KR20150003300A

KR20150003300A - 현상 장치

Info

Publication number: KR20150003300A
Application number: KR1020147031496A
Authority: KR
Inventors: 마사노리 아키타; 아츠시 마츠모토
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2015-01-08
Also published as: CN104246623A; US20150010335A1; CN104246623B; KR101678758B1; JP2013231853A; CN109669337B; EP2842000A4; JP6049296B2; CN108549204A; US9304446B2; CN109669337A; EP2842000A1; EP2842000B1; WO2013162074A1; EP3518047B1; EP3518047A1

Abstract

현상 장치는 현상제 담지체와, 마그넷과, 현상 챔버와, 블레이드 부재와, 가이드 부를 포함한다. 상기 가이드 부의 현상제 반송 시작 위치로부터 상기 블레이드 부재까지의 현상제 담지체 회전 방향을 따른 거리가 2㎜ 이상이다. 상기 현상제 담지체의 법선 방향에 대한 상기 현상제 담지체의 표면에서의 자기력이 Fr일 때, 회전 방향에 대하여 상기 블레이드 부재로부터 상기 현상제 반송 시작 위치까지의 자기력 Fr을 적분하여 취득된 적분값 FrAll에 대한, 회전 방향에 대하여 상기 블레이드 부재로부터 상기 블레이드 부재의 상류 2㎜의 위치까지 자기력을 적분하여 취득된 적분값 FrNear의 비율이 60% 이상이다.

Description

현상 장치{DEVELOPING DEVICE}

본 발명은 전자 사진 방식을 이용해서 화상을 형성하는 화상 형성 장치와 함께 이용할 수 있는 현상 장치에 관한 것으로, 특히, 복사기, 프린터, 팩시밀리, 혹은 이들 기기의 복수의 기능을 갖춘 복합기 등의 화상 형성 장치와 함께 이용할 수 있는 현상 장치에 관한 것이다.

종래의 전자 사진 방식을 이용한 화상 형성 장치에서는, 일반적으로, 상 담지체로서의 드럼 형상의 감광체의 표면을 대전기에 의해 전기적으로 균일하게 대전시키고, 대전된 감광체를 노광 장치에 의해 화상 정보에 따라서 노광시켜서, 감광체 위에 정전 잠상을 형성한다. 감광체에 형성된 정전 잠상은, 현상 장치를 이용해서 현상제 중에 포함된 토너에 의해 토너 상으로서 가시화된다.

그러한 현상 장치로서는, 현상제로서 비자성 토너 입자(토너)와 자성 캐리어 입자(캐리어)를 포함하는 2성분 현상제를 사용하는 현상 장치가 있다. 특히, 컬러 화상 형성 장치에서는, 토너는 자성체를 포함하고 있지 않아도 되기 때문에, 색(틸트)이 양호한 등의 이유로 2성분 현상제가 널리 이용되고 있다.

그러한 현상 장치에서는, 일반적으로, 현상 슬리브의 외주면에 대하여 소정의 간격을 개재해서 대향하도록 하여 층 두께 규제 부재인 규제 블레이드가 배치되어 있는 경우가 많다. 현상 슬리브에 담지된 현상제는, 현상제가 현상 영역에 반송될 때에, 현상제가 현상 슬리브(8)와 규제 블레이드(9)의 사이의 간격을 통과하는 과정에서 현상 영역에 반송되는 현상제량이 규제되어, 안정된 양이 반송(공급)되도록 현상제가 조정된다.

그러나, 규제 블레이드에 의해 현상 슬리브 표면에 담지되고 있는 현상제의 층 두께 규제를 행하는 현상 장치에서는, 이하와 같은 문제가 발생할 수 있다. 도 5는 종래부터 알려져 있는 2성분 현상제를 이용했을 경우의 규제 블레이드 위치의 상류 위치에서의 2성분 현상제의 상태를 나타낸 개략 단면도이다. 현상 슬리브에 내장된 마그넷에 의해, 현상제가 담지 및 반송되어 정전 (잠)상을 현상한다. 이러한 현상 장치에서는, 규제 블레이드에 의해 현상제의 흐름이 정지하는 부분과, 현상제가 현상 슬리브의 회전에 추종하여, 현상 슬리브의 회전 속도와 실질적으로 동일한 속도로 반송되는 부분으로 나눌 수 있어, 경계부에서 전단면(평면)이 생긴다. 전단면 상에 위치하는 현상제 A는 현상 슬리브의 회전에 수반하는 주위 방향의 힘에 의해 규제 블레이드를 가압하여, 현상제가 패킹된 상태(packed state)로 되어 계속해서 체류할 경우가 있다. 전단면 상의 현상제가 장기간 체류할 경우, 그 경계면에서, 현상제 이동층과 현상제 부동층이 서로 마찰하게 된다. 그 결과, 마찰에 의해 2성분 현상제의 경우에 토너가 캐리어로부터 이탈하고, 그 후에 마찰에 의한 마찰 열에 의해 상기 이탈된 토너가 서로 고착하기 쉬워져서 토너층을 형성한다. 이와 같이 형성된 토너층은 현상 슬리브(8)의 연속적인 회전에 의해 성장해서, 규제 블레이드(9)와 현상 슬리브(8) 간의 간격을 막아서, 간격을 통과하는 현상제량이 저하한다(이하, 이러한 현상을 코팅 불량이라고 한다). 이에 의해, 현상 영역에 반송되는 현상제량이 변동하여, 농도 저하 및 길이 농도 불균일 등의 문제가 발생하였다.

일본 특허 출원 공개(JP-A) 평5-035067호에서는, 현상제 부동층의 형성을 방지하기 위해서, 규제 블레이드의 바로 상류 측에 현상 슬리브와 항상 일정한 간격을 가지고서 정상적으로(steadily) 회전하는 원주 형상의 토너 반송 부재를 마련하는 것을 제안하고 있다.

일본 특허 출원 공개 평5-035067호 공보

그러나, 일본 특허 출원 공개 평5-035067호에서는 현상제 부동층의 형성을 방지할 수 있게 하고 있지만, 토너 반송 부재를 지지하는 베어링과, 토너 반송 부재를 구동하기 위한 구동 수단이 필요하여, 구성의 복잡화와 그에 따른 비용의 증가를 피할 수 없다. 게다가, 토너 반송 부재는 현상 슬리브와 대향하는 위치에서 반대 방향으로 구동되므로, 현상제에 강한 스트레스가 주어져서, 현상제가 조기에 열화할 가능성이 있다.

본 발명은 이상의 문제를 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명의 주된 목적은, 추가적인 (새로운) 부재 등을 준비하지 않고, 현상제 담지체의 현상제량을 규제하는 현상제 규제 부재의 상류 측에 부동층이 형성되어, 화상 불량이 발생하는 것을 억제할 수 있는 현상 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 토너와 캐리어를 포함하는 현상제를 담지하는 현상제 담지체와, 상기 현상제 담지체의 내부에 제공되고, 상기 현상제 담지체의 회전 방향으로 복수의 자극을 포함하는 마그넷과, 상기 현상제 담지체에 현상제를 공급하는 현상 챔버와, 상기 현상제 담지체 상에 코팅될 현상제의 양을 규제하는 비자성 블레이드 부재와, 상기 블레이드 부재의 상기 현상제 담지체의 회전 방향 상류 측에서 상기 블레이드 부재 및 상기 현상제 담지체에 대향해서 제공되고, 상기 현상제를 중력 방향 상방으로부터 상기 현상제 담지체로 가이드하는 가이드 부를 포함하고, 상기 현상제 담지체의 회전 방향에 대하여, 상기 현상제 담지체로의 상기 현상제의 반송이 시작되는 상기 가이드 부의 현상제 반송 시작 위치로부터, 상기 블레이드 부재까지의 거리가 2㎜ 이상이며, 상기 현상제 담지체의 표면에서의 상기 현상제 담지체의 법선 방향에 대한 자기력이 Fr일 때, 상기 현상제 담지체의 회전 방향에 대하여 상기 블레이드 부재로부터 상기 현상제 반송 시작 위치까지의 자기력을 적분하여 취득된 적분값 FrAll에 대한, 상기 현상제 담지체의 회전 방향에 대하여 상기 블레이드 부재로부터 상기 블레이드 부재의 상류 2㎜의 위치까지 자기력 Fr을 적분하여 취득된 적분값 FrNear의 비율이 60% 이상이도록 복수의 자극이 제공되는 현상 장치가 제공된다.

본 발명의 이러한 목적, 특징 및 이점과, 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 아래의 설명을 고려할 때에 보다 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예 1의 현상 장치를 설명하는 개략도.
도 2는 실시예 1의 화상 형성 장치 및 현상 장치의 위치 관계를 설명하는 개략도.
도 3은 실시예 1의 현상 장치에서의 현상 챔버와 교반실을 설명하는 단면도.
도 4는 실시예 1의 수평 교반 방식의 현상 장치를 설명하는 단면도.
도 5는 종래의 현상 장치의 규제 블레이드 상류 측의 현상제 상태를 설명하는 단면도.
도 6은 안식각(angle of repose)의 측정 방법을 설명하는 개략도.
도 7은 실시예 1의 규제 블레이드 근방의 현상 슬리브를 설명하는 단면도.
도 8은 실시예 1의 현상 슬리브 표면 상의 자속 밀도 Br 및 자속 밀도 Bθ의 분포를 도시하는 개략도를 포함하는 도면.
도 9는 실시예 1의 현상 슬리브 표면 상의 자기 흡인력 Fr의 분포를 도시하는 개략도.
도 10은 실시예 1의 조건 1 내지 3에서의 규제 블레이드 부근의 자기 흡인력 Fr 분포를 도시하는 개략도.
도 11은 실시예 1에서 정의되는 Br, Bθ, Fr, Fθ를 도시하는 개략도.
도 12는 실시예 2의 현상 슬리브 표면 상의 자속 밀도 Br 및 자속 밀도 Bθ의 분포를 도시하는 개략도를 포함하는 도면.
도 13은 실시예 2의 현상 슬리브 표면 상의 자기 흡인력 Fr의 분포를 도시하는 개략도.
도 14는 특히 현상 장치 2의 규제 블레이드에 대한 자극 배치를 설명하는 개략도.
도 15는 실시예 1의 조건 4에서의 현상 슬리브 표면 상의 자속 밀도 Br 및 자속 밀도 Bθ의 분포를 도시하는 개략도.
도 16은 실시예 1의 조건 4에서의 현상 슬리브 표면 상의 자기 흡인력 Fr의 분포를 도시하는 개략도.
도 17은 실시예 3의 현상 슬리브 표면 상의 자속 밀도 Br 및 자속 밀도 Bθ의 분포를 도시하는 개략도.
도 18은 실시예 3의 현상 슬리브 표면 상의 자기 흡인력 Fr의 분포를 도시하는 개략도.
도 19는 특히 실시예 3의 현상 장치의 규제 블레이드에 대한 자극 배치를 설명하는 개략도.
도 20은 실시예 1의 조건 5 내지 7에서의 현상 슬리브 표면 상의 자속 밀도 Br 및 자속 밀도 Bθ의 분포를 도시하는 개략도를 포함하는 도면.
도 21은 실시예 1의 조건 5 내지 7에서의 현상 슬리브 표면 상의 자기 흡인력 Fr의 분포를 도시하는 개략도.
도 22는 실시예 1의 조건 5 내지 7에서의 규제 블레이드 부근의 자기 흡인력 Fr의 분포를 도시하는 개략도.
도 23은 실시예 4의 현상 슬리브 표면의 홈 형상을 설명하는 개략도.
도 24, 도 25 및 도 26은 각각 실시예 4의 현상 슬리브 표면의 홈 형상의 다른 예를 설명하는 개략도.
도 27은 실시예 5의 제1 반송 스크류로부터의 현상제의 공급을 설명하는 단면도.
도 28, 도 29 및 도 30은 각각 실시예 5의 제1 반송 스크류를 설명하는 개략도.
도 31 및 도 32는 각각 실시예 5의 리브 부재를 설명하는 개략도.
도 33은 종래의 현상 장치에서의 리브 부재로부터의 공급을 도시하는 단면도.
도 34는 종래의 현상 장치에서의 리브 부재로부터의 현상제의 공급을 나타내는, 연직 방향 상방으로부터 본 개략도.
도 35는 실시예 5에서의 리브 부재로부터의 현상제의 공급을 도시하는 단면도.

도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태를 구체적으로 설명한다. 단, 아래의 실시 형태에 기재되어 있는 구성 요소의 치수, 재질, 형상, 상대적인 배치, 수치 등에 대해서는, 다른 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 한정하는 취지의 것이 아니다.

