KR100359048B1 - 현상 장치 및 화상 형성 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 7 ㎛ 이하의 중량 평균 입경을 갖는 현상제를 수용한 현상제 수용부와, 현상제를 담지하기 위한 현상제 담지 부재와, 현상제 수용부에 수용된 현상제를 교반시키기 위한 교반 부재를 포함하며, 교반 부재는 단속적으로 구동되는 현상 장치에 관한 것이다.

Description

현상 장치 및 화상 형성 장치{DEVELOPING APPARATUS AND IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은 전자 사진 화상 처리를 채택한 화상 형성에 사용하는 현상 장치 및 이 현상 장치가 마련된 화상 형성 장치에 관한 것이다.

도10에 도시된 바와 같이, 이와 같은 현상 장치 예로서, 현상제인 일성분 토너(이하 토너)를 채택한 현상 장치가 공지되어 실질적으로 사용되고 있다.

이와 같은 현상 장치에는 알루미늄 또는 스테인리스 강으로 제조된 파이프로 형성된 비자성 현상제 담지 부재인 현상 슬리브(3)가 마련되며, 주연 방향으로 교호하며 형성된 복수개의 자극(N, S)을 갖는 자석(4)이 현상 슬리스(3)의 내측에 고정 배열된다.

현상 슬리브의 표면은 소정량의 토너가 담지되어서 반송될 수 있는 적절한 표면 거칠기로 가공된다.

예컨대, 우레탄 러버 또는 실리콘 러버로 형성된 탄성 블레이드(8)가 현상 슬리브(3) 상의 (도시 안된) 지지 용지 금속에 현상제 조절 부재로서 고정되어서 소정 압력으로 현상 슬리브(3)의 주연면과 접한다.

이와 같은 현상 장치에서, 자석(4)의 자력에 의해 현상 슬리브(3) 상에 달라붙은 토너(7)는 현상 슬리브(3) 상으로 반송되어 마찰 대전되며, 탄성 블레이드(8)에 의해 조절되면서 적절한 양의 토너(7)가 현상 슬리브(3)와 탄성 블레이드(8) 사이로 활주해서 마찰 대전되며, 그 후 적절한 전하를 갖는 토너(7)는 현상 슬리브(3)가 잠상 담지 부재인 감광 드럼(1)과 대향하는 위치에 근접한 현상 영역으로 반송되어 현상된다.

한편, 현상되지 않은 토너는 현상 슬리브(3)가 회전해서 다시 현상제 용기인 토너 용기(6)로 복귀될 때 탄성 블레이드(8)의 상부로 이동해서 도10의 화살표에 의해 지시된 방향으로 순환된다.

교반 수단으로서의 교반 부재(10)는 크랭크 형상의 로드 부재이며, 그 양단부는 교반 부재가 도10에 도시된 방향으로 회전되도록 회전 중심으로서 역할을 한다.

또한, 예컨대, 교반 부재(10)가 회전 구동되어 이용되도록 현상 슬리브(3)에 대한 구동원으로부터의 구동력을 기어 트레인을 사용해서 적절한 회전 속도로 감속하는 것이 일반적이다.

자성 일성분 토너를 채택한 이와 같은 현상 장치에서, 토너 용기에 수용된 토너에서 비교적 작은 입경의 토너가 우선 소모되는 것으로 알려져 있다.

그 대비책으로서, 예컨대 일본 특허 출원 공개 제1-52182호에서 개시된 바와 같이, 현상 슬리브측 상의 작은 챔버와 상기 작은 챔버에 토너를 재충전하기 위한 재충전 챔버가 형성되도록 토너 용기 내에 구획부를 설치하는 것이 제안되었다.

이것은 작은 입경의 토너가 초기 단계에서 먼저 소모되도록 해서 작은 챔버 내의 토너의 평균 입경을 증가시킬 수 있지만, 작은 챔버 내의 토너의 입경이 소정 수준에 도달할 때 재충전 챔버의 토너와 균형을 이룸으로써 안정적으로 전이디도록 함으로써, 재충전 챔버의 토너의 입경이 내구후에도 대경화하는 것을 방지한다.

그러나, 자성 일성분 토너를 채택한 현상 장치에 구획부를 설치하면, 현상 슬리브(3) 근처에서의 토너 순환은 도11에 도시된 바와 같이 크게 되어서구획부(2)에 의한 장점을 저감시킨다.

