KR950001827B1 - 자기 브러쉬 현상장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

자기 브러쉬 현상장치

제1도는 본 발명 실시예의 프린터의 개략 측단면도.

제2도는 상기 실시예의 현상장치의 측단면도.

제3도는 상기 실시예의 현상롤러의 사시도.

제4도는 상기 실시예의 현상롤러의 자속밀도 분포도.

제5도는 상기 실시예의 현상롤러의 자속밀도 분포를 나타내는 부분확대도.

제6도는 현상재 제한부재의 위치와 인쇄농도간의 상관 그래프.

제7도는 자속밀도 분포에 대한 현상재 제한부재의 상관위치 그래프.

제8도는 화상 평가 결과 챠트도.

제9도는 자화원리 설명도.

제10도는 다른 실시예의 현상롤러의 측면도.

제11도는 블레이드(blade)와 자극 B와 C간의 상관도.

제12도는 자속밀도 분포와 현상롤러도.

제13도는 자극 B와 C간의 평형제어에 의해 균일한 자속밀도부를 형성하는 방법 설명도.

제14도는 새로운 자극 C'를 제공함으로써 균일한 자속밀도부를 형성하는 또다른 방법 설명도.

제15도는 제13도의 실시예에서 자속밀도 분포도.

제16도는 제14도의 실시예에서 자속밀도 분포도.

제17도는 현상재 헤드(head)의 상태를 나타내는 부분 확대도.

제18도는 현상장치의 원리 설명도.

제19도는 종래의 예의 현상롤러의 자속 밀도 분포도.

제20도는 종래의 예의 현상롤러의 자속 밀도 부분 확대도.

본 발명은 전자사진 기록장치등에 사용되는 정전잠상을 현상하는 자기브러쉬 현상장치에 관한 것이다.

현상장치에 적용 가능한 현상 방법으로서 널리 알려진 것으로는, 현상재로서 토너(toner) 또는 착색 파우더(colored powder)와 캐리어(carrier) 또는 자기 파우더(Magnetic powder)를 사용하는 2성분 자기 브러쉬 현상법이 있다.

그에 사용되는 캐리어는 마찰대전등을 통해 토너에 정전하를 부여하고, 토너는 이송용 정전력에 의해 유지된다.

또한 현상롤러는 현상재를 현상부로 이송하는 기능을 하고 캐리어는 이송용 자력에 의해 유지되므로 현상롤러의 자기특성을 화질에 큰 영향을 미친다.

본 발명에 관련된 2성분 자기브러쉬 현상법의 원리를 제18도를 참조하여 설명한다.

현상롤러(1)는 복수의 자극을 갖는 자석(1b)과 자석(1b)의 표면을 회전 가능하게 커버하는 회전 슬리브(sleeve)(1a)로 구성돼 있다.

자석(1b)은 통상적으로 고정되며, 현상재(4)는 자석(1b)에 의해 가해지는 자력에 의해 회전 슬리브(1a)의 표면상에 포착되어 회전 슬리브(1a)의 회전에 의해 감광드럼(3)이 현상롤러(1a)와 직면해 있는 현상부(9)로 이송된다.

현상재 제한부재(2) 즉, 블레이드는 현상부(9)로 이송될 현상재(4)의 양을 제한하도록 현상롤러(1) 회전 슬리브(1a)의 반대쪽에 배치된다.

현상재 제한부재(2)를 통과하는 현상재(4)의 량은 현상롤러(1)와 현상재 제한부재(2)간의 간격(블레이드갭)에 의해 결정되며 그 양에 의해 현상헤드가 상승된다. 따라서 현상재 제한부재(2)를 통과한 현상재(4)의 양은 현상헤드의 높이에 의해 결정된다.

화질 또한 현상헤드의 높이에 의해 영향을 받는다. 즉, 현상헤드의 높이가 비교적 낮아 현상부(9)로 이송되는 현상제의 양이 감소되면 현상을 위한 토너가 충분히 공급되지 않아 화성농도가 저하된다. 반대로 토너의 양이 과잉으로 공급되면 화상이 불안정하다.

즉 현상헤드의 높이 변동은 화상의 불안정과 화질저하의 원인이 될 수 있다. 따라서 화질의 불균일성을 제거하기 위해 일정한 블레이드갭을 통과하는 현상재(4)의 양을 일정하게 유지시킬 필요가 있다.

또한 블레이드갭이 일정하더라도, 블레이드겝을 통과하는 현상재(4)의 양은 현상재 제한부재 대향부(6)에서 현상롤러(1)상에 남아있는 현상재가 상승되는 양에 의해 결정된다.

그러므로, 불균일성 없이 변화없는 화질을 얻기 위해서는 현상롤러(1)상의 현상제 제한부재 대향부(6)에서 현상헤드가 상승하는 조건이 항상 일정해야 한다.

현상재의 상승조건은 현상롤러(1)상의 현상제 제한부재(2)의 반대위치에서의 수직 자속 밀도에 의해 결정되므로 결국 반대위치에서의 수직 자속 밀도가 항상 일정해야만 한다.

제19도는 종래의 현상롤러(1)의 자속밀도의 수직성분의 분포도이다. 본 명세서에서는 ＂자속밀도의 수직성분＂을 이후 ＂자속밀도＂로서 칭한다. 자속밀도 분포내의 자속 밀도의 피크부분은 자극으로서 나타낸다. 본 실시에는 제19도에 보인 바와같이 5자극을 갖고 있다. 자극(A)은 감광드럼(3)과 직면하고 있고, 자극들(B,C,E)은 주로 현상재(4b)이송용으로 사용되며, 자극(D)은 주로 현상재(4)를 현상롤러(1)에 가하기 위해 사용된다. 또한, 현상재 제한부재 대향부(6)는 자극들(B와 C)간에 위치된다.

