KR20070098595A

KR20070098595A - 현상 장치

Info

Publication number: KR20070098595A
Application number: KR1020070030234A
Authority: KR
Inventors: 도모유끼 사까마끼
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2007-10-05
Also published as: US7991332B2; JP2007264511A; EP1840670A1; CN101046656A; KR100955151B1; EP1840670B1; JP4819547B2; CN100557522C; US20070231015A1

Abstract

본 발명은 현상제를 수용하기 위한 현상 용기와, 현상 용기에 공급 현상제를 공급하기 위한 공급 장치와, 현상 용기에 수용된 현상제를 배출하는 배출구와, 현상 용기 내의 배출구에 근접하게 배치되어, 현상제를 반송하기 위한 반송 부재를 포함하는 현상 장치에 관한 것이다. 반송 부재는 현상제 반송 반향에 대하여 배출구의 상류측 영역에서 보다 현상제 반송 부재가 배출구에 대향하여 있는 대향 영역에서 더 큰 현상제 반송 능력을 갖는다. 또한, 반송 부재는 현상제 반송 방향에 대하여 배출구의 하류측 영역에서 대향 영역에서와 같거나 또는 그보다 큰 현상제 반송 능력을 갖는다.

현상 장치, 현상 용기, 현상제, 공급 장치, 토출구, 반송 부재

Description

현상 장치 {DEVELOPING APPARATUS}

도1은 본 발명에 따른 현상 장치를 포함하는 화상 형성 장치의 실시예를 도시하는 개략적인 구조도.

도2는 본 발명의 현상 장치의 실시예를 도시하는 개략적인 단면도.

도3은 본 발명의 현상 장치의 실시예를 도시하는 종단면도.

도4, 도5, 도6의 (a), 도6의 (b), 도7의 (a), 도7의 (b), 도8의 (a), 도8의 (b), 도9의 (a), 도9의 (b), 도10의 (a) 및 도10의 (b)는 본 발명에 따른 현상 장치의 실시예의 현상 용기 내에 배치된 반송 부재의 현상제 배출구에 대향하는 부분을 각각 도시하는 개략적인 확대도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 감광 드럼

4 : 현상 장치

11 : 시트 가이드

12 : 급지 카세트

22 : 현상 용기

23 : 현상 챔버

24 : 교반 챔버

25 : 제1 이송 스크류

26 : 제2 이송 스크류

28 : 현상 슬리브

29 : 트리밍 부재

30 : 현상제 공급구

31 : 호퍼

32 : 공급 스크류

40 : 현상제 배출구

51 : 스크류 블레이드

52 : 회전 축

53 : 리브

본 발명은 화상 담지 부재에 형성된 정전 잠상을 현상하여 가시 화상을 형성하기 위해, 전자사진 방식, 정전 기록 방식 등을 이용하는 현상 장치에 관한 것이다. 구체적으로는, 본 발명은 토너와 캐리어를 포함하는 2성분 현상제를 사용하며 복사기, 프린터, 기록 화상 표시 장치 또는 팩시밀리 장치와 같은 화상 형성 장치에 사용되는 현상 장치에 관한 것이다.

전자사진 방식 또는 정전 기록 방식을 채용하는 화상 형성 장치 분야, 특히, 전자사진 방식을 사용하여 풀 컬러 화상, 다색 화상 등을 형성하는 컬러 화상 형성 장치에 있어서는, 발색성 및 혼색성의 관점에서 2성분 현상제가 대부분의 현상 장치에 사용되고 있다.

주지된 바와 같이, 2성분 현상제를 사용하는 현상 방법에서는, 토너가 캐리어와 토너 사이의 마찰에 의해 대전되고, 잠상에 대전된 토너를 정전적으로 부착시킴으로써 화상이 형성된다. 컬러의 고내구성과 고견뢰성을 만족시키는 화상을 형성하기 위해서는, 토너에 적절한 마찰 대전량이 항상 제공되는 것이 중요하며, 이러한 목적을 위해 캐리어는 토너를 마찰 대전시키는 그 능력의 관점에서 내구성이 있어야 하며 안정적이어야 한다.

그러나, 실제로는, 토너는 현상 동작에 의해 점진적으로 소모되는 반면, 캐리어는 소모되지 않고 현상 장치에 잔류하게 된다. 시간의 경과에 따라 (캐리어가 장시간 사용됨에 따라), 캐리어는 장시간 동안 토너와 함께 교반되기 때문에, 캐리어 입자의 표면이 외부 첨가제 및/또는 토너의 부착에 의해 오염된다. 그 결과, 캐리어는 토너에 마찰 대전을 부여하는 능력이 감소된다. 따라서, 적절한 마찰 대전량이 토너에 제공되지 않는다. 적절한 마찰 대전량이 토너에 제공되지 않는 경우, 산란, 흐림 등과 같은 화상 열화가 발생한다.

이러한 문제점에 대해, 서비스 직원 등이 정기적인 보수시에 현상 장치의 수명이 만료된 현상제를 새로운 현상제로 교환하는 것이 일반적인 통례였다. 그러나, 이러한 방법은 현상제의 수명의 기간이 보수 간격의 기간을 결정하는 주요인 중 하나가 되는 문제점이 있다.

서비스 직원의 작업량, 비용 및 화상 형성 장치의 휴지 기간의 관점에서, 보수 간격은 가능한 한 긴 것이 바람직하다. 따라서, 더 긴 수명을 갖는 현상제와, 현상제 열화를 방지하기 위한 프로세스를 개발하기 위해 많은 노력과 시간을 들였다. 그러나, 현상제의 수명의 기간이 30,000매 내지 50,000매 정도인 것이 현실이다.

따라서, 현상 장치의 현상제가 토너 대전 성능의 열화를 방지하도록 현상제가 보충될 수 있는 현상 장치가 제안되고 있다. 더 구체적으로는, 현상 장치는 내부에 새로운 현상제 또는 캐리어를 공급하는 공급 장치를 구비하고, 공급 장치에 의한 현상제 또는 캐리어의 공급으로 인한 잉여 현상제는 현상제가 현상 장치의 벽면에 제공된 현상제 배출구를 통해 넘쳐 흐르게 함으로써 수집된다.

즉, 이러한 형식의 현상 장치 내의 열화된 현상제는 장치에 새로운 현상제 또는 캐리어를 공급하는 프로세스와, 현상제를 배출하는 프로세스의 연속적인 반복을 통해 새로운 토너 및 캐리어로 점진적으로 교환된다. 그 결과, 현상 장치 내의 현상제의 현상 특성이 일정하게 유지되어, 현상제의 대전 특성을 유지하여 복사 화질의 저하를 억제하는 것이 가능하다. 따라서, 현상제 교환 간격의 기간을 연장하거나 서비스 직원 등을 필요로 하지 않고 현상제를 교환할 수 있다.

그러나, 상술한 구성은 다음과 같은 문제점이 존재하였다.

현상제 또는 캐리어의 공급으로 인한 잉여 현상제는 현상 용기 내의 현상제를 교반 및 반송(이송)하기 위해 현상 용기 내에 배치된 스크류에 대향하는 측벽에 제공된 현상제 배출구를 통해 넘쳐 흐르도록 배출된다. 배출량은 잉여 현상제의 양을 조절하기 위해 현상제 배출구의 위치, 크기 및 형상에 의해 결정된다. 그러나, 현상제 배출구의 위치, 크기 및 형상에 관계없이, 현상제 배출구에 대향하는 영역에서 현상 용기 내 스크류의 블레이드의 범프에 의해 잉여 현상제 이외에 필요한 현상제도 배출될 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 일본 특개 (JP-A) 제2000-112238호에는 현상제 배출구에 대향하는 영역에 위치된 스크류의 회전에 의해 원주 방향 또는 반경 방향 외향으로 현상제에 인가되는 힘이 다른 영역의 힘보다 작아지도록 구성된 현상 장치가 제안되어 있다. 이러한 현상 장치의 실시예로서, 현상제 배출구에 대향하는 영역에 위치된 스크류의 블레이드가 생략되거나 크기가 감소된 구성이 도시되어 있다.

그러나, 본 발명의 발명자의 검토에 따르면, 다음과 같은 새로운 문제점이 발생한다는 것이 발견되었다.

