KR940000842B1 - 전기사진분야에 사용되는 현상장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전기사진분야에 사용되는 현상장치

제1도는 본 발명에 따른 현상장치의 일실시예를 도시한 개략도.

제2(a), 2(b) 및 2(c)는 제1도의 현상장치에 합체된 도전성 개방셀 포말 탄성 현상롤러의 실시예를 도시한 부분적으로 확장된 개략단면도.

제3도는 인쇄된 시트가 증가됨에 따라 처리된 표면과 미처리된 표면을 가진 각각의 도전성 개방셀 포말탄성 현상 롤러의 경도가 어떻게 변화되는지를 도시한 그래프도.

제4도는 도전성 개방셀 포말 탄성 현상롤러의 경도가 증가됨에 따라 현상공정동안 나타날 수 있는 전기사진흐림(fog)의 비율이 어떻게 변화하는지를 도시한 그래프도.

제5도는 도전성 개방셀 포말 탄성 현상롤러가 감광성 드럼에 대하여 가압되는 선형압력과 감광성 드럼에 의해 인쇄될 수 있는 시트의 최대수와의 관계를 도시한 그래프도.

제6도는 도전성 개방셀 포말 탄성 현상롤러와 감광성 드럼간의 접촉 또는 물림폭과 현상된 화상의 광학밀도(O.D.)간의 관계를 도시한 그래프.

제7도는 다공성 고무현상롤러 및 감광성 드럼간의 물림폭과 도전성 개방셀 포말 탄성 현상롤러의 경도와의 관계를 도시한 그래프도.

제8도는 도전성 개방셀 포말 탄성 현상롤러와 불균일한 현상 비율간의 관계를 도시한 그래프도.

제9도는 흑색 현상제로 시트를 짙게 인쇄할 때 최대 광학밀도와 최소 광학밀도간의 차이와 도전성 개방셀 포말 탄성 현상롤러의 경도와의 관계를 도시한 그래프도.

제10도는 도전성 개방셀 포말 폴리우레탄 고무현상롤러를 사용하여 대전될 때 폴리에스터 수지를 기재로 한 토너입자의 전하분포를 도시한 그래프도.

제11도는 도전성 개방셀 포말 폴리우레탄 고무현상롤러를 사용하여 대전될 때 스티렌 아크릴 수지를 기재로 한 토너입자의 전하분포를 도시한 그래프도.

제12도는 도전성 개방셀 포말 실리콘 고무현상롤러에 의해 대전될 때 폴리에스터 수지를 기재로 한 전하분포를 도시한 그래프도.

제13도는 도전성 개방셀 포말 실리콘 고무현상롤러를 사용하여 대전될 때 스티렌 아클릴 수지를 기재로 한 토너입자의 전하분포를 도시한 그래프도.

제14도는 도전성 개방셀 포말 폴리우레탄 고무현상롤러와 테프론 코팅된 고무 날 부재를 사용하는 동안 마찰전기에 의해 대전될 때 폴리에스터 수지를 기재로 한 토너입자의 전하분포를 도시한 그래프도.

제15도는 도전성 개방셀 포말 폴리우레탄 고무현상롤러, 테프론 코팅된 고무 날 부재, 및 폴리에스터 수지를 기재로 한 토너입자의 일함수를 비교하는 일함수 스케일도.

제16도는 도전성 개방셀 포말 폴리우레탄 고무현상롤러, 알루미늄날 부재, 및 폴리에스터 수지를 기재로 한 토너 입자의 일함수를 비교하는 일함수 스케일도.

제17도는 도전성 개방셀 포말 폴리우레탄 고무현상롤러와 알루미늄날 부재를 사용하는 동안 마찰전기에 의해 대전될 때 폴이에스터 수지를 기재로 한 토너입자의 전하분포를 도시한 그래프도.

제18도는 도전성 개방셀 포말 폴리우레탄 고무현상롤러, 알루미늄말 부재, 및 또 다른 형태의 폴리에스터 수지를 기재로한 토너입자의 일함수를 비교하는 일함수 스케일도.

제19(a), 19(b) 및 19(c)도는 도전성 개방셀 포말 폴리우레판 고무 현상롤러를 사용하는 동안 마찰전기에 의해 대전될 때 제18도에서 언급된 폴리에스터 수지를 기재로 한 토너 입자의 전하분포를 도시한 그래프도.

제20도는 테프론 코팅된 도전성 개방셀 포말 폴리우레탄 고무현상롤러, 알루미늄 날 부재, 및 제18도에서 언급된 폴리에스터 수지를 기재로 한 토너입자의 일함수를 비교하는 일함수 스케일도.

제21(a), 21(b) 및 21(c)도는 알루미늄 날 부재를 사용하는 동안 마찰전기에 의해 대전될 때 제18도에서 언급된 폴리에스터 수지를 기재로 한 토너입자의 전하분포를 도시한 그래프도.

제22도는 본 발명에 따른 현상장치의 다른 실시예를 도시한 개략도.

제23도는 제22도에 도시된 실시예의 변형된 개략도.

제24도는 본 발명에 따른 현상장치의 또 다른 실시예를 도시한 개략도, 및

제25도는 각각 황색, 자홍색, 및 시안(cyan)색 비자기형 일성분 현상제를 사용하는, 본 발명의 3개 현상장치로 구성된 전기사진 칼라 프린터를 도시한 개략도.

본 발명은 전기사진분야에 사용되는 현상장치에 관한 것으로서, 여기서 정전잠상은 1성분 현상제를 사용하여 눈에 보이도록 현상된다.

잘 알려진 바와 같이, 전기사진 프린터는 전기사진 광수용체와 같은 정전잠상운반체의 표면에 전하를 일정하게 분포시키는 공정 ; 레이저 빔 스캐너, LED(발광 다이오드)어레이, LCS(액정 셔터)어레이 등을 사용하여 상을 광학적으고 기입하여 전기사진 광 수용체의 대전된 표면 위에 정전잠상을 형성시키는 공정 ;대전되어 정전잠상 영역에 정전기적으로 부착되는 현상제, 즉 토너에 의해 정전잠상을 현상시키는 공정 ;현상된 가시상을 종이에 정전기적으로 전송시키는 공정 ; 및 전송된 상을 종이에 장착시키는 공정을 수행한다. 일반적으로 전기사진 광수용체는 실린더형 도전기판과 실린더형 표면에 접착된 광도전성 절연막을 가진 감광성 드럼으로 형성된다.

현상공정에서, 토너성분(채색된 미세 합성수지입자)과 자기성분(자기미세반송자)으로 구성된 2성분 현상제가 광범위하게 사용되어 안정된 잠상의 현상이 가능하다.

특히, 토너입자는 약 10㎛의 평균지름을 가지며, 자기미세반송자는 토너입자의 평균지름보다 10배 큰 지름을 갖고 있다. 일반적으로, 2성분 현상제를 사용하는 현상장치는 2성분 현상제를 담고 있는 용기를 포함하며, 현상제는 그 안에 구비된 교반기로 휘저어진다.

이렇게 함으로써 토너입자와 잔기반송자들은 쉽게 마찰되어, 토너입자들은 자기 반송자에 정전기적으로 부착된다.

또한 현상장치는 자기롤러의 일부가 노출되어 감광성 드럼의 표면과 접하는 식으로, 용기내에 현상롤러로서 제공된 자기롤러를 포함한다. 토너입자를 가진 자기반송자는 자기롤러의 표면에 자기적으로 부착되어 그 주위에 자기브러시를 형성하고, 자기브러시를 운반하는 자기롤러를 회전시켜, 토너입자들은 그위에 형성된 정전잠상 현상용 감광성 드럼의 표면에 운반된다.

이러한 현상장치에서, 용기내에 수용되어 있는 현상제 몸체의 토너와 자기성분간의 비율은 안정된 현상처리를 연속적으로 유지하기 위해 소정의 범위내에 들어가야 한다.

따라서, 용기에 담겨진 2성분 현상체로 토너성분이 공급되는 것으로부터 현상처리동안 소모되는 토너성분을 공급하도록 현상장치에 토너공급기가 제공되어, 용기에 담겨진 2성분 현상제의 성분비는 소정 범위내로 유지된다. 2성분 공급기의 이와 같은 사용은 안정한 현상처리를 얻는데 유리하지만, 현상장치등은 2성분 현상제의 적당한 성분비를 제어하는데 장애가 된다는 불리한 점과, 그 안쪽 토너공급기를 합체시키기 위한 필요성 때문에 현상장치의 크기를 줄일 수 없다는 불리한 점이 있다.

또한 1성분 현상제는 이 분야에서 잘 알려져 있으며, 1성분 현상제는 오직 토너성분(채색된 미세 합성수지입자)으로 구성되기 때문에 이것을 사용하는 현상장치는 2성분 현상제를 사용하는 현상장치의 상기 불리한 점이 없다.

1성분 현상제에는 자기형과 비자기형의 두가지 형태가 잘 알려져 있다. 자기형 1성분 현상제를 사용하는 현상장치는 2성분 현상제를 사용하는 방식과 사실상 동일하게 구성될 수 있다.

즉, 자기형 1성분 현상제는 2성분 현상제를 사용하는 현상장치에서와 같이 회전자기롤러에 의해 감광성 드럼의 표면으로 반송될 수 있다. 자기형 1성분 현상제는 무채색(흑색) 인쇄에 적당하지만, 유채색(흑색) 인쇄에 적당하지만, 유채색 인쇄에는 부적당하다.

이것은 자기형 1성분 현상제를 구성하는 각각의 토너입자들이 어두운 색을 가진 미세자기분말을 포함하고 있기 때문이다.

특히, 자기형 1성분 현상제로부터 얻어진 유채색 인쇄는 그안에 포함된 미세자기분말 때문에 어둡고 침침하다.

반대로, 비자기형 1성분 현상제는 어두운 색을 가진 물질을 포함하지 않기 때문에 유채색 인쇄에 특히 적당하지만, 비자기형 1성분 현상제는 상기 자리롤러에 의해 감광성 드럼의 표면으로 이송될 수 없다.

비자기형 1성분 현상제를 사용하는 현사장치가 잘 알려져 있으며, 이것은 미합중국 특허번호 제3,152,012호와 제3,754,963호에 발표되었다.

이 현상장치는 비자기형 1성분 현상제를 담는 용기를 포함하고, 탄성 롤러의 일부가 노출되고 감광성 드럼의 표면에 대하여 가압될 수 있는 방식으로 현상롤러로서 용기안에 제공된 도전성 탄성고체롤러를 포함한다.

