KR970003015B1

KR970003015B1 - 1성분 현상제를 사용하는 현상장치

Info

Publication number: KR970003015B1
Application number: KR1019930700684A
Authority: KR
Inventors: 히데끼 가마지; 마사에 이께다; 가즈노리 히로세; 유끼오 니시오
Original assignee: 후지쓰 가부시끼가이샤; 세끼자와 다다시
Priority date: 1991-07-06
Filing date: 1992-07-06
Publication date: 1997-03-13
Also published as: KR930702708A; EP0547238A4; EP0547238B1; DE69220013T2; EP0547238A1; DE69220013D1; US5412458A; WO1993001530A1

Abstract

내용없음.

Description

1성분 현상제를 사용하는 현상장치

전자사진복사기, 전자사진프린터등의 정전 기록장치에서는 감광체, 유전체등의 상담지체에 정전잠상이 기입되고 그 정전잠상은 현상제로 대전토너상으로서 정전적으로 현상되고 이어서 그 대전토너상은 기록지등의 기록매채에 정전적으로 전사된후에 열, 압력 또는 광등에 의해서 이 기록매체 위에 정착된다.

현상 프로세스에서 사용되는 현상제로서는 일반적 토너성분(착색수지의 미분체 입자)과 자성성분(미세한 자성체 캐리어)으로 된 2성분 현상제가 널리 알려져 있다. 2성분현상제를 사용하는 현상장치는 현상제 보지용기와 이 현상제로보지용기내의 2성분 현상제를 교반하여 토너입자와 자성체 캐리어를 서로 마찰대전시키는 교반기와 그 자성체 캐리어의 일부를 자력으로 흡착시켜 자기 부러시를 형성하는 자기롤러 즉 현상롤러를 구비하고 이 현상롤러의 일부는 현상제 보지용기로부터 노출되어 상담지체와 대면시켜진다.

현상롤러의 주위에 형성된 자기부러시에는 토너입자가 정전적으로 부착되고 이 현상롤러의 회전에 의해서 토너입자는 자기브러시에 따라 상담지체와의 대면영역 즉 현상영역으로 반송되고 거기서 정전잠상의 현상이 행해진다.

요컨대 2성분현상제중의 자성캐리어에는 토너를 대전마찰시키는 기능과 토너를 현상영역까지 반송시키는 기능이 두가지 기능이 주어진다.

이와 같은 2성분현상제용 현상장치에서는 현상토너상의 품위 즉 기록토너상의 품위를 좌우하는 토너입자의 반송성이 비교적 양호하다는 이점이 있는 반면에 그 양호한 토너반송성을 유지하기 위해서는 토너입자와 자성체캐리어와의 성분비를 소정의 범위내로 유지하든지 또 자성체 캐리어를 정기적으로 교환하는지 할 필요가 있다.

즉 토너성분은 현상에 의해서 소비되므로 토너 성분은 적의 보급되지 않으면 않되고 또 자성체 캐리어가 열화된 경우에는 그것을 교환하지 않으면 않된다.

따라서 2성분현상제의 경우와 같은 귀찮은 보수를 필요로 하지 않는 현상장치로써 착색수지의 미분체입자소위 토너성분만으로 된 1성분현상제를 사용하는 현상장치가 주목되었다. 그러나 1성분현상제 특히 비자성 타입의 1성분현상제의 경우에는 토너입자를 여하히 대전시키고 또 여하히 현상영역까지 반송시키느냐가 중요한 과제로 된다. 그것은 현상토너상의 품위 즉 기록토너상의 품위가 토너성분의 대전특성 및 토너성분의 반송성에 의해서 크게 좌우되기 때문이다.

1성분현상제를 사용하는 종래의 현상장치에서는 토너를 현상영역까지 반송하기 위한 현상제반송체로써 도전성 합성고무재료 또는 도전성 다공질 합성고무재료등으로 형성된 탄성체 현상롤러가 사용되고 이 탄성체 현상롤러는 토너보지용기내에 배치되는 동시에 그 일부가 이 토너보지용기로부터 노출되어 상담지체와 접하게 된다.

탄성체 현상롤러가 회전되면 그 회전 주위면에는 토너입자가 마찰력으로 부착되어 토너상이 형성되고 이에 의해서 토너입자는 현상영역까지 반송되게 되지만 정전잠상의 현상을 균일한 현상농도로 행하기 위해서는 이 토너층의 층두께를 균일하게 규제할 필요가 있다.

그 때문에 탄성체 현상롤러에는 블레이드 또는 롤러등의 층두께 규제부재가 적용되고 이에 의해서 토너층에서 잉여토너를 제거하여 이 토너층의 균일화를 도모하고 있다.

한편 토너의 대전에 대해서는 탄성체 현상롤러나 층두께 규제부재에 대한 마찰대전도 이용되지만 이와 같은 마찰대전은 온도, 습도 등의 환경변동에 영향받기 쉬으므로 층두께 규제부재를 도전성재료로 형성하고 그것에 소정 극성의 전압을 인가하고 이에 의해서 토너층 두께 규제시에 개개의 토너입자에 적극적으로 전하주입을 행하여도 한다.

물론 마찰대전을 이용하는 경우에는 토너 성분의 재료, 탄성체 현상롤러의 재료 및 층두께 규제부재의 재료가 토너입자에 소정량의 전하를 소망하는 극성으로 주어지게 선택하고 또 전하주입을 이용할 경우에는 층두께 규제부재의 재료는 도전성 재료로 한정된다.

그런데 이상 설명한 것과 같은 1성분현상재용의 현상장치의 문제점으로써 층두께 규제 부재에 의한 토너층두께의 균일화를 장기간에 걸쳐서 안정되게 유지하기 어렵다는 점이 지적되었다. 예를들면 전하주입을 행할 수 있는 층두께 규제부재로써 예를들면 예리한 에지부를 갖는 금속제강성 블레이드가 사용되고 그 에지부를 탄성체현상롤러에 탄성적으로 닿게 하여 잉여토너를 제거하고 이에 의해서 토너층두께를 균일화함이 제안되었다.

이 경우에 토너층두께의 균일화를 보증하기 위해서는 금속제 강성 블레이드의 예리한 에지부의 가공정도에 대해서는 2μm 이하로 할 필요가 있다. 그것은 개개의 토너입자의 입자경은 일반적으로 약 5 내지 약 10/μm이므로 토너층의 표면에 凹凸상의 줄기가 흔적으로 남아 그 흔적이 기록토너상에 백색줄기 또는 흑색줄기로 나타나게 되기 때문이다.

가령 금속제 강성 블레이드의 예리한 에지부의 가공정도를 2μm 이하로 할 수 있어도 그와 같은 에지부는 손상을 받기 쉬울 뿐만 아니라 가공원가도 매우 고가가 되므로 이것을 실용화하기는 매우 어렵다.

또 금속제강성 블레이드의 평탄성 또는 금속제롤러의 회전면을 탄성체 현상롤러에 압접시켜 토너층압을 규제하는 것도 제안되었다. 이 경우에 이와 같은 평탄면 또는 회전면에 대해서는 비교적 낮은 원가로 고정도의 가공을 행할 수는 있지만 토너층두께를 소정의 두께까지 규제하기 위해서는 탄성체 현상롤러에 대한 금속제블레이드 또는 금속제 롤러의 압접력을 상당히 크게하지 않으면 안되고 이 때문에 토너입자가 찌그러져 그 평탄면 또는 회전면에 물리적으로 고착가능하게 된다. 물론 토너입자가 금속제강성 블레이드의 평탄면 또는 금속제롤러의 회전면에 고착된 경우에도 토너층의 표면에 凹凸상의 줄기가 흔적으로 남고 그 흔적은 상술한 경우와 같이 기록토너상에 나타나게 된다.

