KR20040021600A - 현상 장치 - Google Patents

Abstract

현상 장치는 토너 및 토너 내에 함유된 왁스를 포함하는 자기 현상제를 포함한 현상제 용기와, 자기 현상제를 이송하기 위해 현상제 용기 내에 회전가능하게 제공된 제1 및 제2 현상제 이송 부재, 제1 현상제 이송 부재 상에 이송된 장기 현상제 층의 두께를 조정하기 위한 조정 부재 및 제1 현상제 이송 부재에서 제2 현상제 이송 부재까지 자기 현상제를 전사하기 위한 자기장을 발생시키는 자기장 발생 수단을 포함한다. 화상 담지 부재 상에 형성된 통상의 정전 잠상은 순서대로 제1 현상제 이송 부재 상에 이송된 현상제 및 현상제 이송 부재 상에 이송된 현상제로 현상된다.

Description

현상 장치{DEVELOPING APPARATUS}

지금까지, 전자 사진, 정전 기록 등에 따른 화상 형성 장치에서, 화상-시각화 작용제로써 건조 현상제가 현상제 이송 부재의 표면상에 이송된 후, 정전 잠상을 그 위에 이송하는 화상 담지 부재의 표면에 인접한 위치로 운반되어 공급되며, 이에 따라서 시각화하기 위한 정전 잠상을 현상하도록 화상 담지 부재와 현상제 이송 부재 사이에 교번식으로 전기장을 인가하는 방법은 널리 공지되어져 있다.

부수적으로, 현상제 이송 부재로써, 현상 슬리브는 일반적으로 많은 경우에 사용되어져 왔다. 따라서, 이후에, 현상제 이송 부재는 "현상 슬리브"로 언급된다. 게다가, 화상 담지 부재로써, 감광성 드럼도 일반적으로 많은 경우에 사용되어져 왔다. 따라서, 이후에 화상 담지 부재는 "감광성 드럼"으로 언급된다.

후술될 현상 방법에 관하여, 자기 브러쉬는 예를 들어, 두 성분(자기 이송 입자 및 토너 입자)로 구성된 현상제(두 성분형 현상제)와 함께 내부에 자석을 포함한 현상 슬리브의 표면 상에 형성되고, 몇분 동안 현상 갭이 자기 브러쉬에 야기되고, 이에 따라서 현상 슬리브 측면에서 광감성 드럼 측면까지 전사 및 반대 전사를 반복해서 야기하도록 현상 슬리브 및 광감성 드럼(S-D 사이) 사이의 갭에 교번식으로 전기장을 연속적으로 적용하므로, 따라서 효과적으로 현상하는 소위 자기 브러쉬 현상 방법은 공지되어져 있다(일본 특허 공개 (JP-A) 소55-32060 및 JP-A 소 59-165082).

게다가, 단색 현상 또는 다중 화상 현상을 위해 두 구성요소형 현상제를 사용한 비 접촉형 교번식 전기장 현상 방법은 또한 공지되어져 있다(JP-A 소 56-14268, JP-A 소 58-68051, JP-A 소 56-144452, JP-A 소 59-181362 및 JP-A 소 60-176069).

이후, 종래 현상 장치는 도7을 참조하여 상세히 기재될 것이다.

현상 장치(101)는 현상 챔버(116) 및 교반 챔버(117)가 격벽(103)에 의해 구획된 현상제 용기 및 상기 교반 챔버(117)를 포함하고, 토너 저장 챔버(118)는 보충 토너(111)에 위치되고 이를 포함한다. 교반 챔버(117)는 토너 저장 챔버의 바닥부에 배치된 보충 포트(112)로부터, 보충액을 떨어뜨림으로써 토너(111)에 의해 보충된다. 한편, 토너 입자 및 토너 입자와 혼합된 자기 캐리어를 포함하는 현상제(113)는 현상제 챔버(116) 및 교반 챔버(117) 내에서 포함된다.

현상제 챔버(116)에서, 운반 스크류(104)는 현상 슬리브(106)의 길이방향으로 현상제를 통합하여 운반한다. 교반 챔버(117)내에서 운반 스크류(105)에 의한 현상제의 운반 방향은 운반 스크류(104)의 방향과 대향하므로, 개구부를 통과하는 현상제 챔버(116) 및 교반 챔버(117)는 측면 멀리 및 그 가까이에서 격벽(103)에제공된다.

현상제 용기(102)는 감광성 드럼(121)에 더 근접하는 위치에 개구가 제공되고, 비자기 현상 슬리브(106)는 개구부에 배치된다.

보충액을 떨어 뜨림으로써 교반 챔버(117)로 공급된 토너는 스크류(105)에 의해 교반되는 동안 현상제가 혼합된 다음 현상 챔버(116)로 운반된다. 따라서 잘 교반된 현상제(113)는 스크류(104)에 의해 현상 슬리브(106)로 공급된다.

현상 슬리브(106)는 화살표(b)의 방향으로(감광성 드럼(121)의 회전 방향에 대향 방향으로) 회전되고 현상제(113)는 적절한 층 두께를 갖도록 현상제 용기(102)의 개구부의 상단부에 배치된 층 두께 조정 블레이드(108)에 의해 층 두께에서 조정되기 쉽고, 따라서 현상부(114)로 이송 및 운반된다.

현상 슬리브(106) 상에 이송된 현상제의 자기 브러쉬는 감광성 드럼(121)의 표면 상에 형성된 정전 잠상이 현상되는 경우에, 현상부(114)에서 화살표(a)의 방향으로 회전하는 감광성 드럼(121)과 접촉된다.

현상 슬리브(106)에서, 롤러형 자석(107)은 고정 배치된다. 자석(107)은 현상부(114)와 대면하는 현상 자극(이 실시예에서 S1)을 갖는다. 현상제(113)의 자기 브러쉬는 현상부(114)에서 발생된 현상 자기장에 의해 형성된 다음 정전 잠상을 현상하도록 감광성 드럼(121)과 접촉한다. 이 때, 자기 브러쉬에 부착된 토너 및 현상 슬리브(106)의 표면에 부착된 토너는 정전 잠상을 현상하도록 정전 잠상의 화상 형성 영역 상에 전사되므로, 토너 화상을 형성한다.

부수적으로, 최근 몇년동안, 예리한 융융형 토너는 속도, 화상 질 및 전력소비에 관해 더욱 향상된 특성을 갖는 복사기, 프린터 등을 제공하도록 현상되어져 있다. 예리한 용융형 토너는 이러한 토너가 가열된 양과 동일한 양으로 공급될 때 종래의 토너보다 더 쉽게 용융되므로, 예리한 용융형 토너가 고속 기계에서 요구되는 단시간으로 또는 전력 소비의 감소로 고정되는 경우에 효과적이다.

그러나, 두 성분형 현상이 예리한 용융형 토너를 사용함으로써 수행될 때, 토너는 용융되기 쉽다. 결과적으로, 토너가 두 성분형 현상제를 사용하고 전기장을 교번하는 종래의 자기 브러쉬 현상 벙법에서 샌드-블라스팅함으로써 표면 처리된 현상 슬리브에 이용된 경우에, 토너 또는 그 성분은 장시간 사용하는 동안 현상 슬리브의 거친 표면에서 피트 및 돌기부에 더욱 용융-부착할 수 있다{소위 "슬리브 오염(또는 토너 융융-스티킹) 현상"}.