(실시예 1)

[화상 형성 장치]

도 1은, 도 2에 나타내는 것과 같은 풀 컬러 화상 형성 장치에서의, Y, M, C, K의 각 스테이션에서의 상 담지체(감광 드럼)(10)와 현상 장치(1)의 위치 관계를 나타낸다. Y, M, C, K의 각 스테이션은 실질적으로 동일한 구성이며, 풀 컬러 화상에서 각각 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K)의 화상을 형성한다. 이하의 설명에서, 예를 들면 현상 장치(1)가 Y, M, C, K의 각 스테이션에서의 현상 장치(1Y), 현상 장치(1M), 현상 장치(1C), 현상 장치(1K)에 공통으로 이용된다.

우선, 도 2를 참조하면, 화상 형성 장치 전체의 동작을 설명한다. 상 담지체인 감광 드럼(10)은 회동가능하게 설치되어서, 1차 대전기(21)에 의해 전기적으로 균일하게 대전되고, 그 후에, 레이저와 같은 발광 소자(22)에 의해 정보 신호에 따라서 변조된 광으로 노광되어, 잠상이 형성된다. 그 잠상은 현상 장치(1)에 의해 후술하는 공정에서 현상제 상(토너 상)으로서 가시화된다. 그 토너 상은, 제1 전사 대전기(23)에 의해, 전사재 반송 시트(벨트)(24)에 의해 반송되어 온 기록재인 전사지(27) 위로 스테이션마다 전사되고, 그 후, 정착 장치(25)에 의해 정착되어 영구 화상을 얻는다. 또한, 감광 드럼(10) 상에 남은 전사 잔여 토너는 클리닝 장치(26)에 의해 제거된다. 또한, 화상 형성에 의해 소비된 현상제에 포함된 토너의 양에 대응하는 양의 토너가 토너 보급조(20)로부터 보급된다. 또한, 본 실시예에서는, 감광 드럼(10Y, 10M, 10C, 10K)으로부터 전사재 반송 시트(24)에 의해 반송된 기록재인 전사지(27)에 토너 상이 직접 전사되는 방법을 채용했지만, 본 발명은 이것이 한정되지 않는다. 전사지 반송 시트(24) 대신에 중간 전사체를 마련하고, 각각의 감광 드럼(10Y, 10M, 10C, 10K)으로부터 중간 전사체에 각 색의 토너 상을 1차 전사한 후, 전사지에 일괄해서 2차 전사하는 구성의 화상 형성 장치에도 본 발명은 적용될 수 있다.

[2성분 현상제]

다음으로, 본 실시예에서 이용되는 2성분 현상제에 대해서 설명한다. 토너는 결착 수지, 착색제, 그리고 필요에 따라서 기타의 첨가제를 포함하는 착색 수지 입자와, 콜로이드 실리카 미분말과 같은 외첨제로 이루어지는 착색 입자를 포함한다. 그리고, 토너는 음의 대전성의 폴리에스테르 수지 재료로 이루어지며, 본 실시예에서는 체적 평균 입경이 7.0㎛이다.

캐리어의 재료로서는, 예를 들면 표면 산화 혹은 미산화의 철, 니켈, 코발트, 망간, 크롬, 희토류 금속 등의 금속 물질, 및 그것들의 합금, 혹은 산화물 페라이트 등의 입자가 적절히 사용될 수 있다. 이들 자성 입자의 제조법은 특별히 제한되지 않는다. 본 실시예에서는 체적 평균 입경이 40㎛, 체적 저항율이 5×10⁸Ω㎝, 자화가 180emu/cc인 캐리어가 이용되었다. 캐리어의 자화는 100 내지 300emu/cc가 바람직하다. 자화의 크기가 100emu/cc 이하이면, 현상 슬리브와 캐리어 간의 자기 구속력이 작아지기 때문에, 감광 드럼 상에 캐리어가 부착될 가능성이 있다. 한편, 자화의 크기가 300emu/cc 이상이면, 2성분 현상제의 자기 사슬(magnetic chain)의 강도가 커져서, 화상에의 자기 사슬의 마찰에 의한 소위 "사슬 불균일(chain non-uniformity)"이 발생하기 쉬워진다. 즉, 2성분 현상 장치를 이용하여 화상 형성을 하는 데 있어서, 캐리어의 자화의 크기(강도)는 100 내지 300emu/cc인 것이 바람직하다.

본 실시예에서는, 상기 토너 및 캐리어를 중량 혼합비(토너 중량과 캐리어 중량의 합에 대한 토너 중량의 중량비) 8%로 혼합하여 조제된 2성분 현상제가 이용된다. 본 실시예에서는, 2성분 현상제의 응집도는 안식각 측정으로 40°이었다.

본 발명에서, 현상제의 안식각의 적정한 범위는 20° 내지 60°, 바람직하게는 30° 내지 50°이다. 2성분 현상제의 안식각이 20°보다 작으면, 고 유동성에 의해 복수의 전사 동작 시의 비산 및 중공 손실(hollow dropout)의 문제 해결과, 연속 화상 형성 시의 전사성 유지를 충분히 만족시킬 수 없다. 또한, 안식각이 60°보다 크면, 초기 인쇄 상태에서의 비산, 중공 손실의 억제 레벨은 좋지만, 화상 형성이 고속에서 연속으로 행해지면, 현상성의 악화 및 부하에 의한 스크류 록킹(screw locking)이 야기된다. 본 실시예에서는 안식각이 40°인 현상제를 사용한다.

<측정 방법>

한편, 본 실시예에서 이용되는 토너에 대해서, 중량 평균 입경은 이하에 기재하는 장치 및 방법을 이용하여 측정했다. 토너의 중량 평균 입경의 측정 장치로서, Coulter Counter TA-II 혹은 Coulter Multisizer(Coulter Inc. 제조)를 이용한다. 전해 (수)용액으로서는, ISOTONR-II(Coulter Scientific Japan Ltd. 제조) 등의 1급 염화 나트륨을 이용해서 1% NaCl 수용액을 조제한다.

측정법으로서는, 상기 전해 수용액 100 내지 150㎖ 중에 분산제로서 계면 활성제, 바람직하게는 알킬 벤젠 설포네이트를 0.1 내지 5㎖ 첨가한다. 그 후에, 상기 혼합물에 측정 시료를 2 내지 20mg 더한다. 그 후에, 시료를 현탁한 전해 수용액을 초음파 분산 장치에 의해 약 1 내지 3분간 분산 처리를 행한다. 그 후에, 어퍼처가 맞춰진 상기 측정 장치를 이용하여 2㎛ 이상의 토너 입자의 체적 및 개수를 측정하여, 체적 분포와 개수 분포를 산출한다.

본 실시예에서 이용되는 자성 캐리어의 저항율은 아래와 같은 방식으로 측정된다. 즉, 측정 전극 각각의 면적(크기) 4㎝², 전극 사이 간격 0.4㎝의 샌드위치 타입의 셀을 이용한다. 그 후에, 한쪽의 전극에 1kg의 중량을 가하고, 2개의 전극 사이에 전압 E(V/㎝)를 인가하면서, 회로에 흐른 전류로부터 캐리어의 저항율을 얻는 방법에 의해 저항율을 측정했다. 또한, 자성 입자의 체적 평균 입경은, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치("HERO", JEOL Ltd. 제조)를 이용하고, 체적 기준으로 입경 0.5 내지 350㎛의 범위의 입자 크기를 32 대수 분할하고, 각 대수의 입자의 수를 측정한다. 그리고, 측정의 결과로부터, 체적 50%의 중앙값 지름을 체적 평균 입경으로서 이용한다.

또한, 본 실시예에서 이용되는 자성 캐리어의 자기 특성은, 자동 진동 자장 자기 특성 자동 기록 장치("BHV-30", Riken Denshi Co., Ltd. 제조)를 이용해서 측정했다. 자기 특성값으로서, 795.7kA/m, 79.58kA/m의 외부 자장을 각각 형성함으로써 얻어진 자성 캐리어의 자화의 강도를 구했다. 자성 캐리어의 측정용 샘플은, 원통형의 플라스틱 용기에 충분히 밀하게 되도록 자성 캐리어를 패킹하여 작성한다. 이 상태에서, 자화 모멘트를 측정하고, 또한 상기 시료의 실제 중량을 측정해서 자화의 강도(emu/g)를 구한다. 또한, 자성 캐리어 입자의 진비중을, 예를 들면 건식 자동 밀도계("Accupyc 1330", Shimazu Corp. 제조) 등을 이용하여 구하여, 상기 얻어진 자화의 강도에 진비중을 곱하여 단위 체적당의 자화의 강도를 구할 수 있다.

본 실시예에서, 안식각은 이하의 방법을 이용해서 측정했다.

측정 장치: 파우더 테스터("PT-N", Hosokawa Micron Corp. 제조)

측정 방법: 파우더 테스터(PT-N)에 부속되는 취급 설명서에서의 안식각의 측정에 준거(체 301의 어퍼쳐: 710㎛, 진동 시간: 180s, 진폭: 2㎜ 이하)

도 6에 도시한 바와 같이, 2성분 현상제를 깔때기(302)로부터 원반(303) 위로 낙하시키고, 이 원반(303) 위에서 원추형으로 퇴적된 현상제(500)의 모선과 원반(303) 표면 사이에 형성되는 각도를 안식각으로서 구한다. 단, 시료를 23℃, 상대 습도 60%RH의 환경 하에서 밤새 방치한 후, 23℃, 60% RH 환경 하에 있는 측정 장치에 의해 안식각을 측정하고, 5회 반복하였다. 5개의 측정값의 산술 평균을 안식각 φ로서 이용했다.

[현상 장치]

다음으로, 현상 장치(1)를 구체적으로 설명한다. 도 1은, 본 실시예의 현상 장치의 단면도이다. 본 실시예의 현상 장치(1)는, 비자성 토너와 자성 캐리어를 포함하는 2성분 현상제가 수용된 현상 용기(2)와, 현상 용기(2)에 마련된 현상제 담지체로서의 현상 슬리브(8)를 포함한다. 현상 슬리브(8)에는, 현상제 규제 부재(블레이드 부재)로서의 규제 블레이드(9)가 대향되어 마련되고, 규제 블레이드(9)에 의해 현상 슬리브(8) 표면에 담지된 현상제의 층 두께가 소정 양을 제공하도록 규제된다.

또한, 현상 용기(2) 내의 거의 중앙부는 도 1의 지면에 수직 방향으로 연장하는 격벽(7)에 의해 현상 챔버(3)와 교반실(4)로 상하로 구획되어 있고, 현상제는 현상 챔버(3) 및 교반실(4)에 수용된다. 현상 챔버(3) 및 교반실(4)에는 현상제 T를 교반, 반송하는 반송 부재로서의 제1 및 제2 반송 스크류(5, 6)가 각각 배치된다. 도 3은 현상 장치(1)에서의 현상 챔버(3)와 교반실(4)을 설명하기 위한 현상 장치(1)의 길이 방향 단면도이다. 제1 반송 스크류(5)는 현상 챔버(3)의 바닥부에 현상 슬리브(8)의 축 방향(현상 장치 폭 방향)에 거의 평행하게 배치된다. 본 실시예에서는, 제1 반송 스크류(5)는 강자성체로 구성되는 회전축의 주변에 비자성 재료로 구성된 블레이드 부재가 나선형으로 마련된 스크류 구조를 가지고, 회전해서 현상 챔버(3) 내의 현상제 T를 현상 챔버(3)의 바닥부에서 현상 슬리브(8)의 축선 방향을 따라 반송한다.

또한, 제2 반송 스크류(6)도 제1 반송 스크류(5)와 마찬가지로 회전축의 주변에 블레이드 부재를 제1 반송 스크류(5)와는 역방향으로 해서 나선형으로 마련한 스크류 구조가 마련된다.

또한, 제2 반송 스크류(6)는 교반실(4)의 바닥부에 제1 반송 스크류(5)와 거의 평행하게 배치되어, 제1 반송 스크류(5)의 회전 방향(시계 방향)과는 반대 방향(반시계 방향)으로 회전해서 교반실(4) 내의 현상제 T를 제1 반송 스크류(5)와 반대 방향으로 반송한다.

이와 같이, 제1 및 제2 반송 스크류(5, 6)의 회전에 의해, 현상제가 현상 챔버(3)와 교반실(4)의 사이에서 순환한다. 본 현상 장치(1)에서는, 현상 챔버(3)와 교반실(4)이 연직 방향으로 배치되고 있어, 현상 챔버(3)로부터 교반실(4)로의 현상제는 위에서 아래로, 또한, 교반실(4)로부터 현상 챔버(3)로의 현상제는 아래에서 위로 이동한다. 특히, 교반실(4)로부터 현상 챔버(3)로는, 단부에 쌓인 현상제 부분의 압력에 의해 현상제가 (아래에서 위로) 밀려 올라가는 방식으로 현상제가 전달된다.