또 층두께 규제부재의 재료로써 경질의 고분자재료등을 사용한 경우에는 토너입자의 대전을 전하주입에 의해서 제어할 수는 없다.

따라서 장기간에 걸쳐서 토너층 두께의 규제를 안정되게 행할 수 있는 동시에 비교적 낮은 원가로 고정도가공을 행할 수 있는 금속제층 두께 규제부재로서 판스프링 부재를 사용하는 것도 제안되었다.

이 판스프링 부재는 그 선단연부가 면이 따여 둥글게 되어 있고 그 둥글게 된 선단연부가 이 판스프링부재자체의 스프링힘으로 탄성체 현상롤러에 탄성적으로 눌리고 이에 의해서 토너층두께가 규제되게 된다.

이와 같은 판스프링부재가 토너층두께 규제부재로서 사용되는 경우에는 탄성체현상롤러의 주위에 형성된 토너층으로부터는 그 잉여 토너의 대부분의 판스프링부재의 둥근선단 연부에 의해서 제거되고 이어서이 판스프링 부재의 평탄면으로 토너층두께의 규제가 행해지므로 탄성체현상롤러에 대한 이 평탄면의 압압력은 비교적 작게할 수 있고 이때문에 이 평탄면으로의 토너입자의 고착을 방지할 수 있다. 또 이와 같은 판스프링부재의 평탄면의 고정도 가공 및 그 둥글게 만드는 선단연부의 고정도가공에 대해서는 비교적 낮은 원가로 행할 수 있고 또 둥글게 만든 선단연부는 상술한 금속제 강성블레이드의 에지부에 비하면 훨씬손상을 받기 어렵다.

그러나 이상 설명한 바와 같은 판스프링 부재의 문제점으로서 토너두께 규제시에 이 판스프링부재(L)에 진동이 용이하게 발생되어 토너층두께가 주기적으로 변동됨이 지적되었다. 물론 판스프링 부재가 진동하여 토너층두께가 변동하면 정전잠상의 현상농도가 영향을 받을 뿐만 아니라 토너층두께가 두꺼워진 장소에서는 토너입자의 대전량이 부족해서 정전잠상의 배경영역에서의 토너입자에 의한 오염, 소위 흐름이 발생되게 된다.

한편 이와 같은 판스프링부재로 토너층의 층두께를 규제하고 또한 그 토너입자를 전하주입에 의해서 대전시킬때에는 그 층두께는 토너입자의 직경과 같게할 필요가 있다.

환언하면 토너층은 토너입자의 단층으로 형성되어야 한다. 그것은 토너층의 층두께가 토너입자의 직경보다도 두꺼운 경우에는 이 토너층에는 판스프링부재와 직접적으로 접촉할 수 없는 토너입자도 포함되고 이와 같은 토너 입자에는 충분한 전하주입이 행해지지 않고 그 대전량은 부족하게 되기 때문이다.

물론 그와 같은 대전량이 부족한 토너입자는 흐림의 발생원인이 된다.

발명의 개시

따라서 본 발명의 주목적은 토너성분만으로 된 1성분현상제를 사용하는 현상장치이고 토너 입자에 전하주입을 행할 수 있게 층두께 규제부재로서 금속제의 판스프링부재를 사용하고 이 판스프링부재를 토너층두께의 규제시에 진동시키지 않도록 구성한 현상장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상술한 현상장치에 있어서 토너층의 층두께를 소망하는 두께로 규제하고 이 토너층에 포함되는 토너입자의 모두를 전하주입에 의해서 충분히 대전가능하도록 구성한 현상장치를 제공한는데 있다.

본 발명에 의한 현상장치는 상담지체에 보지된 정전잠상을 1성분현상제로 현상하는 것이며 1성분현상제를 수용하는 현상제보지 용기와 이 현상제보지용기내에 회전구동 가능하게 설비된 도전성 탄성체현상롤러를 구비한다. 도전성 탄성체현상롤러는 그 일부를 현상제보지용기로부터 노출시켜서 상담지체에 접하도록 배치하고 또 그 회전면에 1성분 현상제를 부착시켜서 1성분현상제층을 형성하는 동시에 그 회전에 의해서 상담지체와의 접하는 영역으로 반송하게 되어 있다. 본 발명에 의한 현상장치는 또 도전성 탄성체현상롤러의 1성분현상제층의 층두께를 규제하기 위한 도전성 판스프링부재를 구비하고 이 도전성 판스프링부재는 그 일단쪽에서 회전가능한 강성지지부재에 일체적으로 지지되고 또 그 다른단쪽에서 도전성 탄성체현상롤러의 1성분 현상제층의 층두께를 구제하도록 이 도전성 탄성체현상롤러에 의해서 탄성적으로 압압접촉된다. 본 발명에 의하면, 이와 같은 현상장치에 있어서, 강성지지부재의 회동중심이 도전성 판스프링부재와 도전성 탄성체현상롤러와의 접선위에 실질적으로 위치맞춤되어 있는 것이 특징이다.

발명을 실시하기 위한 최량의 태양

제1도를 참조하면 본 발명에 의한 현상장치를 적용시킨 정전기록장치의 일예로서 레이저프린터를 개략적으로 나타냈고 이 레이저 프린터는 상담지체로서 감광체드럼(10)이 사용된다.

감광체드럼(10)은 예를들면 알루미늄제의 원통기체의 표면에 광도전재료층 즉 감광재료필름층을 형성하 것이고, 그와 같은 감광재로로서는 예를들면 유기감광재료, 세렌계감광재료, 아몰퍼스실리콘감광재료등이 사용될 수 있다. 본 실시예에서는 감광체드럼(10)을 유기감광재료로 형성된 필름층을 갖는 OPC 감광체드럼으로 하였다. 기록동작중에 감광체드럼은 화살표(a)로 나타낸 방향으로 회전하며 그 회전속도는 감광체드럼의 구속이 70mm/s가 되게 되어 있다.

감광체드럼의 감광재료 필름층에는 적당한 대전기 예를들면 스코로트론대전기(12)에 의해서 부의 전하가 주어지고 그 대전영역의 표면 전위는 예를들면 -650V로 된다. 또 본 실시예에서는 감광재료로서 유기감광재료가 사용되므로 감광체드럼에는 부의 전하가 주어지지만 그러나 세롄계 감광재료를 사용할 경우에는 정의 전하가 주어지고 또 아몰퍼스 실리콘 감광재료를 사용하는 경우에는 부 또는 정중의 어느전하가 주어진다.

감광체드럼의 대전영역에는 레이저빔 주사 유니트(14)에 의해서 정전잠상이 기입되고 이 정전잠상의 기입은 레이저빔 주사유니트(14)에서 출사된 레이저빔(LB)을 감강체드럼(10)의 모선방향에 연하여 반복주사하는 동시에 이 레이저빔(LB)을 예로들면 워드프로세서 또는 마이크로컴퓨터로부터의 2치화상데이타에 준하여 점멸시킴으로써 행한다. 즉 레이저빔(LB)이 조사된 장소의 전하기 빠져나가(감광체드럼(10)의 알루미늄제의 원통기체는 접지되어 있다.)