이것은 현상 슬리브(3)의 후방에서 토너 용기(6) 내의 토너(7)의 대순환이 토너 유동 및 새로운 토너를 현상 슬리브(3)쪽으로 유동하도록 하고 이들 토너의 종류를 교환하는 것이 구획부(20)의 상부로부터 토너를 유입하는 데 현저하게 되기 때문이다.

따라서, 구획부(20)를 설치하는 것은 이와 같은 현상 장치에서 어렵다.

또한, 상술한 현상 장치에서는, 최근 도트당 재생성을 증가시킨 고화질 화상을 목적으로 하는 토너의 소입경화는 화상 밀도가 저하되도록 하는 경향이 되었다. 도12는 상술한 현상 장치에서 토너의 중심 입경차로 인한 초기 화상 밀도 전이를 보여주는 그래프이다.

도12에 도시된 바와 같이, 비록 초기 화상 밀도는 이런 현상 장치에서의 임의의 입경에 대해 저하되는 경향이 있지만(이하, 초기 밀도 저하), 이런 경향은 중심 입경이 작을 때 현저하게 된다.

초기 밀도 저하 수준은 중심 입경이 8 ㎛ 보다 작지 않을 경우 현저하지 않지만, 이 수준은 중심 입경이 8 ㎛보다 작을 때 보다 상세하게는 7 ㎛ 이하일 때 증가되어야 하는 것으로 고려될 수 있다.

본 발명의 시험에 따르면, 초기 밀도 저하의 원인으로서 현상 장치에 수용된 토너에서 비교적 작은 입경의 토너가 토너 사용 단계에서 현상 슬리브 상에 집중되는 경향이 있고, 현상 슬리브 상에 피복된 토너의 마찰 전기식 분포가 이로써 넓어지게 되어서(최적 현상 마찰 전기를 갖는 토너의 비가 저감된다) 현상성을 저감시키는 것으로 밝혀졌다. 소경 토너의 존재는 문제가 되기 때문에, 이런 현상은 토너의 중심 입경이 작게 될 때 현저하게 발생한다.

또한, 이런 현상은 토너를 적게 쓴 패턴의 화상이 연속적으로 형성될 때 현저하게 되었다(예컨대, 순백(solid white) 화상이 연속 형성된 직후 순흑(solid black)은 더욱 얇아진다).

이것은 토너 소모가 작게 될 때 현상 슬리브 상에 피복된 토너 미세 분말의 양이 증가되기 때문이다.

따라서, 상술한 현상 장치에서는 형성된 화상의 패턴에 따라 인쇄 화상의 라인 폭과 밀도 등이 변화한다는 불안정성이 있을 수 있다.

이런 불안정성을 방지하기 위한 수단으로서, 토너 입경의 균일화(제조중에 미세 분말측 상의 입경을 커팅한다)를 고려할 수 있지만, 토너 제조중의 수율을 악화시켜서 비용을 증가시키므로, 이것은 실질적인 수단이 될 수 없다.

본 발명의 목적은 7 ㎛ 이하의 중량 평균 입경을 갖는 현상제를 사용함으로써 안정적인 현상을 수행할 수 있는 현상 장치와 이런 현상 장치를 갖는 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 7 ㎛ 이하의 중량 평균 입경을 갖는 현상제가 채택되더라도 형성될 화상의 패턴에 관계없이 화상 밀도가 저하되는 것을 방지할 수 있고 화상 밀도를 지속적으로 얻을 수 있는 현상 장치와, 이런 현상 장치를 갖는 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 7 ㎛ 이하의 중량 평균 입경을 갖는 현상제를 내부에 수용한 현상제 수용부와, 현상제를 담지하기 위한 현상제 담지 부재와, 및 현상제 수용부에 수용된 현상제를 교반시키기 위한 교반 부재를 포함하며, 교반 부재는 단속적으로 구동되는 현상 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 잠상을 담지하기 위한 화상 담지 부재와, 잠상을 현상하기 위한 현상 장치를 포함하며, 현상 장치는 7 ㎛ 이하의 중량 평균 입경을 갖는 현상제를 내부에 수용한 현상제 수용부와 현상제를 담지하기 위한 현상제 담지 부재와 단속적으로 구동되며 현상제 수용부에 수용된 현상제를 교반시키기 위한 교반 부재를 포함하는 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 장점은 첨부 도면과 관련한 상세한 설명에 의해 보다 명백해질 것이다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따르는 화상 형성 장치를 도시한 단면도.