S2극의 자속 밀도가 현상 장치(101)의 층 두께 조정 블레이드(108)에 실제로 대향할 때 슬리브 오염 현상의 정도는 변화하려는 경향이 있다. 예를 들어, 자속 밀도가 100 mT에서 60 mT로 감소될 때, 슬리브 오염도는 더 향상된다. 이런 이유에서, 슬리브 오염 현상은 자기적 및 기계적 조정력의 작용에 의해 층 두께 조정 블레이드(108)의 주위에서 원칙적으로 발생하도록 고려될 수 있다.

이러한 슬리브 오염 현상은 현상 슬리브(106)가 복사기 또는 프린터의 속도를 높이려는 경향을 충족시키기 위해서 고속에서 회전될 때 발생하기 쉽다. 이러한 현상은 현상 슬리브(106)가 적어도 350 mm/s, 특히 적어도 50 mm/s의 주연 속도에서 회전될 때 문제가 될 수 있다.

토너 용융-스티킹(슬리브 오염)이 현상 슬리브(106)의 표면에서 발생될 때,현상부(114)로의 현상제(113)의 운반량이 저하되어, 최종 화상 밀도가 저하된다.

게다가, 우수한 현상을 수행하도록, DC 전압 및/또는 AC 전압으로 겹쳐진 현상 바이어스는 종래에는 현상 시에 현상 슬리브(106)로 인가되어 졌다. 그러나, 토너 용융-스티킹이 발생될 때, 용융된 제품의 고-저항 층은 슬리브 표면상에 형성되고, 따라서 소정의 전기장은 현상 시에 현상 슬리브(106) 및 감광성 드럼(121) 사이에 위치된 현상부(114)에서 발생되지 않는다. 결과적으로, 현상 바이어스에 의한 충분한 현상 효과는 두꺼워진 화상 보강 단부, 스위핑 및 화이드 드롭 등의 소위 하이라이트된 에지로 인해 화상 밀도 저하 또는 화상 실패를 야기하여 달성될 수 없다.

이러한 문제점들은 현상 슬리브(106)의 표면 조도를 조정함으로써 어느 정도개선될 수 있다. 예를 들어, JP-A HEI 8-202140에서 개시된 바와 같이, 현상 슬리브(106)의 표면에서 인접한 두 피크들 사이의 평균 공간 또는 간격(Sm)은 최소한의 소정 값으로 구성되고, 따라서 짧은 작동 수명을 초래하는 종래의 현상 슬리브 상에 슬리브 오염을 야기하는 현상제를 사용하는 경우일지라도 어느 정도 긴 작동 수명을 갖는 현상 슬리브를 실현할 수 있다.

그러나, 최근 몇년간, 오일리스 정착으로 장치 구성을 단순화하기 위한 왁스 성분를 포함하는 토너가 현상되어 졌다.

이러한 토너를 사용하는 경우에, 압력은 토너 등이 자기 브러쉬에 의해 유지되는 동안 현상 슬리브를 마찰할 때 토너 상에 작용되므로, 왁스 성분이 현상 슬리브에 부착되도록 토너 표면으로 이동한다. 또한, 토너 또는 토너 성분은 현상 슬리브에 부착된다. 결과적으로, 왁스 요소를 포함하지 않는 종래의 토너와 비교할 때 현상 슬리브 오염 현상이 두드러지는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 왁스를 포함하는 토너의 경우에, 슬리브 표면 상태가 다소 향상될 때조차도 더 긴 작동 수명을 제공하기가 어렵다고 여겨진다.

게다가, 슬리브 오염 현상은 단일 성분 현상 구성의 경우와 비교하여 자기 캐리어 및 토너를 포함하는 두 개의 성분형 현상제를 사용하는 경우에 두드러진다. 이는 자기 캐리어에 정전식으로 부착된 토너가 자기 캐리어 및 현상 슬리브 내에 배치된 자석 사이에서 작용된 자기력에 의해 현상 슬리브에 대하여 가압되는 현상에 기인하는 것이므로, 상술된 왁스 성분이 단일 성분 현상 구성과 비교하여 두 성분 현상 구성의 경우에 현상 슬리브에 부착될 수 있고, 따라서 현상 슬리브를 오염한다.

게다가, 단일 성분 현상제를 사용한 현상 장치의 경우에, 현상 장치는 감광성 드럼 등과 함께 현상 장치를 일체로 지지함으로써 준비된 소위 (프로세스) 카트리지의 형태로 상대적으로 자주 사용되므로, 입자 크기를 포함하는 현상 장치는 마모로 인해 감광성 드럼을 교체하는 많은 경우에 감광성 드럼과 함께 교체된다. 결과적으로, 현상 슬리브의 작동 수명은 이것이 ca. 50,000 시트의 화상 형성을 허용한다면 충분할 수 있다.

한편, 두 성분형 현상제를 사용한 현상 장치의 경우에, 현상 장치는 토너-보충 메카니즘이 제공되므로, 현상 장치는 카트리지의 사용이 적다. 게다가, 현상 슬리브만의 교체는 구조적으로 단순하지 않으므로, 현상 슬리브가 현상 장치와 동일한 작동 수명을 가질 필요가 있다. 예를 들어, 현상 슬리브는 기록 시트의 적어도 100,000 시트, 양호하게는 적어도 400,000 시트의 화상 형성을 허용하는 작동 수명을 갖기 위해서 필요로 된다.

본 발명은 전자 사진, 정전 기록 등에 따라 화상 담지 부재 상에 형성된 정전 잠상을 현상하기 위한 현상 장치에 관한 것이며, 특히 복사기, 프린터, 기록 화상 디스플레이 장치, 팩시밀리기 등에 사용하기 위한 현상 장치에 관한 것이다.

도1은 본 발명에 따른 현상 장치를 포함하는 화상 형성 장치의 실시예를 도시하는 개략 단면도.

도2는 본 발명의 현상 장치의 실시예를 도시하는 개략 단면도.

도3은 본 발명에서 사용된 제1 및 제2 현상제 이송 부재를 도시하는 확장 단면도.

도4는 인접한 두 피크 사이의 표면 조도(Rz)와 평균 공간 또는 간격(Sm)을 설명하고 현상제 이송 부재의 표면을 도시하기 위한 개략 확장도.

도5 및 도6은 본 발명의 현상 장치의 각각 다른 실시예를 도시한 개략 단면도.

도7은 종래의 디스플레이 장치의 실시예를 도시하는 개략 단면도.

본 발명의 목적은 왁스 성분을 함유한 토너를 포함하는 현상제를 사용함으로써 화상 담지 부재 상에 형성된 정전 잠상의 현상 수행 시에 발생하는 화상 실패를 방지할 수 있는 현상 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 현상 장치는 토너 및 토너 내에 함유된 왁스를 포함하는 자기 현상제를 포함한 현상제 용기와, 자기 현상제를 이송하기 위해 현상제 용기 내에 회전가능하게 제공된 제1 및 제2 현상제 이송 부재와, 제1 현상제 이송 부재 상에 이송된 자기 현상제 층의 두께를 조정하기 위한 조정 부재와, 상기 제1 현상제 이송 부재에서 상기 제2 현상제 이송 부재로 자기 현상제를 전사하기 위해 자기장을 발생시키는 자기장 발생 수단을 포함하고, 제1 및 제2 현상제 이송 부재는 상기 제1 현상제 이송 부재상에 이송된 현상제 및 상기 제2 현상제 이송 부재 상에 이송된 현상제로 순서대로 현상된 화상 담지 부재 상에 형성된 통상의 정전 잠상을 현상한다.

본 발명의 이러한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 함께 본 발명의 양호한 실시예의 다음 설명을 고려하여 더욱 명백해 질 것이다.