이에 의해서 정전잠상은 대전영역중에서의 전위차에 의해서 형성되게 된다. 또 레이저빔(LB)의 조사에 의해서 전하가 빠져 나간 장소는 전하우물이라고 칭하고 그 전위는 약 -650V∼-100V까지 높아진다.(절대치로서는 저하).

레이저 빔 주사유니트(14)에 의해서 기입된 정전잠상은 현상장치(16)에 의해서 대전토너 상으로서 현상된다. 현상장치(16)는 토너성분만으로된 1성분현상제를 수용하는 현상제보지용기(16a)와 이 현상제보지용기(16a)내에 배치되고 또 도면중에 화살표로 지시된 회전방향으로 회전되는 현상롤러(16b)를 구비한다.

또 여기서는 비자성타입의 1성분현상제로서는 체적저항 4×10¹⁴Ωcm, 평균입자경 12μm의 폴리에스테르계 부극성토너가 사용된다.

현상롤러(16b)의 일부는 현상제보지용기(16a)로부터 노출되어 감광체드럼(10)에 눌린다.

현상롤러(16b)의 축은 감광체드럼(10)과 같은 구동원(도시하지 않음)에 적당한 전달치차열(도시하지 않음)을 거쳐서 구동연결되고 또 그 주속도가 감광체드럼(10)의 주속 70mm/s의 약 2.5배의 175mm/s가 되도록 회전된다.

현상롤러(16b)는 도전성 탄성체롤러로서 구성되지만 바람직하기로는 도전성 다공질 고무재료로 형성되고 그와 같은 도전성 다공질 고무재료로서는 예를들면 다공질폴리우레탄 고무재료, 다공질우레탄고무재료, 다공질실리콘고무재료등에 도전성부여제로서 카본블랙등을 혼입시킨 것을 사용할 수 있다.

본 실시예에서는 도전성다공질우레판고무재료(도오요폴리머제의 상품명 루비셀)가 사용되고 이 도전성다공질 우레판 고무재료의 평균기공직경은 10μm, 기공셀수는 200셀/인치, 체적 저항은 104∼107Ω㎝, 또 아스카 C 경도는 23도이다. 이와 같은 재료로 형성된 현상롤러(16b)는 우수한 토너입자의 반송성을 갖고 현상롤러(16b)가 회전되면 그 회전면에는 토너입자가 마찰력등으로 부착되어 토너층이 차례로 형성된다.

또 현상기(16)는 현상롤러(16b)에 형성된 토너층의 층두께를 소정두께로 규제하기 위한 층두께 규제부재(16c)를 구비하고 이 층두께 규제부재(16c)는 적당한 금속재료로 판스프링 부재로서 형성될 수 있다. 본 실시예에 있어서는 층두께 구제부재 즉 판스프링(16c)은 스테인레스(SUS 304-CSP-3/4H)로 형성되고 그 두께는 0.1mm로 된다. 판스프링부재(16c)는 회동가능한 강성지지부재(16d)에 고착되고 이때에 판스프링부재(16)의 일단부는 강성지지부재(16d)의 선단으로 돌출된다.

강성지지부재(16d)는 현상제보지용기(16a)의 양벽간에서 회전자재하게 지지된 축(16e) 위에 부착되고 또 강성지지부재(16d)에는 제1도에 나타낸 것과 같이 적당한 스프링수단 예를들면 코일스프링(16f)의 작용으로 강성지지부재(16d)는 도면중의 화살표로 지시된 방향으로 탄성적으로 회전하려는 힘이 가해지고 이때에 판스프링부재(16c)의 돌출단부는 현상롤러(16b)에 대해서 예를들면 35gf/cm의 선압으로 누른다. 또 판스프링부재(16c)의 돌출 단부의 선단연부는 면이 따져서 둥글게 되어 있으므로 그 둥글게 된 선단면부의 반경은 예를들면 0.05mm로 된다. 따라서 현상롤러(16b)의 회전시에 거기에 순차 형성되는 토너층으로부더는 잉여토너입자의 대부분이 판스프링부재(16c)의 둥글게 된 선단연부에 의해서 제거되고 이어서 판스프링부재(16c)의 평탄면으로 토너층의 층두께가 규제되므로 현상롤러(16b)에 대한 이 평탄면의 압압력이 비교적 작아도 토너층의 층두께를 소망하는 두께로 규제할 수 있고 또 이 평탄면으로의 토너입자의 고착도 방지될 수 있다.

현상장치(16)의 작동시에 판스프링부재(16c)에 예를들면 -400V의 전압이 인가되고 이에 의해서 토너층의 토너입자에는 부의 전하주입이 적극적으로 행해져서 이 토너입자는 부의 전하로 대전된다. 한편 현상롤러(16b)에는 -300V의 현상바이어스전압이 인가되고 이때문에 대전토너입자는 정전잠상영역에는 정전적으로 부착될 수 있으나 그 배경 영역으로의 대전토너입자의 부착은 저지되어 정전잠상의 현상이 달성되게 된다.

또 본 실시예에서는 판스프링부재(16c)의 금속재료로서는 스테인레스가 사용되었으나 기타의 금속재료 예를들면 인청동, 큐프로니켈, 냉간압연강판, 항탄성스프링합금, 베리륨동합금등을 사용할 수도 있다.

현상기(16)는 또 토너회수겸 공급롤러(16g), 회전패들(16h) 및 토너교반날개(16i)를 구비한다.

토너회수겸 공급롤러(16g)는 바람직하기로는 도전성 스폰지재료, 예를들면 기공셀수가 약 40셀/인치, 체적저항이 10⁴Ωcm의 스폰지 재료(브리지스톤제에버라이트 TS-E)로 형성되고 또한 현상롤러(16b)에 눌려닿는 즉 압접되는 동시에 현상롤러(16b)와 같은 방향으로 그 구속이 228mm/s가 되게 회전된다.

토너회수겸 공급롤러(16g)는 현상롤러(16b)에 대한 압접영역의 한쪽측(즉 제1도의 우측)에서 정전잠상의 현상에 사용되지 않았던 잔류토너입자를 현상롤러(16b)에서 긁어 떨어뜨리는 동시에 이 압접영역의 반대측(즉 제1도의 우측)에서 이 현상롤러(16b)에 대해서 토너입자를 적극적으로 공급하여 부착시키게 기능한다. 또 토너회수겸 공급롤러(16g)에는 예를들면 -400V의 전압을 인가해도 좋고 이 경우에는 이 토너회수겸공급롤러(16g)의 스폰지재료내로의 토너입자의 침입이 정전적으로 저지되고 또 현상롤러(16b)로의 토너 입자의 공급이 정전적을 행해지게 된다.

회전패들(16h)은 현상제보지용기(16a)내의 토너입자를 토너회수겸 공급롤러(16g)의 토너공급측으로 넣어주도록 회전된다. 또 토너교반날개(16i)는 현상제보지용기(l6a)내에서 현상제의 데드스톡을 배제하도록 회전된다.

또 제1도에 있어서 참조부호(16j)는 변형자재한 시일재 예를들면 부드러운 스폰지이고 이 시일재(16j)에 의해서 토너입자의 유출이 저지된다.

현상프로세스에서 얻어진 대전토너상은 이어서 적당한 전사기 예를들면 코로트론전사기(l8)에 의해서 기록매체 예를들면 기록지(P) 위에 정전적으로 전사된다.