도2는 도1에 도시된 화상 형성 장치에 마련된 현상 장치를 도시한 단면도.

도3은 화상 형성 장치에 대해 도2에 도시된 현상 장치에 마련된 교반 부재의 작동 시간을 도시한 시간 챠트.

도4는 교반 부재가 중단되는 경우 현상 장치를 도시한 단면도.

도5a는 6 ㎛의 중량 평균 입경을 갖는 현상제를 채택한 종래의 화상 형성 장치에서 화상의 초기 밀도와 현상제 담지 부재 상의 현상제의 미세 분말의 양 사이의 관계를 도시한 그래프이고, 도5b는 8 ㎛의 중량 평균 입경을 갖는 현상제를 채택한 종래의 화상 형성 장치에서 화상의 초기 밀도와 미세 분말의 양 사이의 관계를 도시한 그래프이고, 도5c는 교반 부재에 의한 교반이 중단된 경우 화상의 초기 초기 밀도와 미세 분말의 양 사이의 관계를 도시한 그래프.

도6은 교반 수단이 단속적으로 회전 구동되는 경우 화상의 초기 밀도와 현상제 교반 부재 상의 현상제의 미세 분말의 양 사이의 관계를 도시한 그래프.

도7은 현상제 교반 부재 상의 현상제의 미세 분말의 양과 밀도 Δ 사이의 관계를 도시한 그래프.

도8은 본 발명의 제2 실시예에 따르는 현상 장치를 도시한 단면도.

도9는 본 발명의 제3 실시예에 따르는 현상 장치를 도시한 단면도.

도10은 종래의 현상 장치를 도시한 단면도.

도11은 종래의 현상 장치를 도시한 단면도.

도12는 화상의 초기 화상 밀도 전이와 토너 입경 사이의 관계를 도시한 그래프.

도13은 변화된 화상비로 인쇄한 후의 A/B를 도시한 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 감광 드럼

2 : 대전 장치

3 : 현상 슬리브

4 : 자석 롤

6 : 현상 장치

7 : 현상제

8 : 현상제 조절 부재

10 : 전사재

104 : 전사재

109 : 정착 장치

본 발명에 따른 양호한 실시예에 대해 첨부 도면을 참조로 설명하기로 한다.

(제1 실시예)

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따르는 화상 형성 장치를 도시한 단면도이다.

도1에서, 인용 부호 101은 화상 형성 장치 본체를 나타낸다.

이와 같은 화상 형성 장치에서는, 도1에 도시된 바와 같이, 일방향으로 회전하는 원통형 잠상 담지 부재로서 감광 드럼(1)의 표면이 대전 장치(2)에 의해 균일하게 대전되며, 잠상이 노광 장치(102)에 의해 표면 상에 형성된다.

감광 드럼(1) 상에 형성된 잠상은 현상 장치(6)를 사용함으로써 감광드럼(1) 상에 현상제(7)를 공급하여 현상제상으로 가시화된다.

적절한 현상 바이어스가 공급될 수 있도록 직류 바이어스에 교류 바이어스를 중첩함으로써 얻어진 바이어스 전력 공급부(도시 안됨)가 감광 드럼(1)과 현상 슬리브(3) 사이에 연결된다.

한편, 기록재로서의 전사재(104)가 용지 공급 롤러(105)에 의해 급지되어 정합 롤러(도시 안됨)에 의해 감광 드럼(1) 상의 현상제상과 동기되어 전사 장치(107)로 공급된다.

이와 같은 방식에서, 현상제(7)에 의해 가시화된 감광 드럼(1) 상의 현상제상은 전사 장치(107)에 의해 전사재(104)로 전사된다.

전사재(104) 상에 전사된 현상제상은 전사재(10)와 함께 정착 장치(109)로 반송되고, 정착 장치(109)는 현상제상이 기록 화상으로 정착되도록 현상제상에 열이나 압력을 가한다.

한편, 전사되지 않고 전사 처리 후 감광 드럼(1) 상에 잔류하는 현상제는 블레이드(5)를 갖는 세척 장치에 의해 감광 드럼(1)으로부터 제거된다.

