는 현상용기를 포함하는 본발명에 의한 현상장치의 제1 실시예를 나타낸 단면도.

제3b도는 제3a도에서 밀폐구가 제거된 상태를 보여주는 도면.

제3c도는 밀폐구가 현상용기의 챔버를 현상기구본체에 연결하기 위한 개구부를 폐쇄하는 방식을 보여주는 모식도.

제3d도는 현상장치의 사시도.

제4a도는 토너를 케리어에 보급하기전의 상태를 보여주는 상태도.

제4b도는 제4a도에서 보급하는 동안의 상태를 보여주는 상태도.

제4c도는 제4a도에서 보급후의 상태를 보여주는 상태도.

제5a도는 제3a도에서 교반기의 끝단을 보여주는 도면.

제5b도는 제3b도에서 교반기의 끝단을 보여주는 도면.

제5c도는 토너를 보급하기 위한 개구부를 보여주는 정면도.

제6a도는 제5a도에서 제1실시예의 변형 및 교반기의 끝단을 보여주는 도면.

제6b도는 제5b도에서 교반기의 끝단을 보여주는 도면.

제6c도는 개구부의 변형을 보여주는 정면도.

제7a도 및 제7b도는 개구부의 폭과 여러부재의 폭을 비교한 도면.

제8도는 제1실시예에 포함된 개구부의 특정배열을 보여주는 정면도.

제9도는 본발명의 제2 실시예를 보여주는 단면도.

제10도는 갭비 Gd/Gp와 팩킹비 p2/p1 사이의 관계를 보여주는 그래프.

제11a도는 제2실시예의 변형을 보여주는 현상슬리이브의 단면도.

제11b도는 제11a도에 도시된 현상슬리이브의 평면도.

제12a도는 슬리이브의 표면 거칠기 R과 Gd/Gp비 사이의 관계를 보여주는 그래프.

제12b도는 표면 거칠기 R의 정의하는 모식도.

제13a도는 다른 변형에 포함된 현상슬리이브의 단면도.

제13b도는 제13a도에 도시된 현상슬리이브의 평면도.

제14a도는 현상기구의 다른 변형을 보여주는 단면도.

제14b도는 도14a에 도시된 변형에 포함된 현상위치의 확대도.

제15도는 또다른 변형을 보여주는 현상기구의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 화상담지체(image carrier) 2 : 케이싱(casing)

3 : 현상제(developer)

4 : 현상제 케리어(developer carrier) 또는 슬리이브(Sleeve)

5 : 자기롤러(magnet roller)

6 : 현상제 조절부재(developer regulating member) 또는 닥터 블레이드(doctor blade)

7 : 현상제 용기(developer container) 8 : 토너호퍼(toner hopper)

8a : 개구부(opening) 9 : 교반기(agitator)

11 : 밀폐구(seal)

본발명은 복사기, 팩시밀리, 프린터등과 같은 화상혀성장치에 사용되는 현상장치에 관한 것이다. 보다 상세히는 본발명은 현상제를 화상담지체표면과 접촉시켜 화상담지체상에 정전기적으로 형성된 잠상을 현상하고 이송에 의한 현상제의 이동에 근거하여 현상제 케리어상에 퇴적된 현상제에 토너를 주입하는, 토너와 케리어로 구성된 현상제를 이용하는 형태의 현상장치에 관한 것이다.

2성분형태 현상제, 즉 토너 및 케리어 혹은 자성입자의 혼합물,로 광전드럼 혹은 이같은 화상담지체상에 정전기적으로 형성된 잠상을 현상할 수 있는 현상 장치는 일반적으로 비접촉식 현상기구와 접촉식 현상기구의 2가지 형태로 분류된다.

비접촉식 현상기구는 현상제로서 현상슬리이브 혹은 이같은 현상제 케리어상에 자석브러쉬를 형성하여 잠상을 형성하나 자석브러쉬는 화상담체의 표면과 접촉되지는 않는다.

반면, 접촉식 현상기구는 자석브러쉬를 화상담체의 표면과 접촉되게 한다.

2성분형 현상제를 이용하고 자동 토너함량제어능을 갖는 현상기구가 일본특허출원 번호 평성 7-201454, 7-119339 및 일본 특허공개번호 소화 63-225266에 개시되어 있다.

이들 기구들은 토너농도 센서 및 토너보급 부재를 포함하는 특별한 기구를 설치하지 않고 현상슬리이브상에 퇴적된 현상제의 농도를 본질적으로 일정하게 유지할수 있다.

그러나 자동토너농도제어능을 갖는 장치 및 접촉식 현상장치의 문제점은 현상된 화상이나 토너상에 불균일한 농도가 선형태로 나타난다는 것이다.

본발명자들은 이같은 농도 불균일성은 현상슬리이브가 현상제를 이송하는 방향에 수직인 방향; 즉 슬리이브의 축방향으로 현상제의 토너농도 불균일성과 관련이 있다는 것을 발견하였다.

즉, 현상제의 토너농도가 슬리브상에 축방향으로 국부적으로 증대하고 이부분에 대응하는 화상부분의 농도가 불균일하게 되는 것이다.

이는 슬리이브의 반대단과 접하는 부위에서 특히 심한 것이다.

일련의 계속된 연구 및 실험결과 상기 불균일한 화상밀도는 화상담지체와 슬리이브 사이의 현상부에 남아 있는 현상제와 관련이 있는 것으로 나타났다. 즉, 현상제의 토너농도가 슬리이브의 축방향으로 국부적으로 증대하고 토너농도가 보다높은 부위가 접촉현상을 행하는 현상영역에 도달하면 여기에서의 현상제의 충진율이 높아지게 되고 슬리이브의 축방향에 있어서 현상제가 국부적으로 체류하며, 이 현상제의 체류에 의해 현상상태가 바뀌고 이에따라 화상농도가 불균일하게 되는 것이다.

특히 상기 자동토너농도제어능을 갖는 접촉식 장치에 있어서는 현상부에 체류하는 현상제가 토너농도가 보다 높은 부위의 토너농도가 보다 증대되게 현상장치를 자동제어하며, 이에따라 토너농도분포의 불균일성이 보다 촉진되게 된다.

이같은 토너농도 불균일의 원인은 다음과 같이 상승된다.

예를들어 현상부위에 남아있는 덩이 형태의 현상제가 슬리이브의 축방향으로 접합부로 산사태가 나듯이 이동하고, 그 결과 보다 농도가 높은 부위에서 현상제의 양이 감소하고, 이 현상제의 양감소는 토너농도의 국부적인 감소효과와 같은 것으로써 그 결과 새로운 토너 보급이 증대하고 이에따라 현상제의 토너농도가 증대된다.

또한 현상제가 체류하는 부위의 하류측에 반송되는 현상제의 양이 감소하고 이 현상제량 감소가 토너농도감소와 같은 효과를 나타낸 것으로 생각된다.

자동토너농도제어능을 갖는 장치에서 필수적인 것은 장치가 통째로 기울어 질 때 현상제 케리어상의 현상제가 어느쪽으로 몰리거나 국부적으로 낙하해서는 안된다는 것이다.

이같은 점을 충족시키기 위하여, 저장부에 저장된 현상제는 일본특허공개 공보 64-105975에 제시된 바와같이, 현상제 케리어상의 현상제층이 현상제 케리어의 축방향으로 일정하게 유지되도록 팩킹된 상태로 유지될 수 있다.

이같은 종류의 장치에 있어서는, 현상제 케리어상의 현상제를 자기적으로 유지하기 위하여 현상제 케리어내에 장기장 발생수단을 축방향으로 신장되게 설치한다.

상기 자기장 발생수단은 그 중간부위보다 그 반대단부위에서 보다 강력한 자력을 발휘한다. 또한 현상제는 측면 밀폐구에 의해 케이싱내에서 폭이 조절된다.

따라서 현상제 케리어와 현상제 조절부재사이의 캡으로부터 현상제가 이동된 직후에 현상제는 양면으로 전개된다.

상기 자기장 발생수단의 집중배치와 현상제의 전개는 현상제 케리어의 반대단과 접합하는 부위에서 토너농도를 증대시키기 쉽다.

이 문제점은 상기 종래기술에서 언급되지 않은 것이다.

본발명에 관련된 현상장치는 또한 일본 특허공개공보 번호 4-20061, 4-85573, 7-219327 및 2-116876 뿐만 아니라 일본 특허공고 5-67233에도 개시되어 있다.

따라서 본 발명의 목적은 현상제 케리어에 의해 현상위치로 이송되는 현상제의 토너농도가 여러 가지 원인으로 인하여 불균일하게 될 때 현상제가 현상위치에 체류함을 방지함으로써 바람직한 화상을 얻을수 있는, 화상형성장치용 현상장치를 제공하는데 있다.

본발명의 다른 목적은 자동토너농도제어능을 갖고 현상제의 토너농도가 현상제 케리어의 반대단과 접하는 부위에서 증대하는 것을 방지할수 있는 현상장치를 제공하는데 있다.

본발명에 의하면, 현상제를 현상장치와 대향하는 현상위치로 이송시킴으로써 화상담지체상에 정전기적으로 형성된 잠상을 현상하는 화상형성장치용 현상장치에 있어서, 토너와 자기입자로 구성된 2성분계 현상제를 수용하기 위한 챔버가 제공된다.

현상제 케리어는 내부에 설치된 자기장 발생부를 갖고, 현상제를 자기적으로 지지하면서 현상위치로 이송한다.

현상제 조절부재는 현상제를 현상제 조절부재와 현상제 케리어사이의 갭을 통해 통과하게 함으로써 현상제 케리어 상에 쌓인 현상제 양을 조절한다. 토너저장부는 현상제로 보급되는 토너를 저장하며 개구부를 통해 챔버로 연결되게 되어 있다.

보급조절장치는 중간부위보다 현상제 케리어의 폭방향으로 현상제 케리어의 반대단과 접하는 부위에서 보다 적은 량의 토너를 챔버내로 도입하게 되어 있다.

또한 본 발명에 의한 현상장치는 토너와 케리어로 구성된 현상제를 현상제 케리어가 화상담지체와 면하는 현상위치로 이송시키는 현상제 케리어를 포함한다.

챔버는 내부에 현상제를 수용하는 현상제 케리어와 접하고 있다. 현상장치는 현상제를 화상담지체 표면과 접촉되게 유지함으로써 화상담지체상에 정전기적으로 형성된 잠상을 현상하고, 현상제의 이송에 의해 야기된 현상제의 이동을 기초로 현상제 케리어상에 퇴적된 현상제에 토너를 보급한다.

상기 화상담지체상에 퇴적된 현상제는 현상부위에 체류되지 않도록 제어된다.

이하 본발명의 현상장치를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

본발명의 이해를 돕기위하여 감광드럼 혹은 이와 유사한 화상담지체상에 형성된 잠상을 현상하기 위하여 2성분계 현상제를 사용하는 형태의 통상의 현상장치에 대하여 간단히 설명한다.

