KR20080089332A

KR20080089332A - 현상제 운반 장치, 현상 장치, 처리 유닛 및 화상 형성장치

Info

Publication number: KR20080089332A
Application number: KR1020087011969A
Authority: KR
Inventors: 와카코 오시게; 신지 가토
Original assignee: 가부시키가이샤 리코
Priority date: 2006-09-19
Filing date: 2007-09-13
Publication date: 2008-10-06
Also published as: CA2627731C; CN101356478A; EP2054775A1; CN101356478B; JP2009047714A; EP2054775A4; AU2007298147A1; US20090116861A1; WO2008035751A1; AU2007298147B2; RU2383912C2; RU2008119467A; US7953331B2; EP2054775B1; CA2627731A1

Abstract

가압벽은 제1 나사 부재가 수용되는 제1 운반 챔버의 전체 영역 중 일부에 제공된다. 상기 영역은 제1 나사 부재의 중력 방향 하류측 상의 제1 운반 챔버의 바닥벽에 대향되고, 제1 나사 부재의 회전축 방향에 직교하는 양 측방측 상에 제1 운반 챔버의 측벽에 대향된다. 상기 영역에서, 운반되고 있는 K 현상제의 토너 농도가 K 토너 농도 센서에 의해 검지된다. 가압벽은 제1 나사 부재의 회전에 따라 중력 방향 하류측에서 상류측으로 이동하는 K 현상제와 중력 방향에서 위로부터 접촉하며, 중력 방향에서 하방으로 K 현상제를 가압한다.

현상제 운반 장치, 토너, 자성 담체, 가압벽, 운반 챔버

Description

현상제 운반 장치, 현상 장치, 처리 유닛 및 화상 형성 장치{DEVELOPER CARRYING DEVICE, DEVELOPING DEVICE, PROCESS UNIT, AND IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은 화상 형성 장치에 사용하기 위한 현상제 운반 장치에 관한 것이다.

현상제 운반 장치는 화상 형성 장치에 사용된다. 상기 현상제 운반 장치는 토너 및 자성 담체(magnetic carrier)를 함유하는 현상제를 운반한다. 현상제 운반 장치는 회전에 따라 현상제를 교반시키면서 축선 방향으로 상기 현상제를 운반하는 교반 및 운반 부재를 포함한다. 현상제 운반 장치는 상기 교반 및 운반 부재에 의해 운반된 현상제의 토너 농도를 검지하는 토너 농도 검지 유닛을 더 포함한다.

일반적으로 나사 부재인 교반 및 운반 부재는 일반적으로 슬리브인 현상제 지지 부재의 표면 이동을 따라 잠상 지지 부재에 대향하는 영역으로 현상제를 운반하며, 현상제 지지 부재의 표면 상에 현상제를 지지한다. 현상 장치는 현상제 내의 토너를 잠상 지지 부재 상의 잠상으로 전사하여, 잠상을 현상하여 토너 화상을 얻게 된다. 현상에 기여하는 현상제는 현상제 지지 부재의 이동에 따라 현상 장치 내의 교반 및 운반 부재 상으로 복귀된다. 현상제가 교반 및 운반 부재에 의해 운반되는 동안 현상제의 토너 농도가 토너 농도 검지 유닛에 의해 검지된다. 상기 현상제에는 검지 결과에 근거하여 적정량의 토너가 보충되며, 이는 다시 현상제 운반 부재로 공급된다.

때때로, 토너에 대한 대전량에서의 변동 또는 환경 변동으로 인해, 현상제 내의 토너의 체적은 변경된다. 이러한 상황에서, 비록 토너 농도가 변경되지 않았지만, 종래 토너 농도 검지 유닛은 토너의 농도에서의 변화를 잘못 검지한다. 이러한 검지 오류는, 토너 농도에 영향을 미치는 토너의 양을 조정하도록, 토너 농도 검지 유닛에 의한 검지의 위치로, 현상제를 강하게 가압함으로써 방지될 수 있다. 예를 들어, 일본 특허출원 공개 번호 제6-308833호에는 30(g/cm²)(9.8×300N/cm²)과 동일하거나 큰 힘으로 현상제를 가압함으로써, 토너 농도 검지 유닛인 투과성 센서에 의한 검지의 결과를 나타내는 그래프가 토너의 대전량에 무관하게 고정될 수 있다는 것이 개시되어 있다(도 10 참조).

본 발명의 일 양태에 따르면, 토너 및 담체를 함유하는 상기 현상제를 교반 및 운반 부재로 교반시키면서, 상기 현상제를 회전축 방향으로 운반하는 현상제 운반 유닛과, 상기 현상제 운반 유닛 내에서 운반되는 상기 현상제의 토너 농도를 검지하는 토너 농도 검지 유닛을 포함하는 현상제 운반 장치가 제공된다. 상기 현상제 운반 유닛 내의 현상제 운반 방향으로의 전체 영역 중 일부의 영역에 가압벽이 제공되고, 상기 가압벽은 상기 중력 방향에서 위로부터, 상기 교반 및 운반 부재의 회전에 따라 중력 방향에서 하측으로부터 상측으로 이동하는 현상제와 접촉하여, 상기 현상제를 중력 방향에서 아래쪽으로 가압한다. 상기 영역은 상기 교반 및 운반 부재의 중력 방향에서 하단측 상의 상기 현상제 운반 유닛의 바닥벽에 대향되고, 상기 교반 및 운반 부재의 회전축 방향에 대해 직교하는 양 측방측 상의 상기 현상제 운반 유닛의 측벽에 대향된다. 운반되고 있는 상기 현상제의 토너 농도는 상기 영역에서 상기 토너 농도 검지 유닛에 의해 검지된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 토너 및 담체를 함유하는 현상제를 운반하는 현상제 운반 장치와, 현상제 지지 부재를 포함하며, 상기 현상제 지지 부재는 상기 현상제 지지 부재의 순환식 이동면 상에 상기 현상제를 지지하면서, 상기 현상제 지지 부재의 표면 이동을 따라 잠상 지지 부재에 대향하는 영역으로 상기 현상제 운반 장치에 의해 운반되는 상기 현상제를 운반하고, 상기 잠상 지지 부재 상에 지지된 잠상을 현상하는 현상 장치가 제공된다. 전술한 현상제 운반 장치는 현상제 운반 장치로서 사용된다.

본 발명에 따른 또 다른 측면에 따르면, 잠상을 지지하는 잠상 지지 부재, 상기 잠상 지지 부재 상에서 상기 잠상을 현상하는 현상 장치, 및 상기 잠상 지지 부재 상에서 현상된 가시적 화상을 전사 부재로 전사하는 전사 유닛을 포함하며, 적어도 상기 잠상 지지 부재 및 상기 현상 장치를 하나의 유닛으로서 공통의 유지 부재에 유지시키고, 화상 형성 장치 본체에 일체형으로 분리 가능하게 장착되는 화상 형성 장치 내의 처리 유닛이 제공된다. 전술한 현상 장치가 상기 현상 장치로서 사용된다.

본 발명에 따른 또 다른 측면에 따라, 잠상을 지지하는 잠상 지지 부재와, 상기 잠상 지지 부재 상에서 잠상을 현상하는 현상 장치를 포함하는 화상 형성 장치가 제공된다. 전술한 현상 장치가 상기 현상 장치로서 사용된다.

본 발명의 전술한, 그리고 그 외 다른 목적, 특징, 장점, 기술적 및 산업적 의의는 첨부된 도면을 참조하여 고려할 때, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 이하의 상세한 설명을 통해 보다 잘 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복사기의 개략도이다.

도 2는 도 1에 도시된 복사기 내의 프린터 유닛의 내부 구조 중 일부에 대한 부분 확대도이다.

도 3은 도 2에 도시된 노랑(Y) 및 청록(C)에 대한 처리 유닛의 확대도이다.

도 4는 도 2에 도시된 광학 센서 유닛 및 중간 전사 벨트의 어레이를 설명하기 위한 개략도이다.

도 5는 도 1에 도시된 복사기의 블록도이다.

도 6은 도 5에 도시된 제어 유닛에 의해 실행되는 매개변수 수정 처리공정의 흐름도이다.

도 7은 중간 전사 벨트 및 Y 농도 계조(gradation) 검지용 패치 패턴의 확대 평면도이다.

도 8은 토너 퇴적량과 전위 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 9는 기준 잠상(reference latent image)의 토너 퇴적량 및 전위 사이의 관계가 선형인 부분에서의 데이터를 설명하기 위한 그래프이다.

도 10은 전위 제어 테이블의 구성요소에 대한 예를 도시하는 도면이다.

도 11은 도 3에 도시된 Y용 현상 장치의 분해 사시도이다.

도 12는 도 11에 도시된 Y용 현상 장치를 위에서부터 본 분해 평면도이다.

도 13은 현상제의 공전 교반 시간과 총체적 사이의 관계에 대한 그래프이다.

도 14는 기본 상태(default state)에서의 토너 입자의 확대 개략도이다.

도 15는 현상제가 30분 동안 공전 교반된 후의 토너 입자의 확대 개략도이다.

도 16은 토너 농도 센서 출력[Vt(볼트)] 및 공전 교반 시간(분) 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 17은 토너 농도 센서 출력[Vt(볼트)]와 토너 농도(%) 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 18은 검정(K)용 현상 장치의 현상제 운반 장치의 확대도이다.

도 19는 검정(K)용 현상 장치의 현상제 운반 장치의 또 하나의 실시예로서, 제1 운반 챔버 내에서 K 현상제와 K 토너 농도 센서 사이에 벽이 개재되어 있는, 상기 실시예의 확대도이다.

도 20은 도 18에 도시된 K용 현상제 운반 장치의 단면도이다.

도 21은 도 20에 도시된 K용 제1 나사 부재의 일부에 대한 확대 측면도이다.

도 22는 도 20에 도시된 K용 제1 나사 부재에서의 K 현상제의 유동을 설명하 기 위한 확대 측면도이다.

도 23은 8(중량%)의 K 토너 농도를 갖는 K 현상제가 공전 교반될 때, 공전 교반 시간(분)과 토너 농도 센서 출력[Vt(볼트)]의 토너 농도 변환값(중량%) 사이의 관계에 대한 그래프이다.

도 24는 토너 농도 센서 출력[Vt(볼트)]과 토너 농도(중량%) 사이의 관계에 대한 그래프이다.

도 25는 도 21에 도시된 각도(θ2)가 45°, 20° 및 0°인 경우에 대한 센서 출력(볼트)의 토너 농도 변환값(중량%)의 특성을 나타내는 그래프이다.

도 26은 검정(K)용 현상 장치의 현상제 운반 장치의 또 다른 실시예의 일부로서,역 운반 블레이드의 일측면만이 나선형 블레이드에 결합되어 있는, 상기 실시예 중 일부의 확대 측면도이다.

도 27은 검정(K)용 현상 장치의 현상제 운반 장치의 또 다른 실시예의 일부로서,역 운반 블레이드의 타측면만이 나선형 블레이드에 결합되어 있는, 상기 실시예 중 일부의 확대 측면도이다.

도 28은 검정(K)용 현상 장치의 현상제 운반 장치의 또 다른 실시예의 일부로서, 나선형 블레이드의 2개의 대향면이 역 운반 블레이드에 의해 연결되는, 상기 실시예 중 일부의 확대 측면도이다.

도 29는 3가지 경우, 즉 역 운반 블레이드가 제공되지 않는 경우, 역 운반 블레이드의 양 단부가 나선형 블레이드에 연결되는 경우 및 역 운반 블레이드의 양 단부가 나선형 블레이드에 연결되지 않는 경우에 있어서, 센서 출력(볼트)의 토너 농도 변환값(중량%)의 특성을 나타내는 그래프이다.

도 30은 역 운반 블레이드로서 평탄한 직사각형 블레이드가 제공되는, 검정(K)용 현상 장치의 현상제 운반 장치의 또 다른 실시예에 대한 확대 측면도이다.

도 31은 역 운반 블레이드로서 비틀린 블레이드가 제공되는, 검정(K)용 현상 장치의 현상제 운반 장치의 또 다른 실시예에 대한 확대 측면도이다.

도 32는 역 운반 블레이드로서 중공형 블레이드가 제공되는, 검정(K)용 현상 장치의 현상제 운반 장치의 또 다른 실시예에 대한 확대 측면도이다.

도 33은 역 운반 블레이드의 일부에서 절개된 제1 나사 부재의 단면도이다.

도 34는 공전 교반 동안, 토너 농도 센서 출력[Vt(볼트)]과 공전 교반 시간(초) 사이의 관계에 대한 그래프이다.

도 35는 도 5에 도시된 제어 유닛에 의해 실행되는 토너 농도 제어 처리에 대한 흐름도이다.

도 36은 토너 농도 센서가 3사분면에 제공되는 제1 교반 챔버의 또 다른 실시예의 단면도이다.

도 37은 가압벽과 제1 나사 부재 사이의 유극에 현상제가 충전되지 않은 제1 교반 챔버의 또 다른 실시예에 대한 단면도이다.

도 38은 2사분면에 가압벽이 제공되지 않은 제1 교반 챔버의 또 다른 실시예에 대한 단면도이다.

도 39는 K용 현상 장치 내의 제1 나사 부재의 제1 예의 일부에 대한 확대 측면도이다.

도 40은 제1 실시예에서, 8(중량%)의 K 토너 농도를 갖는 K 현상제가 공전 교반될 때, 공전 교반 시간(분)과 토너 농도 센서 출력[Vt(볼트)]의 토너 농도 변환값(중량%) 사이의 관계에 대한 그래프이다.

도 41은 제1 실시예에서, 토너 농도 센서 출력[Vt(볼트)]과 토너 농도(중량%) 사이의 관계에 대한 그래프이다.

도 42는 현상 장치 내의 제1 나사 부재의 제2 실시예 중 일부의 확대 측면도이다.

도 43은 현상 장치 내의 제1 나사 부재의 제3 실시예 중 일부의 확대 측면도이다.

도 44는 현상 장치 내의 제1 나사 부재의 제4 실시예 중 일부의 확대 측면도이다.

도 45는 제2 변형예에 따른 복사기의 K용 현상 장치 내의 제1 나사 부재의 제1 예의 일부에 대한 확대 측면도이다.

도 46은 현상 장치 내의 제1 나사 부재의 제2 실시예 중 일부의 확대 측면도이다.

도 47은 현상 장치 내의 제1 나사 부재의 제3 실시예 중 일부의 확대 측면도이다.

도 48은 현상 장치 내의 제1 나사 부재의 제4 실시예 중 일부의 확대 측면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10Y, 10C, 10M, 10K : 색상 처리 유닛

11Y, 11C, 11M, 11K : 감광성 부재 12Y : 대전 부재

13Y : 전하 제거 장치 14Y : 드럼 세척 장치

15Y : 세척 블레이드 16Y : 브러시 롤러

17Y : 전기장 롤러 18Y : 스크레이퍼

20Y : 현상 장치 21Y : 케이싱

22Y : 현상제 운반 장치 23Y : 현상 유닛

24Y : 현상 슬리브 26Y : 제1 나사 부재

45Y : 토너 농도 센서 49Y : Y 전위 센서

본 발명자는 실제 사용에서, 투과 센서(permeability sensor)가 일본 특허 출원 공개 번호 제6-308833호의 도 10에 도시된 그래프로 표시되는 출력 특성을 항상 나타내는 것은 아니라는 것을 실험을 통해 발견하였다. 구체적으로, 일본 특허 출원 공개 번호 제6-308833호에 개시된 현상제는 현상제 운반 유닛 내에 배치되는 교반 및 운반 부재인 나사 부재의 회전에 따라 회전축 방향으로 운반된다. 현상제 운반 유닛의 하부 벽에 고정된 토너 농도 검지 유닛은 운반되고 있는 현상제의 토너 농도를 검지한다. 토너 농도 검지 유닛에 의한 토너 농도 검지를 위한 위치보다 현상제 운반 방향에서 더 하류측에 있는 현상제 운반 유닛의 내측벽에 표면 조화 공정(surface roughening)이 실행된다. 현상제의 운반 속도는 표면 조화 공정의 부분에서 감소되어, 표면 조화 공정부보다 현상제 운반 방향에서 더 상류측에 있는 토너 농도 검지 위치에서 현상제를 현상제 운반 방향으로 가압한다. 그러나, 본 발명자의 실험에 따르면, 이러한 현상 장치에 있어서, 현상제에 인가되는 현상제 운반 방향으로의 가압력 및 투과 센서를 포함하는 토너 농도 센서에 의한 검지 결과는 만족할 만한 상호 관계를 나타내지 않았다.

