KR0137090B1 - 현상장치 - Google Patents

Abstract

상담지체에 현상제를 공급하여 상기 상담 지체의 정전잠상을 현상하는 현상장치가 개시된다. 이 현상장치는 자성 토너를 수용하는 토너수용실과, 자성 캐리어와 자성 토너로된 현상제를 상담지체로 반송하기 위하여 복수의 고정자극부재와, 상기 고정자극부재의 주위에 상기 현상롤러의 현상에 따른 현상의 격벽을 갖는 현상실과, 상기 토너수용실로부터 상기 자성 토너를 상기 현상기로 공급하기 위한 토너 공급구를 갖는다. 또 현상장치의 다른 형태에서는 고정자극부재의 각 자극을, 각 자극의 중심이 상기 토너공급구로부터 빗나간 위치에 배치되어 있다. 그리고 현상장치의 다른 형태에서는 강포화자화를 갖는 철분을 코아로 한 자성 캐리어를 사용하였다.

Description

현상장치

제1a도 및 제1b도는 본 발명의 원리 설명도

제2도는 본 발명의 1실시예 구성도

제3도는 제2도의 장치의 수평성치상태도

제4도는 제2도의 장치의 수직설치상태도

제5도는 제2도의 현상기의 구성도

제6도는 제5도의 현상기의 요부단면도

제7도는 제5도의 현상기의 수직설치 상태도

제8a도 및 제8b도는 본 발명의 현상기의 동작설명도

제9도는 본 발명에 의한 화상형성동작의 복성도

제10도는 제5도의 현상기의 정면도

제11도는 제5도의 현상기의 자극 배치도

제12도는 제11도의 자극배치의 비교예 설명도

제13도는 제5도의 현상기의 밀봉기구 구성도

제14a도 및 제14b도는 제13도의 밀봉기구 설명도

제15도는 제5도의 현상기에 있어서의 잔상과 토너농도의 관계도

제16도는 제5도의 현상기의 캐리어 설명도

제17도는 제5도의 현상기의 다른 캐리어 설명도

제18a도 및 제18b도는 제5도의 현상기의 잔류토너회수동작설명도

제19도는 제16도의 캐리어 회수량 특성도

제20a도 및 제20b도는 제5도의 현상기의 잼(jam)복구 동작 설명도

제21도는 제20a도 및 제20b도의 잼복구 시퀀스의 설명도

제22a도 및 제22b도는 본 발명의 현상기의 변형예 설명도

제23도는 본 발명의 다른 변형예 구성도

제24a도 및 제24b도는 본 발명의 또다른 변형예 구성도

제25a도및 제25b도는 종래 기술의 설명도

본 발명은 자성 캐리어와 자성 토너와의 현상제로 현상하는 현상장치에 관한 것이다.

복사기, 프린터, 팩시밀리장치 등의 화상 형성장치에서는 보통 용지기록의 요청상 전자 사진장치 등의 잠상형성장치가 이용되고 있다.

이와같은 화상형성장치에서는 감광드럼에 정전 잠상을 형성한 후, 이 감광드럼의 정전잠상을 분체 현상제로 현상하여 가시상화(可視像化)한다. 그리고 감광드럼의 분체현상상을 용지에 전사한 후, 그 용지를 분리하고, 용지의 분체현상상의 장착하는 것이다.

이 현상방법으로서는 자성 캐리어와 자성 토너를 사용하는 이른바 1.5성분 현상법이 알려져 있다. 이 현상법에서는 토너 농도제어기구가 불필요하며 간단한 구성으로 실현할 수 있다. 그러나 토너농도를 일정하게 제어하여 화상품질을 일정하게 하기 위한 연구가 필요하다.

제25a도및 제25b도는 종래기술의 설명도이다.

이와같은 화상형성장치를, 예를들어, 전자 사진프린터장치로 설명한다. 제25a도에 표시한 것처럼 감광드럼(90)을 전대전기(前帶電器)(91)로 대전한 후, 노광기(92)에 의해 화상노광하여 노광상에 대응한 정전잠상을 형성한다. 이 감감드럼(90)의 정전잠상을 현상하기 위해 현상기(93)가 배치된다.

이 현상기(93)는 내부의 분체현상제(예를들어 1.5성분 현상제)를 감광드럼(90)으로 반송하여 감광드럼(90)의 정전잠상을 현상한다.

이 감광드럼(90)에 형성된 현상상은 도시하지 않은 용지카세트로부터 송출된 용지에 전사기(94)로 전사한다. 그리고 전사된 용지는 정착기(96)에 이송되어 용지위의 현상상이 정착된다. 한편 전사기의 감광드럼(90) 위의 잔류토너는 분산브러시(95)에 의해 감광드럼(90)위로 분산된다.

이 기록공정에서는 감광드럼(90)위의 전사 잔류토너를 분산(균일화)브러시(95)에 의해 분산하고, 그 후에 감광드럼(90)위에 토너가 부착한 상태에서 코로나 대전기(91)롱 균일하게 대전한다. 그리고 노광기(92)로 화상노광을 행한 다음 현상기(93)에서 현상과 동시에 전사잔류토너를 회수를 행한다.

1.5성분 현상기(93)는 현상실(931)과 토너공급실(930)을 갖는다. 그리고 토너공급실(930)에는 자성 토너만을 수용하여 교반기에 의해 토너를 현상실(931)로 공급한다.

현상실(931)은 격벽(933)에 의해 일정용량의 방을 구성하고 있다. 그리고 현상실(931)내에는 일정량의 자성 캐리어가 투입되어 있다.

따라서 제25b도에 나타낸 것처럼 토너공급실(930)로부터 토너공급구(935)에 의해 현상실(931)에 부족분의 토너를 공급하면 현상실(931)의 토너농도는 일정하게 된다.

그러므로 토너농도 제어기구는 불필요하게 된다. 이 현상실(931)의 자성 캐리어와 자성 토너로 된 현상제는 현상실(931)내에 설치된 현상롤러(932)위에 자기브러시를 형성한다. 그리고 현상롤러(932) 위의 현상제는 층두께 규제블레이드(934)에 의해 층두께의 규제를 받고 감광드럼(90)으로 반송된다. 이렇게 하여 현상이 이루어진다.

이와같은 유의 종래 현상기는 일본 특개평 3-252684호 공보에 개시된 것처럼 현상실(931)의 현상은 제25b도에 나타낸 것처럼 대충 각형이었다. 또 현상롤러(932)의 자극위치는 상기 토너공급구(935)에 대향해서 자극이 배치되어 있었다. 그리고 캐리어에는 페라이트 캐리어가 사용되었었다.

종래기술에서는 제25b도에서 나타낸 것처럼 현상실(931)이 각형이기 때문에 각형실의 귀퉁이에 자성 캐리어가 체류하기 쉽다.

이 자성 캐리어는 현상롤러(932)위를 이동하는 현상제에 함유되지 않기 때문에 현상롤러(932)위의 현상제의 토너농도 제어치가 빗나가 버린다. 더욱이 이 체류한 자성 캐리어의 양은 일정하지 않기 때문에 토너농도제어치자체도 변동한다. 그러므로 현상품질이 저한된다.

또, 자극의 중심에서 자기브러시끝의 높이가 가장 높아진다. 종래기술에서는 토너공급구(935)의 위치에 자극을 배치하고 있었기 때문에 토너공급구(935)의 위치에서 전기브러시의 끝이 높아졌다. 그러므로 자기브러시속의 캐리어가 토너공급구(935)로부터 새어나와서 현상실(931)내의 자성 캐리어의 양이 감소한다. 그러므로 토너농도제어치를 변동시키는 원인이 되었었다.

마찬가지로 토너공급구(935)에서 자기브러시의 끝이 높아지므로 자기브러시에 의해 토너공급구(935)를 덮는 형태가 되어서 토너의 공급에 지장이 있었다.

그러므로 토너농도제어치가 변동하는 원인으로 되어 있었다.