이하에서, 본 발명에 따른 현상 장치를 사용한 화상 형성 장치는 특히 도면을 참조하여 구체적으로 설명될 것이다.

실시예 1

도1을 참조하여, 본 발명에 따른 현상 장치를 사용한 컬러 전자 사진 화상 형성 장치의 일반적인 구성의 실시예는 상세히 기재될 것이지만 본 발명은 이 실시예에서 사용된 현상 장치에 제한되지 않는다.

이 실시예에서 화상 형성 장치는 복수개의 화상 담지 부재 및 복수개의 화상 형성 단면을 포함한다.

화상 형성 장치 본체의 내측에, 처리 수단을 포함한 각각의 화상 형성 단면(Pa, Pb, Pc 및 Pd)은 도면 상의 수평방향(길이방향)으로 배치된다. 각 화상형성 단면(Pa, Pb, Pc 및 Pd)의 하부에서, 무단 벨트형 전사 벨트(30)는 벨트 구동 롤러(31, 32 및 33)에 대해 권취된다. 전사 벨트(30)는 (도시되지 않은)구동 롤러에 의해 화살표 방향으로 벨트 구동 롤러(31)를 구동함으로써 회전된다. 카세트(41)는 기록 매체로써 기록 시트(P)를 포함하고 각 기록 시트(P)는 상부 카세트(41)로부터 우선 공급된다. 공급된 기록 시트(P)는 한 쌍의 레지스터 롤러(43)에 의해 경사 공급 으로 수정되고 화상 형성 단면(Pa, Pb, Pc 및 Pd)에서 동시에 작동하도록 전사 벨트(30)상으로 운반된다. 운반 가이드(42)는 레지스터 롤러(43)로부터 전사 벨트(30)까지 기록 시트(P)를 안내한다.

화상 형성 단면(Pa, Pb, Pc 및 Pd)은 화상 담지 부재로써 각각 감광성 드럼(21a, 21b, 21c 및 21d)를 포함한다. 감광성 드럼(21a, 21b, 21c 및 21d) 주위에; 대전 수단으로서 제1 대전기(22a, 22b, 22c 및 22d), 대전 수단으로서 현상 장치(1a, 1b, 1c 및 1d), 전사 수단으로서 전사 대전기(23a, 23b, 23c 및 23d), 세척 수단으로서 세척 장치(24a, 24b, 24c 및 24d) 및 정전 잠상 형성 수단으로서 노출 광 공급원(25a, 25b, 25c 및 25d)을 포함하는 처리 수단이 각각 배치된다. 레이저 비임 스캐너(20)는 감광성 드럼(21a 내지 21d) 위에 배치된다.

제1 대전기(22a 내지 22d)는 광에 대한 노출에 앞서, 감광성 드럼(21a 내지 21d)의 표면을 균일하게 대전한다. 현상 장치(1a 내지 1d)는 정전 잠상을 시각화하도록 노출을 통해 각각의 감광성 드럼(21a 내지 21d)의 표면 상에 형성된 정전 잠상에 블랙, 마젠타, 옐로우 및 시안 각각의 토너를 부착하므로 토너 화상을 형성한다. 게다가, 전사 대전기(23a 내지 23d)는 감광성 드럼(21a 내지 21d) 상에 형성된 토너 화상을 기록 시트(P) 상으로 전사한다. 세척 장치(24a 내지 24d)는 화상이 전사된 후 감광성 드럼(21a 내지 21d)의 표면에 부착된 전사 잔류 토너를 제거한다.

노출 광 공급원(25a 내지 25d)은 감광성 드럼(21a 내지 21d)의 표면에서 표면 포텐셜을 제거하고, 레이저 비임 스캐너(20)는 반도체 레이저, 다각형 미러, fθ렌즈 등을 포함하고, 전자 디지털 화상 신호가 공급된 후 화상 신호에 상응하는 변조된 레이저 비임으로 모선(generatrix) 방향에서 감광성 드럼(21a 내지 21d)을 방사하므로, 노출을 달성한다.

분리 대전기(26)는 전사 벨트(30) 상에 운반된 기록 시트(P)를 분리한다. 정착 장치(27)는 기록 시트(P) 상으로 전사된 전사 화상을 정착하기 위한 정착 수단이고, 히터 등의 가열 수단을 내부에 포함하는 정착 롤러(28) 및 정착 롤러(28)에 대해 가압된 가압 롤러(29)를 구비한다. 토출 트레이(44)는 토출된 기록 시트(P)를 그 위에 적재하기 위한 수단이다.

다음으로, 화상 형성 작동은 설명될 것이다.

화상 형성 작동 개시 신호가 장치 본체로 입력될 때, 감광성 드럼(21a)은 화살표 방향으로 회전하기 시작하고 제1 대전기(22a)에 의해 균일하게 대전되고, 이에 따라서 정전 잠상(노출 작동)을 형성하도록 레이저 비임 스캐너(20)에 의해 원본 화상의 블랙 요소에 대응하는 화상 신호에 의해 변조된 레이저 비임으로 감광성 드럼 표면에 방사된다. 다음으로, 정전 잠상은 토너 화상을 형성하도록 현상 장치(1a)로부터 블랙 토너를 공급함으로써 시각화된다.

한편, 카세트(41)에 포함된 기록 시트(P)는 카세트로부터 공급되고, 일시 정지된 한쌍의 레지스터 롤러(43)에 의해 사선으로 공급되도록 수정된 후, 감광성 드럼(21) 상에 형성된 토너 화상과 함께 속도 조절하여 전사 벨트(30)로 이송된다. 전사 벨트(30) 상으로 이송된 기록 시트(P)는 화상 형성 단면(Pa)의 전사부에서 전사 대전기(23a)에 의해 전사하기 위해 대전되고, 따라서 토너 화상은 기록 시트(P) 상으로 전사된다.

상기 단계는 화상 형성 단면(Pb, Pc 및 Pd)에 대하여 유사하게 수행되므로 마젠타 토너 화상, 옐로우 토너 화상 및 시안 토너 화상이 기록 시트(P) 상으로 연속적으로 전사된다.

화상 전사가 완성된 후의 기록 시트는 분리 대전기(26)에 의해 AC 대전 제거가 되는 동안 전사 벨트(30)의 좌단부에서 전사 벨트(30)로부터 분리된 다음, 정착 장치(27)로 운반된다. 따라서, 정착 장치(27)에 의해 화상이 정착된 후의 기록 시트(P)는 토출 트레이(44)의 외측으로 토출된다.

다음으로, 본 발명에 사용된 비자성(nonmagnetic) 토너 입자는 설명될 것이다.

본 발명에서 사용된 토너 입자는 종래 기술분야에 대해 상술된 오일리스(oil-less) 정착을 실현하기 위해서 왁스 성분를 포함하는 분쇄 토너로 준비된다.

이 실시예에서, 토너 입자는 바인더 수지, 왁스, 착색제 및 대전 제어제를 니딩(kneading)하고, 니드된 제품을 분쇄한 후 분쇄된 제품을 분류함으로써 준비된다. 토너 입자의 준비는 니딩을 통한 냉동 분쇄법 등의 다른 방법에 의해 달성될 수 있고, 다른 첨가물을 포함할 수도 있다.