따라서, 본 발명자는 추가적인 실험을 실행하여, 현상제에 인가되는 현상제 운반 방향으로의 가압력과 토너 농도 센서에 의한 검지의 결과 사이에 만족할 만한 상호 관계를 얻을 수 없었던 것이 이하의 이유에 의한 것임을 밝혀냈다. 나사 부재를 포함하는 현상제 운반 유닛의 벽과 나사 부재의 나선형 블레이드 사이에 어느 정도의 유극이 마련된다. 현상제 운반 유닛의 벽에 고정된 토너 농도 센서는 상대적으로 짧은 검지 가능 거리 범위를 갖는다. 따라서, 토너 농도 센서는 상대적으로 먼 위치에 있는 나선형 블레이드에서의 현상제의 토너 농도를 검지할 수 없다. 토너 농도 센서는 상기 센서에 인접한 유극 내의 현상제의 토너 농도만을 검지할 수 있다. 따라서, 상기 유극 내의 현상제는 충분히 가압되어야 한다. 그러나, 나사 부재의 회전에 따른 회전축 방향(운송 방향)으로의 가압력은 주로 나사 부재의 나선형 블레이드에 저장된 현상제에 작용한다. 나선형 블레이드 내에서의 현상제가 충분히 가압되는 경우라도, 나선형 블레이드보다 더 외측상의 유극 내의 현상제는 충분히 가압되지 않을 수 있다. 결과적으로, 현상제에 인가되는 현상제 운반 방향으로의 가압력과 토너 농도 센서에 의한 검지의 결과 사이에 만족할 만한 상호 관계가 얻어지지 않는다.

본 발명의 예시적인 실시예가 첨부 도면을 참조하여 이하 상세하게 설명된 다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복사기의 개략도이다. 상기 복사기는 기록 용지(P) 상에 화상을 형성하는 프린터 유닛(1)과, 프린터 유닛(1)에 기록 용지(P)를 공급하는 용지 공급 장치(200)와, 원본 화상을 스캔하는 스캐너(300)와, 스캐너(300)로 원본 (서류)을 자동으로 공급하는 원본 자동 서류 공급기(이하 "ADF")를 포함한다.

스캐너(300)에 있어서, 원본 조명용 광원 및 거울 등이 장착된 제1 전사 부재(303)와, 복수의 반사경이 장착된 제2 전사 부재(304)의 왕복 운동에 의해, 접촉 유리(301) 상에 위치되는 원본(도시되지 않음)의 스캐닝이 실행된다. 제2 전사 부재(304)로부터 조사된 스캐닝 광은 집속 렌즈(305)에 의해 상기 집속 렌즈(305) 뒤에 설치된 판독 센서(306)의 집속면 상에 집속된다. 그 후, 스캐닝 광은 판독 센서(306)에 의해 화상 신호로서 판독된다.

프린터 유닛(1)의 하우징의 일 측면 상에, 하우징에 공급되는 기록 용지(P)가 수동으로 배치되는 수동 공급 트레이(2) 및 하우징으로부터 배출된 화상 형성 후의 기록 용지(P)가 적층되는 용지 배출 트레이(3)가 제공된다.

도 2는 프린터 유닛(1)의 내부 구조 중 일부에 대한 부분 확대도이다. 전사 부재로서 무단 중간 전사 벨트(51)가 복수의 연신 롤러에 의해 연신되는 전사 유닛(50)이, 프린터 유닛(1)의 하우징 내에 배치된다. 중간 전사 벨트(51)는, 덜 신축적인 폴리이미드 수지 내의 전기 저항을 조정하기 위해 탄소 분말을 분산시켜 형성된 재료로 제조된다. 중간 전사 벨트(51)는 도시되지 않은 구동 유닛에 의해 도 면의 시계 방향으로 회전하도록 구동되는 구동 롤러(52)의 회전에 따라 도면의 시계 방향으로 순환 회전되며, 이때 상기 중간 전사 벨트는 구동 롤러(52), 제2 전사 백업 롤러(53), 종동 롤러(54) 및 4개의 제1 전사 롤러(55Y, 55C, 55M, 55K)에 의해 연신된다. 제1 전사 롤러의 도면부호의 끝에 붙은 첨자(Y, C, M, K)는 제1 전사 롤러가 노랑, 청록, 자홍 및 검정용 부재임을 나타낸다. 이하의 설명에서, 동일한 표시는 도면부호의 끝에 붙은 첨자(Y, C, M, K)에 부합한다.

중간 전사 벨트(51)는 그 바닥측이 수직에서 상방으로 향하도록 구성된 역 삼각형 형상의 상태로 연신되는데, 이는 상기 중간 전사 벨트(51)가 구동 롤러(52), 제2 전사 백업 롤러(53) 및 종동 롤러(54) 위에 놓인 부분에서 실질적으로 만곡되기 때문이다. 역 삼각형 형상의 바닥측에 해당하는 벨트 상부 연신면은 수평 방향으로 연장된다. 이러한 벨트 상부 연신면 위에는 4개의 처리 유닛(10Y, 10C, 10M, 10K)이 상기 상부 연신면의 연장 방향을 따라 수평 방향으로 나란히 배치된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 광학 기록 유닛(60)이 4개의 처리 유닛(10Y, 10C, 10M, 10K) 위에 배치된다. 광학 기록 유닛(60)은 스캐너(300)에 의해 스캐닝된 원본의 화상 정보에 근거하여, 도시되지 않은 레이저 제어 유닛을 사용하여 4개의 반도체 레이저(도시되지 않음)를 구동하고, 4개의 기록 광(L)을 방출한다. 광학 기록 유닛(60)은 어둠속에서 각각 기록 광(L)을 사용하여 처리 유닛(10Y, 10C, 10M, 10K)의 잠상 지지 부재인 드럼형 감광성 부재(11Y, 11C, 11M, 11K)를 스캐닝하여 상기 감광성 부재(11Y, 11C, 11M, 11K)의 표면 상에 Y, C, M 및 K에 대한 정전 잠 상(electrostatice latent image)을 기록한다.

광학 기록 유닛(60)은 반도체 레이저로부터 방출된 레이저 광선을 도시되지 않은 반사경 상에 반사시키거나, 도시되지 않은 다각형 거울로 레이저 광선을 편향시키고 광학 렌즈를 통해 레이저 광선을 투과시킴으로써 광학 스캐닝을 실행하는 광학 기록 유닛이다. 이러한 광학 기록 유닛 대신에, LED 어레이로 광학 스캐닝을 실행하는 광학 기록 유닛이 사용될 수 있다.

도 3은 중간 전사 벨트(51) 및 처리 유닛(10Y, 10C)의 확대도이다. 처리 유닛(10Y)은 드럼형 감광성 부재(11Y) 주위에, 대전 부재(12Y), 전하 제거 장치(13Y), 드럼 세척 장치(14Y), 현상 장치(20Y) 및 Y 전위 센서(49Y)를 포함한다. 처리 유닛(10Y) 및 이러한 장치는 공통의 유지 부재인 케이싱에 의해 유지되는 장치를 갖는 하나의 유닛으로 일체화된 프린터 유닛에 착탈 가능하다.

대전 부재(12Y)는 감광성 부재(11Y)와 접촉하는 동안 도시되지 않은 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되는 롤러형 부재이다. 대전 부재(12Y)는 감광성 부재(11Y)와 접촉한 상태로 회전하며, 도시되지 않은 바이어스 공급 유닛에 의해 대전 바이어스가 인가되어, 예를 들어, Y 토너의 대전 극성과 동일한 극성으로 감광성 부재(11Y)의 표면을 균일하게 대전한다. 비 접촉식으로 감광성 부재(11Y)에 균일한 대전 처리를 실행하는 스코로트론(scorotron) 대전기 등이 상기 대전 부재(12Y)를 대체하여 적용될 수 있다.

현상 장치(20Y)는 케이싱(21Y), 현상제 운반 장치(22Y) 및 현상 유닛(23Y)을 포함한다. 케이싱(21Y)은 Y 현상제로 충전된다. Y 현상제는 자성 담체와 비자성 Y 토너의 혼합물이다. 현상 유닛(23Y)에서, 그 표면을 순환식으로 이동시키기 위해 도시되지 않은 구동 유닛에 의해 회전 구동되는 현상제 운반 부재로서 현상 슬리브(24Y)가, 케이싱(21Y)에 마련된 개구로부터 외측으로 그 원주면의 일부가 노출된다. 결과적으로, 감광성 부재(11Y) 및 현상 슬리브(24Y)가 소정의 간극을 매개로 서로 대향되는 현상 영역이 형성된다.

중공형 파이프 형상의 비자성 부재로 만들어지는 현상 슬리브(24Y)의 내측에 서, 외주 방향으로 배열되는 복수의 자극을 포함하는 자석 롤러(도시되지 않음)는 현상 슬리브(24Y)를 따라 회전하지 않도록 고정된다. 현상 슬리브(24Y)는 회전 구동하여, 후에 설명되는 현상제 운반 장치(22) 내의 Y 현상제를 자석 롤러에 의해 발생되는 자력에 의해 그 표면으로 끌어들인다. 이러한 방식으로, 현상 슬리브(24Y)는 현상제 운반 장치(22Y)로부터 Y 현상제를 끌어 올린다. 현상 슬리브(24Y)의 회전에 따라 현상 영역으로 운반되는 Y 현상제는 그 선단부가 소정 간극을 두고 현상 슬리브(24Y)의 표면과 대향하는 닥터 블레이드(doctor blade; 25Y)와 슬리브 표면 사이에 형성되는 0.9㎜의 닥터 간극(doctor gap)으로 진입한다. 슬리브 상의 층 두께는 0.9㎜ 이하가 되도록 조절된다. Y 현상제가 현상 슬리브(24Y)의 회전에 따라 감광성 부재(11Y)에 대향하는 현상 영역 인근으로 운반되는 경우, Y 현상제에는 자석 롤러의 도시되지 않은 현상 자극의 자력이 가해지고, 슬리브 상에서 벼 이삭처럼 서 있게 되어, 자성 브러시가 된다.

예를 들어, 토너의 대전 극성과 동일한 극성을 갖는 현상용 바이어스가, 도시되지 않은 바이어스 공급 유닛에 의해 현상 슬리브(24Y)에 인가된다. 결과적으 로, 현상 영역에서, 현상 슬리브(24Y)와 감광성 부재(11Y)의 비화상부(균일하게 대전된 부분, 즉 백 그라운드부) 사이에, 비화상부측으로부터 슬리브측으로 Y 토너를 정전기적으로 이동시키기 위한 비현상 전위가 작용한다. 현상 슬리브(24Y)의 표면과 감광성 부재(11Y) 상의 정전 잠상 사이에, 슬리브측으로부터 정전 잠상으로 Y 토너를 정전기적으로 이동시키기 위한 현상 전위가 작용한다. Y 현상제 내의 Y 토너가 현상 전위의 작용에 의해 정전 잠상으로 전사될 때, 감광성 부재(11Y) 상의 정전 잠상은 Y 토너에 의해 현상된다.

현상 슬리브(24Y)의 회전에 따라 현상 영역을 통과하는 Y 현상제는, 도시되지 않은 자석 롤러에 포함되는 반발 자극에 의해 형성되는 반발 자기장에 의한 영향을 받으며, 현상 슬리브(24Y)로부터 제거되어 현상제 운반 장치(22)의 내부로 복귀된다.

현상제 운반 장치(22Y)는 제1 나사 부재(26Y), 제2 나사 부재(32Y), 상기 제1 및 제2 나사 부재 사이에 개재되는 격벽 및 투과 센서를 포함하는 토너 농도 센서(45Y)를 포함한다. 격벽은 제1 나사 부재(26Y)가 수용되는 현상제 운반 유닛인 제1 운반 챔버와, 제2 나사 부재(32Y)가 수용되는 현상제 운반 유닛인 제2 운반 챔버를 분할한다. 양 나사 부재(26Y, 32Y)의 축선 방향으로 양 말단에 대향하는 영역에서, 양 운반 챔버는 각각 도시되지 않은 개구를 통해 서로 연통된다.

교반 및 운반 부재인 제1 나사 부재(26Y)와 제2 나사 부재(32Y)는 로드형 회전 샤프트 부재를 구비하며, 상기 회전 샤프트 부재의 양 단부는 각각 도시되지 않은 베어링과 상기 회전 샤프트 부재의 외주면 상에 돌출식으로 제공되는 나선형 블 레이드에 의해 회전 가능하게 지지된다. 제1 나사 부재(26Y)와 제2 나사 부재(32Y)가 도시되지 않은 구동 유닛에 의해 회전하도록 구동되는 경우, 제1 나사 부재(26Y)와 제2 나사 부재(32Y)는 나선형 블레이드에 의해 회전축 방향으로 Y 현상제를 운반한다.

제1 나사 부재(26Y)가 수용되는 제1 운반 챔버에서, 제1 나사 부재(26Y)의 회전에 따라, Y 현상제는 도면의 표면에 대해 직교하는 방향으로 전면측으로부터 내측으로 운반된다. Y 현상제가 케이싱(21Y)의 내측 상의 말단 근처로 운반되는 경우, Y 현상제는 격벽에 마련된 도시되지 않은 개구를 통해 제2 운반 챔버로 진입한다.

현상 유닛(23Y)은 제2 나사 부재(32Y)가 수용되는 제2 운반 챔버 위에 형성된다. 제2 운반 챔버와 현상 유닛(23Y)은 서로 대향하는 부분의 전체 영역에서 서로 연통한다. 제2 나사 부재(32Y)와 상기 제2 나사 부재(32Y) 위쪽에 비스듬하게 배치되는 현상 슬리브(24Y)는 평행 관계를 유지하면서 서로 대향된다. 제2 운반 챔버에서, Y 현상제는 도면의 표면에 직교하는 방향으로 내측으로부터 전면측으로 운반된다. 이러한 운반 과정에서, 제2 나사 부재(32Y)의 회전 방향 주위의 Y 현상제는 현상 슬리브(24Y)까지 적당량 끌어올려지며, 현상 후의 Y 현상제는 현상 슬리브(24Y)로부터 적당량 수집된다. 제2 운반 챔버의 도면 내 전면측 상의 말단 근처로 운반된 Y 현상제는, 격벽에 마련된 도시되지 않은 개구를 통해 제1 운반 챔버의 내측으로 복귀한다.

투과 센서를 포함하는 토너 농도 검지 유닛인 토너 농도 센서(45Y)는 제1 운 반 챔버의 하부벽에 고정된다. 토너 농도 센서(45Y)는 제1 나사 부재(26Y)의 하부로부터, 제1 나사 부재(26Y)에 의해 운반되는 Y 현상제의 토너 농도를 검지하여, 그 검지 결과에 대응하는 전압을 출력한다. 도시되지 않은 제어 유닛은 토너 농도 센서(45Y)로부터의 출력 전압값에 근거하여, 요구되는 만큼, 도시되지 않은 Y 토너 공급 장치를 구동하여, 적당량의 Y 토너를 제1 운반 챔버에 공급한다. 그 결과, 현상으로 감소된 Y 현상제의 토너 농도가 회복된다.

감광성 부재(11Y) 상에 형성된 Y 토너 화상은 이하 설명될 Y용 제1 전사 닙 내의 중간 전사 벨트(51) 상으로 일차로 전사된다. 상기 중간 전사 벨트(51) 상으로 일차로 전사되지 않은 전사 잔류 토너는, 이러한 주 전사 공정을 실행하는 감광성 부재(11Y)의 표면에 부착된다.

드럼 세척 장치(14Y)는 예를 들어, 폴리우레탄 고무로 제조되는 세척 블레이드(15Y)를 외팔보처럼 형성하고, 그 자유 단부를 감광성 부재(11Y)의 표면과 접촉하도록 설치한다. 드럼 세척 장치(14Y)는 브러시 롤러(16Y)의 브러시 선단측을 세트하며, 상기 브러시 롤러는 도시되지 않은 구동 유닛에 의해 회전하도록 구동되는 회전 샤프트 부재와, 감광성 부재(11Y)와 접촉 상태로 상기 회전 샤프트 부재의 외주면 상에 수직 방향으로 제공되는 무수히 많은 전도성 돌출부를 포함한다. 드럼 세척 장치(14Y)는 세척 블레이드(15Y) 및 브러시 롤러(16Y)로 감광성 부재(11Y)의 표면으로부터 전사 잔류 토너를 벗겨낸다. 세척 바이어스는 브러시 롤러(16Y)와 접촉하게 되는 금속의 전기장 롤러(17Y)를 통해 브러시 롤러(16Y)에 인가된다. 스크레이퍼(18Y)의 선단부는 전기장 롤러(17Y)에 대해 가압된다. 세척 블레이 드(15Y) 및 브러시 롤러(16Y)에 의해 감광성 부재(11Y)로부터 박리된 전사 잔류 토너는 브러시 롤러(16Y) 및 전기장 롤러(17Y)를 통해 유동하며, 그 후에 스크레이퍼(18Y)에 의해 전기장 롤러(17Y)로부터 박리되어 수집 나사(18Y) 상으로 떨어진다. 전사 잔류 토너는 수집 나사(18Y)의 회전에 따라 케이싱의 외측으로 배출되며, 도시되지 않은 토너 재순환 운반 유닛에 의해 현상제 운반 장치(22Y)로 복귀된다.

전사 잔류 토너가 드럼 세척 장치(14Y)에 의해 세척되는 감광성 부재(11Y)의 표면에는, 전하 제거 램프(charge removing lamp)를 포함하는 전하 제거 장치(13Y)에 의한 전하 제거가 가해지고, 그 후에 다시 대전 부재(12Y)에 의해 균일하게 대전된다.