제20도는 종래의 현상재 제한부재 대향부(6)의 자속밀도 분포를 확대해 보이고 있다. 이 도면으로부터 명확히 볼 수 있는 바와같이 종래의 현상장치는 현상재 제한부재대향부(6)내의 현상롤러(1)상의 자속밀도의 수직성분의 큰 변동에 의하여 장애를 받는다.

현상장치에 장치될 부품들은 제조시에 허용되야 하는 각 장착 정밀도 오차들을 갖고 있음이 주목된다. 즉 현상재제한부재(2)의 장착 정밀도가 ±0.5급(degrees)일 경우, 자석(1b)의 자화위치에서의 장착 정밀도가 ±3급일 경우, 자석(1b)에 대한 고정 정밀도가 ±0.5급일 경우, 및 다른 부품들의 처리 정밀도가 ±1급일 경우, 자속밀도 분포에 상관하는 현상재 제한부재(2)의 위치는 위치정밀도 범위(Q)에 의해 보인 바와같은 정밀도를 갖는다. 위치정밀도 범위(Q)는 일반적으로 상술한 정밀도의 ±5급의 범위내로서 총 10급이 된다.

종래의 현상롤러(1)에서 현상재 제한부재대향부(6)내의 자속밀도는 위치정밀도 범위(Q)내의 자속밀도의 변동이 크기 때문에 사용되는 현상장치에 따라 다르다.

전술한 바와같이 자속밀도에서의 차는 현상부에 이송될 현상재(4)의 양을 변동시키는 원인이 되므로 화질에 큰 영향을 미친다. 따라서, 사용되는 현상장치에 따른 화상농도의 현저한 차, 짙은 선, 흐린선, 중조용 돗트들내의 스킵(skip) 및 감광체에 캐리어의 접착등 많은 상이한 문제점들이 발생한다.

본 발명의 목적은 상기 종래기술의 문제점을 해소하고, 상이한 현상장치의 치환에 의해 야기되는 화질의 불균일을 방지하여 화질을 개량하며, 종립 정밀도 범위가 넓어서 장치의 설치가 용이한 자기 브러쉬 현상장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 의한 자기브러쉬 현상장치는, 현상재를 함유하는 현상장치와, 이현상장치 내부에 고정적으로 설치되며 복수의 위치에 방사상으로 형성된 자극을 갖는 자석과, 상기 자석의 외주부를 커버하면서 설치되어 회전 구동되어 상기 현상장치의 현상재를 이송하는 회전 슬리브 및, 상기 회전슬리브에 대향하여 설치되어 상기 회전 슬리브에 의해 이송되는 현상재 양을 제한하는 현상재 제한부재를 구비하며, 상기 현상재 제한부재와 대향하는 위치 및 그의 근방에, 상기 회전 슬리브 변부상에서 실질상으로 균일한 수직성분을 갖는 자속밀도를 갖는 균일 자속밀도부가 형성돼 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 자기브러쉬 현상장치에서는, 상기 균일 자속밀도부는, 상기 자석의 자화위치의 정밀도와 상기 현상장치에 대한 상기 자석의 정착 정밀도 및, 상기 현상장치에 대한 상기 현상재 제한부재의 장착 정밀도중 어느것의 범위보다도 넓은 범위에서 실질상 균일한 수직 성분을 갖는 자속밀도 분포를 갖을 수 있다. 또한, 상기 균일 자속밀도부는 상기 균일 자속 밀도부와 상기 현상재 제한부재의 상대적 탑재위치 정밀도의 범위보다 넓은 범위에서 실질상 균일한 수직성분을 갖는 자속밀도분포를 갖을 수 있다.

또한, 상기 균일 자속밀도부들은 상기 현상제 제한부재 대향위치의 양측상에 설치되어, 상기 회전 슬리브의 회전각의 면에서, 3°이상, 바람직하게는 5°이상, 더욱 바람직하게는 10°이상 확장할 수 있다.

또한, 상기 균일 자속밀도부는, 상기 현상재 제한부재 대향위치의 설정치에 관하여 ±20%, 바람직하게는 ±15%, 보다 바람직하게는 ±10%범위내의 수직 자속밀도를 갖을 수 있다.

본 발명의 작용을 설명하기 위한 것으로, 제17도는 현상재 제한부재 대향부(6)의 자속 밀도 분포에 의한 현장재 헤드의 변이를 나타낸다.

제17a도는 본 발명에 의한 현상재 제한부재 대향부(6)에서의 현상재의 상태를 나타낸다.

본 발명에서는, 자속밀도가 현상재 제한부재 대향부(6)에서 실질상 균일한 수직성분을 갖음으로써, 상기 구역에서 상기 헤드의 상승 상태가 실질상 균일하게 된다.

그결과, 상기 자속밀도 분포에 대한 상기 현상재 제한부재의 장착위치가 일탈되더라도, 상기 현상재 제한부재 대향부(6)에서 현상재의 상승상태가 균일하므로, 상기 현상재 제한부재(2)를 통과하여 현상부(9)로 이송되는 현상재(9)의 양이 변하지 않는다.

제17b도는 종래 기술의 현상재, 제한부재 대향부(6)에서의 현상재 헤드의 상태를 나타낸다. 종래 기술에서는, 자속밀도의 수직성분이 상기 현상재 제한부재 대향부(6)에서 변하며, 이로 인하여 상기 구역에서 상승하는 헤드상태의 변화가 야기된다.