또한, 상기 현상 용기(2)에는, 상기 현상 용기(2)가 감광 드럼(10)에 대향하는 현상 영역에 대응하는 위치에는 개구부가 마련된다. 이 개구부에 현상 슬리브(8)가 감광 드럼(10)을 향해 일부 노출되도록 회전가능하게 배치된다.

본 실시예에서, 현상 슬리브(8)의 지름은 20㎜, 감광체 드럼(100)의 지름은 80㎜이고, 이 현상 슬리브(8)와 감광체 드럼(10)의 최근접 거리는 약 300㎛이다. 현상 슬리브(8)에 의해 현상 영역(부)에 반송된 현상제를 감광체 드럼(10)과 접촉시킨 상태로 현상을 행할 수 있도록 설정된다.

또한, 이 현상 슬리브(8)는 알루미늄이나 스테인레스 강과 같은 비자성 재료로 구성된다. 현상 슬리브(8)의 내부에는 마그넷 롤러(8')가 정적인 상태(비회전 상태)로 설치된다.

또한, 현상 슬리브(8)의 표면에는 블래스트 처리가 시행되어, 현상 슬리브(8)의 표면의 요철(볼록부/오목부) 형상에 의해 현상제가 걸려서 현상 슬리브(8)의 회전에 따라 주위 방향에 대하여 강한 반송력이 제공된다.

현상 슬리브(8)는 상기 규제 블레이드(9)에 의한 자기 브러시의 사슬의 절단(cutting of the chain of the magnetic brush)에 의해 층 두께가 규제된 2성분 현상제를 담지하고, 현상 시에 화살표로 도시된 방향(반시계 방향)으로 회전한다. 이렇게 해서, 현상 슬리브(8)가 감광체 드럼(10)과 대향하면 현상 슬리브(8)는 현상 영역에 현상제를 반송하고, 이리하여 감광체 드럼(10) 위에 형성된 정전 잠상에 현상제를 공급해서 정전 잠상을 현상한다.

현상 슬리브(8)의 내부에 마련되어진 마그넷 롤러(8')는 현상 극 S2와 현상제를 반송하는 자극 S1, N1, N2, N3을 포함한다. 이들 자극 중에서, N3 극과 N1 극은 서로 동일한 극성이며, 서로 인접하여 설치된다. 이들 자극 간에는 반발 자계가 형성되어, 교반실(4)에서 현상제 T를 떨어지게 하도록 자극이 구성된다.

또한, 도 1의 마그넷 내의 반경 방향의 선은 자극 N1, N2, N3, S1, S2 각각의 자속 밀도의 피크 위치를 나타내고 있다.

현상 슬리브(8)에는 전원으로부터 직류 전압과 교류 전압이 중첩된 형태의 현상 바이어스 전압이 인가되어, 현상 효율, 즉, 정전 잠상에의 토너의 부여율을 향상시키고 있다. 본 실시예에서는, -500V의 직류 전압과, 피크 투 피크 전압(Vpp)이 800V, 주파수(f)가 12㎑인 교류 전압이 이용되었다. 그러나, 직류 전압값, 교류 전압 파형은 이것에 한정되는 것이 아니다. 또한, 일반적으로, 2성분 자기 브러시 현상법에서는, 교류 전압을 인가하면 현상 효율이 커져서 화상이 고화질이 되지만, 흐림이 발생하기 쉬워진다. 이 때문에, 현상 슬리브(8)에 인가되는 직류 전압과 감광체 드럼(10)의 대전 전위(즉, 흰 배경부 전위)의 사이에 전위차를 마련하는 것에 의해, 흐림을 방지하고 있다.

현상 영역에서는, 현상 장치(1)의 현상 슬리브(8)는, 감광체 드럼(10)의 회전 방향과 동일한 방향으로 감광체 드럼(10)과 함께 회전하고, 감광체 드럼(10)에 대한 현상 슬리브(8)의 주속비는 1.75이다. 이 주속비에 관해서는, 0.5 내지 2.5, 바람직하게는, 1.0 내지 2.0의 범위로 설정하면 된다. 이동 속도(주속)비가 커지면 현상 효율도 그에 따라 상승한다. 그러나, 그 비가 지나치게 크면, 토너 비산, 현상제 열화 등의 문제점이 발생하므로, 주속비는 상기의 범위 내에서 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 사슬 절단 부재인 규제 블레이드(9)는 현상 슬리브(8)의 길이 방향 축선을 따라 연장하는 판 형상의 알루미늄 등으로 형성된 비자성 부재로 구성되고, 감광체 드럼(10)보다 현상 슬리브 회전 방향의 상류에 배치된다. 본 실시예에서는 규제 블레이드(9)가 비자성 부재에 의해 구성되어, 자성 입자인 캐리어가 블레이드 표면에서 자기적으로 구속되는 것을 방지하여, 부동층이 형성되지 않게 되고 있다. 도 1에서, 현상 슬리브(8)의 중심을 통과하는 수평면(평면) 상에, 감광 드럼(10)의 대향면 측의 위치를 0°로 설정하고, 시계 방향에 대하여 0°의 위치로부터 100°의 위치에 규제 블레이드(9)가 배치되어 있다. 이하에서, 마그넷 배치 및 규제 블레이드(9) 등의 현상 슬리브(8)의 주위 방향 위치에 대해서는 시계 방향을 기준으로 설명한다.

그리고, 이 규제 블레이드(9)의 단부와 현상 슬리브(8)의 사이의 간격을 현상제를 구성하는 토너와 캐리어의 양쪽이 통과해서 현상 영역으로 보내어 진다. 또한, 규제 블레이드(9)의 단부와 현상 슬리브(8)의 표면 간의 간격(갭)을 조정함으로써, 현상 슬리브(8) 위에 담지된 현상제의 자기 브러시의 사슬 절단량이 규제되어서 현상 영역에 반송되는 현상제량이 조정된다. 본 실시예에서는, 규제 블레이드(9)에 의해 현상 슬리브(8) 상의 단위 면적당의 현상제 코팅량을 30mg/㎝²로 규제하고 있다.

다음으로, 본 실시예의 특징적인 특징부인 규제 블레이드의 상류 측의 현상제의 이동에 관한 반송 가이드의 구성에 대해서 설명한다.

[반송 가이드 부재]

도 1에 도시된 바와 같이, 격벽 부재(7)는 규제 블레이드(9) 근방까지 연장된 형상을 가지고, 현상 챔버(3)에 수용되어 있는 현상제를 중력 방향 상방으로부터 가이드하는 가이드 부로서의 반송 가이드(11)를 포함한다. 반송 가이드 부재(11)는 규제 블레이드(9)에 대하여 현상 슬리브(8)의 회전 방향 상류 측에 대향해서 마련되어져 있다. 반송 가이드(11)(규제 블레이드(9)에 대향하는 면)는 제1 반송 스크류(5)의 구동에 의해 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11) 사이의 간격(갭)을 통해 현상제를 적정하게 공급하는 기능 또한 행한다. 또한, 반송 가이드(11)는 현상 슬리브(8)의 주위 방향에 대하여 현상 슬리브(8)에 대향 배치됨으로써, 현상 챔버(3)로부터 현상 슬리브(8)로의 현상제의 공급 시작 위치 P1을 규제하는 규제부로서도 기능한다. 반송 가이드(11)의 가이드 면의 각도는 현상 슬리브(8)의 표면의 법선 방향으로 설정되고 있다. 또한, 반송 가이드(11)의 현상 슬리브(8)에 대한 최근접 거리는 1㎜, 반송 가이드(11)에 대한 현상 슬리브(8)의 최근접 위치 P1은 130°의 현상 슬리브 주위 방향 위치로 설정된다. 또한, 격벽(7)에 대한 현상 슬리브(8)의 최근접 위치이며, 현상 슬리브(8)의 회전 방향에 대하여 위치 P1보다 상류에 위치하는 위치 P3은, 본 실시예에서는 150°의 현상 슬리브 주위 방향 위치에 위치하도록 구성되어 있다.

다음에, 본 실시예에서의 현상제의 흐름에 대해서 도 7을 참조하여 설명한다. 우선, 반송 가이드(11)에 대한 현상 슬리브(8)의 최근접 위치 P3은, 동일 극성인 N1 극과 N3 극에 의해 형성되는 척력 영역의 하류에 위치하며, 현상제는 척력에 의해 현상 슬리브(8)로부터 현상제가 분리되는 방향으로 힘을 받기 때문에 척력 영역에서 현상 슬리브(8)로부터 제거된다. 따라서, 현상제는 현상 슬리브(8)와 격벽 부재(7) 사이의 간격을 통과하지 않아서, 규제 블레이드(9)에의 현상제 공급이 방지된다. 즉, 규제 블레이드(9)에의 현상제의 공급은, 제1 반송 스크류(5)로부터 반송 가이드(11)를 극복한 경로를 통해서 이루어지고, 그 후에 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11)의 사이에 현상제가 저장된다. 본 실시예에서는, 반송 가이드(11)의 정점 위치 P4가, 규제 블레이드(9) 아래의 위치 P2와 비교해서 수평 방향으로부터의 앙각 θ가 30°가 되도록 설정하고 있다. 즉, 반송 가이드(11)의 정점은, 수평 방향에 대하여 규제 블레이드(9)와 현상 슬리브(8) 간의 최근접 위치 상측에 위치한다. 이것은, 현상제가 규제 블레이드(9)와 현상 슬리브(8) 사이의 영역에 안정적으로 코팅될 수 있는 만큼의 양이 저장되기 때문이다.

또한, 반송 가이드(11)의 길이 D는 11㎜이다. 본 실시예에서는, 반송 가이드(11)는 현상 챔버(3)와 교반실(4)을 구획한 격벽 부재(7)와 일체로 구성되고, 현상 용기(2)와 같은 재질로 형성된다.

본 발명에서, 규제 블레이드(9)로부터 반송 가이드(11)의 현상제 공급 시작 위치 P1까지의 간격(현상 슬리브 주위 방향 거리)의 바람직한 범위는 2㎜ 이상 8㎜ 이하이며, 본 실시예에서는 약 5㎜로 설정되고 있다.

이것은, 규제 블레이드(9)로부터 반송 가이드(11)까지의 간격이 2㎜ 이하로 되면, 현상제가 반송되는 반송로가 좁아져 현상제로 막힐 가능성이 있기 때문이다. 한편, 간격이 지나치게 넓을 경우, 현상 슬리브(8)와 현상제의 접촉 거리가 길어져서 자기력에 의한 현상제의 마찰 시간이 길어지게 되므로, 현상제 열화가 발생할 우려가 되기 때문에 바람직하지 못하다.

또한, 본 실시예와 같이 제1 반송 스크류(5)가 규제 블레이드(9) 위치에 대하여 대략 가로 방향으로 위치하는 경우, 반송 가이드(11)는 본 실시예에서 설명한 바와 같이 현상제를 반송/가이드하고, 현상제를 저장하는 기능을 가진다. 이것과 함께, 반송 가이드(11)는 제1 반송 스크류(5) 구동 시에 현상제에의 압력 인가를 차폐하는 효과도 가진다. 제1 반송 스크류(5)의 구동에 수반하여, 현상제에는 스크류 축(축선) 방향에 대하여 주로 가압되지만, 이 압력은 스크류의 동경 방향에 대해서도 현상제에 가압된다. 동경 방향에 대한 압력에 의해, 규제 블레이드(9)와 제1 반송 스크류(5)의 위치 관계가 거의 가로 방향인 경우, 규제 블레이드(9)에 대하여 대략 수직 방향의 현상제 반송력이 가해지게 되어, 코팅 불량의 관점에서 바람직하지 않다. 따라서, 제1 반송 스크류(5)에 의한 가압의 영향을 제거하기 위해서도 반송 가이드(11)의 특히 정점 위치 P4(도 7 기재)는 높게 배치하는 것이 바람직하다. 적어도 규제 블레이드(9)의 하점 위치 P2와 제1 교반 스크류(5)의 축 중심을 연결하는 선의 상방에 반송 가이드(11)의 정점 P4를 배치하는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 실시예의 특징 부분의 하나인 현상 마그넷의 구성 및 현상 마그넷에 의해 발생되는 자속 밀도 및 자기력에 대해서 도 1 및 도 8, 도 9를 이용하여 설명한다. 본 실시예에서는, 반송 가이드(11)를 극복한 현상제에 가해지는 자기 흡인력 Fr이, 반송 가이드(11)의 근방에서보다 규제 블레이드(9)의 근방에서 더 크게 되도록, 마그넷 롤러 내의 자극이 구성된다. 본 발명의 메커니즘에 대해서는 후술하지만, 상기 구성으로 함으로써 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11) 사이에 공급된 현상제가 현상 슬리브(8)의 표면을 향해서 끌어 당겨지도록 현상제의 흐름을 구현할 수 있다. 이렇게 해서, 종래의 과제이었던, 규제 블레이드(9) 상류 측에 부동층이 형성되는 것을 억제할 수 있다.