기록광(L)에 의한 광학 기록의 위치를 통과한 감광성 부재(11Y)의 비화상부의 전위는 Y 전위 센서(49Y)에 의해 검지되며, 상기 검지 결과는 도시되지 않은 제어 유닛에 전달된다.

60㎜의 직경을 갖는 감광성 부재(11Y)는 282(㎜/sec)의 선속도로 회전되도록 구동된다. 25㎜의 직경을 갖는 현상 슬리브(24Y)는 564(㎜/sec)의 선속도로 회전되도록 구동된다. 현상 영역에 공급된 현상제 내의 토너의 양은 약 -10(μC/g) 내지 -30(μC/g)의 범위에 이른다. 감광성 부재(11Y)와 현상 슬리브(24Y) 사이의 간극인 현상 간극은 0.5㎜ 내지 0.3㎜의 범위로 설정된다. 감광성 부재(11Y)의 감광층의 두께는 30(㎛)이다. 감광성 부재(11Y) 상의 기록광(L)의 빔 스팟 직경은 50×60(㎛)이다. 기록광(L)의 광량은 약 0.47(㎽)이다. 감광성 부재(11Y)의 균일하 게 대전된 전위는 예를 들어, -700(V)이며, 정전 잠상의 전위는 -120(V)이다. 또한, 현상용 바이어스의 전압은 예를 들어, -470(V)이며, 350(V)의 현상 전위가 확보된다.

처리 유닛(10Y)이 상세하게 설명되었다. 다른 색상의 처리 유닛(10C, 10M, 10K)은 내부에 사용된 토너의 색상이 상이한 것을 제외하고는 처리 유닛(10Y)과 동일하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 처리 유닛(10Y, 10C, 10M, 10K)의 감광성 부재(11Y, 11C, 11M, 11K)는 시계 방향으로 순환식으로 이동되는 중간 전사 벨트(51)의 상부 연신면과 접촉 상태로 회전하고, Y, C, M, K용 제1 전사 닙을 형성한다. Y, C, M, K용 제1 전사 닙의 후방 측 상에서, 제1 전사 롤러(55Y, 55C, 55M, 55K)는 중간 전사 벨트(51)의 후방면과 접촉한다. 토너의 대전 극성과 반대 극성을 갖는 주 전사 바이어스는 각각 도시되지 않은 바이어스 공급 유닛에 의해 제1 전사 롤러(55Y, 55C, 55M, 55K)에 인가된다. 감광성 부재측으로부터 벨트측으로 정전기적으로 토너를 이동시키기 위한 제1 전사 구역은 주 전사 바이어스에 의해 Y, C, M, K용 제1 전사 닙에 형성된다. 감광성 부재(11Y, 11C, 11M, 11K) 상에 형성된 Y, C, M, K 토너 화상은 감광성 부재(11Y, 11C, 11M, 11K)의 회전에 따라 Y, C, M, K용 제1 전사 닙으로 진입한다. Y, C, M, K 토너 화상은 순차적으로 서로 중첩되며, 닙 압력의 작용 및 제1 전사 구역에 의해 중간 전사 벨트(51) 상으로 일차로 전사된다. 결과적으로, 4개의 색이 중첩된 화상(이하, "4색 토너 화상")이 중간 전사 벨트(51)의 전면(루프 외주면) 상에 형성된다. 주 전사 바이어스가 인가되는 전도성 브러시, 비접촉식 코로나 대전기 등이 제1 전사 롤러(55Y, 55C, 55M, 55K)를 대체하여 적용될 수 있다.

처리 유닛(10K)의 도면의 우측 상에, 광학 센서 유닛(61)이 소정 간극을 통해 중간 전사 벨트(51)의 전면에 대향되도록 배치된다. 광학 센서 유닛(61)은 도 4에 도시된 바와 같이, 중간 전사 벨트(51)의 폭 방향으로 배열되는 후방측 위치 센서(62R), Y 화상 농도 센서(63Y), C 화상 농도 센서(63C), 중심 위치 센서(62C), M 화상 농도 센서(63M), K 화상 농도 센서(63K), 및 전방측 위치 센서(62F)를 포함한다. 이러한 모든 센서는 반사 광센서를 포함한다. 상기 센서는 중간 전사 벨트(51) 상의 토너 화상 및 상기 벨트의 전방면 상의 도시되지 않은 발광 소자로부터 방출된 광을 반사하여, 도시되지 않은 수광 소자로 반사된 광의 양을 검지한다. 도시되지 않은 제어 유닛은 중간 전사 벨트(51) 상의 토너 화상을 검지할 수 있으며, 상기 센서로부터의 출력 전압값에 근거하여 화상의 농도(단위 면적당 토너 퇴적량)을 검지한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제2 전사 롤러(56)가 중간 전사 벨트(51) 아래 배치된다. 제2 전사 롤러(56)는 중간 전사 벨트(51)의 전면에 접촉하게 되고, 도시되지 않은 구동 유닛에 의해 도면의 반시계 방향으로 회전하도록 구동되면서 제2 전사 닙을 형성한다. 제2 전사 닙의 후방 측상에서, 중간 전사 벨트(51)는 전기적으로 접지되는 제2 전사 백업 롤러(53) 주위로 권취된다.

토너의 대전 극성에 상반되는 극성을 갖는 부 전사 바이어스가 도시되지 않은 바이어스 공급 유닛에 의해 제2 전사 롤러(56)에 인가되어 제2 전사 롤러(56)와 접지된 제2 전사 백업 롤러(53) 사이에서 제2 전사 구역을 형성한다. 중간 전사 벨트(51)의 전면에 형성된 4색 토너 화상은 중간 전사 벨트(51)의 순환 이동에 의해 제2 전사 닙으로 진입한다.

도 1에서, 용지 공급 장치(200)에는, 기록 용지(P)를 저장하는 복수의 용지 공급 카셋트(201), 용지 공급 카셋트(201)에 저장된 기록 용지(P)를 카셋트의 외측으로 전달하는 복수의 용지 공급 롤러(202), 전달된 기록 용지(P)를 하나하나 분리하는 복수의 분리 롤러 쌍(203), 분리 후의 기록 용지(P)를 전달 경로(204)를 따라서 운반하는 복수의 운반 롤러 쌍(205) 등이 배치된다. 용지 공급 장치(200)는 도면에 도시된 바와 같이 프린터 유닛(1)의 바로 아래에 배치된다. 용지 공급 장치(200)의 전달 경로(204)는 프린터 유닛(1)의 용지 공급 경로(70)에 연결된다. 결과적으로, 용지 공급 장치(200)의 용지 공급 카셋트(201)로부터 전달되는 기록 용지(P)가 전달 경로(204)를 통해 프린터 유닛(1)의 용지 공급 경로(70)로 공급된다.

인쇄정합 롤러(registraion roller) 쌍(71)이 프린터 유닛(1)의 용지 공급 경로(70)의 말단 근처에 배치된다. 인쇄정합 롤러 쌍(71)은 롤러 사이에 물린 기록 용지(P)를, 기록 용지(P)가 중간 전사 벨트(51) 상의 4색 토너 화상과 동조될 때 제2 전사 닙으로 전달한다. 제2 전사 닙에서, 중간 전사 벨트(51) 상의 4색 토너 화상은 닙 압력 및 제2 전사 구역의 영향에 의해 집중적으로 기록 용지(P) 상으로 2차적으로 전사된다. 4색 토너 화상은 기록 용지(P)의 색상과 연관된 총 천연색 화상을 형성한다. 이러한 방식으로 총 천역색 화상이 형성된 기록 용지(P)는 상기 제2 전사 닙으로부터 배출되어 중간 전사 벨트(51)로부터 분리된다.

제2 전사 닙의 도면 좌측 상에는, 복수의 연신 롤러로 무단 용지 컨베이어 벨트(76)를 연신하면서 도면의 반시계 방향으로 상기 무단 용지 컨베이어 벨트(76)를 순환적으로 이동시키는 컨베이어 벨트 유닛(75)이 배치된다. 중간 전사 벨트(51)로부터 분리된 기록 용지(P)는 무단 용지 컨베이어 벨트(76)의 상부 연신면을 통과하여 고정 장치(80)로 운반된다.

고정 장치(80)로 보내진 기록 용지(P)는 가열 롤러(81)에 대해 가압되는 압력 롤러(82) 및 할로겐 램프와 같은 도시되지 않은 발열원을 포함하는 가열 롤러(81)에 의해 형성되는 고정 닙에 물리게 된다. 기록 용지(P)는 통과되는 동안 가열되고, 그 표면 상에 고정된 총 천연색 화상을 가진채로 고정 장치(80)의 외부로 송부된다.

기록 용지(P) 상에 전사되지 않은 미량의 부 전사 잔류 토너는 제2 전사 닙을 통과한 이후에 중간 전사 벨트(51)의 표면에 점착된다. 부 전사 잔류 토너는 중간 전사 벨트(51)의 전면과 접촉 상태에 있는 벨트 세척 장치(57)에 의해 중간 전사 벨트(51)로부터 제거된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 스위치 백 장치(85)는 고정 장치(80) 아래에 배치된다. 고정 장치(80)로부터 배출된 기록 용지(P)가 현수 가능한 스위칭 정지부에 의해 스위칭되기 위한 운반 경로 스위칭 위치에 도달한 경우, 기록 용지(P)는 스위칭 정지부(86)의 현수 정지 위치에 따라 용지 배출 롤러 쌍(87) 또는 스위치 백 장치(85)로 보내진다. 기록 용지(P)가 용지 배출 롤러 쌍(87)으로 보내지는 경우, 기록 용지(P)는 상기 기구의 외부로 배출된 후에, 용지 배출 트레이(3) 상에 적층된다.

다른 한편으로, 기록 용지(P)가 스위치 백 장치(85)로 보내지는 경우, 스위치 백 장치(85)에 의한 스위치 백 운반에 의해 반전된 후에, 기록 용지(P)는 다시 인쇄정합 롤러 쌍(71)으로 운반된다. 기록 용지(P)는 다시 제2 전사 닙으로 진입하며, 총 천연색 화상이 다른 표면에 형성된다.

프린터 유닛(1)의 하우징 측 상에 제공되는 수동 공급 트레이(2) 상에 수동으로 공급된 기록 용지(P)는, 수동 공급 롤러(72) 및 수동 공급 분리 롤러 쌍(73)을 통과한 후에 인쇄정합 롤러 쌍(71)으로 공급된다. 인쇄정합 롤러 쌍(71)은 기록 용지(P)의 종이 가루를 제거하기 위해 접지되거나 바이어스가 인가될 수도 있다.

사용자가 본 실시예에 따라 복사기로 원본을 복사하는 경우, 먼저 사용자는 원본 서류 자동 공급기(400)의 원본 거치대(401) 상에 원본을 정렬한다. 이와 달리, 사용자는 원본 서류 자동 공급기(400)를 개방하고, 스캐너(300)의 접촉 유리(301)에 원본을 정렬하고, 원본 서류 자동 공급기(400)를 덮어 원본을 누른다. 그 후, 사용자가 시작 버튼(도시되지 않음)을 누를 때, 원본이 원본 서류 자동 공급기(400) 상에 정렬되어 있을 경우, 원본은 접촉 유리(301)에 공급된다. 스캐너(300)는 제1 전사 부재(303) 및 제2 전사 부재(304)에 의해 스캐닝을 개시하도록 구동된다. 실질적으로 이와 동시에, 전사 유닛(50) 및 각각의 색상 처리 유닛(10Y, 10C, 10M, 10K)의 구동이 개시된다. 또한, 용지 공급 장치(200)로부터의 기록 용지(P)의 전달이 개시된다. 용지 공급 카셋트(201)에 맞지 않는 기록 용지(P)가 사용되는 경우, 수동 공급 트레이(2)에 정렬된 기록 용지(P)의 전달이 실행된다.

도 5는 도 1에 도시된 복사기의 블럭도이다. 복사기는 여러 장치의 제어를 관리하는 제어 유닛(500)을 포함한다. 제어 유닛(500)에서, 컴퓨터 프로그램과 같은 고정 데이터를 그 내부에 미리 저장해 둔 판독 전용 기억 장치(ROM; 503)와, 여러 데이터를 재기록 가능하게 저장하기 위한 작업 공간 등으로서 기능하는 임의 추출 기억 장치(RAM; 502)가, 다양한 산술 작업의 제어 및 각 유닛의 구동을 실행하는 중앙 처리 장치(CPU; 501)에 버스 라인(bus line)을 통해 연결된다. ROM(503)은 또한 광학 센서 유닛(61) 내의 각 색상의 화상 농도 센서(도 4의 63Y, 63C, 63M, 63K)로부터의 출력 전압값과 상기 출력 전압값에 대응하는 화상 밀도 사이의 관계를 나타내는 농도 변환 데이터 테이블을 저장한다.

프린터 유닛(1), 용지 공급 장치(200), 스캐너(300) 및 ADF(400)는 제어 유닛(500)에 연결된다. 도시의 편의를 위해, 몇개의 센서 및 광학 기록 유닛(60)만이 프린터 유닛(1) 내의 장치로서 도시된다. 다시 말해, 제어 유닛(500)은 도 5에 도시되지 않은 다른 장치(예를 들어, 전사 유닛 및 여러 색상 처리 유닛)를 제어한다. 각 센서로부터의 신호 출력이 제어 유닛(500)으로 보내진다.

도 6은 제어 유닛(500)에 의해 실행되는 매개변수 수정 처리공정의 흐름도이다. 매개 변수 수정 처리공정은 복사기의 시동 중에, 미리 결정된 복사 매수가 얻어질 때(연속 프린트 작동에서 선행 프린트 작업과 이어지는 프린트 작업 사이)마 다, 또는 매회 고정된 시간과 같은 소정의 시간대에 실행된다. 도 6에, 복사기의 시동 중의 흐름도가 개시된다.

매개변수 수정 처리공정이 개시되는 경우, 먼저 전력 공급원을 작동시키기 위한 시기를 문서끼임(ja㎜ing) 등 비정상적인 공정에 대한 시기로부터 구별하기 위해, 고정 장치(80)의 가열 롤러 표면 온도(이하, "고정 온도")가 처리 공정 흐름을 실행하기 위한 조건으로서 검지된다. 이로써 고정 온도가 100℃를 초과하는지 여부가 판정된다. 고정 온도가 100℃를 초과하는 경우[단계(S1)에서 "NO"]에, 제어 유닛(500)은 전력 공급원을 작동시킬 시간이 아니고, 처리 공정 흐름을 종료하는 것으로 간주한다.

고정 온도가 100℃를 초과하지 않는 경우[단계(S1)에서 "YES"]에, 제어 유닛(500)은 전위 센서 검사를 실행한다[단계(S2)]. 이러한 전위 센서 검사에서, 제어 유닛(500)은 각각의 색상의 처리 유닛(10Y 내지 10K)에서, 소정의 조건 하에서 감광성 부재(11Y 내지 11K)의 표면을 균일하게 대전시키며, 전위 센서(예를 들어, 도 3의 "49Y")로 감광성 부재(11Y 내지 11K)의 표면 전위를 검지한다. 따라서, 제어 유닛(500)은 Vsg 조정 또는 광학 센서 유닛(도 4의 "61")을 실행한다[단계(S3)]. 이러한 Vsg 조정에 있어서, 제어 유닛(500)은 각각의 센서(62R, 62C, 62F, 63Y, 63C, 63M, 63K)에 대하여, 발광 소자로부터의 방출량을 조정하여, 반사된 광을 검지하는 수광 소자로부터의 출력 전압(Vsg)을 중간 전사 벨트(51)의 비화상 영역에 고정한다. 단계(S2, S3)에서, 제어 유닛(500)은 전위 센서 검사 및 각 색상에 대한 Vsg 조정을 병행하여 실행한다.

Vsg 조정이 종료되는 경우, 제어 유닛(500)은 전위 센서 검사[단계(S2)], Vsg 조정[단계(S3, S4)]에서 오류가 있는지를 판단한다. 오류가 있는 경우[단계(S4)에서 "NO"]에는, 상기 오류에 대응하는 오류 코드를 설정[단계(S18)]한 후에, 제어 유닛(500)은 그 작동을 종료한다. 다른 한편, 오류가 없는 경우[단계(S4)에서 "YES"]에는, 제어 유닛(500)은 매개변수 수정 시스템이 자동으로 설정되는지를 판단한다[단계(S5)]. 제어 유닛(500)은 매개변수 수정 시스템에 관계없이, 단계(S3, S4)에서 처리 공정을 실행한다.

매개변수 수정 시스템이 자동으로 설정되지 않는 경우(매개변수가 고정값으로 설정된 경우)[단계(S5)에서 "NO"], 제어 유닛(500)은 일련의 제어 흐름을 종결한다. 다른 한편으로, 매개변수 수정 시스템이 자동으로 설정되는 경우[단계(S5)에서 "YES"], 제어 유닛(500)은 이하 설명되는 단계(S6 내지 S16)로 진행한다.