결과적으로, 상기 자속밀도 분포에 대한 상기 현상재 제한부재(2)의 장착 위치가, 부재가 공정밀도등으로 인해서 설계중심치(6a)에서 벗어나면, 현상재(4) 헤드의 상승이 현상재 제한부재 대향부(6)에서 다르게 되며, 따라서 상기 현상재 제한부재(2)를 통과하여 상기 현상부로 이송되는 현상재(4)양이 사용된 현상장치에 따라서 달라진다.

이경우, 상기 설명한 바와같이 상기 현상재양의 변동이 화질에 영향을 주며, 결과적으로 사용된 현상장치에 따라서 화질이 다르게 된다.

상기 설명한 바와같이, 본 발명에서는, 각각의 현상장치에서 일정하고 균일한 화질을 얻을 수 있고, 결과적으로 화질이 향상되고 부재들이 가공 정밀도가 감소된다.

본 발명의 자기 브러쉬 현상장치에 의하면 상기 현상재 제한부재 대향부의 자속밀도는, 자속밀도 분포와 현상재 제한부재의 상대적 장착위치가 일탈되더라도 거의 변하지 않으며 따라서 상이한 현상장치들간에서도 현상재의 공급량이 일정하게 한다. 그결과, 현상장치를 치환하더라도 불균일이 없는 균일한 화질을 얻을 수 있어서 화질이 향상되고, 보다 넓은 가공 및 조립 정밀도 범위를 갖는 현상장치를 얻을 수 있다.

본 발명의 실시예들을 도면을 참조하여 설명한다.

제1도는 전자사진 프린터를 나타낸다.

본 발명은 프린터 뿐만 아니라 복사기 등에도 널리 적용할 수 있다.

제1도에서, 참조번호(3)은 그의 축을 중심으로 회전가능한 감광드럼을 나타내며, (11)은 감광드럼(3)을 대전시키기 위한 예비정전 대전기를 나타내며, (12)는 주사된 레이저빔에 의하여 감광드럼(3)을 노광하여 이 감광드럼(3)의 표면상에 정전잠상을 형성하는 노광장치를 나타낸다.

또한, 참조번호(10)은, 상기 감광드럼(3) 상에 형성된 정전잠상을 현상하여 토너화상을 현상하는 자기 브러쉬 현상장치를 나타내며, (13)은 상기 토너화상을 인쇄지상에 전사하는 전사장치를 나타내며, (14)는 상기 감광드럼(3)의 표면상의 잔류토너를 제거하기 위한 클리너(cleaner)를 나타내며, (15)는 상기 토너화상을 상기 인쇄지상에 열에 의해 정착(fixing)하는 정착 롤러를 나타낸다.

제2도는 현상장치(10)를 나타낸다.

현상용기(7)내에는, 토너(4a) 또는 착색 분말과 담체(4b), 즉, 자성분말로 구성된 2성분 현상재(4)가 함유돼 있다. 상기 토너(4a)는 그 상부에 설치된 토너호퍼(21)로부터 토너 공급롤러(22)를 통하여 현상용기(7)내로 공급된다.

본 실시예에서 사용되는 토너는, 스티렌 아크릴계 또는 폴리에스테르계 수지로 구성된 것이며, 평균입도가 11~12㎛이다.

상기 담체는, 자철석 또는 페라이트등의 수지 피복 자성재료이며, 평균입도는 약 100㎛이다. 이 담체의 포화자화는 80emu/g이다.

참조번호(23)은, 상기 현상용기(7)내의 현상재를 교반하여 그 내부에 정전하를 발생하는 교반장치를 나타낸다.

(24)는, 현상재 제한부재(2)에 의해 억제된 현상재(4)를 상기 교반장치(23)에 복귀시키는 유동제한부재를 나타내며, (25)는 상기 현상재(4)의 투과도 측정을 통해 현상재(4)중 토너밀도를 검출하여 토너 보충시간을 결정하는 토너밀도 센서를 나타낸다.

상기 현상용기(7)는, 그 좌단부에, 상기 감광드럼(3) 표면을 현상하기 위한 현상구역(9)을 한정하는 개구부를 구비하고 있고, 그 내부에는 자성재료로된 원통형 자석(1b)과 이 자석(1b) 표면을 커버하면서 배치되어 회전 구동되는 관형 회전 슬리브(1a)로 구성된 현상롤러(1)가 설치돼 있다.

본 실시예에서는, 상기 자석(1b)는 페라이트로 된 것이며, 예를 들어 알미늄 합금등의 비자성 재료로된 축을 갖고 있다. 또한, 상기 회전 슬리브(1a)는, 예를 들어 알미늄 합금등의 비자성 물질로 돼 있다.

제3도는 현상롤러(1)의 부분 절개 사시도이다. 제3도에 도시된 자석(1b)은 방사상으로 교호로 자화된 복수의 라인(5 라인)을 구비하고 있다.

상기 자석(1b)에 의한 자력에 의하여 상기 회전 슬리브(1a)표면상에 고정된 현상재(4)는, 상기 회전 슬리브(1a)의 회전에 의하여 상기 현상구역(9)으로 이송된다.

제2도에 도시된 바와같이, 비자성 재료로된 현상재 제한부재 또는 볼에이드(2)는, 상기 회전 슬리브(1a)의 축방향과 평행되도록 상기 현상용기(7)에 견고하게 고정돼 있다.

상기 현상재 제한부재(2)와 회전 슬리브(1a)간에는, 소정의 협소 간격(본 실시예에서는 1.0mm)이 형성돼 있어서, 그 결과, 상기 회전 슬리브(1a)의 회전에 의해 이송되는 현상재(4)의 높이(상기 헤드의 높이)는, 상기 현상재 제한부재(2)에 의해서 소정치로 제한된다.

