KR20060112229A

KR20060112229A - 현상 장치, 이 현상 장치를 이용하는 화상 형성 장치 및프로세스 카트리지

Info

Publication number: KR20060112229A
Application number: KR1020060037235A
Authority: KR
Inventors: 신야 타나카; 마사토 이이오
Original assignee: 가부시키가이샤 리코
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2006-04-25
Publication date: 2006-10-31
Also published as: US20060239722A1; US7561835B2; KR100799363B1; EP1717643B1; DE602006010935D1; EP1717643A1

Abstract

현상 장치 내의 토너 대전성, 유동성의 저하를 억제하는 현상 장치 및 이 현상 장치를 이용함으로써 장기에 걸쳐 고품위의 화상을 얻을 수 있는 화상 형성 장치를 제공한다.

감광체 벨트(10) 상의 잠상을 토너로 현상하는 현상 유닛(31)과 현상 유닛(31)에 토너를 보급하는 토너 카트리지(32)를 횡방향으로 배열하고 토너 카트리지(32)를 자유롭게 착탈할 수 있는 현상 장치(30)에 있어서, 토너 카트리지(32)와 현상 유닛(31) 사이에 토너를 통과시키는 연통구(33)와 그 통과시키는 토너의 양을 제어하는 제어 밸브(34)를 마련하는 현상 장치(30)이며, 상기 현상 유닛(31)에 공급되는 토너 흐름과 상기 토너 카트리지(32)로 반송되는 토너 흐름을 형성하고, 단위 시간 당의 토너 공급량(a)과 토너 반송량(b)의 비(b/a)를 토너 교체율로 했을 때, 두 개 이상으로 이루어지는 연통구(33)의 토너 교체율(b/a)을 연통구(33)마다 변화시키는 것을 특징으로 한다.

감광체, 토너 카트리지, 연통구, 대전 수단, 화상 형성 장치

Description

현상 장치, 이 현상 장치를 이용하는 화상 형성 장치 및 프로세스 카트리지{DEVELOPING DEVICE, AND IMAGE FORMING APPARATUS　AND PROCESS CARTRIDGE USING THE DEVELOPING DEVICE}

도 1은 본 발명에 따른 현상 장치의 구성을 나타내는 개략도.

도 2는 본 발명의 현상 장치에서 현상 유닛에 배치되는 제어 밸브의 구조를 나타내는 개략도.

도 3a∼3d는 토너 카트리지측으로부터 현상 유닛으로 토너가 공급되는 상태를 모식적으로 설명하기 위한 도면.

도 4a∼4c는 토너 카트리지측 토너가 공급되는 상태를 모식적으로 설명하기 위한 도면.

도 5a∼5p는 현상 유닛과 토너 카트리지 사이의 토너 이동에 대하여 모식적으로 나타낸 도면.

도 6은 본 발명의 현상 장치에서 현상 유닛에 배치되는 제어 밸브의 다른 구조를 나타내는 개략도.

도 7은 본 발명에 따른 실시예의 변형예인 제어 밸브의 배열을 나타낸 도면.

도 8은 본 발명에 따른 실시예의 변형예인 연통구 부분을 나타낸 정면도.

도 9는 본 발명에 따른 토너 카트리지 내부의 제2 이송 패들의 형상을 나타내는 도면.

도 10은 본 발명에 따른 제1 이송 패들의 필름 형상을 나타내는 도면.

도 11은 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 구성을 나타내는 개략도.

도 12는 본 발명에 따른 현상 장치의 연통구 구성을 나타낸 개략도로서, 윗 부분이 현상 유닛측 구성을, 아랫 부분이 토너 카트리지측 구성을 나타낸 도면.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1 화상 형성 장치

10 감광체 유닛

11 감광체 벨트

12 감광체 클리닝 유닛

13 대전 롤러

14 구동 롤러(감광체)

15, 16 종동 롤러(감광체)

20 기록 광학 유닛

21 반도체 레이저

22 다각형 미러

23 반사 미러

25 용지 공급 롤러

26 접리(接離) 기구

30 현상 장치

31 현상 유닛

31a 현상 슬리브

31b 공급 롤러

31c 규제 롤러

31d 제1 이송 패들

31e 슬라이드 셔터

31f 탄성 부재

31g 창문부

32 토너 카트리지

321 제1 수납실

322 제2 수납실

32a 제2 이송 패들

32b 제3 이송 패들

32c 탄성 부재

32d 슬라이드 셔터

32e 고정 시일

33 연통구

34 제어 밸브

34a 지지부

34b 　 필름

34c 폭 넓은 필름(폭 넓은 제어 밸브)

35 리브

40 중간 전사 유닛

41 중간 전사 벨트

42 벨트 클리닝 유닛

43 마크 센서

44 구동 롤러(중간 전사 벨트)

45 일차 전사 바이어스 롤러

46, 47, 48 종동 롤러

49 폐토너 탱크

50 2차 전사 유닛

51 2차 전사 롤러

60 정착 유닛

61 정착 벨트

62 가압 롤러

65 양면 전환톱

70 양면 인쇄 용지 반전 유닛

71 반전 전환톱

72 반전 롤러

80 용지 공급 장치

81 용지 공급 롤러

83 수동 트레이

84 용지 받이

90 전사재

본 발명은 복사기, 팩시밀리, 프린터 등의 정전 복사 프로세스에 따른 화상 형성에 이용되는 현상 장치에 관한 것이고, 또한 이 현상 장치를 이용하는 화상 형성 장치 및 프로세스 카트리지에 관한 것이다.

근래, 사무소의 자동화, 색채화가 한층 진척되어 종래의 문자만으로 된 원고의 복사 뿐만 아니라, 개인용 컴퓨터로 작성한 그래프 등을 포함한 원고를 프린터로 출력하고, 발표용 자료 등으로서 복수매 복사하게 되는 경우가 늘어나고 있다.

프린터 출력 화상은 솔리드 화상, 라인 화상, 하프톤 화상이 많고, 이에 따라 화상 품질에 요구되는 시장의 요구가 변화하고 있으며, 또한 높은 신뢰성 등에 대한 요구도 더욱더 높아지고 있다.

전자 사진, 정전 기록, 정전 인쇄 등 전자 사진 방식에 사용되는 현상제는 그 현상 공정에서 예컨대, 정전 잠상이 형성되어 있는 상 담지체(대표적으로는 감광체)에 일단 부착되고, 전사 공정에서 감광체로부터 전사지 등 전사 매체에 전사된 후, 정착 공정에서 용지면에 정착된다. 이 때, 상 담지체 상에 형성되는 정전 잠상을 현상하기 위한 현상제로서는 캐리어와 토너로 이루어지는 2성분계 현상제 및 캐리어를 필요로 하지 않고 토너만으로 이루어지는 1성분계 현상제(자성 토너, 비자성 토너)가 알려져 있다. 2성분계 현상제는 토너 입자가 캐리어 표면에 부착함으로써 현상제가 열화되고 또 토너만이 소비되기 때문에 현상제 중의 토너 농도가 저하하게 되므로, 캐리어와 토너의 혼합비를 일정 비율로 유지하지 않으면 안되어 현상 장치가 대형화한다는 결점이 있다. 한편, 1성분계 현상제는 장치를 소형화할 수 있는 등 이점을 구비하고 있고 또 모든 환경하(저온 저습, 고온 고습)에서 사용이 용이하다는 등의 이유로부터 현상 방식의 주류로 되고 있다.

1성분계 현상제는 자성 토너를 이용하는 자성 1성분 현상제와 비자성 토너를 이용하는 비자성 1성분 현상제로 분류된다. 자성 1성분 현상제를 이용하는 자성 1성분 현상 방식은 내부에 마그넷 등 자계 발생 수단을 마련한 현상 슬리브를 이용하여 마그네타이트 등 자성체를 함유하는 자성 토너를 유지하고, 층 두께 규제 부재에 의해 박층화하여 현상하는 방식으로, 근래 소형 프린터 등에서 다수 실용화되고 있다. 이것에 대하여, 비자성 1성분제를 이용하는 비자성 1성분 현상 방식은 토너가 자기력을 구비하지 않기 때문에, 현상 슬리브에 토너 보급 롤러 등을 압접하여 현상 슬리브 상에 토너를 공급하여 정전기적으로 유지하고, 층 두께 규제 부재에 의해 박층화하여 현상하는 방식으로, 유색의 자성체를 함유하지 않기 때문에 컬 러화에 대응할 수 있다는 이점이 있고, 또 현상 슬리브에 마그넷을 이용하지 않기 때문에, 장치를 보다 경량화, 저비용화할 수 있어 근래 소형 풀 컬러 프린터 등에서 실용화되고 있다.

그러나, 1성분 현상 방식에는 아직도 개선해야 할 과제가 많은 것이 현 상황이다. 2성분 현상 방식에서는 토너의 대전, 이송 수단으로서 캐리어를 이용하는데, 토너와 캐리어는 현상 장치 내부에서 충분히 교반, 혼합된 후 현상 슬리브로 이송되어 현상에 제공되기 때문에 비교적 장시간의 사용에도 안정된 대전, 이송을 지속할 수 있고, 또, 고속의 현상 장치에도 대응하기 쉽다. 이것에 비하여, 1성분 현상 방식에서는 캐리어와 같이 안정된 대전, 이송 수단이 없기 때문에, 장시간의 사용이나 고속화로 인하여 대전, 이송 불량이 초래되기 쉽다.