그런데 이 현상장치에서는 캐리어지름이 적을 수록 토너농도 제어치의 여유가 증가하여 편리하다. 그러나 종래에는 캐리어에 비교적 낮은 자력의 페라이트캐리어를 사용했기 때문에 캐리어지름을 적게하면 현상동작에 의해 캐리어가 감광드럼(90)으로 이동해버리는 이른바 캐리어상승이 발생한다.

그러므로 현상실(931)내의 자성 캐리어의 양이 줄어서 토너농도제어치를 변동시키는 원인이 되었었다.

본 발명의 목적은 토너농도 제어치의 변동을 방지하기 위한 현상장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 현상실에서의 캐리어 체류를 방지하여 토너농도제어치의 변동을 방지하기 위한 현상장치를 제공하는데 있다.

본의 또다른 목적은 현상실내의 캐리어 감소를 뱅지하여 토너농도제어치의 변동을 방지하기 위한 현상장치를 제공하는데 있다.

이 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 현상장치의 1태양은 상담치체에 현상제를 공급하여 상기 상담지체의 정전잠상을 현상하는 현상장치에 있어서서 자성 토너를 수용하는 토너수용실과, 자성 캐리어와 자성 토너로 된 현상제를 상담지체에 반송하기 위하여 복수의 공정자극부재와 상기 고정자극부재의 주위에 설치되어 회전하는 슬리브를 갖는 현상롤러와, 상기 현상롤러의 주위에 상기 현상롤러의 형상을 따라서 형성된 형상을 한 격벽을 갖는 현상실과, 상기 토너수용실로부터 상기 자성 토너를 상기 현상실로 공급하기 위한 토너공급구를 갖는다.

본 발명의 태양에서는 현상롤러의 형상을 한 격벽을 갖는 현상실을 설치하였으므로 현상실내에 캐리어의 체류장소가 없게 된다.

그러므로 현상실내에 캐리어의 체류가 없어진다. 따라서 현상실내에서 모든 캐리어와 토너가 교반되어 자기브러시를 형성하기 때문에 토너농도 제어치가 일정하게 된다. 그러므로 화상품질이 향상된다.

본 발명의 현상장치의 다른 태양은 상담지체에 현상제를 공급하여 상기 상담지체의 정전잠상을 현상하는 현상장치에 있어서 자성 토너를 수용하는 토너수용실과, 상기 토너 수용실로부터 토너공급구를 통하며 상기 자성 토너가 공급되는 현상실과 상기 현상실내의 자성 캐리어와 자성 토너로 된 현상제를 상담지체에 반송하기 위한 회전하는 슬리브와, 상기 슬리브내에 설치되고 복수의 자극을 가지며 또 상기 각 자극의 중심이 상기 토너공급구로부터 빗나간 위치에 배치된 고정자극부재를 갖는다.

본 발명의 다른 태양을 자극의 중심을 상기 토너공급구로부터 빗나간 위치에 배치시켰기 때문에 토너공급구로부터 자기브러시가 튀어나와서 캐리어가 토너공급실로 새는 것을 방지할 수 있다. 따라서 토너농도제어치가 일정하게 되기 때문에 화상품질이 향상된다.

본 발명의 현상장치의 또다른 태양은 상담지체에 현상제를 공급하여 상기 상담지체의 정전잠상을 현상하는 현상장치에 있어서 자성 토너를 수용하는 토너수용실과, 강포화자화를 갖는 철분을 코아로 한 자성 캐리어와 자성 토너로 된 현상제를 상담지체로 반송하기 때문에 복수의 고정자극부재의 주위에 회전하는 슬리브를 설치한 현상롤러와, 상기 현상롤러가 설치된 현상실과, 상기 토너 수용실로부터 상기 자성 토너를 상기 현상실로 공급하기 위한 토너공급구를 갖는다.

이 발명의 또다른 태양은 자성 캐리어에 강포화자화를 갖는 철분을 코아로 한 캐리어를 사용하였으므로 현상롤러와 캐리어의 자기흡인력이 증대한다. 이에 따라 토너농도여유를 크게 하기 때문에 캐이어를 적게 하여도 캐리어가 상담지체에 흡인되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 캐리어의 감소를 방지할 수 있다. 그리고 토너농도 제어치가 일정하게 되므로 화상품질이 향상된다.

본 발명을 도면을 참고하여 이하에 설명한다. 제1a도 및 제1b도는 본 발명의 원리 설명도이다.

제1a도에 나타낸 것처럼 현상롤러(24)의 현상을 따라 형성된 현상을 한 격벽(230-4)을 갖는 현상실(230)이 설치된다. 이렇게해서 현상실(230)내에 캐리어의 체류장소를 제거한다. 따라서 현상실(230)내의 모든 캐리어와 토너가 교반되어 자기브러시를 형성하기 때문에 토너농도가 일정하게 되므로 화상품질이 향상된다.

또 제1b도에 나타낸 것처럼 고정자극부재(240)의 자를 N의 중심을 토너공급구(235)로부터 빗나간 위치에 배치시킨다. 이때문에 토너공급구(235)로부터 자기브러시가 튀어나와서 캐리어가 토너공급구(235)로 새는 것을 방지할 수 있다. 그리고 토너농도제어치가 일정하게 되므로 화상품질이 향상된다.

또 현상실(230)내의 자성 캐리어에 강포화자화를 갖는 철분을 코아로 한 캐리어를 사용하였다. 이 때문에 현상롤러(24)와 캐리어의 자기흡인력이 증대한다.

이렇게 해서 토너농도 여유를 크게하기 때문에 캐리어를 적게하여도 캐리어가 상담당체에 흡인되는 것을 방지할 수 있으므로 캐리어의 감소를 방지할 수 있다. 그리고 토너 농도제어치가 일정해지므로 화상품질이 향상된다.

제2도는 본 발명의 1실시예인 프린터 장치의 구성도, 제3도는 제2도의 장치의 수평설치상태도, 제4도는 제2도의 장치의 수직설치 상태도이다. 도면은 클리너없는 전자사진프린터를 표시한다.

제2도중의 감광드럼(20)은 알루미늄드럼 위에 기능분리형 유기감광체를 두께 약 26미크론으로 도포한 것이다. 이 감광드럼(20)은 외경이 24mm이며 반시계방향으로 둘레속도25mm/s로 회전된다.

전(前)대전기(21)는 스콜로트론(Scolotron)으로 구성된 비접촉형 대전기이다. 이 전대전기(21)는 감광드럼(20)의 표면을 균일하게 대전하여 감광드럼(20)의 표면을 -650V로 대전한다.

광학유니트(22)는 균일하게 대전된 감광드럼(20)을 화상노광하여서 정전잠상을 형성한다. 이 광학유니트(22)는 LED어레이와 자기집속렌즈(self-focus lens)를 조합한 LED광학계를 사용하고 있다. 이 광학유니트(22)에 의해 감광드럼(20)을 화상패턴에 대응해서 화상노광하면 감광드럼(20)에 -50~-100V의 정전잠상이 형성된다.

현상기(23)는 감광드럼(20)의 정전잠상에 자성 캐리어와 자성 토너로 된 현상제를 공급하여 가시화한다. 이 현상실(23)에 대해서는 제5도 이하에서 후술하기로 한다. 현상롤러(24)는 현상제를 감광드럼(20)에 반송한다. 토너카트리지(25)는 자성 토너가 충전되어 있으며 교환이 가능하게 현상기(23)에 설치되어 있다. 이 토너카트리지(25)는 토너가 비어있을 때 교환하며 자성 토너를 현상기(23)로 보급한다.

전사기(26)는 코로나 방전기로 구성되어있다. 이 전사기(26)는 감광드럼(20) 위의 토너상을 정전기적으로 용지에 전사한다.

그 동작원리는 코로나선에 전원으로부터 +5~+10V의 전압을 인가하면 코로나방전으로 전하는 발생시킨다. 이 전하에 의해 용지이면을 대전시켜 감광드럼(20)위의 토너상을 용지에 전사한다. 이 전원은 일정 전하량을 용지에 공급하여 환경에 의한 전사효율의 저하를 저감할 수 있는 정전류전원이 바람직하다.