분쇄 토너는 중합 토너 등의 다른 토너와 비교하여 상대적으로 비싸지 않게 마련될 수 있지만, 분쇄 토너의 왁스 성분은 토너 입자의 표면층의 주위에 존재하기 쉽다. 이러한 이유로, 왁스 성분은 현상제 운송 부재로써 현상 슬리브로 쉽게 이동하므로, 현상 슬리브가 왁스 성분에 의해 오염되기 쉽다. 토너가 1 내지 20 중량％의 양의 왁스를 포함할 때, 슬리브 오염 현상은 일반적으로 발생하기 쉽다. 그러나, 분쇄법을 통해 토너를 생산하는 경우에, 슬리브 오염 현상은 왁스가 적어도 15 중량％, 특히 고속 장치에서 적어도 10 중량％의 양으로 사용될 때 슬리브 오염 현상이 두드러진다. 또한, 왁스는 현상제를 저하시키기 위해 자기 캐리어에 부착된다.

게다가, 이러한 슬리브 오염(토너가 녹아 끈적임) 현상은 현상 슬리브가 복사기 또는 프린터의 속도 상승 경향을 충족시키기 위해서 고속에서 회전될 때, 특히 현상 슬리브의 주연 속도가 적어도 350 mm/sec, 또한 적어도 500 mm/sec일 때 발생하기 쉽다. 한편, 현상 슬리브가 1000 mm/sec 또는 그 이상의 주연 속도로 회전될 때, 원심력으로 인한 현상 속도로부터 토너 분산은 문제가 된다. 따라서, 본 발명에서, 현상 속도의 주연 속도는 양호하게는 350 - 1000 mm/sec에서 설정될 수 있다.

이 실시예에서, 최종 화상에서의 악영향은 이후에 기재된 현상 장치를 사용함으로써 감소된다.

이 실시예에서, 도1에서 도시된 화상 형성 장치에서 사용된 각각의 현상 장치(1a 내지 1d)는 동일한 구성을 가지므로 현상 장치(1a 내지 1d) 각각의 확장도로 대응하여 도2에서 도시된 현상 장치(1)로써 기재될 것이다.

도2를 참조하여, {현상 장치(1a, 1b, 1c 및 1d)에 대응하는}현상 장치는 현상 챔버(16)와 교반 챔버(17)가 격벽(3)에 의해 구획된 현상제 용기(2), 상기 교반 챔버(17)를 포함하고, 토너 저장 챔버(18)는 보충 토너(11)에 위치하여 이를 포함한다. 토너 저장 챔버(18)의 바닥부에 배치된 보충 포트(12)로부터, 교반 챔버(17)는 현상 단계에서 소비된 양에 대응하는 양만큼 필요에 따라, 보충하여 떨어짐으로써, 토너가 보충된다. 한편, 비자기 토너의 입자 및 비자기 토너 입자와 혼합된 자기 캐리어를 포함하는 현상제(자기 현상제; 13)는 현상제 챔버(16) 및 교반 챔버(17) 내에 포함된다. 본 발명에서 사용된 자기 캐리어는 바인더 수지, 자기 금속 산화물 및 비자기 금속 산화물을 포함하는 예를 들어, 페라이트 캐리어 또는 수지 자기 캐리어가 될 수 있다.

현상제 챔버(16)에서, 운반 스크류(4)는 통합되어 현상제 슬리브(6)의 길이방향의 회전 구동에 의해 현상제를 운반한다. 교반 챔버(17) 내에 운반 스크류(5)에 의한 현상제의 운반 방향은 운반 스크류(4)의 방향과 대향한다.

격벽(3)은 측면 멀리 및 그 가까이에서 연통 개구가 제공된다. 스크류(4)에 의해 이송된 현상제는 개구 중의 하나를 통해 스크류(5)에 전사되고 스크류(5)에 이해 이송된 것은 다른 개구부를 통해 스크류(4)로 전사된다.

결과적으로, 보충액을 떨어뜨림으로써 교반 챔버(17)로 공급된 토너 및 현상제(13)는 스크류(5)에 의한 교반하에 충분히 혼합되어 현상하기 쉽도록 현상 챔버(16)로 이송된다. 현상된 후 현상제(13)의 일부는 교반 챔버로 복귀하고 현상 단계에서 현상제의 소비된 양에 대응하는 양만큼 토너(11)로 보충된다. 결과적으로, 현상제(13)는 순환되므로 항상 새로운 상태로 현상하기 쉽다.

현상 장치(1)의 상술된 구조는 상술된 종래의 현상 장치(101)의 구조와 실질적으로 동일하다.

그러나, 본 발명에 따른 현상 장치(1)는 현상제 용액(2) 내의 현상제(13)를 현상부(14, 15)로 이송하기 위한 한 쌍의 현상 슬리브(6, 9)를 구비함으로써 특징적이다.

이 실시예(도2)에서, 감광성 드럼(21)에 근접한 현상제 캐리어(2)의 개구부에, 알루미늄 또는 비자기 스텐레스 스틸 등의 재료로 형성되고, 적절한 표면 불균등(돌출 및 피트)이 제공된 (제1 현상제 이송 부재로써)제1 현상 슬리브(6) 및 제2 현상 슬리브(6)로 구성된 두 개의 슬리브가 배치된다.

제1 현상 슬리브(6)는 주연 속도(Vb)에서 {감광성 드럼(21)의 회전 방향(a)과 대향된}화살표(b) 방향으로 회전한다. 제1 현상 슬리브(6) 상에 이송된 현상제(13)가 현상제 용기(2)의 개구의 상부 단부에 배치된 조정 블레이드(8)에 의해 층 두께가 적절히 조정된 후 제1 현상 슬리브(6)는 제1 현상부(14)로 현상제(13)를 이송 및 운반한다.

이 실시예에서, 조정 블레이드(8)로써, 비자기 플레이트 및 비자기 플레이트에 결합된 자기 플레이트를 포함하는 블레이드가 사용된다.

현상 슬리브(6) 내에, 롤러형의 제1 자기장 발생 수단(자석; 7)은 고정하여 배치된다. 자석(7)은 제1 현상부(14)와 대면하는 현상 자극(이 실시예에서 S1)을 갖는다. 자기 브러쉬는 현상 자극(S1)에 의해 제1 현상부(14)에서 생성된 현상 자기장의 작용에 의해 연속적 현상제(13)를 정립함으로써 형성된다. 자기 브러쉬는 제1 현상부(14)에서 감광성 드럼(21)의 주연면 상에 형성된 정전 잠상을 현상하도록 제1 현상부(14)에서 화살표 방향(a)으로 주연 속도(Va)로 회전하는 감광성 드럼(21)과 접촉한다. 이 때, 자기 브러쉬에 부착된 토너 및 현상 슬리브(6)의 표면에 부착된 토너는 또한 정전 잠상의 화상 구역으로 전사된다.

이 실시예에서, 제1 자석(7)은 현상 자극(S1)을 제외한 자극(N1, N2, N3 및 S2)을 갖는다. 이 자극들 중, 제1 현상 슬리브(7)의 이동(회전) 방향(b)에서 현상 자극(S1)의 하류에 위치된 N3극 및 현상제 용기(2) 내에 N3극의 하류에 위치된 N2극은 반발 자기장을 형성하도록 서로 인접하며 극성이 동일하다. 반발 자기장은 현상제(13)가 제1 및 제2 현상 슬리브(6, 7) 사이의 대향 위치로부터 현상 챔버(16)로 들어가는 것을 방지하고 현상 슬리브(6, 7) 사이의 대향 위치 주변에서 현상제(13)에 대향하는 차단부를 형성하므로, 현상 챔버(16)내에서 충분히 교반되고, N2극에 의해 당겨진 현상제(13)만이 조정 블레이드(8)의 위치로 이송된다. 서로 극성으로 대향된 N2극 및 N3극 사이의 구역을 피하도록 현상 챔버(16)로부터 현상제 용기(2) 내의 N2극에 의해 당겨진 현상제(13)는 현상 슬리브(6)의 회전에 따라 조정 블레이드(6)에 대향하여 위치된 자극(S2)에서 그 양(층 두께)이 조정되어, 현상 자극(S1)에 도달하도록 자극(N1)을 통과함에 따라서 현상제 용기(2) 외측으로이동한다. N3극은 현상 슬리브(6)의 현상 자극(S1) 및 감광성 드럼(21) 사이의 대향 위치의 하류에 위치된다.