즉 코로트론전사기(18)로부터 기록기(P)로는 대전토너상과는 역극성의 전하 즉 정의 전하가 주어지고 이에 의해서 대전토너상은 감광체드럼(10)으로부터 기록지(P)위로 정전적으로 전사된다. 또 기록지(P)는 급지카세트(도시하지 않음)로부터 차례로 내보내진후에 한쌍의 레지스터롤러(20, 20)의 장소에서 일단정지되고 이어서 한쌍의 레지스트 롤러가 소정의 타이밍으로 구동되면 이 기록지(P)는 감광체드럼(10)과 코로트론전사기(18)와의 사이로 도입되고 이에 의해서 대전토너상이 감광체드럼(10)으로부터 기록지(P) 위에 그 소정의 위치에 전사되게 된다.

이와 같은 전사프로세스를 거친 직후의 기록지(P)에는 제전기(22)에 의해서 부이 전하가 주어져 이와 이에 의해서 기록지(P)의 정의 전하의 일부가 중화되어 기록지(P)와 감광체드럼(10)간의 정전기 흡착력이 약화되어 이에 의해서 이 기록지(P)가 감광체드럼(10)에 의해서 정전적으로 흡착되어 드럼에 감기지 않게 된다.

이어서 기록지(P)는 열정착기(24)로 보내지고 거기서 전사토너상이 기록지(P) 위에 열정착된다.

즉, 열정착기(24)는 히트롤러(24a) 및 백업롤러(24b)로 되고 그 사이에 기록지(P)가 통과하게 되면 전사토너상은 열용융되어 이 기록지(P) 위에 강고하게 고착된다.

또 제1도에 있어서 참조부호 26은 전사프로세스에서 감광체드럼(10)으로부터 기록지(P)로 전사되지 않고 이 감광체드럼(10)에 남은 잔류토너입자를 제거하기 위한 긁어내는 블레이드를 나타내고 이 토너긁어내는 블레이드(26)로 제거된 토너는 토너저장용기(28)내에 수용된다. 또 참조부호 30은 제전램프로서 기능하는 LED 어레이를 나타내고 이 LED 어레이(30)에 의해서 감광체드럼(10)에서 잔류전하가 제거되고 이에 의해서 스코로트론 대전기(12)는 이 감광체드럼(10)의 감광체재료 필름면에 재차 부의 균일한 대전영역을 형성할 수 있게 된다.

본 발명의 하나의 특징에 의하면 강성지지부재(16d)의 회동중심은 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)와의 접선위에 실질적으로 위치맞춤되고 이에 의해서 토너상의 층두께규제시에 판스프링부재(16c)의 진동의 발생이 방지될 수 있다. 본 실시예에 있어서는 제2도에 나타낸 것과 같이 강성지지부재(16d)에 대한 코일스프링(16f)의 압압력이 해제되었을때에 이 강성지지부재(16d)의 회동중심 즉 축(16e)의 중심이 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)와의 접선위에 위치하게 되고 그 때문에 토너상의 층두께 규제시에 판스프링부재(16c)가 현상롤러(16b)로부터 받는 마찰력(F)은 강성 지지부재(16d)의 회동중심을 향하게 되므로 이 마찰력(F)이 강성지지부재(16d)에 회전 모멘트로서 작용하는 일은 없고 따라서 판스프링부재(16c)의 진동이 효과적으로 저지될 수 있다.

제3(a) 및 제3(b)를 참조하면 본 발명에 대한 비교예가 나타나 있다. 또 이들 양도면에서 L은 판스프링부재, S는 판스프링부재(L)의 지지체, 또 D는 탄성체현상롤러를 나타낸다. 판스프링(L)의 자유단연부는 면이 따져서 둥글게 만들어져 판스프링(L)은 그의 둥글게 된 자유단연부를 탄성체현상롤러(D)에 대해서 탄성적으로 압압시키도록 지지체(S)에 의해서 보지된다. 즉 제3도(a)의 예에서는 판스프링부재(L)는 그 자체의 탄성 변형에 의한 스프링력으로 탄성재현상롤러(D)에 대해서 압압되고 또 제3도(b)의 예에서는 지지체(S)가 화살표(A₁)로 지시된 방향으로 탄성적으로 치우친힘을 받아 이에 의해서 판스프링부재(L)가 탄성체현상롤러(D)를 압압한다. 이와 같은 배치구성이라도 탄성체 현상롤러(D)의 회전시에 거기에 순차 형성되는 토너층으로부터는 그 잉여 토너의 대부분이 판스프링부재(L)의 둥글게 된 자유단연부에 의해서 제거되고 이어서 판스프링부재(L)의 평탄면으로 토너층의 층두께규제가 행해지므로 탄성제현상롤러(D)에 대한 평탄면이 압압력은 비교적 작아도 되고 이때문에 이 평탄면으로의 토너입자의 고착을 방지할 수 있다.

그러나 제3도(a) 및 제3도(b)에 나타낸 판스프링부재(D)에는 토너층의 층두께 규제시에 진동이 발생하여 토너층두께가 주기적으로 변동하게 된다. 즉 제3도(a)에 나타낸 예에서는 판스프링부재(L)는 탄성체현상롤러(D)의 회전중에 접선방향의 마찰력(F₁)을 받아 이 마찰력때문에 판스프링부제(L)의 자유단연부는 화살표(A₂)로 지시한 방향으로 상하 이동하고 이 때문에 판스프링부재(L)는 화살표(A₃)로 지시된 방향으로 진동하게 된다.

또 제3도(b)에 나타낸 예에서도 판스프링부재(L)는 탄성체현상롤러(D)의 회전중에 접선방향의 마찰력(F₂)을 받아 이 마찰력(F₂)의 분력성분(F₃)에 의해서 지지체(S)에는 회전모멘트가 작용하고 이에 의해서 이 지지체(S)가 그 회전축선 둘레에서(화살표 A₄) 진동하고 이 진동은 당연히 판스프링부재(L)에도 미치게 된다. 이와 같이 판스프링부재(L)가 진동하면 토너층의 층두께가 변동하고 이 때문에 정전잠상의 현상농도가 영향받을 뿐만 아니라 토너층의 층두께가 두꺼워진 장소에서는 토너입자의 대전량이 부족하여 소위 흐림이 발생하게 된다.

이에 대해서 본 발명에 의하면 상술한 바와 같이 강성지지부재(16d)의 회동중심은 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)와의 접선 위에 실질적으로 위치맞춤되므로 토너층의 층두께규제시에 판스프링부재(16c)의 진동의 발생이 방지될 수 있다. 또 "실질적"이라는 용어는 판스프링부재(16c)의 진동이 저지되는 것이면 강성지지부재(16d)의 회동중심이 판스프링부재(16c)와 탄성체현상롤러(16b)간의 접선위에서 다소 엇갈려 있어도 된다는 것을 의도하고 있다. 즉 제2도에 도시한 것과 같이 강성지지부재(16d)에 대한 코일스프링(16f)의 압압력이 해제되었을때에 강성지지부재(16d)의 회동중심이 판스프링부재(16c)와 현상롤러(l6b)와의 접선위에 위치되어 있으면 이 코일스프링(16f)의 압압력을 강성지지부재(16d)에 미침으로써 강성지지부재(16d)의 회동중심이 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)와의 접선위에서 다소 엇갈리더라도 판스프링부재(16c)의 진동이 방지될 수 있다는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 현상기(16)에 있어서는 토너층의 층두께규제시에 판스프링부재(16c)의 진동이 방지되므로 토너층의 층두께가 변동하지 않고 일정하게 유지되고 이때문에 고품위의 현상토너상 즉 기록토너상이 얻어지게 된다. 이것을 실제로 확인하려고 본 발명자등은 여러가지 실험을 행하였다. 이에 대해서 이하에 상세히 설명하겠다.