도전성 탄성고체현상롤러는 일본 특허공보 제60-12627호와 일본 특허 공개번호 제62-118372호 및 제63-189876호에 발표된 바와같이, 도전성 실리콘 고무재 또는 도전성 폴리우레탄 고무재로 형성될 수 있다. 도전성 고체고무롤러가 용기에 담겨진 비자기형 1성분 현상제의 몸체에서 회전될 때, 비자기형 1성분 현상제로 구성된 토너입자들은 도전성 고체고무현상롤러의 표면에 마찰에 의해 접착되어 그 주위에 현상제층을 형성시키고, 그럼으로써 토너입자들은 그 위에 형성된 정전잠상의 현상을 위한 감광성 드럼의 표면으로 이송될 수 있다. 게다가 현상장치는 현상롤러의 표면에 연결된 날 부재를 포함하여, 그 주위에 형성된 현상제층의 두께를 일정하게 조정하므로 잠상의 현상도 실행될 수 있다. 날 부재는 그 사이의 마찰전기에 의해 토너입자를 대전시키는데 사용된다.

이 현상장치에서는, 감광성 드럼과 현상제층을 운반하는 도전성 고체 고무현상롤러간의 접촉영역에서, 대전된 토너입자들은 정전기적으로 끌어 당기고 도전성 고체고무현상롤러에 인가된 바이어스 전압으로 인하여 잠상에 점착되는 방식으로 현상처리된다.

현상고무롤러에 의해 잠상을 적당하게 현상하기 위하여, 현상특성과 현상토너밀도가 감광성 드럼과 드럼에 가압된 고체고무현상롤러간의 접촉 또는 물림폭에 의해 크게 영향을 받기 때문에, 현상롤러의 탄성 또는 경도는 중요한 변수이다.

즉, 현상롤러는 감광성 드럼에 가압되어야 하므로 적당한 현상이 얻어지는 주어진 물림폭이 그 사이에 형성된다.

도전성 실리콘 또는 폴리우레탄 고체고무현상롤러는 비교적 높은 경도를 갖는다. 예를들어, 아스커 C-형 경도계로 측정할 때, 고체고무현상롤러는 약 58°의 아스커 C-형 경도계로 측정할 때, 고체고무현상롤러는 약 58°의 아스커 C 경도를 나타냈다.

따라서, 고체고무현상롤러는 그 사이에 필요한 밀림폭을 얻기 위하여 감광성 드럼에 비교적 높은 압력으로 가압되어야만 하지만, 현상롤러에 의해 감광성 드럼에 영향을 줄만큼 높은 압력이나 드럼의 내구성보다 큰 압력은 아니다.

일본 특허 공개번호 제63-100482호는 실리콘 고체고무층으로 도포된 스폰지 롤러부품으로 구성된 현상롤러로서, 스폰지 롤러 부품으로 토너 입자가 통과하는 것을 방지한다.

이러한 현상 스폰지 롤러는 고체고무현상롤러보다 부드럽고, 현상롤러와 감광성 드럼간의 필요한 물림폭은 드럼에 고압을 가하지 않고도 얻을 수 있다. 그럼에도 불구하고, 스폰지 현상롤러의 생산은 복잡한 구조때문에 비싸다.

또한, 이러한 현상롤러는 실리콘 고체층이 스폰지 롤러부품에서 떨어질 수 있기 대문에 동작에서 신뢰성이 낮다.

게다가, 비자기형 1성분 현상제를 사용하는 현상장치는 잠상의 직정 현상을 만들게 되는 전하분포로 토너입자들이 주어지는 방식으로 구성되어야 하지만, 이것이 확실하지 않기 때문에, 전기사진 흐름이 현상 처리동안 나타날 수도 있으며 현상제가 이후에 상세히 설명되는 이유 때문에 헛되이 소모된다.

또한, 현상장치는 적당한 잠상의 현상을 보장하는 전하분포를 온도와 습도의 변동에도 영향을 받지 않고 안정하게 얻을 수 있도록 구성된다.

그러므로, 본 발명의 목적은 1성분 현상제, 특히 전기사전분야에 사용된 비자기형 1성분 현상제를 사용하는 현상장치를 제공하려는 것으로서, 현상롤러에 형성된 잠상을 현상하기 위해, 감광성 드럼 또는 절연체 드럼과 같은 정전잠상운반체로 현상제 입자 또는 토너입자를 운반하는 현상롤러는 도전성 개방셀 포말 고무재로 형성되므로, 현상 롤러는 정전잠상운반체에 비교적 낮은 압력으로 가압되어 그 사이에 필요한 물림폭을 얻을 수 있고, 현상롤러의 주변외부면은 현상롤러의 개방셀 포말구조로 토너입자들의 통과를 저지하게된다.

본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 현상장치를 제공하려는 것으로서, 현상롤러는 토너입자의 전하분포가 적당한 현상을 얻을 수 있도록 하는 방식으로 구성된다.

본 발명에 따르면, 현상장치는 1성분 현상제를 사용하며, 토너입자들로 구성된 1성분 현상제를 사용하며, 토너입자들로 구성된 1성분 현상제를 수용하는 용기 ; 현상롤러의 일부가 노출되고 정점잠상운반체의 표면을 마주보는 식으로 용기내에 구비되어 회전하는 현상롤러 ; 모놀리식 도전성 개방셀 포말 탄성재로 형성된 현상롤러로 구성되어, 주변외부펴면은 현상롤러의 개방셀 포말 구조로 토너입자의 통과를 열적으로나 화학적으로 저지시키다.

본 발명에서, 모놀리식 개방셀 포말 현상롤러는 개구가 주변외부표면에 나타나 형성될 수 있다.

그렇지만, 개구의 크기는 현상롤러내부의 세포구멍의 크기보다 작으므로 현상롤러의 개방셀 포말 구조로의 토너입자통과는 방지할 수 있다.

현상롤러가 형성되는 도전성 개방셀 포말 탄성재는 도전성 개방셀 포말 폴리우레탄 고무재, 도전성 개방셀 포말 실리콘 고무재, 도전성 개방셀 포말 아클리로니트릴-부타디엔 고무재 등으로 이루어질 수 있다. 토너입자들이 마찰전기에 의해 현상롤러에 대전될 때, 현상롤러는 마찰전기에 대하여 무관한 도전성 폴리우레탄 고무재로 만들어지는 것이 바람직하여, 토너입자는 잠상을 현상하기 위한 바람직한 분포가 주어질 수있다.

현상롤러는 정전잠상운반체의 표면에 대하여 탄성적으로 가압되며, 거의 50°, 바람직하게는 35°의 아스커C 경도를 가지고 있어 정전잠상 운반체의 동작수명을 연장시킬 수 있다.

현상장치는 현상롤러 주위에 형성된 현상체 층의 두께를 조절하기 위해 현상롤러에 탄성적으로 결합되고 용기내에 구비된 현상제층 조절수단을 더 포함한다.

현상제층 조절수단은 알루미늄, 스테인레스강, 황동과 같은 금속재로 형성될 때, 현상롤러는 거의 50⁸,바람직하게는 35°의 아스커 C 경도를 가지므로, 현상제층 조절수단에 의해 조절된 현상제층 두께의 변동이 줄어들 수 있다.

토너입자들이 현상롤러와 현상제층 조절수단간의 마찰전기에 의해 대전될 때, 토너입자, 현상롤러 및 현상제층 조절수단은 그들의 일함수(W₁및 W₂)의 관계와 토너입자의 일함수(W₃)가 다음식에 의해 정의되어 구성된다 :

여기서 토너입자는 잠상의 현상에 대하여 바람직하게 분포될 수 있다. 또한 토너입자들은 현상제층 조절수단과 토너입자간에 마찰전기에 의해 대전된다.

이 경우에, 현상롤러는 일함수가 토너입자들의 일함수에 가깝게, 바람직하게는 순응하도록 구성되어, 토너입자들은 온도와 습도의 변동을 무시한 잠상의 현상에 바람직한 전하분포가 주어진다. 게다가, 현상제층조절수단에 정전기적으로 접착되는 토너입자들을 방지하기 위하여, 현상제층 조절수단이 바이어스 전압을 인가하는 전도재로 형성될 때, 현상제층 조절수단으로의 바이어스 전압 인가로 인한 전하 주입효과가 토너입자를 대전시키는데 이용된다.

이 경우에, 현상제층 조절수단에 인가된 바이어스 전압과 현상롤러에 인가된 현상 바이어스 전압간의 차이는, 높은 전류 또는 전기방전이 현상제층 조절수단과 현상롤러간에 발생하는 레벨보다 낮게 될 것이다.

제1도는 전자사진프린터(도시안됨) 지향의 비자성형 성분의 현상제를 사용한 현상장치(10)를 도식적으로 나타낸다.

케이스(12)가 전자사진프린터의 일부분을 형성하는 감광성 드럼(14)으로부터 떨어지거나 드럼을 향해 움직이는 그런 식으로 현상장치(10)는 전자사진프림터(도시안됨)의 프레임 구조에 의해 지지된 케이스(12)를 포함한다.

감광성 드럼(14)은 알루미늄같은 도전성 물질로 이루어진 슬리브 기판(14a)과 거기에 형성된 광도전성물질 막(14b)을 포함한다. 감광성 드럼(14)의 광도전성 물질 막(14b)은 우기성 광도전자(OPC), 셀레늄 광도전자나 그와 유사한 것으로 이루어질 수도 있다. 전기 전하의 일정한 분배는 코로나 방전기같은 적당한 방전기(도시안됨)에 의해 감광성 드럼(14)의 광도전성 물질 막(14b) 표면에서 이루어지고 정전잠상은 그다음에 레이저 비 주사기, LED 배열, LCS(액체 크리스탈 셔터) 배열이나 그와 유사한 것같은 광학기재수단(도시안됨)에 의해 광도전성 물질 막(14b)의 충전된 표면에 기재된다.

특히, 광도전성 물질막(14b)의 충전된 영역이 광학기재수단에 의해 빛날 때, 전하는 접지된 슬리브 기판(14a)을 통해 빛나는 영역으로부터 방출되어 빛나는 영역과 나머지 영역사이 전위차는 정전잠상을 형성한다. 폴리에스터나 스티렌 아크릴 수지같은 적당한 인조합성 수지로 된 색깔이 있는 미세한 토너입자로 구성된 비자성형 성분 현상제(D)를 유지하고 5내지 10㎛의 평균 직경을 갖는 용기(16)를 케이스(12)는 포함한다.