단계(S6)에서, 제어 유닛(500)은 중간 전사 벨트(51)의 전면 상에 도 4에 도시된 복수의 기준 토너 화상을 포함하는 7세트의 토너 패치 패턴을 형성한다. 이러한 토너 패치 패턴은 광학 센서 유닛(61)에 포함되는 7개의 센서(62R, 62C, 62F, 63Y, 63C, 63M, 63K) 중 하나에 의해 감지되도록, 중간 전사 벨트(51)의 폭 방향으로 나란히 형성된다. 이러한 7세트의 토너 패치 패턴은 농도 변화 검지용 패치 패턴과 위치 편차 검지용 패치 패턴으로 대략 나뉘게 된다.

농도 변화 검지용 패치 패턴으로서, 상이한 화상 밀도를 갖는 복수의 동일 색상 기준 토너 화상(Y, C, M, K 기준 토너 화상)을 포함하는 Y, C, M, K 농도 변화 검지용 패치 패턴(PpY, PpC, PpM, PpK)이 개별적으로 형성되고, Y, C, M, K 화 상 농도 센서(63Y, 63C, 63M, 63K)에 의해 검지된다. 도 7에 도시된 예로서 Y 농도 변화 검지용 패치 패턴(PpY)을 참조하면, 상기 패치 패턴(PpY)은 벨트 운동 방향(도면 내의 화살표 방향)으로 소정의 간극(G)을 두고 배치되는 n개의 Y 기준 토너 화상, 즉 제1 Y 기준 토너 화상(PpY1), 제2 Y 기준 토너 화상(PpY2), ..., 및 제n Y 기준 토너 화상(PpYn)을 포함한다. 이러한 기준 토너 화상은 상이한 화상 밀도를 가지지만, 중간 전사 벨트(51) 상에서 동일한 형상 및 자세를 취한다. 기준 토너 화상은 벨트 폭 방향을 따라 설정된 폭 방향과, 벨트 운동 방향을 따라 설정된 길이 방향을 갖는 직사각형 형상을 갖는다. 그 폭(W1)이 15㎜이고, 길이(L1)는 20㎜이다. 간극(G)은 10㎜이다. 상이한 색상의 패치 패턴에서 벨트 폭 방향의 간극은 5㎜이다.

농도 변화 검지용 패치 패턴(PpY, PpC, PpM, PpK) 내의 각 기준 토너 화상은 각각의 처리 유닛(10Y, 10C, 10M, 10K)의 감광성 부재(11Y, 11C, 11M, 11K) 상에 형성되는 토너 화상이며, 중간 전사 벨트(51) 상에 전사된다. 기준 토너 화상이 중간 전사 벨트(51)의 순환 이동에 의해 화상 농도 센서(63Y, 63C, 63M, 63K) 바로 아래를 통과하는 경우, 기준 토너 화상은 그 표면 상의 센서로부터 방출된 광을 반사한다. 반사광의 양은 기준 토너 화상의 화상 밀도에 상호 연관된 값을 취한다. 제어 유닛(500)은 각 색상에 대한, 각각의 기준 토너 화상용 센서 출력 전압값을 Vpi(i=1 내지 N)로서 RAM(502)에 저장한다[단계(S8)]. 센서 출력 전압값 및 ROM(503)에 미리 저장된 농도 변환 데이터 테이블을 근거로 각각의 기준 토너 화상의 화상 밀도(단위 면적당 토너 퇴적량)를 특정한 후에, 제어 유닛(500)은 RAM(502) 내에 특정 결과를 저장한다[단계(S9)]. 각각의 색상에 대한 농도 변화 검지용 패치 패턴이 각 색상의 감광성 부재 상에 현상되기 전에, 각각의 기준 토너 화상의 전구체로서 각 기준 잠상의 전위가 전위 센서에 의해 검지된다. 제어 유닛(500)은 검지 결과를 연속적으로 RAM(502)에 저장한다[단계(S7)].

각 색상의 기준 토너 화상을 위한 토너 퇴적량이 특정되는 경우, 제어 유닛(500)은 각 색상의 현상 장치를 위한 적절한 현상 전위를 계산한다[단계(S10)]. 구체적으로, 예를 들어 단계(S7)에서 얻어지는 각 기준 잠상의 전위와 단계(S9)에서 얻어지는 토너 퇴적량 사이의 관계가 도 8에 도시된 X-Y 평면 상에 도시된다. 도면에서, X축은 전위[현상용 바이어스(VB)와 잠상 전위 사이의 차이]를 나타내며, Y축은 단위 면적당 토너 퇴적량(mg/cm²)을 나타낸다. 전술한 바와 같이, 반사 광 센서는 광학 센서 유닛(61)의 개별 센서로서 사용된다. 센서로부터의 출력 전압값은 기준 토너 화상 상의 토너 퇴적량이 상당히 많은 경우 포화된다. 따라서, 토너 퇴적량이 상대적으로 많은 토너 퇴적량을 갖는 기준 토너 화상에 대한 센서 출력 전압값을 사용하여 계산된 경우, 오류가 발생한다. 따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 기준 잠상의 전위와 토너 퇴적량 사이의 관계가 선형인 부분에서의 데이터 조합만이 기준 잠상의 전위와 기준 토너 화상에 대한 토너 퇴적량을 포함하는 복수의 데이터 조합 사이에서 선택된다. 현상 특성 중 선형 접근은 이러한 부분 내의 데이터에 최소제곱법을 적용함으로써 달성된다. 각각의 색상에 대한 현상 전위는 각 색상에 대해 얻어지는 근사 선형 방정식(E)에 근거하여 계산된다. 비록, 통상 의 반사형의 반사 광 센서가 이러한 복사기에 사용되지만, 확산 반사형의 반사 광 센서가 사용될 수 있다.

이하의 방정식은 최소제곱법에 의해 계산된다.

Xave=ΣXn/k (1)

Yave=ΣYn/k (2)

Sx=Σ(Xn-Xave)×(Xn-Xave) (3)

Sy=Σ(Yn-Yave)×(Yn-Yave) (4)

Sxy=Σ(Xn-Xave)×(Yn-Yave) (5)

각 색상의 전위 센서로부터의 출력값(각 색상의 기준 잠상의 전위)와 각각의 기준 토너 화상에 대한 토너 퇴적량(화상 밀도)로부터 얻어지는 근사 선형 방정식(E)이 Y=A1+X+B1인 경우, 계수(A1, B1)는 다음과 같이 나타난다.

A1=Sxy/Sx (6)

B1=Yave-A1×Xave (7)

근사 선형 방정식(E)의 상관 계수(R)는 다음과 같이 얻어진다.

R×R=(Sxy×Sxy)/(Sx×Sy) (8)

단계(S9)에서 계산되는 각 색상에 대한 토너 퇴적량과, 기준 잠상의 전위로부터 얻어진 가시화 후의, 전위 데이터(Xn)과 토너 퇴적량 데이터(Yn) 사이에, 보다 작은 수치값을 갖는 이하의 6세트의 데이터가 선택된다.

(X1 내지 X5, Y1 내지 Y5)

(X2 내지 X6, Y2 내지 Y6)

(X3 내지 X7, Y3 내지 Y7)

(X4 내지 X8, Y4 내지 Y8)

(X5 내지 X9, Y5 내지 Y9)

(X6 내지 X10, Y6 내지 Y10)

선형 근사 계산이 방정식 (1) 내지 (8)에 따라 실행되며, 상관 계수(R)가 이하의 6세트의 근사 선형 방정식을 도출하도록 계산되며, 상관 계수 (9) 내지 (14)는,

Y11=A11×X+B11; R11 (9)

Y12=A12×X+B12; R12 (10)

Y13=A13×X+B13; R13 (11)

Y14=A14×X+B14; R14 (12)

Y15=A15×X+B15; R15 (13)

Y16=A16×X+B16; R16 (14)

상관 계수(R11 내지 R16) 중 최대값에 대응하는 하나의 근사 선형 방정식은 도출된 6개의 근사 선형 방정식 중 근사 선형 방정식(E)으로서 선택된다.

근사 선형 방정식(E)에서, Y의 값이 도 9에 도시된 바와 같이 요구되는 최대 토너 퇴적량(Max), 즉 현상 전위의 값(Vmax)인 때의 X의 값이 계산된다. 각 색상의 현상 장치 각각에 있어서의 현상용 바이어스 전위(VB) 및 상기 현상용 바이어스 전위(VB)에 대응하는 근사 잠상 전위(노출 유닛의 전위; VL)는 이하의 방정식 (15) 내지 (16)에 의해 전술된 방정식으로부터 얻어진다.

Vmax=(Mmax-B1)/A1 (15)

VB-VL=Vmax=(Mmax-B1)/A1 (16)

VB 및 VL 사이의 관계는 근사 선형 방정식(E)의 계수를 사용하여 표시될 수 있다. 따라서, 방정식(16)은 다음과 같이 표시된다.

Mmax=A1×Vmax+B1 (17)

감광성 부재의 노출 전의 전위인 백그라운드 전위(VD)와 현상용 바이어스 전위(VB) 사이의 관계는 도 9에 도시된 선형 방정식, 즉

Y=A2×X+B2 (18)

와 X축과의 교점에서의 X 좌표(VK)(현상 장치의 현상 개시 전압) 및 실험적으로 얻어지는 백그라운드 스미어 마진 전압(Vα)로부터 얻어진다.

VD-VB=VK+Vα (19)

따라서, Vmax, VD, VB 및 VL 사이의 관계는 방정식 (16) 및 (19)에 따른다. 본 예에서, 기준값으로서 Vmax과 함께, 상기 기준값과 각각의 전압(VD, VB 및 VL) 사이의 관계가 실험 등에 의해 미리 얻어지며, 도 10에 도시된 바와 같이 전위 제어 테이블로서 ROM(503)에 저장된다.

제어 유닛(500)은 전위 제어 테이블로부터 각각의 색상에 대해 계산된 Vmax에 가장 가까운 Vmax를 선택하며, 목표 전위로서 선택된 Vmax에 대응하는 각각의 제어 전압(전위)(VD, VB 및 VL)를 설정한다[단계(S11)].

따라서, 제어 유닛(500)은 광학 기록 유닛(60)의 반도체 레이저의 레이저 방출 전력을 제어하여, 기록 제어 회로(510)를 통해 최대 광량이 되도록 하며, 감광 성 부재 상의 잔류 전위를 검지하도록 전위 센서의 출력값을 포착한다[단계(S12)]. 잔류 전위가 0(V)가 아닐 경우, 제어 유닛(500)은 잔류 전위량에 의해 단계(S11)에서 결정되는 목표 전위(VB, VD, VL)를 수정하여, 목표 전위를 설정한다.

제어 유닛(500)은 단계(S5 내지 S13)에서 오류가 없는지를 판단한다[단계(S14)]. 하나의 색상에라도 오류가 있는 경우[단계(S14)에서 "NO"], 제어 유닛(500)은 오류 코드를 설정하게 되는데, 이는 화상 농도 변동이 크고, 이 후의 처리 공정이 단지 다른 색상이 제어될지라도 무용하기 때문이며[단계(S18)], 일련의 제어 흐름이 종결된다. 제어 유닛(500)은 화상 발생 조건을 업데이트하지 않으며, 다음 매개변수 수정 처리공정이 성공할 때까지 최종 조건과 동일한 화상 발생 조건 하에서 화상을 생성한다.

단계(S14)에서 오류가 없는 것("YES")으로 판단된 경우, 제어 유닛(500)은 각 색상의 감광성 부재의 백그라운드 전위(VD)가 목표 전위에 도달하도록 전력 공급 회로(도시되지 않음)를 조정한다. 제어 유닛(500)은 감광성 부재의 표면 전위(VL)가 목표 전위에 도달하도록 레이저 제어 유닛(도시되지 않음)을 통해 반도체 레이저 내의 레이저 광 전력을 조정한다. 제어 유닛(500)은 현상용 바이어스 전위(VB)가 각 색상의 현상 장치 내의 목표 전위에 도달하도록 전력 공급원 회로를 조정한다[단계(S15)].

제어 유닛(500)은 단계(S15)에서 오류가 있는지를 판단한다[단계(S16)]. 오류가 없는 경우[단계(S16)에서 "YES"]에, 이하 설명되는 위치 편차 수정 처리 공정을 실행한 후에, 제어 유닛(500)은 일련의 제어 처리공정을 종결한다. 다른 한편 으로, 오류가 있는 경우[단계(S16)에서, "NO"]에, 제어 유닛(500)은 오류 코드를 설정한 후에 일련의 제어 흐름을 종결한다.

도 4에 도시된 바와 같은 위치 편차 검지에 대한 패치 패턴으로서, 3세트의 패치 패턴, 즉 중간 전사 벨트(51)의 폭 방향으로 일단부 근처에 형성되는 후방측 위치 편차 검지용 패치 패턴(PcR), 폭 방향으로 중앙에 형성되는 중앙 위치 편차 검지용 패치 패턴(PcC) 및 폭 방향으로 타단부 근처에 형성되는 전방측 위치 편차 검지용 패치 패턴이 형성된다. 모든 패치 패턴은 벨트 운동 방향으로 배열되는 복수의 기준 토너 화상을 포함한다. 3세트의 패치 패턴은 각각 4개의 색상(Y, C, M, K)의 기준 토너 화상을 갖는다. 만약 감광성 부재 및 노출 광학 시스템에서 후방측, 중앙측 및 전방측 각각으로 어떠한 위치 편차도 발생하지 않는다면, 각 색상의 기준 토너 화상은 동등한 간격으로, 그리고 동일한 자세로 형성된다. 그러나, 위치 편차가 발생하는 경우, 형성 간격은 변경되며, 자세는 기울어진다. 따라서, 위치 편차 수정 처리 공정[단계(S17)]에서, 제어 유닛(500)은 각 기준 토너 화상의 검지 시간 간격에 근거하여 형성 간격과 자세의 불규칙성을 검지한다. 제어 유닛(500)은 검지 결과에 근거하여, 도시되지 않은 경사 수정 메카니즘을 사용하여 노출 광학 시스템의 거울의 기울기를 조정하여, 노출 개시 시점을 정정한다. 결과적으로, 각 색상의 토너 화상의 위치 편차는 감소된다.

도 11은 Y용 현상 장치(20Y)의 분해 사시도이다. 도 12는 위에서부터 본, 현상 장치(20Y)의 분해 평면도이다. 전술한 바와 같이, 현상 장치(20Y)는 현상 슬리브(24Y)를 포함하는 현상 유닛(23Y)과 Y 현상제를 교반 및 운반시키는 현상제 운 반 장치(22Y)를 포함한다. 현상제 운반 장치(22Y)는 교반 및 운반 부재로서 제1 나사 부재(26Y)를 수용하는 제1 운반 챔버와, 교반 및 운반 부재로서 제2 나사 부재(32Y)를 수용하는 제2 운반 챔버를 포함한다. 제1 나사 부재(26Y)는 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되는 축방향 양단부를 구비하는 회전 샤프트 부재(27Y) 및 회전 샤프트 부재(27Y)의 외주면 상에 나선형으로 돌출되게 제공되는 나선형 블레이드(28Y)를 포함한다. 제2 나사 부재(32Y)는 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되는 축방향 양단부를 구비하는 회전 샤프트 부재(33Y)와, 회전 샤프트 부재(33Y)의 외주면 상에 나선형으로 돌출되게 제공되는 나선형 블레이드(34Y)를 포함한다.

현상제 운반 유닛인 제1 운반 챔버 내의 제1 나사 부재(26Y)는 그 측면 주위가 케이싱의 벽으로 둘러싸여 진다. 제1 나사 부재(26Y)의 축선 방향으로 양 측면에 위치되는 2개의 측면 상에, 케이싱의 후방측 플레이트(21Y-1) 및 전방측 플레이트(21Y-2)가 축선 방향으로 양 측면에서 제1 나사 부재(26Y)를 둘러싼다. 제1 나사 부재(26Y)의 축선 방향에 직교하는 방향으로 양 측면에 위치되는 2개의 측면 중 하나에, 측벽으로서 케이싱의 좌측면 플레이트(21Y-3)가 소정의 간극을 두고 제1 나사 부재(26Y)에 대향하여 제1 나사 부재(26Y)의 회전축 방향으로 연장된다. 2개의 측면 중 다른 하나에, 제1 운반 챔버 및 제2 운반 챔버를 분할하는 측벽으로서 격벽(21Y-5)이 소정의 간극을 두고 제1 나사 부재(26Y)에 대향하여 제1 나사 부재(26Y)의 회전축 방향으로 연장된다.

현상제 운반 유닛으로서 제2 운반 챔버 내의 제2 나사 부재(32Y)도 그 측면 주위의 케이싱의 벽에 의해 둘러싸여진다. 제2 나사 부재(32Y)의 축선 방향으로 양 측면 상에 위치되는 2개의 측면에, 케이싱의 후방측 플레이트(21Y-1) 및 전방측 플레이트(21Y-2)가 축선 방향으로 양 측면으로부터 제2 나사 부재(32Y)를 둘러싼다. 제2 나사 부재(32Y)의 축선 방향에 직교하는 방향으로 양 측면 상에 위치되는 2개의 측면 중 하나에, 측벽으로서 케이싱의 우측면 플레이트(21Y-4)가 소정의 간극을 두고 제2 나사 부재(32Y)에 대향하여 제2 나사 부재(32Y)의 회전축 방향으로 연장된다. 2개의 측면 중 다른 하나에, 제1 운반 챔버 및 제2 운반 챔버를 분할하는 격벽(21Y-5)이 소정의 간극을 두고 제2 나사 부재(32Y)에 대향하여 제2 나사 부재(32Y)의 회전축 방향으로 연장된다.