이 실시예에서, 제2 현상제 이송 부재로써 제2 현상 슬리브(9)는 주연 속도(Vc)로 제1 현상 슬리브(6)의 회전 방향(b)과 동일한 화살표 방향(c)으로 현상 챔버(16)에서 회전가능하게 배치되므로 제2 현상 슬리브(9)는 제1 현상 슬리브(6) 및 감광성 드럼(21) 둘다에 실질적으로 대면한 구역으로 현상제 용기(2)의 개구에서 제1 현상 슬리브(6)와 평행하게 배치된다.

제2 현상 슬리브(9)는 제1 현상 슬리브(6)와 유사한 비자기 재료로 형성되고 비회전 상태에서 배치된 (자기장 발생 수단으로써)롤러형 자기장 발생 수단(자석; 10)을 내부에 포함한다.

제2 현상 슬리브(9)는 세 개의 자극(S3, N4 및 S4)을 갖는다. 이 자극 중, N4극은 제2 현상부(15)에서 감광성 드럼(21)과 대면한 제2 현상 자극이고, 제1 현상부(14)를 통과한 후, 제2 현상부에서 감광성 드럼(21)의 표면에 이송된 정전 잠상의 제2 현상을 달성한다.

제2 현상부(16)에서 현상된 후의 현상제는 현상제 용기(2)의 내측으로 복귀되도록 현상 자극(N4)에서 자극(S4)으로 이송된다.

게다가, 현상 자극(N4)의 상류에 위치되고 제1 현상 슬리브(6)에 대면한 S3극 및 현상제 용기(2) 내와 S3극의 상류에 인접하여 위치된 S4극은 동일한 극성을 갖고, 따라서 S3극 및 S4극 사이의 반발 자기장을 생성한다. 결과적으로, 현상이 현상부(15)를 통해서 현상제 용기(2)의 내측으로 복귀된 후의 현상제는 현상챔버(16)로 유도되도록 제2 현상 슬리브(9)로부터 분리된다. 따라서, 현상제(13)에 대한 차단부는 현상제 용기(2)의 개구부의 하부 단부의 주변에서 생성된다.

제2 현상 슬리브(9)의 S3극은 N3극에 가장 인접한 위치 주변의 제1 현상 슬리브(6)에 구비된 제1 자석(7)의 N3극에 대향한다.

상술된 바와 같이, S3극 및 N3극은 상호 대향 극성을 갖도록 설정되므로, 이 두 자극 사이에 형성된 자기장은 제1 현상 슬리브(6)로부터 제2 현상 슬리브(9)로 현상제의 전사를 허용한다. 따라서, 제2 현상 슬리브(9) 둘레에 조정 블레이드(8) 등의 조정 부재를 배치하는 것은 필수적이지 않다.

이후에, 현상제(13)의 이송 작동은 제1 현상 슬리브(6) 및 제2 현상 슬리브(9)를 도시하는 확장도인 도3을 참조하여 보다 명확하게 기재될 것이다.

도3을 참조하면, 반력 자기장은 제1 현상 슬리브(6)의 N3극 및 N2극 사이와 제2 현상 슬리브(9)의 S3극 및 S4극 사이에서 생성되므로, 조정 블레이드(8)에 의해 층 두께가 조정되는 현상제(13)는 현상부(14)를 통과하여 N3극에 도달하도록 제1 현상 슬리브(6) 상에 이송된다. 현상제(13)는 화살표 방향(e)에서 제1 및 제2 현상 슬리브(6, 9) 사이의 가장 근접한 위치를 통과할 수 없지만 화살표(d)에 의해 도시된 N3극에서 S3극까지 연장하는 자기력선의 작용에 의해 제2 현상 슬리브(9) 측면으로 이동한다. 다음으로, 현상제(13)는 현상 슬리브(9)의 회전에 따라 제2 현상 슬리브(9)상으로 이송되고, 현상제 용기(2)의 내부에서 운반 스크류(4)로 이송되도록 S3극 및 S4극 사이의 반발 자기장의 작용에 의해 현상 슬리브(9)로부터 분리된다(도2 참조).

상술된 바와 같이, 이 실시예에서, 제2 현상 슬리브(9)는 제1 현상 슬리브(6) 아래에 배치되므로, 현상 슬리브(2) 내부에 N2, 조정 블레이드(8)에 대향하는 S2, 제1 현상 자극(S1)과 N3의 경로를 따르는 동안, 현상제는 먼저 제1 현상 슬리브(6) 상에 이송되고, 다음으로 제2 현상 슬리브(9) 상에 이동되도록 제1 현상 슬리브(6)의 N2극 및 N3극 사이와 제2 현상 슬리브(9)의 S3 및 D4 사이의 반발 자기장에 의해 차단된다.

따라서, 현상제는 제2 현상 자극(N4)을 거쳐서 S3극에서 S4극까지 제2 현상 슬리브(9) 상에 이송되고 현상 챔버(16)로 당겨지도록 반발 자기장에 의해 S4극에서 차단된다. 다음으로, 새로운 현상제는 제1 자석(7)의 N2극의 주변에서 제1 현상 슬리브(9)를 향해 당겨진다.

오랜 기간동안 화상 형성을 수행하는 경우에 이 실시예에서 사용된 현상 장치(1)를 사용함으로써 왁스 성분으로 현상 슬리브의 오손(soiling) 실험을 수행해왔다. 결과적으로, 슬리브 오염 현상이 현상제(13)내의 토너 및/또는 토너 성분의 일부가 제1 현상 슬리브의 표면에 부착할 때 더욱 현저하게 발생하고, 제2 현상 슬리브(9)의 표면에서는 거의 발생하지 않는다는 것을 확인했다.

이는 또한 종래의 현상 장치에 대해 기재된 바와 같이 층 두께 조정 블레이드(8)의 주위에서 자기적 및 기계적 전단력에 대체로 기인할 수 있다. 이는 슬리브 오염 정도가 조정 블레이드(8)에 사실상 대향하는 자극(이 실시예에서 S2)의 자속 밀도에서 대전에 의존하여 변화하는 현상에 기초하여 평가된다.

상술된 바로부터, 이 실시예에서 현상 장치에 따라, 제1 현상 슬리브(6)가층 두께 조정 블레이드(8)에 사실상 대향하여 배치될지라도, 제2 현상 슬리브(9)가 제1 현상 슬리브(6)에 의해 이미 조정된 현상제(13)를 수용한다. 결과적으로, 제2 현상 슬리브(9)에 대해 층 두께 조정 블레이드(8)를 배치하는 것은 불필요하다. 이러한 이유로, 현상 슬리브(9)에 대해 현상제(13)를 가압하기 위한 제2 현상 슬리브(9) 상에 작용된 전단력은 감소되고, 따라서 슬리브의 오염은 거의 발생하지 않는다.

오랜 기간 동안 상기의 화상이 형성된 후, 현상 장치가 추가로 화상 형성에 상태에 있을 때, 제1 현상 슬리브(6)가 슬리브 오염을 야기할지라도, 소위 스위핑(sweeping) 또는 백색 드롭아우트(white dropout) 등의 에지 효과를 발생하는 화상 실패는 거의 발견되지 않는다.