특히, 비1성분 현상 방식은 현상 슬리브 상에 토너를 이송한 후, 층 두께 규제 부재로 토너를 박층화하여 현상하지만, 토너와 현상 슬리브 또는 층 두께 규제 부재 등 마찰 대전 부재와의 접촉·마찰 대전 시간이 매우 짧기 때문에, 캐리어를 이용한 2성분 현상 방식보다 저대전, 역대전 토너가 많아지기 쉽다. 또, 적어도 1개의 토너 이송 부재에 의해 토너를 이송하고, 동시에, 이송된 토너에 의해 상 담지체에 형성된 정전 잠상을 현상하는 수단이 이용되고 있지만, 이 때, 토너 이송 부재 표면의 토너 층 두께는 극력 얇게 해야 한다. 이 때문에, 층 두께 규제 부재로 인한 압력을 받기 때문에, 토너 표면에 외부 첨가된 외첨제가 토너 내부에 쉽게 매몰되어 토너의 대전성, 유동성이 크게 저하한다는 문제가 있다.

이 문제를 해결하기 위하여, 예컨대, 일본 특허 공개 공보 평08－122559호 에서는 토너 보급 탱크와 현상 호퍼의 보급구 근처 위치에 보급 롤러로서의 마그넷 롤러와 선단(마그넷에 의해 브러시형으로 일어선 토너의 선단) 절단 수단으로서의 블레이드를 구비한 것에 있어서, 상기 보급 롤러를 정회전 및 역회전시킬 수 있는 보급 롤러 구동 수단을 구비하고, 상기 보급 롤러 구동 수단은 소정 시간 내의 보급 롤러의 정회전 방향의 회전각(A)과 역회전 방향의 회전각(B)의 관계가 A＜B로 되도록 보급 롤러를 구동하는 화상 형성 장치가 개시되어 있다. 이것에 의해, 호퍼 내의 토너 유동성의 악화를 방지할 수 있고, 현상 롤러에 대한 토너 공급량을 항상 일정하게 할 수 있으며, 소형이면서 화상 줄무늬가 없는 화상 장치로 할 수 있다.

또, 일본 특허 공개 공보 2005－062215호에서는 현상 슬리브가 표면에 현상제의 대전 극성과 동극성의 대전 극성을 갖는 전도성 수지층을 구비하 되, 전도성 수지층은 적어도 결착 수지, 전도성 미분말, 및 전하 제어제를 함유하며, 교반 부재의 회전 중심(X)이 현상 슬리브의 회전 중심을 횡단하는 수평면(H)에 대하여 아래쪽에 위치하는 현상 장치가 개시되어 있다.

그러나, 상기 공보들에 개시된 기술에서는 현상 장치 내에 있는 비자성 1성분계 현상제의 토너 대전성, 유동성을 장기에 걸쳐 안정화시키는 것은 곤란하다는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 비자성 1성분 현상제를 이용하는 현상 장치에서 비자성 1성분 현상제의 대전성, 유동성의 저하를 억제하는 현상 장치 및 이것을 이용하는 화상 형성 장치를 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 현상 장치 내의 토너의 대전성, 유동성의 저하를 억제하는 현상 장치 및 이것을 이용함으로써 장기에 걸쳐 바탕 오점을 방지하고, 고품위의 화상을 얻을 수 있는 화상 형성 장치를 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 현상 장치 내의 토너 유동 방향과 직교하는 단면의 토너 유동량을 균등화함으로써 토너의 대전성, 유동성을 안정화 및 균일화시킨 현상 장치를 제공하는 것과, 및 이 유동성을 안정화 및 균일화시킨 현상 장치를 이용함으로써 고품위의 화상을 얻을 수 있는 화상 형성 장치를 제공하는 것을 제3 목적으로 한다.

상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은 아래와 같은 특징을 구비한 현상 장치, 화상 형성 장치 및 프로세스 카트리지를 제공한다.

(1) 상 담지체의 잠상을 토너로 현상하는 현상 유닛과,

상기 현상 유닛에 병설되어 현상 유닛에 토너를 공급하는 토너 카트리지와,

상기 토너 카트리지 내에 설치된 토너 교반 수단을 구비하고,

상기 토너 카트리지를 상기 현상 유닛에 대하여 착탈 자유롭게 한 현상 장치에 있어서,

상기 토너 카트리지와 현상 유닛을 토너가 통과하는 연통구에서 연통시킴과 동시에, 상기 연통구를 개폐하는 제어 밸브를 마련하고,

상기 교반 수단과 상기 제어 밸브를 협동시켜 상기 토너 카트리지로부터 상기 현상 유닛으로 공급되는 토너 흐름과 상기 현상 유닛으로부터 상기 토너 카트리지로 반송되는 토너 흐름을 형성하고,

단위 시간 당의 토너 공급량(a)과 토너 반송량(b)의 비(b/a)를 0.05~2.0의 범위로 한 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(2) 단위 시간 당의 토너 공급량(a)과 토너 반송량(b)의 비(b/a)를 0.05~0.95의 범위로 한 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(3) 상기 제어 밸브는 상기 연통구를 개방 상태로 하는 정위치와 폐쇄 상태로 하는 동작 위치의 사이를 요동하고, 상기 정위치로 복귀할 때에 그 이동 방향 뒤쪽에 상기 연통구로 개방되는 공간부를 형성하며,

상기 교반 수단은 적어도 하나의 탄성 필름을 구비하고,

상기 탄성 필름은 회전에 따라 그 선단부가 토너 카트리지의 내벽면에 접촉한 후 이탈할 때, 그 회전 방향 뒤쪽에 상기 연통구로 개방되는 공간부를 형성하며,

상기 현상 유닛 내에 형성된 공간부에 의해 상기 현상 유닛 내에 토너가 공급되고, 상기 토너 카트리지 내에 형성된 공간부에 의해 상기 토너 카트리지 내로 토너가 반송되는 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(4) 상기 제어 밸브의 정위치에서의 밸브 각도는 20~45°이고, 동작 위치에서의 밸브 각도는 0°~15° 인 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(5) 상기 토너 카트리지의 내벽면에 상기 교반 수단의 탄성 필름 선단부가 접촉한 후 만곡하여 이탈하는 돌기부를 마련하고,

상기 탄성 필름의 회전 방향 뒤쪽 30°~120°의 범위에 상기 탄성 필름의 회전축을 동축으로 하는 단면 부채형의 볼록부를 마련하고, 상기 볼록부와 상기 돌기부로 상기 탄성 필름의 회전에 의해 형성된 공간부에 토너가 유입되는 것을 저지하도록 한 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(6) 상기 토너 카트리지 내에 상기 공간부가 형성되어 있는 동안, 상기 제어 밸브는 적어도 1회 동작하고,상기 토너 카트리지 내의 상기 공간부가 소멸한 후에도, 상기 제어 밸브는 적어도 1회 동작하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(7) 상기 제어 밸브는 상기 현상 유닛 내에 설치된 회전 수단에 의해 구동되고,상기 회전 수단은 적어도 2개의 회전 날개를 구비하고, 그 회전수는 0.5~5.0회/초이며,상기 토너 카트리지 내의 교반 수단의 회전수는 0.04~0.4회/초인 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(8) 상기 교반 수단의 탄성 필름의 측단부와 상기 토너 카트리지의 측벽면 사이의 간격은 20 mm 이하인 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(9) 상기 연통구는 상기 현상 유닛 또는 토너 카트리지의 길이 방향을 따라 복수개 마련되고, 각 연통구에 대응하여 상기 제어 밸브가 설치되며, 인접하는 제어 밸브가 교대로 동작하도록 한 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(10) 상기 제어 밸브의 상호 간격은 2 ~20 mm인 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(11) 상기 현상 유닛 내의 회전 수단의 회전 날개는 빗살형인 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(12) 상기 현상 유닛 내의 회전 수단의 회전 날개는 직사각형인 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(13) 상기 제어 밸브의 폭은 연통구의 폭보다 0~20 mm 큰 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(14) 상기 제어 밸브의 길이는 10~25 mm인 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(15) 단위 시간 당의 상기 복수개 연통구에서의 토너 공급량(a)과 토너 반송량(b)의 비(b/a)를 균등화하는 수단을 마련한 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(16) 상기 토너 공급량(a)과 토너 반송량(b)의 비(b/a)를 균등화하는 수단은 상기 복수개의 제어 밸브 중 길이 방향의 양단부의 제어 밸브를 그 외의 제어 밸브보다 20% 이상 폭을 넓게 한 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(17) 상기 토너 공급량(a)과 토너 반송량(b)의 비(b/a)를 균등화하는 수단은 상기 복수개의 제어 밸브 중 길이 방향의 양단부의 연통구에 대응한 제어 밸브에 인접하여 그 외측에 상기 복수의 제어 밸브와 동일 형상의 제어 밸브를 마련한 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(18) 상기 토너 공급량(a)과 토너 반송량(b)의 비(b/a)를 균등화하는 수단은 상기 토너 카트리지와 상기 현상 유닛의 연통 부분의 상기 길이 방향을 따라 마련된 복수개의 연통구 형상, 크기 또는 배치 위치를 상기 길이 방향의 중심부를 기준으로 하여 좌우 대칭으로 한 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(19) 단위 시간 당의 토너 공급량(a)과 토너 반송량(b)의 비(b/a)를 토너 교체율로 할 때,두 개 이상으로 이루어지는 연통구의 토너 교체율(b/a)을 연통구마다 변화시키는 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(20) 상기 연통구의 토너 교체율을 현상 유닛 길이 방향의 중앙부에서 b/a＜1로 하고, 단부에서 b/a＞1로 하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(21) 상기 토너 카트리지의 교반 수단은 만곡 가능한 1매의 탄성 필름을 마련한 회전체를 구비하고, 이 회전체의 동축 상에서 탄성 필름의 회전 방향 뒤쪽 30~120°의 범위에 중앙부를 제외한 부분에 판상(板狀) 부재를 마련하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(22) 상기 현상 장치는 상기 제어 밸브 중, 단부에 위치하는 제어 밸브보다 현상 유닛의 길이 방향의 단부 측에 있는 토너를 단부의 제어 밸브가 구동하지 않을 때, 제어 밸브 아래의 연통구 입구 부근으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(23) 상기 제어 밸브 중, 단부에 위치하는 제어 밸브보다 현상 유닛의 길이 방향의 단부 측에 있는 토너는 현상 유닛 내부에 구비한 회전 수단에 마련된 판상 부재에 의해 교반되는 것을 특징으로 하는 현상 장치.