제1도는 현상제 케리어의 길이방향의 자기력 분포 a, 현상제 케리어상에 퇴적된 단위면적당 현상제 분포 b 및 c, 그리고 현상제 케리어의 길이방향으로 현상제 케리어 상에 퇴적된 단위길이당 자기입자량의 분포 d 및 e를 나타낸다.

통상적으로 현상제를 현상제 케리어상에 유지하는 지지력을 균일하게 유지하기 위하여는 자기력 분포가 현상제 케리어의 길이방향으로 균일한 것이 좋다.

그러나 분포a가 가르키는 바와같이, 현상제 케리어의 길이방향으로 길이 L만큼 신장하는 자기롤러 또는 자장발생수단은 중간부위에서보다 그 반대 끝단 부위에서 보다 강한 자기력을 보인다. 따라서 전체 화상폭에 걸쳐 균일한 자기력 분포를 설정하기 위하여는 길이 L이 자기력 분포가 실질적으로 균일한 롤러 중간부에 전체화상을 제공하기에 충분할 정도로 클 필요가 있는 것이다. 그러나 길이 L을 증대시키면 장치의 전체크기가 증대되게 된다.

자기롤러의 반대 끝단부위들은 상기 언급한 자기력으로 인해 중간 부위보다 높은 이송능을 나타낸다. 따라서 현상제 케리어상에 퇴적된 자기입자가 현상부위로부터 멀리 이동할때마다 현상제 케리어의 반대끝단부로 이동된다.

예를들어 제1도에서, 분포 d로 나타낸 바와같이 전체 현상제 케리어상에 균일하게 지지된 자기입자는 이송동안 반대부위로 순차적으로 이동된다. 그결과 입자들은 분포 e로 표시한 바와 같이 현상제 케리어의 끝단 h 부위에 모이며, 동시에 반대단 h와 인접한 부위에 존재하는 단위길이당 자기입자량은 감소한다.

부위에서의 자기입자량감소는 자동토너농도 제어능을 갖고 일본특허공개 공보 63-225266에 개시된 장치나 일본특허공고 7-119340에 개시된 장치에서 일어난다.

그후 현상제가 체류하는 부위내로의 토너 보급은 부위에서 증대하며 그결과 얻은 화상의 반대단과 접하는 부위에서 토너농도가 증대한다.

제2도는 통상의 현상장치에 포함된 현상제 케리어 4와 현상제 조절부재 6의 배열을 도시하고 있다.

도시된 바와같이 현상제 케리어 4의 표면과 조절부재 6의 가장자리가 일정 간격을 두고 설치되어 있다.

도시되지 않은 측면 밀폐구가 의도한 현상제 이송방향으로 갭의 상부에 위치한다. 상기 측면 밀폐구는 상기 갭을 통과하는 현상제가 케이싱내에 존재하는 폭 Wd를 제한한다. 따라서 조절부재 6은 케리어 4의 표면으로부터 측정시 약 0.4/㎠로 균일하게 현상제 케리어 4상에서 단위면적에 대한 현상제의 량을 제한한다. 그결과 상기 갭을 통과하는 현상제는 제1도에서 분포 b로 나타낸 바와같이 폭 Wd에 걸쳐 존재한다.

그러나 방금 갭으로부터 이동한 현상제는 폭 Wd의 약간 외측면으로 전개된다. 그결과 폭방향으로 현상제 케리어 4의 반대단과 접하는 부위에서 단위면적당 자기입자량이 감소한다. 또한 현상제 케리어 4에 수용된 자기롤러는 상기 량이 감소된 자기 입자를 제1도의 끝 h로 향해 이동시킨다. 이는 나아가 중앙부위에 접하는 부위에 체류하는 자기입자의 량을 감소시키면, 그결과 자동토너 농도제어로 인해 반대단에 접하는 현상제 케리어부위에서 토너농도가 증대된다.

일반적으로 중간부위와 비교해볼 때 반대단과 접하는 현상제 케리어 4의 부위 및 토너농도가 증대하는 부위에서는 화상이 잘 형성되지 않는다. 따라서 중간부위보다 상기 부위에서의 토너 소비가 훨씬 적은 것이다.

본발명에 의한 장치의 바람직한 실시예에 대하여 기술한다.

[실시예 1]

제3a 및 3b도를 참조하면, 본발명의 현상장치는 감광체드럼 혹은 화상담지체의 일측에 위치한 케이싱 2를 포함한다.

케이싱 2는 드럼 1과 대면하는 개구부를 갖는다.

현상슬리이브 또는 현상제 케리어 4는 케이싱 2의 개구부를 통해 부분적으로 외부에 노출되어 있다. 현상제 3의 토너와 자기입자 혹은 캐리어로 구성되며 슬리이브 4의 표면에 퇴적된다.

자기롤러 5는 슬리이브 4내에 고정되어 있으며 자장 발생수단으로서의 역할을 하는 일련의 정지자석으로 만들어져 있다.

닥터 블래이드 또는 현상제 조절수단 6은 슬리이브 4에 의해 드럼 1과 슬리이브4가 서로 대면하는 현상위치를 향해 이송되는 현상제의 량을 조절한다. 부재 또는 현상제 용기 7을 이루는 챔버는 슬리이브 4와 대면하는 개구부를 갖고 상기 슬리이브 4위에 체류하는 현상제 3을 갖는 챔버 A를 형성한다.

케이싱 2는 슬리이브 4에 관하여 드럼 1에 반대되는 면에 위치한 토너호퍼8을 포함한다. 토너 호퍼8에는 새로운 토너가 저장된다.

챔버 A의 벽은 슬리이브 4의 표면으로부터 정해진 길이만큼 간격을 두고 있다.

닥터 블래이드 6에 의해 슬리이브 4로부터 깍인 현상제 부분은 챔버 A내에 수용된다. 자기롤러 5의 하나의 자극은 슬리이브 4의 내부에서 챔버 A와 대면한다. 챔버 형성부재7은 닥터블래이드 6부근에서부터 신장하고 하향으로 굴곡됨으로써 챔버 A를 호퍼8로부터 분할하는 처마집과 같은 부위 7a를 포함한다.

케이싱 2의 저부는 부분적으로 상승되어 슬리이브 4 측에서 토너호퍼8의 한계를 정한다. 처마집 7a의 하부가장자리와 케이싱 2의 상승부분은 서로 일정간격을 두고 떨어져 있다. 부위 7a의 저부가장자리와 케이싱 2의 상승부간의 간격은 호퍼8로부터 토너를 보급하기 위한 개구부로서의 역할을 한다.

개구부 8a는 현상제 이송방향에 대하여 챔버 A의 상류측과 접하고 슬리이브 4의 표면과 대향하고 있다.

개구부 8a 부근에는 교반기 9가 호퍼 8에 설치되어 있다.

교반기9는 교반하는 동안 토너를 개구부8a로 향하게 한다.

실시예에 있어서 교반기 9는 사각부를 갖고 토너이송방향에 대하여 폭방향으로 신장하는 축 9a를 포함한다.

평탄부재 또는 블래이드 9b는 예를들어 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)로 이루어지며 축 9a의 2개의 평행한 측면에 고정되어 있다.

블래이드 9b 각각은 축 9a로부터 정해진 횟수에 걸쳐 축9b의 회전방향으로 하류측까지 신장한다.

축 9a가 회전하는 동안 블래이드 9a는 토너를 교반하면서 개구부 8a를 향해 이송한다. 따라서 축 9a의 날과 각 블래이드 9a의 자유가장자리 사이의 거리가 증대함에 따라 교반기 9의 토너교반능은 증대한다. 이에따라 고효율로 토너를 챔버 A로 이송시킬수 있게 된다.

슬리이브 4가 화살표로 표시한 방향으로 회전하고 현상제를 현상위치로 이송하는 동안, 닥터 블래이드 6은 현상제 3의 량을 조절하여 슬리이브 4상에 얇은 현상제 층을 형성한다.

드럼 1 역시 화살표 방향으로 회전한다.

현상위치에서, 상기 얇은 현상제층에 포함된 토너는 드럼 1상에 정전기적으로 형성된 잠상으로 전사된다. 그결과, 잠상은 토너상으로 된다. 현상을 위해 사용되지 않은 현상제 부분은 슬리이브 4에 의해 개구부 8a로 이송된다.

이 현상제부분은 개구부 8a를 통해 교반기 9에 의해 이송된 새로운 토너를 취한후 슬리이브 4의 회전에 따라 챔버 A로 돌아간다.

새로운 토너를 취하고 챔버A로 회귀한 현상제 3은 닥터 블래이드 6에 의해 조절된 현상제의 내부압력을 증대시키며, 그결과 슬라이브 4상의 현상제에 함유된 토너가 분산 및 배출된다.

이는 현상제 3을 장입하거나 교반하기 위한 복잡한 기구, 예를들어 패들이나 스크류를 필요하지 않게 하는 것이다.

반면, 닥터블래이드 6에 의해 깎인 현상제는 부분적으로 그 자체의 내부압력과 중력에 의해 챔버A내의 개구부 8a로 향하여 이동된다.

개구부 8a에 접근시, 이 현상제 3부분은 슬리이브 4의 회전으로 인해 닥터 블래이드 6을 향해 재순환된다.

제4a도내지 제4c도는 현상제 3이 챔버 A내에서 이동하는 경로를 자세히 나타내고 있다. 도시한 바와같이, 닥터블래이드 6으로 이송된 현상제3은 부분적으로 슬리이브 4를 지나 처마집 7a로 향해 유동되고 챔버내에서 회전하기 시작한다.

현상제 3의 회전은 고속 비디오를 이용하여 초당 200프레임의 속도로 약 10배이상 속도로 관찰될수 있다. 이를 위해 다른 색상의 토너를 사용한다.

제4a도에 도시된 바와같이, 호퍼 8로부터 나온 토너는 흐름 a와 흐름 b 가 서로 만나는 지점인 c에서 현상제내로 도입된다. 이때 현상제는 약 100mm/sec의 속도로 슬리이브 4의 표면부근에서 이동한다. 챔버 A내에는 충분한 공간이 확보되어 있기 때문에 상기 슬리이브 4위에 체류하는 층형태의 현상제는 약 10mm/sec 속도로 회전한다.

제4b도는 현상제 케리어가 토너를 취하는 상태를 보여준다.

현상제 케리어가 토너를 순차적으로 취함에 따라 토너농도와 현상제 체적이 증대한다. 그결과 이동하는 현상제층이 팽창하여 지점 C를 슬리이브의 표면으로부터 멀리 순차적으로 이동하게 한다.

동시에 슬리이브 4의 표면주위에 있는 현상제의 유속 a가 감소한다.

현상제 3은 약 65mm/sec의 속도로 슬리이브 4의 표면 주위로 이동하는 반면, 정체하는 현상제층은 약 5mm/sec 속도로 회전한다.

제4c도에 도시된 바와같이, 챔버 A내의 공간은 토너농도가 증대하고 현상제 3의 체적이 증대함에 따라 순차적으로 감소한다.

그결과 현상제 3의 유동성은 순차적으로 감소한다.

이 상태에서, 이동하는 현상제 층이 팽창함에 따라 지점 C는 순차적으로 처마집 7a의 하부가장자리에 접근한다.