이는 다음 메카니즘에 기인할 수 있다.

슬리브 표면이 높은 저항을 갖거나 거친 슬리브 표면의 피트 또는 함몰부가 채워져 제1 현상 슬리브(6)는 오염되므로, 제1 현상 슬리브(6)에 의해 제1 현상부(14)에서 현상된 후 감광성 드럼(1) 상에 형성된 화상이 화상 밀도 또는 에지 효과를 저하함으로 인해 화상 실패를 야기할 가능성이 있다. 그러나, 이 실시예에서 현상 장치(1)는 제2 현상부(15)에서 제2 현상을 허용하도록 제1 현상 슬리브(6)의 하류로 제2 현상 슬리브(9)가 추가로 제공된다. 상술된 바와 같이, 제2 현상 슬리브(9)는 층 두께 조정 부재를 가질 필요가 없으므로, 제2 현상 슬리브(9)에 대해 현상제를 가압하는 전단력이 감소되고, 따라서 슬리브 오염을 야기할 가능성은 거의 없다.

따라서, 화상 실패가 제1 현상에서의 토너(성분)가 오염되거나 오손된 제1 현상 슬리브(6) 상에 발생하도록 야기될지라도, 제2 현상은 화상 실패를 수정하거나 개선하도록 토너내에 거의 오손되지 않는 제2 현상 슬리브(9)에 의해 수행된다. 예를 들어, 슬리브를 오손함으로 인한 문제점 중의 하나로써 밀도 저하에 관하여, 제2 현상을 달성함으로써 감광성 부재 상에 정전 잠상 상으로 토너를 충분히 부착할 수 있게 된다. 이때, 제2 현상 슬리브(9)는 토너가 오염되지 않으므로, 광감성 드럼(21)에 대해 반대 전극으로써의 효과가 충분히 기대한다. 결과적으로, 에지 효과의 영향을 거의 받지 않은 소정의 전기장은 에지 효과로 인한 스위핑 또는 백색 드롭아우터 등의 화상 실패없이 화상의 형성을 허용하도록 형성된다.

상술된 바와 같이, 시스템을 채택함으로써, 현상 장치는 (제1 및 제2) 현상 슬리브가 제공되고 현상제는 현상제의 층 두께로 조정된 제1 현상 슬리브로부터 제2 현상제로 전사되며, 비록 왁스 함유 토너가 채용될 때 오염되지 않더라도, 제2 현상 슬리브에 층 두께 조정 블레이드를 제공할 필요는 없다. 결과적으로, 슬리브 오염이 제1 현상 슬리브에서 발생할지라도 화상 실패는 효과적으로 억제된다. 즉, 본 발명에서, 문제점을 갖고 있지 않은 오일리스(oil-less) 정착을 채택할 수 있다.

상술된 제1 및 제2 현상 슬리브(6, 9)는 이후에 더욱 상세히 기재될 것이다.

종래 현상 장치의 경우에 개시된 바와 같이, (제1 또는 제2) 현상 슬리브 상으로 토너 또는 토너 성분의 용융된 스티킹(sticking) 등의, 슬리브 오염 현상은, 예를 들어 토너 또는 토너 성분에 부착되도록 거친 슬리브면 상의 피트(밸리)에서포획되는 오랜 기간동안, 현상 장치의 사용에 의해 알루미나를 포함하는 불규칙한 입자로 슬리브 표면을 거칠게하기 위한 샌드 블라스팅 처리(sand blasting treatment)를 하기 쉬운 현상 슬리브의 표면에서 발생한다.

현상 슬리브 표면의 피트에 부착된 토너는 예를 들어, 오랜 기간동안 현상 장치를 사용하는 동안 슬리브 표면에서 현상제의 층 두께를 조정하기 위한 층 두께 조정 부재 등에 의한 가압력을 초래하는 마찰열에 의해서 현상 슬리브 표면에 용융된 스티킹을 야기하도록 고려된다.

현상 슬리브 오염을 방지하기 위해서, 현상 슬리브 표면에 글래스 비드로 블라스팅 표면 처리를 달성한다. 불규칙 입자를 사용한 상술된 샌드 블라스팅 처리와 비교하여, 구면 입자로써 글래스 비드의 블라스팅 처리는 현상 슬리브 표면의 10개의 지점 평균 조도(Rz)를 불균등한 현상 슬리브 표면의 인접한 두 피크 사이의 평균 간격(공간, Sm)으로 나눔으로써 얻어진 값인 더 작은 비(Rz/Sm)를 제공한다.

특히, Rz는 불균등한 현상 슬리브 표면의 피크와 밸리 사이의 높이차를 나타내고, S는 불균등한 현상 슬리브 표면에 인접한 피크와 피크 사이의 평균 간격을 나타낸다. 따라서, 비(Rz/Sm)는 표면 조도의 경사가 가파를수록 더욱 커지고, 경사가 완만할수록 더욱 작아지므로, 현상 슬리브 표면 상에 평탄성을 나타내는 지수가된다.

따라서, 본 발명에서 사용된 현상 슬리브의 제조 단계에서, 현상 슬리브의 표면 불균등함 부드러워지므로, 불균등한 면에서 현상 슬리브에 대한 토너 상에 작용하는 가압력은 현상 슬리브 상의 토너 또는 토너 구성요소의 용융된 스티킹을 어느 정도 방지하도록 감소된다.

특히, 현상 슬리브의 표면 단계는 양호하게는 다음 조건 (a), (b) 및 (c)를 만족할 수 있다.

(a) 0.05 ≤Rz/Sm ≤0.25,

(b) 4 ㎛ ≤Rz ≤30 ㎛

(c) 20 ㎛ ≤Sm ≤120 ㎛

상술된 바와 같이, 비율(Rz/Sm)이 기껏해야 0.25인 경우에, 토너는 울퉁불퉁한 현상 슬리브면의 피트 또는 밸리에서 포획되도록 할 수 없으므로, 오염 정도를 경감시킨다. 그러나, 비율(Rz/Sm)이 0.05보다 작다면, 슬리브 오염은 효과적으로 방지될 수 있지만 슬리브 표면은 지나치게 부드럽게 되어, 결과적으로 실제적인 문제인 현상 슬리브의 현상제 이송 성능이 불충분하게 된다.

게다가, Rz가 4 ㎛이하이면, 현상제 이송 성능이 불충분하게 되고, 따라서 현상 슬리브 표면 상에 현상제 코팅 특성을 불안정하게 한다. 한편, Rz가 30 ㎛이상이라면, 현상제 이송 성능이 더욱 우수해지지만 현상제 상에 작용된 마찰력이 너무 강해서 오랜 기간 화상을 형성하면 현상제를 상당히 오염시키게 된다.

Sm 값에 대하여, Sm이 20 ㎛이하라면, 슬리브 오염은 문제가 된다. 게다가, Sm이 120 ㎛이상이라면, 현상제 이송 성능은 현상 슬리브 표면에서 돌기 및 리세스 개수의 감소에 의해 저하된다. 결과적으로, 현상제는 현상 슬리브 표면 상에 안정적으로 피복되지 않는다.

부수적으로, 현상 슬리브의 표면 처리 방법은 이 실시예에서 상술된 블라스팅 처리에 제한되지 않는다. 그러나, 불규칙한 블라스팅 처리와 비교하여, 모가난 형을 갖는 예를 들어, 샌드, 알루미나 및 실리콘 다이옥사이드의 불규칙한 입자는 고속에서 블라스트되고, 상기 표면 상태에 적합한 현상 슬리브는 글래스 비드, 스텐레스 스틸 볼 및 세라믹 볼 중 하나와 같이, 돌출한 지점이 거의 없는 입자를 사용하여 규칙적인 블라스팅 처리를 사용함으로써 쉽게 준비된다. 특히, 처리되기 위한 현상 슬리브용 가공 재료는 양호하게는 암루미늄이 될 수 있다.