(24) 잠상을 담지하는 상 담지체와, 상 담지체 표면을 균일하게 대전하는 대전 장치와, 대전한 상 담지체의 표면에 정전 잠상을 기록하는 노광 장치와, 상 담지체 표면에 형성된 정전 잠상을 가시상화하는 현상 장치와, 상 담지체 표면의 가시상을 직접 또는 중간 전사체를 통하여 기록 부재에 전사하는 전사 장치와, 상 담 지체 상의 토너를 클리닝하는 클리닝 장치와, 기록 부재 상의 가시상을 열, 압력으로 정착시키는 정착 장치를 구비하는 화상 형성 장치에 있어서,

상기 화상 형성 장치는 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 기재의 현상 장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.

(25) 상기 화상 형성 장치는 상기 상 담지체와 상기 현상 장치를 일체로 유지하여 착탈 가능한 프로세스 카트리지를 구비한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.

(26) 적어도 상 담지체와 현상 장치를 일체로 지지하여 화상 형성 장치 본체에 대하여 착탈 자유로운 프로세스 카트리지에 있어서,

상기 프로세스 카트리지는 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 기재의 현상 장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.

실시예

아래에 도면에 근거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 또한, 이른바 당업자는 특허 청구 범위 내의 본 발명을 변경·수정하여 다른 실시예를 이루는 것은 용이하며, 이러한 변경·수정은 본 특허 청구 범위에 포함되는 것으로서, 아래의 설명은 본 발명의 바림직한 실시예일 뿐, 본 발명의 특허 청구 범위를 한정하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 현상 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.

현상 장치(30)는 상 담지체인 감광체(도시하지 않음) 상의 잠상을 현상제인 토너로 현상하는 현상 유닛(31)과 현상 유닛(31)에 토너를 보급하는 토너 카트리지(32)를 구비한다.

현상 유닛(31)은 감광체와 대향하고 있고, 감광체와의 사이에 형성되는 현상 영역으로 토너를 이송하는 현상제 담지체인 현상 슬리브(31a)와, 현상 슬리브(31a) 상에 토너를 공급하는 공급 롤러(31b)와, 현상 슬리브(31a) 상의 토너량을 규제하는 층 두께 규제 부재인 규제 롤러(31c)와 토너를 이송하는 회전 수단으로서의 제1 이송 패들(31d) 및 토너 수납 공간인 현상 호퍼(311)를 구비한다.

토너 카트리지(32)는 토너를 수납하고 있는 제1 수납실(321) 및 제2 수납실(322)과 현상 유닛(31)으로 토너를 이송하는 교반 수단으로서의 제2 이송 패들(32a) 및 제3 이송 패들(32b)과, 제2 이송 패들(32a)이 회전하고 있는 부분의 토너 카트리지(32) 저부에 돌출한 돌기부로서의 리브(35)를 구비하고 있다.

여기서, 현상제로서는 1성분 현상제를 이용한다. 후술하는 바와 같이, 현상제를 교체함에 있어서, 2성분 현상제에서는 일단 혼합한 후에 캐리어로부터 토너를 분리하는 것은 매우 곤란하다. 1성분 현상제이면 토너 카트리지(32)와 현상 유닛(31) 내에 있는 현상제는 기본적으로 동일하므로 교체할 수 있어 본 발명의 현상 장치(30)에 적용시킬 수 있다. 특히, 1성분 현상제에서도 비자성 1성분 현상제를 이용하는 것이 바람직하다. 비자성 1성분 현상제에서는 토너 표면의 외첨제가 토너의 대전성, 유동성에 주는 영향이 크다. 자성 1성분 현상제에서는 자성 재료의 양에 따른 자화(磁化)의 크기로 현상성을 제어할 수 있다. 비자성 1성분 현상제에서는 외첨제에 따른 대전량, 유동성에 의해 현상성이 크게 영향을 받기 때문에, 본 발명의 현상 장치(30)에 이용하면 안정된 토너 표면 상태를 얻을 수 있다.

또, 이 현상 장치(30)는 현상 유닛(31)과 토너 카트리지(32)를 수평 방향의 횡방향으로 병렬하여 배치하고 있다. 또한, 토너 카트리지(32)와 현상 유닛(31)에는 토너 카트리지(32)와 현상 유닛(31) 사이를 토너가 통과하는 복수개의 연통구(33)가 마련되어 있다. 또한, 연통구(33)의 현상 유닛(31)측 개구부에는 제어 밸브(34)가 설치되어 있다.

본 실시예의 현상 장치(30)는 이 연통구(33)를 통하여 토너를 통과시킨다. 이것에 의해 현상 유닛(31)에서 소비된 토너를 토너 카트리지(32)로부터 현상 유닛(31)으로 보급하고, 또, 이 연통구를 통하여 현상 유닛(31)에서 열화한 토너를 현상 유닛(31)으로부터 토너 카트리지(32)로 반송하여 배출한다. 또, 이 토너 카트리지(32)는 현상 유닛(31)과는 별도로 단독으로 독립적으로 교환할 수 있다.

토너는 현상 유닛(31)의 토너 공급 롤러(31b), 규제 롤러(31c)에 의해 압력을 받는다. 이 압력에 의해 토너 표면의 요철(凹凸)이 결여됨으로써 표면이 매끄럽게 되고 감광체와의 부착력이 커져 클리닝되기 어려워진다. 그 때문에, 저습 환경하에서는 클리닝 불량이 발생하는 경우가 있다. 또, 전사성은 향상하지만, 종래 전사되어도 육안으로 볼 수 없었던 흰 바탕 배경부에 흐림(fogging)이 나타나게 된다. 또, 토너가 압력을 받음으로써 토너 표면에 존재하는 외첨제가 토너 내부에 매몰하게 된다. 이것은 나중에 외첨제에 관련하여 상세하게 설명하겠지만, 외첨제는 토너보다 경도가 높기 때문에 토너 내부에 매몰하는 것이다. 토너 표면에 존재하는 외첨제가 적어지면 토너의 대전성이 변화한다. 특히, 외첨제로서 이용되는 실리카 는 비표면적이 크기 때문에 대전량이 많아 매몰로 인한 토너 표면의 외첨제 양에 따라 토너 대전량이 크게 변화하게 된다. 또, 다른 영향으로서 외첨제 매몰에 의해 토너의 유동성이 저하한다. 이 유동성은 토너의 부착력을 나타내는 것으로, 유동성이 높으면 토너와 예컨대 감광체 등 사이의 부착력이 작아진다. 마찬가지로, 현상 슬리브(31a)와 토너 사이의 부착력을 작게 하여 현상성을 높인다. 반대로, 매몰로 인하여 토너 표면에 존재하는 외첨제 양이 적어지면, 즉, 토너의 유동성이 저하하면 현상성이 저하하게 된다.

이에, 본 발명의 현상 장치(30)에서는 현상 유닛(31)에서 소비된 토너를 토너 카트리지(32)로부터 현상 유닛(31)으로 토너를 보급하는 연통구(33)를 통하여 현상 유닛(31)에 있는 토너를 일단 토너 카트리지(32)로 배출하고, 토너 카트리지(32)에 있는 열화하지 않은 토너와 혼합시켜 열화된 토너량의 존재 비율을 저하시킨 후, 재차 현상 유닛(31)에 연통구(33)를 통하여 토너를 보급한다.

도 2는 본 실시예의 현상 장치에서 현상 유닛(31)의 연통구 부분에 배치되는 제어 밸브(34)의 구조를 나타내는 개략도이다. 제어 밸브(34)는 현상 유닛(31)의 연통구(33)에 대응하여 설치되고, 동작부로서의 필름(34b)이 지지부(34a)에 부착되어 케이스에 배치되어 있다. 제어 밸브(34)의 필름(34b)은 각 연통구(33)에 대응하여 마련되고, 예컨대 도 2에 나타낸 바와 같이 각 필름(34b)은 동일한 직사각형으로 한다.

제어 밸브(34)의 지지부(34a)는 강성을 갖는 금속제로서 SUS, Cu, Al를 이용한다. 제어 밸브(34)의 필름(34b)은 탄성이 있는 수지로서 폴리프로필렌, 폴리에틸 렌, 폴리에스테르 수지, 불소 수지를 이용한다.

현상 유닛(31)의 제1 이송 패들(31d)은 회전 날개로서의 패들용 필름을 구비한다. 이 필름은 1매이어도 좋고, 복수매 마련되어 있어도 좋다. 제1 이송 패들(31d)은 회전하여 토너 카트리지(32)측으로부터 공급된 토너를 현상 슬리브(31a)에 공급한다. 또, 이 필름은 판상이어도 좋다. 또, 연통구(33)에 대응하여 설치된 빗살형 또는 직사각형 제어 밸브(34)의 필름에 대하여, 마찬가지로 제어 밸브(34)의 필름에 부딪치는 부분만을 직사각형으로 한 것이어도 좋다. 또, 복수매 마련할 때에는 이들을 조합하여 이용하여도 좋다.

도 3a∼3d는 토너 카트리지(32)측으로부터 현상 유닛(31)으로 토너가 공급되는 상태를 모식적으로 설명하기 위한 도면이다. 제1 이송 패들(31d)의 필름(이하, 단순히 제1 이송 패들이라고도 함)은 회전하여 제어 밸브(34)의 필름(34b)(이하, 단순히 제어 밸브라고도 함)에 부딪쳐 도 3b에 나타낸 바와 같이 제어 밸브(34)가 눌러진다. 그 후, 도 3c에 나타낸 바와 같이 제1 이송 패들(31d)이 통과하여 탄성을 갖는 제어 밸브(34)가 재빠르게 튀기어 되돌아오고, 그 때 동시에 토너 카트리지(32)측으로부터 현상 유닛(31) 측으로 밀리어 있던 토너가 연통구(33)를 통하여 도 3d에 나타낸 바와 같이 현상 유닛(31) 측 빈 공간으로 끌어당겨져 토너가 공급된다.