현상장치(10)는 역시 현상롤러로서 그것의 일부분이 노출되어, 용기(16)안에 제공된 회전가능한 도전성개방셀 포말의 탄력있는 롤러(18)를 포함한다.

케이스(12)는 코일이나 조각 스프링 같은 적당한 탄력있는 구성품(도시안됨)에 대해 화살표 A₁으로 가르킨 방향으로 탄력있게 한쪽으로 기울게 되어 현상롤러(18)의 노출된 부분이 감광성 드럼(14)의 표면에 대해 탄력있게 압출된다.

현상장치가 작동하는 동안에, 감광성 드럼(14)과 현상롤러(18)는 화살표 A₂와 A₃의 방향으로 돌고 도전성 개방셀 포말 현상롤러(18)는 현상층을 형성하기 위해 토너입자를 나른다. 여기서, 토너입자는 감광성드럼(14)에 형성된 잠상의 현상을 위해 감광성드럼(14)의 표면에 옮겨진다. 예컨데, 감광성드럼(14)은 60mm직경 및 70mm/s의 속도를 갖는다. 게다가, 현상롤러(18)는 20mm의 직경과 드럼(14) 속도의 1 내지 4배의 속도를 갖는다.

현상롤러(18)는 용기(16)의 벽에 의해 지지된 회전가능한 축(18a)과 이축에 설치돈 롤러 구성품(18b)을 포함하고 폴리우레탄, 실리콘, 아크릴니트릴 혹은 그와 유사한 것에 기초한 도전성 개방셀 포말고무물질로 형성된다.

본 발명에 따르면, 제2(a),2(b) 및 2(c)도에서 보듯이, 롤러 구성품(18b)은 토너입자“T”의 평군 직경보다 더 큰 크기를 갖는 다수의 셀구멍“CP”를 포함하고 이 개방셀 포말 구조때문에 롤러 구성품(18b)은 아주 부드럽다.

더욱이, 본 발명에 따르면, 개방셀 포말 구조의 외부주변표면부분은 개방셀 포말 구조의 내면에 대해 토너입자“T”의 관통이 방지되도록 구성된다.

특히, 제2(a)도의 실시예에서, 롤러 구성품(18b)의 개방셀 포말 구조는 고체 껍질층으로 덮여서 개방셀포말 구조의 속으로 토너입자“T”의 관통이 엄격히 금지되고 ; 제2(b)도의 실시예에서, 롤러 구성품(18b)은 포말 구멍이 표면에 나타나는 그런 식으로 구성되지만, 이 포말 구멍의 직경은 약 5㎛보다 작아서 개방셀 포말 구조 속으로 토너 입자“T”의 관통이 실질적으로 금지되고 ; 제2(c)도의 실시예에서 롤러 구성품(18b)은 기공 구멍이 드물게 표면에 나타나는 그런 식으로 구성되고 이 기공 구멍의 직경은 약 5㎛보다 작아서 개방셀 포말 구조의 속으로 토너입자“T”의 관통이 효과적으로 금지된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 현상롤러(18)의 아주 부드러움은 개방셀 포말 구조에 토너입자의 관통을 금지함으로써 오랜 시간 유지될 수 있다.

롤러 구성품(18b)은 약 10 내지 50°의 아스커 C경도(최적합 10°)를 갖고 개방셀 포말 구조 때문에 약 22 내지 50g/cm(최적합 43/cm)의 선형 압력에서 감광성 드럼(14)에 대해 현상롤러(18)를 압축하는 것이 가능하고 현상롤러(18)와 감광성 드럼(14)사이에 약 1 내지 3.5mm의 접촉 혹은 작은 폭을 얻을 수 있다. 약 1내지 3.5mm의 접촉 혹은 작은 폭은 잠상의 적당한 현상을 위해 필요하다.

역시, 롤러 구성품(18b)은 바람직하게 약 10⁴내지 10¹⁰Ω m의 체적저항(최적항 10⁶Ω·m)을 갖는다.

현상장치(10)는 더욱이 거기에 형성된 현상층의 두께를 일정하게 하기 위해 현상롤러(18)의 표면과 맞붙은 날 부재(20)를 포함하는 바 잠상의 평평한 현상이 된다.

날 부재(20)는 용기(16)에 의해 지지된 피봇핀 위에 장착되고 화살표 A₄가 가르킨 방향으로 탄력있게 기울어져 날 부재(20)는 약 26kg/mm의 선형 압력으로 현상롤러(18)에 대해 압축받아서 거기에 형성된 현상층의 두께를 조절한다. 용기(16)는 날 부재(20)에 인접하여 배치된 간막이(22)가 제공되고 포말 고무물질이나 스폰지 물질로 만들어진 정지 소자(23)는 간막이(22)와 날 부재(20)사이에 배치되어 현상제(D)가 그 사이의 공간으로 들어가는 것을 방지한다. 날 부재(20)는 적당한 도전성 혹은 비도전성 고무물질로 형성되기도 하지만 바람직하게는 테프론으로 덮여지고 알루미늄, 강철, 놋쇠 혹은 그와 유사한 것같은 적당한 금속물질로 이루어지기도 한다. 날 부재(20)는 그 사이에 마찰 정전기에 의해 토너입자를 전기적으로 충전하도록 역시 제공되기도 한다.

현상장치(10)는 더욱이 용기(16)안에 제공된 회전가능한 토너제거롤러(24)를 포함하고 약 1mm의 접촉이나 작은 폭이 얻어지는 그런 방식으로 현상롤러(18)와 접촉하고, 잠상의 현상을 위해 사용되지 않는 나머지 토너입자가 현상롤러(18)로부터 제거된다. 토너제거롤러(24)는 도전성 개방셀 포말 고무물질인 바람직하게 약 10⁶Ω·m의 체적 저항을 갖고 약 10 내지 70°의 아스커 C경도, 가장 바람직하게 30°를 갖는 도전성 개방셀 포말 폴리우레탄 고무 물질로 이루어진다.

토너제거롤러(24)는 화살표 A₅에 의해 가르켜지듯이 현상롤러(18)와 같은 방향으로 돌고 여기서 나머지 토너입자는 기계적으로 현상롤러(18)로부터 제거된다. 예를 들어, 토너제거롤러(24)는 11mm의 직경과 현상롤러(18)속도의 0.5 내지 2배의 주변속도를 갖는다. 제1도에 나타난 실시예에서, 토너제거롤러(24)는 부분적으로 용기(16)의 밑바닥에 형성된 움푹한 곳에 있고 여기서 현상롤러(18)와 용기 바닥사이 공가으로부터의 토너입자의 누출이 방지될 수 있다.

더욱이, 현상장치(10)는 현상롤러(18)를 향해 토너입자를 움직이는 패들롤러(26)와 용기(16)로부터 가만히 쌓이는 것을 제거하기 위해 현상제(D)를 세게 흔드는 교반기(28)를 포함한다. 교반기(28)와 패들롤러(18)는 화살표(A₆및 A₇)가 가르킨 방향으로 회전한다.

작동에서, 예를 들어, 감광성 드럼(14)의 감광성 막(14B)이 유기성 광도전자(OPC)로 이루어질때, 음전하의 분배가 거기서 이루어져, 감광성 막의 충전된 영역은 약 -600에서 -650볼트의 전위를 갖는다. 이 경우에, 광학기재수단에 의해 드럼(14)에 형성된 잠상영역은 약 50볼트의 감소된 전위를 가질 것이다. 반면에, 토너입자는 음전하가 주어진다. 현상롤러(18)가 현상제(D)안에서 회전할때, 토너입자는 롤러 구성품(18B)의 표면에 의한 마찰로 날라져, 토너입자는 감광성 드럼(14)의 표면으로 이동된다.

약 -200 내지 -500볼트의 현상 바이어스 전압이 현상롤러(18)에 가해져서 잠상영역에 정전기적으로 유도된 드럼(14)의 표면에 이동된 토너입자가 약 -50볼트의 전위를 갖고 잠상영역이 음의 토너입자로 충전되는 것처럼 여기서 잠상의 토너현상의 실행된다. 상기에 언급했듯이, 현상에 사용되지 않은 나머지 토너입자는 토너 제거롤러(24)에 의해 기계적으로 현상롤러(18)로부터 제거되지만, 나머지 토너입자는 역시 토너제거롤러(24)에 -150 내지 -400볼트의 바이어스 전압을 가하여 현상롤러(18)로부터 정전기적으로 제거될 수있다. 나머지 토너입자가 형성된 현상층은 현상과정동안에 전기적 및 물리적 효과에 종속되기에 현상층은 현상롤러(18)와 거기에 형성된 신선한 현상제층으로부터 제거되어야 한다.

반면에, 날 부재(20)가 도전물질로 형성될때, 약 -200 내지 -500볼트의 바이어스 전압이 도전 날 부재(20)에 가해져서 충전된 토너입자가 날 부재(20)에 정전기적으로 붙는 것이 방지된다. 이것은 왜냐하면, 날부재가 현상롤러(18)에 가해진 현상 바이어스 전압의 전위에 대해 반대 극성을 가질때, 토너입자는 정전기적으로 날 부재(20)에 붙어서 현상롤러(18)주위에 현상제층의 평평한 형성을 막기 때문이다.

날 부재(20)에 바이어스 전압의 적용은 역시 전하주입효과에 의한 토너입자의 충전에 기여한다.

감광성 드럼(14)의 광도전 물질막(14b)이 예를 들어 셀레늄 광도전자로 구성될때 그위에서 양 전하분배가 이루어지고 토너입자는 양으로 충전되어 양 바이어스 전압이 현상롤러(18)와 날부재(20)에 가해진다는것을 주지하여야 한다.

본 발명에 따른 현상롤러(18)는 특히 고해상도 인쇄용 현상제를 사용할 때 유용하고 이 현상제는 약 5㎛의 평균직경을 갖는 매우 양호한 토너입자로 이루어진다.

특히, 롤러 구성품(18b)의 개방셀 포말 구조의 셀의 구멍은 약 3 내지 20㎛의 직영을 갖기도 한다. 이런 경우에, 현상롤러가 기공구멍이 표면에 나타나는 식으로 구성되기도 하지만 약 10㎛의 평균직경을 갖는 토너입자로 구성된 통상의 현상제는 효과적으로 개방셀 포말 구조의 관통을 방지할 수 있다.