측면이 벽에 의해 둘러싸인 제2 나사 부재(32Y)는 회전 구동에 의해 Y 현상제를 회전 방향으로 교반시키면서, 도 12의 좌측에서 우측을 향해 회전축 방향으로 나선형 블레이드(34Y)에 저장된 도시되지 않은 Y 현상제를 운반한다. 제2 나사 부재(32Y) 및 현상제 슬리브(24Y)는 서로 평행하게 배치되며, Y 현상제의 운반 방향은 현상 슬리브(24Y)의 회전축 방향에 따른 방향이다. 제2 나사 부재(32Y)는 그 축선 방향으로 현상 슬리브(24Y)의 표면에 Y 현상제를 공급한다.

제2 나사 부재(32Y)의 도면 내의 우측 단부 근처로 운반되는 Y 현상제는 격벽(21Y-5) 내에 제공되는 개구를 통해 제1 운반 챔버로 진입하며, 제1 나사 부재(26Y)의 나선형 블레이드(28Y) 내에 저장된다. 제1 나사 부재(26Y)의 회전 구동에 의해, Y 현상제는 회전 방향으로 교반되면서, 제1 나사 부재(26Y)의 회전축 방향을 따라 도면의 우측으로부터 좌측으로 운반된다.

제1 운반 챔버에서, 제1 나사 부재(26Y)가 케이싱의 격벽(21Y-5) 및 좌측 플 레이트(21Y-3)에 의해 둘러싸인 영역의 일부에서, Y 토너 농도 센서(45Y)가 케이싱의 하단벽에 고정된다. Y 토너 농도 센서(45Y)는 제1 나사 부재(26Y)의 하부로부터, 제1 나사 부재(26Y)에 의해 회전축 방향을 따라 운반되는 Y 현상제의 투과성을 검지하여, 그 검지 결과에 대응하는 값의 전압을 제어 유닛(500)에 출력한다. Y 현상제의 투과성이 Y 현상제의 Y 토너 농도와 상호관련성을 갖기 때문에, 제어 유닛(500)은 Y 토너 농도 센서(45Y)로부터의 출력 전압값에 근거하여 Y 토너 농도를 파악한다.

프린터 유닛(1)은 Y, C, M, K 현상 장치 내로 Y, C, M, K 토너를 개별적으로 공급하기 위한 도시되지 않은 Y, C, M, K 토너 공급 유닛을 포함한다. 제어 유닛(500)은 Y, C, M, K 토너 농도 센서(45Y, 45C, 45M, 45K)로부터의 출력 전압값의 목표값을 나타내는 Y, C, M, K에 대한 Vtref를 RAM(502)에 저장한다. Y, C, M, K 토너 농도 센서로부터의 출력 전압값과 Y, C, M, K에 대한 Vtref 사이의 차이가 소정의 값을 초과하는 경우, Y, C, M, K 토너 공급 유닛은 이 차이에 대응하는 시간 동안 구동된다. 결과적으로, Y, C, M, K 토너는 Y, C, M, K 현상 장치 내의 제1 운반 챔버의 최상류측에 제공되는 토너 공급 포트(예를 들어, 도 12의 A)로부터 제1 운반 챔버로 공급된다. Y, C, M, K 현상제의 Y, C, M, K 토너 밀도는 고정된 범위에서 유지된다.

현상제의 투과성은 현상제의 총 체적과의 만족할 만한 상호관계를 나타낸다. 현상제의 총 체적은 현상제의 토너 농도가 고정되어 있다 하더라도, 현상제의 사용되지 않은 상태로 인해 변동된다. 예를 들어, 제1 운반 챔버 및 제2 운반 챔버 내 에서 나사 부재에 의해 교반되지 않은 상태로 오랫동안 사용되지 않은 현상제는, 현상제의 자중에 의해 토너 입자와 담체 중에서 공기를 방출한다. 토너 입자의 전하량은 감소된다. 따라서, 토너의 총 체적은 사용되지 않는 시간이 흐름에 따라 점진적으로 증가된다. 총 체적의 증가에 따라, 투과성은 점진적으로 증가된다. 토너가 장기간 사용되지 않는 경우, 총 체적의 증가 및 투과성은 포화된다. 이러한 포화 상태에서, 자성 담체 사이의 거리는 화상 생성 동안(교반 동안)의 현상제 내의 거리에 비해 작다. 따라서, 본래의 값으로부터 토너 농도의 하락은 검지되지 않는다.

다른 한편으로, 현상제가 장기간 사용되지 않아 그 총 체적 및 투과성에 있어서의 증가가 포화된 현상제가 제1 운반 챔버 및 제2 운반 챔버 내의 나사 부재에 의해 교반되는 경우, 공기는 토너 입자 사이 및 자성 담체 사이에 포착되고, 토너 입자의 마찰전기 대전량이 증가한다. 따라서, 제1 운반 챔버 및 제2 운반 챔버 내의 현상제를 장기간 사용되지 않은 상태로 둔 후에, 도 13에 도시된 바와 같이, 현상을 실행함이 없이 나사 부재를 회전시키기 위해 소위 공전 교반이 개시되는 경우, 총 체적은 공전 교반의 개시로부터 약 3분이 경과할 때까지 급격하게 떨어진다. 이는 공기가 현상제 내에 포착되어 있고, 토너 입자의 마찰전기 대전량이 증가하기 때문이다. 따라서, 비록 총 체적에서의 하락 속도가 감소되더라도, 총 체적은 공전 교반 시간이 진행됨에 따라 점진적으로 감소된다. 이는 토너 입자의 마찰전기 대전량이 토너 입자에 추가된 외부 추가제의 마모에 따라 점점 증가하기 때문이다. 구체적으로, 도 14에 도시된 바와 같이, 토너 분말의 유동성을 개선하기 위한 외부 추가제(H)가 토너 입자(T)에 추가된다. 외부 추가제(H)가 현상제의 공전 교반에 따라 점진적으로 연마되는 경우, 토너 입자(T) 사이의 마찰력은 점진적으로 증가한다. 토너 입자의 마찰전기 대전량에서의 증가는 공전 교반의 개시 직후로부터 약 3분이 경과할 때까지 거의 포화된다. 따라서, 토너 입자(T) 사이의 마찰력은 외부 추가제(H)의 마모에 의해 점진적으로 증가되며, 토너 입자의 마찰전기 대전량은 마찰력에서의 증가에 의해 점진적으로 증가한다. 결과적으로, 공전 교반의 개시로부터 3분이 경과한 후에, 현상제의 총 체적은 시간이 지남에 따라 점진적으로 감소한다. 기본 상태(default state)에서의 토너 입자(T)가 도 14에 도시된다. 공전 교반의 개시로부터 30분이 경과한 때, 토너 입자(T)는 도 15에 도시된 상태로 된다. 유동성 및 총 체적은 JIS Z2504:2000의 금속 분말 겉보기 농도 실험(metal powder apparent concentration test)에 의해 측정될 수 있다.

전술한 바와 같이, 현상제의 총 체적은 공전 교반 시간이 지남에 따라 장시간에 걸쳐 점진적으로 감소된다. 도 16에 도시된 바와 같이, 현상제의 투과성[토너 농도 센서 출력(Vt)]은 점진적으로 감소하고, 토너 농도의 검지 결과는 점진적으로 악화된다. 따라서, 비록 현상제의 토너 농도가 고정되더라도, 도 17에 도시된 큰 차이가 공전 교반의 개시 직후의 시간에서부터 개시 후 30분 사이에 이르는 시간 사이의 토너 농도 센서 출력(Vt)에서 발생한다. 이는 토너 농도의 검지 상의 오류를 초래한다.

일본 특허 출원 공개 번호 제6-308833호에 개시된 현상 장치에 있어서, 이러한 검지상의 오류 발생을 방지하기 위한 목적으로, 현상제 운반 유닛의 전체 영역 에서 토너 농도 센서에 의해 토너 농도가 검지되는 영역 내의 현상제의 압력이 다른 영역 내의 현상제의 압력보다 높게 설정된다. 그러나, 이러한 압력은 현상제의 운반 방향(나사 부재의 회전축 방향)에서의 압력을 나타낸다. 본 발명자들의 실험에 따르면, 이러한 압력과 검지 상의 오류의 발생 정도 사이에 만족할 만한 상호관계는 성립되지 않는다.

도 18은 K용 현상 장치의 현상제 운반 장치(22K)의 확대도이다. 도면에서, K용 제1 나사 부재(26K)를 포함하는 제1 운반 챔버에서, 그 바닥벽(21K-6)은 제1 나사 부재(26Y)의 중력 방향에서 소정의 간극을 두고 하단측에 대향된다. 좌측 플레이트(21K-3)는 제1 나사 부재(26Y)의 회전축 방향에 직교하는 양 측방측 중 하나에 소정의 간극을 두고 대향된다. 격벽(21K-5)은 양 측방측 중 다른 하나에 소정의 간극을 두고 대향된다. K 현상제(900K)는 제1 나사 부재(26K)의 나선형 블레이드(28K) 내에 뿐 아니라, 나선형 블레이드(28K)의 외측 에지와 좌측 플레이트(21K-3) 사이의 유극, 나선형 블레이드(28K)의 외측 에지와 바닥벽(21K-6) 사이의 유극, 및 나선형 블레이드(28K)의 외측 에지와 격벽(21K-5) 사이의 유극에도 저장된다. 현상 장치의 케이싱에 고정된 K 토너 농도 센서(45K)는 K 토너 농도 센서(45K)가 상대적으로 작은 검지 가능 거리 범위를 갖고 있기 때문에, 상대적으로 긴 거리의 나선형 블레이드(28K)내 K 현상제의 K 토너 농도를 검지할 수 없다. K 토너 농도 센서(45K)는 나선형 블레이드(28K)와 바닥벽(21K-6) 사이의 유극 내에 저장된 K 현상제(900K)의 K 토너 농도만을 검지할 수 있다. 따라서, 유극 내의 K 현상제(900K)는 충분히 가압되어야 한다. 그러나, 제1 나사 부재(26K)의 회전에 따라 발생되는 가압력은 주로 운반 방향(회전축 방향)에서 나선형 블레이드(28K)에 저장된 K 현상제(900K)에 작용한다. 나선형 블레이드(28K) 내의 K 현상제(900K)가 운반 방향으로 충분히 가압되더라도, 상기 유극 내의 K 현상제(900K)는 충분히 가압되지 않을 수도 있다. 결과적으로, 현상제에 인가된 종전 방향으로의 압력과 토너 농도의 검지 오류 발생의 정도 사이의 만족할 만한 상관 관계는 성립되지 않는다.

본 발명자들은 또한 도면 내에 도시된 현상 장치가 이하 설명되는 결함을 갖는다는 것을 발견했다. K 현상제(900K)가 제1 나사 부재(26K)의 회전에 따라 충분한 압력으로 K 토너 농도 센서(45K)의 표면에 대해 가압되지 않는 경우, K 토너 농도 센서(45K)에 인접한 K 현상제(900K)의 교체는 활발히 이루어지지 않는다. 제1 나사 부재(26K)가 장시간 회전한다는 사실에 상관없이, 동일한 K 현상제(900K)는 장시간 동안 K 토너 농도 센서(45K)에 인접하여 머무르며, K 현상제(900K)의 K 토너 농도는 지속적으로 검출된다. 결과적으로, K 현상제(900K)의 K 토너 농도에서의 실질적인 변경은 신속하게 검지되지 않는다.

따라서, 나사 회전 방향으로 가압력을 증가시키고, 현상제 상에 나사축 방향(운반 방향)으로 가압력을 증가시키는 대신, 현상제를 토너 농도 센서의 투과성 검지 표면에 대해 강하게 가압하는 것이 요구된다. 도 18에서, K 토너 농도 센서(45K)의 투과성 검지 표면은 제1 운반 챔버 내의 K 현상제(900K)와의 접촉을 이룬다. 그러나, 도 19에 도시된 바와 같이, 제1 운반 챔버의 벽[도면에 도시된 예에서, 바닥벽(21K-6)]이 제1 운반 챔버 내의 K 현상제(900K)와 K 토너 농도 센서(45K) 사이에 개재될 수 있다. 따라서, 제1 나사 부재(26K)의 회전력에 의해, K 현상제(900K)와 K 토너 농도 센서(45K) 사이에 개재되는 벽에 대해 K 현상제(900K)를 강하게 가압할 필요가 있다.

본 실시예에 따른 복사기의 특징적 구조가 설명된다.

도 20은 K용 현상제 운반 장치(22K)의 단면도이다. 도면에서, 제1 나사 부재(26K)를 포함하는 제1 운반 챔버는 가압벽(39K)을 갖는다. 가압벽(39K)은 현상제 운반 유닛인 제1 운반 챔버의 전체 영역 중 적어도 일부에 마련된다. 구체적으로, 가압벽(39K)은, 제1 나사 부재(26K)의 중력 방향에서 하단측 상의 제1 운반 챔버의 바닥벽(21K-6)에 대향되고, 제1 나사 부재(26K)의 회전축 방향에 직교하는 양 측방측 상의 제1 운반 챔버의 측벽[좌측 플레이트(21K-3) 및 격벽(21K-5)]에 대향되는 영역에 마련된다. 상기 영역(예를 들어, 도 12에서 일점쇄선(X)에 의해 표시된 영역)에서, 운반되고 있는 K 현상제의 K 토너 농도는 K 토너 농도 센서(45K)에 의해 검지된다.

도 20에 도시된 바와 같이, 가압벽(39K)은 제1 운반 챔버의 격벽(21K-5)과 좌측 플레이트(21K-3) 사이에 걸쳐 놓여 있으며, 제1 운반 챔버를 위에서부터 덮는다. 나선형 블레이드(28K)의 곡률을 따르는 만곡면은 제1 나사 부재(26K)에 대향되는 가압벽(39K)의 표면에 형성된다. 이러한 가압벽(39K)은 제1 나사 부재(26K)의 회전에 따라 중력 방향에서 하단측으로부터 상향으로 이동하는 K 현상제(900K)와 수직 방향 상단에서부터 접촉하여, 수직 하방으로 K 현상제(900K)를 가압한다. 가압벽(39K)은 K 현상제(900K)를 가압하면서, 제1 나사 부재(26K)의 회전 반경 방향으로 제1 나사 부재(26K)의 나선형 공간에 존재하는 K 현상제(900K)를 밀어낸다. 따라서, 제1 나사 부재(26K)의 나선형 공간에 저장되는 K 현상제(900K)의 일부는 나선형 블레이드(28K)의 외측 에지와 제1 운반 챔버의 바닥벽(21K-6) 사이의 유극으로 밀려나와, K 토너 농도 센서(45K)의 검지 표면에 인접하여 존재하는 K 현상제(900K)를 상기 센서쪽으로 강하게 가압한다. 따라서, 토너의 체적에서의 변동에 의한 토너 농도의 검지 오류는 K 토너 농도 센서(45K)의 검지 표면에 대해 K 현상제(900K)를 강하게 가압함으로써 과거에 비해 좀더 감소될 수 있다.

복사기는 제1 운반 챔버 내에 가압벽(39K)에 덧붙여 제1 나사 부재(26K) 내의 역 운반 블레이드(29K)를 포함하여, 토너의 체적에서의 변동에 의한 토너 농도의 검지 오류를 추가로 감소시킨다. 구체적으로, 도 21은 복사기의 K용 제1 나사 부재(26K)의 일부에 대한 확대 측면도이다. 도면에서, 회전 샤프트 부재(27K)는 도면의 화살표(B) 방향으로 회전하도록 구동된다. 나선형 블레이드(28K)는 회전 샤프트 부재(27K)의 외주면 상에 돌출식으로 제공되어 회전 샤프트 부재(27K)의 회전축 방향[선(L1)의 연장 방향]에 대해 각도(θ1)의 경사를 갖는다. 회전 샤프트 부재(27K)의 외주면 상에서 나선형 블레이드(28K)의 방향으로 연장되는 선(L1) 및 선(L3)에 의해 형성되는 4개의 각도가 있다. 상기 4개의 각도 중, 각 2개의 각도는 맞꼭지각이기 때문에 동일한 각도를 이룬다. 따라서, 선(L1 및 L3)의 교차에 의해 형성되는 2개의 각도가 존재한다. 각도(θ1)는 이러한 각도 중 작은 하나를 나타낸다[이하 개시되는 θ2는 동일함].

제1 나사 부재(26K)의 나선형 블레이드(28K)에서, 역 운반 블레이드(29K)는 회전축 방향[선(L1)의 연장 방향]을 향하는 2개의 대향면 사이에서 회전 샤프트 부 재(27K)의 외주면 상에 돌출하여 제공된다. 회전 샤프트 부재(27K)의 외주면 상의 역 운반 블레이드(29K)의 연장 방향[선(L4)의 연장 방향]은 선(L1)의 연장 방향에 대해 나선형 블레이드(28K)의 경사에 대향하는 경사를 갖는다. 경사 각도는 θ2이다.