현상제 배출구에 대향하는 영역에 위치된 스크류의 블레이드가 생략되거나 크기가 감소되는 경우, 현상제 배출구에 대향하는 영역의 스크류의 반송 능력(이송 성능)이 현상제의 반송 방향의 현상제 배출구의 하류 측 영역에서의 스크류의 반송 능력보다 작아진다. 그 결과, 현상제 배출구에 대향하는 영역에 위치된 현상제의 일부분이 대향 영역에 잔류할 수 있어, 현상제의 상부면(레벨)이 불안정해진다. 따라서, 현상제의 불안정한 배출이 반복되어, 원하는 현상제 특성을 얻을 수 없게 된다.

일본 특개 제2004-206088호에는 현상 용기 내의 현상제를 반송하기 위한 반 송 스크류의 반송 능력의 차이가 주어지는 장치가 제안되어 있다.

더 구체적으로는, 현상제의 공급으로 인한 잉여 현상제를 배출하기 위해 현상 용기에 제공되는 배출구에 근접한 반송 스크류의 현상제 반송 능력이 현상제 반송 방향에 대한 현상제 배출구의 상류 측 영역 및 하류 측 영역에서의 현상제 반송 능력보다 크게 된다. 이러한 구성을 채용함으로써, 배출구에서 현상제의 상부면이 저하되어 자동적으로 현상제가 새로운 현상제로 점진적으로 교환되어, 잉여 현상제의 증가에 대해 민감하게 잉여 현상제가 배출되게 된다.

그러나, 일본 특개 제2004-206088호에 개시된 현상 장치에서는, 현상제 배출구에 근접한 반송 스크류의 현상제 반송 능력이 현상제 반송 방향에 대한 배출구의 하류 측 영역에서의 반송 스크류의 현상제 반송 능력보다 커져, 다음과 같은 문제점이 발생한다.

현상제 배출구에 근접한 영역에서의 반송 스크류의 현상제 반송 능력이 현상제 반송 방향에 대한 배출구의 하류 측 영역에서의 반송 스크류의 현상제 반송 능력보다 크기 때문에, 배출구에 근접한 영역으로부터 반송된 현상제가 현상제 반송 방향에 대한 배출구의 하류 측 영역에 잔류할 수 있다. 이러한 현상제의 잔류로 인해, 현상제 배출구에서 현상제의 상부면이 불안정해진다. 그 결과, 잉여 현상제의 증가에 대한 민감한 현상제의 배출이 저해될 수 있다.

상술한 상황의 관점에서, 본 발명이 이루어졌다.

본 발명의 주목적은 배출구로부터 현상제의 배출을 가능케하는 현상 장치의 반송 부재의 회전 중에 현상제에 인가되는 힘에 의해 범프 방식으로 현상 용기로부터 배출되는 현상제의 양을 감소시키는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 현상제 배출구에 인접한 현상제의 잔류물로 인해 야기되는 현상 용기로부터의 현상제의 불안정한 배출을 없애는 것이다.

본 발명의 구체적인 목적은 현상제 배출구에 근접한 영역의 현상제의 상부면(레벨)을 안정화시켜 현상제의 안정적인 배출을 가능케하는 현상 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 토너와 캐리어를 포함하는 현상제를 수용하기 위한 현상 용기와, 현상 용기에 토너와 캐리어를 포함하는 공급 현상제를 공급하기 위한 공급 장치와, 현상 용기에 제공되고, 현상 용기에 수용된 현상제의 배출을 가능케하는 배출구와, 현상 용기 내의 배출구에 근접하게 배치되며 현상제를 반송하기 위한 반송 부재를 포함하고, 반송 부재는 현상제 반송 부재가 배출구에 대향하는 대향 영역에서, 현상제 반송 방향에 대한 배출구의 상류측 영역에서의 현상제 반송 능력보다 큰 현상제 반송 능력을 갖고, 반송 부재는 현상제 반송 방향에 대한 배출구의 하류측 영역에서, 대향 영역의 현상제 반송 능력 이상의 현상제 반송 능력을 갖는 현상 장치가 제공된다.

본 발명의 이러한 목적과 다른 목적, 구성요소 및 효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 양호한 실시예에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

이하, 본 발명에 따른 현상 장치가 도면을 참조하여 설명될 것이다.

(실시예 1)

도1은 본 발명의 현상 장치를 구비한 화상 형성 장치의 일 실시예로서 전자사진 풀컬러 화상 형성 장치의 개략 구성을 도시한 개략도이다.

본 실시예의 화상 형성 장치는 네 개의 화상 형성부[P(Pa, Pb, Pc, Pd)]를 갖는다. 네 개의 화상 형성부[P(Pa 내지 Pd)]의 각각은 화살표 방향(반시계 방향)으로 회전하는 드럼 형태의 화상 담지 부재로서의 전자 사진 감광 부재(이하, "감광 드럼"이라 함)를 갖는다. 각 화상 형성부(P)는 대전 수단으로서의 대전 장치[2(2a, 2b, 2c, 2d)]와 감광 드럼(1) 위에 배치되는 노광 수단으로서의 레이저 빔 스캐너[3(3a, 3b, 3c, 3d)]를 포함하는 화상 형성 수단을 갖는다. 또한, 각 감광 드럼(1)의 주위에는, 현상 장치[4(4a, 4b, 4c, 4d)], 전사 롤러[6(6a, 6b, 6c, 6d)], 클리닝 수단[19(19a, 19b, 19c, 19d)] 등을 구비한 화상 형성 수단이 배치된다.

네 개의 화상 형성부[P(Pa, Pb, Pc, Pd)]는 동일한 구성이다. 또한, 화상 형성부(Pa, Pb, Pc, Pd)에 배치되는 각각의 화상 형성 수단도 동일한 구성이다. 따라서, 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d), 대전 장치(2a, 2b, 2c, 2d), 레이저 빔 스캐너(3a, 3b, 3c, 3d) 및 현상 장치(4a, 4b, 4c, 4d)는 각각 감광 드럼(1), 대전 장치(2), 레이저 빔 스캐너(3), 현상 장치(4)라고 총칭한다.

마찬가지로, 전사 롤러(6a, 6b, 6c, 6d) 및 클리닝 수단(19a, 19b, 19c, 19d)은 각각 전사 롤러(6) 및 클리닝 수단(19)이라고 총칭한다.

다음으로，전술된 화상 형성 장치의 화상 형성 시퀸스에 대해 설명될 것이다.

우선, 감광 드럼(1)은 대전 장치(2)에 의해 균일하게 전기적으로 대전된다. 감광 드럼(1)은 화살표로 나타낸 시계 방향으로 273㎜/sec의 프로세스 속도(주연 속도)로 회전된다.

감광 드럼(1)은, 전술한 바와 같이 균일하게 대전된 후에, 반도체 레이저를 일체로 보유한 상기 레이저 빔 스캐너(3)로부터의 화상(비디오) 신호로 변조되는 동시에, 투사되는 레이저 광의 빔에 의해 주사된다. 반도체 레이저는 CCD 등의 광전 변환 소자를 갖는 원고 판독 장치에 의해 출력되는 화상 형성 데이터로 변조되는 화상 신호에 의해 제어되며, 레이저 광의 빔을 출력한다.

대전 장치(2)에 의해 균일하게 대전된 감광 드럼(1)의 표면 전위가 화상부에서 변한다. 그 결과, 감광 드럼(1)의 주연면 상에 정전 잠상이 형성된다. 이 정전 잠상은 가시 화상, 즉 토너 화상으로 반전 현상된다.

본 실시예에서, 현상 장치(4)는 현상제로서 토너 및 캐리어의 혼합물을 이용하는 2성분 접촉형 현상 방식을 이용한다.

전술된 화상 형성 시퀀스는 각각의 화상 형성부(Pa, Pb, Pc, Pd)마다 수행된다. 그 결과, 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d) 상에는 각각 옐로우, 마젠다, 시안, 블랙의 네 개의 토너 화상이 형성된다.

본 실시예에서, 화상 형성 장치에는 화상 형성부(Pa, Pb, Pc, Pd) 아래에 위치된 벨트 형태인 중간 전사 벨트(5)가 제공된다. 중간 전사 벨트(5)는 롤러(61, 62, 63) 주위로 연장되고, 화살표로 나타낸 방향으로 회전 가능하다.