이것은 왜냐하면 10㎛ 직경을 갖는 두개의 토너입자가 20㎛ 직경을 갖는 기공 구멍에 의해 잡힐 때 이 토너입자는 그것들이 롤러 구성품의 개방셀 포말 구조의 관통을 방지하는 그런 식으로 각각 접촉한다. 반면에, 5㎛ 직경을 갖는 토너입자는 20㎛ 직경을 갖는 기공 구멍을 쉽게 통과할 수 있고 이렇게 롤러 구성품의 개방셀 포말 구조속으로 5㎛ 직경 토너입자의 관통은 방지될 수 없다. 그럼에도 불구하하고, 본 발명에 따르면, 제2(a),2(b),2(c)도의 기술로부터 명백하듯이, 5㎛ 직경 토너입자는 롤러 구성품(18)의 개방 셀 포말 구조의 외부표면 부분을 통과할 수 없다.

본 발명에 따른 롤러 구성품(18b)은 기공 구멍이 나타나는 주변 외부 표면에 롤러 현상된 즉시의 개방셀 포말 생성물로부터 만들어진다.

특히, 롤러 구성품은 주변표면외부를 열적으로 혹은 화학적으로 취급함으로써 즉시의 개방 셀 포말 생성물로부터 얻을 수 있고 롤러 구성품의 외부표면 부분은 제2(a),2(b) 및 2(c)도에 본 바와 같이 구성된다. 예를 들어, 중간 개방셀 생성물의 외부주위표면은 표면 물질이 열로 녹는 식으로 열받은 날에 의해 열적으로 취급되기도 하고 그래서 녹은 물질은 제2(a)도에서 보듯이 개방셀 포말 구조가 덮이는 고체 껍질층을 형성한다. 기공 구멍이 부분적으로 열로 녹은 물질에 의해 둘러싸일 때, 개방셀 포말 구조의 주위표면은 제2(b) 및 2(c)도에 보여진 것같이 구성된다. 양자 택일적으로, 중간 개방 셀 생성물의 주위 표면은 적당한 용매에 의해 화학적으로 취급되어 개방 셀 포말 구조의 표면 부분은 제2(a), 2(b) 및 2(c)도에서 보여진 것같이 구성된다.

실리콘 고체 고무층으로 덮인 스폰지 롤러 구성품을 포함하는 현상 롤러의 생산과 비교하여 일본 특허 공개공보 번호 63-100482에 나타났듯이, 본 발명에 따른 현상롤러는 값이 적게 들고 쉽게 생산할 수 있다.

역시, 종전 현상롤러와 비교하여, 본 발명에 따른 현상 롤러는 거기서 나온 롤러 구성품의 단일 구조 때문에 더 높은 동작 신뢰도를 갖는다. 즉, 전에 언급했듯이, 종전 현상롤러에서 실리콘 고체 고무층은 동작중에 스폰지 롤러 구성품과 분리할 수 있었다.

제3도는 수많은 인쇄된 종이가 증가되고 5㎛의 평균 직경을 갖는 토너입자로 구성된 현상제를 사용할때 위에 언급한 처리된 표면과 처리되지 않은 표면을 갖는 현상롤러들의 경도가 각각 어떻게 변하는 지를 보여준다.

제3도에서, 특성(a)와(b)는 처리된 표면과 처리되지 않은 표면을 갖는 현상롤러를 나타낸다는 것을 주지하여야 한다. 이 도면에서 보듯이, 처리된 표면을 갖는 현상 롤러의 초기 경도는 인쇄 종이수가 8,000을 초과한 후에 조차도 유지되어 이것은 처리된 표면에 따라 롤러 구성품의 개방셀 포말 구조속으로 토너입자의 관통이 없다는 것을 보여준다.

반면에, 처리안된 표면을 갖는 현상롤러의 경도는 인쇄된 종이수가 약 4,000에 도달할때까지 점차로 증가되어 그 다음에는 일정하게 유지된다.

이것은 물론, 롤러 구성품이 개방셀 포말 구조속으로 토너입자의 관통에 의해 경직된다는 것을 뜻한다.

제4도에서 보듯이 현상롤러의 경도가 더 커질수록, 전자사진의 흐름(fog) 백분율이 더 크게 증가된다. 예를 들어, 0.1%의 전자사진의 흐림이 허용된다면, 현상롤러의 경도는 약 35°의 아스커 C경도보다 더 적어야 한다. 처리안된 표면을 갖는 현상롤러를 사용할때, 그 경도는 인쇄된 종이수가 약 3,500에 도달할때 약35° 아스커 C경도의 경계선(BL)을 초과한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 현상장치(10)는 위에 언급되었듯이 현상롤러(18)가 기껏해야 50°의 아스커 C 경도, 바람직하게 35°를 갖는 점에서 그 특징이 있다.

현상롤러(18)가 더 경직되면, 드럼(14)의 감광성 막(14b)의 마모가 더 심해져 드럼(14)의 동작 수명이 짧아진다. 제5도에서 보듯이, 현상롤러가 감광성 드럼에 대해 압축되는 선형 압력이 더 높을 수록, 감광성의 드럼에 의해 인쇄될 수 있는 종이 수가 더 적어진다.

예를 들어, 감광성 드럼이 15,000장의 종이보다 더 인쇄하는 것을 견디도록 요구될 때, 현상롤러는 많아야 50g/cm의 선형 압력에서 드럼에 대해 압력받아야 한다.

반면에, 제6도에서 보듯이 현상롤러와 드럼 사이의 접촉이나 폭이 더 커질수록 현상된 영상의 광학밀도(O.D.)는 더 높아진다. 예를 들어, 현상롤러가 40g/cm의 선형 압력에서 드럼에 대해 압력받을때, 현상과정에서 필요한 약 0.9보다 더 큰 광학밀도가 얻어질 수 있기 전에 그 사이 폭이 적어도 1mm이어야 한다. 1.5mm보다 더 큰 폭이 필요한 광학밀도로 현상된 영상을 얻는데 바람직하다는 것을 주지하여야 한다. 역시, 제7도에서 보듯이, 현상롤러의 경도가 낮을 수록 현상롤러와 드럼 사이 폭은 더 커진다.

예를 들어, 50°의 아스커 C경도를 갖는 현상롤러가 50g/cm의 선형 압력에서 드럼에 대해 압력받을 때, 그 사이 폭이 1mm이고 40°의 아스커 C경도를 갖는 현상롤러가 같은 선형 압력에서 드럼에 대해 압력받을때 그 사이 폭은 1.1mm이다. 이에 따라, 현상롤러의 아스커 C경도가 많아야 50°가 되어야 하며 이러면 감광성 드럼이 15,000장의 종이보다 더 인쇄할 수가 있다. 바람직하게 35°보다 더 작은 아스커 C경도를 갖는 현상롤러는 그 사이 폭이 1 내지 3.5mm인 식으로 드럼에 대해 압력을 받는 다는 것을 알아야 한다.

날 부재(20)개 알루미늄, 강철 놋쇠 혹은 그와 유사한 것같은 금속 물질로 구성될때 현상롤러(18)는 많아야 50°의 아스커 C경도를 가져야 한다.

금속 날 부재는 처리되고 연마된 표면을 갖는데 이것은 현상롤러와 접속되어 그 주위에 형성된 현상층의 두께를 조절한다. 일반적으로, 금속 날 부재의 연마된 표면의 가능한 정확도는 약 30㎛의 등급에 있지만 이것은 0.5 내지 10㎛의 평균직경을 갖는 토너입자에 대해 거칠어서 현상층의 조절된 두께가 금속 날 부재의 거친 표면에 따라 균일치 않게 되어 잠상의 불균일한 현상을 초래한다. 현상롤러의 경도가 클 수록, 현상두께의 변화가 커져서 제8도에서 본대로 불균일한 현상이 더 명확히 알 수 있다.

이 도면에서 종이가 검은 현상제로 딱딱하게 인쇄될 때 횡좌표는 현상롤러의 경도를 나타내며, 종좌표는 불균일한 현상의 백분율을 나타낸다.

예를 들어, 가시적으로 알 수 없는 많아야 0.5%의 불균일 현상이 허용된다면 제8도의 점선이 지적했듯이, 현상롤러는 많아야 50°의 아스커 C경도를 가져야 한다.

역시, 제9도는 검은 현상제로 딱딱하게 종이를 인쇄할 때 최고 및 최저 광학밀도 사이의 차(△O.D.)와 현상롤러의 경도 사이의 관계를 보여준다. 유사하게, 가시적으로 알 수 없는 0.2(△O.D.)의 차는 제9도의 점선이 가르키듯이 약 50°의 아스커 C경도에 상응한다. 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 현상장치(10)는 현상롤러(18)가 도전의 개방 셀 포말 폴리우레탄 고무물질로 이루어진 것으로 특징지워진다. 현상롤러(18)와 토너입자 사이의 마찰정전기가 토너 입자를 충전하는데 사용될때, 현상롤러(18)는 도전의 개방 셀 포말실리콘 고무물질이 아니라 도전의 개방 셀 포말 폴리우레탄 고무 물질로 바람직하게 이루어지고 폴리우레탄 포말 고무를 사용하여 충전된 토너입자 때문에 현상롤러는 전하분배를 받을 수 있고 이것은 잠상의 적당한 현상을 하도록 한다.

예를 들어, 감광성 드럼(14)이 유기성 광도전자(OPC)로 이루어질때 토너입자가 음전하를 받을 수 있도록 폴리에스터나 스티렌 아크릴 수지로 된 현상제가 사용된다.

제10도는 폴리우레탄 포말 고무 현상롤러를 사용하는 동안에 충전될때 폴리에스터 수지로 된 토너입자의 전하 분배를 나타내고 제11도는 폴리우레탄 포말 고무 현상롤러를 사용하는 동안에 충전될때 스티렌 아크릴수지로된 토너입자의 전하분배를 나타낸다. 더욱이, 제12도는 실리콘 포말 고무 현상롤러를 사용하는 동안에 충전될때 폴리에스터 수지로 된 토너입자의 전하분배를 나타내고 제13도는 실리콘 포말 고무 현상롤러를 사용하는 동안에 충전될때 스틸렌 아크릴 수지로 된 토너입자의 전하분배를 나타낸다. 제10, 11, 12 및 13도의 각 경우에 횡좌표와 종좌표는 전하량과 토너 입자수를 각각 나타낸다.

이 도면들에서 보듯이, 플리우레탄 포말 고무 현상롤러가 사용될때, 폴리에스터 수지로 된 그리고 스틸렌아크릴 수지로 현상제는 실질적으로 양전하를 갖는 토너입자를 함유하지 않고 실리콘 포말 고무 현상롤러를 사용할때, 폴리에스터 수지로 된 그리고 스틸렌 아크릴 수지로 된 현상제는 부재번호(46)로 표시된 토너입자의 양전하부분을 함유할 뿐 아니라 부재번호(48)로 표시된 토너입자의 저레벨 음전하 부분을 함유한다.