본 실시예에서, Br, Bθ, Fr, Fθ는 아래와 같이 정의된다(도 11 참조).

Br: 소정의 점에서의 현상 슬리브 표면에 대하여 수직 방향의 자속 밀도

Bθ: 소정의 점에서의 현상 슬리브 표면에 대하여 접선 방향의 자속 밀도

Fr: 소정의 점에서의 현상 슬리브 표면에 대하여 수직 방향으로 작용하는 힘(흡인 방향을 음(negative)으로 함)

Fθ: 소정의 점에서의 현상 슬리브 표면에 대하여 접선 방향에 작용하는 힘(현상 슬리브 회전 방향을 양(positive)으로 함)

달리 특정하지 않는 한, Br, Bθ, Fr, Fθ는 현상 슬리브 상의 소정의 점에서의 자속 밀도 또는 자기력을 가리킨다.

[마그넷 롤러]

마그넷 롤러의 구성에 대해서 구체적으로 설명한다.

본 실시예의 마그넷 롤러(8')는 현상 극 N2와 자극 S1, S2, N1, N3을 가지고 있다. 이들 자극 중 동일한 극성인 제1 자극 N3과 제2 자극 N1은 서로 인접하여 현상 용기(2)의 내부 측에 설치되고 있고, 자극 N3과 N1 사이에 반발 자계가 형성되어, 현상제에 대해서는 현상 슬리브로부터 이간하는 방향으로 힘을 가해져서, 교반실(4)로 현상제를 낙하시키도록 구성된다. 제2 자극 N1은 반송 가이드(11)와 규제 블레이드(9) 사이에 배치되어 있다. 동일한 극성을 가지는 제1 자극과 제2 자극에 의해 형성되는 반발 영역은 적어도 현상 슬리브 회전 방향에 대하여 반송 가이드(11)의 상류 측에 배치되어 있다. 제1 자극 N3은 피크 자속 밀도가 35mT, 반값 폭 30°를 가지도록 조정되고, 제2 자극 N1은 피크 자속 밀도 30mT, 반값 폭 35°를 가지도록 조정된다.

[현상 블레이드와 반송 가이드 간의 자계 분포]

도 8, 도 9를 이용해서 본 실시예에서 사용된 마그넷 롤러에 의해 현상 슬리브 표면에 형성되는 자속 밀도 Br, Bθ 및 법선 방향의 자기력 Fr의 분포를 설명한다. 현상제는 도 8, 도 9에서 오른쪽에서 왼쪽으로 반송되고 있고, 규제 블레이드(9)는 약 100°의 위치에 배치된다(도 8, 도 9의 파선). 반송 가이드(11)는 약 130°의 위치에 배치되어 있다(도 8, 도 9의 실선). Fr의 음의 값은 자기력이 현상 슬리브를 향하는 것을 나타내고(인력 방향), Fr의 양의 값은 자기력이 척력 방향인 것을 나타낸다. 본 실시예에서는 인력 방향 기준으로 자기력의 증가 및 감소를 나타낸다. 즉, 자기력의 수치(절대값)이 커질 경우, 그러한 상태를 Fr의 증가라고 부른다.

본 실시예에서는, 반송 가이드(11)의 위치와 규제 블레이드(9)의 위치 사이의 Fr은 항상 인력 방향이며, 규제 블레이드(9)에 근접하는 위치일수록 Fr이 급격하게 단조 증가하도록 구성되고 있다. Fr은 단조 증가하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는, 단조 증가는, 현상 슬리브의 주위 방향에 대하여 Fr을 측정했을 때에, 현상 슬리브 주위 방향에 관해서 각도 2° 이상 10° 이하의 범위에서 샘플링된 경우에 Fr이 단조 증가하고 있는 것을 가리킨다.

또한, 반송 가이드(11)의 상류 측(위치 P3보다 상류 측)에는 적어도 양의 영역(척력 영역)이 생기도록 자극이 구성되고 있다. 본 실시예에서는 약 180°의 위치 내지 약 210°의 위치가 척력 영역이 되고, 척력 영역으로부터 현상 슬리브의 회전 방향 하류 측으로 향하여 Fr이 증가하도록 자극이 구성되고 있다.

슬리브 방향으로의 자기 흡인력에 의해, Fr이 크면 반송 가이드(11)를 극복한 현상제 T가 현상 슬리브에 강하게 끌어 당겨진다. 따라서, 도 9에 도시한 바와 같이 반송 가이드(11)와 규제 블레이드(9) 사이의 Fr 분포는, 규제 블레이드(9)에 근접하는 위치일수록 Fr이 단조 증가하는 경향을 띠게 된다. 결과적으로, 도 7에 나타내는 규제 블레이드(9) 근방의 현상제 T2는, 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11) 사이의 다른 위치에 위치하는 현상제에 비해 강한 Fr에 의해 현상 슬리브(8) 근방으로 끌어 당겨진다. 규제 블레이드(9) 근방의 현상제를 세로 방향(규제 블레이드(9)에 대하여 평행)의 흐름을 구현하기 위해, 규제 블레이드(9) 근방의 Fr이 큰 것이 바람직하다. 본 실시예에서는, 반송 가이드(11)와 규제 블레이드(9)의 사이에서 Fr은 규제 블레이드(9) 대향부에서 최대값을 가진다.

한편, 규제 블레이드(9)와의 충돌에 의해 현상제의 패킹 상태를 약화시키는 관점에서, 현상 슬리브(8)의 회전에 수반하는 현상 슬리브에 따른 현상제 반송력을 약화시키기 위해서는, 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11) 사이의 Fr의 총합은 작은 것이 바람직하다. 현상 슬리브(8)의 회전에 수반하는 현상제 반송은 현상제와 현상 슬리브(8) 간의 마찰력에 의해 이루어지기 때문에, 수직 항력, 즉 자기 흡인력 Fr과 현상제 반송력은 비례 관계에 있다. 즉, 규제 블레이드(9)에 가해지는 가로(왼쪽-오른쪽) 방향의 현상제 반송력은, 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11) 사이의 각 위치의 현상제 반송력의 총합으로 나타나기 때문에, 마찬가지의 기구에 기초하는 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11) 사이의 Fr의 총합에 비례한다. 따라서, 현상제와 규제 블레이드(9)가 충돌해서 부동층이 형성되게 하는 현상 슬리브(8)에 평행한 현상제 반송력을 약화시키기 위해서는, 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11) 사이의 Fr의 총합이 작은 것이 바람직하다.

또한, 규제 블레이드(9) 근방의 현상제의 흐름은 규제 블레이드(9) 근방의 현상제의 세로 방향의 힘과 가로 방향의 힘의 대소 관계에 기초하여 결정된다. 따라서, 규제 블레이드(9) 근방의 현상제의 흐름을 세로 방향으로 바꾸기 위해서는, 규제 블레이드(9) 근방의 Fr을 강화함으로써 세로 방향의 힘을 강하게 하고, 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11) 간의 Fr의 총합을 작게 함으로써 오른쪽-왼쪽 방향의 힘을 약화시키는 것이 필요 충분 조건이 된다. 상기 두 동작을 양립시키기 위해서는, 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11) 사이의 Fr 분포는 규제 블레이드(9) 근방에서만 Fr이 커지는 것이 바람직하다. 환언하면, 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11) 사이의 Fr 분포는, 규제 블레이드(9)로에 근접하는 위치일수록 급격하게 단조 증가하는 경향을 띠는 것이 정량적으로 바람직하다고 할 수 있다.

규제 블레이드(9)로부터 규제 블레이드(9)보다 현상 슬리브(8)의 회전 방향 2㎜ 상류 위치까지의 Fr 적분값을 FrNear로 정의한다. 또한, 규제 블레이드(9)의 위치부터 반송 가이드(11)의 위치까지 적분해서 얻어진 Fr의 총합을 FrAll로 정의한다. 이때, 이하에서 서술하는 설명으로부터, 적분값에 대한 FrNear의 비율이 60% 이상인 때에 코팅 불량의 정량적으로 발생하지 않는 것을 알 수 있다. 규제 블레이드(9)로부터, 규제 블레이드(9)로부터 상류 2㎜ 위치까지의 Fr 적분값을 FrNear로 정의한 이유는, 현상제가 압축되어 부동층을 형성하기 쉬운 영역이 규제 블레이드(9)로부터, 규제 블레이드로부터 2㎜ 이내의 위치까지의 근방 위치에 위치하기 때문이다. 즉, 현상제가 압축 상태로 되기 쉬운 영역의 Fr을 한정해서 높은 값으로 유지하고, 그 이외의 영역에서는 Fr을 낮추는(현상 슬리브 주위 방향의 현상제의 흐름을 절감하는) 것이 코팅 불량의 발생을 방지하는 데에 효과적이다.

<실험>

평가 조건 및 평가 방법을 기술한다. 45℃ 환경 조건에서, 현상제를 넣은 현상 장치를 현상제를 교체하지 않고 공회전시켜서, 현상제의 코팅 상태를 육안으로 관찰해서 코팅 불량의 발생 유무를 확인한다. 코팅 불량 현상은, 전술한 바와 같이, 현상제 이동(유동)층과 현상제 부동층 간의 현상제의 마찰에 의해 열화된 토너 입자가 고착되어 정상적인 코팅을 저해함으로써 발생한다. 따라서, 코팅 불량은 토너 열화 현상의 하나이며, 그러한 관점에서, 화상 형성에 의해 토너를 소비하고, 현상 장치 내에서 마찰된 토너가 새로운(새) 토너로 교환되면 코팅 불량 현상은 발생하기 어려워진다. 이상의 기구로부터, 현상제를 교체하지 않고서 현상제를 포함하는 현상 장치를 공회전시킨 상태에서 코팅 불량이 발생하기 가장 쉬워진다. 또한, 코팅 불량은 현상제 마찰에 의한 토너 열화에 기인하여 발생하기 때문에, 코팅 불량은 온도가 높은 경우에 보다 현저하게 발생하는 경향이 있다. 이상의 이유로, 본 실험은 고온 조건 및 토너를 새 토너로 교체하지 않는 공회전 조건에서 실시되었다. 10시간 동안의 현상 장치의 공회전 시간에 코팅 불량이 발생하지 않을 경우, 그 상태는 "NO I.C"(코팅 불량 발생하지 않음)로 평가된다.

본 실험에서 사용된 모든 현상제는 응집도가 60도이다. 이것은, 가장 코팅 불량이 발생하기 쉬운 현상제에 대해서도 코팅 불량이 발생하지 않는 조건을 찾기 위해서이다. 또한, 본 실험에서는, 현상 슬리브의 현상제 반송성을 높이기 위해, 표면에 홈 처리를 실시한 홈 슬리브를 이용했다. 홈 슬리브는 슬리브의 홈 깊이 80㎛, 주위 방향의 홈 개수가 80개인 것을 사용했다. 본 발명에서는 규제 블레이드 근방의 현상제의 세로 방향의 흐름이 중요하며, 그러한 관점으로부터, 슬리브 반송력이 강한 것이 불리하다. 본 실험에서, 적어도 현상제 캐리어 지름 40㎛보다 충분히 큰 홈 깊이 80㎛를 가지는 슬리브를 사용하고 있어, 홈부에 현상제가 딱 맞아서 현상제 반송 시에 슬리브 상에서 현상제가 미끄러지지 않고 반송되는 것을 예비적으로 확인하고 있어, 이러한 조건은 슬리브의 현상제 반송성이 가장 높은 조건이다. 이것은, 슬리브의 현상제 반송성이 가장 높은 상태에서도 코팅 불량이 발생하지 않는 조건을 찾기 위해서이다.

CN^*1	MP^*2	BGD^*3	RATIO^*4	결과
1	1	3.5㎜	72%	NO I.C.
2		5.2㎜	60%	NO I.C.
3		7.8㎜	56%	I.C. 4^*5
4	2	5.2㎜	36%	I.C. 0.5^*6
5	3	5.2㎜	48%	I.C. 2^*7
6		4.4㎜	63%	NO I.C.
7		2.8㎜	89%	NO I.C.