감광 드럼[1(1a, 1b, 1c, 1d)] 상의 토너 화상은 중간 전사 부재로서의 중간 전사 벨트(5) 상으로 각각 1차 전사 수단으로서의 전사 롤러[6(6a, 6b, 6c, 6d)]에 의해 일시적으로 전사된다. 그 결과, 옐로우, 마젠다, 시안, 블랙의 네 개의 토너 화상은 중간 전사 벨트(5) 상에 층층이 적층되며, 이에 의해 중간 전사 벨트(5) 상에 풀컬러 화상을 형성한다. 감광 드럼(1) 상에 잔류하는 토너, 즉 중간 전사 벨트(5) 상에 전사되지 않은 토너는 클리닝 수단(19)에 의해 수집된다.

중간 전사 벨트(5) 상의 풀컬러 화상은 종이 등의 기록 매체(재료)(S) 상에 전사된다. 구체적으로, 전사 매체(S)는 반송 롤러(13)에 의해 급지 카세트(12)로부터 취출되고, 시트 가이드(11)를 따라 화상 전사부로 이송된다. 그 후, 기록 매체(S)가 화상 전사부를 통해 이송될 때, 풀컬러 화상은 2차 전사 수단으로서의 2차 전사 롤러(10)의 작용에 의해 기록 매체(S) 상으로 전사된다. 중간 전사 벨트(5)의 표면에 잔류하는 토너, 즉 기록 매체(S) 상으로 전사되지 않은 토너는 중간 전사 벨트(5)를 클리닝하기 위한 클리닝 수단(18)에 의해 수집된다.

토너 화상이 전사된 전사 매체(S)에 대해서는, 정착 장치(열 롤러형 정착 장치(16)로 보내지고, 토너 화상이 기록 매체(S)에 정착된다. 그 후, 기록 매체(S)는 배지 트레이(17)로 배출된다.

또한, 본 실시예에서, 드럼 형태의 통상적인 유기 감광 부재인 감광 드럼(1)이 화상 담지 부재로서 이용되지만, 비정질 실리콘 등으로 형성되는 감광 부재 등의 무기 감광 부재도 이용될 수 있다. 또한, 벨트 형태의 감광 부재를 이용하는 것도 가능하다.

대전 방식, 전사 방식, 클리닝 방식 및 정착 방식에 대해서는, 전술된 방식에 한정될 필요는 없다.

다음으로, 도2 및 도3을 참조하여 현상 장치(4)의 동작이 설명될 것이다. 도2 및 도3은 본 실시예의 현상 장치(4)의 단면도이다.

본 실시예의 현상 장치(4)는 현상 용기(22)를 구비하고, 현상 용기(22) 내에 토너 및 캐리어를 포함하는 2성분 현상제가 저장된다. 또한, 현상 장치(4)는 현상 용기(22) 내에, 현상제 담지 수단으로서의 현상 슬리브(28)와, 현상 슬리브(28)의 주연면 상에 담지된 현상제로 형성되는 자기 브러시를 규제하기 위한 트리밍 부재(29)를 포함한다.

본 실시예에서, 현상 용기(22)의 내부 공간은 구획벽(27)에 의해 현상 챔버(23)(상부 챔버) 및 교반 챔버(24)(하부 챔버)로 수평으로 분할된다. 구획벽(27)은 도2 및 도3에 대해 직각 방향으로 연장한다. 현상제는 현상 챔버(23) 및 교반 챔버(24) 내에 저장된다.

현상 챔버(23) 및 교반 챔버(24)에는, 현상제를 교반하면서 이송 또는 반송하기 위한 수단으로서의 제1 및 제2 이송(반송) 스크류(25, 26)(이송 또는 반송 부재)가 각각 배치된다. 제１ 이송 스크류(25)는 현상 챔버(23)의 저부에 현상 슬리브(28)의 축방향과 거의 평행하게 배치된다. 이는 회전됨으로써 현상 챔버(23) 내의 현상제를 현상 슬리브(28)의 축선과 평행한 일 방향으로 이송한다. 제２ 이송 스크류(26)는 교반 챔버(24) 내의 저부에 제１ 이송 스크류(25)와 거의 평행하게 배치된다. 이는 교반 챔버(24) 내의 현상제를, 현상 챔버(23) 내의 현상제가 제1 이송 스크류(25)에 의해 이송되는 방향과 반대 방향으로 이송한다. 전술한 바와 같이 현상제를 이송하는 제1 및 제２ 이송 스크류(25, 26)에 의해, 현상 용기(22) 내의 현상제는 하나씩 구획벽(26)의 양단부와 현상 용기(22)의 대응 단부벽 사이에 존재하는 개구 또는 갭(11, 12)(즉, 현상제 연통 통로)을 통해 현상 챔버(23)와 교반 부재(24) 사이로 순환된다.

본 실시예에서, 현상 챔버(23) 및 교반 챔버(24)는 수직으로 적층된다. 그러나, 본 발명은 현상 챔버(23) 및 교반 챔버(24)가 수평으로 배치되는 종래에 널리 이용된 현상 장치와, 다른 유형의 현상 장치에 있어서도 적용 가능하다.

본 실시예에서, 현상 용기(22)에는 현상 용기(22) 및 감광 드럼(1)이 서로 대향하여 위치되는 현상 영역(A) 내에 개구가 제공된다. 현상 슬리브(28)는 현상 용기(22)에 회전 가능하게 부착되어, 이 개구를 통해 감광 드럼(1) 쪽으로 현상 용기(22)로부터 부분적으로 노출된다.

현상 슬리브(28)의 직경은 20㎜이고, 감광 드럼(1)의 직경은 80㎜이고, 감광 드럼(1)과 현상 슬리브(28)의 주연면들 사이의 최단 거리는 약 400㎛로 설정되어서, 현상 영역(A)으로 이송된 현상제가 감광 드럼(1)과 접촉하게 된 상태에서 현상이 달성될 수 있다.

현상 슬리브(28)는 알루미늄 또는 스텐레스 강 등의 비자성 재료로 형성되고 자장 발생 수단으로서 자성 롤러(28m)를 내부에 보유하며, 이는 자성 롤러(28m)내에 비회전식으로 배치된다. 이 자성 롤러(28m)는 현상 영역(A) 내에 감광 드럼(1) 의 일부와 대향하는 현상 극(S2)과, 자기 브러시 트리밍 부재(29)에 대향하는 자극(S1)과, 자극(S1)과 자극(S2) 사이에 위치 설정된 자극(N1)과, 현상 챔버(23) 및 교반 챔버(24)에 각각 대향하는 자극(N2, N3)을 가진다.

전술한 구성에서, 현상 슬리브(28)는 화살표로 나타낸 방향(반시계 방향)으로 회전되어, 자기 브러시 트리밍 부재(29)에 의해 그의 층 두께가 규제된 2성분 현상제를 담지한다. 그 후, 현상 슬리브(28)는 층 두께가 규제된 2성분 현상제를, 현상 슬리브(28) 및 감광 드럼(1)이 서로 대향하여 위치되는 현상 영역(A)으로 이송한다. 그 결과, 2성분 현상제는 감광 드럼(1)의 주연면 상에 형성된 정전 잠상으로 공급되고, 이에 따라 잠상을 현상한다. 잠상을 현상하는 이러한 공정 중에, 현상 효율을 향상시키기 위해, 즉 토너가 잠상으로 부여되는 효율을 향상시키기 위해, AC 전압과 중첩되거나 바이어스되는 DC 전압을 포함하는 현상 바이어스는 전원으로부터 현상 슬리브(28)로 인가된다. 본 실시예에서, 현상 바이어스는 -500V의 DC 전압과 피크 대 피크 전압(Vpp)이 1,800V이고 주파수가 12kHz인 AC 전압의 조합이다. 그러나, DC 전압의 전압값과 AC 전압의 파형은 전술된 바에 한정될 필요는 없다.

2성분 자기 브러시 현상 방식에서는, 통상, AC 전압을 인가하면, 현상 효율이 증가하여, 이에 의해 화상 품질을 향상시킨다. 한편, 포그가 발생되기 쉽다. 따라서, 현상 슬리브(28)에 인가되는 DC 전압의 전위는 감광 드럼(1)이 전기적으로 대전되는 전위(흰색 배경 전위)와 차이가 있어서, 포그 발생을 방지한다.