이것은 실리콘 포말 고무 현상롤러가 마찰대전에 대해 높은 양전하를 띠듯이 폴리우레탄 포말 고무 현상롤러가 마찰에 의한 대전에 대해 대전(帶電)하지 않기 때문으로 추정된다.

특히, 실리콘 포말 고무 현상롤러는 마찰대전에 대해 높은 양전하 특징 때문에 과전하가 걸리고, 실리콘포말 고무 현상롤러와 날 부재(20)사잉 전기 방전이 일어나서 토너입자의 부분이 양전하에 종숙된다. 잠상영역을 제외하고, 양전하의 토너입자와 저레벨 음전하의 토너입자가 감광성의 드럼의 표면에 고착되기 때문에 제12 및 13도에 나타난 토너입자의 전하분배는 잠상의 적절한 현상을 하게끔 하지 못하고 현상제는 너무 이르게 소비된다. 역시, 감광성 드럼에 고착된 양전하의 토너입자가 종이나 페이퍼에 전달될 수 없지만, 저레벨 음전하의 토너입자는 감광성 드럼에서 종이나 페이퍼로 전달될 수 있고 이것은 전자사진의 흐름이 거기에 나타나도록 유도한다.

이에 따라, 현상롤러(18)와 토너입자 사이에 마찰정전기가 토너입자의 충전을 위해 이용될 때, 롤러 구성품(18b)은 바람직하게 도전의 폴리 우레탄 포말 고무 물질로 형성된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 현상롤러(18)와 날 부재(20)는 일함수가 현상제의 것보다 더 크거나 작건 그런식으로 구성된다는 점에서 현상장치(10)는 특징이 있다.

현상롤러(18)와 날 부재(20)사이의 마찰정전기와 토너입자가 토너 입자를 충전하는데 사용될때, 이 일함수는 현상제의 것보다 더 작거나 커야 하고 이것은 충전된 토너입자가 잠상의 적당한 현상이 얻어지는 전하분배가 일어나는 것을 가능하게 한다.

예를 들어, 폴리에스터 수지로된 토너입자가 도전 폴리우레탄 포말고무재로 형성된 현상 롤러와 테플론 코팅된 고무재에 의해 형성된 날부재를 사용하는 것에 의하여 충전될때, 그 충전된 폴리에스터 수지로된 토너입자는 제12도의 전하의 분포와 유사하게 제14도에 도시된 전하분포가 주어진다.

즉, 폴리우레탄 포말 고무현상 롤러를 사용하여 충전된 폴리에스터 수지로된 현상제는 부재번호 50에 의하여 표시된 토너입자의 양으로 충전된 부분과 부재번호 52로 표시된 토너입자의 로우레벨의 음으로 충전된 부분을 포함한다.

이것은 테플론으로 코팅된 날부재의 일함수가 폴리에스테 수지로된 토너입자의 일함수보다 더욱 크기 때문에 그래서 비록 토너입자가 폴리우레탄 포말 고무현상 롤러에 의하여 음으로 충전된다고 할지라도 토너입자의 한 부분이 양전하로 주어지게 되므로 토너입자의 음전하는 토너입자의 경우보다 더 작은 일함수를 가지는 날 부재에 의하여 약화된다.

실제로, 폴리우레탄 포말고무 현상롤러, 폴리에스터 수지로된 토너입자 및 테플론으로 코팅된 고무날부재가 제15도에 도시된 것처럼 각각 4.49, 5.35 및 5.75eV의 일함수를 갖는다는 것이 실험으로 증명되었다. 토너입자가 상기에서와 같은 이유로 제14도에 도시된 전하 분포를 가질때, 현상제는 또한 너무 일찍 소비될 수도 있으며 사진의 흐름이 나타날 수도 있다.

그럼에도 불구하고, 이러한 단점들은 상대적으로 작은 일함수를 가지는 금속재료의 날부재(20)를 형성함으로써 극복될 수 있다. 예를 들어, 날 부재가 4.41eV의 일함수를 가지는 알루미늄으로 형성될때, 폴리우레탄 포말 고무 현상롤러와 날부재의 일함수는 폴리에스터 수재로된 토너입자가 폴리우레탄 포말 고무현상롤러와 날부재에 의하여 음으로 충전될 수 있도록 하기 위하여 제16도에 도시된 것처럼 폴리에스터 수지로된 토너입자의 경우보다 적다.

결과적으로, 충전된 폴리에스터 수지로된 토너입자는 제17도에 도시된 것처럼, 요구되는 전하 분포가 주어진다.

5.35eV의 일함수를 가지는 폴리에스터 수지로된 토너입자는 다음의 원료로부터 제조된다.

1) 폴리에스터수지 : 93pbw(parts by weight)

(산성치 45 ; 녹는점 145℃)

2) 탄소 : 3pbw

(블랙펄즈(Black Pearls)L : 카보트 주식회사)

3) 폴리프로필렌 왁스 : 1pbw

(비스콜(Biscol)550P : 산요 카세이 주식회사)

4) 질소 염료 : 2bpw

(아이젠 스필론 블랙 TRH : 호도가야 화학 주식회사)

폴리에스터 수지로된 다음에 주어지는 구조식을 가지는 테레프탈릭산, 트리멜리틱산 및 디올(diol)의 농축에 의하여 얻어진다.

이때, R₁은 C_nH_2n(

)이다.

제조단계에서, 이러한 원료들은 혼합이며, 용해되고, 반죽되며 그리고 나서 5 내지 15㎛의 반경을 가지는 미세입자를 제조하기 위하여 분말로 된다.

또한 질소염료(azo dye)의 다른형(S34 : 오리언트 화학(주))이 질소 염료(아이젠 스필론 블랙 TRH : 호도가야 화학 주식회사)에 대용될때, 얻어진 폴리에스터 수지로된 토너입자는 폴리우레탄 포말현상 롤러와 알루미늄 날부재의 일함수보다 더욱 큰 5.60eV의 일함수를 가진다. 스티렌 아크릴수지로된 토너입자는 또한 그것의 일함수가 폴리우레탄 포말 고무현상 롤러와 알루미늄 날부재의 일함수보다 더욱 큰 한은 사용될수 있으며, 실제로, 폴리우레탄 포말 고무현상 롤러와 알루미늄 날부재의 일함수보다 더욱 큰 5.25eV의 일함수를 가지는 스티렌 아크릴수지로된 토너입자는 다음의 원료를 사용하여 제조된다.

1) 스티렌 아크릴 수지 : 90pbw

(녹는점 140℃)

2) 탄소 : 5pbw

(블랙펄즈 L : 카보트 주식회사)

3) 폴리프로필렌 왁스 : 3pbw

(비스콜 550P : 산요 카세이 주식회사)

4) 질소염료 : 2pbw

(아이젠 스필론 블랙 TRH : 호도가야 화학 주식회사)

스티렌 아크릴수지는 스티렌과 n-부틸아크릴레이트의 동시 중합에 의하여 어어진다. 제조단계에서, 이러한 원료들은 혼합, 융해, 혼합되며 5 내지 15㎛의 변경을 가지는 미세입자로 분말이 된다. 즉, 토너입자가 음의 전하로 주어질때, 요구되는 전하 분포가 그것의 일함수가 토너입자의 일함수보다 더 작은 방법으로 현상롤러와 날부재를 구성함으로써 얻어질 수 있다.

다른 한편으로, 토너입자가 양전하로 주어질때, 요구되는 전하분포는 일함수가 토너입자의 경우보다 더욱 큰 그와같은 방식으로 현상롤러와 날부재를 구성함으로써 얻어질 수 있다.

예를들어, 5.35eV의 일함수를 가지는 폴리에스터 수지로된 토너입자 또는 5.25eV의 일함수를 가지는 스틸렌 아크릴수지로된 토너입자에 5.75eV의 일함수를 가지는 테플론으로 코팅된 고무날부재를 사용함으로써 그리고 거기에 5.75eV의 일함수를 주기위하여 테플론으로 폴리우레탄 포말 고무 현상롤러를 코팅함으로써 양전하가 주어질수 있다. 현상롤러의 테플론-코팅은 그것의 표면에 존재하는 기공(pore openings)이 덮혀지지 않는 방식으로서 수행이 되어야 한다. 본 발명의 그 이상의 관점에 따라, 현상장치(10)는 현상롤러(18)와 현상제(D)는 그들사이에서 트리보(tribo)충전이 주변환경의 변화 특히 온도, 공기중 습기량의 변화에 의하여 영향을 받기 때문에 가능하면 토너입자의 충전에 참여하지 않도록하는 방법으로서 구성이되는 것을 특징으로 하며 비록 현상롤러와 날부재의 일함수가 상기에서 언급된 현상제의 경우보다 더 크거나 더 작거나간에, 충전된 토너입자는 요구되는 전하분포를 항상 주어질수는 없다.

예를들어, 제18도에 도시된 4.41, 4.49 및 5.60eV의 일함수를 가지는 알루미늄날부재, 폴리우레탄 포말고무 현상롤러, 및 폴리에스터 수지로된 토너입자를 사용할때, 토너입자의 전하분포는 제19(a), 19(b) 및19(c)도에 도시된 것처럼, 온도 및 공기의 습기량의 변화에 의하여 쉽게 변화될 수 있다.

즉, 온도와 공기의 습기량이 각각 5℃와 20%일때, 토너입자는 제19(a)도에 도시된 것과 같은 전하분포를 가지나 온도와 공기의 습기량이 5℃와 20%로부터 25℃와 50%로 각각 오를때 토너입자의 전하분포는 제19(b)도에 도시된 것처럼 양의 쪽으로 이동되며 온도와 공기의 습기량이 각각 32℃와 80%로 오른다면, 토너입자의 전하분포는 제19(c)도에 도시된 것처럼 더욱 양의 측으로 이동된다. 이것은 현상롤러와 토너입자의 물의양이 온도와 공기의 습기량의 변화에 따라 변화될수 있기 때문에 가정되어 진다. 제19(a)와 제19(b)도에서 도시된 전하의 분포는 잠상의 적절한 현상을 보증하지만, 제19(c)도에 도시된 전하분포는 토너입자가 제19(c)도에서 해칭에 의하여 도시된 것처럼 양으로-충전된 그리고 저-레벨 음으로 충전된 부분을 포함하기 때문에 그렇지 않다.