이어서, 감광 드럼(1)의 표면은 대전 장치(2)에 의해 다시 대전되어 상술한 처리를 반복한다. 도2는 본 실시예에 따르는 현상 장치(6)의 개략적 구조를 도시하고 있다.

현상 장치(6)는 내부에 현상제를 수용하는 현상제 용기로서의 토너 용기와, 감광 드럼(1)에 대향되도록 제공되고 주연면 상에 현상제를 담지하는 회전 가능한 현상제 담지 부재로서의 현상 슬리브(3)와, 현상 슬리브(3)의 축 방향에 평행한 축선을 갖고 토너 용기(6) 내의 현상제를 교반시키는 회전 가능한 교반 수단으로서의 교반 부재(10)를 갖는다.

현상 슬리브(3)는 16 mm(Φ16)의 직경을 갖는 비자성 알루미늄 슬리브이고, 도전 입자를 수용한 수지층으로 피복된 표면을 갖는다.

주연 방향으로 네 개의 자극을 갖는 자석 롤(4)이 현상 슬리브(3)에 고정되어 제공된다.

현상제 조절 부재(8)로서, 실리콘 러버가 사용되어서 현상 슬리브(3)에 대한 접촉력은 30 gf/cm(30×10^-3×9.8=0.294 N/cm) 내지 40 gf/cm(40×10^-3×9.8=0.392 N/cm)가 된다(현상 슬리브(3)의 종방향으로 1cm당 접촉 부하).

토너(7)는 부의 정전성을 갖는 자성 일성분 토너이다.

토너(7)를 생성하기 위해, 우선 구성 성분으로서 접착 수지로서의 스테인리스계 공중합체에 자성재로 된 입자와 음전하 제어제와 왁스가 융해되어서 혼합되며, 혼합된 생성물은 냉각되어서 햄머-밀(hammer-mill)에 의해 조대 연마되며, 이것은 제트-밀에 의해 미세 연마되며, 이렇게 얻어진 미세 연마물은 6 ㎛의 중량 평균 입경을 갖는 분류된 분말을 얻도록 풍력을 사용해서 분류되며, 소수성 실리카 미세 분말재가 벤셸(benschel) 혼합기를 사용해서 6㎛의 평균 입경을 갖는 분류된 생성물에 혼합됨으로써, 현상제를 얻는다.

또한, 토너(7)로서, 3.5 내지 7.0 ㎛ (주로, 대략 6 ㎛) 범위의 중량 평균 입경을 갖는 현상제가 상술한 현상제에서 사용된다.

현상 슬리브에 인가된 현상 바이어스에 관해서, 감광 드럼(1)과 현상 슬리브(3) 사이의 간극이 예컨대 대략 300 ㎛인 경우, 1600의 구형파 Vpp와 2200 ㎐의 주파수를 갖는 교류 전압이 -500 V의 직류 전압 상에 중첩되어 가해진다.

감광 드럼(1)은 -600V의 대전 전위(Vd)와 -150 V의 레이저 노광부에서의 전위(Vl)을 갖도록 대전되어서, Vl부의 반전 현상을 일으킨다.

본 실시예는 교반 부재(10)가 현상 슬리브(3)의 회전에 대해 단속적으로 구동되는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에서, 제어는 화상 형성 장치가 일곱 페이지 인쇄(7회 화상 형성)를 수행할 때마다 교반 부재(10)가 일 페이지씩 회전하도록 구동되는 방식으로 수행된다.

도3은 교반 부재(10)의 회전 구동 제어에 관한 순서를 도시한다.

크랭크 형상의 로드 부재가 교반 부재(10)로서 사용되며 양 단부는 회전 중심으로서 작용한다. 비록 교반 부재에만 배타적으로 사용되는 구동원을 제공함으로써 교반 부재의 구동을 제어하기 위한 방법이 사용되고 있지만, 본 발명은 여기에 국한되지 않는다.

본 실시예에 따르면, 교반 부재의 구동을 제어하는 것은 현상 슬리브로의 토너 공급을 효과적으로 조절할 수 있고 현상제 용기 후방에 존재하는 대량의 새로운 토너가 유입되는 것으로 인한 밀도 저하 현상을 방지할 수 있다.

다음은 교반 부재와 화상의 성질에 관해 본 발명에 의해 수행된 시험 결과를 설명한다.