도 4a∼4c는 토너 카트리지(32) 측의 토너가 공급되는 상태를 모식적으로 설명하기 위한 도면이다. 이 토너 카트리지(32)에는 제2 수납실(322)의 제3 이송 패들(32b)(도 1 참조)에 의해 제1 수납실(321)로 이송된 토너를 나아가 제2 이송 패 들(32a)에 의해 현상 유닛(31) 측으로 이송한다.

제2 이송 패들(32a)은 탄성 필름으로서 단수의 패들용 필름을 구비하고 있고, 이 필름을 회전시킴으로써 토너를 현상 유닛(31) 측으로 이송한다. 또한, 제1 수납실(321)의 저부 내벽면에 돌기부로서 리브(35)를 마련해 둠으로써, 도 4a∼4c에 나타낸 바와 같이, 패들용 필름이 리브(35)에 부딪친 후, 만곡 변형하여 리브(35)를 통과하면, 리브(35)의 부분에서 토너가 제지되는 것과 필름의 순시적 이동의 상호 작용에 의해 패들용 필름의 회전 방향 뒤쪽의 리브(35)와 패들용 필름 사이에 토너가 없는 공간이 형성된다. 이 공간은 유동성이 높은 토너가 침입됨으로써 조금씩 메워져 가지만, 어느 일정 시간 동안은 토너 내부에 공간이 형성된 상태가 유지된다. 나아가, 패들용 필름이 회전하면 상부로부터도 토너가 공간으로 침입하기 때문에 토너 내부에 공간이 없는 상태가 된다.

이 상태로 회전해 가면, 패들용 필름이 토너를 현상 유닛(31) 측으로 밀어넣는 상태로 되어 있을 때와 현상 유닛(31)의 제어 밸브(34)가 제1 이송 패들(31d)의 패들용 필름에 눌러 있지 않아 제어 밸브(34)가 개방되어 있을 때(정위치에 있을 때)가 중첩됨으로써, 연통구(33)를 통하여 토너 카트리지(32)측으로부터 현상 유닛(31) 측으로 토너가 이동하여 공급된다.

다음에, 개방된 제어 밸브(34)의 아래쪽에는 현상 유닛(31) 내의 토너가 침입하여 들어온다. 그 후, 제1 이송 패들(31d)의 패들용 필름이 회전하여 제어 밸브(34)를 밀면, 제어 밸브(34) 아래쪽으로 침입한 토너를 현상 유닛(31)측으로부터 토너 카트리지(32) 측으로 밀 때와, 제1 수납실(321)에서 제2 이송 패들의 패들용 필름에 의해 토너 내부에 공간이 생겨 그 공간이 정확히 연통구(33)와 대향하는 때가 중첩됨으로써 도 4c에 나타낸 바와 같이 현상 유닛(31) 내의 토너가 연통구(33)를 통하여 현상 유닛(31)측으로부터 토너 카트리지(32) 측으로 이동하여 배출된다.

이 때의 현상 장치(30)의 현상 유닛(31)과 토너 카트리지(32)의 제1, 제2 및 제3 이송 패들의 움직임과 토너 이동에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 5a∼5p는 현상 유닛(31)과 토너 카트리지(32) 사이의 토너 이동에 대하여 모식적으로 나타낸 도면이다. 또한, 여기에서는 현상 유닛(31) 내의 현상 슬리브(31a) 등은 생략되어 있다.

도 5a에 나타낸 바와 같이, 현상 유닛(31) 내에 있는 제어 밸브(34)는 연통구가 마련된 벽면에 대하여 소정 각도 θ를 갖고 있다. 제1 이송 패들(31d)은 복수개의 패들용 필름을 회전시키고 있다. 또, 토너 카트리지(32) 내의 제2 및 제3 이송 패들은 단수의 패들용 필름을 회전시키고 있다. 도 5b에 나타낸 바와 같이, 현상 유닛(31) 내에서 제1 이송 패들(31d)의 패들용 필름이 제어 밸브(34)를 밀고, 이 때에 제어 밸브(34)와 연통구(33) 사이에 있는 토너가 토너 카트리지(32)측에도 채워져 있음으로써, 연통구(33)를 이동하지 못하고 현상 유닛(31) 내의 제어 밸브(34)로부터 횡방향으로 현상 유닛(31) 내로 되돌아온다. 다음에, 도 5c에 나타낸 바와 같이, 제1 이송 패들(31d)의 패들용 필름이 제어 밸브(34)를 한층 더 밀어 제어 밸브(34)와 연통구(33) 사이에는 거의 틈새가 없는 상태(동작 위치)로 된다. 다음에, 도 5d 및 5e에 나타낸 바와 같이, 제1 이송 패들(31d)의 패들용 필름이 제어 밸브(34)로부터 이탈함으로써, 제어 밸브(34)가 원래 각도 θ(정위치)까지 복귀하 는데, 이 때, 사이에 큰 틈새가 생겨 공간이 형성됨으로써 토너 카트리지(32)측으로부터 연통구(33)를 통하여 토너가 현상 유닛(31) 측으로 이동하여 공급된다.

나아가, 도 5f에 나타낸 바와 같이, 패들용 필름을 복수매 구비함으로써 제1 이송 패들(31d)의 패들용 필름이 재차 제어 밸브(34)를 밀어 간다. 이 때에, 토너 카트리지(32) 내의 제2 수납실(322)에서 제2 이송 패들의 패들용 필름이 리브(35)에 부딪친다. 더 회전하면, 도 5g에 나타낸 바와 같이, 제1 이송 패들(31d)의 패들용 필름이 제어 밸브(34)를 한층 더 밀어 제어 밸브(34)와 연통구(33)에 틈새가 없는 상태를 형성해 간다. 이 때에, 제2 이송 패들의 패들용 필름이 리브(35)로부터 먼저 회전했을 때에 리브(35)가 장애로 되어 토너가 이송되지 않기 때문에, 토너 내부에 공간이 형성된다.

또한, 패들용 필름의 회전 방향 뒤쪽 30∼120°의 범위에 상기 필름의 회전축을 동축으로 하는 단면 부채형의 볼록부를 마련하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 이 볼록부와 리브(35)로 패들용 필름의 회전에 따라 형성된 공간부에 토너가 유입되는 것을 방지하여 공간부를 소정 시간 안정하게 존재시킬 수 있다. 단면 부채형의 돌출부를 마련하는 각도의 범위는 30°보다 작으면 토너의 유입 저지 효과가 불충분하게 된다. 또한, 각도 범위가 120°를 초과하면 공간부의 존재 시간이 너무 길어 토너의 공급 이동 불량을 초래하게 된다.

나아가, 도 5h 및 5i에 나타낸 바와 같이, 제1 이송 패들(31d)의 패들용 필름이 제어 밸브(34)로부터 이탈함으로써, 제어 밸브(34)가 원래 각도 θ까지 복귀하고, 이 때에 큰 틈새가 생겨 공간이 형성됨으로써 나아가 제2 이송 패들의 패들 용 필름에 의해 들어 올려진 토너가 토너 카트리지(32)측으로부터 연통구(33)를 통하여 현상 유닛(31)으로 이동하여 토너가 공급된다.

다음에, 도 5j 및 5k에 나타낸 바와 같이, 제1 이송 패들(31d)의 패들용 필름이 재차 제어 밸브(34)를 밀어 간다. 지금까지는 토너 카트리지(32)측 연통구(33) 부근에 토너가 있었지만, 토너 카트리지(32)측 내부의 연통구(33) 부근에 공간이 존재하는 경우, 현상 유닛(31) 내의 토너는 제어 밸브(34)로부터 횡방향으로 현상 유닛(31)내로 되돌아오는 것이 아니라, 연통구(33)를 통하여 현상 유닛(31)측으로부터 토너 카트리지(32) 측으로 이동하여 배출된다. 도 5l에 나타낸 바와 같이, 제1 이송 패들(31d)의 패들용 필름이 재차 제어 밸브(34)를 밀어 나감으로써, 현상 유닛(31)측으로부터 토너 카트리지(32) 측으로 토너가 더 이동하여 배출된다.

나아가, 도 5m 내지 5p에 나타낸 바와 같이, 제1 이송 패들(31d)의 회전 속도를 제2 이송 패들(32a)보다 빠르게 함으로써,현상 유닛(31)측으로부터 토너 카트리지(32) 측으로 토너를 이동하여 배출시킬 수 있다.

이것을 반복함으로써, 현상 유닛(31)과 토너 카트리지(32) 사이에 연통구(33)를 통하여 토너를 이동시킬 수 있다.

여기에서는, 현상 유닛(31) 내의 제1 이송 패들(31d)과 토너 카트리지(32) 내의 제2 이송 패들(32a)의 회전수를 제어함으로써 토너 이동에 따른 공급·배출 양을 조정할 수 있다. 특히, 현상 유닛(31) 내의 제1 이송 패들(31d)의 회전수를 토너 카트리지(32) 내의 제2 이송 패들(32a)보다 빠르게 함으로써, 토너 내부에 형 성되는 공간이 연통구(33)에 접하는 횟수를 줄이고, 제1 이송 패들(31d)이 제어 밸브(34)를 미는(구동시키는) 횟수를 증가시킴으로써, 연통구(33)를 통하여 토너를 공급시키는 횟수를 많이 할 수 있다.

또, 토너의 이동에 따른 공급·배출 양은 연통구(33) 수에 의해 조정할 수 있고, 따라서 연통구(33)는 하나 이상 마련할 수 있다. 이 연통구(33)는 화상 형성 장치 본체의 화상을 형성하는 속도에 의해 적당히 개수를 결정할 수 있다.