따라서, 전자사진 프린터가 높은 온도가 공기습기의 양조건하에서 사용될때, 현성롤러와 현상제는 거기사이에서 트리보충전이 가능하면 많이 토너입자의 충전에 참여하지 않도록하는 방식으로서 구성되어야 한다. 이것은 현상롤러와 현상제의 일함수가 가능하면 많이 서로에 순응하도록 보장함에 의하여 이루어질 수 있다. 예를들어, 테프론으로 폴리우레탄 포말 고무 현상롤러를 코팅시킴으로써, 상기에서 언급된 것처럼 제20도에 도시된 것같은 5.60eV의 일함수에 근사하는 5.75eV의 일함수가 주어질 수 있다.

이러한 경우에 토너입자의 충전은 4.41eV의 일함수를 가지는 알루미늄 날부재에 의하여 적극적으로 수행이되며, 그래서 그것의 전하분포는 제21(a),21(b) 및 21(c)에서 도시된 것같은 온도와 공기의 습기량의 변화에 무관하게 상대적으로 안정하다. 특별히, 이러한 도면으로부터 명백히, 전하분포는 온도와 공기의 습기량의 상승에 따라 양의 측으로 미세하게 이동될 수 있으며, 그러나 온도와 공기의 습기량이 각각 32℃와 80%로 상승한다고 할지라도, 그 전하분포는 양으로 충전된 토너입자를 포함하지는 않는다. 더욱이, 본 발명에 따라 현상롤러(18), 날부재(20) 및 현상제는 현상롤러와 날부재 및 토너입자사이의 트리보충전이 가능하면 많이 토너입자의 충전에 참여하지 않게 함으로써 그것의 일함수가 서로에 근사되게 하는 방식으로 구성될수도 있다. 이러한 경우에 토너 입자의 충전은 바이어스 전압의 활용으로 도전 날부재(20)에 야기되는전하-주입 효과에 의하여 실행된다. 예를들어, 테플론으로 폴리우레탄 포말 고무 현상롤러와 도전 고무 날부재를 코팅함으로써 그리고 5.60eV의 일함수를 가지는 폴리에스터 수지로된 토너입자를 사용함으로써, 그것의 일함수는 폴리우레탄 포말 고무 현상롤러와 그 도전 고무 날부재는 상기에서 언급된 것처럼 테플론 코팅에 의하여 5.75eV의 일함수가 주어지기 때문에 서로에 근사할수 있다. 현상롤러(18), 날부재(20) 및 현상제의 일함수가 서로에 근사할때, 토너입자의 충전은 온도와 공기습기량의 변화의 영향으로 부터 실질적으로 보호될수 있으며 그래서 토너입자의 전하분포는 더욱 안정이 된다.

실제, -200V의 바이어스 전압이 날부재에 적용될때 토너입자에 -10±1 -μq/g의 전하를 주는 것이 가능하다는 것에 유의하라. 본 발명에 따라, 전하-주입 효과는 토너입자를 충전하기 위하여 트리보충전과 함께 활용이 될수도 있다. 전하-주입효과가 토너입자를 충전시키기 위하여 활용될때, 날부재에 적용되는 바이어스 전압과 현상롤러에 적용되는 현상바이어스 전압사이의 차이는 그 차이가 날부재에 토너입자의 정전 고착을 허용한 정도로 충분히 작을때, 현상롤러 주변에 현상제층의 편평한 형성이 가능하지 않을수도 있기 때문에, 그리고 그차이가 날부재와 현상롤러 사이에서 고전류 또는 전기적 방출을 일으킬 정도로 충분히 클때, 토너입자 뿐만아니라 현상롤러도 주울열의 발생때문에 용해될수도 있기 때문에 소정영역내에 있어야 한다. 예를들어, 폴리우레탄 포말 고무 현상롤러, 알루미늄 날부재 및 폴리에스터 수지로된 토너입자가 사용될때, 날부재에 적용되는 바이어서 전압과 현상롤러에 적용되는 현상 바이어스 전압사이의 차는 다음표에서 표시되는 바와같이, -20 내지 -200볼트의 영역내에 있어야 한다.

표로부터 명백히, 전압차가 -350볼트 보다 클때, 토너입자 뿐만 아니라 현상롤러도 날부재와 현상롤러사이의 방출때문에 용해되며, 그래서 그위의 표면에 우묵한 곳이 형성된다. 전압차가 -300와 -250볼트사이일때, 우묵한 부분의 형성은 현상 롤러의 표면에서 방해될수 있으며, 그러나 용해된 토너입자가 현상의 토너밀도가 저하되도록 하기 위하여 그것의 표면에 막같이 고착된다. 전입차가 -200와 -150볼트사이에 있을때, 용해된 토너입자는 현상롤러의 표면에 막처럼 미세하게 고착되지만 현상의 토너밀도는 그것에 의하여 실질적으로 영향을 받지 않는다. 전압차가 -10볼트보다 작을때, 토너입자는 날부재에 정전적으로 고착된다. 따라서, 폴리우레탄 포말 고무 현상롤러, 알루미늄 날부재, 및 폴리에스터 수지로된 토너입자가 사용될때 그 전압차는 -20 내지 -200 볼트이며 바람직하게는 -20 내지 -100볼트이어야 한다.

비자기형 1-성분 현상제를 위한 현상장치의 다른 실시예가 제22도에 도시되어 있으며, 제1도와 유사한 요소들이 동일 부재 번호에 의하여 표시되며, 제1도의 것에 대응하는 요소들은 동일 부재번호에 프라임부호를 덧붙여서 표시되었다. 제22도에서 감광성드럼(14), 현상롤러(18) 및 토너 -제거롤러(24)는 제1도에서와 같은 방법으로 구성되며 그 현상롤러(18)는 드럼(14)에 대하여 케이스(12)를 탄력있게 바이어스함으로써 주어진 선형 압력에 감광성드럼(14)를 향하여 가압되어, 주어진 접촉 또는 니프(nip)폭이 그것들사이에 얻어질 수 있다. 날부재(20')도 또한 제1도에서와 같은 방식으로 배열될수도 있지만 현상롤러(18) 주변에 형성된 현상제층의 두께를 조절하기 위하여 거기에 대하여 탄력있게 가압되기 위하여 현상롤러(18)에 바로 맞물린다. 제1도에서, 날부재(20)는 현상롤러(18)에 접선방향으로 맞물린다. 제22도의 현상장치는 패들롤러(26)대신 현상롤러로 토너입자를 웁직이며 현상롤러(18)와 같은 방향으로 회전하는 모피 브러쉬 롤러(26')가 제공된다. -500볼트의 현상 바이어스 전압이 현상롤러에 적용될때, 현상 바이어스 전압보다 더 낮은 예를들어 -600볼트의 전압이 모피 브러쉬 롤러(26')에 의하여 실려지는 토너 입자가 현상롤러(18)에 정전적으로 고착되므로써 모프브러쉬 롤러에 적용된다.

제23도는 제22도에 도시된 실시예의 수정을 나타낸다. 이것은 날부재(20') 대신에 롤러부재(54)가 현상롤러(18)주위에 형성된 현상제층의 두께를 조절하기 위하여 사용되는 점을 제외하고는 제22도의 현상장치와 동일하다. 날부재(20)와 유사하게, 롤러부재(54)는 비도전 또는 도전 고무 물질로 형성이될 수 있으며 바람직하게는 테플론으로 코팅되며 더욱이, 알루미늄, 스테인레스 강, 황동등과 같은 적당한 금속재료로 형성될 수 있다. 롤러부재(54)는 현상롤러(18)와 같은 방향으로 회전된다. 수정된 실시예에서, 현상롤러(18)의 주변 속력에 대한 롤러부재(54)의 주변속력을 변화시킴으로써, 현상제층의 두께가 쉽게 조절될수 있을 뿐만아니라, 롤러부재(54)와 현상롤러(18) 사이에서의 트리보충전도 야기시킬수 있다. 제24도는 비자기형 1-성분현상제를 위한 현상장치의 다른 실시예를 도시한다.

이 실시예에서, 감광성드럼(14)과 현상롤러(18)는 제1도에서와 같은 방식으로 구성되었지만 화살표(A₈및 A₉)에 의하여 표시되는 것처럼 반대방향으로 회전한다. 특별히, 제24도의 현상장치는 드럼(14)과 현상롤러(18)의 회전동안에 그것의 표면이 그것들이 서로에 대하여 가압되는 현상 영역에서 위로 이동하는 것을 특징으로 한다. 상기에서 언급된 실시예에서 드럼과 현상롤러는 그것의 표면이 현상영역에서 밑으로 이동하도록 하기 위하여 회전된다는 것에 유의하라.

제24도의 현상장치는 제1도에서와 같은 방법으로 구성될수 있는 날부재(20)는 현상 롤러(18)의 밑에 위치하며 현상 롤러(18)와 용기의 바닥사이의 공간으로부터 토너입자의 누출을 방지하며 그리고 용기(16)의 바닥은 현상롤러(18)을 향하여 기울어지는 가파른 기울기를 형성하며 그래서 토너입자가 중력의 힘에 의하여 거기로 이동될수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. 즉 이 실시예에 따라 현상장치가 간결한 구성을 주도록 하기 위하여 토너-제거 롤러(24), 패들롤러(26) 또는 모피브러쉬 롤러(26') 및 교반기(agitator)(28)를 생략하는 것이 가능하다. 만약 필요하다면, 토너-제거롤러는 제24도의 실시예에 통합될수 있다. 더욱이 제24도에서, 부재번호 56은 전기사진 프린터의 프레임 구조의 부분을 표시하며 케이스(12)는 현상롤러(18)가 탄력적으로 가압될수 있도록 함으로써 감광성 드럼(14)에 대하여 전후이동이 가능하도록 하기 위하여 가이드롤러 요소(58)의 중개를 통하여 매달려진다. 예로써, 제25도는 본 발명에 따라 3개의 현상장치(10Y, 10M및 10C)를 가지는 전기사진 칼라 프린트가 여기에 통합된다. 이러한 현상장치(10Y, 10M 및 10C)는 동일하며, 각 장치는 제1도의 현상장치와 실질적으로 같은 방식으로 배열된다. 따라서, 제25도에서, 제1도에 도시된 현상장치의 것들과 유사한 요소들이 동일부재번호에 의하여 표시된다. 즉, 현상장치(10Y, 10M 및 10C)는 황색, 주홍색 및 사이안(cyan) 비자기형 1-성분 현상제가 각각 현상장치(10Y, 10M 및 10C)에 사용되어 단지 서로가 구별된다. 각 현상장치(10Y, 10M 및 10C)는 현상롤러가 감광성드럼(56)에 대하여 탄력적으로 가압되는 현상위치와 현상롤러(18)가 현상위치로 부터 철회된 비-현상위치 사이에서 이동가능한 방식으로 지지된다.