나선형 블레이드(28K)는 회전 샤프트 부재(27K) 주위에서 회전에 따라 회전축 방향을 따라 도면의 화살표(D) 방향으로 도시되지 않은 K 현상제를 운반한다. 다른 한편으로, 역 운반 블레이드(29K)는 회전 샤프트 부재(27K) 주위에서 회전에 따라 나선형 블레이드(28K)의 운반 방향에 대향하는 화살표(C) 방향으로 K 현상제를 운반한다. 역 운반 블레이드(29K)는 제1 나사 부재(26K) 내의 회전축 방향으로 전체 영역에서, 각각 제1 운반 챔버의 측벽(도 19의 21K-3, 21K-5)에 대향되는 회전축 방향에 직교하는 양 측방 측면과 현상제 운반 유닛인 제1 운반 챔버의 바닥벽(도 19의 21K-6)에 대향되는 중력 방향에서 하단측 영역에 회전 샤프트 부재(27K)의 일 부분에 돌출되어 제공된다. 비록, 역 운반 블레이드(29K)가 예시의 편의를 위해 도 18 및 도 19에 도시되지 않지만, K 토너 농도 센서(45K)는 역 운반 블레이드(29K)에 인접한 나선형 블레이드 부분[도 21에서 선(L3)을 따라 연장되는 부분)과 역 운반 블레이드(29K) 사이에서 운반되는 K 현상제의 K 토너 농도를 검지하도록 배치된다.

역 운반 블레이드로 운반되는 K 현상제와 상기 역 운반 블레이드(29K)에 인접한 나선형 블레이드 부분(역 운반 블레이드 인접 부분)으로 운반되는 K 현상제는, 역 운반 블레이드(29K)와 역 운반 블레이드 인접 부분 사이에서 서로 마주치게 된다. 결과적으로, K 현상제는 법선 방향으로 밀려나간다. 제1 나사 부재(26K)의 외측 에지와 제1 운반 챔버의 바닥벽(21K-6) 사이의 유극 내의 토너 농도 센서(45K)의 검지 표면에 인접하여 존재하는 K 현상제는 검지 표면에 강하게 가압된다. 역 운반 블레이드(29K)에 의한 가압력의 증가 및 가압벽(39)에 의한 가압력의 증가에 따라, 토너의 체적의 변동에 의한 토너 농도의 검지 오류는 더 감소된다. 또한, 검지 표면에 인접한 현상제는 역 운반 블레이드(29K)의 회전에 따라 검지 표면에 대해 강하게 가압되면서, 상기 검지 표면으로부터 현상제를 회수함으로써 능동적으로 대체된다. 결과적으로, 현상제가 검지 표면 근처에 머무르는 것을 방지하고, 검지 표면에 항상 새로운 현상제를 공급함으로써, 토너의 체적에서의 변동에 의한 토너 농도의 검지 오류를 추가로 감소시킬 수 있다.

역 운반 블레이드(29K)를 가로질러 서로 대향되는 나선형 블레이드(28K) 내의 대향하는 2개의 표면은 역 운반 블레이드(29K)에 연결되지 않는다. 대향면과 역 운반 블레이드(29K) 사이에 간극이 형성된다. 따라서, 역 운반 블레이드(29K)와 나선형 블레이드(28K)의 인접 섹션의 역 운반 블레이드 사이의 대향 이동으로 인해 서로 충돌하는 K 현상제 중 일부는 도 22에 도시된 바와 같이 간극을 통해 흐르면서 나선형 공간을 따라 이동된다.

도 23은 토너 농도 센서 출력[Vt(V)]의 토너 농도 변환값(중량%)과, 토너 농도 8(중량%)을 갖는 K 토너 농도의 K 현상제가 공전 교반되는 경우의 공전 교반 시간(분) 사이의 상호 관계에 대한 그래프이다. 토너 농도의 검지 오류의 양이 역 운반 블레이드를 포함하는 제1 나사 부재가 사용되는 경우 감소된다는 사실을 상기 그래프로부터 알 수 있다. 또한, 역 운반 블레이드가 제공되는 경우, 가압벽이 제공되지 않을 때보다 가압벽이 제공될 때 보다 낮은 토너 농도가 검지될 수 있다는 사실을 알 수 있다. 또한, 역 운반 블레이드(29K)가 가압벽(39K)에 추가로 제공되는 경우, 공전 교반의 개시 즉시로부터 120분이 경과할 때까지 실질적으로 동일한 값의 토너 밀도가 계속하여 검지된다는 사실을 알 수 있다. 이는 현상제의 총 체적에서의 변화에 의한 토너 농도의 검지 오류가 실질적으로 제거되기 때문이다. 참고로, 토너 농도 센서 출력[Vt(V)]과 토너 농도(중량%) 사이의 관계가 도 24에 도시된다.

도 23 및 도 24에 도시된 데이터를 얻는 실험에서, 이하에 설명된 나사 부재는 제1 나사 부재로 사용된다. 나선형 블레이드의 나사 회전축 방향에서의 배치 피치는 25㎜이며, 역 운반 블레이드의 축방향으로부터의 경사각(θ2)은 45°이고, 역 운반 블레이드의 회전 샤프트 부재 표면으로부터의 돌출 높이는 나선형 블레이드의 높이와 동일한다. 제1 나사 부재의 역 운반 블레이드는 나선형 블레이드의 블레이드에 연결되며, 상기 블레이드의 현상제 운반 방향에서 하류측 단부는 도 26에 도시된 바와 같이, 나선형 블레이드의 블레이드 사이에서, 현상제 운반 방향에서 하류측 상의 역 운반 블레이드에 인접한다. 다른 한편으로, 역 운반 블레이드의 현상제 운반 방향에서 상류측 단부와 현상제 운반 방향에서 상류측 상의 역 운반 블레이드에 인접한 나선형 블레이드의 블레이드 사이에 도면에 도시된 바와 같은 간극이 마련된다. 제1 나사 부재 내의 현상제는 상기 간극을 관통하여 유동하면서 운반된다. 토너 농도 센서로서, 검지 표면의 직경이 5㎜인 토너 농도 센서가 사용된다. 토너 농도 센서는 도 21의 선(L3, L4)의 교차점에 대향되는 위치에 검지 표면의 중심이 위치되도록 배치된다. 가압벽(예를 들어, "39K")으로서, 도 20에 도시된 바와 같이, 나사축 방향에서의 길이(현상제 운반 방향에서의 길이)가 25㎜이고, 제1 운반 챔버의 천장 전체를 덮으며, 제1 운반 챔버의 현상제 운반 방향에서의 영역 중 일부만을 덮는 가압벽이 사용된다. 실험은 도 25의 데이터가 얻어질 때의, 경사각(θ2)을 제외하고, 동일한 조건하에서 실행되었다.

도 20에서, 역 운반 블레이드(29K)의 선(L2)에 대한 각도(θ2)는 45°에 근접하게 설정되기 때문에, 역 운반 블레이드(29K)에 의한 화살표(C) 방향으로의 현상제 운반 능력은 개선될 수 있다. 각도(θ2)가 45°보다 작게 설정되는 경우, 각도(θ2)가 보다 작게 설정됨에 따라 회전 방향으로의 현상제 운반 능력은 화살표(C) 방향에서의 낮은 현상제 운반 능력을 희생하여 개선된다. 각도(θ2)가 0°로 설정되는 경우, 회전 방향으로의 현상제 운반 능력은 가장 높게된다. 본 발명자들에 의해 실행된 실험에서, 토너 농도의 검지 오류의 양은 역 운반 블레이드(29K)가, 각도(θ2)가 0°로 설정될 때보다 0°보다 큰 각도(θ2)로 제공되었을 때 보다 감소될 수 있었다(현상제는 토너 농도 센서의 검지 표면 상에 보다 강하게 가압될 수 있었다). 각도(θ2)가 45°인 경우, 즉 화살표(C) 방향으로 현상제 운반 능력이 가장 높았을 때, 토너 농도의 검지 오류의 양은 가장 많이 감소될 수 있었다. 참고로, 45°, 20°, 0°의 각도(θ2)에서 센서 출력의 토너 농도 변환값의 특성은 도 25에 도시된다.

도 22에 도시된 바와 같이, 나선형 블레이드(28K)의 2개의 대향면과 역 운반 블레이드(29K) 사이에 각각 간극이 마련된다. 대향면 사이에 저장되는 도시되지 않은 K 현상제는 간극을 관통하여 유동하면서 나선형 공간을 따라 이동한다. 2개의 대향면과 역 운반 블레이드(29K) 사이에 간극을 제공하는 것이 반드시 요구되는 것은 아니다. 그러나, 도 26 및 도 27에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 대향면과 역 운반 블레이드(29K) 사이에 간극을 제공하는 것이 바람직하다. 이는 도 28에 도시된 바와 같이, 2개의 대향면이 역 운반 블레이드(29K)에 의해 연결되는 경우, 회전축 방향을 따라 규칙적인 방향[도면에서 화살표(D) 방향]으로 K 현상제의 운반이 역 운반 블레이드(29K)에 의해 현저하게 억제되어, 가압벽(39K) 아래의 부분을 K 현상제로 막기 때문이다.

참고로, 역 운반 블레이드(29K)와 2개의 대향면 사이에 간극이 제공되는 경우와, 역 운반 블레이드(29K)에 의해 2개의 대향면이 연결되는 경우의 토너 농도의 검지 특성이 도 29에 도시된다. 토너 농도 센서에 대해 현상제를 강하게 가압하여 토너 농도의 검지 오류의 양을 감소시킨다는 관점에서만 볼 때, 도면에 도시된 바와 같이, 역 운반 블레이드(29K)로 2개의 대향면을 연결하는 것이 바람직하다. 그러나, 2개의 대향면이 연결되고, 연속적인 프린트 작업이 실질적으로 실행되는 경우, 가압벽 아래의 부분은 토너의 공급 후 즉시 현상제로 막히게 된다.

도 29의 데이터를 얻은 실험에서, 이하 설명되는 나사 부재가 역 운반 블레이드를 갖는 제1 나사 부재로서 사용된다. 나선형 블레이드의 나사 회전축 방향으로의 배치 피치는 25㎜이며, 역 운반 블레이드의 축방향으로부터의 경사각(θ2)은 45°이고, 역 운반 블레이드의 회전 샤프트 부재 표면으로부터의 돌출 높이는 나선 형 블레이드의 높이와 동일하다. 제1 나사 부재의 역 운반 블레이드는 도 31에 도시된 바와 같이, 약간 비틀린 형상으로 상류측 단부 및 하류측 단부 모두에서 나선형 블레이드에 연결된다. 이와 달리, 도 26에 도시된 바와 같이, 나선형 블레이드와 현상제 운반 방향으로의 하류측 단부 사이에는 간극이 형성된다. 토너 농도 센서로서, 검지 표면의 직경이 5㎜인 토너 농도 센서가 사용된다. 토너 농도 센서는 도 21의 선(L3, L4)의 교차점에 대향되는 위치에 검지 표면의 중심이 위치되도록 배치된다. 가압벽(예를 들어, 39K)으로서, 나사축 방향에서의 길이(현상제 운반 방향에서의 길이)가 25㎜이며, 제1 운반 챔버의 전체 천장을 덮고, 제1 운반 챔버의 현상제 운반 방향의 영역 중 일부만을 덮는 가압벽이 사용된다.

역 운반 블레이드(29K)로서, 도 22에 도시된 형상의 역 운반 블레이드(29K) 외에, 도 30에 도시된 평탄한 직사각형 형상(평판 형상)의 역 운반 블레이드(29K), 도 31에 도시된 비틀린 형상의 역 운반 블레이드(29K), 도 32에 도시된 나선형 공간 내의 K 현상제의 이동 방향[도면에서 화살표(E) 방향]을 향해 중공으로 형성된 형상(만곡 형상)의 역 운반 블레이드(29K) 등이 적용될 수 있다. 이하 설명되는 블레이드 부재인 평행 핀 및 전향 핀 역시 평판 형상, 비틀린 형상 또는 만곡 형상의 핀일 수 있다.

도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 토너 농도 센서(예를 들어, 45K)는 교반 및 운반 부재[회전 샤프트 부재(27K)의 중심]인 제1 나사 부재(26K)의 회전축 중심보다 중력 방향에서 보다 아래의 현상제의 토너 농도를 검지하도록 배치된다. 제1 나사 부재(26K)가 수용되는 제1 운반 챔버에서, 현상제 운반 방향으로의 현상 제 저장량은 시간이 흐름에 따라 약간 변동된다. 따라서, 현상제의 현상제 표면(상부면 높이) 역시 소정의 범위에서 약간 변동하게 된다. 이러한 제1 운반 챔버에서, 토너 농도 센서(45K)가 회전 샤프트 부재(27K)의 중심보다 중력 방향에서 더 위의 현상제의 토너 농도를 검지하도록 배치되는 경우, 상기 센서 아래로 현상제가 위치하는 시각이 발생될 것이다. 현상제 표면이 센서의 아래에 위치되는 경우, 토너 농도가 검지될 수 없기 때문에 보다 많은 검지 오류가 발생한다. 다른 한편으로, 토너 농도 센서(45K)가 회전 샤프트 부재(27K)의 중심보다 중력 방향에서 더 아래의 현상제의 토너 농도를 검지하도록 배치되는 경우, 이러한 검지 오류의 발생은 방지될 수 있다. 이는 현상제 저장량이 제1 운반 챔버에서 변동되더라도, 현상제의 현상제 표면은 회전 샤프트 부재(27K)의 중심 아래로 떨어지지 않기 때문이다.

도 20에서, 제1 나사 부재(26K)는 상기 제1 나사 부재(26K)가 반시계 방향으로 회전되는 것처럼 보이는 측면으로부터 도시된다. 제1 나사 부재(26K) 및 그 주변 구조가 상기 측면으로부터 관측되며, 가압벽(39K)이 제1사분면(나사의 우측 상단)의 위치로부터 2사분면(나사의 좌측 상단)의 위치에 배치되어, 제1 운반 챔버의 폭 방향에서의 전체 영역을 덮는다. 토너 농도 센서(45K)는 나사 주위의 4사분면(나사의 우측 하단)의 위치에 배치된다.

도 36에 도시된 바와 같이, 토너 농도 센서(45K)는 4사분면(나사의 우측 하단) 대신 3사분면(나사의 좌측 하단)의 위치에 배치될 수 있다. 도 20을 참조하여 설명되는 바와 같이, 4사분면의 위치에서, 현상제는 역 운반 블레이드(29K)의 회전 에 따라 중력 방향에서 하측으로부터 상측으로 이동된다. 다른 한편으로, 현상제는 가압벽(39K)에 의해 중력 방향 하방으로 가압되어, 가압 동안 제1 나사 부재(26K)의 회전 반경 방향(법선 방향)으로 밀려나가게 된다. 결과적으로, 4사분면에서, 제1 운반 챔버의 바닥벽(21K-6)과 제1 나사 부재(26K)의 외측 에지 사이의 유극 내의 토너 농도 센서(45K)의 검지 표면 근처에 존재하는 현상제는 검지 표면으로 강하게 가압된다. 도 36에서, 3사분면은 현상제 운반 방향에서 상류측 상의 4사분면에 인접한다. 이러한 3사분면에서, 4사분면에 발생되는 현상제 상의 가압력이 4사분면으로부터 전달된다. 따라서, 상기 유극 내의 토너 농도 센서(45K)의 검지 표면에 인접하여 존재하는 현상제는 4사분면 내의 가압력보다 약한 가압력으로 검지 표면으로 가압된다. 이로써, 토너 농도의 검지 오류의 발생을 방지할 수 있다. 그러나, 현상제에 작용하는 가압벽(39K)에 의한 복귀력은 3사분면에서 더 크다. 현상제가 그 자중에 의해 중력 방향 하방으로 이동하려는데 반해, 역 운반 블레이드(29K)는 반대 방향으로 현상제를 상승시키려 한다. 그 결과, 검지 표면에 대한 현상제의 가압력이 더 커진다. 따라서, 토너 농도의 검지 오류의 양은 더 감소될 수 있다.

전술한 바와 같이, 도 20에 도시된 형태로 토너 농도 센서(45K)는, 제1 나사 부재(26K)의 회전에 따라 중력 방향에서 아래로부터 상향으로 이동하면서 가압벽(39)에 의해 중력 방향에서 위로부터 하방 가압력을 제공받는 현상제의 토너 농도를 검지하도록 4사분면에 배치된다. 따라서, 토너 농도의 검지 오류의 양은 현상제가 제1 나사 부재(26K)의 회전에 따라 중력 방향에서 위로부터 하방으로 이동 되는 3사분면에 토너 농도 센서(45K)가 배치되는 경우보다 더 감소될 수 있다.