정착기(27)는 용지위의 토너상을 열정착하는 것이다. 정착기(27)는 열원인 할로겐램프를 내부에 갖춘 가열롤러와 가압롤러(후방롤러)로 구성되어 있다. 그리고 용지를 가열해서 토너상을 용지에 정착한다.

분산(균일화) 부재(28)는 도전성부재로 구성되어 있다. 이 분산부재(28)를 감광드럼(20)에 접촉시키면 감광드럼(20)위에 집중되어 잔류한 토너를 분산시키므로 현상기(23)에서 회수하기가 쉬워진다.

용지 카세트(10)는 용지를 수용하며 장치에 착탈이 자유롭게 되어 있다.

이 용지 카세트(10)는 장치의 하부에 설치되며 제2도의 좌측인 장치 앞면에서 착탈할 수 있다. 픽업롤러(11)는 용지 카세트(10)의 용지를 픽업한다.

레지스트롤러(12)는 픽업된 용지가 충돌하여 용지의 선단을 가지런히해서 전사기(26)로 반송한다. 배지롤러(13)는 정착후의 용지를 스태커(14)에 배출한다. 스태커(14)는 장치의 윗면에 설치되어 배출된 용지를 쌓아올린다.

프린트판(15)은 장치의 제어회로를 탑재한 것이다. 전원(16)은 장치의 각 부분에 전력을 공급한다. I/F접속기(17)는 외부 케이블에 접속되고 장치에 삽입되어 프린트판(15)의 접속기와 접속된다. 선택판(18)은 별개 종류인 에뮬레이터회로, 폰트메모리등을 올려놓기 위한 것이다.

이 실시예의 동작을 설명하면 스콜로트론 대전기(21)에 의해 감광드럼(20)의 표면을 -650V로 균일하게 대전하고, 다음에 LED광학기(22)에 의해 화상노광한다. 이에 따라 감광드럼(20)에는 배경부분이 -650V이며 인자부분이 -50~100V인 정전잠상이 형성된다.

현상기(23)의 현상롤러(24)의 슬리브에는 현상바이어스전압(-300V)이 인가되어 있다. 그러므로 정전잠상은 현상기(23)에 의해 미리 자성 캐리어와 교반하여 마이너스 대전된 자성 중합토너에 의해 현상되어 토너상이 된다.

한편 용지는 용지 카세트(10)로부터 픽업롤러(11)에 의해 픽업된 후, 레지스트롤러(12)에 의해 선단이 가지런히 되어 전사기(26)방향으로 반송된다. 그리고 감광드럼(20)의 토너상은 전사기(26)에 의해 정전력으로 용지에 전사된다. 이 용지의 토너상은 정착기(27)에 의해 용지위에 정착된 후 U자현상의 반송통로를 지나 배지롤러(13)에 의해 스태커(14)로 배출된다.

전사후의 감광드럼위에 남은 토너는 분산부재(28)에 의해 분산되고 또한 잔류전하가 제거된다. 그리고 감광드럼(20)의 잔류토너는 스콜로트론 대전기(21)와 LED광학계(22)를 지나 현상기(23)에 도달된 후, 다음의 현상공정과 동시에 현상롤러(24)에 회수된다. 회수된 토너는 현상기(23)에서 재사용된다.

이 실시예에서는 클리너없는 공정을 사용하고 있다. 즉 현상제가 용지에 전사하는 전사효율은 100%가 아니기 때문에 감광드럼에 약간의 토너(현상제)가 잔류한다.

따라서 이 잔류토너를 제어할 필요가 있으나 잔류토너를 제거하는 클리너를 설치하는 것은 바람직하지 못하다. 즉 클리너에 의한 잔류토너의 제거방법으로서는 제거한 토너를 저장하는 기구가 필요하므로 장치가 대형화한다. 또 이 제거된 토너는 인쇄에 기여하지 않으므로 경제적이 못된다. 그리고 토너의 폐기는 환경적으로 문제가 된다.

이 클리너가 없는 공정상의 분산브러시(28)는 일부에 집중되어 있는 토너를 분산한다. 그러므로 단위면적당 토너량을 적게하여 현상기(23)에 의한 회수를 용이하게 한다. 또한 코로나대전기(21)에서의 이온샤우워의 필터효과를 억제하여 대전전위를 균일하게 하는 효과가 있다. 그리고 화상 노광공정상의 노광의 필터효과를 억제하여 감광드럼(20)에 화상을 적절히 노광하는 효과가 있다.

이 기록공정의 요점은 현상공정과 동시에 감광드럼(20)위의 토너를 회수하는데 있다. 감광드럼(20)를 마이너스대전시키고 토너도 마이너스 대전시킨것에 대하여 설명한다.

감광드럼(20)의 표면전위는 대전기(21)에 의해 -500~-1000V로 설정된다. 감광드럼(20)의 화상노광에서 전위가 저하된 노광부분은 0~-수10V로 전위가 저하되어 정전잠상을 형성한다. 한편 현상시에는 표면전위와 잠상전위의 거의 중간에 되는 현상 바이어스전압(예컨대 -300V)을 현상기(23)의 현상롤러(24)에 인가한다.

현상공정에서는 현상롤러(24)위에 부착되어 있는 마이너스 대전토너가 현상 바이어스와 잠산전위로 형성되는 전계에 의해 감광드럼(20) 위의 정전잠상에 부착하여 토너상을 형성한다. 클리너가 없는 공정에서는 이 현상공정과 동시에 분산브러시(28)에 의한 균일화공정으로 감광드럼(20)위에 분산된 전사잔류토너가 표면 전위와 현상바이어스로 형성된 전계에 의해 감광드럼(20)위에서 현상롤러에 회수된다.

또, 1.5성분현상법에서는 자기브러시가 감광드럼(20)에 접촉되기 때문에 자기브러시의 기계적으로 휩쓰는 힘에 의해 잔류토너의 기계적 부착력을 저하시킨다. 그리고 자기브러시의 캐리어와 잔류토너(자성 토너)의 자기적 흡인력이 발생하므로 보다 잔류토너의 회수가 용이해진다. 이 장치는 클리너를 갖지 않는 등의 이유 때문에 극히 소형으로 할 수 있으며, 제2도에 표시한 것을 장치의 길이가 용지카세트(10)를 포함해서 350mm이고, 폭은 345mm, 높이는 130mm이다. 따라서 개인용 프린터로서 책상위에 설치하기가 쉽다.

또 제3도에 나타낸 것처럼 용지카세트(10)를 설치면과 수평인 수평설치를 할 수 있다. 이 도면에서 조작판넬(5)은 장치 앞면에 설치되며 장치의 조작을 지시하기 위한 것이다. 또 용지안내부재(30)는 스태커(14)의 선단에 설치된다. 이 용지안내부재(30)는 스태커(14)로 배출되는 용지의 선단을 누르고 또 선단을 가지런히하는데 효과가 있다.

이 실시예에서는 장치 앞면으로부터 용지카세트(10)의 착탈이 가능하고 또한 조작판넬(5)을 조작할 수 있다.

그리고 배출용지도 장치 앞면으로 배출된다.

또 제4도에 표시한 것처럼 제2도의 상치의 I/F접속기(17)측을 설치면에 설치하고 용지카세트(10)를 설치면에 수직으로 하는 수직설치에 의해 화상형성이 가능하다. 이에 따라 설치면적을 보다 적게 할 수 있다. 이 때 스태커(14)에 배출되는 용지가 넘어지는 것을 방지하기 위해 용지누르기(31)를 스태커(14)에 설치하여 수직설치하여도 용지가 넘어지는 것을 방지한다. 또 장치의 설치면측에 스탠드(32)를 설치하여 수직 설치하여도 장치를 안전하게 설치할 수 있게 된다.

또한 클리너가 없는 공정으로하여도 대전기(21)와 전사기(26)를 비접촉형의 방전기로 구성하였기 때문에 감광드럼(20)위의 토너가 이들 유니트에 부착하는 일이 없으므로 안전하고 균일하게 대전과 전사를 실행할 수 있다.