먼저 제4도에 나타낸 것과 같이 축(16e)을 수평방향으로 변위가능한 부착좌(32)에 지지시키고 강성지지부재(16d)를 이 부착좌(32)에 착탈자재하게 하였다. 즉 부착좌(32)에 긴 구멍(32a)을 형성하고 그들 간구멍(32a)을 거쳐서 고정나사(32b)로 강성지지부재(16d)를 부착좌(32)에 착탈자재하게 부착할 수 있게 하고 이에 의해서 축(16e)이 강성지지부재(16d)에 대해서 수평방향으로 변위될 수 있게 하였다. 먼저 제4도(b)에 나타낸 것과 같이 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)와의 접선이 축(16e)의 중심을 통하도록 강성지지부재(16d)가 부착좌(32)에 고정되고 이 조건하에서 도너층의 층두께 규제가 행해질 수 있었다.(본 발명) 다음에 제4도(a)에 나타낸 것과 같이 축(16e)이 강성지지부재(16)에서 멀어지게 변위시켜서 강성지지부재(16d)가 부착좌(32)에 고정되고 이 조건하에서도 토너층의 층두께 규제가 행해졌다. 또 제4도(a)에 있어서 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)와의 접점과 축(16e)의 중심을 연결하는 직선은 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)와의 접선에 대해서 5°의 각도를 이루고 이 각도에 대해서는 축(16e)의 엇갈림각 -5°로서 편의상 정의한다. 이어서 제4도(C)에 나타낸 것과 같이 축(16e)을 강성지지부재(16)에 접근하도록 변위시켜서 강성지지부재(16d)가 부착좌(32)에 고정되고 이 조건하에서도 토너층의 층두께 규제가 행해졌다.

또 제4도(c)에 있어서도 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)와의 접점과 축(16e)의 중심을 연결하는 직선은 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)와의 접선에 대해서 군의 각도를 이루고 이 각도에 대해서는 축(16e)의 엇갈림각 +5°로 편의상 정의한다.

제4도(a), 제4도(b) 및 제4도(c)의 각각의 조건하에 얻어진 토너층의 층두께를 측정하였다. 그 측정은 다음과 같은 수순으로 행하였다. 즉, (1) 제4도(a), 제4도(b) 및 제4도(c)의 각각의 조건하에서 토너층의 층두께 규제를 실행한 후에 현상기(16)로부터 현상롤러(16b)를 조심해서 꺼내어 이 현상롤러(16b)를 제5도에 나타낸 것과 같은 레이저스캔마이크로 측정장치(34)에 설치하였다. 레이저스캔 마이크로측정장치에는 발광부(34a)와 수광부(34b)가 설비되어 있고 그들 사이의 중앙에는 발광부(34a)에서 출사된 레이저빔의 일부를 차단하는 기준차폐벽(34c)이 배치되었다.

제5도에서는 현상롤러(16b)의 주위에 형성된 토너층이 과장 도시되고 그 과장된 토너층이 참조부호(TL)로 표시되어 있다. 레이저 스캔마이크로측정장치(34)에 대한 현상롤러(16b)의 설치에 대해서는 토너층의 층두께가 판스프링부재(16c)에 의해서 규제된 장소이고 감광체드럼(10)까지 도달되어 있지 않은 장소가 기준차폐벽(34c)의 위쪽에 위치하도록 행하였다.

(2) 이와 같은 설치상태에서 먼저 거리(L1)를 측정했다.

(3) 이어서 현상롤러(16b)를 레이저스캔 마이크로측정장치(34)에 설치한 채로 이 현상롤러(16b)에 질소가스를 불어서 그곳에서 토너층을 완전히 제거한 후에 거리(L2)를 측정했다.

(4) 다음에 L2-L1의 연산을 행하여 토너층의 층두께를 산출하였다.

(5) 이상의 측정을 제4도(a), 제4도(b) 및 제4도(c)의 각각의 조건하에 5회씩 반복하여 거시적인 토너층의 층두께 평균치 및 측정치의 분산치를 구하였다.

이상의 측정결과에 대해서는 제6도의 그래프에 나타냈다. 동그래프에서 명백한 바와 같이 축(16e)의 엇갈림각이 -5°일때에(제4도(a)), 거시적인 토너층평균두께는 13.8μm이고 그 분산(3σ)(σ는 표준편차)은 7.3μm로 큰것으로 되었다. 또 축(16e)의 엇갈림각이 +5°일때에(제4도(c)), 거시적인 토너층 평균두께는 8.7μm이고 그 분산(3σ)은 4.5μm였다. 축(16e)의 엇걸림각도가 0°일때에(제4도(b)) 즉 본 발명에 따라 축(16e)의 중심이 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)와의 접선상에 배치되었을때 거시적인 토너층평균 두께는 10.2μm이고 그 분산(3σ)은 2.2μm였다.

다음에 제4도(a), 제4도(b) 및 제4도(c)의 각각의 조건하에서의 판스프링부재(16c)의 진동발생상황에 대해서 관찰했다.

또 여기서 문제로하는 판스프링부재(16c)의 진동은 시각적으로는 인식할 수 없는 미세한 것이므로 이와같은 관찰은 제7도에 나타낸 것과 같은 방법으로 간접적으로 행하였다.

즉 현상장치(16)로부터 감광체드럼(10)을 들어내어 거기에 표면전위차계(36)를 설치한 후에 이 현상장치(16)를 작동시켜서 현상롤러(16b)의 표면전위를 측정함으로써 판스프링부재(16c)의 진동발생상황을 관찰할 수 있다.

또 제7도에서 V_b는 현상롤러(16b)에 인가되는 현상바이어스전압 -300V를, V_b1은 판스프링부재(16c)에 인가되는 전하주입 전압 -400V를, V_r는 토너회수겸공급롤러(16g)에 인가되는 전압 -400V를 나타낸다.

만약 판스프링부재(16c)에 진동이 발생되어 있지 않다고 가정할때 제7도의 현상기(16)가 기동되고 또 전압 V_b, V_b1및 V_r이 각각 현상롤러(16b), 판스프링부재(16c) 및 토너회수겸 공급롤러(16)에 인가된 경우에 현상롤러(16b)의 표면전위는 제8도의 그래프에 나타낸 것과 같이 바로 V_bs까지 상승한 후에 거기서 안정될것이다. 그 이유는 판스프링부재(16c)가 현상롤러(16b)에 소정 두께의 토너층을 두고 접촉하고 있을 뿐이므로 표면전위(V_bs)는 현상롤러(16b)에 인가된 일정한 현상바이어스 전압(V_b)과 토너층의 전위(V₁)에 의존하지 않으면 않되기 때문이다. 이와 반대로 만약 판스프링부재(16c)에 진동이 발생되어 있을때 즉 판스프링부재(16c)가 현상롤러(16b) 위의 얇은 토너층에 대해서 끊임없이 진동한다고 가정할때 그 진동중에 이 판스프링 부재(16c)와 현상롤러(16b)와의 사이에는 대략 직접적인 접촉상태가 국부적으로 생길 수 있게 되어 있고 이때에 현상롤러(16b)에는 현상바이어스전압 뿐만 아니라 전하구입전압의 일부가 인가되므로 표면전위(V_bs)는 극히 불안정상태로 될 것이다. 또 현상기(16)의 작동이 정지되어 V_b, V_b1및 V_r이 접지레벨(영볼트)로 되돌아가면 표면전위 V_bs로부터 토너층 전위(V_t)까지 신속하게 저하될 것이다.