전술된 트리밍 부재로서의 규제 블레이드(29)는 비자성 부재(29a) 및 자성 부재(29b)로 구성된다. 비자성 부재(29a)는 알루미늄판 등으로 형성되고, 현상 슬리브(28)의 축방향과 평행한 길이방향으로 연장한다. 자성 부재(29b)는 철 등으로 형성된다. 규제 블레이드(29)는 현상 슬리브(28)의 회전 방향에 있어서의 감광 드럼(1)의 상류에 배치된다. 현상제의 토너 및 캐리어 모두는 트리밍 부재(29)와 현상 슬리브(28) 사이의 갭을 통해 현상 영역(A)으로 보내진다. 현상제가 현상 영역(A)으로 이송되는 양은 규제 블레이드(29)와 현상 슬리브(28)의 주연면 사이의 갭의 정도에 의해 조정된다. 본 실시예에서, 현상제가 현상 슬리브(28)의 주연면 상에 도포되는 단위 면적당 양은 규제 블레이드(29)에 의해 30㎎/㎠로 규제된다.

규제 블레이드(29)와 현상 슬리브(28)의 갭은 200 내지 1,000 ㎛, 양호하게는 300 내지 700 ㎛의 값으로 설정된다. 본 실시예에서, 500㎛으로 설정된다.

현상 장치(4)의 현상 슬리브(28) 및 감광 드럼(1)은 이들의 주연면들이 현상 영역(A)에서 동일한 방향으로 이동하도록 하는 방향으로 구동된다. 감광 드럼(1)에 대한 현상 슬리브(28)의 주연 속도비는 1.75로 설정된다. 이는 0 내지 3.0, 양호하게는 0.5 내지 2.0의 범위의 값으로 설정되는 한, 반드시 1.75로 설정될 필요는 없다. 주연 속도비가 증가함에 따라, 현상 효율이 증가한다. 그러나, 주연 속도비가 지나치게 커지면, 토너 비산, 현상제 열화 등의 문제점이 발생한다. 따라서, 주연 속도비는 전술된 범위 내의 값으로 설정되는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 실시예에서 이용되는 주로 토너와 캐리어를 포함하는 2성분 현상제가 설명될 것이다.

토너는 주로 결착 수지 및 착색제를 포함한다. 필요에 따라, 첨가제를 포함 하는 착색 수지 입자와, 콜로이드 실리카 미세 입자 등의 외부 첨가제를 갖는 착색 입자가 토너에 외부 첨가된다. 본 실시예의 토너는 폴리에스테르 등으로 형성된 마이너스 대전성 수지 토너이며, 체적 평균 입자 크기가 4 ㎛ 이상이고 10 ㎛ 이하, 양호하게는 8 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

캐리어의 재료에 있어서는, 표면이 산화되거나 산화되지 않은 철의 철 입자, 니켈, 코발트, 망간, 크롬, 희토류 금속, 상기 금속들의 합금, 또는 산화 제일철이 바람직하다. 자성 입자의 제조 방법은 특히 제한되지 않는다. 캐리어의 중량 평균 입자 크기는 20 내지 60 ㎛, 양호하게는 30 내지 50 ㎛ 범위인 것이 바람직하다. 캐리어는 저항률이 10⁷ Ωcm 이상, 양호하게는 10⁸ Ωcm 이상인 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 저항률이 10⁸ Ωcm인 캐리어가 이용된다.

본 실시예에서 이용되는 토너의 체적 평균 입자 크기는 이하의 장치 및 방법을 이용하여 측정된다. 측정 장치로서는 콜터 카운터(Coulter Counter) T-II[콜터 코. 엘티디.(Coulter Co. Ltd.)에서 제조], 개수 평균 분포 및 체적 평균 분포를 출력하기 위한 인터페이스[니까끼 바이오스 코. 엘티디.(Nikkaki Bios Co., Ltd.)에서 제조], 개인용 컴퓨터(캐논 가부시끼가이샤에서 입수 가능한 모델 "CX-1")이 이용된다. 전해 수용액으로서, 시약급 염화나트륨의 1% 수용액이 사용된다.

측정 방법은 이하와 같다. 100 내지 150 ㎖의 전해 수용액에, 분산제로서 계면 활성제, 양호하게는 알킬벤젠술폰산염 0.1 ㎖를 첨가하고, 이 혼합물에 측정 시료를 0.5 내지 50 ㎎을 첨가한다.

그 후, 측정 시료가 현탁된 전해 수용액은 측정 시료를 분산시키기 위해 초음파 분산 장치 내에 약 1 내지 3분동안 위치된다. 그 후, 크기가 2 내지 40 ㎛ 범위 내에 있는 토너 입자의 입자 크기 분포가 100 ㎛ 구멍에 끼워 맞춰지는 상기 콜터 카운터 TA-II를 이용하여 측정되고, 체적 평균 분포가 얻어진다. 그 후, 체적 평균 입자 크기는 전술된 공정을 통해 얻어진 체적 평균 분포로부터 얻어진다.

본 실시예의 캐리어의 저항률은 이하의 방법으로 측정된다. 회로를 통해 흐르는 전류의 양으로부터 캐리어의 저항률을 얻기 위해, 시료는 측정 전극 면적이 4 ㎠이고 전극 갭이 0.4 ㎝인 샌드위치형 셀 내에 위치되며, 전극들 중 하나에 1 ㎏의 중량(하중)을 인가하면서 전압 E(V/㎝)이 두 개의 전극 사이에 인가된다.

다음으로，본 실시예에서 현상 장치에 현상제를 공급(보급)하는 방법이 도2 및 도3을 참조하여 설명될 것이다.

현상 장치(4)에는 그 상부에 토너 및 캐리어의 혼합물을 포함하는 2성분 공급 현상제를 현상 장치(4)에 보급하기 위한 호퍼(31)가 제공된다. 토너 공급 수단을 구성하는 호퍼(31)는 호퍼(31)의 하부에 위치되는 공급 부재, 즉 공급 스크류(32)가 제공된다. 공급 스크류(32)의 일 단부는 현상 장치(4)의 전방 단부 근처에 위치되는 현상 용기(22)의 현상제 공급구(30)로 연장된다.

현상 용기(22)에는 공급 스크류(32)의 회전력과 현상제 자체의 중량에 의해 호퍼(31)로부터 현상제 공급구(30)를 통해, 화상 형성을 위해 소비된 토너양과 동일한 양만큼의 토너가 공급된다. 이 방식으로, 공급 현상제는 호퍼(31)로부터 현상 장치(4)로 공급된다.

공급 현상제가 현상 용기(22)로 공급되는 양은, 공급 스크류(32)의 회전수에 의해 대략 정해질 수 있으며, 이 회전수는 도시되지 않은 토너 공급량 제어 수단에 의해 제어된다. 토너 공급량을 제어하는 방법에 있어서는, 예를 들어, 2성분 현상제의 토너 농도가 광학적 또는 자기적으로 검지되는 방법, 감광 드럼(1)의 주연면 상에 형성된 기준 잠상을 현상하여 형성되는 토너의 농도가 검지되는 방법 등의 공지된 다양한 방법 중에서 적절하게 선택될 수 있다.

다음으로，본 실시예에서 현상제의 배출 방법이 도2 및 도3을 참조하여 설명될 것이다.

현상 장치(4)는 현상 장치(4)의 벽들 중 하나에 현상제 배출 수단으로서의 현상제 배출구(40)가 제공된다. 도2에 도시된 바와 같이, 열화된 현상제는 이 현상제 배출구(40)를 통해 화살표로 나타낸 방향으로 배출된다. 현상제를 공급하는 공정의 수행으로 인해 현상 장치(4) 내의 현상제의 양이 증가함에 따라, 현상제는 증가량에 따라 비례하는 양만큼 현상제 배출구(40)를 통해 배출되고, 즉 유출된다. 배출된 현상제는 수집 부재로서의 수집 스크류(41)에 의해 수집된 현상제를 위한 도시되지 않은 저장고로 이송된다.

현상제 배출구(40)의 위치에 있어서는, 도3에 도시한 바와 같이 현상제 배출구(40)는 새로운 공급 현상제가 즉시 배출되는 것을 방지하기 위해 현상제 공급구(30)의 상류측에 위치된다.

도4를 참조하여, 현상제 배출구(40)에 인접하여 배치되는 제1 이송 스크류(반송 스크류)의 구성이 본 발명의 특징부로서 설명될 것이다.

도4는 위에서 본 현상 장치(4)의 현상 챔버(23)의 현상제 배출구(40) 근방에 위치된 제1 이송 스크류(25)의 개략도이다.

제 1 이송 스크류(25)는 8mm의 샤프트 직경(d)을 갖는 회전 샤프트(52; 회전 축)와, 교반 블레이드, 즉 회전 축의 방향으로 나선형으로 균일하게 연장되고 30mm의 피치(p)와 28mm의 외경(B)을 갖는 나선형 블레이드 부분으로서 스크류 블레이드(51)로 구성된다. 제2 이송 스크류(26)는 제1 이송 스크류(25)의 구성과 동일한 구성을 갖는다.