다음으로, 상술된 현상 슬리브의 표면 형태 인자(Rz, Sm)의 측정 방법은 도4를 참조하여 이하에 기재될 것이다.

여기서 참조된 값(Rz, Sm)은 JIS-B0601 및 ISO468에서 각각 기재된 바와 같이, 인접한 두 피크 사이의 평균 내부와 열개의 지점 평균 조도를 한정한 값이고, 다음 정의를 기초하여 얻어진다.

Ri : 피크 및 밸리 사이의 높이차의 피크값

Sm = (1/n)∑(i=n)(Si)

Si : 인접 두 피크 사이의 간격(공간)

여기서, Rz는 불균등한 현상 슬리브 표면의 인접 밸리와 피크 사이의 높이차를 정량적으로 표현한다.

게다가, 도4에서 도시된 바와 같이, Sm은 S1, S2, ... Sn{n : 참고 길이 내의 피크(또는 밸리)의 전체 개수}의 계산 평균치(평균)를 나타낸다.

특히, 도4를 참조하여, 현상 슬리브의 거칠게-처리(불균등한) 표면의 단면에서 참고 길이(측정 길이; L)에서, S1은 단면 곡선(D)을 우선 교차하는 센터라인(C) 상의 제1 지점 및 곡선(D)을 2차적으로 교차하는 센터 라인(C) 상의 제2 지점 사이의 간격으로 정의된다. 게다가, S2 내지 Sn(Sn : 참고 길이(L)에서 최종 간격)은 S1에서와 유사하게 정의된다. 이러한 값(S1, S2, ...Sn)은 측정되고 계산 평균은 피크와 이와 인접한 피크 사이의 평균 간격을 정량적으로 나타낸 Sm으로 정의된다.

표면 조도의 측정은 열 개의 지점 평균 조도(Rz) 및 동시에 불균등한 현상 슬리브 표면에서 인접한 두 피크 사이의 평균 간격(Sm)을 측정할 수 있는 {케이 케이 고사카 겐큐쇼(K.K. Kosaka Kenkyusho)로부터 입수가능한 "Surf-Corder SE-330"}접촉형 표면 조도 미터를 사용함으로써 수행된다. 측정 상황은 0.8 mm의 커트오프(cutoff), 2.5 mm의 참고 길이(L), 0.1 mm/sec의 공급 속도 및 5000의 배율을 포함한다.

실시예 2

이 실시예는 제1 현상 슬리브(6)가 감광성 드럼(21)으로부터 탈착되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.

특히, 실시예 1에서, 제1 현상 슬리브(6) 상에 이송된 현상제는 감광성 드럼(21)과 접촉하는 동안 현상ehl기 쉽지만(도2), 제2 현상 단계(9)가 슬리브 오염을 야기하지 않고 정상적으로 현상한다면 제1 현상 슬리브(6)는 현상 단계가 필수적으로 필요하지 않다.

이 실시예에서, 도5에서 도시된 바와 같이, 제1 현상 슬리브(6)는 감광성 드럼(21)으로부터 탈착됨에 따라, 제2 현상 슬리브(9) 상에 이송된 현상제만 현상된다.

일반적으로, 현상 슬리브 및 감광성 드럼 사이의 차이는 현상 단계에 영향을 미치므로 일정하게 유지되도록 설계된다. 그러나, 이 실시예에서 제1 현상 슬리브(6)의 상술된 배열이 채택되고, 결과적 현상 장치는 제1 현상 슬리브 및 감광성 드럼 사이와 제2 현상 슬리브 및 감광성 드럼 사이의 각각에 일정한 값으로, 차이를 유지하기 위해 복잡한 메카니즘을 필요로 하지 않는 이점을 갖는다.

그러나, 이에 대하여, 현상하기 위해 제1 및 제2 현상 슬리브 상으로 현상제를 이송하는 실시예 1에서 사용된 현상 장치는 최종 화상, 특히 고화상 밀도 및 넓은 영역을 갖는 화상에 대해 고질을 제공하도록 현상 효율을 향상시키는데 더욱 이점이 있다.

특히, 실시예1에서 사용된 현상 장치의 구성은 제2 현상 슬리브를 사용하는 현상 단계에서 감광성 드럼 상에 형성된 정전 잠상에 부착된 토너의 재배치에 의해 고질의 화상을 실현할 수 있다는 것(즉, 토너가 초과된 양으로 정전 잠상에 부착된다면 그 토너는 제2 현상 슬리브에 결점이 되고 토너 공급량이 불충분하다면 제2 현상 슬리브로부터 정전 잠상으로 공급되는)에 대하여 바람직하다.

실시예 3

이 실시예는 분쇄 토너가 중합 반응 토너로 변경된 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.

특히, 실시예 1에서, 왁스 성분를 포함하는 분쇄 토너가 사용되지만, 이 실시예에서 왁스 성분를 포함한 중합 반응 토너는 오일리스 정착을 달성하기 위해서사용된다. 중합 반응 토너는 왁스 성분을 내부에 포함하는 동안, 토너 입자 표면에 적은 양의 왁스 성분이 노출되어 준비될 수 있으므로, 왁스 포함 분쇄 토너와 비교하여 슬리브 오염을 야기가 쉽지 않다. 그러나, 분쇄 토너의 경우에, 만약 토너가 적어도 1 중량%, 특히 적어도 3 중량%의 양만큼 왁스 성분을 포함한다면, 슬리브 오염은 발생할 수 있다. 그러나, 일부 경우에, 왁스 성분을 연속적으로 포함하고 장치의 처리 속도를 적절히 선별함으로써 슬리브 오염을 야기하지 않고 중합 반응 토너 내에서 왁스 성분의 ca. 5 중량%를 사용할 수 있다. 그러나, 이러한 경우에, 현상 슬리브가 눈에 띄게 슬리브 오염을 야기하므로 왁스 요소의 양은 20 중량%의 상한치를 갖고 다른 문제점들은 특히 15 중량% 이상의 경우에 발생할 수 있다.

분쇄 토너는 현탄액 중합 반응을 이용함으로써 구형 토너 입자로 쉽게 마련될 수 있고, 바인더 수지용 모너머 합성물에 착색제 및 대전 제어제를 추가함으로써 준비된 모노머 합성물은 수성 매체에서 현탄액 중합 반응 상태에 있다. 그러나, 본 발명에서, 중합 반응 토너는 에멀젼 중합 반응과 같이 다른 방법을 통해 준비될 수 있고, 모노머 합성물에 추가되도록 다른 첨가제를 포함할 수 있다.

부수적으로, 100-140의 형태 인자(SF-1) 및 100-120의 형태 인자(SF-2)를 갖는 구형 토너가 본 발명에서 사용된다면, 최종 토너는 그 형태 인자에 기초한 감광성 드럼과 우수한 해제가능성을 갖는다. 결과적으로, 높은 전사 효율이 달성될 수 있고, 특히 구형 토너는 슬리브 오염이 발생할 때조차도 화상 밀도를 저하시키는 등의 화상 실패를 야기하지 않는 이점이 있다.

구형 토너의 제공은 중합 반응 토너의 상기 제조 공정을 사용함으로써 용이해진다.