본 실험에 사용된 화상 형성 장치와 현상 장치는 상술한 형상을 갖는 것으로 가정된다. 상세한 실험 조건은 다음과 같다.

(실험 조건)

실험 환경 : 23 ℃의 온도, 60 %의 습도

화상 형성 장치의 처리 속도 : 80 mm/sec

교반 부재(D)의 최대 회전 궤적원 직경 : 30 mm

교반 부재의 회전 속도 : 12 rpm(12/60 = 0.2 /sec)

또한, 본 실험에서 사용된 토너는 6.0 ㎛의 중량 평균 입경을 가지며, 3. 0 ㎛ 미만의 중량 평균 입경을 갖는 미세 분말의 함량은 13 %이다.

(1) 인쇄 패턴, 용지의 맷수(A4 크기 용지) 및 화상 밀도

우선, 비교예로서 종래의 현상 장치를 사용해서 순백 인쇄 용지의 맷수와, 순흑 밀도와, 슬리브 상의 토너 입경이 측정되었다.

(실험 방법)

1. 순흑 화상이 다섯 장의 용지에 대해 형성되며, 화상 밀도와 현상 슬리브 상의 토너의 중량 평균 입경과 미세 분말의 양이 측정된다.

맥베드 반사 농도계(맥베드 코포레이션(Macbeth Co.)에 의해 제조)가 밀도 측정에 사용되었다.

그 후, 인쇄 패턴의 화상비가 변화되었으며 10 장의 A4-사이즈 페이지에 대해 인쇄가 수행되었다. 그 후, 순흑 밀도와 슬리브 상의 토너의 입자 크기가 측정되었다. 도13은 그 결과이다. 10%의 화상비: 1도트 9 스페이스 횡선, 20%의 화상비: 2도트 8 스페이스 횡선 등이 되는 화상 패턴을 사용하였다. 낮은 화상비를 갖는 패턴을 인쇄한 후, A/B는 크게 되고 순흑 화상 밀도는 증가된다. 화상비가 대략 20% 미만일 때, 이 현상은 현저하게 된다.

화상비는 A4-사이즈의 종이 면적에 대한 각 하나의 기록재(A4 사이즈) 상에 형성된 화상 면적의 비율을 의미한다.

또한, 도5b는 8 ㎛의 평균 입경을 갖는 토너를 사용함으로써 수행된 상술한 것과 유사한 실험 결과를 나타낸다. 이 경우, 비록 현상 슬리브 상의 미세 분말의 양은 낮은 인쇄비를 갖는 화상을 갖는 종이를 통과시킴으로써 증가되는 경향이 있고 이로써 현상 능력은 저하되지만, 밀도 저하는 작다. 또한, 밀도는 1.4 이상이므로, 충분한 질적 수준이 달성될 수 있다.

순흑 화상 밀도로서 1.40 이상의 값은 고질 화상에 충분하다.

또한, 이 값은 도5a 및 도5b에 도시된 0번째 인쇄 용지의 미세 분말의 양과 밀도를 나타내는 것을 판단된다.

2. 용지 상에 순백 화상이 형성된 후, 현상 슬리브 상의 중량 평균 입경 및 토너의 미세 분말의 양이 측정되었다. 그 후, 순흑 화상이 화상 밀도를 측정하기 위해 한 용지 상에 형성된다.

한편, 현상 슬리브 상의 토너의 미세 분말의 양과 중량 평균 입경을 측정에 있어서, 미세 분말의 양은 현상 슬리브 상의 토너 샘픔이 수집되어 측정되었으며, 입경은 (코울터사 제조) 코울터 멀티사이저에 의해 측정되었다.

또한, 3.0 ㎛ 이하(원 토너의 중량 평균 입경이 M이라고 가정할 때 M/2 이하)의 입경의 정량비는 미세 분말의 양으로 판단된다.

또한, 현상 슬리브 상의 토너의 미세 분말의 양이 A(%)이고 토너 용기의 미세 분말의 양이 B(%)임을 가정한다. 본 실시예에서, A=13%가 얻어진다.

(결과)

도5a는 6.0 ㎛의 토너 중량 평균 입경이 사용될 때 얻어진 결과를 도시한다.