제4도(a), 제4도(b) 및 제4도(c)의 각각의 조건하에서 현상롤러(16b)의 표면전위를 측정한 결과가 제9도에 나타나 있다. 또 제9도(a)에 있어서 화살표(SL)로 표시된 기준폭은 10초에 상당하고 이것은 제9도(b) 및 제9도(c)에 대해서도 같다.

제9도(b) 및 제9도(c)의 그래프이 각각에서 명백한 바와 같이 축(16e)의 엇갈림각이 -5°의 경우 및 축(16e)의 엇갈림각이 +5°의 경우에는 현상롤러(16b)의 표면전위는 그 피크영역에서 불안정하고 이것은 판스프링부재(16c)에 진동이 발생되어 있을 것을 나타내고 있다. 이에 대해서 제4도(b)의 조건하(본 발명), 즉 축(16e)의 엇갈림각이 0°의 경우에 현상롤러(16b)의 표면전위는 그 피크 영역에서 안정되어 있고 이것은 판스프링부재(16c)에 진동이 발생되고 있지 않는 것을 나타내고 있다.

축(16e)의 엇갈림각이 -5°의 경우에 판스프링부재(16c)가 현상롤러(16b)로부터 접선 방향의 마찰력을 받았을때에 그 한쪽분력이 판스프링부재(16c)를 현상롤러(16b)로부터 멀어지게 작용하고 이 떨어지게 하는 작용에 의해서 판스프링부재(16c)가 진동되게 된다.

이와 같은 판스프링부재(16c)의 진동에 의하면 토너층의 층두께에 대한 규제력이 약해지므로 토너층의 층두께는 비교적 두껍게 되고 이것은 제6도 그래프의 결과와 일치된다.

즉 토너층의 층두께가 두꺼워짐에 따라서 토너입자의 평균대전량이 저하되고 이것은 개개의 토너입자중에는 무전하에 가까운 토너 입자도 존재함을 의미하고 그들 무전하의 토너입자는 흐림을 생기게 한다. 실제로 축(16e)의 엇갈림각을 -5°로 설정한 채로 또 고온고습도(40°·상대습도 80% RH)의 환경하에 기록작동을 행한 결과 기록지위에는 광학반사농도(OD)가 0.04 이상의 흐름이 발생하고 또 기록농도에도 변동이 생겨 그 기록토너상의 품위는 열악하였다.

판스프링부재(16c)가 현상롤러(16b)로부터 접선방향의 마찰력을 받았을때에 그 한쪽 분력이 판스프링부재(16c)를 현상롤로(16b)로 파고들어가게 작용하고 이 파고들어가는 작용에 의해서 판스프링부재(16c)가 진동하게 된다.

이와 같은 판스프링부재(16c)의 진동에 의하면 토너층의 층두께에 대한 규제력이 강해지므로 토너층 두께는 비교적 얇아지고 이것은 제6도 그래프의 결과와 일치한다. 그러나 축(16e)의 엇갈림각을 +5°로 설정한 채로 기록동작을 실제로 행한 결과 기록지위에는 광학반사농도(OD) 0.04 이상의 흐림이 발생했다.

이것은 상기 설명과 일견 모순되는 결과로 되지만 이와 같은 흐림의 발생에 대해서는 판스프링부재(16c)가 현상롤러(16b)에 파고 들어간 직후에 이 판스프링부재(16c)는 현상롤러(16b)에 의해서 튕겨 이때에 토너층의 층 두께가 두꺼워져 그부분이 토너입자의 평균대전량이 저하되기 때문이라고 추측된다.

축(16e)의 엇갈림각이 0인 경우(본 발명)에는 판스프링부재(16c)의 진동이 억제되고 현상이 안정되게 행해졌다. 실제로 얻어진 기록토너상의 품위는 양호하였다. 즉 광학반사농도계를 사용하여 측정한 기록농도(OD)에 대해서는 1.4가 얻어지고 또 농도 불균일(OD)도 0.1 이하로 작고 또 기록지위의 배경부의 흐림농도도 식별불능(흐림농도 OD≤0.01)이었다.

제4도에 나타낸 예에서는 판스프링부재(13c)를 고정시켜서 축(16e)의 위치를 변화시켰으나, 축(16e)을 고정시켜 판스프링부재(16c)의 설치각도를 변화시킨 경우에 대해서도 같은 실험올 행하였다. 즉 제10도에 나타낸 것과 같이 강성지지부재(16d)를 소정 위치에 고정된 축(16e)에 회동자재하게 장착하고 이 강성지지부재(16d)에는 판스프링부재(16c)를 각도변위 가능한 부착좌(38)를 거쳐서 지지하였다. 상세히 설명하면 판스프링부재(16c)는 부착좌(38)에 의해서 지지되고 이 부착좌(38)는 거기에 형성된 긴구멍(38a)에 고정나사(38b)를 끼움으로써 강성지지부재(16d)에 대해서 착탈자재하게 되고 이에 의해서 판스프링부재(16c)의 각도위치가 조절자재하게 되었다. 먼저 제10도(b)에 나타낸 것과 같이 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)의 접선축(16e)의 중심을 통하도록 판스프링부재(16c)의 각도위치를 설정하고 이 조건하에서 토너층의 층두께 규제가 행해졌다(본 발명).

이어서 제10도(a)에 나타낸 것과 같이 부착좌(16c)를 반시계방향으로 각도변위시켜 이 조건하에서도 토너층의 층두께 규제가 행해졌다.

또 제10도(a)에서는 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)의 접점과 축(16e)의 중심을 연결하는 직선은 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)와의 접선에 대해서 5°의 각도를 이루고 이 각도에 대해서는 판스프링부재(16c)의 변위각 -5°로서 편의적으로 정의한다. 또 제10도(C)에 나타낸 것과 같이 부착좌(38)를 시계방향으로 각도변위시켜 이 조건하에서도 토너층의 층두께 규제가 행해졌다.

또 제10도(c)에서도 판스프링부재(16c)의 현상롤러(16b)의 접점과 축(16e)의 중심을 연결하는 직선은 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)의 접선에 대해서 5°의 각도를 이루고 이 각도에 대해서는 판스프링부재(16c)의 변위각 +5°로서 편의적으로 정의한다.

제10도(a), 제10도(b) 및 제10도(c)의 각각의 조건하에서 토너층의 층두께 측정이 행해졌다. 이들 층두께 측정에 대해서는 제4도(a), 제4도(b) 및 제4도(c)의 경우와 같은 조건으로 행해졌다.

그결과를 제11도에 나타냈다. 또 제7도에 나타낸 동일수법으로 제10도(a), 제10도(b) 및 제10도(c)의 각각의 조건하에 현상롤러(16b)의 표면전위의 측정도 행하였다.

그 결과를 제12도에 나타냈다.

또, 제12도(a)에서 화살표(SL)로 표시한 기준 폭은 10초에 상당하고 이것은 제12도(b) 및 제12(c)에 대해서도 마찬가지다.