*1: "CN"은 조건.

*2: "MP"는 마그넷 패턴.

*3: "BGD"는 규제 블레이드와 반송 가이드 간의 거리.

*4: "RATIO"는 FrNear/FrAll.

*5: "I.C. 4"는 4시간의 공회전에 의해 불량 코팅이 발생하는 것.

*6: "I.C. 0.5"는 0.5시간의 공회전에 의해 불량 코팅이 발생하는 것.

*7: "I.C. 2"는 2시간의 공회전에 의해 불량 코팅이 발생하는 것.

<결과>

조건 1 내지 3에서, 동일한 마그넷 패턴 1을 이용하여 규제 블레이드(9) 위치를 고정하고, 반송 가이드(11)의 위치를 3단계로 변경하여 평가하였다. 또한, 조건 2에서의 반송 가이드 위치는 실시예 1에 대응한다. 도 10은 각각의 조건 1, 2, 3에서의 슬리브의 법선 방향의 자기력 Fr의 분포와 반송 가이드 위치를 나타내고 있다. 도 10으로부터, 각각의 조건 1, 2 및 3에서, 자기력 Fr은 반송 가이드(11) 위치로부터 규제 블레이드(9) 위치까지 급격하게 단조 증가하는 분포를 보이며, 상술한 기구로부터, 코팅 불량 발생하기 어려운 자기력 분포를 취하고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 조건 1 내지 3에서는 규제 블레이드(9) 위치와 마그넷 패턴은 같으므로, FrNear의 값 또한 동일하다(도 10의 사선 영역). 단, 조건 1과 비교해서, 조건 2, 3에서는 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11)의 거리가 길고, 조건 2, 3에서의 FrAll의 값은 대응해서 커진다. 그 결과, 각 조건 2 및 3에서의 FrNear/FrAll의 비율(%)이 낮아지는데, 구체적으로, 조건 3에서는 56%, 조건 2에서는 60%가 된다. 이러한 자기력 분포에서, 조건 3에서는 4시간 공회전시에 코팅 불량이 발생하지만, 각 조건 1, 2에서는 코팅 불량이 발생하지 않는다. 따라서, 코팅 불량의 발생 방지를 위해서는 적어도 FrNear/FrAll이 60% 이상인 것이 요구됨이 밝혀졌다. 정성적인 관점으로부터, 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11)의 거리가 작아지면(좁아지면), 그 거리만큼 FrAll(Fr의 총합)이 감소하여 현상 슬리브 회전 방향의 현상제 반송력이 감소한다. 그 결과, 현상 슬리브에 상하 방향, 즉 수직 방향의 현상제의 흐름의 정도가 상대적으로 감소해서, 규제 블레이드 상류에 위치하는 현상제가 아래쪽으로 흐르기 쉬워진다고 생각된다.

비교예로서, 조건 1 내지 3과는 다른 마그넷 패턴을 이용하는 조건 4에 대해서 설명한다. 도 15, 도 16은, 조건 4에서 마그넷 롤러로부터 작용하는 자속 밀도 Br, Bθ의 분포 및 슬리브에 대한 법선 방향의 자기력 Fr의 분포를 나타내고 있다. 음(-)의 Fr은 슬리브에의 인력 방향, 양(+)의 Fr은 슬리브로부터의 척력 방향이다. 도 16으로부터, 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11) 사이의 Fr은, Fr이 플랫 혹은 감소하는 경향을 띠는 분포를 나타내고, 따라서, 상술한 기구에 기초하여 코팅 불량의 관점에서 바람직하지 못한 분포를 나타내고 있음을 알 수 있다. 정성적으로는 FrNear/FrAll은 36%로 작은 값을 취하고, 연속적인 공회전의 결과로서 0.5시간 공회전 시에 코팅 불량이 발생하는 것이 밝혀졌다.

다음에, 비교예로서, 조건 1 내지 3과는 다른 마그넷 패턴 3을 이용한 조건 5 내지 7에 대해서 설명한다. 조건 5 내지 7에서, 반송 가이드(11) 위치는 고정되지만, 규제 블레이드(9) 위치는 3단계로 변경되는 조건에서 평가가 이루어진다. 도 20, 도 21은, 조건 5 내지 7의 마그넷 롤러로부터 작용하는 자속 밀도 Br, Bθ의 분포 및 슬리브에 대한 법선 방향의 자기력 Fr 분포를 나타내고 있다. 음(-)의 Fr은 슬리브에의 인력 방향, 양(+)의 Fr은 슬리브로부터의 척력 방향이다. 도 21로부터, 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11) 사이에서, Fr은 반송 가이드(11)의 위치로부터 향해서 규제 블레이드(9)의 근방을 향해서 증가하는 경향을 띠지만, 규제 블레이드(9) 근방에서 감소하는 경향으로 변화하고 있는 것을 알 수 있다. 조건 5에서, 규제 블레이드(9) 위치는, Fr이 감소 경향으로 바뀌는 때의 위치에 위치하기 때문에, FrNear/FrAll은 48%로 60% 미만의 값을 나타낸다. 조건 6에서는, 조건 5와 비교하여, 규제 블레이드 위치가 약 5°만큼 반송 가이드(11) 측으로 시프트되어 있어, 그 위치에서의 Fr 분포는 여전히 감소 경향을 나타내고 있지만, 그 위치에서의 Fr은 조건 5의 위치에서의 Fr보다 커서, FrNear/FrAll은 64%이었다. 조건 7에서는, Fr 분포의 피크 위치에 규제 블레이드 위치가 위치하고, 반송 가이드(11)로부터 규제 블레이드(9) 근방까지 Fr은 급격하게 단조 증가하고 있기 때문에, 규제 브레이드 위치가 가장 바람직한 위치에 있어, 조건 7에서의 FrNear/FrAll은 89%이었다. 연속적인 공회전의 결과로서, 조건 5에서는 2.5시간의 공회전 시에 코팅 불량이 발생하였지만, 조건 6, 7에서는 발생하지 않았다. 즉, 조건 5 내지 조건 7로부터도, 코팅 불량의 발생 방지를 위하여 FrNear/FrAll이 적어도 60% 이상을 만족할 필요가 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11) 사이의 Fr이 급격하게 단조 증가하는 경향을 가지는 Fr 분포가, 코팅 불량이 발생하지 않는 현상제의 흐름을 실현하는 데에 있어 최적이다. 그러나, 규제 블레이드(9) 근방에서 Fr의 감소 영역이 있는 조건 6에서도, FrNear/FrAll의 값이 60% 이상을 만족하면 코팅 불량이 발생하지 않는 것을 알 수 있다.

이상의 결과로부터, 본 실시예에 따르면, 코팅 불량을 방지하기 위해서는, 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11) 사이의 Fr 분포를, 규제 블레이드(9) 근방에서 Fr이 급격하게 단조 증가하는 경향으로 하는 것이 바람직하다. 보다 정량적으로는, FrNear의 FrAll에 대한 비율을 60% 이상으로 설정함으로써 코팅 불량의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 규제 블레이드(9)에 가장 근접하는 자극(커팅 극(cutting pole))은 피크 강도(세기)가 20mT 이상 80mT 이하인 자속 밀도 Br을 가지는 것이 바람직하다. 자속 밀도 Br이 20mT미만이면, 현상 슬리브 상에의 자기 흡인력이 약해지기 때문에 현상제 반송 불량이 발생할 우려가 있다. 한편, 자속 밀도 Br이 80mT를 초과하면, 현상제에 가해지는 자기력이 커지기 때문에, 현상제 열화가 문제로 된다.

본 실시예에서는 Fθ의 바람직한 범위는 1×10^-8(N) 이하이다. Fθ는 Fr의 1/2 이하의 수치인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 Fr의 약 1/4 이하이다. Fθ가 이 범위에 있으면, 적어도 현상제의 흐름에 의해 영향을 받지 않고 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 반송 가이드(11)의 정점 위치 P4에 가해지는 자기 흡인력을 실질적으로 0이 되도록 반송 가이드(11)의 길이(본 실시예에서는 11㎜)를 설정한다. 현상제의 공급은 현상 챔버(3)로부터 실시되고, 반송 가이드(11)는 규제 블레이드(9)보다 현상 챔버(3) 근방에 배치되어 있다. 이 때문에, 예를 들면, 반송 가이드 정점 P4 위치의 자기 흡인력 Fr이 크면 , 현상 챔버(3)의 현상제가 반송 가이드(11) 정점 위치 P4에서 자기 흡인력을 받아서, 아래쪽으로 가까이 끌어 당겨져서 도 7에서 나타내는 규제 블레이드(9) 근방에 도달하는 현상제량이 줄어든다. 그 결과, 규제 블레이드(9) 근방에서 Fr 큰 Fr 분포가 형성되는 경우에도, 규제 블레이드(9) 근방의 현상제의 양이 적기 때문에, 현상제의 규제 블레이드(9)에 따른 상하 방향의 공급이 감소하여, 규제 블레이드(9)에 평행한 현상제의 세로의 흐름이 생기기 어렵다. 따라서, 반송 가이드(11) 정점 위치에서의 자기 흡인력이 실질적으로 0이 되도록, 반송 가이드 정점 위치를 현상 슬리브(양)로부터 멀리 위치시키는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시예에서는, 적어도 현상 슬리브(8)는 반송 가이드(11)에 대한 현상 슬리브 최근접 위치에서 반송 가이드(11)의 연직 방향 하방에 위치하는 것이 바람직하다. 반송 가이드 위치의 자기 흡인력 Fr은 본 실시에의 특징으로서 작아지는 경향이 있고, 자기 흡인력 Fr이 극단적으로 작을 경우, 현상제가 반송 가이드(11)와 현상 슬리브(8) 사이의 틈을 통해서 연직 아래로 중력 낙하할 우려가 있다. 이 때문에, 현상 슬리브가 상기 틈의 아래의 위치에서 현상제를 받아서, 낙하한 현상제를 반송하는 구성이 채용되는 것이 바람직하다.

이하에서, 규제 블레이드에 대한 거리가 근접함에 따라 급격한 단조 증가 경향을 보이는 Fr을 구현하기 위한 방법(즉, 적분값(FrNear)의 적분값(FrAll)에 대한 비율을 60% 이상으로 구현하기 위한 방법)에 대해서 설명한다. 본 실시예에서는, 반송 가이드(11) 위치에서는 반발 자극 N1과 N3 간의 자속 밀도가 작고, N1 및 N3 자극 간의 자속 밀도 Br의 변화의 구배가 완만하다. 한편, 반송 가이드(11)로부터 규제 블레이드(9)로의 방향에는, 중간 정도의 자속 밀도를 가지는 N1 극 및 더 큰 자속 밀도를 가지는 S1 극이 위치하기 때문에, 자속 밀도의 변화의 구배는 커지는 경향이 있다. 따라서, 반송 가이드(11) 근방으로부터 규제 블레이드(9) 근방에 거리가 근접함에 따라 자속 밀도의 구배가 증가하는 경향을 보이게 되어, 자속 밀도의 제곱의 구배에 비례하는 자기력(Fr)도 마찬가지로 급격하게 증가하는 경향을 띠게 될 수 있다.

또한, 예를 들면, 규제 블레이드(9) 상류에 제공된 N1 극의 하류에, S1 극을 N1 극에 근접하여 배치함으로써, N1 극과 S1 극 간의 자속 밀도의 구배가 커져서, Fr 분포가 더욱 급격하게 증가하는 경향을 나타낸다.

또한, 예를 들면, 규제 블레이드(9) 상류 측의 N1 극의 반값 폭을 감소시키고, S1 극의 반값 폭을 감소시킴으로써, Fr 분포가 급격하게 증가하는 경향이 구현된다.

또한, 예를 들면, 규제 블레이드(9) 하류 측의 S1 극의 자속 밀도의 피크 값을 크게 함으로써, N1 극과 S1 극 간의 자속 밀도의 구배가 커지기 때문에, Fr 분포가 보다 급격하게 증가하는 경향을 보인다.

요컨대, Fr이 급격하게 증가하는 Fr 분포의 마그넷 패턴을 제공하기 위해, 자극은 기본적으로는 아래와 같은 방식으로 구성되면 된다. 즉, 커핑 폴(블레이드에 대하여 슬리브 상류 측에서 최근접하는 자극) N1의 바로 하류에 있는 자극 S1의, 커팅 극 N1에 대하여 작용하는 자기력을 상대적으로 크게 하기만 하면 된다.

<자기력/자속 밀도의 측정 방법>

본 발명에서의 자기력의 측정 방법에 대해서 설명한다.