따라서 현상제 3은 토너를 취하는 것을 중단한다.

이때, 체류하는 현상제층이 약 1mm/sec 속도로 회전한다. 그러나 상기 체류층은 여전히 현상제가 비교적 느슨한 상태로 남아있는 부위를 포함하고 있다.

이 현상제 부위는 다른 부위보다 토너농도가 높으며 유속은 낮더라도 여전히 회전하고 있다.

이 현상제 부위에서, 현상제내로의 토너분산 및 토너 장입은 연속적으로 수행된다.

반복된 현상으로 인해 토너가 소요됨에 따라 토너농도 및 이에따른 챔버A내의 현상 제 3의 체적이 감소하며, 그결과 제4a도에 도시된 상태로 복구되고 다시 현상제 3이 새로운 토너를 취하게 한다. 이 경우 현상제 3이 취한 새로운 토너 뿐만 아니라 현상제에 분산되고 회정도중에 장입된 토너도 현상부위로 이송된다. 이에따라 다량의 토너가 현상에 참여하게 된다. 따라서 다량의 새로운 토너가 현상제내에 도입될때라도 본실시예에 의한 현상장치는 배경을 오염시키거나 일본 특허공고 5-67233에 검토된 바와같은 토너의 비산(fly-about)이 야기되지 않는 것이다.

상기 순서에 따라, 현상제의 토너농도는 미리 정한 범위로 유지된다. 이로인하여 토너농도센서 및 토너보급부재를 갖는 복잡한 토너농도제어기구가 필요없게 되는 것이다.

나아가, 본 실시예는 현상장치내에 현상제를 설하는 것을 용이하게 한다.

제3a도에 도시한 바와같이, 챔버형성부재7은 현상장치 본체에 탈착가능하게 설치된다. 상기 부재 7은 내부에 현상케리어를 저장하며 셔터 부재 또는 밀폐구 11에 의해 폐쇄된 개구부를 갖는다. 특히 제3c도에 도시한 바와같이 상기 밀폐구 11은 그 상단 11a에서 상기 부재 7의 상부에 부착되어 있다. 그리고 상기 밀폐구 11은 닥터블래이드 6을 전체 개구부에 걸쳐 상기 개구부의 하부 가장자리로 향하게 하는 부재 7부분으로부터 신장된다.

결과적으로 상시 밀폐구 11은 부위 11b에서 챔버 A를 향하게 된다.

부위 11b는 처마집 7a의 하단부에 부착되어 있다.

챔버 A를 향한 밀폐구 11부분은 상기 개구부의 상단에 상응하는 부재 7부위에 부착되는 상단 11c를 갖는다.

상기 개구부를 열기위하여, 상기 밀폐구11은 상기 부재 7의 표면으로부터 벗겨지고, 상부를 향해 당겨진 상단 11a를 갖는다.

특히, 상기 멤버 7을 사용하여 챔버A내에 새로운 케리어를 설정하기 위하여, 현상제와 밀폐구 11을 갖는 멤버7이 상기 장치 본체에 설치된다. 그후 밀폐구 11은 멤버 7의 개구부를 개방하게끔 상향으로 향해 당겨진다. 그결과, 부재 7내에 저장된 케리어는 스스로의 무게로 인해 슬리이브 1로 떨어진다.

이같은 배열은 현상장치내에 케리어를 설정하기 위한 조작을 용이하게 한다.

제3d도는 새로운 현상제를 저장하고 밀폐구 11에 의해 폐쇄된 부재의 사시도이다.

또한 제3d도에는 측벽 7b 및 슬리이브 4와 대향되게 상기 측벽 7b부분에 부합되는 측면 밀폐구 14가 도시되어 있다.

나아가 본발명의 실시예는 토너밀도가 폭방향으로 화상의 반대단 부위에서 바라는 값이상으로 증대되는 것을 방지하는 구조를 포함한다.

제5a도 내지 제5c도는 교반기 9의 끝부분과 토너보급용 개구부8a를 보여준다.

제5c도에 도시된 바와같이 처마집 7a 의 하단가장자리와 케이싱 2사이의 갭은 계단식으로 형성되어 있다.

상기 갭은 개구부 8a를 지나 신장하는 큰 갭G1과 개구부 8a의 반대면에서 신장하는 작은 갭 G2로 구성된다.

처마집 7a의 하단은 작은 갭G2를 형성하는 부위에서만 케이싱 2를 향해 하향신장된다.

덧붙여서, 도5a 및 5b에 도시된 바와같이, 교반기 9의 블래이드 9b는 그 반대단 부분에서 각각 제거된다.

케리어 및 밀폐구 11을 갖는 부재7이 장치본체에 탑재된후에는, 제5a도에 도시된 바와같이, 밀폐구 11은 제5b도에 도시된 바와같이 챔버 A의 개구부를 열기위해 상향으로 당겨진다. 그결과 케리어가 슬리이브 4상에 낙하하게 된다. 그후 교반기 9가 회전을 시작한다.

사각단면을 갖는 축9a는 회전의 최외각부위 13을 이룬다.

부위13은 블래이드 9a가 존재하는 중간부위에서보다 교반기 9의 반대단 부위에서 훨씬적다.

따라서 교반기 9는 그 중간 부위에서보다 그 반대단부위에서 보다 적은 양의 토너를 챔버 A로 향하게 한다.

처마집 7a의 하부 가장자리와 케이싱 2사이의 갭이 계단식이라는 사실과 함께 이같은 점은 토너가 중간부위보다 반대단 부위에서 보다 적은 양으로 챔버로 이송되게 하는 것이다.

상기 배열에서는, 현상제의 토너농도가 슬리이브 4의 반대단부위에서 증대하는 것을 방지할수 있다. 토너농도는 토너가 중간 부위보다 끝단 부위에서 보다 소량으로 소비될때나 혹은 캐리어가 자기롤러 5의 자기력이 강한 끝단을 향해 이동할 때 반대단 부위에서 증가하는 경향이 있다.

또한 슬리이브 4의 끝단에서 토너농도가 증가하면 토너가 비산되고 화상의 배경을 오염시키고 화상밀도를 불균일하게 하는 경향이 있다. 더욱이, 챔버 A 내로 취해지는 토너양은 축9a상의 블래이드 9b의 존부 및 개구부 8a 를 이루는 갭의 크기에 따라 챔버 A의 폭방향으로 조절될 수 있다.

실험결과에 의하면 개구부 8a의 중간부위에서의 갭 G1은 1mmG15mm 범위인 것이 바람직한 것으로 나타났다.

상기 제6a-6c도는 상기 제1 실시예의 변형을 보여준다.

도시된 바와같이, 개구부 8a의 반대단부분과 대향하는 케이싱 2의 부위에 탄성부재 또는 보급조절수단 12가 설해져 있다.

탄성부재 12와 처마집 7a의 하단가장자리는 그사이에 보다 작은 갭G2를 형성한다.

교반기 9는 제5a-5c도에 도시된 배열을 갖는다.

상기 변형예는 제1실시예와 같은 잇점을 갖는다.

상기 실시예 및 그 변형에 있어서, 개구부 8a를 이루는 갭과 교반기의 블래이드 9b 중 오직 하나는 필요하면 개구부 8a의 반대단에서 토너 보급 양을 줄이도록 배열할 수 있다.

이는 상기 부위에서 토너보급양을 감소시키기 위한 배열을 단순화한다.

개구부 8a는 화상의 반대단에서 토너농도가 증가하는 것을 방지하기 위하여 폭방향의 칫수가 감소되게 할수 있다.

이를 위하여 제5c도에서 처마집 7a의 하부가장자리, 혹은 제6c도에서의 탄성부재 12의 높이를 갭 G2가 0이 되게 배열할수 있다.

제7a도는 상기 목적을 위해 감소된 개구부 8a의 폭과 비교를 위한 다른 부재의 폭을 보여준다.

제7a도에는 자기롤러 5의 길이방향의 길이 Lm, 같은 방향으로 챔버 A의 폭 Wz, 닥터 블레이드 6을 지나는 현상제의 분포 Wd, 화상영역의 폭 Wa 및 개구부 8a의 폭 Wt가 도시되어 있다.

일반적으로, 롤러 5의 길이 Lm은 화상이 롤러 5의 반대단에서 크게 변화하는 자기장의 영향을 받지 않도록 하기 위해 화상영역의 폭 Wa보다 10mm 더 크게 되도록 선택된다. 이는 제7a도에 도시한 배열에서도 마찬가지이다. 나이가, 챔버 A의 폭 Wz는 통상적으로 롤러 5의 자기지지력이 균일하게 하고 폭 Wa보다 크게 되도록 선택함으로서, 현상제가 폭방향으로의 균일한 지지력에 의해 균일한 양으로 화상부위로 이송되게 할수 있다.

이는 제7a도에 도시한 배열에서도 마찬가지이다.

제7a도에서, 개구부 8a의 폭 Wt는 자리롤러 5의 길이 Lm 보다 적게되게 선택함으로써 개구부의 반대단이 자기롤러의 반대단보다 중앙에 보다 가까이 되게 한다.

개구부의 폭 Wt에 관련하여, 본발명자들은 폭 Wt는 롤러 5의 각 끝단에서부터 측정시 롤러 5보다 약 5mm 적은 것이 바람직하다는 것을 발견하였다.

그러나 이는 현상을 위한 주 자극의 자극분포는 현상롤러에 좌우되기 때문에 현상 장치에 달려있다. 일반적으로 폭 Wt는 제1도에서 분포 a로 표시한 바와같이, 강한 자기력이 미치는 롤러 5의 끝부위는 피하는 것이 바람직하다.

제7a도에 도시된 배열은 자기롤러 5의 끝부분에 상응하는 슬리이브 4의 부분으로 토너가 이송되는 양을 감소시킨다.

따라서 롤러의 자기력 분포로 인하여 케리어가 내부로부터 슬리이브 4의 축방향으로 외측을 향해 이동할때라도 슬리이브 4의 끝단부에서 토너농도가 비정상적인 정도로 증대하는 것을 방지할수 있게 된다. 이는 또한 토너비산, 장치의 내부오염, 배경오염, 화상밀도의 불균일 및 기타 토너농도증가에 기인되는 여러 가지 문제점을 해결하는 것이다.

나아가, 제7a도에서, 개구부 8a의 폭 Wt는 그 반대단에서 챔버 A의 폭 Wz보다 적다. 제8도는 케이싱의 측벽사이의 거리보다 폭 Wt가 적은 특정배열을 보여준다. 제8도에서, 챔버 A의 폭 Wz는 케이싱의 측벽에 의해 범위가 정해진다.

챔버A와 토너 호퍼 8사이에 있는 현상제용기의 하부 가장자리와 케이싱의 상승부분 사이의 간격(갭)은 탄성부재12로 밀폐된다.

개구부 8a는 처마집 7의 하부가장자리7a 위에서 정해진 거리로 위치된다. 개구부 8a는 측벽사이에 필요한 길이를 가지며 상.하 방향으로 필요한 폭을 갖는다.

개구부8a의 길이방향으로 토너농도를 균일하게 유지하기 위하여 와이어 넷트(wirenet)가 개구부 8a를 덮고 있다.