복사기에서, 가압벽(39K)은 현상제 운반 유닛인 제1 운반 챔버 내의 현상제 운반 방향에서 전체 영역 중 일부에만 마련된다. 구체적으로, 가압벽(39K)은 역 운반 블레이드(29K)가 제1 운반 챔버의 전체 영역에서 제1 나사 부재(26K)에 제공되는 영역에만 마련된다. 현상제의 압력이 가압벽(39K)의 바로 아래에서 현저하게 상승하는 경우, 현상제 운반 방향으로 가압벽(39K)보다 더 상류측 상에 존재하는 현상제가 압력의 증가로 인해 가압벽(39K) 위로 흘러넘치고 압력의 추가적인 증가를 억제하도록 거동할 수 있게 된다. 이는 가압벽(39K)의 바로 아래에 있는 부분이 현상제에 의해 막히는 것을 방지할 수 있게 한다. 다른 한편으로, 현상제 운반 방향의 전체 영역이 가압벽(39K)으로 덮히는 경우, 현상제에 의한 가압벽(39K) 바로 아래 부분의 막힘 현상이 발생하기 쉽게 된다.

도 20 및 도 36에 도시된 바와 같이, 제1 나사 부재(26K) 주위의 전체 영역은 가압벽(39K) 바로 아래를 항상 현상제로 충전해야하는 것은 아니다. 도 37에 도시된 바와 같이, 현상제 저장량은 4개의 사분면 중 2사분면(나사의 좌측 상단)을 제외하고, 나사와 가압벽(39K) 사이의 유극을 충전하는데 겨우 충분할 수도 있다. 이러한 방식에서는, 현상제 저장량이 상대적으로 작지만, 1사분면(나사의 우측 상단) 내의 유극이 현상제로 충전되는 경우, 가압벽(39K)에 의한 복귀력이 1사분면 내에서 중력 방향에서 아래로부터 상향으로 이동되는 현상제에 인가된다. 이는 현상제를 4사분면(나사의 우측 하단) 및 3사분면(나사의 좌측 하단)의 토너 농도 센서(45K)의 검지 표면으로 강하게 가압하는 것을 가능하게 한다.

제1 운반 챔버의 폭 방향에서 전체 영역을 덮기 위한 가압벽(39K)을 반드시 제공해야 하는 것은 아니다. 이는 만약, 가압벽(39K)이 도 38에 도시된 바와 같이 적어도 1사분면(나사의 우측 상단)을 덮도록 배치되는 경우, 현상제는 3사분면(나사의 좌측 하단) 및 4사분면(나사의 우측 하단) 내의 토너 농도 센서(45K)의 검지 표면으로 강하게 가압될 수 있기 때문이다.

회전 샤프트 부재(27K)의 외주면으로부터 법선 방향으로 역 운반 블레이드(29K)의 돌출량(L6)은 회전 샤프트 부재(27K)의 외주면으로부터 법선 방향으로 나선형 블레이드(28K)의 돌출량(L5)보다 크게 설정된다. 제1 나사 부재(26K)의 회전에 따라 K 토너 농도 센서(45K)에 대향되는 위치로 이동된 역 운반 블레이드(29K)의 선단은 나선형 블레이드(28K)의 선단보다 상기 센서에 근접하도록 이동되어, 돌출량(L6)이 돌출량(L5)과 동일하거나 작은 경우보다 K 현상제를 센서를 향해 더욱 강하게 가압하게 된다. 이는 K 토너 농도의 검지 오류의 양을 감소시킬 수 있게 한다.

도 34는 공전 교반 동안 토너 농도 센서 출력[Vt(V)]과 공전 교반 시간(초) 사이의 관계에 대한 그래프이다. 도면에 도시된 바와 같이, 토너 농도 센서 출력과 공전 교반 시간 사이의 관계는 사인 곡선 형상의 파형을 이룬다. 이는 토너 농도 센서(45K)에 인가된 현상제의 가압력은 제1 나사 부재(26K)의 역 운반 블레이드(29K)가 역 운반 블레이드(29K)의 회전에 따라 토너 농도 센서(45K)에 대향되는 영역을 통과할 때 가장 커지기 때문이다. 압력 센서가 K용 현상제 운반 장치(22K) 내에 K 토너 농도 검지 센서(45K)를 대신하여 부착되는 경우, K 토너 농도 센서 출 력[Vt(V)]과 경과 시간 사이의 관계 역시 도면에 도시된 파형처럼 사인 곡선 형상의 파형이다. 파형의 주기는 도 34의 파형의 주기와 동일하다. 역 운반 블레이드(29K)가 제1 나사 부재(26K)의 회전에 따라 K 토너 농도 센서(45K)에 대향되는 위치를 통과할 때, 토너 농도 센서 출력(Vt)은 가장 크며(사인 곡선의 정점), K 토너 농도는 정확하게 검지된다.

이러한 검지 특성을 나타내는 복사기에서, 사인 곡선의 하한점에 있을 때의 토너 농도 센서 출력(Vt)이 토너 농도 제어를 위해 적용되거나, 상한점에 있을 때의 토너 농도 센서 출력(Vt)이 토너 농도 제어를 위해 적용되는 경우, 검지 오류의 변동으로 인해 정확한 토너 농도 제어는 곤란하다. 따라서, 복사기에서, 제어 수단인 제어 유닛(500)은 소정의 기간 동안 복수회에 걸쳐 토너 농도 센서 출력(Vt)을 얻어, 검지 결과 중에서 복수의 검지 결과의 평균보다 큰 값을 갖는 결과를 추출하고, 상기 추출 결과를 근거로 하여 토너 공급 유닛의 구동을 제어한다. 따라서, 토너 농도는 상한시 또는 하한시에서의 토너 농도 센서 출력(Vt)이 임의로 적용되는 경우보다 정확하게 제어될 수 있다.

도 35는 제어 유닛(500)에 의해 실행되는 토너 농도 제어 처리 공정의 흐름도이다. 도면에서는 한가지 색상에 대한 토너 농도 제어 처리 공정의 흐름만이 도시된다. 그러나, 실제 사용에서, 동일한 토너 농도 제어 처리 공정은 Y, C, M, K의 각각의 색상에 대해 병행하여 실행된다. 도면에서, 먼저 소정 회수의 토너 농도 센서 출력(Vt)이 소정의 시간에 소정의 간격으로 표본화된다[단계(S21)]. 상기 표본화 단계의 표본화 데이터의 평균(Vt_ave)을 계산[단계(S22)]한 후에, 제어 유 닛(500)은 표본화된 토너 농도 센서 출력(Vt) 중에서 평균(Vt_ave)보다 큰 토너 농도 센서 출력(Vt)만을 추출한다[단계(S23)]. 추출된 데이터만의 평균을 재계산[단계(S24)]한 후에, 제어 유닛(500)은 재계산 결과(Vt_ave')에 대응하는 시간 동안 토너를 공급하도록 토너 공급 유닛을 구동한다[단계(S25)].

전술된 예에서, 제1 운반 챔버의 좌측 플레이트(21K-3) 및 격벽(21K-5)은 가압벽(39K)에 의해 연결된다. 그러나, 좌측 플레이트(21K-3) 및 격벽(21K-5)을 항상 연결할 필요는 없다. 가압벽(39K)이, 제1 나사 부재(26K)의 회전에 따라 중력 방향에서 하측으로부터 상측으로 이동하는 K 현상제와, 중력 방향에서 위로부터 접촉하는 것이 가능하다면, 가압벽(39K)은 좌측 플레이트(21K-3) 및 격벽(21K-5) 사이에 부분적으로 제공될 수도 있다. K용 현상제 운반 장치(22K)가 설명되었다. 그러나, 다른 색상용 현상제 운반 장치도 K용 현상제 운반 장치와 동일한 구조를 갖는다.

본 실시형태에 따른 복사기의 변형예를 하기에서 설명할 것이다. 다른 점은 특별히 언급하지않는 한, 변형예에 따른 복사기의 구조는 본 실시형태와 동일하다.

도 39는 제1 변형예에 따른 복사기의 K용 현상 장치 내 제1 나사 부재(26k)의 일부에 대한 확대 측면도이다. 제1 나사 부재(26K)에서, 블레이드 부재인 평행 핀(31K)이 역 운반 블레이드를 대신하여 회전 샤프트 부재(27K)의 외주면 상에 돌출되게 제공된다. 평행 핀(31K)은 회전 샤프트 부재(27K)의 축방향으로 연장되는 형태로 회전 샤프트 부재(27K)의 외주면 상에 돌출되어 제공된다. 평행 핀(31K)은 상기 평행 핀(31K)의 회전에 따라 제1 나사 부재(26K)의 법선 방향(회전 반경 방 향)으로 현상제를 이동시킨다. 이는 도시되지 않은 토너 농도 센서의 검지 표면으로 현상제를 강하게 가압할 수 있게 한다. 또한, 평행 핀(31K)의 회전에 따라 검지 표면에 대해 강하게 가압됨과 동시에 검지 표면으로부터 회수됨으로써, 검지 표면에 인접하여 존재하는 현상제가 활발하게 교체된다. 결과적으로, 토너 체적의 변동에 의한 토너 농도의 검지 오류는 감소될 수 있다.

도 40은 8(중량%)의 K 토너 농도를 갖는 K 현상제가 도 39에 도시된 바와 같이 제1 나사 부재(26K)에서 공전 교반되는 경우, 공전 교반 시간(분)과 토너 농도 센서 출력[Vt(V)]의 토너 농도 변환값(중량%) 사이의 관계에 대한 그래프이다. 도면에 도시된 바와 같이, 평행 핀을 포함하는 제1 나사 부재가 사용되고, 가압벽이 제공되지 않는 경우, 평행 핀을 포함하지 않는 제1 나사 부재가 사용되고, 가압벽이 제공되지 않는 경우, 및 평행 핀을 포함하지 않는 제1 나사 부재가 사용되고, 가압벽이 제공되는 경우, 공전 교반 시간의 증가에 따라 토너 농도의 검지 오류의 양이 증가한다는 것을 알 수 있다. 다른 한편으로, 평행 핀을 포함하는 제1 나사 부재가 사용되고, 가압벽이 제공되는 경우, 공전 교반의 개시 직후부터 120분이 경과할 때까지 실질적으로 동일한 값의 토너 밀도가 지속적으로 검지된다는 사실을 보여준다. 이러한 실험 결과의 관점에서, 제1 변형예에 따른 현상 장치에서, 평행 핀(31K)을 포함하는 제1 나사 부재(26K)가 사용되고, 가압벽이 제1 운반 챔버에 마련된다.

참고로, 토너 농도 센서 출력[Vt(V)]과 토너 농도(중량%) 사이의 관계는 도 41에 도시된다. 가압벽이 제공되는 않는 경우, 제1 나사 부재의 회전에 따라 중력 방향에서 아래로부터 상향으로 이동되는 현상제는 중력 방향에서 하방으로 밀려 내려가지 않는다. 따라서, 현상제는 유극 내에서 가압되지 않으며, 토너 농도의 검지 오류의 양은 가압벽이 제공되는 경우보다 크다.

도 40 및 도 41의 데이터를 얻는 실험에서, 이하 설명되는 나사 부재가 제1 나사 부재로서 사용된다. 나선형 블레이드의 나사 회전축 방향으로의 배치 피치는 25㎜이며, 평행 핀의 회전 샤프트 부재의 표면으로부터의 돌출 높이는 나선형 블레이드의 돌출 높이와 동일하다. 제1 나사 부재의 평행 핀은 나선형 블레이드의 블레이드에 연결되고, 상기 블레이드의 현상제 운반 방향에서 하류측 단부는 도 39에 도시된 바와 같이 나선형 블레이드의 블레이드 사이에서, 현상제 운반 방향에서 하류측 상의 평행 핀에 인접한다. 다른 한편으로, 도면에 도시된 바와 같이, 평행 핀의 현상제 운반 방향으로의 상류측 단부와 현상제 운반 방향에서의 상류측 상의 평행 핀에 인접하는 나선형 블레이드의 블레이드 사이에는 간극이 마련된다. 제1 나사 부재 내의 현상제는 이 간극을 통과하여 흐르면서 운반된다. 토너 농도 센서로서, 검지 표면의 직경이 5㎜인 토너 농도 센서가 사용된다. 토너 농도 센서는 평행 핀의 회전축 방향에서의 중심에 대향되는 위치에 검지 표면의 중심이 위치되도록 배치된다. 가압벽(예를 들어, "39K")으로서, 나사축 방향의 길이(현상제 운반 방향에서의 길이)가 25㎜이며, 도 20에 도시된 바와 같이 제1 운반 챔버의 전체 천장을 덮고, 제1 운반 챔버의 현상제 운반 방향 내의 영역의 일부만을 덮는 가압벽이 사용된다.

전술한 바와 같이, 평행 핀은 평탄한 직사각형 핀, 도 30에 도시된 비틀린 핀, 중공 핀, 핀, 마일라 또는 회전 샤프트 부재나 나선형 블레이드와 일체형인 마일라를 갖는 핀 등일 수 있다.

도 42는 제1 변형예에 따른 복사기의 K용 현상 장치 내의 제1 나사 부재(26K)의 제2 실시예 중 일부의 확대 측면도이다. 제2 실시예에서의 제1 나사 부재(26K) 내의 평행 핀(31K)은 나선형 블레이드의 하나의 블레이드에 연결되며, 상기 블레이드의 현상제 운반 방향에서 상류측 단부는 평행 핀(31K)의 블레이드 사이에서, 현상제 운반 방향에서 상류측 상의 평행 핀(31K)에 인접한다. 다른 한편으로, 도면에 도시된 바와 같이, 평행 핀(31K)의 현상제 운반 방향에서 하류측 단부와, 현상제 운반 방향에서 하류측 상의 평행 핀(31K)에 인접한 나선형 블레이드의 하나의 블레이드 사이에는 간극이 마련된다. 제1 나사 부재 내의 현상제는 이러한 간극을 통해 유동하면서 운반된다. 따라서, 현상제는 평행 핀(31K)의 회전에 따라 토너 농도 센서에 강하게 가압되면서, 토너 농도 센서의 검지 표면 근처로 활발하게 교체될 수 있다.

도 43은 제1 변형예에 따른 복사기의 K용 현상 장치 내의 제1 나사 부재(26K)의 제3 실시예 중 일부의 확대 측면도이다. 제3 실시예에서 제1 나사 부재(26K)의 평행 핀(31K)은 나선형 블레이드(28K)의 블레이드 사이에서 현상제 운반 방향에서 상류측 단부와 하류측 단부 양자에서 나선형 블레이드(28K)에 연결되고, 나선형 블레이드(28K)의 블레이드를 연결한다. 따라서, 현상제는 평행 핀(31K)의 회전에 따라 토너 농도 센서로 강하게 가압되면서, 토너 농도 센서의 검지 표면 근처로 활발하게 교체될 수 있다.

도 44는 제1 변형예에 따른 복사기의 K용 현상 장치 내의 제1 나사 부재(26K)의 제4 실시예 중 일부의 확대 측면도이다. 제4 실시예에서, 제1 나사 부재(26K) 내의 평행 핀(31K)의 현상제 운반 방향에서 상류측 단부와 하류측 단부 양자에서, 나선형 블레이드와 상류측 단부와 하류측 단부 사이에 간극이 형성된다. 현상제는 이러한 간극을 통해 유동하면서 운반된다. 따라서, 현상제는 평행 핀(31K)의 회전에 따라 토너 농도 센서로 강하게 가압되면서, 토너 농도 센서의 검지 표면 근처로 활발하게 교체될 수 있다.

도 45는 제2 변형예에 따른 복사기의 K용 현상 장치 내의 제1 나사 부재(26K) 중 일부의 확대 측면도이다. 제1 나사 부재(26K)에서, 전방 운반 핀(31K')은 역 운반 블레이드를 대신하여 회전 샤프트 부재(27K)의 외주면 상에 돌출되게 제공된다. 전방 운반 핀(31K')은 나선형 블레이드(28K)의 블레이드들을 연결한다. 그 경사각(θ3)은 나선형 블레이드의 경사각(θ1)보다 작다(0°<θ3<θ1<90°). 이러한 경사각(θ3)으로 제공된 전방 운반 핀(31K')은 나선형 블레이드(28K)의 방향과 상대적으로 동일한 방향으로 나선형 블레이드(28K)의 속도보다 빠른 속도로 현상제를 운반한다.

전방 운반 핀(31K')과 나선형 블레이드(28K) 사이에서, 현상제 운반 속도에서 우세한 전방 운반 핀(31K')은 현상제 운반 속도에서 열세인 나선형 블레이드(28K)의 표면(도면에서 "S1"으로 표시된 표면)에 대해 현상제를 가압한다. 나선형 블레이드(28K)의 표면에 대해 가압된 현상제 중 일부는 나선형 블레이드(28K)의 표면을 따라 제1 나사 부재(26K)의 법선 방향으로 이동한다. 상기의 현상제 중 일 부는 제1 나사 부재(26K)의 외부로 유동하고, 도시되지 않은 토너 농도 센서의 검지 표면에 대해 강하게 가압된다. 결과적으로, 토너 농도 센서의 검지 표면 근처에 존재하는 현상제는 검지 표면에 강하게 가압된다. 현상제는 전방 운반 핀(31K')의 회전에 따라 검지 표면에 대해 강하게 가압되면서, 검지 표면으로부터 회수되어 검지 표면 근처에 존재하는 현상제가 활발하게 교체된다. 그 결과, 토너의 체적 변동으로 인한 토너 농도의 검지 오류는 종래에 비해 더 감소될 수 있다.