도5a에 도시된 바와 같이, 순흑 화상이 형성될 때, 현상 슬리브 상의 미세 분말이 소모되어 저감되며, 이로써 화상 밀도가 충분하게 증가된다. 그러나, 위에 순백 화상(낮은 인쇄)이 형성된 종이를 통과시키면 현상 슬리브 상의 미세 분말(A/B)을 증가시켜서, 현상 능력과 화상 밀도를 저감시킨다.

종래 기술의 일반적 현상 장치에서 A/B는 대략 2.0으로 설정된다.

또한, 토너의 평균 입경의 감소는 중요한 효과를 갖는다.

(2) 교반 중지

도5c는 상술한 바와 유사한 측정을 하기 위해 교반 부재의 구동에 의해 야기된 교반을 중지시킴으로써 얻어진 결과를 나타낸다.

도5c에 도시된 바와 같이, 교반을 중지시키면 비록 위에 저 인쇄 화상이 형성된 용지가 통과하더라도 현상 슬리브 상의 토너의 미세 분말의 양을 거의 증가시키지 않고 화상 밀도는 충분히 높은 것으로 밝혀졌다.

또한, 교반 부재에 의한 교반이 중지되면, 토너 용기 내의 토너 순환은 크게 되고 현상 슬리브의 근처에서는 도4에 도시된 바와 같이 아주 작게 되었다.

한편, 교반 부재가 현상 슬리브의 회전과 관련해서 회전하면, 교반 부재의회전은 토너 용기 내의 토너를 느슨하게하기 때문에, 토너에 공기가 혼합되어 간극을 형성하고, 토너의 순환은 도10에 도시된 바와 같이 크게 되고, 이것은 현상 슬리브로부터 복귀되는 토너와의 교환을 촉진한다.

결과적으로 미세 분말은 현상 슬리브 상에 수집된다.

(3) 교반의 단속 구동

현상 슬리브 상의 토너의 입자 크기 분포 및 순백 용지를 통과시킨 후 화상 밀도의 감소는 교반 부재가 현상 슬리브의 회전에 대해 단속적으로 구동된 경우 실험되었다.

구체적으로는, n 페이지마다 교반 부재를 한 페이지씩 회전 구동시키는 제어를 수행하였고, 화상비가 0%인 순백 원본의 20장의 용지를 인쇄한 후 화상 밀도 A/B가 측정되었다.

도6에서, 교반 부재가 중단되는 시간이 연장되는 경우, 현상 슬리브 상의 토너 피복이 안정화되고 화상 밀도의 감소가 억제될 수 있었다.

본 실시예에서, 일곱 페이지가 인쇄될 때마다 교반 부재가 한 페이지씩 회전 구동되도록 하는 제어가 수행되었다.

교반 구동에 드는 시간이 다섯 페이지가 인쇄될 때마다 교반 부재가 한 페이지씩 회전 구동할 때, 밀도 감소가 충분하게 최소화될 수 있다.

비록 적절한 값은 토너 용기의 형상과 토너의 양과 인쇄 속도와 교반 부재의 회전 직경에 따라 다를 수 있지만, 현상 슬리브 상의 토너 피복층의 미세 분말양이 적절하게 되도록 교반 부재의 구동 제어가 설정될 때, 낮은 인쇄 패턴을 인쇄한 후밀도의 감소는 충분하게 억제되어서, 안정화를 유도한다.

교반 제어에 대해서, 인쇄된 용지의 맷수가 본 실시예에서 주어진 값에 도달할 때 소정수의 회전을 야기하는 구동 방법 외에도, 현상제 담지 부재의 회전수가 주어진 값에 도달할 때 교반이 구동될 수 있다. 다르게는, 두 종류의 정보, 즉 인쇄된 용지의 맷수와 현상제 담지 부재의 회전수가 결합해서 교반 부재를 구동시킬 수 있다.

또한, 현상될 도트의 수(인쇄 화상의 인쇄 도트의 수), 예컨대 노광 수단(레이저 비임 발광 시간 등)에 의해 누적된 노광 시간의 값이 소정 값에 도달할 때 교반 부재가 소정 횟수만큼 회전 구동되도록 제어가 수행될 때, 적절한 제어가 인쇄 화상의 인쇄비에 따라 수행될 수 있다.