본 실시예에서 서술한 자기력은 이하에 설명하는 계산 방법에 의해 산출될 수 있다.

자성 캐리어에 작용하는 자기력을 이하의 식에 의해 나타낸다:

μ ₀ =공간 투자율

μ=캐리어의 투자율

b=캐리어의 반지름

B=자속 밀도

따라서, 아래와 같은 수학식이 얻어진다.

(1)

따라서, Br 및 Bθ을 알면, Fr 및 Fθ를 구할 수 있다. 여기서, 자속 밀도 Br은, 측정기로서 자장 측정기("MS-9902" (상품명), F.W. BELL, Inc.)를 이용하여 측정하였다. 자속 밀도 Br은 측정기의 부재인 프로브와 현상 슬리브(8)의 표면 간의 거리를 약 100㎛로 설정해서 측정한 것이다.

또한, Bθ는 아래와 같이 구할 수 있다. 자속 밀도 Br의 측정 위치에서의 벡터 포텐셜 A_Z(R, θ)는 아래의 수학식에 따라서 측정된 자속 밀도 Br을 이용하여 구해진다.

A_Z(R, θ)의 경계 조건에서, 아래의 등식을 풀어서 A_Z(R, θ)를 구한다.

그러면, 아래의 등식으로부터 Bθ를 구할 수 있다.

상기 방식으로 측정 및 계산된 Br 및 Bθ가 상기 수학식 (1)에 적용되어, Fr 및 Fθ가 유도될 수 있다.

본 실시예에서는, 현상 장치의 구성에 관해서, 현상 챔버(3)와 교반실(4)이 상하에 배치된 세로 교반 방식의 현상 장치를 예로 들어 설명했다. 그러나, 도 4에 나타내는 것 같이 현상 챔버와 교반실이 수평으로 배치된 현상 장치 등의 기타의 형태의 현상 장치에도 본 발명은 적용가능하다. 즉, 반송 가이드(11)의 상류 측으로부터의 현상제 반송이 없고, 규제 블레이드와 현상 슬리브 간의 최근접 위치보다 적어도 더 높은 위치부터 현상제가 공급되고, 반송 가이드와 규제 블레이드 간에 상기에서 서술한 자기력 분포가 형성되어 있으면, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 사용되는 캐리어의 자화율이 바뀌어도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 예를 들면, 자화율이 작은 캐리어를 이용하면, 마그넷 롤러로부터 작용하는 자기력이 상대적으로 작아지지만, FrNear 및 FrAll 모두 상대적으로 작아지기 때문에, FrAll에 의해 나누어진 FrNear의 몫인 비율은, FrNear이 작아지는 것과 FrAll이 작아지는 것이 상쇄되기 때문에, 작은 자와율에 의해 영향을 받지 않는 것으로 생각된다. 자화율이 큰 캐리어에 대하여도 마찬가지의 기구에 기초하여, FrNear/FrAll의 비율은 자화율에 의해서 영향을 받지 않는다.

(실시예 2)

본 실시예의 설명하는 화상 형성 장치의 기본 구성은 실시예 1과 동일하기 때문에, 화상 형성 장치 전체 구성의 설명은 생략한다. 실시예 1에서, 제2 자극 N1은 반송 가이드(11)와 규제 블레이드(9) 사이에 배치되고 있었다. 이것에 대하여, 본 실시예에서는, 도 14에 도시한 바와 같이, 제2 자극 N1은 규제 블레이드(9)의 슬리브 회전 방향 하류에 배치되어 있다. 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 Fr 분포와, 규제 블레이드(9) 및 반송 가이드(11)의 배치가 중요하며, 본 발명은 자속 밀도의 피크 위치 자체에 의해서는 직접적으로 영향받지 않는다. 또한, 반송 가이드(11)의 배치는, 실시예 1과 마찬가지로 설정했다.

다음으로, 도 12, 도 13을 이용해서 본 실시예에서 사용된 마그넷 패턴 4로부터 작용하는 자속 밀도 Br 및 슬리브의 법선 방향의 자기력 Fr을 설명한다. 도 12, 13에서, 현상제는 오른쪽에서 왼쪽에 반송되고, 규제 블레이드(9)는 실시예 1과 마찬가지로 100°의 위치에 배치된다(도 12, 도 13의 파선). 음(-)의 Fr은 슬리브에의 인력 방향을 향하고, 양(+)의 Fr은 슬리브로부터의 척력 방향으로 향한다. 본 실시예에서는, 도 14에 나타난 바와 같이, 제2 자극 N1은 규제 블레이드(9)의 슬리브 회전 방향 하류에 배치되어, 자속 밀도 Br의 패턴은 실시예 1과 상이하다.

그러나, 도 13에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서도, 반송 가이드(11)와 규제 블레이드(9) 사이의 Fr은 항상 인력 방향이며, 규제 블레이드(9)에 위치가 근접할수록 증가하도록 구성되고 있다. 반송 가이드(11)는 약 130°의 위치에 배치된다(도 12, 도 13). 또한, 반송 가이드(11)의 상류 측에는 적어도 Fr이 양인 영역(척력 영역)에 있도록 자극이 구성된다. 본 실시예에서는, 약 160° 내지 약 190° 위치가 척력 영역이 되고, 척력 영역으로부터 현상 슬리브의 회전 방향 하류 측을 향함에 따라 Fr이 증가하는 구성이 채용되고 있다. 즉, 실시예 1과 마찬가지로, 반송 가이드(11)로부터 규제 블레이드(9)를 향해서 Fr이 증가하는 증가 경향을 가지는 Fr 분포가 나타나 있다.

실시예 1과 마찬가지로 45℃ 환경 조건에서, 현상제를 포함하는 현상 장치를 현상제를 새로운 현상제로 교체하지 않고서 연속적인 공회전을 실시한 결과를 표 2에 나타낸다.

CN^*1	MP^*2	BGD^*3	RATIO^*4	결과
1	1	3.5㎜	72%	NO I.C.
2		5.2㎜	60%	NO I.C.
3		7.8㎜	56%	I.C. 4^*5
4	2	5.2㎜	36%	I.C. 0.5^*6
5	3	5.2㎜	48%	I.C. 2^*7
6		4.4㎜	63%	NO I.C.
7		2.8㎜	89%	NO I.C.
8	4	5.2㎜	64%	NO I.C.

*1: "CN"은 조건.

*2: "MP"는 마그넷 패턴.

*3: "BGD"는 규제 블레이드와 반송 가이드 간의 거리.

*4: "RATIO"는 FrNear/FrAll.

<결과>

조건 8은 실시예 2의 결과를 나타낸다. 조건 8에서는 FrNear/FrAll의 이율이 64%이고, 연속적인 공회전의 결과로서, 코팅 불량이 발생하지 않는 것이 밝혀졌다.

또한, 도 12 및 도 14에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 자극 배치는 N1 극의 자속 밀도 피크 위치가 규제 블레이드(9)의 현상 슬리브 회전 방향 하류에 위치하는 것 이외에는, 실시예 1과 거의 동일하다. 즉, N1과 N3 극의 반발 극 간에는 자속 밀도가 작고, N1 및 N3 극 간의 자속 밀도 Br의 구배는 완만하다. 규제 블레이드(9) 하류 측을 향해서 중간 정도의 자속 밀도를 가지는 N1 극과, 자속 밀도가 큰 S1 극이 N1 극의 하류에 인접해서 배치되도록 자극이 구성되고 있기 때문에, N1 및 S1 극 간의 자속 밀도의 구배는 커지는 경향을 띤다. 따라서, 위치가 반송 가이드(11)의 위치부터 규제 블레이드(9) 근방에 근접함에 따라, 자속 밀도의 구배는 급속하게 증가하여, Fr은 자속 밀도의 제곱의 구배에 비례한다. 따라서, 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11) 사이의 Fr은 실시예 1과 거의 동일한 분포를 나타내기 때문에, 실시예 1과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에서는, N1 극이 규제 블레이드(9)의 위치보다도 현상 슬리브 회전 방향 하류에 배치되었기 때문에 실시예 1과 비교해서 규제 블레이드(9) 근방의 증가의 구배가 다소 급격하다. 그 결과, FrAll에 대한 FrNear의 비율이 4% 증가하고 있다(조건 2와 조건 8 차이). 실시예 1에서는 규제 블레이드(9)의 상류에 N1 극의 자속 밀도의 피크 위치가 있기 때문에 그 피크 위치 부근의 자속 밀도 구배는 작아지고, 그 결과, 자속 밀도의 변화 구배의 제곱에 비례하는 Fr의 증가 정도가 완만해지는 경향을 띠게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 실시예 2에서는 실시예 1과 다른 마그넷 패턴을 이용하더라도, 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11) 사이의 Fr 분포를 규제 블레이드(9) 근방에서 급격하게 단조 증가하는 경향을 나타내도록 할 수 있다. 또한 FrNear의 FrAll에 대한 비율을 60% 이상으로 설정함으로써 코팅 불량의 발생을 방지할 수 있다.

(실시예 3)

본 실시예의 화상 형성 장치의 기본 구성은 실시예 1과 동일하기 때문에 화상 형성 장치의 전체 구성의 설명은 생략한다. 실시예 1에서, 동일한 극성을 가지는 N1 및 N3 극 중에서, 현상 슬리브 회전 방향 하류 측의 N1 극을 규제 블레이드(9)의 상류 측의 근방에 배치하였다. 한편, 본 실시예에서는, 도 17 및 도 19에 도시한 바와 같이 규제 블레이드(9)의 상류 측 근방에 N3 극과 동일한 자극을 가지는 자극(N1)이 아닌 S1 극을 배치하고 있다. 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 Fr 분포와 규제 블레이드(9) 및 반송 가이드(11)의 배치가 중요하며, 본 발명은 자극의 배치 자체에 의해 직접적으로 영향을 받지는 않는다. 또한, 반송 가이드(11)의 배치는 실시예 1과 마찬가지로 설정했다.

다음으로, 도 17, 도 18을 참조해서 본 실시예에서 사용된 마그넷 패턴 5로부터 작용하는 자속 밀도 Br, 자속 밀도 Bθ 및 슬리브의 법선 방향의 자기력 Fr을 설명한다. 도 17, 도 18에서 현상제는 오른쪽에서 왼쪽에 반송되고, 규제 블레이드(9)는 실시예 1과 마찬가지로 100°의 위치에 배치된다(도 17, 도 18의 파선). 음(-)의 Fr은 슬리브에의 인력 방향을 향하고, 양(+)의 Fr은 슬리브로부터의 척력 방향을 향한다. 본 실시예에서는, 도 19에 나타내는 바와 같이, 규제 블레이드(9)의 슬리브 회전 방향 상류 측에 최근접하는 자극이 S1 극이며, 실시예 1에서는 규제 블레이드 상류 극이 동일한 극성의 인접하는 극으로 반발 자계를 형성하는 N1 극이므로, 자극의 배치가 실시예 1과 상이하다.

그러나, 본 실시예에서도, 반송 가이드(11)와 규제 블레이드(9) 사이의 Fr은 규제 블레이드(9)에 위치가 근접함에 따라 급격하게 단조 증가하도록 구성되어 있다. 반송 가이드(11)는 약 130°의 위치에 배치된다(도 17, 도 18의 실선). 또한, 반송 가이드(11)의 상류 측에는 적어도 Fr이 양인 영역(척력 영역)으로 되도록 구성되고 있다. 본 실시예에서는 약 200° 내지 약 240°의 위치가 척력 영역을 구성하며, 척력 영역으로부터 현상 슬리브의 회전 방향 하류 측을 향함에 따라 Fr이 증가하는 구성이 채용되고 있다. 즉, 실시예 1과 마찬가지로, 반송 가이드(11)로부터 규제 블레이드(9)를 향하여 Fr이 증가하는 증가 경향을 띠는 Fr 분포가 도시되어 있다.

실시예 1, 2와 마찬가지로, 45℃의 환경 조건에서, 현상제를 포함하는 현상 장치에 대하여 현상제를 새로운 현상제로 교체하지 않고서 연속적인 공회전을 실시한 결과를 표 3에 나타낸다.

CN^*1	MP^*2	BGD^*3	RATIO^*4	결과
1	1	3.5㎜	72%	NO I.C.
2		5.2㎜	60%	NO I.C.
3		7.8㎜	56%	I.C. 4^*5
4	2	5.2㎜	36%	I.C. 0.5^*6
5	3	5.2㎜	48%	I.C. 2^*7
6		4.4㎜	63%	NO I.C.
7		2.8㎜	89%	NO I.C.
8	4	5.2㎜	64%	NO I.C.
9	5	5.2㎜	60%	NO I.C.