회전 샤프트 부재(27K)의 외주면 상에서 전방 운반 핀(31K')의 연장 방향으로 연장되는 선(L7)과, 제1 나사 부재(26K)의 회전축 방향으로 연장되는 선(L1)에 의해 형성되는 4개의 각도가 있다. 상기 4개의 각도 중에서, 각각의 2개의 각도는 동일한 각도인데, 이는 이들 각도가 맞꼭지각이기 때문이다. 따라서, 선(L1) 및 선(L7)에 교차에 의해 형성되는 2개의 각도가 있다. 각도(θ3)는 이들 각도 중 보다 작은 것을 의미한다. 전방 운반 핀(31K')의 각도(θ3)는, 상기 각도(θ3)가 현상제가 가압벽에 대해 가압될 수 있는 값을 취하는 한 반드시 "0°<θ3<θ1<90°"의 조건을 만족해야하는 것은 아니다.

도 46은 제2 변형예에 따른 복사기의 K용 현상 장치 내의 제1 나사 부재(26K)의 제2 실시예 중 일부의 확대 측면도이다. 제2 실시예에서 제1 나사 부재(26K) 내의 전방 운반 핀(31K')은 나선형 블레이드의 하나의 블레이드에 연결되며, 상기 블레이드의 현상제 운반 방향의 하류측 단부는 나선형 블레이드(28K)의 블레이드 사이에서, 현상제 운반 방향에서 하류측 상의 전방 운반 핀(31K')에 인접한다. 다른 한편으로, 전방 운반 핀(31K')의 현상제 운반 방향에서 상류측 단부와 현상제 운반 방향에서 상류측 상의 전방 운반 핀(31K')에 인접한 나선형 블레이드의 블레이드 사이에는 도면에 도시된 바와 같이 간극이 마련된다. 제1 나사 부재 내의 현상제는 이러한 간극을 통해 이동되는 동안 운반된다. 따라서, 현상제는 전방 운반 핀(31K')의 회전에 따라 토너 농도 센서에 강하게 가압되면서, 토너 농도 센서의 검지 표면에 인접하게 활발하게 교체될 수 있다.

도 47은 제2 변형예에 따른 복사기의 K용 현상 장치 내의 제1 나사 부재(26K)의 제3 실시예 중 일부의 확대 측면도이다. 제3 실시예에서 제1 나사 부재(26K)의 전방 운반 핀(31K')은 나선형 블레이드의 하나의 블레이드에 연결되며, 상기 블레이드의 현상제 운반 방향에서 하류측 단부는 나선형 블레이드(28K)의 블레이드 사이에서, 현상제 운반 방향에서 하류측 상의 전방 운반 핀(31K')에 인접한다. 다른 한편으로, 전방 운반 핀(31K')의 현상제 운반 방향에서 하류측 단부와 현상제 운반 방향에서 하류측 상의 전방 운반 핀(31K')에 인접한 나선형 블레이드의 블레이드 사이에, 도면에 도시된 바와 같이 간극이 마련된다. 제1 나사 부재 내의 현상제는 상기 간극을 통해 유동하면서 운반된다. 따라서, 현상제는 전방 운반 핀(31K')의 회전에 따라 토너 농도 센서에 강하게 가압되면서, 토너 농도 센서의 검지 표면에 인접하게 활발하게 교체될 수 있다.

도 48은 제2 변형에 따른 복사기의 K용 현상 장치 내의 제1 나사 부재(26K)의 제4 실시예 중 일부의 확대 측면도이다. 제4 실시예에서, 제1 나사 부재(26K)의 전방 운반 핀(31K')의 현상제 운반 방향에서 상류측 단부 및 하류측 단부 양자에, 나선형 블레이드와 상기 상류측 및 하류측 단부 사이에 간극이 형성된다. 현 상제는 이러한 간극을 통해 유동하면서 운반된다. 따라서, 현상제는 전방 운반 핀(31K')의 회전에 따라 토너 농도 센서에 강하게 가압되면서, 토너 농도 센서의 검지 표면에 인접하게 활발하게 교체될 수 있다.

토너 농도 센서(45K)는 제1 나사 부재(26K)의 회전 중심보다 중력 방향에서 더 아래에서 현상제의 토너 농도를 검지하도록 배치된다. 따라서, 전술한 바와 같이, 현상제 표면이 토너 농도 센서 아래에 위치되기 때문에 발생하게 되는 현저한 토너 농도의 검지 오류의 발생이 방지될 수 있다.

또한, 토너 농도 센서(45K)는, 제1 나사 부재(26K)의 회전에 따라 중력 방향에서 아래로부터 상향으로 이동하면서 가압벽(39)에 의해 중력 방향에서 위로부터 하방 가압력을 받는 현상제의 토너 농도를 검지하도록 4사분면에 배치된다. 전술한 바와 같이, 토너 농도의 검지 오류의 양은 토너 농도 센서(45K)가 3사분면에 배치되는 경우보다 더 감소될 수 있다.

회전 가능하게 지지된 회전 샤프트 부재(27K)와, 상기 회전 샤프트 부재(27K)의 외주면 상에 나선형으로 돌출되게 제공되는 나선형 블레이드(28K)를 포함하는 제1 나사 부재(26K)가 교반 및 운반 부재로서 사용된다. 회전 샤프트 부재(27K)의 회전에 따라 나선형 블레이드(28K)의 운반 방향에 대향하는 방향으로 K 현상제를 운반하는 역 운반 블레이드(29K)는 회전 샤프트 부재(27K)의 회전축 방향 에서 전체 영역 중 가압벽(39K)에 대향되는 영역에 돌출되어 제공된다. 전술한 바와 같이, K 토너 농도 센서(45K)에 대한 K 현상제의 가압력은 가압벽(39K)으로 K 현상제를 가압함으로써 증가되며, 또한 역 운반 블레이드(29K)로 센서에 대향되는 영역에서 반대 방향으로 K 현상제를 운반함으로써 증가된다. 이는 토너의 체적의 변동으로 인한 토너 농도의 검지 오류를 한층 감소시킬 수 있다. 또한, 현상제는 역 운반 블레이드(29K)의 회전에 따라 검지 표면에 대해 강하게 가압되면서 검지 표면으로부터 회수되어, 검지 표면에 인접하여 존재하는 현상제가 활발하게 교체된다. 그 결과, 토너 농도의 검지 오류의 양은 실질적으로 제거될 수도 있다.

회전 가능하게 지지된 회전 샤프트 부재(27K) 및 상기 회전 샤프트 부재(27K)의 외주면 상에 나선형으로 돌출되게 제공되는 나선형 블레이드(28K)를 포함하는 나사 부재가 사용된다. 회전 샤프트 부재(27K)의 회전에 따라 법선 방향으로 현상제를 이동시키거나 나선형 블레이드(28K)에 의한 운반 방향과 동일한 방향으로 현상제를 이동시키는 블레이드 부재인 전방 운반 핀(31K') 또는 평행 핀(31K)은, 회전 샤프트 부재(27K) 내에서 회전축 방향으로 전체 영역 내의 가압벽(39K)에 대향되는 영역에 돌출되어 제공된다. 따라서, 현상제는 전방 운반 핀(31K') 또는 평행 핀(31K)의 회전에 따라 토너 농도 센서에 강하게 가압되면서, 토너 농도 센서의 검지 표면에 인접하게 활발하게 교체될 수 있다.

역 운반 블레이드(29K)는 나선형 블레이드(28K) 내의 회전축 방향에 대향되는 2개의 대향면 사이에 배치된다. 2개의 대향면과 역 운반 블레이드(29K) 중 적어도 하나 사이에 간극이 마련된다. 전술한 바와 같이, K 현상제에 의한 가압 벽(39K) 아래 부분의 막힘은 간극이 마련되지 않는 경우보다는 한층 더 방지될 수 있다.

회전 샤프트 부재(27K)의 외주면으로부터 법선 방향으로 역 운반 블레이드(29K)의 돌출량(L6)은 회전 샤프트 부재(27K)의 외주면으로부터 법선 방향으로 나선형 블레이드(28K)의 돌출량(L5)보다 크게 설정된다. 따라서, 토너 농도의 검지 오류의 양은 돌출량(L6)이 돌출량(L5)과 동일하거나 작을 경우보다 더욱 감소될 수 있다.

가압벽(39K)은 제1 운반 챔버 내에서 현상제 운반 방향에서 전체 영역의 일부에만 마련된다. 따라서, 전술한 바와 같이, 현상제에 의한 가압벽(39K) 바로 아래 부분의 막힘은 방지될 수 있다.

제어 유닛(500)은 복수회에 걸쳐 토너 농도 검지 수단인 토너 농도 센서에 의한 검지의 결과를 얻으며, 그 후 얻어진 결과의 평균보다 큰 값을 갖는 결과만을 추출하고, 상기 추출 결과를 근거로 하여 토너 공급 유닛의 구동을 제어한다. 따라서, 전술한 바와 같이, 토너 농도는 임의의 점에서의 검지 결과가 직접 적용되는 경우 보다 정확하게 제어될 수 있다.

교반 및 운반 부재의 회전에 따라 중력 방향 하측으로부터 상측으로 이동하는 현상제는 가압벽에 의해 중력 방향 하방으로 가압되어, 가압되면서 교반 및 운반 부재의 회전 반경 방향으로 교반 및 운반 부재 내에서 밀어 내어지게 된다. 현상제 운반 유닛의 벽과 교반 및 운반 부재의 외측 에지 사이의 유극 내의 토너 농도 검지 유닛의 검지 표면에 인접하여 존재하는 현상제는 검지 표면으로 강하게 가 압되며, 상기 현상제는 교반 및 운반 부재의 내측으로부터 회전 반경 방향으로 가압된다. 이러한 방식으로 토너 농도 검지 유닛의 검지 표면에 현상제를 강하게 가압함으로써 종래에 비해, 토너의 체적에서의 변동에 의한 토너 농도의 검지 오류는 더욱 감소될 수 있다.

비록, 본 발명은 완전하고 명확한 개시를 위해 특정 실시예에 관하여 설명되었지만, 첨부된 특허청구범위는 이에 한정되는 것은 아니며 본원에 개시된 기본적인 개시 내용 내에 포함되는 것으로 당업자에 의해 도출낼 수 있는 모든 변형예 및 대안적인 구성을 실현하는 것으로 구성된다.

Claims

현상제 운반 장치에 있어서,

토너 및 담체를 함유하는 상기 현상제를 교반 및 운반 부재로 교반시키면서, 상기 현상제를 회전축 방향으로 운반하도록 구성되는 현상제 운반 유닛과,

상기 현상제 운반 유닛 내에서 운반되는 상기 현상제의 토너 농도를 검지하도록 구성되는 토너 농도 검지 유닛을 포함하며,

상기 현상제 운반 유닛 내의 현상제 운반 방향에서 전체 영역 중 일부의 영역에 가압벽이 마련되고, 상기 가압벽은 상기 중력 방향에서 위로부터, 상기 교반 및 운반 부재의 회전에 따라 중력 방향에서 하측으로부터 상측으로 이동하는 현상제와 접촉하여, 상기 현상제를 중력 방향에서 아래쪽으로 가압하며,

상기 영역은 상기 교반 및 운반 부재의 중력 방향에서 하단측 상의 상기 현상제 운반 유닛의 바닥벽에 대향되고, 상기 교반 및 운반 부재의 회전축 방향에 대해 직교하는 양 측방측 상의 상기 현상제 운반 유닛의 측벽에 대향되며,

운반되고 있는 상기 현상제의 토너 농도는 상기 영역에서 상기 토너 농도 검지 유닛에 의해 검지되며,

상기 교반 및 운반 부재는 회전 가능하게 지지된 회전 샤프트 부재 및 상기 회전 샤프트 부재의 외주면 상에 나선형으로 돌출되게 제공되는 나선형 블레이드를 포함하는 나사 부재를 포함하고,

상기 회전 샤프트 부재의 회전에 따라 상기 나선형 블레이드의 운반 방향에 대향하는 방향으로 상기 현상제를 운반하는 역 운반 블레이드는 상기 회전 샤프트 부재의 회전축 방향으로 전체 영역에서 상기 가압벽에 대향하는 영역에 돌출되게 제공되는 현상제 운반 장치.
제1항에 있어서, 상기 토너 농도 검지 유닛은, 상기 교반 및 운반 부재의 회전 중심보다 중력 방향에서 더 아래에 있는 상기 현상제의 토너 농도를 검지할 수 있는 위치에 배치되는 것인 현상제 운반 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 토너 농도 검지 유닛은, 상기 교반 및 운반 부재의 회전에 따라 중력 방향에서 하부로부터 상부로 이동하면서 상기 가압벽에 의해 중력 방향에서 위로부터 하방 가압력이 인가되는 상기 현상제의 토너 농도를 검지할 수 있는 위치에 배치되는 것인 현상제 운반 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교반 및 운반 부재는 상기 회전 샤프트 부재의 외주면 상에 나선형으로 돌출되게 제공되는 복수의 나선형 블레이드를 포함하며,

상기 역 운반 블레이드는 상기 나선형 블레이드 사이에서 상기 회전 샤프트 부재 상의 영역에 돌출되게 제공되는 것인 현상제 운반 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교반 및 운반 부재는 회전 가능하게 지지된 회전 샤프트 부재 및 상기 회전 샤프트 부재의 외주면 상에 나선 형상으로 돌출되게 제공되는 나선형 블레이드를 포함하는 나사 부재이며,

상기 회전 샤프트 부재의 회전에 따라 법선 방향으로 상기 현상제를 이동시키거나, 상기 나선형 블레이드에 의한 운반 방향과 동일한 방향으로 상기 현상제를 이동시키는 블레이드 부재가 상기 회전 샤프트 부재 내의 회전축 방향으로 상기 전체 영역 내의 가압벽에 대향하는 영역에 돌출되게 제공되는 것인 현상제 운반 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 역 운반 블레이드 또는 상기 블레이드 부재는 상기 나선형 블레이드 내의 상기 회전축 방향으로 서로 대향되는 2개의 대향면 사이에 배열되며,

상기 2개의 대향면 중 적어도 하나와 상기 역 운반 블레이드 또는 상기 블레이드 부재 사이에 간극이 마련되는 것인 현상제 운반 장치.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전 샤프트 부재로부터 법선 방향으로 상기 역 운반 블레이드 또는 상기 블레이드 부재의 돌출량은 상기 회전 샤프트 부재로부터 법선 방향으로 상기 나선형 블레이드의 돌출량보다 크게 설정되는 것인 현상제 운반 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가압벽은 상기 현상제 운반 유닛 내의 상기 현상제 운반 방향에서 상기 전체 영역의 일부에만 마련되는 것인 현상제 운반 장치.
현상 장치에 있어서,

토너 및 담체를 함유하는 현상제를 운반하는 현상제 운반 장치와,

현상제 지지 부재를 포함하며,

상기 현상제 지지 부재는 상기 현상제 지지 부재의 순환식 이동면 상에서 상기 현상제를 지지하면서, 상기 현상제 운반 장치에 의해 운반되는 현상제를 상기 현상제 지지 부재의 표면 이동을 따라 잠상 지지 부재(latent image bearing member)에 대향하는 영역으로 운반하고, 상기 잠상 지지 부재 상에 지지된 잠상을 현상하며,

제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 현상제 운반 장치가 상기 현상제 운반 장치로서 사용되는 현상 장치.
잠상을 지지하는 잠상 지지 부재, 상기 잠상 지지 부재 상의 잠상을 현상하는 현상 장치, 및 상기 잠상 지지 부재 상에서 현상된 가시적 화상을 전사 부재로 전사하는 전사 유닛을 포함하는 화상 형성 장치 내의 처리 유닛으로서, 적어도 상기 잠상 지지 부재 및 상기 현상 장치를 하나의 유닛으로서 공통의 유지 부재에 유지시키고, 화상 형성 장치 본체에 일체형으로 분리 가능하게 장착되는, 상기 처리 유닛에 있어서,

제9항에 따른 현상 장치가 상기 현상 장치로서 사용되는 화상 형성 장치 내의 처리 유닛.
화상 형성 장치에 있어서,

잠상을 지지하는 잠상 지지 부재와,

상기 잠상 지지 부재 상에서 잠상을 현상하는 현상 장치를 포함하며,

제9항에 따른 현상 장치가 상기 현상 장치로서 사용되는 화상 형성 장치.
제11항에 있어서, 상기 현상 장치에 토너를 공급하는 토너 공급 유닛과,

수차례에 걸쳐 상기 토너 농도 검지 유닛에 의한 검지 결과를 얻어, 상기 검지 결과의 평균보다 큰 값을 갖는 결과를 도출하고, 상기 도출 결과를 근거로 상기 토너 공급 유닛의 구동을 제어하는 제어 유닛을 더 포함하는 화상 형성 장치.