다음은, 감광드럼(3)의 표면상에 형성된 정전잠상을 현상하는 토너만이 감광드럼(3)으로 전달되고, 나머지 현상재(4)는 현상롤러(1)에 의해 현상용기(7)로 복귀된다.

제4도는 자속밀도 분포를 나타내며, 참조번호(6)은, 상기 현상재 제한부재(2)에 대향 배치된, 현상재 제한부재 대향부재를 나타낸다.

자극 A는 상기 감광드럼(3)에 대향하는 N극이다. 자극 B, C 및 E는 현상재(4)를 이송하는데 주로 사용되고, 자극 D는 현상재(4)를 현상롤러(1)에 공급하는데 주로 사용된다. 또한, 자극 E와 D는 동일한 극성을 갖으며, 이들 사이에서 현상롤러(1)에 의해 현상재가 박리된다.

또한, 박리된 현상재(4)는 교반장치(23)에 의해 교반된후 재사용된다.

제5도의 확대도에 도시된 바와 같이, 상기 자극 B와 C사이에서, 상기 현상재 제한부재 대향부(6)은, 상기 자극 C로 인하여, 실질상 균일한 자속밀도, 예를들어 80~90gauss를 갖는다.

상기 80~90gauss범위내의 자속밀도는 본 실시예의 장치에서 만족스런 화상을얻기에 적합하며, 장치의 성질에 따라서 적절하게 그 크기를 선택할 수 있다.

상기 균일 자속밀도부 Z는 10°이상 확장되며, 상기 현상재 제한부재 대향위치(6a)의 양측간에서 전체 20°이다.

상기와 같이 넓게 전개된 균일 자속밀도부 Z를 형성하는 방법을 상세히 설명한다.

전술한 바와 같이, 상기 장치에 설치된 부재들은 각각의 장착 정밀도(제조시 허용오차)등을 갖고 있다.

따라서, 상기 현상재 제한부재(2)의 장착 정밀도가 ±0.5급이고, 상기 자석(1b)의 자화위치 정밀도는 ±3급이고, 자석(1b)의 고정정밀도는 ±0.5급이며, 기타 부재들의 가공정밀도는 ±1급인 경우, 상기 현상롤러(1)의 자속밀도 분포에 대한 상기 현상재 제한부재(2)의 위치는 위치 정밀도 범위 Q로 표시된 정밀도를 갖는다.

Q는 대략 10급(±5급)이며, 본 실시예에서, 상기 균일 자속밀도부 Z는 상기 Q의 실질상 2배가 되도록 형성된다.

그결과, 상기 현상재 제한부재 대향부(6)의 자속밀도는 거의 불변이며, 따라서 다른 현상장치를 사용해도, 상기 현상부(9)로 공급되는 현상제(4)의 양이 각각의 현상장치에서 변하지 않는다.

제6도는 상기 현상롤러(1)의 자속밀도 분포에 대한 상기 현상재 제한부재(2)의 상대적 위치 변동과 인쇄 농도(현상농도)간의 관계를 나타내는 그래프이다. 제7도는 상기 그래프의 + 또는 -방향을 나타낸다. 도시된 바의 영향에 있어서, 자석의 자속밀도 분포에 대한 현상재 제한부재의 상대적 위치 변동이 +와 -로 각각 표시돼 있다.

제6도에서 실선은, 본 실시예의 장치에 대한 것이고, 점선은 종래의 장치에 대한 것이다.

그래프에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 장치는, 상기 위치정밀도 범위 Q내에서의 상기 현상재 제한부재(2)의 위치에 상관없이 인쇄농도 변화가 극소이다.

그러므로, 각각의 현상장치는, 화상농도, 흐림, 스킵, 캐리어 부착등에 관하여, 소정 범위내의 유사한 정도로 균일한 화질을 제공할 수 있다.

제8도는 상기 현상장치에서 사용된 현상롤러의 균일 자속밀도부 Z의 각도범위와, 자속밀도의 변동범위가 변화되는 경우 만족스런 인쇄가 얻어질 수 있는 현상장치의 비율을 나타낸다. 얻어진 화상의 평방4mm의 화상농도는 1.2이상을 만족스런 것으로 판정했다.

도면에서, ◎는, 만족스런 인쇄를 얻을 수 있는 현상장치의 비율(그 장치의 양호한 비율)이 대략 100%임을 의미하며, ○는, 만족스런 인쇄를 얻을 수 있는 현상장치의 비율(그 장치의 양호한 비율)이 80%이상임을 의미하며, △는, 만족스런 인쇄를 얻을 수 있는 현상장치의 비율(그 장치의 비율)이 60%이상임을 의미하며, X는 만족스런 인쇄를 얻을 수 있는 장치의 비율(그 장치의 양호한 비율)이 50%이하임을 의미한다. 제8도로부터 알 수 있는 바와같이, 더욱 넓은 각도 범위를 갖는 균일한 자속밀도부 Z를 갖으며, 상기 각도 범위내의 자속밀도의 변동 각도가 더욱 협소한 현상장치는, 1.2이상의 화상농도를 갖는 만족스런 인쇄를 얻을 수 있다. 예를들면, ±10°의 각도 범위를 갖으며, 자속밀도 변동폭이 ±10이하인 현상롤러(제6도의 실시예에서 사용된 것)을 사용하는 현상 장치의 경우, 장치의 양호한 비율은 거의 100%였으며, 이는 이상적인 결과치이다.