제5도는 제2도의 현상기의 구성도,

제6도는 제5도의 현상기의 요부단면도,

제7도는 제2도의 현상기의 수직설치상태도,

제8a도 및 제8b도는 토너공급동작 설명도,

제9도는 본 발명의 화상형성동작의 특성도이다.

제5도에서 현상롤러(24)는 금속제의 슬리브(241)와, 그 내부에 설치된 복수의 자극 마그넷(240)으로 구성된 자기롤러이다.

이 현상롤러(24)는 슬리브(241) 내부의 마그넷(240)을 고정하고 슬리브의 회전에 의해 후술하는 자성현상제를 반송한다.

이 현상롤러(24)는 직격이 16mm이며 감광드럼(20)의 둘레속도의 3배(75mm/s)로 회전한다.

현상롤러(28)의 주위에는 현상실(230)이 형성되어 있고, 현상실(230)내에는 자성 캐리어와 자성 토너의 혼합물인 1.5성분 현상제가 충만되어 있다. 이 현상실(230)은 상부의 칸막이부재(230-1)와 하부의 밑부분(230-2)으로 형성되며 일정한 용적이다.

따라서 현상실(230)에 일정량의 자성 캐리어를 넣으면 이 현상실(230)내의 자성 토너량도 일정하게 된다. 이 현상실(230)의 현상제의 양은 일정하기 때문에 소비된 자성 토너를 토너호퍼(231)로부터 공급하면 토너농도는 일정하게 되어 토너농도의 제어를 불필요하게한다. 즉 토너농도의 제어점에 상당한 케어어량을 현상실(230)에 충전하면 자동적으로 토너농도는 소정의 범위로 제어된다.

또 이 현상실(230)은 항상 현상제가 현상롤러(24)의 주위에 충만되어 있기 때문에 장치를 수직설치하더라도 현상실(230)내에서 현상제가 한쪽으로 치우쳐서 현상롤러(24)에 충분한 현상제를 공급할 수 없게 되는 사태를 방지할 수 있다.

현상제(40)는 자성 캐리어로 평균 입경 40미크론의 자철캐리어를 사용한다. 또 자성 토너로 평균입경 7미크론의 중합법을 이용하여 제조한 자성 토너를 사용한다.

이 중합토너는 입경이 고르고 입도분포가 샤프하기 때문에 전사공정에서 감광드럼(20)의 토너상과 용지사이의 밀착성이 균일해진다.

따라서 전사부에서의 전계가 균일하게 되기 때문에 종래의 분쇄점에 의한 토너보다 전사효율을 향상시킬 수가 있다.

분쇄토너에서는 60~90%이었던 전사효율이 중합토너에서는 90%이상으로 개선된다.

이 토너의 토너농도는 5~60중량%가 적당하나 본 실시에에서는 25중량%로 설정하였다.

독터블레이드(23)는 현상롤러(24)가 감광드럼(20)으로 공급하는 현상제의 양이 감광드럼(20)위의 정전잠상에 공급과잉이 되지 않도록, 또 반대로 공급부족이 되지 않도록 조정한다. 조정은 독더블레이드(234)의 날끝과 현상롤러(24)표면간의 갭으로 행하며, 보통 갭은 0.1~1.0mm정도로 조정된다.

토너호퍼(231)는 자성 토너만이 충전되어 있고 내부에 공급롤러(232)가 구비되어 있다. 이 공급롤러(232)의 회전에 의해 토너를 현상실(230)로 공급한다.

이 현상실(230)내에 공급된 토너는 현상롤러(24) 슬리브의 현상제 반송력, 현상롤러(24)의 자력 및 독더블레이드(234)의 현상제 규제기능에 의해 현상실(230)내에서 교반되어 캐리어와 마찰함으로써 소정 극성 및 대전량으로 대전된다. 본 실시예에서는 마이너스로 대전하도록 캐리어와 토너의 대전계열을 조정하고 있다.

또 블레드(234)의 상류측에서 칸막이부재(230-1)와 현상롤러(24) 사이의 간격을 현상롤러(24)위에 형성되는 자기브러시의 끝높이보다 적게 한다. 여기서는 제6도에 표시한 것처럼 간격 a를 2.0mm로 설정하고 있다. 이에 따라 현상롤러(24)위의 자기브러시가 칸막이부재(230-1)에 의해 규제를 받고 현상롤러(24)의 회전에 의해 자기브러시가 힘을 받는다. 따라서 현상실(230)내에서의 현상제의 교반성이 강해져서 토너농도가 높은 범위에서도 안정된 토너대전량이 얻어진다.

또, 이 칸막이부재(230-1)의 벽면(230-4)은 현상롤러(24)를 따른 형상으로 형성되어 있다. 즉 벽면(230-4)은 기본적으로 상기 간격 a에서 원호현상을 이루고 있다. 이 때문에 자성 캐리어의 체류장소가 존재하지 않는다. 그러므로 현상롤러(24)의 주위에서 항상 모든 자성 캐리어와 자성 토너가 교반되어 반송되므로 토너농도 제어치의 변동을 방지할 수 있다.

그리고 모든 자성 캐리어와 자성 토너가 교반되기 때문에 토너농도가 높은 범위라도 안정된 토너대전량을 기대할 수 있다.

더욱이 수평설치하든 수직설치하든간에 대전 효과는 변화하는 일이 없다.

토너호퍼(231)이 현상실(230) 사이에는 상기 칸막이부재(230-1)의 선단과 밑부분(230-2)으로 형성된 토너공급로(235)가 설치되어 있다. 이 토너공급로(235)의 폭 b는 제6도에 표시한 것처럼 1.5mm이다. 이 토너공급로(235)에 의해 토너호퍼(231)의 토너가 현상실(230)로 공급된다.

이 현상실(230)을 형성하는 밑부분(230-2)은 상기 토너공급로(235)에서 상기 토너호퍼(231)로 돌출한 돌출부(230-3)를 갖추고 있다. 또 이 밑부분(230-2)은 감광드럼(20)측으로부터 윗쪽으로 향하는 사면을 형성하고 있다. 이 돌출부(230-3)의 선단과 칸막이부재(230-1)의 선단사이의 간격 c는 제6도에 표시한 것처럼 1.0~1.5mm로 설정되어 있다. 즉 이 몫만큼 경사져 있다.

또한 칸막이부재(230-1)의 벽면(230-4)과 현상롤러(24)사이의 간격 d는 4.5~6.0mm로 설정되어 있다. 이와같이 토너공급로(235)의 위치에서 간격 d을 다른 위치의 간격 a보다 크게 하였기 때문에 현상롤러(24)에 형성되는 자기 브러시의 선단이 토너공급로(235)로부터 튀어나오는 것을 방지할 수 있다. 그러므로 현상실(230)의 자성캐리어가 토너공급로(235)로부터 토너공급실(231)로 새는 것을 방지할 수 있으므로 현상실(230)에서의 자성 캐리어량의 감소를 방지할 수 있다.

따라서 토너 농도제어치를 일정하게 유지할 수 있다. 동시에 자기브러시가 토너공급로(235)의 토너공급동작에 지장을 주지않는다.

이 토너카트리지(25)와 토너호퍼(231)의 양벽면 각도는 중력방향에 대해 대충 45도로 설정하여서 토너의 유동방향을 45도로 하고 있다. 이에 따라 후술하는 것처럼 장치를 수직 설치하여도 토너의 공급이 원활하게 행하여지도록 하고 있다.

다음에 이 현상기의 동작을 설명하면 제5도는 제3도에 나타낸 장치의 수평설치시의 현상기의 상태를 나타내며 토너카트리지(25)와 토너호퍼(231)의 벽면 각도를 중력방향에 대해 대충 45도로 하고 있다.

따라서 토너가 토너호퍼(231)의 아래부분을 향해 유동하며 공급롤러(232)에 원활하게 공급하게 된다.