제25도에서, 현상장치(10M)는 현상위치에 있으며 현상장치(10Y 및 10C)는 비-현상위치에 있다는 것을 유의하라.

제25도에 도시된 것처럼, 칼라프린터는 또한 3개의 현상장치(10Y, 10M 및 10C)에 대한 배열때문에 감광성드럼(14)의 것보다 더욱 큰 반경을 가지며 감광성막으로써 유기광전도체(OPC)막을 가지는 감광성드럼(56)으로 구성된다. 방전기는 또한 감광성드럼(56)상에 음전하의 일정한 분포를 이루기위한 코로나 방출기일수도 있는 충전기(58)와 감광성드럼(56)의 충전된 영역상에 정전잠상을 쓰기위한 레이저빔 주사기(60)로 구성된다. 레이저빔주사기(60)는 레이저빔(LB)을 방사하기 위한 반도체 레이저장치와 같은 레이저빔 발생기(60a)와 편향된 레이저빔을 가지고 드럼표면을 주사하기 위하여 레이저빔(LB)을 주사하는 다각형 거울(60b)를 포함한다.

주사동작 동안에, 레이저빔(LB)은 정전잠상이 드럼표면 위에 도트상으로서 형성되도록 하기 위하여, 워드프로세서, 마이크로 컴퓨터등과 같은 것으로부터 얻어진 칼라(황색, 주홍색, 사이안)비데오 데이타를 기초로하여 간헐적으로 방지된다. 황색, 주홍, 사이안 비데오데이타를 기초로하여 형성된 정전 잠상은 각각 현상장치(10Y, 10M 및 10C)에 의하여 현상된다. 칼라프린터는 감광성드럼(56)의 근처에 배치된 그물 금속 시트재료로 만들어 질수있는 전송드럼(62)을 더 포함한다. 전송드럼(62)과 감광성드럼(56)은 제25도에서 화살표 A₁₀및 A₁₁)에 의하여 표시된 것처럼 서로에 대하여 역방향으로 회전된다. 전송드럼(62)에는 코로나방전기일 수도 있는, 회전전송 전기(62a)의 매개를 통하며 그것의 내부에 배치되며 회전 감광성드럼 (56)을 접하는 전송충전기(62a)가 제공된다. 칼라프린터는 또한 B5와 A4와 같은 다른 크기를 가지는 시트나 종이의 두개의 스택이 각각을 받은 두개의 시트 공급 트레이(64 및 66)으로 구성된다.

시트공급 트레이(64,66)에는 주어진 크기(B5,A4)를 가지는 종이 또는 시트가 그것으로 부터 하나씩 인출되게 하는 픽업롤러(64a,66a)가 제공된다.

예를들어, 트레이(66)로부터 인출된 A4종이는 그종이가 전송드럼(62)에 공급됨으로써 한쌍의 공급롤러(68)로 이동된다. 전송드럼(62)은 그것의 표면 주위에 공급된 종이를 유지하기 위하여 적당한 그리퍼(gripper) 요소(도시되지 않음)가 제공된다. 전송충전기(62a)는 전송드럼(62)에 의하여 보유되는 종이에 양전하를 주며, 이에 의하여 현상된(황색, 주홍색, 사이안) 상기 감광성드럼(62)으로부터 종이에 정전적으로전송된다. 종이에 전송되지 않는 잔류토너입자는 한쌍의 모피브러시 롤러(70a)를 가지는 클리너(70)에 의하여 감광성드럼(62)의 표면으로부터 제거되며 드럼(62)의 청결된 표면은 거기로부터 전하를 제거하기 위하여 램프(72)에 의하여 밝게 비추어지고 그리고 나서 그위에 음전하의 일정한 분포를 다시 이루기 위하여 충전기(58)에 의하여 음전하가 주어진다. 부재번호 73은 시트공급 트레이(64 및 66)와 전송드럼(62)사이에서의 종이의 이동경로를 나타낸다.

예를들어, 칼라프린터의 칼라색체 동작에 있어서, 처음 정전 잠상이 워드프로세서, 마이크로 컴퓨터 또는 그와같은 것으로부터 얻어지는 황색 비데오 데이타를 기초하여 레이저빔 주사기(60)에 의하여 감광성드럼(56)의 충전된 영역상에 쓰여지고 현상위치로 이동되는 현상장치(10Y)의 황색 현상제로 현상되며, 비현상위치에는 현상장치(10M 및 10C)가 있다.

이후에, 황색으로 현상된 토너상이 전송드럼에 의하여 보유되는 종이에 전송충전기(62a)에 의하여 전송된다. 연속적으로, 정전잠상이 주홍색의 비데오데이타를 기초로 하여 레이저빔 주사기(60)에 의하여 감광성드럼(56)의 충전영역상에 쓰여지며 그리고 나서 현상위치로 이동되는 현상장치(10M)의 주홍색의 현상제로 현상되며, 다른 현상장치(10Y 및 10C)는 비-현상위치에 있다.

그후에, 주홍색으로 현상된상은 전송드럼(62)에 의하여 보유되는 종이에 전송충전기(62a)에 의하여 전송되며, 그래서 주홍색으로 전송된상은 전송드럼(62)에 의하여 보유되는 종이로 전송된 황색상위에 중첩된다. 게다가, 정전 잠상은 사이안색 비데오데이타를 기초로하여 레이저빔주사기(60)에 의하여 감광성드럼(56)의 충전된 영역상에 쓰여지며 그리고나서 현상위치로 이동되는 현상장치(10C)의 사이안색 현상제로 현상되며, 다른 현상장치(10Y 및 10M)는 비-현상위치에 있게된다. 그이후에, 사이안 색으로 현상된 상은 전송드럼(62)에 의하여 보유되는 종이에 전송충전기(62a)에 의하여 전송되며, 그래서 사이안 색으로 전송된상이 전송드럼(62)에 의하여 보유된 종이에 전송된 황색과 주홍색상에 중첩되어 다중-색 상이 종이위에 얻어질 수있다. 다중색 상을 이동하는 종이는 전송드럼(62)으로 부터 가열롤러 (74a)와 백업롤러(74b)를 포함하는 토너상 고정장치(74)로 운반된다. 특별히, 다중색 상을 형성하는 토너입자들은 다중색 상이 종이 위에 가열-고정되도록 하기 위하여 가열 롤러(74a)에 의하여 가열-용해된다. 고정된 상을 이동하는 종이는 그래서 한쌍의 공급롤러(78)에 의하여 종이-수납 트레이(76)로 이동된다. 제25도에서 부재번호 78 및 80은 전송드럼(62)와 토너상 고정장치(74)사이에서 종이의 이동경로를 형성하는 안내부재와 콘베이어벨트를 나타낸다.

본 발명의 실시예가 비록 감광성드럼에 관련하여 설명되었지만, 그것들은 정전잠상이 형성될수 있는 절연드럼에도 또한 활용될수 있다. 더욱이, 본 발명에 따른 현상장치가 비자기형 1-성분 현상제에 대하여 사용되지만, 필요하다면 자기형 1-성분 현상제이 사용될수 있다. 마지막으로, 앞서의 묘사는 본 발명의 바람직한 실시예이며 이것은 이 기술분야에서 통상의 기술을 가진자이면 이해될 것이며 다양한 변경과 수정 본 발명의 정신과 범위를 벗어남이 없이 이루어질수 있다.

Claims (31)