이와 반대로, 각도 범위가 +5°이상이고, 자속밀도 변동폭이 ±15%이하인 현상롤러를 사용하는 현상장치의 경우, 장치의 양호한 비율이 80%이상이었으며, 각도 범위가 ±3°이고 자속밀도의 변동폭이 ±20%인 현상롤러를 사용하는 현상장치의 경우, 장치의 양호한 비율은 60%이상이었다.

각도범위가 ±2°이하이고, 자속밀도의 변동폭이 ±25이상인 현상롤러를 사용하는 현상장치의 경우, 그 장치의 양호한 비율이 50%이하였으며, 비실용적이다.

또한, 각도 범위가 ±2°이하이고, 자속 밀도 변동폭이 ±10이하인 현상롤러를 사용하는 현상장치와, 각도 범위가 ±10°이고 자속밀도 변동폭이 ±25%이상인 현상롤러를 사용하는 현상장치의 경우는, 그 장치의 양호한 비율은 60%이상이었다.

상기 실험결과로부터, 상기 균일 자속밀도부 Z는 상기 현상재 제한부재 대향부(6)의 양측간의 각도 범위가 3°, 바람직하게는 5°, 더욱 바람직하게는 10°이상 확장되도록 형성돼야함을 알 수 있다.

또한, 상기 균일 자속밀도부 Z는 수직 자속밀도는, 상기 현상재 제한부재 대향부(6)의 설정치에 대해 ±20%, 바람직하게는 ±15%, 더욱 바람직하게는 ±10%의 범위내에 있어야 함을 알 수 있다.

상기 실험들에서, 16종의 현상롤러들을 사용하여 각각 20개씩을 측정했다. 상기와 같은 각도 범위를 갖으며, 자속 밀도의 변동폭을 갖는 현상롤러의 제조방법을 설명한다.

먼저, 자석(1b)의 자화를 제9도를 참조하여 설명한다.

도시된 바와 같이, 저석 원료물질(1c)의 둘레에 전자석(30)을 배치한다.

다음, 상기 전자석(30)의 코일(도시안함)을 여자시켜, 전자석(30)에 자기력을 부여함으로써, 상기 자석 원료물질(1c)을 자화시켜 자석(1b)을 형성한다. 이 경우, 상기 전자석(30)의 각 위치 배정에 의하여 각각의 자극의 각 위치 범위를 결정하고, 각각의 자극의 자속밀도의 크기를 상기 전자석(30)의 코일에 공브된 전류에 의해 결정한다.

제10도는 본 발명에 의한 다른 실시예의 현상롤러를 나타낸다. 도면에서, 자석(1b)은, 자석들의 부착되는 평면들을 갖는 축을 갖고 있으며, 적정한 자속밀도와 각도 배정에 의하여, 만족스런 자속 밀도 분포를 얻을 수 있다.

균일 자속밀도부 Z를 형성하는 방법을 제11~16도를 참조하여 설명한다.

제11도는 상기 현상재 제한부재 또는 블레이드(2)의 위치와 상기 현상롤러(1)의 둘레상에 위치된 2개의 자극 B 및 C간의 관계와 상기 자극 B와 C간의 관계를 나타낸다.

상기 균일 자속밀도부 Z를 형성하는데는, 2가지 방법, 즉, 상기 2자극 B와 C간의 평형제어에 의한 방법과, 상기 현상재 제한부재(블레이드)(2)근방에 새로운 자극 C'를 설치함에 의한 방법이 있다.

제12a도는 현상롤러의 구조를 나타내며, 제12b도는 상기 현상롤러(1)의 회전슬리브(1a) 상의 자속밀도 분포의 수직 성분을 나타낸다.

전술한 바와 같이, 상기 현상롤러(1)는 회전슬리브(1a) 와 자석(1b) 을 구비하고 있다. 자석(1b)의 재료는 등방성 페라이트 자석이다. 제12a도에 도시된 바와 같이, 상기의 자석 재료에 외부자계가 부여되면, 자극들(A,B,C)이 형성된다. 제12b도는, 상기 회전슬리브(1a)상의 자속밀도 분포의 측정결과를 나타낸다. 이 도면 저부에는 자극 B와 C의 위치가 나타나 있다. 제12b도에서, 횡축은 각도 θ를 나타낸다.

(1) 자극들의 평형제어

상기 2자극 B와 C자국(이들 사이에 상기 현상재 제한부재 또는 블레이드(2)가 설치됨)간의 평형제어에 의해서 균일 자속밀도부 Z를 형성하는 방법을 설명한다. 제13a도에 도시된 바와 같이, 상기 2자극 B와 C간의 거리가 증가되면, 제13a도에 도시된 바와 같이, 자극 C(N극)로부터 자극 B(S-극)로 자속이 흐를뿐만 아니라, 상기 자속이 상기 현상롤러의 축의 측면에 설치된 내부 자극으로 흐르며, 따라서, 상기 두 자속이 서로 평형을 이루어 평탄부가 형성된다.

상기 2자극 B와 C의 자화강도와 폭의 동일하면, 상기 평탄부가 상기 저속밀도의 영위선(Zero line)에 위치되며, 상기 자극 B와 C중 하나의 자화강도가 다른 하나의 것보다 작은 경우, 또는, 상기 2자극의 어느 하나의 폭이 다른 것의 폭보다 좁은 경우, 상기 평탄부가 상기 영위선에 위치되지 않는다. 예를들어, 자극C(N자극)의 폭이 더 좋으면, 자극 B(S극) 둘레의 자속 양이 증가되며, 그러므로, 제13c도에 도시된 바와 같이, 상기 평탄부가 N극 측으로 이동되며, 따라서 N극측에 균일 자속밀도부 Z가 형성된다.