또, 연통구(33)에 대응하여 설치되는 제어 밸브(34)는 빗살형으로 마련하고, 서로 이웃이 되는 제어 밸브(34)를 교대로 동작시킬 수 있다. 이것은 제1 이송 패들(31d)의 패들용 필름을 빗살형 제어 밸브(34)에 대응시켜 빗살형으로 하나 간격으로 마련하고, 그것을 두 개의 패들용 필름으로 모든 제어 밸브(34)에 대응시켜 제어 밸브(34)를 교대로 동작시킬 수 있다. 교대로 동작시킴으로써 현상 유닛(31) 내의 토너의 빈 공간을 형성하지 않고 균등하게 배출시킬 수 있다.

제어 밸브(34)의 폭은 연통구(33)의 폭보다 0 mm~20 mm 크게 한다. 제어 밸브(34)의 폭이 연통구(33)의 폭보다 작으면 토너가 공급되는 연통구(33)가 현상 유닛(31)측 토너로 메워지기 때문에 토너가 공급되기 어려워진다. 또, 토너의 배출에 있어서도, 제어 밸브(34)와 연통구(33) 사이로 토너가 침입하고, 그 침입한 토너를 배출함으로써 연통구(33)를 통하여 대량의 토너가 현상 유닛(31)측으로부터 토너 카트리지(32) 측으로 배출되는 것을 방지하고 있지만, 제어 밸브(34)의 폭이 작으면 대량의 토너가 배출되어 현상 유닛(31) 내의 토너가 적어지게 된다.

또한, 본 실시예에서는 상기 도 2의 제어 밸브(34)의 필름(34b)을 도 6에 나 타낸 바와 같이, 그 배열 방향, 즉, 현상 유닛(31)의 길이 방향을 따른 제어 밸브(34’)의 양단부 필름(34c)을 그 외의 필름(34b)보다도 20% 이상 폭 넓게 할 수 있다. 이와 같이, 제어 밸브의 양단부의 필름(34c) 폭을 그 외의 필름 폭(34b)보다 20% 이상 넓게 하면, 양단부의 제어 밸브의 측면을 거쳐 제어 밸브(34)와 연통구(33) 사이로 진입하는 토너 양을 규제하고, 그 양을 좌우 양측에 동일한 제어 밸브가 배치되어 있는 양단부 이외의 제어 밸브 측면을 거쳐 그 뒤쪽으로 진입하는 토너 양과 거의 같게 할 수 있으므로, 복수개의 연통구(33)에서의 토너 공급량(a)과 토너 반송량(b)의 비(b/a)(이하, 단순히 교체율이라고도함.)를 균등화할 수 있다. 폭넓이 비율이 20%이하에서는 제어 밸브의 뒤쪽으로 들어오는 토너의 양을 규제하는 효과가 불충분하게 된다. 또한, 폭넓이 비율의 상한은 특히 한정되는 것은 아니고 50% 이하이면 된다. 50%를 초과하면 제어 밸브의 조작성이 저하한다.

한편, 토너 배출은 제어 밸브(34’) 측면으로부터 제어 밸브(34’)와 연통구(33) 사이로 진입한 토너가 제1 이송 패들(31d)이 밀어줌으로써 연통구(33)를 통하여 배출된다. 이 때문에, 제어 밸브(34)의 필름 폭이 연통구(33)보다 크게 되면, 연통구(33) 부근을 둘러싸는 토너량이 전체적으로 적어져 배출되는 토너량이 적어지므로, 토너 교체율이 작아진다. 또, 연통구(33)로부터 공급된 토너는 연통구(33)로부터 아래쪽으로 이동하여 제어 밸브(34’) 아래에 있는 토너와 혼합된다. 따라서, 제어 밸브(34’)의 필름 폭이 크면 공급되는 토너 부분이 적어져 토너 혼합에 다른 균질성(均質性)이 저하한다. 그러나, 여기서는 제어 밸브(34’)의 양단부 필름(34c)만 다른 필름(34b)보다 폭을 넓게 하고 있으므로, 이와 같은 우려를 최소 한도로 억제할 수 있다.

따라서, 적어도 양단부 이외의 제어 밸브(34’)의 폭은 연통구(33)의 폭 이상이되, 연통구(33)의 폭보다 20 mm 이내로 크게 한다. 이와 같은 폭으로 함으로써, 토너의 공급·배출 제어를 용이하게 하고, 또한 공급 후의 토너 혼합에 따른 균질성을 높일 수 있다.

또, 본 실시예에 있어서, 상기와 같이 제어 밸브(34’)의 길이 방향 양단부의 필름(34c)을 그 외의 필름(34b)보다 20% 이상 폭 넓게 하는 대신에, 복수개 배치한 제어 밸브의 필름 중, 양단부의 연통구에 대응한 필름에 인접하여 그 외측에 즉, 연통구가 마련되지 않은 부분에 대응하여 상기 복수개의 필름과 동일 형상의 제어 밸브를 마련할 수도 있다. 도 7은 이와 같은 본 실시예의 변형예인 제어 밸브의 필름의 배열을 나타내는 정면도이다. 도 7에 있어서, 복수개 배치한 제어 밸브 필름 중, 양단부의 연통구에 대응한 제어 밸브 필름(34b)에 인접하여 그 외측에 즉, 연통구가 마련되지 않은 부분에 대응하여 상기 복수개의 제어 밸브 필름과 동일 형상의 필름(34d)을 마련함으로써, 양단부의 제어 밸브 필름 주위의 토너 움직임을 양단 이외의 제어 밸브 주위의 토너 움직임과 같게 할 수 있으므로, 각 연통구에서의 토너 공급량(a)과 토너 반송량(b)의 비(b/a)(교체율)를 균등화할 수 있다.

즉, 양단부의 연통구에 대응하는 필름을 그 외의 필름과 마찬가지로, 양측에 동일한 제어 밸브가 배치된 것과 동일한 조건으로 할 수 있으므로, 양단부의 연통구를 포함하여 각 연통구에서의 토너의 균일한 유통성을 보다 확실하게 확보할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 제어 밸브(34, 34’, 34”) 필름의 상호의 간격을 2 mm~20 mm로 한다. 필름의 간격이 2 mm 미만에서는 제어 밸브(34, 34’, 34”)와 연통구(33) 사이로 진입하는 양이 적어지기 때문에, 배출할 수 있는 토너량이 적어진다. 또, 20 mm를 초과하면, 마련할 수 있는 연통구(33)가 적어져 토너의 공급·배출 양이 적어진다.

또, 제어 밸브(34, 34’, 34”)의 각 필름의 길이를 10 mm~25 mm로 한다. 제어 밸브(34, 34’, 34”)의 각 필름의 길이에 의해 제어 밸브(34, 34’, 34”)와 연통구(33) 사이에 생기는 공간 크기가 결정된다. 따라서, 제어 밸브의 필름이 10 mm 미만에서는 배출되는 토너량이 적어지기 때문에, 토너 교체가 불충분하게 된다. 25 mm를 초과하면 배출하는 양이 많아져 현상 호퍼 내의 토너량이 적어진다.

또, 제어 밸브(34, 34’, 34”)의 정위치의 밸브 각도 θ를 20°~45°로 하고, 동작 위치에서의 밸브 각도는 0°~15°으로 한다. 또한, 제어 밸브의 필름은 탄성이 있어 휘기 때문에, 여기서의 밸브 각도 θ는 제어 밸브가 벽면과 접촉하는 부분과 제어 밸브의 선단부를 연결한 직선이 벽면과 이루는 각도로 정의한다. 제어 밸브(34, 34’, 34”)의 각도에 의해 제어 밸브(34, 34’, 34”)와 연통구(33) 사이에 형성되는 공간 크기가 결정된다. 따라서, 제어 밸브(34, 34’, 34”)의 각도가 20° 미만에서는 배출되는 토너량이 적어지기 때문에, 토너 교체가 불충분하게 된다. 또 45°를 초과하면 배출하는 양이 많아져 현상 호퍼 내의 토너량이 적어진다.

도 8은 본 실시예의 변형예인 현상 유닛(31)에 설치된 연통구 부분을 나타내는 정면도이다. 도 8에 있어서, 현상 유닛(31)의 길이 방향의 중심부를 기준으로 하여 그 좌우 양방향으로 동일 형상의 연통구(33)가 동일 수만큼 대칭으로 배치되어 있다. 각 연통구(33)를 이와 같이 배치함으로써, 토너 유통 방향과 직교하는 단면에서의 균일한 유통성을 보다 정확하게 확보할 수 있다.

다음에, 토너의 흐름에 대하여 설명한다. 현상 호퍼 및 토너 카트리지 내부의 토너를 효과적으로 교체하기 위해서는, 연통구를 경유하여 토너 흐름을 형성할 필요가 있다. 그 때문에, 복수개로 이루어지는 연통구의 토너 교체율을 연통구마다 변화시키면 바람직하다. 토너의 교체율은 다음과 같이 나타낼 수 있다. 단위 시간 당의 토너 카트리지로부터 현상 호퍼로 유입하는 토너량을 a, 현상 호퍼로부터 토너 카트리지로 유출하는 토너량을 b로 했을 때, 교체율을 b/a로 나타낸다. 즉, b/a＜1이면, 토너 카트리지로부터 현상 호퍼에 유입하는 토너량이 현상 호퍼로부터 토너 카트리지로 유출하는 토너량보다 많은 것을 나타낸다. 이와 같이 연통구마다 토너 교체율(b/a)을 변화시킴으로써, 현상 호퍼 및 토너 카트리지에 길이 방향을 따른 흐름을 형성할 수 있어, 한 번 현상 호퍼로 이송된 토너가 그대로 토너 카트리지로 돌아오지 않기 때문에, 토너의 순환성이 향상한다. 나아가, 연통구의 토너 교체율(b/a)을 현상 호퍼 길이 방향의 중앙부에서 낮고 단부에서 높도록 함으로써, 보다 큰 토너의 흐름을 형성할 수 있다. 토너 교체율 (b/a)＜1이면, 토너는 현상 호퍼로 이동하게 되고, 토너 교체율 (b/a)＞1이면, 토너 카트리지로 이동하게 된다. 이 때문에 토너 교체율(b/a)을 중앙부에서 b/a＜1로 하고, 단부에서 b/a＞1로 함으로써, 모든 연통구에서 토너가 순환하면서, 중앙부에서는 토너가 현상 호퍼로 이동하고, 단부에서는 토너가 토너 카트리지로 이동하는 토너의 큰 흐름을 형성할 수 있다.