이 수평설치에서는 토너가 중력에 의해 토너호퍼(231)에서 아래방향의 유동성을 갖기 때문에 공급롤러(232)는 토너호퍼(231)의 밑부분측의 토너를 끌어올린다. 이 때 제8a도에 표시한 것처럼 공급롤러(232)로 밀어올려진 토너는 밑부분(230-2)의 돌출부(230-3)에 의해 일단 칸막이부재(230-1)에 맞부딧쳐서 토너공급로(235)에 들어간다.

그러므로 토너공급롤러(232)의 공급분인 토너만이 토너공급로(235)에 들어감과 동시에 칸막이부재(230-1)의 당해 부분이 완충적인 역할을 하여 토너공급롤러(232)의 밀어넣는 힘이 직접 토너공급구(235)에 영향을 미치지 않는다. 따라서 과잉의 토너가 밀려 들어가는 것을 방지하고 현상실(230)에서 부족하게 된 토너량만큼만 토너가 공급된다.

이 경우에 상기 밑부분(230-2)은 현상롤러(24)의 회전방향에 대해 윗쪽으로 기울어져 있기 때문에 감광드럼(20)을 통과한 후의 현상롤러(24)의 자기브러시 및 이로부터 벗어난 캐리어가 밑부분(230-2)을 통해서 토너공급로(235)로부터 토너호퍼(231)로 새는 일이 없다. 따라서 현상실(230)의 스타터 캐리어의 감소를 방지할 수 있으므로 안정된 1.5성분현상이 가능해진다.

한편 제7도와 같이 제4도에 나타낸 장치를 수직설치한때의 현상기의 상태에서도 토너카트리지(25)와 토너호퍼(231)의 벽면각도를 중력방향에 대해 대충 45도로 하고 있기 때문에 수직으로 설치하여도 토너를 토너호퍼(231)로 원활하게 공급할 수 있다.

이 토너카트리지(25)와 토너호퍼(231)의 벽면 각도는 토너의 자중에 의한 반송을 양호하게 하기 위하여 중력방향에 대해 여유각을 고려해서 45도 ±10도 정도가 적당하며, 바람직하기로는 45도 ±5도 정도가 양호한 결과를 얻는다.

이 때 제7도에 나타낸 것처럼 토너는 칸막이부재(230-1)의 토너호퍼(231)측에 체류하여 토너공급로(235)로부터 현상실(230)로 낙하하기 쉽게 된다. 그러나 제8b도에서 나타낸 것처럼 상기한 밑부분(230-2)의 돌출부(230-3)에 의해 토너가 토너공급로(235)로부터 낙하하는 것을 규제하기 때문에 토너의 낙하는 거의 생기지 않는다. 따라서 토너의 공급은 토너공급롤러(232)의 회전력에 의하게 된다.

즉 제8b도에 표시한 것처럼 공급롤러(232)로 밀린 토너는 밑부분(230-2)의 돌출부(230-3)에 의해 일단 칸막이부재(230-1)에 맞부딪치어 토너공급로(235)로 들어간다. 따라서 토너공급롤러(232)의 공급분의 토너만이 토너공급로(235)에 들어간다.

이와 동시에 칸막이부재(230-1)의 당해 부분이 완충적인 역할을 하여 토너공급롤러(232)에 의한 밀어넣는 힘이 직접 토너의 공급력이 되지 않는다. 따라서 과잉의 토너를 밀어넣는 일을 방지할 수 있고 현상실(230)에서 부족하게 된 토너량만큼만 토너를 공급한다. 즉 장치를 수평설치하던, 수직 설치하던간에 현상실(230)로 토너를 공급하는 능력에는 변화가 없다. 따라서 장치를 수평설치하든지 수직설치하여도 현상실(230)의 토너농도는 변화하지 않으므로 화상농도의 변화를 방지할 수 있다.

또 수직설치하면 현상기(23)로부터의 현상제의 낙하가 생길 우려가 있으나 현상제로 자성 그 성분현상제를 사용하고 있기 때문에 현상롤러(24)에 현상제가 자력에 의해 유지되기 때문에 수직으로 설치하여도 현상제의 낙하가 거의 생기지 않는다.

특히 자성 캐리어와 자성 토너를 사용하면 캐리어와 토너의 양쪽이 현상롤러(24)의 자성롤러에 보지되므로 가일층 현상제의 낙하를 방지할 수 있으므로 이와 같이 수직설치를 하여도 안정된 현상이 가능해진다.

제9도는 장치를 수평설치하여 인쇄한 후, 장치를 수직설치하여 인쇄할 경우의 토너농도 Tc의 변화를 나타낸 특성도이다.

우선 장치를 수평 설치하여 현상기(23)의 현상실(230)에 소정량의 스타트캐리어를 넣고 현상기를 동작시켜서 인쇄를 하였다.

그 결과 현상실(230)에 토너호퍼(231)로부터 서서히 토너가 공급되기 때문에 인쇄매수의 증가에 따라 토너농도는 증가한다. 그리고 현상실(230)에 캐리어와 토너가 꽉차는 시점에서는 토너농도가 30wt%가 되었다. 그 후는 인쇄매수가 증가하여도 토너농도에 변화가 없었다.

다음에 이 상태에서 장치를 수직설치로 변화시킨 후 인쇄하였다. 그 결과 토너농도는 수평설치때와 마찬가지로 변화가 없었다.

일본특개평 3-252686호 공보등에 의한 종래의 구성에서는 도면의 하얀 동그라미로 표시한 것처럼 수직설치하면 토너농도는 높아지고 수평설치와 수직설치간에는 토너농도가 변화해서 화상농도가 변화하였다.

이러한 현상은 본 발명이 상술한 토너공급의 안정작용을 하고 있다는 것을 뒷받침해준다.

이와같이 하여 장치를 수평설치하던 수직설치하던간에 화상농도에 변화가 없는 화상형성이 가능해지므로 수평설치와 수직설치가 모두 가능한 화상형성장치가 실현된다.

제10도는 제5도의 현상기의 정면도,

제11도는 본 발명에 의한 자극의 배치도,

제12도는 본 발명의 자극배치의 비교예 설명도,

제13도는 현상기의 밀동기구의 단면도,

제14도는 제13도의 밀봉기구의 설명도이다.

제10도에 나타낸 것처럼 현상기(23)의 측면프레임(50, 50)사이에 현상롤러(24)와 칸막이부재(230-1)가 설치되어 있다.

이 칸막이부재(230-1)의 벽면(230-4)은 현상롤러(24)의 축방향의 양단위치에서 간격이 좁아지는 경사면(230-5)을 갖는다.

이 경사면(230-5)의 각각의 길이는 50mm이다.

즉 칸막이부재(230-1)의 벽면(230-4)은 현상롤러(24)의 축방향으로 중앙부분에서 현상롤러(24)와의 간격을 일정하게 하고 있다. 그리고 끝부분에서는 끝으로부터 중앙을 향해 현상롤러(24)와의 간격이 크게 되도록 하고 있다.

이와같이 하면 현상롤러(24)와 칸막이부재(230-1)사이의 현상제는 현상롤러(24)의 끝으로부터 중앙을 향한 힘을 받는다.

따라서 현상제는 축방향으로 움직이게 된다. 그러므로 축방향의 농도불균일을 방지할 수 있다.

다음에 슬리브(241)내의 자극부재(240)의 배치에 대하여 설명한다.

제11도에 나타낸 것처럼 규제블레이드(234)의 위치로부터 반시계방향으로 12도 각도의 위치에 N2자극을 설치한다. 또 규제블레이드(234)의 위치로부터 반시계 방향으로 72도 각도의 위치에 S2자극을, 136도 각도의 위치에 N3자극을 설치한다.

이들 6개의 자극 S1~S3, N1~N3의 상호간의 각도는 약 60도이다.

이와같이 하면 자극 N3의 위치는 상술한 토너공급로(235)의 위치로부터 빗나간다. 일반적으로 자극의 중심위치에서의 자기브러시의 높이가 가장 높기 때문에 자극 N3의 위치를 빗나가게 해서 토너공급로(235)로부터 자기브러시가 튀어나오는 것을 방지한다.

따라서 토너공급로(235)로부터 자성 캐리어가 새는 것도 방지할 수 있다. 그리고 토너농도 제어치의 변동을 방지한다.