필요하다면 개구부 8에는 상하방향으로 폭을 균일하게 유지하기 위하여 펀치금속 또는 리브(ribs)을 제공할수 있다.

개구부 8a의 폭 Wt에 관련하여, 본발명자는 챔버 A의 각 끝단으로부터 측정시 챔버A의 반대단 사이의 폭보다 2.5- 5적은 것이 바람직하다는 것을 발견하였다.

또한 이는 현상용 주자극의 자기장분포가 현상롤러에 좌우되기 때문에 현상장치에 달려 있다. 덧붙여서, 예시적인 실시예에서는, 개구부 8a 의 폭 Wt가 화상영역의 폭 Wa 보다 적도록 선택된다.

개구부 8a의 폭 Wt는 다음 배열에 의해 챔버 A의 폭 Wz보다 적게 만들어진다.

제6a도 내지 제6c도에 도시된 탄성부재 12의 높이는 갭 G2가 0이 되도록 선택된다. 또한 각 탄성 부재 12의 폭은 부재7의 끝단벽의 두께를 지나 챔버 A로 확장되게 정해진다.

상기 배열에서, 토너는 그 폭 Wt가 챔버 A의 폭 Wz보다 작은 개구부 8a 를 통해 챔버 A에 존재하는 현상제로 보급된다. 그 결과 토너는 슬리이브의 중간부위보다 슬리이브 4의 끝단 부위로, 즉 화상영역 중간부위보다 화상영역의 끝단부위로 보다 적은 양으로 이송된다.

이는 화상영역의 끝단 부위에서 토너밀도가 지나칠 정도로 증대됨을 방지한다.

제7b도는 개구부 8a가 상기 배열을 갖는 다른 특정배열을 나타낸다.

제7b도에서, Lm, wz, Wd, Wa, 및 Wt는 제7a도 에서와 동일한 칫수를 나타낸다.

도시된 바와같이, 자기롤러 5의 길이 Lm, 즉 유효자화길이, 챔버 A의 폭 Wz, 및 닥터 블래이드 6주위의 현상제 분포 Wd는 동일하다.

화상영역의 폭 Wa(폭방향의 최대크기)는 개구부 8a의 폭 Wt보다 작다. 예컨데 Lm, Wz 및 Wd는 각각 304 mm이며, Wa는 297mm이며, Wt는 287mm 이다.

이 배열은 제7a도에 도시된 배열과 거의 같은 잇점을 갖는다.

상기한 바와같이 본 발명의 제1 실시예 및 그 변형은 다음과 같은 잇점을 갖는다.

(1) 보급조절수단이 토너로 하여금 중간 부위보다 현상제 케리어의 반대끝단부위에서 보다 소량으로 현상제 챔버로 도입되게 하기 때문에, 현상제 케리어의 반대끝단 부위에서 토너농도가 증가하는 것을 방지할수 있다.

토너농도는 토너가 중간 부위보다 끝단 부위에서 보다 소량으로 소요될때나 혹은 캐리어가 자기장발생수단의 자기력이 강한 끝단을 향해 이동할 때 반대끝단에서 증가하는 경향이 있다. 또한 끝단에서의 현상제 케리어의 토너농도 증가는 토너가 비산되고 화상의 배경을 오염시키고 화상밀도를 불균일하게 하는 것이다.

(2) 화상형성장치의 본체내에 새로운 케리어를 셋팅하기 위하여 개구부를 폐쇄하는 셔터 부재를 갖는 현상제 용기가 장치 본체에 탑재하고 그후 셔터부재를 제거하기 때문에, 그 결과 용기내에 저장된 케리어가 현상장치내로 낙하하며, 이에따라 현상 장치내에 케리어를 셋팅하는 것이 용이하게 된다.

(3) 다른 부위보다 자성유지력이 보다 큰 자기발생수단의 반대끝단에서, 케리어 또는 자기입자는 중간 부위로부터 떨어져 모이는 경향이 있다. 따라서 반대끝단부위에서 현상제의 토너농도가 증대하기 쉬운 것이다.

상기 실시예 및 그 변형에서는, 장기장 발생수단의 끝단과 만나는 부위에 대한 토너 공급량이 감소된다.

이로인해 상기 끝단부위에서의 토너농도가 지나치게 증대하는 것을 방지할수 있다.

(4) 챔버내에 존재하는 현상제로 토너를 공급하는 개구부는 챔버의 폭보다 적은 폭을 갖기 때문에 토너가 중간부위에서보다 현상제 케리어의 끝부위에서 보다 적은 량으로 공급된다. 따라서 토너소비량이 현상제 케리어의 끝단에서 적을 때라도 끝단부에서 현상제의 토너농도가 지나치게 증가하는 것을 방지할수 있다.

(5) 상기 개구부의 끝단에서 토너이송부재가 토너를 이송하는 능력이 떨어지기 때문에 토너는 중간 부위보다 현상제 케리어의 끝단부위에서 보다 적은 량으로 챔버로 이송된다. 이역시 상기 잇점(4)를 성취하게 한다.

(6) 개구부를 통해 챔버로 이송되는 토너량은 토너이송부재의 끝단부위에서 토너이송부재의 이송능력을 저하시킴으로써 조절된다.

이는 보충되는 토너량을 조절하는 배열을 단순화시킨다.

특히, 이는 토너 이송부재의 최외측부가 형성하는 회전의 최대지점이 그 부재의 끝단부에서만 감소되는 경우에만 가능하다.

[실시예 2]

제9도를 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.

제9도에는, 상기 제1 실시예의 요소와 같거나 유사한 구조를 갖는 요소들에 대하여는 같은 부호로 지칭하고 있으며, 이들에 대한 보다 상세한 설명은 생략한다.

자기롤러 5는 예시된 바와같이 자극 S 및 N을 갖는다.

본실시예에서, 현상제는 자성토너와 자성케리어의 혼합물로 사용되며, 자성토너를 비자성토너로 대체될수 있다.

자성토너는 결합수지와 자성물질로 이루어지며 통상의 방법으로 제조될수 있다.

예룰들어, 결합수지, 자성물질, 착색제 및 극성조절제를 가열롤 밀로 혼합하고, 냉각, 분쇄 및 체거름하여 제조할수 있다.

필요에 따라 적절한 첨가제를 토너에 첨가할수 있다.

자성케리어는 철파우더 케리어 또는 페라이트-기초 마그네타이트로 사용할수 있다. 케리어는 비정질 현상 또는 구형형상일수 있다.

본 실시예에 사용된 자성토너는 참비중 1.85g/cc 및 체적 평균입자크기 7.5를 가졌다.

자기 케리어는 참비중이 5.2g/cc였으며, 체적 평균 입자크기가 50㎛였다. 토너농도는 실질적으로 토너의 케리어 커버링 비가 100로 설정하는 목표 농도가 20wt로 제어하도록 배열하였다.

케리어 커버링 비 Tn()와 토너농도C(wt)사이의 관계는 다음과 같이 표시된다.

상기 식에서 C는 토너농도(wt)이며, γ은 토너의 반경, R은 자성케리어의 반경, ρt는 토너의 참비중이며, ρc는 자성케리어의 비중이다.

슬리이브 4에 퇴적된 현상제가 케리어와 토너로 구성된다고 가정하면, 토너농도의 상한은 케리어 커버링 비가 60-100사이가 되도록 설정되면, 바람직한 토너화상을 얻을수 있는 것으로 실험에 의해 확인되었다.

케리어 커버링비가 60미만이 되면, 토너상에 퇴적시키기 위한 장입량이 과도하게 높게 되어 화상밀도를 크게 저하시킨다.

커버링 비율이 100이상이 되면 화상의 배경을 오염시키게 된다.

예를들어, 상기 커버링비가 100인 경우, 토너는 단일층으로 하나의 케리어 입자를 커버한다. 이 경우, 슬리이브 4상의 현상제가 드럼 1에 대하여 압압되더라도 케리어는 드럼 1과 접촉되지 않는다. 이는 케리어가 드럼 1상에 퇴적되는 것을 방지한다.

60이상의 커버링비에서는 과도한 장입량이 토너상에 퇴적되는 것을 방지함으로서 화상밀도 미달을 방지할수 있다는 것을 발견하였다.

실험을 위해, 비중이 5.2(g/㎤)이고 입자크기가 50(㎛)인 자성케리어와 비중 1.84(g/㎤)이고 입자크기가 7.5㎛인 자성토너를 사용하였다.

본실시예는 슬리이브 4상에 형성된 자기 브러쉬를 드럼 1과 접촉시킴으로서 드럼 1상에 형성된 잠상을 현상하는, 접촉식 현상법을 사용한다.

도시되지 않은 DC전원이 DC바이어스 전압을 슬리이브 4에 인가한다.

이같은 형태의 현상장치는 AC-바이어스 DC전원을 필요로하는 비접촉식(점핑)형 현상장치와 비교해볼 때 값싼 DC전원으로 실용화가능하다.

슬리이브 4가 화살표로 표시한 방향으로 회전하고 현상제 3을 현상위치를 향해 이송하는 동안, 닥터 블래이드 6은 슬리이브 4상에 얇은 현상제층을 형성하기 위하여 현상제3의 량을 조절한다.

드럼 1은 역시 화살표 방향으로 회전한다.

현상위치에서, 상기 얇은 현상제층에 포함된 토너는 드럼 1상에 정전기적으로 형성된 잠상으로 전사된다.

그결과, 잠상은 토너상으로 변한다.

상기 현상에 사용되지 않는 현상제부분은 슬리이브 4에 의해 개구부 8a를 향해 이송된다.

이 현상제 부분은 개구부 8a를 통해 교반기에 의해 이송된 새로운 토너를 취한 다음 슬리이브 4의 회전에 의해 챔버 A로 회귀시킨다.

새로운 토너를 취하고 챔버 3으로 회귀된 현상제 3은 닥터 블래이드 6에 의해 조절된 현상제의 내압을 증대시킨다.

그결과, 슬리이브 4상의 현상제내에 함유된 토너는 분산되고 배출된다. 이는 현상 제 3을 장입하거나 교반하기 위한 패들이나 스크류같은 복잡한 메카니즘을 불필요하게 한다.

반면, 닥터 블래이드 6에 의해 깍여진 현상제 3은 그 자신의 내압과 중력에 의해 침버 A내의 개구부 8a로 향하게 된다.

개구부 8a에 접근시, 이 현상제 3부분은 슬리이브 4가 회전함에 따라 닥터 블래이드 6을 향해 재순환된다.

토너호퍼 8로부터 나온 토너는 슬리이브 4위에서 이동하는 현상제층과 챔버 A내에 정체하는 현상제층이 서로 만나는 지점에서 현상제내로 도입된다.

이때, 토너농도 및 슬리이브 4상의 현상제의 체적이 감소되며, 이지점은 슬리이브 4의 표면에 근접하며, 이로인해 상기 이동층과 정체층 모두는 비교적 고속으로 이동한다.

따라서 토너는 바람직한 방법으로 현상제내에 도입될수 있는 것이다.