그러므로, 상기 2자극 B와 C간을 평형제어하는 방법에서는, 두 자극 B와 C의 중심선들간의 각도 θ₀(제12a도 참조)가 상기 자극 B와 C의 평균 폭의 3배 이상인 경우, 그리고 상기 B와 C중 하나의 폭이 다른 것의 폭보다 더 좁거나(80%이하), 또는 하나의 자속밀도가 다른 하나의 것보다 더 작은 경우 균일 자속밀도부(평탄부)Z를 유리하게 형성할 수 있다.

(2) 새로운 자극 C'의 설치

새로운 자극 C'를 설치함으로써 균일 자속밀도부 Z를 형성하는 방법을 제14도를 참조하여 설명한다. 상기 (1)에서 설명한 바와 같이, 상기 2자극 B와 C간의 거리가 증가되면, 제14a도에 도시된 바와같이, 상기 자속밀도의 변화가 단조롭게 되어, 평탄하지 않게 된다. 따라서, 상기 2자극 B와 C사이에 새로운 자극 C' 를 설치하며, 이것은, 상기 현상재 제한부재 또는 블레이드(2)와 대향한다. 자극 B와 C'간의 거리는 자극 C'와 C간의 거리보다 근소하게 짧다. 자극 C의 폭은 상기 자극 B 또는 C의 폭의 약 1/2이고, 자극 C'의 자화강도는 자극 B 또는 C의 강도의 약 5~50%이다.

제14b도는 상기 자극 C'의 회전슬리브(1a)의 자속밀도분포를 나타낸다. 상기 자극 B와 C간의 자속밀도 분포는 이 두 자극의 조합으로서 나타나며, 따라서, 제14c도에 도시된 바와같이 균일 자속밀도부 Z가 형성된다.

따라서, 그 폭이 상기 자극 B 또는 C의 폭의 약 1/2이고 그 자화강도가 자극 B 또는 C의 약 5~50%인 새로운 자극 C'를, 상기 현상재 제한부재 또는 블레이드(2)와 상기 2자극 B 및 C간의 위치에 설치함으로써, 균일자속밀도부(평탄부)Z를 유리하게 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 2자극 B와 C의 중심선간의 각도 θ(제12a도 참조)는 상기 자극 B와 C의 평균 쪽의 2배 이하이다.

제15도와 제16도는 상기 실시예(1)과 (2)에서의 자속밀도 분포를 각각 나타낸다. 제15도에서, 상기 자극 A, B, C, D 및 E의 자화강도는 동일하나, 그 폭은 다음과 같이 다르다.

또한 상기 자극 A, B, C, D 및 E의 위치들을 하기와 같이 설정된다.

제16도에서, 자극 A, B, C, D 및 E의 자화강도 및 폭과 위치는 다음과 같이 설정된다.

본 발명이 상기 실시예들에 한정되지 않음을 주의해야 한다. 상기 균일 자속밀도부 Z에 대해서는, 설계된 현상재 제하부재 대항 위치(6a)의 양측상에서 5°이상, 합계 10°이상의 범위내의 적정한 자속밀도(예를들어, 80~90gauss)가 되도록 하는 경우, 장치들의 화질이 종래의 장치들에 비해 매우 균일하게 할 수 있다.

또한, 상기 각도는 상기 양측에서 3°이상 도합 6°이상되게 하면 보다 양호한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (24)