또한 이 자극 S2의 자력을 650Gauss이상으로, 자극 N3의 자력을 700Gauss으로 해서 종래에 비해 크게 하고 있다.

그렇게하여 자기브러시의 구속력을 강화하고 또 현상롤러(24)에 연한 반송력을 높였다. 따라서 가일층토너공급로(235)로부터 자성 캐리어가 새는 것도 방지할 수 있다.

제12도의 예는 비교예이다.

규제블레이드(234)의 위치로부터 반시계방향으로 7도 각도의 위치에 N2자극을 설치한다. 또 규제블레이드(234)의 위치로부터 반시계방향으로 57도 각도의 위치에 S2자극을, 112도 각도의 위치에 N3자극을 설치한다.

이 예에서는 자극 S2의 자력을 550Gauss로 자극 N3의 자력을 600Gauss로 하고 있다.

자극 N3의 위치가 거의 토너공급로(235)의 위치이기 때문에 연속 50개를 인쇄하였더니 토너농도의 농도불균일이 발생하였다.

그 원인을 조사하기 위해 현상기(23)내의 현상제를 청소하여 확인하였던 바 토너농도 불균일이 발생상 현상롤러(24)의 위치에 상당한 토너공급로(235)부근에 캐리어가 새고 있는 것이 확인되었다.

이와같이 자극 N3의 위치를 토너공급로로부터 빗나가게 하면 캐리어가 새는 것을 방지할 수 있는 것이 확인되었다.

다음에 밀봉기구에 대하여 설명한다.

제13도에 나타낸 것처럼 현상롤러(24)의 주위에 소정량의 자성 캐리어만을 바른다. 그리고 그 열린구멍을 밀봉재(52)로 덮는다. 현상기(23)의 열린구멍의 상하에는 1쌍의 안내부재(53, 54)가 설치되어 있다. 이 밀봉재(52)는 1쌍의 안내부재(53, 54)에 의해 지지되고 도면의 앞쪽으로 빼게 된다.

제14a도에 나타낸 것처럼 마일라, 필름등의 밀봉재(52)의 양측에는 스폰지위에 양면테이프를 붙인 접착부분(52-1, 52-2)이 설치되어 있다.

따라서 제13도에서 깊이방향의 전후위치에서 밀봉재(52)는 현상기(23)의 열린구멍에 부착되어 있다. 한편 밀봉재(52)는 제13도의 상하방향에서 안내부재(53, 54)에 의해 지지되어 있으므로 열린구멍을 밀폐한다.

이와같이 해서 장치를 설비한다.

이에 따라 현상제는 현상실(230)에 없기 때문에 토너가 넘치는 우려가 없다. 또 캐리어는 현상롤러(24)의 자력에 의해 강력하게 지지되어 있으므로 상당한 충격이 없는 한 흩날리는 일이 없다. 현상기(23)의 감광드럼(20)에 대향하는 열린 구멍이 가장 넓은 열린구멍이기 때문에 이 부분에 밀봉재(52)를 설치한다.

나머지 열린구멍면의 토너공급로(235)는 열린 구멍면도 작도 또 자력설계상 캐리어체인은 불활성이 되고 공급로(235)로부터 떨어져 있다. 그 때문에 만일 캐리어가 흩날리었다하여도 공급로(235)를 통해 토너 공급실(231)로 들어가는 확률은 극히 낮다. 또 만일 미소량의 캐리어가 들어갔다 하여도 현상기(23)바깥으로 나오는 일은 없다.

또 토너농도제어성에 대한 영향도 극히 적으므로 공급로(235)의 밀봉은 불필요하다.

1.5성분현상에서는 일반적으로 드럼 갭이 좁아서(0.3mm~0.4mm) 밀봉구조를 엄중히 하면 감광드럼(20)에 밀봉재가 닿아 버린다.

이 때문에 현상기를 장치에 장착한 상태에서의 운송이 어렵다. 그러나 캐리어만을 충전하는 이 예에서는 드럼갭을 고려해서 밀봉재(52)도 0.2mm 이하로 하였다. 또 제14b도에 나타낸 것처럼 밀봉재(52)를 빼낼때에도 감광드럼(20)에 접촉하지 않도록 현상기(23)의 열린구멍에 안내부재(53, 54)를 설치한다.

따라서 제14b도에 나타낸 것처럼 현상기(23)를 장치에 장착한 상태에서 운송하여도 감광드럼(20)에 손상을 주지 않는다.

또 간단한 밀봉재로 포장할 수가 있다. 그리고 포장후에는 사용자가 밀봉재를 빼내서 토너카트리지를 장착하면 인자가 가능하다.

제15도는 본 발명에 의한 잔상과 토너 농도의 관계도, 제16도 및 제17도는 본 발명에 의한 캐리어의 구성도, 제18a도 및 제18b도는 본 발명에 의한 잔류토너회수 동작의 설명도, 제19도는 제16도 및 제17도의 캐리어에 의한 회수량 특성도이다.

클리너가 없는 공정에서 현상기(23)의 자기 브러시에서의 회수력을 높이기 위해서는 한계 토너동도이하의 토너농도가 현상롤러(24)위에서 실현되어야 한다.

한계토너농도이하이면 자기브러시위에 토너가 부착할 여유가 있기 때문에 감광드럼(20)위의 잔류토너를 충분히 회수 할 수 있다.

클리너가 없는 공정에서는 토너 농도제어는 현상제 수용실(현상실)용량에 대한 캐리어의 양으로 결정되며 안정된 제어가 실현된 하한치가 20wr%~25wt%이었다.

이 토너농도를 한계 토너농도로 하면 회수력이 기대되는 캐리어 지름은 35㎛이다. 즉 제15도에 나타낸 것처럼 입경이 50㎛와 35㎛의 캐리어를 비교했을 경우에 잔산이 전혀 없는 최대 토너농도는 50㎛의 캐리어 보다 35㎛캐리어쪽이 크다. 따라서 35㎛캐리어를 사용하는 편이 양호한 결과가 얻어진다.

중심입경을 35㎛으로 한 경우의 문제점은 입도가 적은 입력의 것이 감광드럼(20)에 끌리는 일이다. 통상의 2성분계에서는 이 정도의 캐리어지름의 캐리어가 감광드럼(20)에 부착하여도 화상상의 문제가 없다. 그러나 1.5성분 공정에서는 현상제 수용실(현상실)용량에 대한 캐리어의 양으로 토너 농도치를 제어하고 있기 때문에 캐리어가 끌리는 것은 토너농도제어치를 변동(토너 농도가 높아진다)에 연결된다.

이 때문에 한계토너농도를 돌파하여 잔상, 화상의 흐림등의 화살결함이 생긴다.

그러므로 35㎛캐리어라도 감광드럼(20)에 캐리어가 끌리지 않도록 캐이어의 코아로 철분을 사용한다. 철분의 포화자화는 약 200dmu/g과 통상의 마그넷/페라이트의 강도이다. 따라서 슬리브(241)내의 마그넷(240)의 자력에 의해 슬리브(241)위에 보지되어 캐리어가 끌리는 것을 방지한다.

다음에 제18도에 표시한 것처럼 1.5성분 현상에서는 캐리어의 체인이 감광드럼(20)의 잔류토너를 굴리면서 잔류토너를 자기력 및 정전력에 의해 흡인하여 잔류토너를 회수한다. 따라서 가일층의 회수력을 기대하기 위해서는 캐리어의 표면적을 증가시키는 것이 유효하다.

그러므로 제16도에 나타낸 것처럼 캐리어의 현상을 구형에 가까운 것으로부터 비틀린현상(스폰지현상이라 한다)(41-4)인 것으로 하였다.

이에따라 같은 캐리어지름이라도 실효적인 토너부착량이 향상되고 높은 회수력이 얻어진다. 또 제17도에 나타낸 것처럼 캐리어의 현상을 관현상(41-2)으로 하면 더욱 좋다.

이와같이 자성 캐리어로 비틀림현상의 캐리어를 사용하였으므로 캐리어의 표면적이 커진다. 따라서 클리너가 없는 공정에서 잔류토너의 회수력을 증대시킬 수 있다.