다음에, 상기 토너의 흐름을 형성하기 위한 구체적인 형상에 대하여 설명한다.

도 9는 본 발명에 따른 토너 카트리지 내부의 제2 이송 패들(32a)의 형상을 나타내는 도면이다. 상술한 바와 같이, 제2 이송 패들(32a)에는 큰 공간을 형성하도록 만곡 가능한 1매의 패들용 필름(3211)이 장착되어 있다. 또한 이 필름(3211)과 동축에 이 날개로부터 30°~120° 후방에 중앙부를 제외한 부분에 판상 부재(3212)가 설치되어 있다. 이와 같이 판상 부재를 마련함으로써 보다 큰 공간을 형성할 수 있지만, 중앙부에는 판상 부재를 마련하지 않음으로써 중앙부에 형성되는 공간을 보다 작게 할 수 있다. 또, 설치 각도가 30° 미만에서는 공간 형성에 기여할 수 없고, 120°를 초과하면 패들용 필름이 충분히 공간을 형성할 수 없게 된다.

도 10은 본 발명에 따른 제1 이송 패들(31d)의 필름 형상을 나타내는 도면이다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 제1 이송 패들(31d)의 필름은 연통구에 설치된 제어 밸브의 필름에 대응하는 곳에는 빗살형의 필름을 마련하고, 제어 밸브의 필름에 대응하지 않는 양단부에는 볼록부(3213)를 마련하고 있다. 이 볼록부(3213)는 제어 밸브를 구동시키는 즉, 미는 기능을 하는 것이 아니라, 현상 호퍼 단부에 위치하는 제어 밸브 외측의 토너를 양단부의 제어 밸브가 구동하지 않을 때 그 양단부의 제어 밸브의 뒤쪽으로 이동시키는 기능을 한다. 현상 호퍼 단부의 토너를 이 볼록부로 교반시킴으로써, 단부에 정체하고 있는 토너를 순환시킬 수 있게 된다.

이상과 같이 토너 카트리지와 현상 호퍼 사이에 토너의 큰 흐름을 형성할 수 있다.

또, 도 11은 본 발명의 화상 형성 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.

이 화상 형성 장치(1)는 감광체 유닛(10), 기록 광학 유닛(20), 현상 유닛(30), 중간 전사 유닛(40), 2차 전사 유닛(50), 정착 유닛(60), 양면 인쇄 용지 반전 유닛(70) 등으로 구성되어 있다. 그리고, 블랙(이하, Bk라 함), 시안(이하, C라 함), 마젠타(이하, M라 함), 옐로우(이하, Y라 함)의 컬러 화상을 감광체 유닛(10)의 감광체 벨트(11) 상에 순차로 가시상화하고, 이들을 중첩하여 최종적인 4색 풀 컬러 화상을 형성한다. 감광체 벨트(11)의 주위에는 감광체 클리닝 장치(12), 대전 롤러(13), 복수개의 현상 장치(30), 중간 전사 유닛(40)의 중간 전사 벨트(41) 등이 배치되어 있다. 감광체 벨트(11)는 구동 롤러(14), 1차 전사 대향 롤러(15), 지지 롤러(16)에 씌워지고 구동 모터에 의해 회전한다. 또, 상기 기록 광학 유닛(20)은 컬러 화상 데이터를 광신호로 변환하고, 각 색 화상에 대응한 광기록을 수행하여 감광체 벨트(11)에 정전 잠상을 형성한다. 이 기록 광학 유닛(20)은 광원으로서의 반도체 레이저(21), 다각형 미러(22), 3개의 반사 미러(23a, 23b, 23c) 등으로 구성되어 있다.

또, 상기 현상 장치(30)는 화상 형성 장치(1) 본체의 아래쪽으로부터 순서로 블랙 토너를 수용한 Bk 현상 장치(30K), 시안 토너를 수용한 C 현상 장치(30C), 마 젠타 토너를 수용한 M 현상 장치(30M), 옐로우 토너를 수용한 Y 현상 장치(30Y)로 되어 있다. 여기에서는 나아가 각 현상 장치를 도면중 좌우 방향으로 이동시켜 감광체 벨트(11)에 대하여 접리 동작을 수행하는 접리 기구를 구비한다.

현상 장치(30) 내의 토너는 소정의 극성으로 대전되고, 현상 슬리브(31a)에는 현상 바이어스 전원에 의해 현상 바이어스가 인가되며 현상 슬리브(31a)가 감광체 벨트(11)에 대하여 소정 전위로 바이어스되어 있다. 또, 접리 기구는 모터로부터 각 현상 장치(30)로 구동을 전달하기 위한 도시하지 않은 전자 클러치가 온 되면, 그 구동력으로 현상 장치(30)를 감광체 벨트(11) 측으로 이동시키게 되어 있다. 현상 시에는, 현상 장치(30) 중에서 선택된 어느 하나가 이동하여 감광체 벨트(11)에 접촉한다. 한편, 전자 클러치를 오프하여 구동 전달을 해제하면, 감광체 벨트(11)에 접촉되어 있던 현상 장치가 감광체 벨트(11)로부터 이탈하는 방향으로 이동한다.

화상 형성 장치(1) 본체의 대기 상태에서는 현상 장치(30K, 30C, 30M, 30Y)도 감광체 벨트(11)와 이탈한 위치에 세트되어 있고, 화상 형성 동작이 개시되면, 컬러 화상 데이터에 근거하여 레이저광으로 기록을 수행하여 정전 잠상 형성이 개시된다(이하, Bk 화상 데이터에 따른 정전 잠상을 Bk 정전 잠상이라 함. C, M, Y도 동일 양태임). 이 Bk 정전 잠상의 선단부로부터 현상할 수 있도록 Bk 현상 위치에 정전 잠상 선단부가 도달하기 전에, Bk 현상 슬리브(31a)의 회전을 개시하여 Bk 정전 잠상을 Bk 토너로 현상한다. 그리고, 이후, Bk 정전 잠상 영역의 현상 동작이 계속 진행되지만, Bk 정전 잠상 후단부가 Bk 현상 위치를 통과한 시점에서 Bk 현상 장치(30K)가 감광체 벨트(11)로부터 이탈하고, 다음 색의 현상에 대비하여 해당 색의 현상 장치가 감광체 벨트(11)에 접촉한다. 이것은 적어도 다음의 화상 데이터에 따른 정전 잠상 선단부가 현상 위치에 도달하기 전에 완료된다.

또, 상기 중간 전사 유닛(40)은 중간 전사 벨트(41), 벨트 클리닝 장치(42), 위치 검출용 센서(43) 등으로 구성되어 있다. 중간 전사 벨트(41)는 구동 롤러(44), 1차 전사 롤러(45), 종동 롤러로서의 2차 전사 대향 롤러(46), 클리닝 대향 롤러(47) 및 인장 롤러(48)에 씌워 있고, 도시하지 않는 구동 모터에 의해 구동 제어된다. 중간 전사 벨트(41) 단부의 비화상 형성 영역에는 복수개의 위치 검출용 마크가 마련되어 있고, 이들 위치 검출용 마크 중 어느 하나를 위치 검출용 센서(43)로 검출하고, 이 검출한 타이밍으로 화상 형성을 개시한다. 또, 벨트 클리닝 장치(42)는 클리닝 브러시(42a), 접리 기구 등으로 구성되어 있고, 제1 색의 Bk 화상을 중간 전사 벨트(41)에 전사하고 있는 동안, 및 제2, 제3, 제4색의 화상을 중간 전사 벨트(41)에 전사하고 있는 동안은 접리 기구에 의해 중간 전사 벨트(41)면으로부터 클리닝 브러시(42a)를 이탈시켜 둔다.

나아가, 2차 전사 유닛(50)은 2차 전사 롤러(51)를 중간 전사 벨트(41)에 대하여 접리하기 위한 클러치 등을 구비한 접리 기구 등으로 구성되어 있다.

전사지가 전사 위치에 도달하는 타이밍에 맞추어 2차 전사 롤러(51)가 접리 기구의 회전축을 중심으로 요동한다. 이 2차 전사 롤러(51)와 2차 전사 대향 롤러(46)에 의해 전사지와 중간 전사 벨트(41)를 일정한 압력으로 접촉시킨다. 2차 전사 롤러(51)는 중간 전사 유닛(40)에 설치된 도시하지 않는 위치 결정 부재에 의 해 2차 전사 대향 롤러(46)와 평행도의 위치 정밀도가 유지된다. 또, 2차 전사 롤러(51)에 마련한 도시하지 않는 위치 결정 롤러에 의해 중간 전사 벨트(41)에 대한 2차 전사 롤러(51)의 접촉압을 일정하게 하고 있다.

2차 전사 롤러(51)를 중간 전사 벨트(41)에 접촉시킴과 동시에, 2차 전사 롤러(51)는 토너와 역극성의 전사 바이어스가 인가되어 중간 전사 벨트(41) 상의 중첩 토너상을 전사지에 일괄 전사한다.