도7은 A/B와 화상 밀도의 감소 Δ(0번째 화이트 용지의 순흑 밀도-도5에 도시된 20 화이트 용지를 통과시킨 후 순흑 밀도) 사이의 관계를 도시한다. 0.1 이상의 Δ은 화질 수준을 충족시킬 수 있다.

도7에 도시된 바와 같이, A/b가 1.5 이하이면 Δ은 충분히 작다.

상술한 실험은 크기가 2.5 ㎛ 이하인 16%의 미세 분말의 성분과 5.0 ㎛의 원 중량 평균 입경을 갖는 토너를 사용함으로서 수행되었다. 본 실시예와 유사한 것으로서, 크기가 2.5 ㎛ 이하인 토너의 정량비가 1.0 ≤ A/B ≤ 1.5 범위 내에 있으면, 저 인쇄 패턴을 인쇄한 후 밀도의 감소는 충분하게 억제될 수 있다.

또한, 교반 부재의 단속 구동에서 유사한 장점이 얻어졌다.

상술한 바와 같이, 원 토너의 중량 평균 입경이 M이고, 현상 슬리브 상에 피복된 토너의 M/2 이하의 입경의 정량비가 A(%)이고, 토너 용기 내의 현상제의 M/2 이하의 입경의 정량비가 B(%)라고 가정하면, 현상 슬리브의 회전에 대해 교반이 단속적으로 구동되도록 제어가 수행될 때, 토너층은 1.0 ≤ A/B ≤ 1.5 범위에서 형성된다. 결국, 7 ㎛ 이하의 중량 평균 입경을 갖는 일성분 자성 현상제가 사용되더라도, 저 인쇄 패턴을 인쇄한 후 화상 밀도가 낮아지는 것을 방지할 수 있고 일정하게 안정적인 밀도를 얻을 수 있다.

(제2 실시예)

이하에서는 도8을 참조해서 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명하기로 한다. 반복 설명을 방지하기 위해 제1 실시예에서와 유사한 부분에 대해서는 유사한 인용 부호로 지시하고 있다.

도8에 도시된 바와 같이, 본 실시예는, 현상 슬리브로부터 멀리 있는 부재가 제1 실시예와 유사하게 단속 구동되고 현상 슬리브에 최근접한 교반 부재가 토너 용기 아래에 배열되고 그 회전 반경은 구동이 현상 슬리브와 연동되도록 작게 설정되는 것을 특징으로 한다.

현상 슬리브에 최근접한 교반 부재는 토너 용기 아래에 배열되고 그 회전 반경은 작게 설정되기 때문에, 이것이 회전하더라도 현상 슬리브에 대량의 새로운 토너를 공급할 수 없다.

그러나, 현상 슬리브 근처의 토너는 혼합될 수 있으며, 이것은 화상 밀도의 균일성을 더욱 개선시킨다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 7 ㎛ 이하의 중량 평균 입경을 갖는일성분 자성 현상제가 사용되더라도, 저 인쇄 패턴을 인쇄한 후 화상 밀도가 낮아지는 것을 방지할 수 있어서 일정하게 안정적인 밀도를 얻을 수 있다. 또한, 밀도의 균일성이 개선될 수 있다.

(제3 실시예)

이하에서는 도9을 참조해서 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명하기로 한다. 반복 설명을 방지하기 위해 제1 실시예에서와 유사한 부분에 대해서는 유사한 인용 부호로 지시하고 있다.

본 실시예의 특징은 제1 실시예와 관련해서 설명된 현상 장치가 감광 드럼, 세척기 및 대전 장치와 함께 교체될 수 있는 일체형 카트리지에 제공된다는 것이다.

도9는 일체형 카트리지의 일 예를 도시한 것이다.

본 실시예에서, 현상 장치, 감광 드럼(1), 세척 장치 및 대전 장치(2)는 일체형 카트리지로 판단될 외부 패키지(6)를 사용함으로써 합체된다.

상술한 일체형 카트리지는 그 구성 부품의 수명이 토너가 소진될 때 사실상 동시에 소진되도록 설계된다.

따라서, 토너가 일체형 카트리지 내에 존재하더라도 일정하게 안정적인 화상이 얻어질 수 있고, 현상 장치, 감광 드럼, 세척기 및 대전 장치는 합체되어서, 사용자가 카트리지를 미리 교체할 수 있는 장점에 도달한다.