판스프링부재(16c)의 변위각이 -5°의 경우에 제11도의 그래프에서 명백한 바와 같이 거시적인 토너층평균두께는 7.8μm이고 그 분포(3σ)는 6.2μm로 큰것이 되었다.

실제로 기록작동을 행하면 기록토너상에는 광학반사농도(OD)가 1.3 이하로 되는 농도 불균일이 발생되고 또 흐림의 광학반사농도(OD)는 0.03 이상으로 되어 기록지위의 배경부가 검게될 정도로 되었다. 한편 제12도(a)에 나타낸 것과 같이 현상롤러(16b)의 표면전위도 피크영역에서 급격하게 변동되고 이것은 제9도(c)의 경우와 꼭 닮았다.

요컨대 판스프링부재(16c)이 변위각이 -5°로 되었을때에는 제9도(c)의 경우와 같이 판스프링부재(16C)가 현상롤러(16b)로부터 접선방향의 마찰력을 받아 그 한쪽분력이 판스프링부재(16c)를 현상롤러(16b)에 파고들어가게 작용하고 이것에 의해서 판스프링부재(16c)가 진동한다고 생각된다.

판스프링부재(16c)의 변위각도 +5°의 경우에 거시적인 토너층 평균두께는 18.4μm이고 그 분산(3σ)은 4.6μm로 큰것으로 되었다. 실제로 기록작동을 행하면 기록토너상에는 농도불균일을 볼 수 있고 또 광학반사농도(OD) 0.04 이하의 흐림이 발생했다.

한편 제12도(C)에 나타낸 것과 같이 현상롤러(16b)의 표면전위도 피크영역에서 불안정하고 이것은 제9도(a)의 경우와 꼭 닮았다.

요컨데 판스프링부재(16c)의 변위각이 +5°로 되었을때에는 제9도(a)의 경우와 같이 판스프링부재(16c)가 현상롤러(16b)에서 접선방향의 마찰력을 받아 그 한쪽분력이 판스프링부재(16c)를 현상롤러(16b)로부터 떨어지도록 작용하고 이에 의해서 판스프링부재(16c)가 진동한다고 생각할 수 있다.

판스프링부재(16c)의 변위각이 0°의 경우(본 발명), 거시적인 토너층 평균두께는 10.2μm이고 분산(3σ)은 2.2μm이다.

실제의 기록작동으로도 인자농도로서 광학 반사농도(OD) 1.4가 얻어지고 농도불균일도 0.1 이하로 작고 또 기록지위의 배경부의 흐림 농도도 식별불능(흐림농도 OD≤0.01)였다.

이미 설명한 바와 같이 판스프링부재(16c)의 돌출단부의 선단연부는 면이 따여 둥글게 만들어져 그 둥글게 된 선단연부의 반경은 본 실시예에서는 예를들면 0.05mm로 된다.

이 둥근 선단연부의 반경도 우수한 품위의 기록토너상을 얻는데 중요한 요인으로 될 수 있는 것이다. 그리하여 이 둥글게 된 선단연부의 반경(R)과 기록토너상의 품위와의 관계에 대해서 이하와 같은 실험을 행하였다.

두께 0.2mm의 스테인레스판재(SUS 631-CSP-4/3H)로 4매의 판스프링부재를 만들고 그중의 3매의 판스프링부재의 일단부에 슈퍼지석으로 면을 따는 가공을 행하고 그 둥글게 된 선단부의 반경을 각각 R=0.10mm, R=0.07mm 및 R=0.03mm로 하고 나머지 1매의 판스프링부재에 대해서는 면따기 가공을 행하지 않았다.

이들 4종류의 판스프링부재를 각각 사용하여 실제로 토너상을 기록지위에 기록하고 그 기록토너상의 품위를 평가하였다.

실험의 개요는 다음과 같다

(1) 강성지지부재(16d)의 축(16e)의 중심은 각 판스프링부재와 현상롤러(16b)의 접선위에 위치맞춤한다.

(2) 각 판스프링부재는 선압 40gf/cm이고 현상롤러(16b)에 눌여 접했다.

(3) 각 현상프로세스는 흐림이 발생되기 쉬운 온도 40°및 상대습도 80% RH의 환경하에 행하였다.

(4) 각 현상프로세스에서는 각도 45°의 다수의 1도트사선으로 된 평행사선패턴형상(수평방향의 사선간피치는 8도트) 및 전면 백으로 현상(감광체드럼(10)으로의 노광없음)을 행하고 각각의 현상토너상을 기록지(A4 사이즈)위에 전사시켜서 정착시켰다. 또 전면백으로의 현상에서는 감광체드럼(10)에서 기록지위에 전사된 현상토너상은 존재하지 않는 것은 물론이다.

(5) 평가대상으로서 최초로 기록된 토너상과 기록지 2만매째에 기록된 토너상을 선택하였다.

평가결과를 제13도의 그래프에 나타냈다.

또 동그래프의 횡측은 판스프링부재의 둥글게 된 선단연부의 반경(R)을 나타내고 그 우종축은 평행사선 패턴기록의 직경 4mm 영역의 평균광학반사농도(OD)의 최대치(검은줄)와 최소치(하얀줄)과의 차를 나타내고 그 좌종축은 전면 백기록의 흐림농도를 광학반사농도계로 측정한 값이다.

이 그래프에서 명백한 바와 같이 둥근 선단부를 갖지 않는 판스프링부재(R=0)를 사용한 경우의 평행사선패턴기록에서는 평균기록농도의 차는 0.08로 크고 눈으로 본 식별가능한 농도차는 0.03을 대폭으로 상회하고 기록지 위에 검은 줄 모양 및 하얀줄 모양의 농도 불균일을 볼 수 있었다. 이에 대해서 둥글게 하는 면따기 가공을 행한 판스프링부재(R=0.10mm, R=0.07mm, R=0.03mm)의 경우에는 농도차는 0.03 이하로 억제할 수 있음을 알 수 있다. 또 고온고습도(40°/80% RH)의 환경하에서 행한 전면백기록에서는 R=0.10mm의 판스프링부재를 사용한 경우에는 눈으로 본 식별한계의 농도차 0.01(기록지의 광학반사농도(OD) 0.10를 뺀 값)을 초과하고 있고 흐림이 발생되기 쉬운 것을 알 수 있다. 요컨데 판스프링부재(16c)의 돌출단부의 선단연부의 면을 따는 가공을 행할 경우에는 그 반경(R)에 대해서는 이하의 범위내로 해야함을 알 수 있다.

0.03mm ≤ R ≤ 0.07mm

또 면따기가공을 행한 3종류의 판스프링부재(R=0.10mm, R=0.07mm, R=0.03mm)에 대해서 현상롤러(16b)에 대한 선압(즉 토너층의 층두께 규제압력)을 변화시킨 경우에 토너층의 층두께가 어떻게 변화되는지도 실험했다.

그 결과를 제14도의 그래프에 나타냈다.

동 그래프에서 명백한 바와 같이 일반적인 경향으로서 판스프링부재의 둥글게 된 선단연부의 반경(R)이 작아짐에 따라서 한층 작은 선압으로도 토너층의 층두께를 얇게 규제할 수 있음을 알 수 있다. 예를들면 판스프링부재의 둥글게 된 선단연부의 반경(R)의 상한치(0.07mm)에 대해서 보면 현상롤러(16b)에 대한 선압은 30gf/cm 이상 필요함을 알 수 있다. 또 면따기가공을 행한 3종류의 판스프링부재에 대해서 현상롤러(16b)에 대한 선압을 각각 12gf/cm, 30gf/cm, 45gf/cm 및 60gf/cm로 설정하여 상술한 경우와 같은 기록지(A4 사이즈) 2만회 런닝기록시험을 행한 후에 기록토너상의 품위의 평가를 행하였다.