한편, 화상 형성 동작이 개시되는 시기에, 전사지는 상기 용지 공급 장치(80) 또는 수동 공급 트레이(83) 중 어느 하나로부터 공급되어 레지스트레이션 롤러(82)쌍의 닙부에서 대기한다. 그리고, 2차 전사 롤러(51)에 중간 전사 벨트(41) 상의 4색 중첩 토너상 선단이 도달하면, 정확히 전사지 선단이 이 토너상의 선단과 일치하도록 레지스트레이션 롤러쌍(82)이 구동되어 전사지와 토너상의 위치 맞춤이 이루어진다. 그리고, 전사지가 중간 전사 벨트(41) 상의 토너상과 중첩되어 2차 전사 위치를 통과한다. 이 때 2차 전사 롤러(51)로 인한 전사 바이어스로 전사지가 대전되어 토너 화상 대부분이 전사지 위에 전사된다. 그리고, 중간 전사 벨트(41)에서 4색 중첩 토너상이 일괄 전사된 전사지는 정착 유닛(60)으로 이송되고, 소정 온도로 제어된 정착 벨트(61)와 가압 롤러(62)의 닙부에서 토너상이 용융 정착된 후, 장치 본체 밖으로 송출되어 용지 받이(84) 상에 뒷면 방향으로 적재된다. 이와 같이 풀 컬러 복사가 얻어진다.

나아가, 양면 인쇄를 수행하는 경우에는, 정착 유닛(60)을 통과한 전사지는 양면 전환톱(65)에 의해 양면 인쇄 용지 반전 유닛(70)으로 보내진다. 양면 인쇄 용지 반전 유닛(70)에서 전사지는 우선 반전 전환톱(71)에 의해 화살표 D방향으로 안내되고, 전사지 후단이 반전 전환톱(71)을 통과한 후, 반전 롤러쌍(72)이 정지하고 전사지도 정지한다. 그리고, 반전 롤러쌍(72)이 일정한 공백 시간후, 역회전을 개시하고, 전사지는 전환 복귀(switch back)를 시작한다. 이 때, 반전 전환톱(71)이 전환되어 전사지는 레지스트레이션 롤러쌍(82)으로 보내진다. 레지스트레이션 롤러쌍(82)으로 이송된 전사지는 안팎이 반전된 상태로 레지스트레이션 롤러쌍(82)의 닙부에서 대기한다. 그리고, 소정의 타이밍으로 레지스트레이션 롤러쌍(82)이 구동되고, 전사지는 2차 전사 위치로 보내지며, 중간 전사 벨트(41)에서 4색 중첩 토너상이 일괄 전사된 후, 정착 유닛(60)에 의해 토너상이 용융 정착되어 장치 본체 밖으로 송출된다.

한편, 1차 전사 후의 감광체 벨트(11) 표면은 감광체 클리닝 장치(12)로 클리닝되고, 방전 램프 등으로 균일하게 방전하여 클리닝되기 쉽도록 할 수도 있다. 또, 전사지에 토너상을 전사한 후의 중간 전사 벨트(41) 표면은 벨트 클리닝 장치(42)의 클리닝 브러시(42a)를 접리 기구로 압압함으로써 클리닝된다. 중간 전사 벨트(41)로부터 클리닝된 토너는 폐토너 탱크(49)에 저장된다.

여기서, 현상 장치(30)에 대하여 한층 더 상세하게 서술한다.

현상 장치(30)는 감광체 벨트(11) 표면의 정전 잠상을 현상하기 위하여 토너를 표면에 담지하여 회전하는 현상 슬리브(31a)와 토너를 퍼 올려 교반 하기 위하여 회전하는 토너 제1 이송 패들(31d)을 포함한 현상 유닛(31)과 토너를 수용하는 토너 카트리지(32)로 구성되어 있다. 이와 같이 2개의 유닛으로 분할되어 있는 이 유는 현상 유닛(31)은 토너 카트리지(32)를 수 차례 교환하여 사용하여도 견딜 만한 내구성을 가지고 있기 때문이다.

도 12는 본 발명에 따른 현상 장치의 연통구(33) 구성을 나타낸 개략도로서, 윗 부분이 현상 유닛(31)측을, 아랫 부분이 토너 카트리지(32)측 구성을 나타내고 있다.

현상 유닛(31)의 케이스 외측에는 슬라이드 셔터(31e)를 구비하고, 그 슬라이드 셔터(31e)에는 탄성 부재(31f)가 부착되어 있다. 이 슬라이드 셔터(31e)를 개폐함으로써 현상 유닛(31)의 연통구(33)를 개방 또는 폐쇄시킨다. 또, 토너 카트리지(32)측은 케이스에 마련된 연통구(33)에 대응하여 개구(開口)된 부분이 있는 탄성 부재(32c), 연통구(33)로부터 토너가 흘러넘치는 것을 방지하거나 또는 토너를 보급할 수 있도록 개방하는 슬라이드 셔터(32d), 이들을 케이스에 고정하는 고정 시일(32e)이 설치되어 있다.

토너 카트리지(32)를 현상 장치(31)에 배치한 후, 현상 유닛(31) 측의 슬라이드 셔터(31e)를 개방하고, 토너 카트리지(32) 측의 슬라이드 셔터(32d)를 개방하면 토너를 통과시킬 수 있는 연통구(33)가 형성된다.

현상 유닛(31) 측에는 다수의 연통구(33)가 마련되어 있는데, 현상 유닛(31) 측의 탄성 부재(31f)를 부착한 슬라이드 셔터(31e)를 이동시킴으로써 현상 유닛(31) 케이스에 마련한 연통구(33)를 개방 또는 폐쇄시킨다. 토너 카트리지(32)가 없는 경우 또는 화상 형성 장치 본체에 장착되어 있지 않는 경우에는, 슬라이드 셔터로 연통구(33)를 폐쇄해 둠으로써 현상 유닛(31)으로부터 토너가 누출되는 것을 방지한다.

또, 토너 카트리지(32)도 현상 유닛(31)이 없는 경우 또는 화상 형성 장치 본체에 장착되어 있지 않는 경우에는, 토너 카트리지(32)로부터 토너가 누출되는 것을 방지하기 위하여, 토너 카트리지(32)에 마련된 탄성 부재(32c)를 부착한 슬라이드 셔터(32d)로 연통구(33)를 폐쇄시켜 둔다. 탄성 부재는 우레탄 수지, 실리콘 수지 등 발포재가 바람직하다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 현상 유닛(31)과 토너 카트리지(32)에 마련된 복수개의 연통구(33)에 대응하여 슬라이드 셔터에 개방된 창문부를 마련한다. 연통구(33)를 닫을 때에는 슬라이드 셔터의 창문부가 없는 곳에서 연통구(33)를 막고, 연통구(33)를 개방할 때에는 슬라이드 셔터를 이동시켜 창문부와 연통구(33)를 맞추어 연통구(33) 전체를 연통시킨다.

화상 형성 장치(1)에 있어서 현상 장치(30)는 현상 유닛(31) 내에 있는 제1 이송 패들(31d)에 의해 토너를 교반하면서 현상제 공급 롤러(31b)로 이송하고, 공급 롤러(31b)가 현상 슬리브(31a)에 미끄럼 마찰되면서, 동시에 토너를 미끄럼 마찰시켜 토너를 대전시킨다. 대전된 토너는 현상 슬리브(31a)에 경상력(鏡像力)으로 흡착되어 이송된다. 그 후, 규제 롤러(31c)에 의해 현상 영역으로 이송되는 토너량을 규제한다. 현상 슬리브(31a) 상에 형성되는 토너 박층이 현상 영역의 현상 바이어스에 의해 감광체 벨트에 현상된다.

이때, 공급 롤러(31b)로 현상 슬리브(31a)에 미끄럼 마찰된 토너는 큰 압력을 받아 토너 표면의 요철이 삭감되고 구형화되어 토너 부착력이 커진다. 또, 이 압력으로 토너 표면의 외첨제가 매몰되어 유동성이 저하하고, 또한 외첨제로 인한 대전량 조정이 될 수 없어 대전량이 변화하게 된다. 이러한 영향으로 인하여 토너의 현상성이 저하하고, 또한 전사성, 클리닝성이 저하한다.

이와 같이, 현상 호퍼 내에 열화된 토너가 많아지고, 또, 토너가 현상으로 소비되기 때문에 현상 유닛(31) 내의 토너가 적어진다. 이에, 연통구(33)를 통과하여 토너 카트리지(32)로부터 현상 유닛(31)으로 토너를 보급하게 된다. 토너 카트리지(32) 내에는 토너 카트리지 본체(32)의 내벽에 선단이 미끄럼 접촉하는 제2 이송 패들(32a), 제3 이송 패들(32b)이 각각 제1 수납실(321)과 제2 수납실(322)에 설치되어 있고, 제2 또는 제3 이송 패들(32a, 32b)이 회전함으로써 토너를 현상 유닛(31) 측으로 밀어넣어 현상 유닛(31)에 연통구(33)를 통하여 토너가 보급된다.

또한, 이 복수개의 연통구(33)를 통하여 현상 유닛(31) 내의 토너가 토너 카트리지(32) 측으로 배출되고, 이 토너가 토너 카트리지(32) 내의 토너와 혼합된다. 토너 카트리지(32) 내에서는 다수 수납되어 있는 미사용의 토너가 현상 유닛(31) 내에서 열화된 토너와 혼합된다. 이 혼합에 의해 미사용 토너의 표면에 많이 존재하는 외첨제가 열화된 토너에 재분배됨으로써, 열화된 토너의 대전량, 유동성이 원래의 미사용 토너 상태에 근접하게 된다. 이것은 현상 유닛(31)으로부터 제1 수납실(321)로 배출된 토너는 나아가 제2 이송 패들에 의해 제2 수납실(322)로 이송되고, 다음에 제3 이송 패들에 의해 제1 수납실(321)로 복귀된다. 이 동안에 외첨제의 재분배를 받게 된다.

이 원래의 미사용 상태에 가까워진 토너를 토너 카트리지(32)의 제1 수납 실(321)로부터 현상 유닛(31)에 재차 공급한다. 이 원래 상태에 가까워진 토너와 미사용 토너로 현상 슬리브(31a)에 박층을 형성하여 토너를 현상함으로써 장기에 걸쳐 고품위의 화상을 얻을 수 있다.