반면, 토너농도 그리고 이에따라 슬리이브 4상의 현상제 체적이 증가하면, 상기 지점은 슬리이브 4의 표면으로부터 멀리 이동한다.

이같은 점은, 현상제의 유동도가 감소한다는 점과 함께 현상제내로 토너보급을 차단한다.

상기한 바와같이, 현상제의 체적은 토너의 보급조건을 변화시켜 변화하며, 이에 따라 토너농도가 자동적으로 제어된다.

이는 현상제의 토너농도를 실질적으로 일정범위내로 유지시키며, 이에따라 토너농도센서 및 토너보급부재를 포함하는 복잡한 토너농도조절기구의 필요성을 제거하는 것이다.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 자동제어를 위한 목표 토너농도는 20wt이다. 상기 토너농도는 10wt(토너소비가 클때)에서 25중량범위내에서 제어될수 있다.

종종 토너농도가 불규칙한, 예를들어 몇몇 이유로 인해 슬리이브 4의 길이(축)방향으로 국부적으로 높은, 경우가 생긴다.

예를들어, 이는 케리어량이 슬리이브 4의 길이 방향으로 챔버A내에서 국부적으로 적을 때, 슬리이브 4의 표면과 닥터 블래이드 6사이의 갭(닥터갭)Gd이 슬리이브 4의 길이방향으로 국부적으로 증대할 때, 혹은 보급된 토너의 분산상태가 변화할 때 일어난다.

토너농도가 목표치보다 큰 현상제 부분이 닥터 블래이드 6에 도달할 때 슬리이브 4의 길이방향으로 다른 부위와 비교해볼 때 자기억제력이 거의 발휘되지 않는다.

이같은 점은, 현상제와 슬리이브 4사이에 작용하는 마찰계수는 현상제의 유동성 저하에 따라 증가한다는 사실과 함께, 현상제가 기대했던 것보다 큰 체적으로 블래이드 6을 통과시키게 한다.

닥터 블래이드 6으로부터 대량 이동된 현상제가 현상위치에 도달하면, 자기브러쉬의 높이는 다른 부위보다 상기 부위에서 보다 높게 된다. 그결과 현상부위에 현상제가 정체되기 쉽게 된다. 그후 슬리이브 4의 회전 방향에 대하여 현상위치의 하류단에서 현상제량이 모자라게 된다.

더욱이, 더미를 이룬 현상제는 산사태와같이 슬리이브 4의 길이 방향으로 접합부위로 이동한다.

결과적으로 자동토너농도제어로 인하여 이같이 보다 높은 농도부위의 토너농도가 다른 부위와 비교해볼 때 보다 높은 값으로 조절된다.

이는 불균일한 토너 농도분포를 심하게 하며 불안정한 현상으로 인한 불균일한 화상농도를 초래한다.

상기의 견지에서 볼 때, 상기 실시예에서는, 슬리이브 4의 표면과 드럼 1의 표면사이의 갭(현상갭)Gp는 미리 정한 현상능에 기초하여 접촉현상을 가능하게 하는 범위내에서 닥터 갭 Gd보다 크게 선택된다. 이 같은 현상 갭 Gp는 현상위치에서 측정시 슬리이브 4상의 현상제의 최대 패킹비(p2)를 닥터 블래이드 6을 지나는 현상제의 패킹비(p1)와 같거나 이보다 작게 유지한다.

이상태에서 여러 가지 원인으로 인해 보다 높은 토너농도부위가 생길때라도 현상제가 현상부위에 정체하는 것을 방지할수 있는 것이다. 이는 상기와 같은 문제점을 제거하고 챔버내에 현상제를 제공하며, 이 현상제는 슬리이브 4의 길이 방향으로 본질적으로 균일한 농도로서 현상부위로 이송되는 것이다.

따라서 요구되는 현상상태를 안전되게 유지할수 있는 것이다.

상기 패킹비 p는 다음식에 따라 얻어진다.

상기 슬리이브 4상에 있으며 닥터 블래이드 6을 방금 통과한 현상제가 단위면적에 대하여 M1량을 갖고 현상부위에서 양 M2(현상제가 전혀 정체하지 않으면 M1과 거의 동일함)을 갖는다고 가정한다.

그러면 패킹비 p1과 p2는 각각 p1=M1/Gd이고 p2=M2/Gd로 계산된다.

예를들어 M1=0.05g/㎠이고 Gd=0.03㎝라면 p1은 1.7g/㎤이다.

M1이 0.05g/㎠이고 Gd=0.04㎝ 일 때 p2는 거의 1.25g/㎤이 된다.

현상갭 Gp는 바람직하게는 1.5mm- 0.2mm, 보다 바람직하게는 0.6 mm - 0.2mm범위인 것이 좋다.

닥터 갭 Gd는 0.7Gp ∼ 0.95Gp범위인 것이 바람직하다.

이들 범위는 제10도에서 B로 표시되어 있다.

제10도에서 곡선 C1과 C2는 각각 토너농도가 정상적인 경우와 토너농도가 높은 경우를 나타낸다.

드럼 1의 선속도 Vp에 대한 슬리이브 4의 선속도 Vs의 비는 2Vs/Vp5범위가 되도록 선택된다.

상기 갭에서는 현상위치에서 최대 패킹비 p2(=Gd/Gpp1)를 닥터 블레이드 6에서의 패킹비보다 낮게 유지하는 것이 바람직하다. 따라서 제10도에 도시된 바와같이 Gd/Gp의 비가 1주위에서 p2/p1비가 크게 증가하는 경우를 방지할수 있는 것이다.

p2/p1비가 크게 증대할 때 현상제는 현상위치에 정체하거나 슬리이브 4에 부착한다.

본실시예에서는 이같은 일이 일어나지 않기 때문에 슬리이브 4의 길이방향으로 현상제가 이동하고 현상위치에서 현상제가 국부적으로 정체하는 것을 방지한다.

상기 국부적으로 정체하는 현상제는 케리어가 감소하는 챔버 A부위에 토너가 과도하게 보충되게 한다.

현상제가 현상위치에 정체하는 것을 방지하기 위하여, 본 실시예는 현상 갭 Gp를 닥터 갭 Gd보다 적게한다.

선택적으로, 현상제에 작용하는 슬리이브 4의 이송력을 같은 목적으로 증대시킬수 있다.

제11a도 및 제11b도에 도시된 바와같이, 슬리이브 4의 표면 거칠기는 샌드브래스팅(sandblasting)과 같은 방법으로 증대시킬수 있다.

제12도는 제12b도에서 R로 나타낸 슬리이브 4의 표면 거칠기와 현상제가 현상위치에 정체되게 하고 슬리이브 4의 길이 방향으로 이동하게 하는 Gd/Gp비(Gp0.5mm)사이의 관계를 보여준다.

제12a도에서 원으로 나타낸 데이터는 상기 바람직하지 않은 문제점을 일으키는 Gd/Gp의 하한선을 나타내며, 이같은 문제점은 범위 D내에서 일어난다.

제12a도가 가르키는 바와같이, 표면 거칠기를 증대시키고 이에 따라 슬리이브 4의 이송력을 증대시킴으로서 현상위치에서의 현상제 정체 및 Gd/Gp비가 1 또는 그이상일 때라도 현상제 이송을 막을수 있는 것이다.

제13a도 및 제13b도는 길이방향으로 요홈 4a가 형성된 슬리이브 4를 보여준다.

요홈 4a 역시 화살표 방향으로 회전가능한 슬리이브 4의 이송력을 증대시킨다.

나아가, 현상위치를 통과하는 현상제량에 영향을 끼치는 현상장치 파라메터중 최소 하나를 현상제가 정체하는 것을 방지하도록 설정할수 있다.

마찰력, 관성력(운동에너지), 자기력, 쿨롱력(Coulomb's force), 중력 및 충돌력(반발력)등이 현상위치를 통과하는 현상제에 작용한다.

마찰력에 관하여 살펴보면, 슬리이브 4의 표면, 드럼 1의 표면 및 토너와 케리어로 구성되는 현상제는 계면을 이룬다.

마찰력은 계면의 수직 항력(vertical drag)N과 마찰계수 μ의 합이다. 수직항력 N의 주인자는 자기력, 장입량과 현상전위에 기인한 쿨롱력, 중력, 분자간인력등이다.

상기 현상제에 작용하는 힘을 고려하면, 상기 현상장치 파라메터는 현상갭과 닥터갭사이의 관계 및 슬리이브 4의 표면 배열이외에, 슬리이브 4의 자석이 현상제에 미치는 자기력 분포, 슬리이브 4의 선속도, 슬리이브 4와 드럼 1사이의 선속도관계, 드럼 1상의 잠상과 슬리이브 사이의 전위차 및 현상제의 특성 등을 포함한다.

실험에 의해 결정된 특정장치 파라메터는 다음과 같다.

자기력에 관하여, 자기토너를 함유하고 자장세기가 3kOe에 대하여 자화비가 50emu/g - 80 emu/g인 현상제를 사용하는 것으로 가정한다.

그러면 현상용 주극에 기이한 자속밀도(슬리이브 표면에 수직방향의 성분)는 바람직하게는 60mT - 100mT 인 것이 좋으며, 반면 주극성의 각 (현상제이송방향으로 + 측면 혹은 상류측면)은 바람직하게는 3 -12도가 좋다.

선속도에 관하여는, 드럼 1과 슬리이브 4 각각은 50mm/sec - 300mm/sec선속도로 회전하며, 드럼 1의 선속도 Vp에 대한 슬리이브 4의 선속도 Vd의 비는 바람직하게는 1.5 - 3.5인 것이 좋다.

잠사의 전위와 슬리이브 4의 전위에 대하여는, 드럼 1에 토너와 같은 극성, 즉 +극성, 을 대전시킬 때 드럼 1의 비-화상영영과 배경의 전위와 슬리이브 4의 전위차는 50-200V인 것이 좋다.

드럼 1상에서 최고 밀도를 갖는 화상부위의 전위와 슬리이브 4의 전위 간의 최대차이는 바람직하게는 600V 미만이 좋다.

현상제 특성에 관하여는, 자성토너를 이용시, 현상제의 바람직한 자화비는 3kOe 자장세기에 대하여 50emu/g - 80 emu/g이며, 케리어(파우더)의 전기 저항은 바람직하게는 106- 109 Ω㎝이다.

케리어의 전기저항을 측정하기 위하여, 직경 30mm인 현상 슬리이브가 상부에 케리어만을 퇴적하고 600rpm속도로 회전하는 동안, 슬리이브와 닥터블래이드 사이의 전압 -전류특성을 측정한다.

닥터갭은 1㎜였으며, 슬리이브와 대향하는 닥터블레이드의 가장자리는 1㎜ x 100㎜ 영역을 가졌다.

더욱이, 현상제가 현상부위에서 정체하는 것을 막기 위하여, 상기 현상장치 파라메터는 주어진 시간내에 닥터갭을 지난 현상제가 같은 시간 동안 현상위치를 지나도록 될 수 있다.