본 실시예의 특징은 제1 이송 스크류(25)의 블레이드(51)의 외경(B)이 작다는 것인데, 즉, 현상제 반송 방향(이송 방향)에 대하여 현상제 배출구(40)의 상류 장치(C)에서 B1은 14mm이다. 한편, 제1 이송 스크류(25)가 현상제 배출구(40)와 대향하는 대향 영역(D)에서는, 블레이드(51)의 외경(B)이 변하지 않는데, 즉, 28mm로 유지된다(B2 = B). 또한, 이하 상세히 설명되지만, 현상제 반송 방향에 대하여 현상제 배출구(40)의 하류 영역(E)에서 외경(B3)은 28mm일 수도 있다(B = B3).

따라서, 현상제 반송 방향에 대하여 제1 이송 스크류(25)의 블레이드(51)의 반송 능력(이송 성능)은 현상제 배출구(40)의 상류 영역(C)에서 일단 감소된 다음, 현상제 배출구(40)에 대하여 대향 영역(D)에서 증가된다.

그 결과, 현상제는 현상제 반송 방향에 대하여 현상제 배출구(40)의 상류 영역(C)에 잔류하기 쉬워서, 하류 방향으로의 현상제의 공급이 둔화되기 쉽다. 따라서, 현상제의 상부면(레벨)이 현상제 배출구(40)에 대하여 대향 영역에서 하강된다. 현상제의 상부면의 하강은 제1 이송 스크류(25)의 블레이드에 잔류하는 현상 제의 양이 배출구 대향 영역(D)에서 감소되어, 제1 이송 스크류(25)의 회전에 의한 범프 방식으로 현상제 배출구(40)를 통해 배출된 현상제의 양을 감소시키는 것이 가능하다는 것을 의미한다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에서는, 현상제 반송 방향에 대하여 현상제 배출구(40)의 상류 영역(C)에서 제1 이송 스크류(25)의 블레이드(51)의 외경(B1)이 감소되어, 블레이드(51)에 잔류하는 현상제의 양이 감소된다. 그 결과, 제1 이송 스크류(25)의 현상제 반송 능력이 감소된다. 이 경우에, 현상제 배출구(40)에 대하여 대향 영역(D)에서 제1 이송 스크류(25)의 블레이드(51)에 잔류하는 현상제의 양을 보다 효과적으로 감소시키는 것이 가능하다. 제1 이송 스크류(25)의 블레이드(51)에 의한 현상제의 범프의 감소 정도는 제1 이송 스크류(25)의 블레이드(51)에 잔류하는 현상제의 양에 의해 크게 영향을 받는다. 이런 이유로, 본 실시예에 채용된 전술한 구성에 의해, 제1 이송 스크류(25)의 회전에 의해 범프 방식으로 배출되는 현상제의 양을 보다 효과적으로 감소시킬 수 있다.

본 실시예에서, 제1 이송 스크류(25)의 블레이드 외경이 감소된 상류 영역(C)에서의 폭(W)은 10mm이다. 10mm의 폭(W)은 본 발명의 효과의 관점에서 충분하고 추가로 증가될 필요가 없다. 폭(W)이 더 증가하더라도, 유사한 효과가 달성될 수 있다. 그러나, 현상제의 이송 성능은 폭 영역에서 저하되어, 폭(W)이 지나치게 증가할 경우 현상제의 이송과 관련한 문제가 발생할 수 있다.

한편, 설명된 상류 영역(C)의 폭(W)이 블레이드(51)의 외경에서 지나치게 감소될 경우, 향상 효과가 달성되더라도 일부 경우에 충분한 효과가 달성되지 않는 다.

상류 영역(C)의 폭(W)은 이송 스크류 등의 피치(P; 간격)에 따라 양호하게는 3 내지 30mm, 보다 양호하게는 5 내지 15mm 범위로 설정될 수도 있다.

본 실시예에서, 제1 이송 스크류(25)의 블레이드(51)의 외경이 감소된 영역(C)은 현상제 배출구(40)의 바로 전방, 즉 현상제 배출구(40)의 바로 상류에 제공된다. 이는 현상제 배출구(40)의 바로 상류 위치에 영역(C)을 제공함으로써 이송 스크류가 현상제 배출구(40)에 대향하는 영역(D)에서 이송 스크류에 잔류하는 현상제의 양을 감소시키는 것이 가능하기 때문이고, 이에 따라 블레이드에 의한 범프 방식으로 현상제 배출을 억제하는 것이 가능하다.

이송 성능이 감소된 영역(C)의 위치는 양호하게는 현상제 배출구(40)의 바로 전방일 수도 있지만, 영역(C)이 현상제 반송 방향에 대하여 현상제 배출구(40)의 상류 측에 있는 현상제 배출구(40)의 더 인접한 단부로부터 50mm 내에, 또는 제1 이송 스크류(25)의 블레이드(51)에 관하여 두 피치 내에 위치되는 임의의 영역에 제공되는 한 향상 효과가 달성될 수 있다. 양호한 실시예에서, 영역(C)은 (제1 이송 스크류(25)의 블레이드(25)에 관하여) 일 피치, 또는 현상제 배출구(40)의 바로 상류 측에 있는 현상제 배출구(40)의 더 인접한 단부로부터 25mm 내에 위치되는 영역에 제공된다. 이송 성능이 감소된 영역(C)은 현상제 배출구(40)에 대하여 대향 영역(D)과 중첩될 수 있다. 그러나, 이 경우에, 현상제 반송 방향에 대하여 현상제 배출구(40)의 상류 영역(C)에서 이송 스크류의 평균 반송 능력(이송 성능)이 현상제 배출구(40)에 대하여 대향 영역(D)에서 이송 스크류의 반송 능력보다 작지 않 으면, 현상제의 정체가 현상제 배출구(40)에 대하여 대향 영역(D)에서 발생할 가능성이 있다.

또한, 대향 영역(D)과 상류 영역(C)이 중첩되는 폭(길이)은 양호하게는 작고, 예컨대 5mm 이하, 보다 양호하게는 1mm 이하이다. 다르게는, 중첩되지 않는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 효과를 달성할 수 있는 구조는 현상제 반송 방향에 대하여 현상제 배출구(40)의 상류 영역(C)에서 이송 스크류(25)의 평균 현상제 반송 능력이 현상제 배출구(40)에 가장 인접한 대향 영역(D)보다 작은 것이다.

이 경우에, 이송 스크류의 반송 방향은, 스크류의 일 회전에 따른 스크류 블레이드의 일 피치에 의해 얻어지고, 스크류에 의한 현상제의 이송 속도와 스크류의 현상제 이송률을 수배한 체적의 결과로서 한정될 수 있다. 보다 구체적으로, 이송 스크류의 반송 능력은 이하의 수식으로 나타낼 수 있다.

반송 능력 = π × {(스크류 블레이드의 외경)² - (스크류의 샤프트 직경)²} × (스크류의 피치) × (스크류의 회전 속도) × (현상제 이송률)

이 수식에 기초하여, 현상제 배출구(40)에 대하여 대향 영역(D)에서의 평균 반송 능력과 현상제 배출구(40)의 상류 영역(C)에서의 평균 반송 능력이 계산되어 비교된다. 이 경우에, 현상제 배출구(40)의 상류 영역(C)에서의 평균 반송 능력은 스크류의 두 피치를 가진 영역과 50mm 폭을 가진 영역으로부터 선택된 대 영역에 대하여 계산될 수 있다. 전술한 바와 같이, 이는 전술된 상류 영역(C)의 상류 영역에서의 반송 능력이 감소할 경우에 현상제 배출구(40)에 대하여 대향 영역(D)에서의 현상제의 양이 거의 영향을 받지 않기 때문이다.

여기서, 전술한 수식을 통해 얻어진 반송 능력은 현상제 이송률을 80%로 취함으로써 계산될 수도 있다. 그러나, 다른 실시예를 통해 후술되는 바와 같이 교반 리브(53)(도10)가 제공되는 스크류의 경우에는, 반송 능력이 60%로 취해진다.

본 실시예에서, 현상제 배출구(40)의 하류 영역(E)에서의 제1 이송 스크류(25)의 반송 능력은 대향 영역(D)에서의 제1 이송 스크류(25)의 반송 능력보다 크거나 같다.