그리고 자성 캐리어로 평판현상의 캐리어를 사용하였으므로 캐리어의 표면층이 가일층 커진다. 이에 따라 클리너가 없는 공정에서 잔류토너의 회수력을 보다 증대시킬 수가 있다.

제19도는 캐리어회수량을 비교하기 위한 특성도이다. 이 도면으로부터 분명한 바와같이 구형의 철분캐리어보다 비틀린 스폰지철분캐리어(41-1)쪽이 회수량이 많다. 또 이보다 판현상의 철분캐리어(41-2)쪽이 회수량이 많다.

그리고 높은 자력의 철분캐리어는 토너대전제어성이 약간 낮기 때문에 토너대전제어성을 개선하기 위해서는 토너제어성이 뛰어난 다른 캐이어를 혼합하여 사용하면 좋다.

또한 제18a도에 나타낸 것처럼 광도전층(20-1)의 층두께는 10㎛~30㎛가 적당하다. 즉 전사후의 잔류토너는 정전기력에 의해 감광드럼 표면에 부착되어 있다. 이 힘은 토너가 같는 전하와, 토너의 전하에 의해 감광체도전층에 유기된 전하(토너가 갖는 전하와 크기가 같고 극성이 반대인 것)가 당기는 힘이다.

따라서 감광층의 두께가 엷어질수록 이힘은 커져서 현상기로 회수하기가 곤란해진다. 따라서 잔상이 발생하기 쉬워진다.

특히 종두께가 10㎛보다 엷어지면 잔상의 발생이 일어나기 쉬워진다. 또 층두께가 30㎛을 초과하면 화상농도가 흐려진다. 따라서 광도전층(20-1)의 층두께는 10㎛~30㎛가 적당하다.

그리고 슬리브(241)는 감광드럼(20)의 둘레속도의 2배이상의 속도로 회전시키면 토너의 회수가 양호하다. 즉 현상기에서의 감광드럼에 대한 현상제의 이동속도를 빠르게 하면 현상제가 감광드럼(20)위의 잔류토너를 비비게 된다. 그 결과 토너가 구르면서 감광드럼위를 움직이기 때문에 감광체에 부착하고자 하는 정전기력이 약해져서 회수하기가 쉬워진다. 이는 토너가 갖는 전하가 편재되어 있기 때문에 일어난다. 이와같이 슬리브(241)는 감광드럼(20)의 둘레 속도의 2개 이상의 속도로 회전시키면 토너의 회수가 양호하다.

제20a도 및 제20b도는 본 발명의 제1실시예 잼복구 동작의 설명도, 제21도는 제20a도 및 제20b도의 잼복구시퀀스의 설명도이다.

제20a도에 나타낸 것처럼 칸막이부재(230-1)와 현상기 프레임사이에 스프링(237)과 캡(238)을 설치한다. 제20a도에 나타낸 상태가 통상의 인자상태이며 현상롤러(24)와 칸막이부재(230-1) 사이의 간격은 2mm이다.

한편 잼발생후의 복구동작시에는 제20b도에 나타낸 것처럼 캡(238)을 동작시켜서 블레이드(234)와 별체의 칸막이부재(230-1)를 스프링(237)의 복구력에 대항해서 아래쪽으로 강하시킨다. 이에 따라 현상롤러(24)와 칸막이부재(230-1) 사이의 간격은 1mm가 되고 현상실(231)의 용량이 적어진다. 이와 동시에 토너공급로(235)의 간격 b도 1.5mm로 부터 0.6mm로 저하한다.

이와같이한 이유는 다음과 같다.

잼 발생시에는 인자공정 도중에 장치가 정지하기 때문에 전사전의 화상이 그대로 감광드럼에 남는다. 이 때문에 현상기를 상당한 시간동안 회전시키지 않으면 잔류토너를 회수할 수 없다. 또 이 회수공정에서는 대량의 잔류토너가 분산브러시(28)를 통과하기 때문에 브러시로의 부하가 증대한다. 이와동시에 부러시간에 대량의 토너가 혼입하여 그 수명을 저하시킬 우려가 있다.

클리너가 없는 공정에서는 이 대량의 잔류토너를 흡수하는 부분은 현상기(23) 밖에 없다. 현상기(23)에서의 회수를 높이는 가장 효과적인 방법은 토너농도를 낮추어 자기브러시에 부착하는 토너량을 증가시키는 것이다.

그러므로 제20b도에 나타낸 것처럼 잼복구시퀀스시에만 칸막이부재(230-1)를 강하시켜서 현상실(231)의 용량을 적게한다. 따라서 현상실(231)내의 캐리어량은 변하지 않으므로 토너제어치는 내려간다.

동시에 토너공급로(235)도 좁아지기 때문에 토너공급량도 부족하다.

그러므로 자기브러시에서의 잔류토너의 회수력이 증대한다. 보통 이 상태로 하면 수 10장 정도에서 토너농도 불균일이 발생하나 잼복구시만의 단시간이므로 문제가 없다. 또 토너공급로(235)를 좁게 하였기 때문에 자기브러시가 튀어나와 캐리어가 새는 일도 없다.

또 현상롤러(24)의 슬리브(241) 회전수를 통상의 75mm/s로부터 150mm/sec으로 올린다. 이에 따라 단위시간당의 회수량을 많게 할 수 있으므로 이 방법도 회수력 향상에 유효하다.

다음에 제21도에 나타낸 것처럼 이 잽복구시퀀스는 감광드럼(20)의 5회전 이상이 바람직하다. 이 경우에 감광드럼(20)의 회전속도를 통상의 3배인 75mm/sec로 하면 복구시간을 단축할 수 있다. 그리고 복구 종료후의 인쇄개시시에는 통상의 25mm/sec의 회전속도로 되돌린다.

또한 복구 시퀀스시에는 대량의 토너가 분산 브러시(28)를 통과한다. 이 때 분산 브러시(28)에 토너의 혼입이 발생한다.

또 상기 회전속도의 상승에 수반해서 토너가 발열하여 필리밍의 발생도 있을 수 있다. 그러므로 잼 복구시에는 분산 브러시(28)를 퇴피시켜 감광드럼(20)에 분산 브러시(28)를 접촉시키지 않도록 해두면 좋다.

그리고 잼 복구시퀀스 종료후 캡(238)을 회전시켜서 제20a도에 나타낸 상태로 복귀시킨다.

이와같이 하면 잽복구시간이 통상의 절반 이하이면 된다.

제22a도 및 제22b도는 본 발명의 변형예 설명도, 제23도는 본 발명의 다른 변형예 구성도이다.

제22a도에 나타낸 것처럼 각형의 칸막이부재(230-1)에 경사지게 정류판(236)을 설치한다. 따라서 현상실(230)은 현상롤러의 형상에 가까운 형상이 되어 제5도에 나타낸 현상의 것과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

제22b도에 나타낸 바와같이 이 정류판(236)에 경사 안내부재(236-1)를 설치한다. 이것에 의해 현상재를 현상롤러(24)의 축방향으로 이동시킨다. 따라서 제10도에 나타낸 안내부재와 마찬가지의 효과를 제공한다.

또 정류판(236)의 변형예로서 제23도에 나타낸 것처럼 정류판(236)에 회전하는 나선부재(스프링)(236-3)를 설치한다.

이것에 의해 현상제를 현상롤러(24)의 축방향으로 이동시킨다. 따라서 제10도에 나타낸 가이드와 마찬가지의 효과를 제공한다. 이 때 정류판(28)에 다시 경사 안내부재(236-2)를 더 설치하면 보다 축방향의 교반능력을 향상시킨다.

그리고 다른 변형예로서 제5도에서 설명한 칸막이부재(230-1)의 벽면(230-4)에 캐리어의 코팅재와 같은 재료로 코팅한다.

이에 따라 토너는 벽면(230-4)과의 마찰에 의해서도 대전하게 된다. 따라서 낮은 대전토너의 발생을 억제할 수가 있다. 그결과 토너의 흩날림이 없어지므로 오염의 발생을 방지할 수 있다.