여기에 참조된 형태 인자(SF-1, SF-2)는 다음 방식으로 얻어진 계산된 값으로 정의된다. 스캐닝 전자 현미경{케이 케이 히다치 세이샤큐쇼(K.K. Hitachi Seisakusho)로부터 입수가능한 "FE-SEM (S-800)"}을 사용함으로써, 100 토너 입자는 무작위로 표본이 되고 그 화상 데이터는 SF-1 및 SF-2에 대해 계산된 값을 제공하도록 화상 데이터를 분석하는 경계면을 통해서 화상 분석기(Nireco Co.로부터 입수가능한 "Lusex 3")로 투입된다. SF-1 값은 진구도(sphericity)를 나타낸다. 100의 SF-1 값은 토너 입자가 완전한 구형임을 의미하고 더 큰 SF-1의 값은 불규칙한 형태가 되도록 구형태로부터 점차 이탈되는 것을 의미한다. SF-2 값은 표면 불균등한 정도를 나타내고 더 큰 SF-2 값은 토너 입자의 표면 형태가 부드럽지 않음을 의미하므로, 표면 불균등함이 눈에 띄게 된다.

부수적으로, 상술된 실시예1 내지 3에서, 제1 및 제2 현상 슬리브 내에 포함된 자석의 N 및 S극의 극성은 본 발명의 범위내에서 상호교환될 수 있다. 게다가, 언급되지 않았지만, 자극의 배열 및 극성은 실시예1 내지 3에서 사용된 것에 제한되지 않는다.

게다가, 본 발명의 현상 장치는 현상 장치 및 감광성 드럼의 회전 방향이 도2 및 도5에서 도시된 바와 같이 수직 방향으로 현상부의 하향 운동을 야기하도록 설계되는 현상 단계뿐만 아니라 수직 방향으로 현상부의 상향 운동을 야기하도록 설계되어진 현상 단계에 적용될 수 있다. 유사하게, 본 발명의 현상 장치는 또한내부 공간이 현상 챔버 및 교반 챔버로 구분되지 않는 현상제 용기를 사용한 시스템에 적용될 수 있다.

본 발명의 현상 장치는 도6에서 도시된 바와 같이 현상 챔버 및 교반 챔버는 수직으로 배치된 현상제 용기를 사용하는 것이 특히 양호하다.

특히, 도6은 수직으로 배치된 현상 및 교반 챔버를 포함하는 현상제 용기를 사용한 현상 장치를 도시한 단면도이다. 도1 내지 도5에서와 동일한 도면 부호는 도면 및 명세서에서 생략된 동일한 부재를 나타낸다.

이 실시예(도6)에서, 현상제의 재순환 메카니즘은 실시예1 내지 3에서와 상이하다. 특히, 현상된 후 현상제가 제2 현상 슬리브(9)에서 교반 챔버(17)까지 당겨질 때, 현상제는 길이방향에서 스크류(5)에 의해 교반되는 동안 이송되고 길이방향에서 격벽(3)의 단부 주위에 배치된 연통 개구부(50)를 통해 현상 챔버(16)로 당겨진다. 따라서, 현상제는 길이방향에서 스크류(4)에 의해 이송되는 동안 제1 현상 슬리브(6)로 공급된다.

결과적으로, 상기 설계된 이러한 현상제 용기(2)를 사용함으로써, 제1 및 제2 현상 슬리브(6, 9) 상의 현상제가 현상 슬리브(6, 9)로부터 분리되지 않고 그 위에 남겨져 있는 현상을 방지할 수 있다. 게다가, 교반 챔버(17)에서 교반된 현상제가 현상 챔버(16)로만 이송되므로, 도1 및 도2에서 도시된 현상 장치에서 발생할 수 있는 밀도 저하 문제를 완전히 억제한다.

(발명의 효과)

상술된 바와 같이, 상술된 각 실시예에 따르면, 다음 효과가 달성된다.

제2 현상제 이송 부재에 대해 층 두께 조정 부재를 사용할 필요가 없다. 따라서, 제2 현상제 이송 부재는 왁스 성분을 포함하는 토너가 사용될 때조차도 왁스 요소로 오염되지 않는다. 결과적으로, 현상 실패가 제1 현상제 이송 부재의 표면상에서 발생하는 왁스 오염으로 인해 야기될지라도, 제2 현상제 이송 부재를 사용한 현상 경사로 현상 실패를 보상할 수 있다. 따라서, 고질의 화상의 얻을 수 있다.

Claims (9)

1. 토너 및 토너 내에 함유된 왁스를 포함하는 자기 현상제를 포함한 현상제 용기와,

   자기 현상제를 이송하기 위해 현상제 용기 내에 회전가능하게 제공된 제1 및 제2 현상제 이송 부재와,

   제1 현상제 이송 부재 상에 이송된 자기 현상제 층의 두께를 조정하기 위한 조정 부재와,

   상기 제1 현상제 이송 부재로부터 상기 제2 현상제 이송 부재로 자기 현상제를 전사하기 위해 자기장을 발생시키는 자기장 발생 수단을 포함하고,

   화상 담지 부재 상에 형성된 통상의 정전 잠상은 상기 제1 현상제 이송 부재상에 이송된 현상제 및 상기 제2 현상제 이송 부재 상에 이송된 현상제로 순서대로 현상되는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 토너는 1 내지 20 중량％의 양으로 왁스를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 토너는 적어도 바인더 수지 및 왁스를 혼합하고 그 이후에 최종 혼합된 제품을 분쇄하여 제공되는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
4. 제1항에 있어서, 현상제 용기는 제1 현상제 이송 부재가 제공된 현상 챔버와, 현상 챔버 아래에 위치되고 제2 현상제 이송 부재가 제공된 교반 챔버와, 제2 현상제 이송 부재로부터 분리된 현상제를 교반 챔버에서 현상제 챔버로 당기는 연통부를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 현상제는 토너 및 자기 캐리어로서 비자기 토너를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
6. 제5항에 있어서, 자기장 발생 수단은 제2 현상제 이송 부재에 근접하도록 제1 현상제 이송 부재 내에 고정 배치된 제1 자극과, 제1 현상제 이송 부재에 근접하도록 제1 현상제 이송 부재에 대향하는 극성을 갖고 제2 현상제 이송 부재 내에 고정 배치된 제2 자극과, 제2 자극으로 반발 자기장을 형성하도록 제2 현상제 이송 부재의 회전 방향으로 제2 자극의 상류에 위치되고 제2 현상제 이송 부재 내에 고정 배치된 제3 자극을 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
7. 제6항에 있어서, 자기장 발생 수단은 제1 및 제2 현상제 이송 부재 상에 이송된 현상제를 연속적 현상제로 정립함으로써 화상 담지 부재와 접촉하도록 하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 제1 및 제2 현상제 이송 부재는 AC 전압과 편향된 DC전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
9. 토너 및 토너 내에 함유된 왁스를 포함하는 자기 현상제를 포함한 현상제 용기와,

   자기 현상제를 이송하는 동안 현상제 용기에 각각 제공된 제1 회전 부재 및 제2 회전 부재와,

   제1 회전 부재 상에 이송된 자기 현상제 층의 두께를 조정하기 위한 조정 부재와,

   회전 이송 부재로부터 제2 회전 부재로 조정 부재에 의해 조정된 후 자기 현상제를 전사하기 위해 자기장을 발생시키는 자기장 발생 수단을 포함하고,

   화상 담지 부재 상에 형성된 정전 잠상은 제1 회전 부재로부터 현상제를 공급하지 않고 제2 회전 부재로부터 현상제를 공급함으로써 현상되는 것을 특징으로 하는 현상 장치.