1. 현상재(4)를 내장하는 현상용기(7)와, 상기 현상용기(7) 내부에 고정설치되며 하나의 축과 상기 축상의 복수의 위치에 방사상으로 형성된 내부 및 외부자극들을 가지며, 상기 외부자극들 중 2자극은 자속이(a)한 외부자극으로부터 다른 외부자극을 향해 흐르고 또한 (b) 외부 자극들로부터 상기축의 측면에 위치된 상기 내부자극들을 향해 흘러서 상기 2자극들 각각으로부터의 자속이 서로 평형을 이루어 그들간에 균일자속밀도부(Z)로서 평탄부를 형성하도록 서로 격리되어 있으며 또한, 상기 외부 2자극들은 서로 다르게 자석(1b)을 포함하는 현상롤러(1)와, 상기 자석(1b)의 외주부를 커버하도록 설치되어 회전 구동시 상기 현상용기(7)의 현상재를 이송하는 회전슬리브(1a)와, 상기 2자극들 간에서 상기 회전 슬리브(1a)에 대향 하여 설치되어 상기 회전 슬리브(1a)에 의해 이송되는 현상재(4)의 양을 제한하는 현상재 제한부재(2)를 구비하며, 상기 현상재 제한부재(2)는 상기 회전 슬리브(1a) 변부상에서 실질상으로 균일한 수직성분을 가진 자속밀도를 갖는 균일 자속밀도부(Z)와 대향하여 위치돼 있는 것을 특징으로 하는 자기 브러쉬 현상장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 균일 자속밀도부(Z)가 상기 자석(1b)의 자화위치의 정밀도와 상기 현상용기(7)에 대한 상기 자석(1b)의 장착 정밀도 및 상기 현상용기(7)에 대한 상기 현상재 제한부재(2)의 장착 정밀도중 어느 범위보다도 넓은 범위에서 실질상 균일한 수직 성분을 가진 자속밀도 분포를 갖는 것이 특징인 자기브러쉬 현상장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 균일자속밀도부(Z)가 상기 균일 자속밀도부(Z)와 상기 현상재 제한부재(2)간의 상대적 장착위치 정밀도의 범위보다 넓은 범위에서 실질상 균일한 수직성분을 가진 자속밀도 분포를 갖는 것이 특징인 자기브러쉬 현상장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 균일 자속밀도부들(Z)이 상기 현상재 제한부재 대향위치(6a)를 사이에 두고 양측에 상기 회전 슬리브(1a)의 회전각의 각각 10℃이상씩 형성되어 있는 것이 특징인 자기브러쉬 현상장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 균일 자속밀도부(Z)가 상기 현상재 제한부재 대향위치(6a)의 설정치에 대해 ±10%범위내의 수직 자속밀도를 갖는 것이 현상장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 균일 자속밀도부들(Z)이 상기 현상재 제한부재 대향위치(6a)를 사이에 두고 양측에 상기회전슬리브(1a)의 회전각 3°이상씩 형성되어 있고, 상기 균일 자속밀도부(Z)가 상기 현상재 제한부재 대향위치(6a)의 설정치에 대해 ±20%범위내의 수직 자속 밀도를 갖는 것이 특징인 자기브러쉬 현상장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 균일 자속밀도부들(Z)이 상기 현상재 제한부재 대향위치(6a)를 사이에 두고 양측에 상기 회전슬리브(1a)의 회전각 3°이상씩 형성되어 있고, 상기 균일 자속밀도부들(Z)이 상기 현상재 제한부재 대향위치(6a)의 설정치에 대해 ±10%범위내에 수직 자속 밀도를 갖는 것이 특징인 자기 브러쉬 현상장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 균일 자속밀도부(Z)가 상기 현상재 제한부재 대향위치(6a)를 사이에 두고 양측에 상기 회전슬리브(1a)의 회전각 10°이상씩 형성되어 있고, 상기 균일 자속밀도부들(Z)이 상기 현상재 제한부재 대향 위치(6a)의 설정치에 대해 ±20%범위내의 수직 자속밀도를 갖는 것이 특징인 자기브러쉬 현상장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 균일 자속밀도부(Z)가 상기 현상재 제한부재 대향위치(6a)를 사이에 두고 양측에 상기 회전슬리브(1a)의 회전 각 5°이상씩 형성되어 있고, 상기 균일 자속밀도부들(Z)이 상기 현상재 제한부재 대향부(6a)의 설정치에 대해 ±15%범위내에 수직 자속밀도를 갖는 것이 특징인 자기브러쉬 현상 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 현상재 제한부재(2)가 상기 복수의 자극중 2자극(B,C) 간에 설치돼 있고, 상기 2자극(B,C)의 중심선들간의 각도θ₀가 상기 2자극(B,C)의 평균 폭의 3배 이상이고, 상기 2자극(B,C) 중 하나의 폭이 다른 하나의 폭보다 좁은 것이 특징인 자기 브러쉬 현상장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 현상재 제한부재(2)가 상기 복수의 자극중 2자극(B,C)간에 설치돼 있고, 상기 2자극(B,C)의 중심선들간의 각도(θ₀)가 상기 2자극(B,C)의 평균 폭의 3배 이상이고, 상기 2자극(B,C) 중 하나의 자속밀도가 다른 하나의 자속밀도보다 작은 것이 특징인 자기브러쉬 현상장치.
12. 현상재(4)를 내장하는 현상용기(7)와, 상기 현상용기(7) 내부에 고정 설치되며 복수의 위치에 방사상으로 형성된 자극들을 가지며, 상기 자극들중 2자극은 서로 다르면 또한 각자 극으로부터의 자속이 그들간의 균일 자속밀도부로서 평탄부를 형성하도록 위치되며, 상기 2자극들보다 자속이 약하며 상기 2자극중하나와 동일자극인 제3자극이 상기 2자극들간의 상기 편단부에 배치된 자석(1b)과, 상기 자석(1b)의 외주부를 커버하도록 설치되어 회전구동시 상기 현상용기(7)의 현상재를 이송하는 회전슬리브(1a)와, 상기 2자극들간에서 상기 회전슬리브(1a)에 대향하여 설치되어 상기 회전 슬리브(1a)에 의해 이송되는 현상제(4)의 양을 제한하는 현상재 제한부재(2)를 구비하며, 상기 현상재 제한부재(2)는 상기 회전 슬리브(1a) 변부상에서 실질상으로 균일한 수직성분을 가진 자속밀도를 가진 균일 자속밀도부(Z)와 대향하여 위치되었으며, 상기 현상재 제한부재(2)가, 상기 복수의 자극중 2자극(B,C)간에 설치되 있고, 상기 2자극(B,C)의 중심선들간의 각도(θ₀)가 상기 2자극(B,C)과 그 폭이 상기 자극(B 또는 C)의 폭의 약 1/2이고, 그 자화강도가 상기 자극(B 또는 C)의 약 5~50%이고, 이 2자극(B,C)간의 위치에 설치된 다른 자극(C')의 평균폭의 2배 이상인 것이 특징인 자기브러쉬 현상장치.