이 경우, 단위시간동안 현상위치로 이송되는 현상제가 같은 시간동안 현상위치를 완전히 통과하게 하기 위하여 현상위치에서 현상제에 작용하는 힘의 결과가 이송력으로서 최소가 될 때라도 상기 결과적인 힘이 현상제가 역방향으로 흘러 정체하는 방향으로는 작용하지 않는다.

상기 요구를 만족시키는 특정장치 파라메터는 (1) 닥터 갭보다 현상갭이 클 것, (2) 드럼 1과 슬리이브 4사이의 선속도차이가 드럼 1이 이송을 차단하는 것을 방지할 정도로 충분히 적을 것, (3) 쿨롱력이 케리어와 드럼 1사이에 작용하는 것을 용이하게 방지할 정도로 현상용 바이어스 전압이 충분히 낮을 것, (4) 현상제의 관성력을 증진시킬 정도로 슬리이브 4의 선속도가 충분히 클 것, 및 (5) 현상제가 슬리이브 4를 향해 강하게 견인되기에 충분하도록 현상제에 작용하는 자기력의 강도가 클 것, 등이다.

나아가 슬리이브 4의 표면은 샌드-브래스팅으로 관통공이 형성되거나 요흠이 형성될수 있다. 이 경우, 슬리이브 4의 깊이와 리세스비를 증대시키는 것이 좋다.

깊이와 리세스비 증대는 현상제의 90이상이 리세스에 포착되어 슬리이브 4의 표면과 같은 속도로 현상부위로 지나 이송되게 한다.

다른 현상제라도 리세스에 의해 포착된 현상제에 의해 연동되어 현상위치를 지나 완만하게 이송될수 있다.

상기 장치 파라메터 가운데 현상갭과 닥터 갭사이의 관계, 슬리이브 4의 표면 배열, 현상제에 미치는 자석의 자기력 및 자성자극의 배열은 현상위치를 지나 현상제가 이송되는 양에 괄목할정도의 영향을 미친다.

본실시예는 상기한 바와같이 현상부위에 현상제가 정체하는 것을 방지한다. 또한 길이방향으로 야기되는 불규칙한 토노농도분포가 더욱 악화되는 것을 막기 위하여, 슬리이브 4의 회전방향으로 현상위치의 상부 위치에 현상제 3이 슬리이브 4의 표면과 간격을 두고 위치하도록 자장발생수단을 제공할수 있다.

제14a도 및 제14b도에 도시한 바와같이, 상기 자장 발생수단은 자기롤러 5에 요홈 5a를 형성시킴으로서 제공될수 있다.

요홈 5a는 현상위치의 상부이며 자극(N극)이 형성되는 롤러 5의 일부분에 위치될수 있다.

현상제를 슬리이브 4로부터 멀리 이동하게 하는 자장은 요홈 5a와 만나는 슬리이브 4위치에 형성된다.

그결과 제14b도에 도시된 바와같이, 현상제 3은 일단 슬리이브 4로부터 떨어져 부유하고 나서 다시 슬리이브 4상에 퇴적한다. 이방법에서, 상기 현상제는 요홈 5a의 상부위치에 약간 정체되어 진다. 현상제 또는 토너량이 불균일하면, 상기 위치에 정체하는 현상제가 불균일성을 감소시키rl에 충분한 정도까지만 슬리이브 4의 길이방향으로 이동한다.

선택적으로, 제15도에 도시된 바와같이, 요홈 5a는 자석 10으로 대체될수 있다. 이 경우 , 드럼 1 대신 감광벨트가 사용된다.

자석 10은 밸트 1의 뒷면에 위치한다. 필요하면 자석 10 대신 자기체를 사용할수도 있다.

예시적인 실시예에 있어서, p2/p1비가 감소함에 따라 현상능 즉 드럼 1과 슬리이브 4사이에 형성된 미리 설정된 전장에 대한 드럼상의 토너 퇴적도(부착도)가 감소한다.

이같은 측면에서 p2/p1 비를 0.8이상으로 유지하는 것이 바람직하다.

그러나 p2/p1비가 0.9 이고 슬리이브 4의 정밀도와 현상갭 Gp의 정밀도가 떨어지면, 현상제는 일시적으로 그리고 국부적으로 현상위치에 정체되고 그결과 챔버 A의 상응하는 부위에서의 케리어가 감소한다.

그결과 토너가 과도하게 보급되어 토너농도가 비정상적으로 증대하는 것이다. 또한 현상의 경우, 이같은 토너가 화상의 배경을 국부적으로 오염시킨다. 따라서 p2/p1비는 화상형성시 정해진 현상능을 제공할수 있도록 선택되고 화상형성이 수행되지 않을 때는 감소되도록 하는 것이 바람직하다.

p2/p1비를 감소시키기 위하여는 화상형성이 수행되지 않는 동안 현상 갭 Gp를 증대하는 방법으로 도시되지 않은 제어기에 의해 솔레노이드나 캠을 제어할수 있다.

그러면, 자기브러쉬와 드럼 1은 현상부위에서 서로서로 거의 접촉 하지 않거나 약간 접촉하게 된다. 그결과 슬리이브 4의 길이방향으로 화상형성시 야기되는 불규칙한 토너농도를 닥터브래이드 6에 의해 응력을 균일하게 발휘하게 함으로써 감소시킬수 있는 것이다.

선택적으로, 상기 닥터 블래이드 6은 화상형성이 이루어지지 않을 때 솔레노이드나 캠으로 이동시킬수 있다. 나아가 상기 닥터 블래이드 6과 독립적인 보조닥터 블레이드를 사용하여 닥터 갭 Gd를 변화시키도록 이동시킬수 있다.

더욱이, 불규칙한 토너 농도를 감소시키고 현상제가 현상위치에 정체 하는 것을 방지하기 위하여 화상 형성이 이루어질때보다 화상형성이 이루어지지 않을 때 닥터 블래이드 6과 슬리이브 사이에 보다 큰 전위차가 설정되도록 도시되지 않은 제어기로써 도시되지 않은 전원을 제어할수 있다.

AC 전압에 대하여는 피크-피크 전압이 500V 이상인 것이 바람직하다. DC 전압에 대하여는, 닥터 블래이드 6이 케리어의 극성과 반대극성의 대전극성을 갖고 절대 전압값이 500V이상인 것이 좋다.

화상형성동안, 닥터블래이드 6과 슬리이브 4사이의 전위차는 작은 것이 바람직하며, 전위차가 적을수록 현상제를 닥터 블래이드 6으로부터 멀리 이동시킬수 있는 양이 크고 안정하게 된다.

덧붙여서, 슬리이브 4를 구동하는 구동기는 화상형성동안의 짧은 시간동안 슬리이브 4의 주속 Vs를 증대시키도록 제어될수 있다. 이역시 불균일한 토너농도를 감소시키고 현상위치에 현상제가 정체하는 것을 방지할수 있게 한다.

같은 목적을 위하여, 현상위치에 통과하는 현상제의 양에 영향을 끼치는 다른 현상장치 파라메터를 화상형성이 이루어지지 않을 때 현상제가 보다 많은 양으로 상기 위치를 통과하도록 제어할수 있다.

실시예에서, 상기 토너는 토너 농도에 따라 변화하는 챔버내의 현상제 체적을 기초로 현상제내에 도입되며, 이에따라 토너농도가 자동으로 제어된다.

필요하면, 챔버 A내의 현상제 체적은 역시 토너농도에 따라 변화하는 챔버내의 현상제의 중량이나 케리어 밀도로 대체될수 있다. 이역시 요구되는 현상조건을 안정하게 유지한다.

토너를 현상제내로 도입하는 동안의 제어는 선택적으로 현상제 조절부재로 조절된 현상제의 체적은 현상제의 토너농도 변화에 따라 변화한다는 사실을 기초로 할수 있다.

이 경우, 미리 정한 토너농도를 갖는 현상제를 현상장치내에 정해진 양으로 설정한우, 현상제가 현상위치에 어떻케 정체하는지를 측정할수 있도록 슬리이브 4상에 분포시킨다.

상기 위치에서 현상제가 정체하는 조건이, 현상제의 토너농도가 반복된 화상형성으로 인해 목적범위내에서 변할 때, 동일 위치에서 현상제가 정체하는 평균조건과 일치되게 배열된다.

이역시 요구되는 현상조건을 안정되게 유지한다.

물론 자성토너대신 비자성토너로 대체할수 있다.

참비중 1.2g/cm²이고 체적 평균입자크기가 7.5-9.0인 비자성토너를 사용한다. 이같은 종류의 토너는 일반적으로 참비중 5.2g/cm²이고 체적 평균입자크기 60 - 70㎛인 케리어와 함께 사용된다.

이같은 토너와 케리어 혼합물을 사용하고, 케리어 커버링비가 50라고 가정한다.

그러면 상기 혼합물의 토너농도는 50-10wt이다.

상기한 바와같이 본발명의 제2 실시예는 다음과 같은 잇점을 갖는다.

(1) 현상제 케리어상에 퇴적된 현상제의 토너농도가 현상위치에 도달하기전에 이송방향에 수직인 방향으로 불균일하게 될 때라도 현상제가 현상위치에서 정체하는 것을 방지할수 있다.

이는 바라는 현상조건을 안정되게 유지시킨다.

(2) 상기한 바와같이 현상제의 토너농도가 불균일하게 될 때라도, 현상위치에서 측정시 현상제 케리어상의 현상제의 최대 패킹비(p2)는 현상제 조절부재를 지나는 현상제의 패킹비(p1)과 같거나 이보다 적다.

이는 현상제가 현상부위에 정체하는 것을 방지하고 이에따라 요구되는 현상조건을 안정되게 유지하게 한다.

(3) 현상제의 토너농도가 불균일할때라도, 현상제케리어와 현상제 조절부재간의 갭으로부터 멀리 이동한 현상제가 상기 현상제 케리어와 화상케리어사이에 있으며 상기 갭보다 큰 갭을 통과한다.

이는 현상제가 현상위치에 정체하는 것을 막고 이에따라 필요한 현상조건을 안정되게 유지시킨다.

(4) 현상위치에서 이송방향에 수직인 방향으로 현상제의 토너농도가 국부적으로 증대할때라도, 증가된 토너농도를 갖는 현상제의 패킹비(p2)가 현상제 조절부재를 지나는 현상제의 패킹비(p1)보다 적다.

이로인해 상기 현상제 부위가 현상위치에 정체하는 것을 막을 수 있다. 따라서 토너농도가 최대로 되는 부위에서 상기 정체 현상제로 인해 토너농도가 보다 높은 값으로 제어되는 것을 막을 수 있다.

(5) 현상제 케리어상에 퇴적된 현상제의 토너농도가 현상제가 현상위치에 도달하기전에 이송방향에 수직인 방향으로 불규칙하게 되더라도, 현상위치에서 소비되는 토너를 제외하고는 단위면적에 대하여 동일한 량의 현상제가 현상제 조절부재하류지점, 화상담지체에 가장 가까운 상류지점, 및 화상담지체에 가장 가까운 지점에서 현상제 케리어상에 존재한다.

이는 현상제가 현상위치에 정체하는 것을 방지하며 이에 따라 바라는 현상조건을 안정되게 유지케한다.