본 발명에 따르는 교반 부재(10)가 일체형 카트리지 내의 현상 장치에 사용될 때, 초기 단계로부터 안정적인 밀도가 얻어질 수 있도록 하는 이와 같은 장점은일체형 카트리지의 원래 장점에 더해진다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 현상제 담지 부재 상에 형성된 현상제층의 입자 크기 분포를 적절하게 형성함으로써, 7 ㎛ 이하의 중량 평균 입경을 갖는 일성분 자성 현상제가 사용되더라도, 저 인쇄 패턴을 인쇄한 후 화상 밀도가 낮아지는 것을 방지할 수 있고, 일정하게 안정적인 밀도를 얻을 수 있는 화상 형성 장치 또는 현상 장치가 제공될 수 있다.

본 발명에 따르면, 7 ㎛ 이하의 중량 평균 입경을 갖는 현상제를 사용함으로써 안정적인 현상을 수행할 수 있는 현상 장치와 이런 현상 장치를 갖는 화상 형성 장치를 제공하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (20)

1. 7 ㎛ 이하의 중량 평균 입경을 갖는 현상제를 수용한 현상제 수용부와,

   화상 담지 부재상에 현상제로 형성된 정전 잠상을 현상하며, 현상제를 담지하기 위한 현상제 담지 부재와,

   상기 현상제 수용부에 수용된 현상제를 교반시키기 위한 교반 부재를 포함하며, 상기 교반 부재는 단속적으로 구동되고, 상기 교반 부재가 단속적으로 구동되는 시기는 화상이 형성되는 많은 수의 용지 중 적어도 하나와 상기 형상제 담지 부재의 회전수에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 현상제는 일성분 자성 현상제인 것을 특징으로 하는 현상 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 교반 부재는 단속적으로 회전하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 교반 부재는 상기 현상제 담지 부재와는 독립적으로 회전하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 교반 부재는 화상이 형성되는 용지의 맷수가 소정수의 용지에 도달할 때마다 구동되는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 교반 부재는 현상 담지 부재의 회전수가 소정수에 도달할 때마다 구동되는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 다른 교반 부재가 상기 교반 부재보다는 상기 현상제 담지 부재에 근접한 위치에 마련되며, 상기 다른 교반 부재는 상기 현상제 담지 부재와 연동하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 다른 교반 부재의 교반 반경은 상기 교반 부재의 교반 반경보다 작은 것을 특징으로 하는 현상 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 현상 장치에는 상기 화상 담지 부재를 구비하며, 화상 형성 장치의 본체에 착탈식으로 부착 가능한 프로세스 카트리지가 제공되는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
11. 7 ㎛ 이하의 중량 평균 입경을 갖는 현상제를 수용하기 위한 현상제 수용부와,

    화상 담지 부재상에 현상제로 형성된 정전 잠상을 현상하며, 현상제를 담지하기 위한 현상제 담지 부재와,

    상기 현상제 수용부에 수용된 현상제를 교반시키기 위한 교반 부재를 포함하며, 상기 교반 부재는 단속적으로 구동되고, 상기 교반 부재가 단속적으로 구동되는 시기는 정전 잠상의 화상 정보에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 현상제는 일성분 자성 현상제인 것을 특징으로 하는 현상 장치.
13. 제11항에 있어서, 상기 교반 부재는 단속적으로 회전하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
14. 제11항에 있어서, 상기 교반 부재는 상기 현상제 담지 부재와는 독립적으로 회전하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
15. 제11항에 있어서, 정전 잠상의 화상 정보는 정전 잠상의 화상 도트수인 것을 특징으로 하는 현상 장치.
16. 삭제
17. 제11항에 있어서, 상기 교반 부재는 화상 도트수의 총합이 소정수에 도달할 때마다 구동되는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
18. 제11항에 있어서, 다른 교반 부재가 상기 교반 부재보다는 상기 현상제 담지 부재에 근접한 위치에 마련되며, 상기 다른 교반 부재는 상기 현상제 담지 부재와 연동하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 다른 교반 부재의 교반 반경은 상기 교반 부재의 교반 반경보다 작은 것을 특징으로 하는 현상 장치.
20. 제11항에 있어서, 상기 현상 장치에는 상기 화상 담지 부재를 구비하며, 화상 형성 장치의 본체에 착탈식으로 부착 가능한 프로세스 카트리지가 제공되는 것을 특징으로 하는 현상 장치.