제24a도 및 제24b도는 제5도 및 제11도에서 설명한 캐리어의 새는 것을 방지하는 기구의 변형예를 나타낸다.

제24a도 및 제24b도에 나타낸 것처럼 토너공급로(235)에 역류방지밸브(239)를 설치한다. 이 역류방지밸브(239)는 토너호퍼(231)로부터의 토너를 현상실(230)로 유입시키나 현상실(230)의 캐리어가 토너 공급실(231)로 유입하는 것을 방지한다. 그러므로 토너공급로(235)가 막히지 않고 안정한 토너공급이 가능해진다.

상술한 실시예외에 본 발명은 다음과 같은 변형이 가능하다.

첫째는 화상노광기로서 LED광학계를 이용하였으나 레이저광학계, 액정샤터광학계, EL(Electro-Luminescence) 광하계등을 이용하여도 좋다. 둘째는 상술한 실시예에서는 잠상형성기구를 전자사진기구로 설명하였으나 토너상을 전사하는 잠상형성기구(예컨대 정전기록기구등)에도 사용할 수 있고 시트는 용지에만 국한하지 않고 다른 매체를 사용할 수가 있다. 또 감광드럼은 드럼형상에 국한되지 않으며 띠현상이라도 좋다. 셋째는 화상형성장치를 프린터로 설명하였으나 복사기, 팩시밀리등 다른 화상형성장치이어도 좋다.

이상 본 발명을 실시예에 의해 설명하였으나 본 발명의 요지의 범위내에서 여러가지 변형이 가능하며, 이들을 본 발명의 범위에서 배제하는 것이 아니다.

이상 설명한 바와같이 본 발명에 의하면 1.5성분 현상법에서 현상실의 캐리어가 유효하게 작용하므로 토너농도제어치의 변동을 방지할 수 있다. 그러므로 안정하고 높은 품질의 화상이 얻어진다.

Claims (23)

1. 상담지체에 현상제를 공급하여, 상기 상담지체의 정전잠상을 현상하는 현상장치에 있어서,

   자성 토너를 수용하는 토너수용실과, 자성 캐리어와 자성 토너로 된 현상제를 상담지체에 반송하기 위하여 복수의 고정 자극부재와, 상기 고정장극부재의 주위에 설치되어 회전하는 슬리브를 갖는 현상롤러와,

   상기 현상롤러의 주위에 상기 현상롤러의 현상을 따른 현상의 격벽을 갖는 현상실과,

   상기 토너수용실로부터 상기 자성 토너를 상기 현상실로 공급하기 위한 토너공급구를 갖는 현상장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 토너공급구의 주변부분에서의 상기 격벽과 상기 현상롤러사이의 간격을 상기 토너공급구의 주변부분이외의 부분에서의 상기 격벽과 상기 현상롤러사이의 간격보다 크게 한 현상장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 격벽에 설치되고, 상기 현상롤러의 축방향으로의 상기 현상제의 이동을 안내하기 위한 안내부재를 더 갖는 현상장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 고정자극부재의 각 자극의 중심이 상기 토너공급구로부터 빗나간 위치에 배치되어 있는 현상장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 자성 캐리어는 강포화자화를 갖는 철분을 코아로 한 캐리어인 현상장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 현상롤러는 상기 상담지체에 상기 현상제를 반송함과 동시에 상기 상담지체의 잔류토너를 회수하는 것이며, 상기 자성 캐리어는 비틀린 현상의 캐리어인 현상장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 현상롤러는 상기 상담지체에 상기 현상제를 반송함과 동시에 상기 상담지체의 잔류토너를 회수하는 것이며, 상기 자성 캐리어는 평판현상의 캐리어인 현상장치.
8. 제2항에 있어서, 상기 격벽에 설치되고, 상기 현상롤러의 축방향으로의 상기 현상제의 이동을 안내하기 위한 안내부재를 더 갖는 현상장치.
9. 제2항에 있어서, 상기 복수의 고정자극부재의 각 자극의 중심이 상기 토너공급구로부터 빗나간 위치에 배치되어 있는 현상장치.
10. 제2항에 있어서, 상기 자성 캐리어는 강포화자화를 갖는 철심을 코아로 한 캐리어인 현상장치.
11. 제2항에 있어서, 상기 현상롤러는 상기 상담지체에 상기 현상제를 반송함과 동시에 상기 상담지체의 잔류토너를 회수하는 것이며, 상기 자성 캐리어는 비틀린 현상의 캐리어인 현상장치.
12. 제2항에 있어서, 상기 현상롤러는 상기 상담지체에 상기 현상체를 반송함과 동시에 상기 상담지체의 잔류토너를 회수하는 것이며, 상기 자성 캐리어는 평판 현상인 현상장치.
13. 제3항에 있어서, 상기 복수의 고정자극 부재의 각 자극의 중심이 상기 토너공급부로부터 빗나간 위치에 배치되어 있는 현상장치.
14. 제3항에 있어서, 상기 자성 캐리어는 강포화자화를 갖는 철분을 코아로 한 캐리어인 현상장치.
15. 제3항에 있어서, 상기 현상롤러는 상기 상담지체에 상기 현상제를 반송함과 동시에 상기 상담지체의 잔류토너를 회수하는 것이며, 상기 자성 캐리어는 비틀린 현상의 캐리어인 현상장치.
16. 제3항에 있어서, 상기 현상롤러는 상기 상담지체에 상기 현상제를 반송함과 동시에 상기 상담지체의 잔류토너를 회수하는 것이며, 상기 자성 캐리어는 평판 현상캐리어인 현상장치.
17. 상담지체에 현상제를 공급하여 상기 상담지체의 정전잠상을 현상하는 현상장치에 있어서,

    자성 토너를 수용하는 토너 수용실과, 상기 토너수용실로부터 토너공급구를 통해서 상기 자성토너가 공급되는 현상실과,

    상기 현상실내의 자성 캐리어와 자성 토너로 된 현상제를 상담지체에 반송하기 위한 회전슬리브와,

    상기 슬리브내에 설치되어 복수의 자극을 갖고, 또한 상기 각 자극의 중심이 상기 토너공급구로부터 빗나간 위치에 배치된 고정자극부재를 갖는 현상장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 자성 캐리어는 강호화자화를 갖는 철분을 코아로 한 캐리어인 현상장치.
19. 제17항에 있어서, 상기 슬리브와 상기 고정자극부재로 된 현상롤러는 상기 상담지체에 상기 현상제를 반송함과 동시에 상기 상담지체의 잔류토너를 회수하는 것이며, 상기 자성 캐리어는 비틀린 현상의 캐리어인 현상장치.
20. 제17항에 있어서, 상기 슬리브와 상기 고정자극부재로 된 상기 현상롤러는 상기 상담지체에 상기 현상제를 반송함과 동시에 상기 상담지체의 잔류토너를 회수하는 것이며, 상기 자성 캐리어는 평판 현상 캐리어인 현상장치.
21. 상담지체에 현상제를 공급하여 상기 상담지체의 정전잠상을 현상하는 현상장치에 있어서,

    자성 토너를 수용하는 토너수용실과, 강포화자화를 갖는 철분을 코아로 한 자성 캐리어와 자성 토너로 된 현상제를 상담지체에 반송하기 위하여 복수의 고정자극부재의 주위에 회전하는 슬리브를 설치한 현상롤러와,

    상기 롤러가 설치된 현상실과,

    상기 토너 수용실로부터 상기 자성 토너를 상기 현상실로 공급하기 위한 토너공급구를 갖는 현상장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 현상롤러는 상기 상담지체에 상기 현상제를 반송함과 동시에 상기 상담지체의 잔류토너를 회수하는 것이며, 상기 자성 캐리어는 비틀린 형상의 캐리어인 현상장치.
23. 제21항에 있어서, 상기 현상롤러는 상기 상담지체에 상기 현상제를 반송함과 동시에 상기 상담지체의 잔류토너를 회수하는 것이며, 상기 자성 캐리어는 평판형상 캐리어인 현상장치.