(6) 현상위치를 통과하는 현상제 량에 영향을 미치는 현상장치 파라메터를 정확히 설정할수 있다.

따라서 현상제의 토너농도가 불균일하게 될 때라도 상기 현상제 케리어와 현상제 조절부재 사이의 간격으로부터 이동된 현상제 케리어상의 현상제가 현상위치에 정체하는 것을 막을수 있다.

이에따라 바라는 현상조건을 안정되게 유지케한다.

(7) 현상제 케리어상의 현상제가 현상제케리어와 현상제 조절부재사이의 간격 및 현상제 케리어와 화상담지체사이의 간격을 같은 시간동안 통과한다.

따라서, 현상제의 토너농도가 불균일할때라도 현상제 케리어상의 현상제가 현상위치에 정체하는 것을 막을수 있다.

이에따라 바라는 현상조건을 안정되게 유지케한다.

(8) 상기 현상제 양에 큰 영향을 끼치는 현상장치 파라메터중 최소하나를 정확히 설정할수 있다. 이같이 하여 현상제의 토너농도가 불규칙하게 되더라도 현상제케리어상의 현상제가 현상위치에 정체하는 것을 보다 확실히 방지할수 있다.

이또한 바라는 현상조건을 안정되게 유지케한다.

(9) 토너농도를 목표범위로 통상적으로 제어하는 동안 현상제의 토너농도가 불균일하게 될 때라도, 현상제 케리어상의 현상제가 현상부위에 정체하지 않는다.

이는 바라는 현상조건을 안정되게 유지케한다.

(10) 현상부위에 현상제가 정체하는 평균 조건이 미리 설정된 토너농도를 갖고 장치내에 미리 설정된 량으로 셋팅되어 있는 현상제가 현상케리어 상에 분포되어 있는 정확한 조건과 동일한다.

따라서, 현상제 케리어상의 현상제의 토너농도가 현상제가 현상위치에 도달하기 전에 불균일하게 될 때라도, 현상제가 현상위치에 정체되지 않게 한다.

이는 바라는 현상조건을 안정되게 유지케한다.

(11) 현상제가 현상부위의 상류에서 만나는 위치에서 안정된 방법으로 약간 정체된다.

그결과, 현상제는 이송방향에 수직인 방향으로 이동되게 되어 그 방향에서의 불균일한 토너 농도 및 불균일한 현상제 분포를 감소시킨다.

따라서 토너 케리어상의 현상제의 토너농도가 상기 방향에서 불규칙하게 될 때라도, 현상위치에서 현상제가 정체하는 것을 방지할수 있으며, 그렇지 않으면 화상농도가 불균일하게 될 것이다.

(12) 현상제 조절부재에서의 현상제의 패킹비(p1)에 대한 현상위치에서의 현상제케리어상의 현상제의 패킹비(p2)의 비가 화상이 형성될때보다 화상형성이 이루어지지 않을 때 보다 적다.

따라서 현상제 케리어 상의 현상제의 토너농도가 불균일하게 될 때라도 현상위치에 정체하는 현상제는 화상형성이 이루어지지 않을 때 없어지게 된다. 그결과 불균일한 화상농도는 감소된다.

이는 현상위치에 현상제가 정체하여 불균일한 화상밀도를 일으키는 것을 방지하면서도 화상형성을 위한 현상능을 보존할수 있게 한다.

(13) 화상형성이 이루어질때보다 화상형성이 이루어지지 않을 때 현상제가 보다 대량으로 현상위치를 통과된다.

이역시 상기 (12)의 잇점을 지닌다.

(14) 화상형성이 이루어질때보다 화상형성이 이루어지지 않을 때 현상제 케리어의 표면과 화상담지체 표면사이의 갭이 보다 넓다. 그결과 화상형성이 이루어질때 보다 화상형성이 이루어지지 않을 때 p2/p1비가 보다 적게 되며, 이역시 현상위치에 정체하는 현상제를 없애준다.

(15) 현상제 케리어 표면과 현상제 조절부재의 가장자리 사이의 갭이 화상형성이 이루어질때보다 화상형성이 이루어지지 않을 때 보다 적다. 이역시 상기 잇점(14)를 지닌다.

(16) 현상제 케리어와 현상제 조절부재사이의 전위차이는 화상형성이 이루어질때보다 화상형성이 이루어지지 않을 때 보다 크다. 따라서 현상제 케리어상의 현상제의 토너농도가 불균일하게 되어 현상위치에 현상제가 정체하더라도 화상케리어와 조절부재사이의 갭을 통과하는 현상제의 량이 감소되며 그결과 불균일한 토너농도는 감소되게 된다.

이는 화상형성을 위한 현상능을 유지하면서도 현상제의 정체를 없앨수 있게 한다.

(17) 현상제 케리어의 표면은 화상형성이 이루어질 때 보다 화상형성이 이루어지지 않을 때 보다 고속으로 이동한다.

이역시 상기 잇점(16)을 얻게 하는 것이다.

(18) 현상제에의 토너 보충은 챔버내에 수용된 현상제의 중량, 체적 또는 케리어 밀도에 따라 자도토너농도조절로 이루어진다.

이때 현상제 케리어상의 현상제의 토너농도가 불균일하게 될 때라도 현상제가 현상 위치에 정체하지 않는다.

이는 불균일한 토너농도가 보다 악화되는 것을 막고 바라는 현상조건을 안정되게 유지하게 한다.

(19) 현상제가 챔버내에서 순환된다.

따라서 챔버내의 현상제와 현상제 케리어 표면을 따라 이송되는 현상제가 현상을위해 균둥하게 사용된다.

이로인해 설정되는 현상제의 량이 소형화의 요구에 따라 감소되더라도 현상제의 사용수명을 연장시킨다.

(20) 현상제 케리어상의 현상제의 토너농도가 갑자기 저하될때라도, 현상제케리어상에 퇴적된 현상제와 접촉하여 챔버내에서 순환되고 있는 현상제로부터 토너가 균등하게 보충되기 때문에, 신속하게 복구될수 있다.

따라서 소형화추세에 따라 현상제량이 줄어들더라도 이 현상장치는 고속 화상형성장치에 사용할수 있다.

(21) 현상제 내로의 토너보충이 챔버내에 존재하는 케리어의 양에 따라 변하고, 이에 따라 현상제 케리어상의 현상제의 토너함량이 바뀐다고 한다.

그러면 현상제 케리어상의 현상제의 토너함량이 불균일하게 될 때라도, 현상위치에 현상제가 정체하지 않는다.

이는 불균일한 토너농도가 더욱 악화되는 것을 막고 요구되는 현상조건을 안정되게 유지한다.

Claims (30)