*1: "CN"은 조건.

*2: "MP"는 마그넷 패턴.

*3: "BGD"는 규제 블레이드와 반송 가이드 간의 거리.

*4: "RATIO"는 FrNear/FrAll.

<결과>

조건 9는 실시예 3의 결과이다. 조건 9에서는 FrNear/FrAll의 비율이 60%이었고, 코팅 불량이 발생하지 않는 것으로 밝혀졌다.

도 19의 자극 배치에서는, 자속 밀도의 N1 극의 상류 극은 반발 자극 N3(N3 극)이므로, N1 극 및 N3 극 간의 자속 밀도의 구배는 작다. N1 극 하류 측에서는, N1 극과 극성이 상이하고, N1 극보다 다소 자속 밀도가 큰 S1 극이 N1 극에 인접하여 배치되어 있기 때문에, 자속 밀도의 구배는 N1 극 상류 측에서보다 다소 크다. 또한, S1의 하류 측에 인접하는 N2 극은, S1 극보다 자속 밀도가 더 크기 때문에, 자속 밀도의 변화의 구배는 커진다. 따라서, 실시예 3의 자극 구성에 따르면, 현상 슬리브 회전 방향에 대하여, N1 극, 반송 가이드 위치, S1 극, 규제 블레이드 위치 및 N2 극의 순서로 단계적으로 자속 밀도 구배가 커진다. 이 때문에, 반송 가이드 위치와 규제 블레이드 위치 간에는, 자속 밀도의 제곱의 구배에 비례하는 Fr이 단조 증가 경향을 나타낸다. 그 결과, FrNear/FrAll의 비율이 60% 이상을 만족하여, 코팅 불량 발생을 방지할 수 있었다.

[실시예 4]

본 실시예의 화상 형성 장치의 기본 구성은, 실시예 1과 같기 때문에, 화상 형성 장치 전체의 설명은 생략한다. 본 실시예에서도, 현상 슬리브 내의 마그넷 및 반송 가이드 부재의 구성은 실시예 1 내지 3과 같아서, 규제 블레이드 상류 측의 현상제의 체류를 억제가능하다. 본 실시예에서는, 현상 슬리브의 반송성을 더 향상시키기 위해서, 현상 슬리브 표면에 길이 방향에 따른 홈 처리가 시행되는 것을 채용한 예에 대해서 설명한다.

[현상 슬리브의 홈 피치]

도 23은 본 실시예에서 채용된 홈 형상의 개략도이다. 본 실시예에서는, 각각 깊이 D가 50㎛, 폭 W가 140㎛인 좌우 대칭인 V자형인 50개의 홈이 현상 슬리브 축선에 평행하게 약 1120㎛의 간격 I를 가지고서 현상 슬리브에 형성된다. 또한, V자형 홈의 각도 θ는 약 45°이다. 홈 형상은 현상제가 해당 홈 부에 포획되어 반송되기만 하면 V자형에 한정되지 않고, 도 24, 도 25, 도 26에 나타내는 것과 같은 부분적으로 둥근 V자형, V자형 및 구형 형상이어도 된다. 단, 어떠한 경우에도, 현상제를 포획하기 위해서는, 하나 이상의 캐리어 입자가 홈 부에 들어갈 필요가 있으므로, 캐리어 지름은 홈 깊이 D 및 홈 폭 W보다 더 작을 필요가 있다.

이 실시예와 같이 반송 가이드(11)를 구비하고, 규제 블레이드(9) 부근의 자기력을 크게 함으로써 규제 블레이드(9) 부근의 현상제의 체류를 해소하는 구성에서는, 현상 슬리브(8)의 홈 피치에 따라서는 현상 슬리브(8) 상의 현상제의 코팅이 불균일해질 우려가 있다. 현상제는 현상 슬리브(8)에 내포되는 마그넷에 의해 자기 사슬을 형성하면서, 주로 홈 부에 의해 구속되고, 홈 부에 의해 구속되어 있는 자기 사슬로부터 힘을 받아 압출되어 반송된다. 이 때문에, 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11)의 사이에 위치하는 현상제 저장부에 홈부가 있을 경우와 없을 경우에 반송성이 크게 달라진다. 따라서, 본 실시예에서는, 상기 농도 불균일을 억제하기 위해, 폭과 간격의 합, 즉 W+I가 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11)의 사이의 거리 L보다 작게 하고 있다. 이러한 경우, 현상 슬리브(8)의 위치에 상관없이, 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11)의 사이의 영역에 홈 부를 하나 이상 제공할 수 있다. 이 때문에, 규제 블레이드(9)와 반송 가이드(11)의 사이의 현상제가 홈 부에 의해 상시 반송될 수 있어, 도중에 끊어지지 않고 현상 슬리브(8) 위에 현상제를 코팅할 수 있다.

본 실시예에서는, 길이 L은 4190㎛이고, 홈과 각각 인접하는 홈 사이의 볼록부의 합인 전체 길이 W+I는 1260㎛이기 때문에, 상기 요건을 충족시키고 있다.

<비교예>

비교예로서, 깊이 D가 50㎛이고, 폭 W가 140㎛인 좌우 대칭인 V자형으로 각각 형성된 12개의 홈을 5100㎛의 간격 I를 가지고서 현상 슬리브 축선에 평행하게 구비한 현상 슬리브를 이용했다. 반송 가이드(11)로부터 현상 슬리브(8)를 향해 연장되는 선과 현상 슬리브 표면의 교점 P1과, 규제 블레이드(9)의 반송 가이드 측의 면으로부터 현상 슬리브(8)를 향하여 연장되는 선과 현상 슬리브 표면의 교점 P2 사이의 거리를 현상 슬리브 표면에 따른 길이 L이라고 한다. 이 경우, 홈의 폭 W와, 각각 인접하는 홈 사이의 볼록부의 간격 I의 합인 전체 길이 W+I가 상기 길이 L보다 크다. 이 때문에, 반송 가이드(11)와 규제 블레이드(9)의 사이의 홈에 하나의 캐리어 입자가 들어가지 못하는 경우가 발생하여, 상기 문제가 발생한다.

<실험>

실시예 4에서의 본 발명의 효과를 입증하는 나타내는 실험에 대해서 설명한다.

본 실험에서 이용된 차트는, A4 용지 상의 전면 베타 화상이며, 농도계("Model: 504", X-rite사 제조)에 의해 측정된 반사 농도는 약 1.5이었다. 측정 개소는 A4 차트의 측면으로부터 30㎜의 위치와, 중심의 3개의 점을 포함하고, 길이 방향에 대하여 상단으로부터 10㎜의 점을 기준으로 시작하여 아래 방향으로 10㎜의 간격으로 20개의 점을 포함하여, A4 용지당 합계 60개의 측정 개소가 마련되었다. 표 4는 실시예 4와 상기 비교예에서의 면내 농도 불균일을 평가한 결과를 나타낸다. 표 4의 값은, 농도계("Model: 504", X-rite사 제조)에 의해 87 군데의 패치부에서 농도를 측정함으로써 구할 수 있고, A4 차트에서의 60 점에서의 농도의 차이, 즉 (최대값)-(최소값)으로 주어진다. 표 4로부터, 상기 비교예에서는 면내 농도 불균일이 확인되지만, 실시예 4에서는, 화상 농도 불균일은 작아서, 즉 화상 농도가 대략적으로 양호함을 알 수 있다.

	농도 불균일
실시예 4	0.07
비교예 1	0.23

[실시예 5]

본 실시예의 화상 형성 장치의 기본 구성은 실시예 1과 같기 때문에, 화상 형성 장치의 전체 구성의 설명은 생략한다. 본 실시예에서도, 현상 슬리브 내의 마그넷 및 반송 가이드 부재의 구성은 실시예 1 내지 3과 같아서, 규제 블레이드 상류 측의 현상제의 체류를 억제가능하다. 본 실시예와 실시예 1의 차이점은, 현상 슬리브에의 현상제의 공급성을 향상시키기 위해, 제1 반송 스크류(5)에 리브 부재를 준비하는 점이다.

[제1 반송 스크류]

도 27은, 본 실시예의 현상 장치의 단면도이다. 도 28, 도 30은 본 실시예의 제1 반송 스크류(5)를 설명하는 사시도이다. 도 29는 본 실시예의 제1 반송 스크류(5)의 축(축선) 방향과 직교하는 방향에 대한 제1 반송 스크류(5)의 단면도이다. 본 실시예에서 제1 반송 스크류(5)는, 회전축에 대한 반경 R0은 3㎜이고, 외경에 대한 반경 R1은 10㎜이다. 회전축 방향 건너서 30㎜의 간격(피치 p)으로 나선 형상의 교반 블레이드(13)가 마련되고, 800rpm의 주속으로 회전한다. 상술한 바와 같이, 회전축 표면으로부터 리브 부재(14)가 그 제1 반송 스크류(5)의 회전 방향에 대하여 제1 반송 스크류(5)에의 대향 면을 포함하는 평면이 회전축(12)의 중심 O를 포함하도록 방사상으로 돌출하고 있다.

리브(14)는 회전축 중심 O로부터의 높이 r이 7㎜, 폭 d가 10 ㎜, 두께 w가 1 ㎜인 입방체 형상 부재이다. 리브 부재(14)는 현상제의 순환 방향 최하류의 교반 블레이드로부터 3 피치의 영역에 1피치당 1개 리브의 비율로 설치했다. 또한, 본 실시예에서는, 제2 반송 스크류도 제1 반송 스크류와 동일한 회전축 지름, 교반 블레이드의 외형, 피치, 주속을 가진다. 세로 교반형의 현상 장치의 경우, 위치가 현상제의 순환 방향 하류 측을 향함에 따라, 현상제의 표면이 낮아지기 때문에(도 3 참조), 리브 부재(14)는 제1 반송 스크류의 현상제 순환 방향 하류 측에 설치되기만 하면 된다. 오히려, 제1 반송 스크류의 현상제 순환 방향 하류 측에만 리브 부재(14)를 설치함으로써, 상류 측에서의 현상제의 과잉 공급을 막을 수 있다. 그 결과, 제1 반송 스크류의 회전축 방향을 건너서 균일한 현상제 공급을 실현하여, 긴 길이에 걸쳐서 현상 슬리브 상의 현상제의 안정적인 코팅을 실현할 수 있다. 또한, 현상제 순환 방향 상류 측에 리브가 과잉 설치되었을 경우, 상류 측에서의 현상제의 과잉 공급에 의해 체류된 현상제 부분이 과도하게 커져서, 현상제 압력의 상승에 의한 제1 반송 스크류의 토크 상승(torque-up)이라고 하는 문제가 발생할 경우가 있다. 따라서, 하류 측에만 리브 부재를 설치함으로써, 이 문제도 확실하게 회피할 수 있다. 본 실시예에서는, 리브 부재를 현상제 순환 방향 최하류의 교반 블레이드로부터 3피치의 영역에 1피치당 1개 리브의 비율로 설치했지만, 설치의 방법은 이것에 한정되는 것은 아니다. 리브 부재는 제1 반송 스크류의 전역에 설치하는 경우도 가능하다. 리브 부재(14)는 제1 반송 스크류와 함께 회전한다. 그 때문에, 회전축 중심 O로부터 r의 높이의 부분에 부딪히는 현상제는, 도 3에 도시된 바와 같이 리브 부재의 회전 방향에 대향하는 면에 수직인 방향으로 초속 rω로 반사된다(R0<r<R). 여기서, 제1 반송 스크류의 각속도를 ω(rad/s), 회전축(12)의 반경을 R0, 리브 부재(14)의 높이를 R이라고 한다.

일반적으로, 제1 반송 스크류로부터 현상 슬리브에의 현상제의 공급을 촉진하기 위한 리브 부재를 설치했을 경우, 현상 슬리브의 축 방향으로 체류된 현상제에 가해진 압력이 불균일해지기 쉽다. 이것에 의해, 현상 슬리브 상의 현상제 코팅이 불균일해져, 화상 위에 리브 부재의 자국에 따른 농도 불균일이 발생할 경우가 있다. 규제 블레이드 뒤에 체류된 현상제에 리브 부재에 의해 현상 슬리브에 거의 평행한 방향으로 직접 현상제가 공급되어, 규제 블레이드가 설치되어 있는 곳에는 체류된 현상제에 압력이 크게 가해진다. 또한, 규제 블레이드가 설치되지 않고 있는 곳에는 체류된 현상제에 압력이 작게 가해진다. 예를 들면, 도 33에 도시된 바와 같이, 제1 교반 스크류와 규제 블레이드 뒤에 체류된 현상제의 사이에 가로막는 부재가 없을 경우, 리브 부재(14)에 의해 공급된 현상제가 직접 규제 블레이드 뒤에 공급된다. 도 34는 도 14의 현상 장치를 현상 장치의 상방으로부터 본 개략도이다. 리브 부재가 설치되어 있는 부분에서는 체류된 현상제에 가해지는 압력이 크고, 리브 부재가 설치되지 않은 부분에서는 작다. 결과로서, 현상 슬리브 상에 코팅되어 있는 현상제의 두께에 리브 부재가 설치되어 있는 개소에 대응해서 불균일이 발생된다. 도 34에서, 영역 A가 리브 부재가 설치되어 있지 않고, 영역 B에는 설치되어 있다.