본 실시예에 의하면, 단위 시간 당의 토너 공급량(a)과 토너 반송량(b)의 비(b/a)를 0.05~2.0의 범위로 조정할 수 있도록 함으로써, 현상 유닛(31) 내의 열화된 토너를 필요에 따라 토너 카트리지(32)로 반송하여 열화하지 않은 토너와 혼합한 후, 현상 유닛(31)으로 되돌릴 수 있으므로, 토너의 대전성이 양호하게 유지된다. 따라서, 장기에 걸쳐 안정된 대전량을 얻을 수 있어 고품위의 화상을 얻을 수 있다. 또, 토너의 유동성 저하를 억제할 수 있으로써, 현상 슬리브에 안정하게 토너를 균일하게 공급할 수 있으므로, 농도가 높은 화상을 안정하게 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서, 상 담지체로서의 감광체와 현상 장치는 일체로 지지된 프로세스 카트리지를 형성한다. 이것에 의해 착탈이 용이하게 되어 고장 시의 원상 복귀도 용이하여 보수 관리성이 향상한다.

본 발명의 현상 장치 및 화상 형성 장치에 따르면, 토너의 대전성이 유지됨으로써 장기에 걸쳐 안정된 대전량을 얻을 수 있어 고품위의 화상을 얻을 수 있다.

또, 토너의 유동성 저하를 억제함으로써, 현상 슬리브에 안정하게 토너를 공급할 수 있어 장기에 걸쳐 바탕 오점이 없고 농도가 높은 화상을 안정하게 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 현상 장치 및 이것을 이용한 화상 형성 장치 및 프로세스 카트리지에 따르면, 각 연통구마다 토너 공급량 및 토너 반송량의 비인 토너 교체율(b/a)을 균등하게 할 수 있으므로, 현상 유닛 내의 토너 성질이 균일하게 되어 바탕 오점이 없고 고품질의 화상을 형성할 수 있다.

Claims

상 담지체의 잠상을 토너로 현상하는 현상 유닛과,

상기 현상 유닛에 병설되어 현상 유닛에 토너를 공급하는 토너 카트리지와,

상기 토너 카트리지 내에 설치된 토너 교반 수단을 구비하고,

상기 토너 카트리지를 상기 현상 유닛에 대하여 착탈 자유롭게 한 현상 장치에 있어서,

상기 토너 카트리지와 현상 유닛을 토너가 통과하는 연통구에서 연통시킴과 동시에, 상기 연통구를 개폐하는 제어 밸브를 마련하고,

상기 교반 수단과 상기 제어 밸브를 협동시켜 상기 토너 카트리지로부터 상기 현상 유닛으로 공급되는 토너 흐름과 상기 현상 유닛으로부터 상기 토너 카트리지로 반송되는 토너 흐름을 형성하고,

단위 시간 당의 토너 공급량(a)과 토너 반송량(b)의 비(b/a)를 0.05~2.0의 범위로 한 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서,

단위 시간 당의 토너 공급량(a)과 토너 반송량(b)의 비(b/a)를 0.05~0.95의 범위로 한 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어 밸브는 상기 연통구를 개방 상태로 하는 정위치와 폐쇄 상태로 하는 동작 위치의 사이를 요동하고, 상기 정위치로 복귀할 때에 그 이동 방향 뒤쪽에 상기 연통구로 열리는 공간부가 형성되며,

상기 교반 수단은 적어도 하나의 탄성 필름을 구비하고,

상기 탄성 필름은 회전에 따라 그 선단부가 토너 카트리지의 내벽면에 접촉한 후 이탈할 때, 그 회전 방향 뒤쪽에 상기 연통구로 개방되는 공간부가 형성되며,

상기 현상 유닛 내에 형성된 공간부에 의해 상기 현상 유닛 내로 토너가 공급되고, 상기 토너 카트리지 내에 형성된 공간부에 의해 상기 토너 카트리지 내로 토너가 반송되는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어 밸브의 정위치에서의 밸브 각도는 20~45°이고, 동작 위치에서의 밸브 각도는 0°~15° 인 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제3항에 있어서,

상기 토너 카트리지의 내벽면에 상기 교반 수단의 탄성 필름 선단부가 접촉한 후 만곡하여 이탈되도록 하는 돌기부를 마련하고,

상기 탄성 필름의 회전 방향 뒤쪽 30°~120°의 범위에 상기 탄성 필름의 회전축을 동축으로 하는 단면 부채형의 볼록부를 마련하고, 상기 볼록부와 상기 돌기부에 의해 상기 탄성 필름의 회전에 따라 형성된 공간부에 토너가 유입되는 것을 저지하도록 한 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제3항에 있어서,

상기 토너 카트리지 내에 상기 공간부가 형성되어 있는 동안, 상기 제어 밸브는 적어도 1회 동작하고,

상기 토너 카트리지 내의 상기 공간부가 소멸한 후에도, 상기 제어 밸브는 적어도 1회 동작하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어 밸브는 상기 현상 유닛 내에 설치된 회전 수단에 의해 구동되고, 상기 회전 수단은 적어도 2개의 회전 날개를 구비하고, 그 회전수는 0.5~5.0회/초이며,

상기 토너 카트리지 내의 교반 수단의 회전수는 0.04~0.4회/초인 것을 특징 으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서,

상기 교반 수단의 탄성 필름의 측단부와 상기 토너 카트리지의 측벽면 사이의 간격은 20 mm 이하인 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서,

상기 연통구는 상기 현상 유닛 또는 토너 카트리지의 길이 방향을 따라 복수개 마련되고, 각 연통구에 대응하여 상기 제어 밸브가 설치되며, 인접하는 제어 밸브가 교대로 동작하도록 한 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제9항에 있어서,

상기 제어 밸브의 상호 간격은 2 ~20 mm인 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서,

상기 현상 유닛 내의 회전 수단의 회전 날개는 빗살형인 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서,

상기 현상 유닛 내의 회전 수단의 회전 날개는 직사각형인 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어 밸브의 폭은 연통구의 폭보다 0~20 mm 큰 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어 밸브의 길이는 10~25 mm인 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서,

단위 시간 당의 상기 복수개 연통구에서의 토너 공급량(a)과 토너 반송량(b)의 비(b/a)를 균등화하는 수단을 마련한 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제15항에 있어서,

상기 토너 공급량(a)과 토너 반송량(b)의 비(b/a)를 균등화하는 수단은 상기 복수 개의 제어 밸브 중 길이 방향의 양단부의 제어 밸브를 그 외의 제어 밸브보다 20% 이상 폭 넓게 한 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제15항에 있어서,

상기 토너 공급량(a)과 토너 반송량(b)의 비(b/a)를 균등화하는 수단은 상기 복수 개의 제어 밸브 중 길이 방향의 양단부의 연통구에 대응한 제어 밸브에 인접하여 그 외측에 상기 복수개의 제어 밸브와 동일 형상의 제어 밸브를 마련한 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제15항에 있어서,

상기 토너 공급량(a)과 토너 반송량(b)의 비(b/a)를 균등화하는 수단은 상기 토너 카트리지와 상기 현상 유닛의 연통 부분의 상기 길이 방향을 따라 마련된 복수개의 연통구 형상, 크기 또는 배치 위치를 상기 길이 방향의 중심부를 기준으로 하여 좌우 대칭으로 한 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서,

단위 시간 당의 토너 공급량(a)과 토너 반송량(b)의 비(b/a)를 토너 교체율로 할 때,

두 개 이상으로 이루어지는 연통구의 토너 교체율(b/a)을 연통구마다 변화시키는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제19항에 있어서,

상기 연통구의 토너 교체율을 현상 유닛 길이 방향의 중앙부에서 b/a＜1로 하고, 단부에서 b/a＞1로 하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제19항에 있어서,

상기 토너 카트리지의 교반 수단은 만곡 가능한 1매의 탄성 필름을 마련한 회전체를 구비하고, 이 회전체의 동축 상에서 탄성 필름의 회전 방향 뒤쪽 30~120°의 범위에 중앙부를 제외한 부분에 판상(板狀) 부재를 마련하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제19항에 있어서,

상기 현상 장치는 상기 제어 밸브 중, 단부에 위치한 제어 밸브보다 현상 유닛의 길이 방향의 더 한층 단부 측에 있는 토너를 단부의 제어 밸브가 구동하지 않을 때, 제어 밸브 아래의 연통구 입구 부근에 이동시키는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제19항에 있어서,

상기 제어 밸브 중, 단부에 위치하는 제어 밸브보다 현상 유닛 길이 방향의 더 한층 단부 측에 있는 토너는 현상 유닛 내부에 설치한 회전 수단에 마련된 판상 부재에 의해 교반되는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
잠상을 담지하는 상 담지체와, 상 담지체 표면을 균일하게 대전하는 대전 장치와, 대전한 상 담지체의 표면에 정전 잠상을 기록하는 노광 장치와, 상 담지체 표면에 형성된 정전 잠상을 가시상화하는 현상 장치와, 상 담지체 표면의 가시상을 직접 또는 중간 전사체를 통하여 기록 부재에 전사하는 전사 장치와, 상 담지체 상의 토너를 클리닝하는 클리닝 장치와, 기록 부재 상의 가시상을 열, 압력으로 정착시키는 정착 장치를 구비하는 화상 형성 장치에 있어서,

상기 화상 형성 장치는 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 기재의 현상 장 치를 이용하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제24항에 있어서,

상기 화상 형성 장치는 상기 상 담지체와 상기 현상 장치를 일체로 유지하여 착탈 가능한 프로세스 카트리지를 구비한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
적어도 상 담지체와 현상 장치를 일체로 지지하여 화상 형성 장치 본체에 대하여 착탈 자유로운 프로세스 카트리지에 있어서,

상기 프로세스 카트리지는 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 기재의 현상 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.