보다 구체적으로는, 하류 영역(E)에서의 반송 능력이 대향 영역(D)에서의 반송 능력보다 작은 경우에, 현상제는 하류 영역(E)에 정체하기 쉽다. 하류 영역(E)에서 현상제의 정체 정도가 상당히 증가되면, 현상제의 양은 하류 영역(E)의 상류, 현상제 배출구(40)에 대하여 대향 영역(D)에서도 증가하게 되어, 현상제는 대향 영역(D)에도 정체하기 시작할 수 있다. 이런 상태가 발생하게 되면, 이송 스크류(25)의 회전에 의해 범프 방식으로 배출되는 현상제의 양이 증가하게 될 가능성이 있다.

이런 이유로, 하류 영역(E)에서 이송 스크류(25)의 반송 능력은 현상제 배출구(40)에 대하여 대향 영역(D)에서의 반송 능력 보다 작지 않은 것이 바람직하다.

한편, 하류 영역(E)에서의 이송 스크류(25)의 반송 능력은 현상제 배출 구(40)에 대하여 대향 영역(D)에서의 반송 능력보다 클 수도 있다. 이는 하류 영역(E)에서의 현상제 정체가 대향 영역(D)에서의 반송 능력과 비교되는 하류 영역(E)에서의 이송 스크류(25)의 반송 능력을 증가시킴에 따라 제거되어, 배출구 대향 영역(D)에서의 현상제 상부면을 안정화되기 때문이다.

그러나, 하류 영역(E)에서 이송 스크류(25) 반송 능력의 증가에 따른 현저한 장점이 없으므로, 하류 영역(E)에서 이송 스크류(25)의 반송 능력이 증가될 수 있으면, 배출구 대향 영역(D)에서 이송 스크류(25)의 반송 능력이 양호하게는 대응식으로 증가될 수도 있다.

따라서, 하류 영역(E)에서의 이송 스크류(25)의 평균 반송 능력이 배출구 대향 영역(D)에서의 이송 스크류(25) 평균 반송 능력과 같거나 또는 그보다 크면 문제가 없다. 이들 평균 반송 능력은 전술한 수식에 따라 계산될 수도 있다. 이 경우에, 하류 영역(E)에서의 평균 반송 능력은 현상제 반송 방향에 대하여 현상제 배출구(40)의 하류 단부에 기초하여 50mm의 폭을 가진 영역과 두 개의 피치에 상응하는 폭을 가진 영역인 대 영역에서 계산될 수도 있다.

본 실시예에서, 배출구 대향 영역(D)에서 이송 스크류(25)의 블레이드(51)는 현상제 배출구(40)의 하류 영역(E)의 외경(B3)과 같은 외경(B2)을 가지며(즉, B2 = B3 = B), 하류 영역(E)에서의 (평균) 반송 능력 (이송 성능)과 동일한 반송 능력을 가진다.

전술한 구성에 따르면, 이송 스크류(25)의 블레이드(51)에 잔류하는 현상제의 양은 현상제 배출구(40)에 대하여 대향 영역(D)에서의 스크류 외경(B2)을 감소 시키지 않고 대향 영역(D)에서 감소되어, 블레이드(51)에 의한 범프로 인해 배출된 현상제의 양을 감소시킬 수 있다.

본 실시예에 따르면, 현상제 배출구 대향 영역에서의 스크류 외경(B2)은 감소될 필요가 없어서, 전술된 배출구 대향 영역(D)에서의 현상제 정체의 정도는 낮다. 그 결과, 현상제 배출구(40)로부터 현상제의 불안정한 배출을 억제하는 것도 가능하다.

(실시예 2)

도5는 위에서 본 본 발명의 실시예에 따른 현상 장치(4)의 현상 챔버(23)의 현상제 배출구(40) 근방에 배치되는 제1 이송 스크류(25)의 개략도이다.

이하 설명에서, 실시예 1의 구성요소와 대응되는 구성요소들은 동일한 도면 부호와 기호로 나타내고 그 상세한 설명은 생략될 것이다.

본 실시예의 제1 이송 스크류(25)는 이하의 점을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 구성을 갖는다.

도5에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 제1 이송 스크류(25)는 현상제 반송 방향에 대하여 현상제 배출구(40)의 바로 상류 영역(C)에 블레이드(51)를 갖지 않는다 (즉, 블레이드(51)가 절단되어 있다). 이런 이유로, 현상제 반송 방향에 대하여 상류 영역(C)에서의 제1 이송 스크류(25)의 반송 능력은 작아서, 실시예 1에서와 동일한 이유로 현상제 배출구(40)에 대하여 대향 영역(D)에서의 현상제 상부면(레벨)이 하강된다.

현상제 상부면의 하강은 제1 이송 스크류(25)의 블레이드(51)에 잔류하는 현 상제의 양이 감소되어, 제1 이송 스크류(25)의 회전에 의한 범프 방식으로 현상제 배출구(40)를 통해 배출되는 현상제의 양을 감소시킬 수 있음을 의미한다.

따라서, 본 실시예에서도 실시예 1에서와 같이 동일한 작용(기능)이 달성된다.

본 실시예에서는, 상류 영역(C)에서 이송 스크류(25)의 블레이드(51)의 생략에 의해 스크류 블레이드에 잔류하는 현상제의 양을 감소시킴으로써, 현상제 반송 능력은 실시예 1에서와 유사하게 낮아진다. 이런 이유로, 현상제 배출구(40)에 대하여 대향 영역(D)에서 제1 이송 스크류(25)의 블레이드(51)에 잔류하는 현상제의 양은 더 감소될 수 있어서, 배출구 대향 영역(D)에서 스크류 블레이드에 의한 현상제의 범프로 인한 현상제의 배출을 억제하는 것이 가능하다.

구체적으로는, 블레이드가 본 실시예에서와 같이 부분적으로 생략되면, 블레이드에 잔류하는 현상제는 일단 현상제 배출구(40)의 바로 상류 영역(C)에서 완전히 제거되어, 이송 스크류(25)의 블레이드(51)에 잔류하는 현상제의 양이 상당히 감소된다. 따라서, 본 실시예가 보다 효과적이다.

블레이드의 생략과 관련하여, 도5에 도시된 바와 같이 블레이드를 완전히 생략하는 방법 외에, 도6의 (a)에 도시된 바와 같은 구조를 채용하는 것도 가능하다. 보다 구체적으로는, 도6의 (a)에 도시된 구조는 소정의 영역(H)에서 블레이드(51)의 외경이 B에서 B1으로 점진적으로 감소된 다음, 현상제 배출구(40) 전에 완전히 생략되고, 그 후 블레이드의 외경이 제로(zero), B1, B2 및 B3 순서로 최초의 외경으로 복귀할 때까지(B2 = B3 = B) 블레이드 외경이 점진적으로 증가하는 구조이다. 이 구조에서도 실시예 1에서와 같은 동일한 효과를 달성할 수 있다. 또한, 본 실시예는 현상제 상부면의 변동이 급격히 일어나지 않아, 실시예 1에 비해, 현상제 교반 능력을 더 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.

또한, 도7의 (a)에 도시된 바와 같이, 소정 영역(I)에서, 블레이드 외경은 B에서 B1으로 점진적으로 감소된 다음, 블레이드는 완전히 생략되고, 이어서 현상제 배출구(40)의 바로 상류 위치에서 블레이드 외경이 B2로 급격히 증가되어 B3가 된다(B2 = B3 = B). 또한, 이런 경우에, 현상제 상부면의 급격한 변동이 일어나지 않는 장점이 있다. 또한, 배출구 대향 영역(D)에서 스크류 블레이드에 잔류하는 현상제의 양을 가능한 적게 감소시키는 것이 가능하다.

본 실시예에서, 실시예 1에서와 유사하게, 현상제 배출구(40)의 하류 영역(E)에서 이송 스크류(25)의 반송 능력은 배출구 대향 영역(D)에서의 반송 능력보다 크거나 같다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에서, 도6의 (a) 및 도7의 (a)에 도시된 바와 같이, 배출구 대향 영역(D)에서 블레이드(51)의 외경(B2)은 현상제 배출구(40)의 하류 영역(E)에서 블레이드(51)의 외경(B3)과 같은데, 즉 B2 = B3이고, 대향 영역(D)에서의 (평균) 반송 능력도 하류 영역(E)에서의 (평균) 반송 능력과 같다. 즉, 본 실시예의 세 개 영역의 블레이드 외경은 이하의 관계를 충족시킨다.