1. 현상장치가 화상담지체를 향하는 현상위로 현상제를 이송시켜 화상담지체상에 정전기적으로 형성된 잠상을 현상하는 화상형성장치용 현상장치에 있어서, 토너 및 자기입자로 구성된 2성분계 현상제를 수용하는 챔버; 현상제를 자기적으로 유지함으로써 현상제를 현상위치로 이송시키기 위해 내부에 자기장 발생수단을 갖는 현상제 케리어; 현상제로 하여금 현상제조절부재와 현상제 케리어사이의 갭을 통과하게 함으로써 현상제 케리어상에 퇴적된 현상제의 량을 조절하는 현상제 조절부재; 현상제내로 보급되는 토너를 저장하고 개구부를 통해 상기 챔버와 연결되는 토너저장부; 및 상기 현상제 케리어의 중간부위보다 상기 현상제 케리어의 폭방향으로 상기 현상제 케리어의 마주보는 반대단과 접하는 부위에서 보다 소량으로 토너가 상기 챔버내에 도입하게 하는 보급조절수단;을 포함함을 특징으로 하는 현상장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 챔버는, 챔버를 현상케리어를 갖는 현상장치 본체에 연결시키는 개구부 및 그 개구부를 폐쇄시키는 탈착가능한 셔터 부재를 포함하는 현상제용기내에 형성되며, 상기 현상제용기는 상기 현상장치본체에 착탈가능하게 탑재되어 있음을 특징으로 하는 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 자장발생수단은 길이 Lm에 걸쳐 상기 현상제 케리어의 길이방향으로 신장하며, 상기 개구부는 상기 현상제 케리어의 폭방향으로 길이 Wt를 가지며, 상기 보급조절수단은 길이Wt가 길이 Lm보다 적도록 그리고 상기 현상제 케리어의 폭방향으로 상기 개구부의 반대끝단부가 상기 자장 발생수단의 반대 끝단부보다 중심에 보다 가까이 위치되게 배열된 상기 개구부를 포함함을 특징으로 하는 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 개구부는 상기 챔버의 폭보다 적은 칫수(크기)를 가짐을 특징으로 하는 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 개구부는 상기 챔버의 폭방향으로 신장하고, 토너이송부재가 상기 개구부를 통해 상기 챔버로 토너를 이송하며, 상기 보급조절수단은 상기 토너 이송부재가 토너를 이송하는 능력이 상기 개구부의 중간부위에서보다 상기 개구부의 반대 끝단들과 접하는 부위에서 보다 낮도록 배열됨을 특징으로 하는 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 토너이송부재는 상기 개구부에 평행한 축 및 그축에 부착되어 있으며 그축 주위로 회전가능하게 되어 있는 토너구동부재를 포함하며, 상기 토너이송부재는 회전하는 동안 상기 토너구동부재가 형성하는 최대 원형부위가 상기 중간부위보다 상기 반대단과 접하는 부위에서 보다 적게 되도록 배열됨을 특징으로 하는 장치.
7. 토너와 케리어로 구성되는 현상제를 상기 현상제 케리어와 화상담지체와 면하는 현상부위까지 이송시키는 현상제 케리어; 및 내부에 현상제를 수용하고 상기 현상제 케리어와 접하는 챔버;를 포함하여 구성되며, 상기 화상담지체의 표면과 현상제를 접촉유지하고, 현상제의 이송으로 야기된 현상제의 운동을 기초로 상기 현상제 케리어상의 퇴적된 현상제로 토너를 보급 함으로써 상기 화상담지체상에 정전기적으로 형성된 잠상을 현상하며, 상기 화상담지체상에 퇴적된 현상제가 현상부위에 정체되지 않도록 제어되는, 현상장치.
8. 제7항에 있어서, 나아가 상기 현상제 케리어에 의해 현상위치로 이송되는 현상제의 양을 조절하는 현상제 조절부재를 포함하며, 현상부위에서의 상기 현상제 케리어상의 현상제의 최대 패킹비(p2)가 상기 현상제 조절부재를 지나는 현상제의 패킹비(p1)과 같거나 이보다 적은 것을 특징으로 하는 현상장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 현상제 케리어 표면과 상기 화상담지체표면사이의 현상부에 형성된 갭(gap)은 상기 현상제 케리어의 표면과 상기 현상제 조절부재의 가장자리사이의 갭보다 큰 것을 특징으로 하는 현상장치.
10. 제7항에 있어서, 나아가 상기 현상제 케리어에 의해 현상위치로 이송되는 현상제의 양을 조절하는 현상제 조절부재를 포함하며, 현상위치에서 현상제 이송방향에 수직인 방향으로 최대 토너농도를 갖는 부위가 상기 현상제 조절부재를 지나는 현상제의 패킹비(p1)와 같거나 작은 패킹비(p2)를 가짐을 특징으로 하는 장치.
11. 제7항에 있어서, 나아가 상기 현상제 케리어에 의해 현상위치로 이송되는 현상제의 량을 조절하는 현상제 조절부재를 포함하며, 상기 화상담지체 표면에 가장 가까운 상기 현상제 케리어의 제1부위상에 퇴적된 단위면적당 현상제의 양, 현상제 이송방향에서 상류측에서 상기 제1 부위와 접하는 상기 현상제 케리어의 제2 부위상에 퇴적된 단위면적당 현상제의 양, 및 상기 방향에서 하류측에서 상기 제1 부위와 접하는 상기 현상제 케리어의 제3 부위상에 퇴적된 단위면적당 현상제의 양, 은 현상위치에서 소비되는 토너를 제외하고는 모두 동일함을 특징으로 하는 장치.
12. 제7항에 있어서, 나아가 상기 현상제 케리어에 의해 현상위치로 이송되는 현상제의 양을 조절하는 현상제 조절부재를 포함하고, 상기 현상제 케리어와 상기 현상제 조절부재 사이의 갭으로부터 이동된 현상제가 현상위치에 정체되지 않도록 현상위치를 지나는 현상제의 랑에 영향을 주는 장치 파라메터를 설정함을 특징으로 하는 장치.
13. 제7항에 있어서, 나아가 상기 현상제 케리어에 의해 현상위치로 이송되는 현상제의 양을 조절하는 현상제 조절부재를 포함하고, 정해진 시간동안 상기 현상제 케리어와 상기 현상제 조절부재간의 갭을 통과한 현상제가 정해진 시간동안 현상위치를 통과하도록 현상위치를 지나는 현상제의 양에 영향을 미치는 장치파라메터를 설정함을 특징으로 하는 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 장치 파라메터는 상기 현상케리어와 상기 현상제 조절부재 사이의 갭과 상기 현상제 케리어와 화상담지체사이의 갭간의 관계, 상기 현상제 케리어의 표면 배열, 상기 현상제 케리어에 설치된 자석이 현상제에 미치는 자기력 분포, 상기 현상제 케리어의 선속도, 상기 현상제 케리어의 선속도와 상기 화상담지체의 선속도 사이의 관계, 잠상과 상기 현상제 케리어 사이의 전위차, 및 현상제의 특성중 최소 한가지를 포함함을 특징으로 하는 방법.
15. 제7항에 있어서, 상기 현상제의 토너농도가 목표 범위내에 있을 때 현상제가 정체되는 것을 방지함을 특징으로 하는 장치.
16. 토너와 케리어로 구성되는 현상제를 현상제가 화상담지체와 면하는 현상위치로 이송시키는 현상제 케리어; 및 상기 현상제 케리어에 의해 현상위치로 이송되는 현상제의 양을 조절하는 현상제 조절부재;를 포함하여 구성되며, 상기 현상제 케리어상에 퇴적된 현상제로 화상담지체와 접촉유지하여 화상담지체상에 정전기적으로 형성된 잠상을 현상하고, 상기 현상제 조절부재에 의해 깍인 현상제의 체적은 현상제의 토너농도, 현상제로의 토너보급에 따라 변한다는 사실을 기준으로 제어하며, 상기 현상제 케리어상에 퇴적된 현상제가 현상부위에서 정체되지 않도록 제어되는, 현상장치.
17. 제16항에 있어서, 현상부위에서 상기 현상제 케리어상의 현상제의 최대 패킹비(p2)는 상기 현상제 조절부재를 지나는 현상제의 패킹비(p1)와 같거나 적은 것을 특징으로 하는 장치.
18. 제16항에 있어서, 상기 화상담지체 표면에 가장 가까운 상기 현상제 케리어의 제1부위상에 퇴적된 단위면적당 현상제의 양, 현상제 이송방향에서 상류측에서는 상기 제1 부위와 접하는 상기 현상제 케리어의 제2 부위상에 퇴적된 단위면적당 현상제의 양, 및 상기 방향으로 하류측에서 상기 제1 부위와 접하는 상기 현상제 케리어의 제3 부위상에 퇴적된 단위면적당 현상제의 양;은 현상부위에서 소비된 토너를 제외하고는 동일함을 특징으로 하는 장치.
19. 제16항에 있어서, 상기 현상제 케리어와 상기 현상제 조절부재사이의 갭을 통과한 현상제가 현상부위에서 정체되지 않도록 현상부위를 지나는 현상제의 양에 영향을 주는 장치 파라메터를 선택함을 특징으로 하는 장치.
20. 토너와 케리어로 구성된 현상제를 현상제 케리어가 화상담지체와 면하는 현상부위로 이송시키는 현상제 케리어; 및 상기 현상제 케리어에 의해 현상부위로 이송되는 현상제의 양을 조절하는 현상제조절부재;를 포함하고 상기 현상제 케리어상에 퇴적된 현상제를 화상담지체표면과 접촉유지함으로써 화상담지체상에 정전기적으로 형성된 잠상을 현상하고, 상기 현상제 조절부재에 의해 깍인 현상제의 체적은 현상제의 토너농도, 현상제로의 토너 보급에 따라 변화한다는 사실에 따라 제어하며. 정해진 토너 농도를 갖는 현상제가 장치내에 정해진 량으로 설정되고 상기 현상제 케리어상에 분포될 때 현상제가 현상부위에 정체하는 조건은, 현상제의 토너농도가 반복된 화상형성조작에 의해 목표범위내에서 변할 때 현상제가 현상위치에 정체하는 평균조건과 동일함, 을 특징으로 하는 현상장치.
21. 토너와 케리어로 구성되는 현상제를 현상제 케리어가 화상담지체와 면하는 현상위치로 이송시키는 현상제 케리어; 및 상기 현상제 케리어와 접하고, 내부에 현상제를 수용하는 챔버; 및 현상제 이송방향으로 현상위치의 상류측에서 현상부위와 만나는 위치에서, 현상제를 현상제 케리어표면과 간격을 두고 떨어져있게 하는 자장을 발생시키는 자기장 발생수단;을 포함하여 구성되며, 현상제를 화상담지체 표면과 접촉유지하고, 현상제의 이송에 의해 야기된 현상제의 이동에 근거하여 현상제 케리어상에 퇴적된 현상제를 토너를 보급함으로써 화상담지체상에 정전기적으로 형성된 잠상을 현상하는, 현상장치.
22. 토너와 케리어로 구성되는 현상제를 현상제 케리어가 화상담지체와 면하는 현상부위로 이송시키는 현상제 케리어; 상기 현상제 케리어와 접하고 내부에 현상제를 수용하는 챔버; 및 상기 현상제 케리어에 의해 현상부위로 이송되는 현상제의 량을 조절하는 현상제 조절부재;를 포함하여 구성되며, 현상제를 상기 화상담지체표면과 접촉유지시키고 현상제의 이송에 의해 야기된 현상제의 이동을 근거로 상기 현상제케리어상에 퇴적된 현상제에 토너를 보급함으로서 화상담지체상에 정전기적으로 형성된 잠상을 현상하며, 상기 현상제 조절부재를 지나는 현상제의 패킹비(p1)과 현상부위에서 상기 현상제 케리어에 퇴적된 현상제의 패킹비(p2)에 영향을 주는 장치 파라메터를 화상형성이 이루어질때보다 화상형성이 이루어지지 않을 때 p2/p1비가 보다 적게 되도록 절환시킴을 특징으로 하는 현상장치.
23. 토너와 케리어로 구성되는 현상제를 현상제 케리어가 화상담지체와 면하는 현상 부위까지 이송하는 현상제 케리어;상기 현상제 케리어에 접하고 내부에 현상제를 수용하는 챔버; 및 상기 현상제 케리어에 의해 현상부위로 이송되는 현상제의 량을 조절하는 현상제 조절부재;를 포함하여 구성되고, 현상제를 화상담지체 표면과 접촉유지하고 현상제의 이송에 의해 야기된 현상제의 거동을 근거로 상기 현상제 케리어상에 퇴적된 현상제에 토너를 보급하여, 화상담지체상에 정전기적으로 형성된 잠상을 현상하며, 현상위치를 통과하는 현상제의 양에 영향을 주는 장치 파라메트를 화상형성이 이루어질 때 보다 화상형성이 이루어지지 않을 때 상기 현상부위를 통과하는 현상제의 양이 보다 크게 되도록 절환시킴,을 특징으로 하는 현상장치.
24. 제23항에 있어서. 나아가 상기 현상제 케리어표면과 화상담지체 표면사이의 갭 크기를 절환시키는 갭 절환수단; 및 화상형성이 이루어지지 않을 때 상기 갭이 증대하도록 상기 갭절환수단을 제어하는 제어수단;을 포함함을 특징으로 하는 현상장치.
25. 제23항에 있어서. 나아가 상기 현상제 케리어 표면과 상기 현상제 조절부재의 가장자리사이의 갭크기를 절환시키는 갭절환수단; 및 화상형성이 이루어지지 않을 때 상기 갭이 감소되도록 상기 갭 절환수단을 제어하는 제어수단;을 포함함을 특징으로 하는 현상장치.
26. 제23항에 있어서, 나아가 상기 현상제 케리어와 상기 현상제 조절부재 사이의 전위차를 만드는 전위차 생성수단; 및 화상 형성이 이루어지지 않을 때 상기 전위차가 증대하도록 상기 전위차 생성수단을 제어하는 제어수단;을 포함함을 특징으로 하는 현상장치.
27. 제23항에 있어서, 나아가 상기 현상제 케리어를 구동하고 이에 의해 상기 현상제 케리어상에 퇴적된 현상제를 현상부위로 이송시키는 구동수단; 및 화상형성이 이루어질 때 보다 화상형성이 이루어지지 않을 때 상기 현상제 케리어가 보다 고속으로 회전되게 상기 구동수단을 제어하는 제어수단;을 포함함을 특징으로 하는 현상장치.
28. 제23항에 있어서, 상기 챔버내에 수용된 현상제의 중량, 체적 및 케리어 밀도중 한가지는 현상제 토너 농도를 변화시킴에 따라 변화하며, 상기 중량, 체적 및 토너농도중 한가지를 변화시킴에 따라 상기 현상제케리어상에 퇴적된 현상제로 토너가 보급됨을 특징으로 하는 형성장치.
29. 제28항에 있어서, 상기 현상제는 상기 챔버내에서 순환되고, 상기 토너는 상기 챔버내에 순환되는 현상제와 상기 현상제 케리어의 표면을 따라 이송되는 현상제가 서로 만나는 지점에서 현상제내로 보급됨을 특징으로 하는 현상장치.
30. 제23항에 있어서, 상기 현상제내로 보급되는 토너량은 상기 챔버내에 수용된 케리어의 양에 따라 변화되며, 이에 의해 상기 현상제 케리어상에 퇴적된 현상제의 토너농도를 변화시킴을 특징으로 하는 현상장치.