1. 현상제를 보유하는 용기(16) ; 현상롤러의 한 부분이 이곳으로부터 노출되며 정전잠상운반체(14)의 표면에 접하는 그와 같은 방식으로 상기 용기(16)내에 회전가능하게 제공되는 현상롤러(18)로 구성되며, 토너입자로 구성된 1-성분현상제를 사용하는 현상장치에 있어서, 상기 현상롤러는 모놀리식 도전성 개방셀 포말탄성물질로 형성되고, 상기 도전성 개발셀 포말 물질은 상기 현상롤러(18)의 개발셀 구조로 토너입자가 통과되는 것을 막기 위해 열적 또는 화학적으로 녹아있게되게 것을 것을 특징으로 하는 현상장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 현상롤러를 형성하는 상기 도전성 개방셀 포말 탄성물질이 도전성 개발셀 포말 폴리우레탄 고무물질, 도전성 개발셀 포말 실리콘 고무물질 및 도전성 개발셀 포말 아크릴로니트릴-부타디엔 고무물질로 이루어진 그룹으로 부터 선택되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 현상롤러가 상기 정전잠상운반체의 표면에 대하여 탄력적으로 가압되며 거의 50°. 바람직하게는 35°에서 아스커 C-경도를 가지며 이것에 의하여 상기 정전잠상운반체의 동작수명이 연장되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 현상장치는 상기 용기내에 제공되며 상기 현상롤러 주변에 형성되어 현상제층의 두께를 조절하기 위해 상기 현상롤러에 탄력적으로 맞물리는 현상제층 조절수단을 더 포함하며 상기 현상롤러는 거의 50°, 바람직하게는 35°에서의 아스커 C-경도를 가지며, 상기 현상제층 조절수단은 알루미늄, 스테인레스강 및 황동으로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 금속물질로 형성되며 그래서 상기 현상제층조절수단에 의하여 조절되는 현상제층 두께의 변화가 줄어들수 있는 것을 특징으로 하는 현상장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 현상롤러를 형성하는 상기 도전성 개방셀 포말 탄성물질은 마찰대전에 대하여 중성인 도전성 개방셀 포말 폴리우레탄 고무물질로 형성되며, 이로 인해 토너입자는 상기 현상롤러와 토너입자 사이에 트리보 충전을 활용함으로써 바라는 전하분포를 얻을 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
6. 현상제를 보유하는 용기(16) , 현상롤러의 한 부분이 이곳으로부터 노출되며 정전잠상운반체(14)의 표면에 접하는 그와 같은 방식으로 상기 용기내에 회전가능하게 제공되는 현상롤러(18) ; 및 상기 현상롤러(18)주변에서 현상제층의 두께를 조절하기 위해서 상기 현상롤러(18)와 탄력적으로 맞물리고 상기 용기(16)에 제공된 현상제층 조절수단(20)으로 구성되며, 토너입자로 구성된 1-성분현상제를 사용하는 현상장치에 있어서, 상기 현상롤러(18)는 모놀리식 도전성 개발셀 포말탄성물질로 형성되며, 상기 도전성 개방셀 포말 탄성물질의 외부둘레 표면은 상기 현상롤러(18)의 개방셀 구조로 토너입자가 관통하지 못하도록 열적 또는 화학적으로 녹아있으며, 토너입자는 상기 현상롤러(18)와 현상제층조절수단(20)과 상기 토너입자 사이의 트리보충전에 의해서 충전되고, 상기 현상롤러(18)와 현상제층 조절수단(20)은 그것의 일함수(W₁및 W₂)와 토어입자의 일함수(W₃)의 관계가 토너입자가 바라는 분포로 주어질 수 있도록(W₁-W₃)×(W₂-W₃)〉0인식으로 정의되는 그와 같은 방식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 현상롤러를 형성하는 상기 도전성 개발셀 포말 탄성물질이 도전성 개방셀 포말 폴리우레탄, 고무물질, 도전성 개방셀 포말 실리콘 고무물질 및 도전성 개방셀 포말 아크릴로니트릴-부타디엔 고무물질로 이루어진 그룹으로 부터 선택되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 현상롤러가 상기 정전잠상운반체의 표면에 대하여 탄력적으로 가압되며 거의 50°, 바람직하게는 35°에서 아스커 C-경도를 가지며 이것에 의하여 상기 정전잠상운반체의 동작수명이 연장되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
9. 제6항에 이어서, 상기 현상롤러는 거의 50°, 바람직하게는 35°에서의 아스커 C-경도를 가지며 상기현상제층 조절수단이 알루미늄, 스테인레스 강 및 황동으로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 금속물질로 형성되며 상기 현상제층 조절수단에 의하여 조절되는 현상제층 두께의 변화가 감소될 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
10. 제6항에 있어서, 상기 현상제층 조절수단이 상기 현상롤러에 대하여 탄력적으로 가압되는 날 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 날 부재가 상기 현상롤러와 상기 용기의 바닥사이에서의 공간으로 부터 토너입자의 누설을 방지하기 위하여 상기 현상롤러의 밑에 위치하는 것을 특징으로 하는 현상장치.
12. 제6항에 있어서, 상기 현상제층 조절수단이 상기 현상롤러에 대하여 탄력적으로 가압되는 롤러 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
13. 1-성분 현상제를 사용하는 장치에 있어서, 토너입자를 구성하는 1-성분 현상제를 보유하는 용기 ; 현상롤러의 한 부분이 거기로부터 노출되며 정전잠상운반체의 표면에 접하는 그와 같은 방식으로 상기 용기내에 회전가능하게 제공되는 현상롤러 ; 상기 현상롤러는 그것의 표면이 상기 현상롤러의 개방셀 포말구조에 토너입자의 통과를 방해하기 위하여 열적 또는 화학적으로 처리되도록 하기 위하여 모놀리식 도전성 개방셀 포말 탄성물질로 형성되며 ; 그리고 상기 용기가 제공되며 상기 현상롤러 주변에 형성된 현상제층의 두께를 조절하기 위하여 상기 현상롤러에 탄력적으로 맞물리는 현상제층 조절수단으로 구성되며, 상기 현상롤러는 그것의 일함수가 토너입자의 일함수에 거의 바람직하게 일치하도록 구성되며 그 토너입자는 상기 현상제층 조절수단과 토너입자 사이의 트리보충전에 의하여 충전되며 그래서 토너입자는 온도와 공기습기량의 변화에 관계없이 바라는 전하분포가 주어지는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 현상롤러를 형성하는 상기 도전성 개방셀 포말 탄성 물질이 도전성 개방셀 포말 폴리우레탄 고무물질, 도전성 개방셀 포말 실리콘 고무물질 및 도전성 개방셀 포말 아크릴로니트릴-부타디엔 고무물질로 이루어진 그룹으로 부터 선택되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
15. 제13항에 있어서, 상기 현상롤러가 상기 정전잠상운반체의 표면에 대하여 탄력적으로 가압되며 거의 50°, 바람직하게는 35°에서 아스커 C-경도를 가지며 이것에 의하여 상기 정전잠상운반체의 동작수명이 연장되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
16. 제13항에 있어서, 상기 현상롤러는 거의 50°, 바람직하게는 35°에서의 아스커 C-경도를 가지며 상기현상제층 조절수단이 알루미늄, 스테인레스 강 및 황동으로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 금속물질로 형성되며 상기 현상제층 조절수단에 의하여 조절되는 현상제층 두께의 변화가 감소될 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
17. 제13항에 있어서, 상기 현상제층 조절수단이 상기 현상롤러에 대하여 탄력적으로 가압되는 날 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 날 부재가 상기 현상롤러와 상기 용기의 바닥사이에서의 공간으로 부터 토너입자의 누설을 방지하기 위하여 상기 현상롤러의 밑에 위치하는 것을 특징으로 하는 현상장치.
19. 제13항에 있어서, 상기 현상제층 조절수단이 상기 현상롤러에 대하여 탄력적으로 가압되는 롤러 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
20. 1-성분 현상제를 사용하는 장치에 있어서, 토너입자를 구성하는 1-성분 현상제를 보유하는 용기 ; 현상롤러의 한 부분이 거기로부터 노출되며 정전잠상운반체의 표면에 접하는 그와 같은 방식으로 상기 용기내에 회전가능하게 제공되는 현상롤러 ; 상기 현상롤러는 그것의 표면이 상기 현상롤러의 개방셀 포말구조에 토너입자의 통과를 방해하기 위하여 열적 또는 화학적으로 처리되도록 하기 위하여 모놀리식 도전성 개방셀 포말 탄성물질로 형성되며 ; 그리고 상기 용기가 제공되며 상기 현상롤러 주변에 형성된 현상제층의 두께를 조절하기 위하여 상기 현상 롤러에 탄력적으로 맞물리는 현상제층 조절수단으로 구성되며, 상기 현상제층 조절수단은 정전적으로 상기 현상제층 조절수단에 토너입자가 부착되는 것을 방지하기 위하여 거기에 바이어스 전압을 가하기 위하여 도전성 물질로 이루어지며 상기 현상제층 조절수단에 바이어스 전압을 가하게 되어 생기는 전하-주입 효과가 토너입자를 충전시키기 위하여 활용되며, 상기현상제층 조절수단에 가해지는 바이어스 전압과 상기 현상롤러에 가해지는 현상 바이어스 전압 사이의 차이는 고전류 또는 전기적 방출이 상기 현상제층 조절수단과 상기 현상롤러 사이에서 발생하는 레벨보다 적게 되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
21. 제20항에 있어서, 상기 현상롤러를 형성하는 상기 도전성 개방셀 포말 탄성물질이 도전성 개방셀 포말 폴리우레탄 고무물질, 도전성 개방셀 포말 실리콘 고무물질 및 도전성 개발셀 포말 아크릴로니트릴-부타디엔 고무물질로 이루어진 그룹으로 부터 선택되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
22. 제20항에 있어서, 상기 현상롤러가 상기 정전잠상운반체의 표면에 대하여 탄력적으로 가압되며 거의 50°, 바람직하게는 35°에서 아스커 C-경도를 가지며 이것에 의하여 상기 정전잠상운반체의 동작수명이 연장되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
23. 제20항에 있어서, 상기 현상롤러는 거의 50°, 바람직하게는 35°에서의 아스커 C-경도를 가지며 상기현상제층 조절수단이 알루미늄, 스테인레스 강 및 황동으로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 금속물질로 형성되며 상기 현상제층 조절수단에 의하여 조절되는 현상제층 두께의 변화가 감소될 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
24. 제20항에 있어서, 상기 현상제층 조절수단이 상기 현상롤러에 대하여 탄력적으로 가압되는 날 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
25. 제24항에 있어서, 상기 날 부재가 상기 현상롤러가 상기 용기의 바닥사이에서의 공간으로 부터 토너입자의 누설을 방지하기 위하여 상기 현상롤러의 밑에 위치하는 것을 특징으로 하는 현상장치.
26. 제20항에 있어서, 상기 현상제층 조절수단이 상기 현상롤러에 대하여 탄력적으로 가압되는 롤러 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
27. 현상제를 보유하는 용기(16) ; 현상롤러의 한 부분이 이곳으로부터 노출되며 정전잠상운반체(14)의 표면에 접하는 그와 같은 방식으로 상기 용기내에 회전가능하게 제공되는 현상롤러(18)로 구성되며 토너입자로 구성된 1-성분현상제를 사용하는 현상장치에 있어서, 상기 현상롤러(18)는 기공이 외부의 둘레표면에 나타나는 그와 같은 방식으로 모놀리식 도전성 개방셀 포말 탄성물질로 형성되며, 상기 기공의 크기는 토너입자가 상기 현상롤러(18)의 개방셀 포말구조로 통과못하게 하기 위해서 상기 현상롤러(18)의 내측의 세포구멍의 크기보다 작게 되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
28. 제27항에 있어서, 상기 모놀리식 도전성 개방셀 포말 탄성물질이 도전성 개방셀 포말 폴리우레탄 고무물질, 도전성 개방셀 포말 실리콘 고무물질 및 도전성 개방셀 포말 아크릴로니트릴-부타디엔 고무물질로 이루어진 그룹으로 부터 선택되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
29. 제27항에 있어서, 상기 현상롤러가 상기 정전잠상운반체의 표면에 대하여 탄력적으로 가압되며 거의 50°, 바람직하게는 35°에서 아스커 C-경도를 가지며 이것에 의하여 상기 정전잠상운반체의 동작수명이 연장되는 것을 특징으로 하는 현상장치.
30. 제27항에 있어서, 상기 현상장치는 상기 용기내에 제공되며 상기 현상롤러 주변에 형성되어 현상제층의 두께를 조절하기 위해 상기 현상롤러에 탄력적으로 맞물리는 현상제층 조절수단을 더 포함하며 상기 현상롤러는 거의 50°, 바람직하게는 35°에서의 아스커 C-경도를 가지며, 상기 현상제층 조절수단은 알루미늄, 스테인레스강 및 황동으로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 금속물질로 형성되며 그래서 상기 현상제층조절수단에 의하여 조절되는 현상제층 두께의 변화가 줄어들 수 있는 것을 특징으로 하는 현상장치.
31. 제27항에 있어서, 상기 현상롤러를 형성하는 상기 모놀리식 도전성 개방셀 포말 탄성물질은 마찰대전에 대하여 중성인 도전성 개방셀 포말 폴리우레탄 고무물질이며, 이에 의해 토너입자는 상기 현상롤러와 토너입자사이의 트리보충전을 활용함으로써 바라는 전하분포를 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 현상장치.

Images