13. 현상재(4)를 내장하는 현상용기(7)와, 상기 현상용기(7)내부에 고정 설치되며 복수의 위치에 방사상으로 형성된 자극들을 가지며, 상기 자극들중 2자극은 자속이 (a) 한자극으로부터 다른 자극을 향해 흐르고 또한, (b) 자극들로부터 상기축의 측면에 위치된 상기 자극들을 향해 흘러서 상기 2자극들 각각으로부터의 자속이 서로평형을 이루어 그들간에 균일자속 밀도부(Z)로서 평탄부를 형성하도록 서로 격리되며, 상기 2자극들의 중심선들간의 거리가 상기 2자극들의 평균폭의 3배이상이고, 상기 2자극들 중 하나의 폭이 다른 것보다 작거나 또는 상기 2자극들 중 하나의 자속밀도가 다른 것보다 작도록 되어 있으며, 또한, 상기 2자극들은 서로 다르게 형성된 자석(1b)을 포함하는 현상롤러(1)와, 상기 자석(1a)의 외주부를 커버하도록 설피되어 회전 구동시 상기 현상용기(7)의 현상재를 이송하는 회전슬리브(1a)와, 상기 2자극들간에서 상기 회전 슬리브(1a)에 대향하여 설치되어 상기 회전 슬리브(1a)에 의해 이송되는 현상재(4)의 양을 제한하는 현상재 제한부재(2)를 구비하며, 상기 현상재 제한부재(2)는 상기 회전스리브(1a) 변부상에서 실질상으로 균일한 수직성분을 가진 자속밀도를 갖는 균일 자속밀도부(Z)와 대향하여 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 브러쉬 현상장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 균일 자속밀도부(Z)가 상기 자석(1b)의 자화위치의 정밀도와, 상기 현상용기(7)에 대한 상기 자석(1b)의 장착 정밀도 및 상기 현상용기(7)에 대한 상기 현상재 제한부재(2)의 장착 정밀도 중 어느 범위보다도 넓은 범위에서 실질상 균일한 수직 성분을 가진 자속밀도 분포를 갖는 것이 특징인 자기브러쉬 현상장치.
15. 제13항에 있어서, 상기 균일자속밀도부(Z)가 상기 균일 자속밀도부(Z)와 상기 현상재 제한부재(2)간의 상대적 장착위치 정밀도의 범위보다 넓은 범위에서 실질상 균일한 수직성분을 가진 자속밀도 분포를 갖는 것이 특징인 자기브러쉬 현상장치.
16. 제13항에 있어서, 상기 균일 자속밀도부들(Z)이 상기 현상재 제한부재 대향위치(6a)를 사이에 두고 양측에 상기 회전 슬리브(1a)의 회전각의 각각 10℃이상씩 형성되어 있는 것이 특징인 자기브러쉬 현상장치.
17. 제13항에 있어서, 상기 균일 자속밀도부(Z)가 상기 현상재 제한부재 대향위치(6a)의 설정치에 대해 ±10%범위내의 수직 자속밀도를 갖는 것이 특징인 자기브러쉬 현상장치.
18. 제13항에 있어서, 상기 균일 자속밀도부들(Z)이 상기 현상재 제한부재 대향위치(6a)를 사이에 두고 양측에 상기회전슬리부(1a)의 회전각 3°이상씩 형성되어 있고, 상기 균일 자속밀도부(Z)가 상기 현상재 제한부재 대향위치(6a)의 설정치에 대해 ±20%범위내의 수직 자속 밀도를 갖는 것이 특징인 자기브러쉬 현상장치.
19. 제13항에 있어서, 상기 균일자속밀도부들(Z)이 상기 현상재 제한부재 대향위치(6a)를 사이에 두고 양측에 상기 회전슬리브(1a)의 회전각 3°이상씩 형성되어 있고, 상기 균일 자속밀도부들(Z)이 상기 현상재 제한부재 대향위치(6a)의 설정치에 대해 ±10%범위내에 수직 자속밀도를 갖는 것이 특징인 자기 브러쉬 현상장치.
20. 제13항에 있어서, 상기 균일 자속밀도부(Z)가 상기 현상재 제한부재 대향위치(6a)를 사이에 두고 양측에 상기 회전슬리브(1a)의 회전각 10°이상씩 형성되어 있고, 상기 균일 자속밀도부들(Z)이 상기 현상재 제한부재 대향위치(6a)의 설정치에 대해 ±20%범위내의 수직 자속밀도를 갖는 것이 특징인 자기브러쉬 현상장치.
21. 제13항에 있어서, 상기 균일 자속밀도부(Z)가 상기 현상재 제한부재 대향위치(6a)를 사이에 두고 양측에 상기 회전슬리브(1a)의 회전 각 5°이상씩 형성되어 있고, 상기 균일 자속밀도부들(Z)이 상기 현상재 제한부재 대향부(6a)의 설정치에 대해 ±15%범위내에 수직 자속밀도를 갖는 것이 특징인 자기브러쉬 현상장치.
22. 제13항에 있어서, 상기 현상재 제한부재(2)가 상기 복수의 자극중 2자극(B,C)간에 설치되 있고, 상기 2자극(B,C)의 중심선들간의 각도(θ₀)가 상기 2자극(B,C)의 평균 폭의 3배 이상이고, 상기 2자극(B,C)중 하나의 폭이 다른 하나의 폭보다 좁은 것이 특징인 자기 브러쉬 현상장치.
23. 제13항에 있어서, 상기 현상재 제한부재(2)가 상기 복수의 자극중 2자극(B,C)간에 설치되 있고, 상기 2자극(B,C)의 중심선들간의 각도(θ₀)가 상기 2자극(B,C)의 평균 폭의 3배 이상이고, 상기 2자극(B,C)중 하나의 자속밀도가 다른 하나의 자속밀도보다 작은 것이 특징인 자기브러쉬 현상장치.
24. 제13항에 있어서, 상기 현상재 제한부재(2)가 상기 복수의 자극중 2자극(B,C)간에 설치되 있고, 상기 2자극(B,C)의 중심선들간의 각도(θ₀)가 상기 2자극(B,C)의 평균 폭의 2배 이상이고, 상기 제3자극은 그의 폭이 상기 2자극(B,C)중 하나의 폭의 약1/2이며, 자화 강도가 상기 2자극간의 한 위치에서 상기 2자극들중 하나의 약 5~50%인 것이 특징인 자기브러쉬 현상장치.