B1 (상류 영역(C)에서의 블레이드 외경) < B2 (대향 영역(D)에서의 블레이드 외경) = B3 (하류 영역(E)에서의 블레이드 외경)

이 경우에, 블레이드 외경(B3)은 블레이드의 기본 외경(B)과 같은데, 즉 B2 = B3 = B이다.

블레이드 외경(B)은 도6의 (b) 및 도7의 (b)에 도시된 바와 같이 변경될 수도 있다.

보다 구체적으로는, 도6의 (b)에 도시된 바와 같이, 블레이드(51)의 블레이드 외경(B)은 도면에서 좌측으로부터 우측으로, 즉 배출구 상류 영역(C), 배출구 대향 영역(D) 및 배출구 하류 영역(E)의 순서로 점진적으로 증가하게 된다. 즉, 이들 세 개의 영역(C, D, E)에서의 블레이드 외경은 이하 관계를 충족시킨다.

B1 (상류 영역(C)에서의 블레이드 외경) < B2 (대향 영역(D)에서의 블레이드 외경) < B3 (하류 영역(E)에서의 블레이드 외경), 여기서 블레이드 외경(B3)은 기본 외경(B)과 같은데, 즉 B3 = B이다.

또한, 도7의 (b)에 도시된 바와 같이, 현상제 반송 방향에 대하여 현상제 배출구(40)의 상류 영역(C)에서, 블레이드 외경은 B에서 B1으로 점진적으로 감소된 다음, 제로로 더 감소되는데, 즉 블레이드가 완전히 생략되고, 이어서 현상제 배출구(40)의 바로 상류 위치에서 B2로 급격히 증가된다. 그 후, 배출구 대향 영역(D)과 하류 영역(E)에서, 블레이드 외경이 B2에서 B3로 점진적으로 증가된다. 즉, 세 개의 외경(B1, B2, B3)은 B1 < B2 < B3, 여기서 블레이드 외경(B3)은 기본 블레이드 외경(B)과 같은데, 즉 B3 = B인 관계를 충족시킨다.

(실시예 3)

도8의 (a) 및 도8의 (b)는 위에서 본 본 발명의 본 실시예에 따른 현상 장치(4)의 현상 챔버(23)의 현상제 배출구(40) 근방에 배치되는 제1 이송 스크류(25) 를 각각 도시하는 개략도이다. 이하 설명에서, 실시예 1에서의 구성요소들에 대응하는 구성요소들은 동일한 도면부호 또는 기호로 나타내고 그 상세한 설명은 생략될 것이다.

도8의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 제1 이송 스크류(25)는 현상제 반송 방향에 대하여 현상제 배출구(40)의 바로 상류 영역(C)에서 d로부터 d1으로 증가되는 샤프트 직경(d)을 갖는다. 더 구체적으로는, 영역(C, D, E) 이외의 영역에서의 샤프트 직경(d)과, 배출구 대향 영역(D)에서의 샤프트 직경(d2)과, 배출구 하류 영역(E)에서의 샤프트 직경(d3)은 서로 같다. 즉, d = d2 = d3 = 8mm이다. 한편, 배출구 상류 영역(C)에서의 샤프트 직경(d1)은 14mm이다. 본 실시예에서, 제1 이송 스크류(25)의 블레이드 외경(B)은 상류 영역(C)에서 변화되지 않아서, 상류 영역(C)에서의 블레이드(51)의 단면적은 상류 영역(C)에서의 샤프트 직경의 증가에 대응하여 감소된다. 이러한 이유로, 현상제 반송 방향에 대하여 상류 영역(C)에서의 제1 이송 스크류(25)의 반송 능력이 작아져, 실시예 1에서와 동일한 이유로 현상제 배출구(40)에 대하여 대향 영역(D)에서의 현상제의 상부면(레벨)이 저하된다.

현상제 상부면의 저하는 제1 이송 스크류(25)의 블레이드(51)에 잔류하는 현상제의 양이 배출구 대향 영역(D)에서 감소되어, 제1 이송 스크류(25)의 회전에 의해 범프 방식으로 현상제 배출구(40)를 통해 배출되는 현상제의 양을 감소시킬 수 있다는 것을 의미한다.

따라서, 본 실시예에서도, 실시예 1과 동일한 작용(기능)이 달성된다.

본 실시예에서, 상류 영역(C)에서 스크류 블레이드의 외경을 변화시키기 않고 샤프트 직경을 증가시켜 이송 스크류(25)로 현상제를 반송하기 위한 유효 블레이드 단면적을 감소시켜, 실시예 1에서와 마찬가지로 스크류 블레이드에 잔류하는 현상제의 양을 감소시킴으로써, 현상제 반송 능력이 저하된다. 이러한 이유로, 현상제 배출구(40)에 대하여 대향 영역(D)에서의 제1 이송 스크류(25)의 블레이드(51)에 잔류하는 현상제의 양이 또한 감소될 수 있어, 배출구 대향 영역(D)에서 스크류 블레이드에 의한 현상제의 범프로 인해 현상제가 배출되는 것을 억제할 수 있다.

본 실시예에서는, 실시예 1과 마찬가지로, 현상제 배출구(40)의 하류 영역(E)에서의 이송 스크류(25)의 반송 능력은 배출구 대향 영역(D)에서의 반송 능력 이상이다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 도8의 (a)에 도시된 바와 같이, 배출구 대향 영역(D)에서의 이송 스크류(25)의 샤프트 직경(d2)은 현상제 배출구(40)의 하류 영역(E)에서의 이송 스크류(25)의 샤프트 직경(d3)과 같다. 즉, d2 = d3이며, 대향 영역(D)에서의 (평균) 반송 능력도 하류 영역(E)에서의 (평균) 반송 능력과 같다. 즉, 본 실시예에서 세 영역의 스크류 샤프트 직경은 다음 관계를 만족한다.

d1(상류 영역(C)에서의 스크류 샤프트 직경) < d2(대향 영역(D)에서의 스크 류 샤프트 직경) = d3(하류 영역(E)에서의 스크류 샤프트 직경).

이 경우, 스크류 샤프트 직경(d3)이 블레이드의 기본 스크류 샤프트 직경(d)과 같다. 즉, d3 = d이다.

또한, 스크류 샤프트 직경(d)은 도8의 (b)에 도시된 바와 같이 변경될 수 있다.

더 구체적으로는, 도8의 (b)에 도시된 바와 같이, 이송 스크류(25)의 스크류 기본 샤프트 직경(d)이 도면상에서 좌측으로부터 우측으로 단계적으로 감소된다. 즉, 차례대로 배출구 상류 영역(C)에서는 d1, 배출구 대향 영역(D)에서는 d2, 배출구 하류 영역(E)에서는 d3가 된다. 즉, 이들 각 세 영역(C, D, E)에서의 스크류 샤프트 직경(d1, d2, d3)은 다음 관계를 만족한다.

d1(상류 영역(C)에서의 스크류 샤프트 직경) > d2(대향 영역(D)에서의 스크류 샤프트 직경) > d3(하류 영역(E)에서의 스크류 샤프트 직경), 여기서, 스크류 샤프트 직경(d3)이 기본 스크류 샤프트 직경(d)과 같다. 즉, d3 = d이다.

(실시예 4)

도9의 (a) 및 도9의 (b)는 위에서 바라본 본 발명의 본 실시예에 따른 현상 장치(4)의 현상 챔버(23) 내의 현상제 배출구(40)에 인접한 제1 이송 스크류(25)를 각각 도시한 개략도이다. 이하의 설명에서, 실시예 1의 구성요소에 대응하는 구성요소는 동일한 도면 부호 또는 기호로 나타나 있고 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도9의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 제1 이송 스크류(25)는 현상제 반송 방향에 대하여 현상제 배출구(40)의 바로 상류 영역(C)에서 P로부터 P1으로 감소되는 피치(간격)(P)를 갖는다. 더 구체적으로는, 영역(C, D, E) 이외의 영역에서의 피치(P)와, 배출구 대향 영역(D)에서의 피치(P2)와, 배출구 하류 영역(E)에서의 피치(P3)는 30mm이다. 즉, P = P1 = P3이다. 한편, 배출구 상류 영역(C)에서의 피치(P1)는 15mm이다. 상류 영역(C)에서 이송 스크류(25)의 블레이드(51)의 피치 감소에 대응하여, 현상제 반송 방향에 대한 상류 영역(C)에서의 제1 이송 스크류(25)의 반송 능력이 작아져, 실시예 1과 동일한 이유로 현상제 배출구(40)에 대한 대향 영역(D)에서의 현상제의 상부면(레벨)이 저하된다.