한편, 반송 가이드 부재가 설치되어 있는 현상 장치에서는, 제1 반송 스크류, 리브 부재, 가이드 부재의 위치를 적절하게 선택함으로써, 제1 반송 스크류로부터의 현상 슬리브에 평행한 현상제의 공급이 규제 블레이드 뒤에 체류된 현상제를 향해 직접적으로 실시되지 않는다. 따라서, 반송 가이드 부재가 설치되어 있는 현상 장치에는 상기와 같은 리브 자국의 문제는 원천적으로 발생하기 어렵다(도 35 참조).

즉, 본 발명에서는 반송 가이드 부재의 높이 H(즉, 제1 반송 스크류의 회전축 중심을 원점으로 하는 데카르트 좌표에 의해 나타나는 정점 Q(a, b))는 소정의 값 이상으로 설정한다. 따라서, 현상 슬리브에 대하여 평행한 현상제의 공급이 억제되어, 상기의 문제를 억제하면서 리브 부재에 의해 현상제의 공급을 촉진할 수 있다.

일반적으로, 현상 슬리브 상의 현상제의 코팅량의 조정은, 규제 블레이드에 의한 사슬 절단에 의한 층 두께 규제에 의해 행해진다. 따라서, 이 사슬 절단부, 즉 규제 블레이드로부터 현상 슬리브로 연장한 선과 현상 슬리브 표면이 교차하는 점 P에서의 현상 슬리브에 평행하게 가해지는 압력의 불균일을 억제하기만 하면 되고, 결국 반송 가이드 부재의 정점 Q가 점 P보다도 상방에 존재하면 된다. 이러한 구성을 채용함으로써, 리브 부재로부터 공급된 현상제 중, 사슬 절단부에서 현상 슬리브에 평행한 현상제의 부분은 반송 가이드 부재에 의해 차단되어, 리브 자국의 문제는 억제된다.

여기서, 본 실시예에서, 리브 부재(14)로부터 공급되는 현상제가 반송 가이드 부재를 극복하기 위해서는, 아래 식을 충족시킬 필요가 있다. 리브 부재(14)를 설치함으로써 반송 가이드 부재(11)와 규제 블레이드(9)에 의해 규정된 영역에의 현상제의 공급을 촉진할 수 있다.

(식 1)

b<-g/2×((a-r×cosθ)/(rω×sinθ))²+(a-r×cosθ)×cosθ/sinθ-r×sinθ

단, R0<r<R, 0 <θ<1/π 및 H=b-c.

상기 식에서, g는 중력가속도, a는 제1 반송 스크류의 회전축 중심을 원점으로 한 데카르트 좌표에서의 반송 가이드 부재의 정점 Q의 x 좌표, b는 제1 반송 스크류의 회전축 중심을 원점으로 한 데카르트 좌표에서의 반송 가이드 부재의 정점 Q의 y 좌표이며, c는 제1 반송 스크류의 회전축 중심을 원점으로 한 데카르트 좌표에서의 반송 가이드 부재의 최하점의 y 좌표이고, θ는 제1 반송 스크류의 회전축 중심을 지나는 수평선과 리브 부재가 형성하는 각도(도 32에 도시된 바와 같이, 반시계 방향에 대하여 양의 값이 증가하는 라디안 표기)이다.

상기 식은 R0<r<R, 0<θ<1/π를 충족시키는 r과 θ 중 어느 것이라도 상기 식 1을 충족시키기만 하면 된다. 이하에서 구체적으로 설명한다.

제1 반송 스크류의 회전축 중심을 원점으로 한 데카르트 좌표를 취하고, x 축과 리브 부재 사이에 형성되는 각도를 θ라고 한다. 회전하고 있는 리브 부재가 소정의 각도 θ를 나타내는 것을 가정하면, 회전축 중심으로부터 r만큼 떨어진 부분에 현상제가 부딪히면, 현상제는 x 방향으로 초속 rω×sinθ, y 방향으로 초속 rω×cosθ로 반사된다. 반사된 현상제는 중력에 끌려서 포물선 운동을 하기 때문에, x 방향으로 초속 rω×sinθ로 등속 운동을 하고, y 방향으로 d²x/dt²=g의 가속도 운동을 행한다. 반사된 현상제가 반송 가이드 부재를 넘기 위해서는, 현상제의 y 좌표가, 반송 가이드 부재의 정점 Q의 x 좌표 a의 위치에서 정점 Q의 y 좌표 b보다 크기만 하면 된다. 현상제가 반사된 순간의 위치는 (r×cosθ, r×sinθ)이므로, 반사된 현상제가 x 좌표 a에 도착하는 시간 t(a)는, t(a)=(a-r×cosθ)/rω×sinθ가 된다. 따라서, 이때의 현상제의 y 좌표는, y(a)=-g/2×t(a)²+t(a)×rω×cosθ-r×sinθ=-g/2×((a-r×cosθ)/(rω×sinθ))²+ (a-r×cosθ)×cosθ/sinθ-r×sinθ가 된다. b<y(a)가 아니면, 리브 부재에 의해 반사된 현상제가 반송 가이드 부재를 극복할 수 없기 때문에, 리브 부재에 의해 반사된 현상제가 반송 가이드 부재를 극복하기 위해서는, 식 1을 충족시킬 것이 요구된다. 현상제는 리브 부재에 의해 다양한 r(R0<r<R)과 θ(0<θ<1/π)의 위치에서 반사된다. 그 때문에, R0<r<R, 0<θ<1/π의 범위에서, 조금이라도 식 1을 충족시킬 수 있으면, 리브 부재를 설치함으로써 반송 가이드 부재와 규제 블레이드에 의해 규정된 영역에의 현상제의 공급을 촉진할 수 있다.

다음으로, 본 실시예에서의 효과를 입증하는 실험을 설명한다. 아래에 도시된 표 5는 본 실시예의 현상 장치와 종래의 현상 장치 각각의 현상 슬리브 상의 코팅 한계를 나타내는 표이다.

현상 슬리브상 코팅 한계는, 현상 슬리브 상의 현상제의 정상적인 코팅을 가능하게 하는 현상 장치 내의 현상제의 최소 양을 의미한다. 현상 장치 내의 현상제량이 이 양보다 작으면, 현상 슬리브 상에 코팅이 없는 부분이 부분적으로 발생하는 등의 코팅 불량이 발생하게 된다. 현재의 환경 하에서는, 현상 슬리브 상의 코팅 한계는 현상 슬리브 상의 코팅 불량의 하나의 지표이며, 일반적으로는 다음과 같이 측정될 수 있다.

현상 슬리브, 제1 및 제2 반송 스크류를 원하는 주속으로 구동시킨 상태로, 서서히 현상제를 현상 용기에 넣는다. 현상 용기 내의 현상제량이 늘어감에 따라, 현상 슬리브 상의 현상제의 코팅은 현상제 순환 방향에 대해 제1 반송 스크류의 상류 측으로부터 서서히 두터워지고, 그 후에, 현상 슬리브 전역에서 원하는 두께에 도달한다. 이때, 현상 용기 내의 현상제량이 현상 슬리브 상의 코팅 한계이며, 예를 들면 현상 장치의 중량을 측량하여 구할 수 있다.

	코팅 한계(g)
종래 기술	290
실시예 5	260

표 5에 도시된 바와 같이, 종래 현상 장치에서는, 현상 슬리브에 현상제를 정상적으로 코팅하기 위해서는 290g 이상을 필요로 한다. 이에 반해, 본 실시예에서는, 현상 장치가 260g의 현상제를 포함하고 있으면 현상 슬리브는 현상제로 정상적으로 코팅될 수 있다.

이상과 같이, 제1 반송 스크류에 리브 부재를 마련함으로써, 현상 슬리브에의 현상제의 공급을 촉진하여, 리브 자국 등의 악영향이 없이 현상 슬리브 상의 현상제의 코팅 불량을 억제할 수 있다.

본 발명이 본 명세서에 개시된 구조를 참조하여 설명되었지만, 개시된 세부 내용에 한정되지 않으며, 본 출원은 본 발명의 목적 또는 아래의 특허청구범위의 범위 내에 놓이는 변경 또는 변화를 포함하는 것으로 의도된다.

[산업상 이용 가능성]

본 발명에 따르면, 새로운 부재 등을 준비하지 않고, 현상제 담지체 상의 현상제량을 규제하는 현상제 규제 부재의 상류 측에 부동층이 형성되어, 화상 불량이 발생하는 것을 억제할 수 있는 현상 장치를 제공할 수 있다.

Claims

토너와 캐리어를 포함하는 현상제를 담지하는 현상제 담지체와,
상기 현상제 담지체의 내부에 제공되고, 상기 현상제 담지체의 회전 방향으로 복수의 자극을 포함하는 마그넷과,
상기 현상제 담지체에 현상제를 공급하는 현상 챔버와,
상기 현상제 담지체 상에 코팅될 현상제의 양을 규제하는 비자성 블레이드 부재와,
상기 블레이드 부재의 상기 현상제 담지체의 회전 방향 상류 측에서 상기 블레이드 부재 및 상기 현상제 담지체에 대향해서 제공되고, 상기 현상제를 중력 방향 상방으로부터 상기 현상제 담지체로 가이드하는 가이드 부를 포함하고,
상기 현상제 담지체의 회전 방향에 대하여, 상기 현상제 담지체로의 상기 현상제의 반송이 시작되는 상기 가이드 부의 현상제 반송 시작 위치로부터, 상기 블레이드 부재까지의 거리가 2㎜ 이상이며, 상기 현상제 담지체의 표면에서의 상기 현상제 담지체의 법선 방향에 대한 자기력이 Fr일 때, 상기 현상제 담지체의 회전 방향에 대하여 상기 블레이드 부재로부터 상기 현상제 반송 시작 위치까지의 자기력 Fr을 적분하여 취득된 적분값 FrAll에 대한, 상기 현상제 담지체의 회전 방향에 대하여 상기 블레이드 부재로부터 상기 블레이드 부재의 상류 2㎜의 위치까지 자기력 Fr을 적분하여 취득된 적분값 FrNear의 비율이 60% 이상이도록 상기 복수의 자극이 제공되는 현상 장치.
제1항에 있어서,
상기 현상제 담지체의 회전 방향에 대하여, 상기 현상제 반송 시작 위치로부터 상기 블레이드 부재까지의 영역에서, 상기 자기력 Fr의 절대값이 최대인 위치는, 상기 블레이드 부재에 대향하는 위치인 현상 장치.
제1항에 있어서,
상기 자기력 Fr의 절대값이 상기 현상제 담지체의 회전 방향에 대하여 상기 현상제 공급 시작 위치로부터 상기 블레이드 부재를 향해 단조 증가하도록 상기 복수의 자극이 제공되는 현상 장치.
제3항에 있어서,
상기 현상제 담지체의 회전 방향에 대하여, 상기 자기력 Fr의 진행은, 상기 자기력 Fr이 2° 내지 10°의 샘플링 간격에서 검출될 때의 진행인 현상 장치.
제1항에 있어서,
상기 현상제 담지체의 구동에 수반하여, 상기 블레이드 부재에 대향하는 현상제가 상기 블레이드 부재를 따라 상기 현상제 담지체의 표면을 향하여 반송되는 현상 장치.
제1항에 있어서,
상기 블레이드 부재의 위치에 가장 가까운 자극은 피크 강도가 20mT 내지 80mT인 자속 밀도 Br을 가지는 현상 장치.
제1항에 있어서,
상기 마그넷은 동일한 극성의 한 쌍의 인접하는 자극을 포함하는 자극을 포함하고,
상기 현상제 담지체의 회전 방향에 대하여, 상기 한 쌍의 인접하는 자극의 하류의 자극은, 상기 현상제 담지체의 회전 방향에 대하여, 상기 현상제 담지체의 상류 측의 상기 블레이드 부재에 가장 가까운 현상 장치.