본 실시예에서는, 실시예 1과 마찬가지로, 현상제 배출구(40)의 하류 영역(E)에서의 이송 스크류(25)의 반송 능력은 배출구 대향 영역(D)에서의 반송 능력보다 크거나 같다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 도9의 (a)에 도시된 바와 같이, 배출구 대향 영역(D)에서의 블레이드(51)의 피치(P2)는 현상제 배출구(40)의 하류 영역(E) 에서의 블레이드(51)의 피치(P3)와 같다. 즉, P2 = P3이며, 대향 영역(D)에서의 (평균) 반송 능력도 하류 영역(E)에서의 (평균) 반송 능력과 같다. 즉, 본 실시예에서 세 영역에서의 블레이드 피치(P1, P2, P3)는 다음 관계를 만족한다.

P1(상류 영역(C)에서의 블레이드 피치) < P2(대향 영역(D)에서의 블레이드 피치) = P3(하류 영역(3)에서의 블레이드 피치).

이 경우, 블레이드 피치(P3)는 블레이드의 기본 블레이드 피치(P)와 같다. 즉, P3 = P이다.

또한, 블레이드 피치(P)는 도9의 (b)에 도시된 바와 같이 변경될 수 있다.

더 구체적으로는, 도9의 (b)에 도시된 바와 같이, 블레이드(51)의 블레이드 피치(P)는 도면상에서 좌측으로부터 우측으로 단계적으로 증가된다. 즉, 차례대로 배출구 상류 영역(C)에서는 P1, 배출구 대향 영역(D)에서는 P2, 배출구 하류 영역(E)에서는 P3가 된다. 즉, 이들 각 세 영역(C, D, E)에서의 블레이드 피치(P1, P2, P3)는 다음 관계를 만족한다.

P1(상류 영역(C)에서의 블레이드 피치) < P2(대향 영역(D)에서의 블레이드 피치) < P3(하류 영역(E)에서의 블레이드 피치), 여기서, 블레이드 피치(P3)가 기본 블레이드 피치(P)와 같다. 즉, P3 = P이다.

(실시예 5)

도10의 (a) 및 도10의 (b)는 위에서 바라본 본 발명의 본 실시예에 따른 현상 장치(4)의 현상 챔버(23) 내의 현상제 배출구(40)에 인접한 제1 이송 스크류(25)를 각각 도시한 개략도이다. 이하의 설명에서, 실시예 1의 구성요소에 대응 하는 구성요소는 동일한 도면 부호 또는 기호로 나타나 있고 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도10의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 제1 이송 스크류(25)는 현상제 반송 방향에 대하여 현상제 배출구(40)의 바로 상류 영역(C)에 인접 블레이드 부분(51)들 사이에 배치된 리브(53)를 갖는다. 리브(53)가 인접 블레이드 부분(51)들 사이에 배치되는 경우, 블레이드 부분(51)들 사이에 잔류하는 현상제는 리브(53)에 의해 교란된다. 이러한 이유로, 현상제 반송 방향에 대한 상류 영역(C)에서의 제1 이송 스크류(25)의 반송 능력이 작아져, 실시예 1과 동일한 이유로 현상제 배출구(40)에 대한 대향 영역(D)에서의 현상제의 상부면(레벨)이 저하된다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 도10의 (a)에 도시된 바와 같이, 현상제 배출구(40)의 하류 영역(E)과 배출구 대향 영역(D) 양쪽 모두에는 리브(53)가 인접 블레이드 부분(51)들 사이에 제공되지 않기 때문에, 대향 영역(D)에서의 (평균) 반송 능력도 하류 영역(E)에서의 (평균) 반송 능력과 같다.

또한, 리브(53)는 도10의 (b)에 도시된 바와 같이 제공될 수 있다.

더 구체적으로는, 도10의 (b)에 도시된 바와 같이, 배출구 상류 영역(C)과 배출구 대향 영역(D) 각각에, 두 개의 리브(53a, 53a)(또는 53b, 53b)가 인접 블레이드 부분(51)들 사이에 제공된다. 이 경우, 배출구 상류 영역(C)에 제공된 리브(53a)의 교반 면적(S1)이 배출구 대향 영역(D)에 제공된 리브(53b)의 교반 면적(S2)보다 커질 수 있다.

본 명세서에 개시된 구조를 참조하여 본 발명이 기술되었지만, 본 발명은 개시된 상세에 한정되는 것이 아니며, 본 발명은 이하의 특허청구범위를 개선할 목적으로 이루어지거나 이하의 특허청구범위의 범주 내에서 이루어질 수 있는 다양한 변형예 또는 변경예를 포함한다.

본 발명에 따르면, 배출구로부터 현상제의 배출을 가능케하는 현상 장치의 반송 부재의 회전 중에 현상제에 인가되는 힘에 의해 범프 방식으로 현상 용기로부터 배출되는 현상제의 양을 감소시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 현상제 배출구에 인접한 현상제의 잔류물로 인해 야기되는 현상 용기로부터의 현상제의 불안정한 배출을 없앨 수 있다.

본 발명에 따르면, 현상제 배출구에 근접한 영역의 현상제의 상부면(레벨)을 안정화시켜 현상제의 안정적인 배출을 가능케하는 현상 장치를 제공할 수 있다.

Claims

토너 및 캐리어를 포함하는 현상제를 수용하기 위한 현상 용기와,

상기 현상 용기에 토너 및 캐리어를 포함하는 공급 현상제를 공급하기 위한 공급 장치와,

상기 현상 용기에 제공되어, 상기 현상 용기에 수용된 현상제를 배출하기 위한 배출구와,

상기 현상 용기의 상기 배출구에 인접하여 배치되어, 현상제를 반송하기 위한 반송 부재를 포함하고,

상기 반송 부재는 현상제 반송 방향에 대하여 상기 배출구의 상류측 영역에서보다 상기 현상제 반송 부재가 상기 배출구에 대향하여 있는 대향 영역에서 더 큰 현상제 반송 능력을 갖고,

상기 반송 부재는 현상제 반송 방향에 대하여 상기 배출구의 하류측 영역에서 대향 영역에서와 같거나 또는 그보다 큰 현상제 반송 능력을 갖는 현상 장치.
제1항에 있어서, 상기 반송 부재는 회전축과, 회전축 상에 제공되는 나선형 블레이드 부분을 포함하고,

나선형 블레이드 부분은 현상제 반송 방향에 대하여 상기 배출구의 상류측 영역에서보다 대향 영역에서 더 큰 현상제 반송 능력을 갖고,

상기 반송 부재는 현상제 반송 방향에 대하여 상기 배출구의 하류측 영역에 서 대향 영역에서와 같거나 또는 그보다 큰 현상제 반송 능력을 갖는 현상 장치.
제2항에 있어서, 현상제 반송 방향에 대하여 상기 배출구의 상류측 영역에서의 상기 반송 부재의 나선형 블레이드 부분은 대향 영역에서 보다 더 작은 외경을 갖는 현상 장치.
제2항에 있어서, 현상제 반송 방향에 대하여 상기 배출구의 상류측 영역은 나선형 블레이드 부분이 제공되지 않은 영역을 포함하는 현상 장치.
제2항에 있어서, 현상제 반송 방향에 대하여 상기 배출구의 상류측 영역에서의 상기 반송 부재의 회전축은 대향 영역에서보다 더 큰 외경을 갖는 현상 장치.
제2항에 있어서, 현상제 반송 방향에 대하여 상기 배출구의 상류측 영역은 대향 영역에서의 나선형 블레이드 부분의 피치보다 더 작은 피치를 갖는 현상 장치.
제1항에 있어서, 상기 반송 부재는 회전축과, 회전축 상에 제공되는 나선형 블레이드 부분 및 교반 리브를 포함하고,

교반 리브는 대향 영역에 제공되지 않고 현상제 반송 방향에 대하여 상기 배출구의 상류측 영역에 제공되는 현상 장치.
제1항에 있어서, 상기 반송 부재는 회전축과, 회전축 상에 제공되는 나선형 블레이드 부분 및 교반 리브를 포함하고,

교반 리브는 대향 영역에서보다 현상제 반송 방향에 대하여 배출구의 상류측 영역에서 더 큰 교반 영역을 갖는 현상 장치.