그결과, 선압 60gf/cm일때에 어느 판스프링부재에도 토너압자가 찌그러진 것처럼 고착되고 평행사선패턴기록에는 최대농도차 0.16의 검은줄과 하얀줄이 발생했다.

이상으로 현상롤러(16b)에 대한 판스프링부재(16c)의 선압으로서는 약 30gf/cm∼약 45gf/cm의 범위내로하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

또 본 발명에 있어서는 제15도에 나타낸 것과 같이 판스프링부재(16c)의 돌출단부의 휘임길이(FL)(즉 강성지지부재(16d)의 선단으로부터 이 판스프링부재(16c)의 둥글게 된 선단연부까지의 거리)가 토너층의 층두께 규제에 깊이 관여함이 이하의 실험에 의해서 확인되었다.

먼저 실험에 앞서서 제16도에 나타낸 것과 같은 판스프링부재(16c)의 지지장치를 작성한다. 이 지지장치는 소정위치에 배치된 고정축(40)과 이 축(40)에 착탈자재하게 장착된 강성지지부재(42)를 구비하고 이 강성지지부재(42)에는 판스프링부재(16c)가 강성지지부재(16d)의 경우와 같은 태양으로 지지된다.

강성지지부재(42)에는 코일스프링(44)이 작용되고 이에 의해서 판스프링부재(16c)는 현상롤러(16b)에 대해서 소정의 압력으로 탄성적으로 압압된다. 강성지지부재(42)의 피동 중심 즉 고정축(40)의 중심은 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)와의 사이의 접선위에 위치맞춤되고 이 때문에 판스프링부재(16c)에 작용하는 마찰력(F)(제17도)는 축(40)의 중심을 향하므로 판스프링부재(16c)를 진동시키는 분력이 마찰력(F)으로부터 생기는 일이없다. 즉, 제16도에 나타낸 지지장치는 제1도에 나타낸 판스프링부재 지지장치와 등가인 것이다.

실험시에 제18도, 제19도, 제20도 및 제21도의 각각에 도시한 것과 같은 4종류의 강성지지부재 42₁, 42₂, 42₃및 42₄를 준비하고 이들 강성지지부재의 각각에는 동일치수의 판스프링부재(16c)가 부착되지만 이 강성지지부재의 지지아암부분 및 판스프링부재(16c)를 지지하는 부분의 길이는 각각 다르다.

즉 제18도에서는 강성지지부재(42₁)의 회동중심으로부터 그 지지아암부분의 선단까지의 거리는 23mm로 되고 이 선단으로부터 돌출된 판스프링부재(16c)의 돌출단부의 길이 즉 휘임길이(FL)는 2mm로 된다. 또 제19도에서는 강성지지부재(42₂)의 회동중심으로부터 그 지지아암부분의 선단까지의 거리는 22mm로 되고 이때에 판스프링부재(16c)이 후임길이(FL)는 3mm로 된다. 또 제20도에서는 강성지지부재(42₃)의 회동중심으로부터 그 지지아암부분의 선단까지의 거리는 21mm로 되고 이때에 판스프링부재(16c)의 휘임길이(FL)는 4mm로 되고 그리고 제21도서는 강성지지부재(42₄)의 회동중심으로부터 그 지지아암부부의 선단까지의 거리는 20mm로 되고 이때에 판스프링부재(16c)의 휘임길이(FL)는 5mm로 된다. 또 각 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b) 사이의 접촉폭(CW)(제15도)는 24mm로 되었다.

제18도, 제l9도, 제20도 및 제21도의 각각에 나타낸 조건하에 토너층의 층두께 규제를 행한 후에 그 토너층의 층두께 측정은 제5도의 레이저스캔마이크로측정장치(34)에 의해서 행하였다. 또 제18도, 제19도, 제20도 및 제21도의 각각의 조건하에 토너층의 층두께 측정은 5회 반복했다.

그 측정결과를 제22도의 그래프에 나타냈다. 동 그래프에서 명백한 바와 같이 판스프리부재(16c)의 휘임길이(FL)가 5mm로 되었을때에(제21도), 토너층의 거시적인 평균층두께는 비교적 두꺼운 12.7μm로 되고 또 그 분산(3σ)(σ는 표준편차)은 5.4μm로 커진다.

이와 같은 윈인으로서는 판스프링부재(16c)의 휘임길이를 증대하면 그 휘임성이 증대되므로 토너층의 층두께 규제력이 약해지는 동시에 진동도 발생되기 쉬워지고 이와 같이 되어 토너층의 거시적인 평균층 두께만이 아니고 그 분산도 커진다고 생각된다.

제22도의 그래프에서 명백하 바와 같이 분산이 5.4μm가 되면 토너층의 층두께는 양호한 현상토너상의 품위를 유지할 수 있는 상한치 14.5μm를 때때로 초과하게 된다.

토너층의 층두께가 상한치 14.5μm를 초과한 경우에는 그 평균 토너 대전량이 저하되고 그 결과 흐림이 발생될 수 있게 된다.

다음에 제18도∼제20도의 각각의 조건하에 기록지(A4사이즈) 2만매 런닝기록을 행하여 기록품위를 평가했다. 이때에 기록지위에는 각도 45˚의 다수의 1도트사선으로 된 평행사선패턴기록(수평방향의 사선간 피치는 8도트, 전면 백기록(감광체드럼(10)으로의 노광없음) 및 전면 흑기록(감광체드럼(10)으로의 전면노광)이 행해졌다.

평가대상으로서 최초의 기록지위의 기록과 2만매째의 기록지위의 기록이 선택되었다.

그 평가결과를 제23도의 그래프에 나타냈다. 또 동그래프에 있어서 4각(□)은 평행경사 패턴에 대해서 그 직경 4mm 영역의 평균광학 반사 농도(OD)의 최대치(검은줄)과 최소치(하얀줄)과의 농도차(△OD)를 나타내고 또 흑색원(●)은 전면백기록에 대해서 광학반사농도계로 측정한 흐림농도(OD)를 나타냈다.

제23도의 그래프에서 명백한 바와 같이 판스프링부재(16c)의 휘임길이가 3mm 이하가 되면 농도차(△OD)가 급격히 증대됨을 알 수 있다.

그리고 판스프링부재(16c)의 휘임길이가 2mm의 경우에(제18도)에만 평행사선패턴기록에 큰 농도차(△OD) 0.08의 검은줄 및 하얀줄을 볼 수 있어 이 농도차(△OD) 0.08은 눈으로 보아 식별가능한 농도차(△OD)0.03을 크게 상회하는 것이었다. 현상장치를 분해하여 원인을 조사하면 판스프링부재(16c)의 층두께 규제면에 토너입자가 부착되어 있고 그 토너입자의 부착장소는 이 층두께 규제면의 뒤쪽에 위치하는 강성지지부재(42₁)의 지지아암부분의 선단에 일치되어 있었다. 그 이유로서는 판스프링부재(16c)의 휘임길이가 짧기때문에 그 휘임성이 작아지고 또 강성지지부재(42₁)의 지지아암부분의 선단이 제18도에서 명백한 바와 같이 이 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)의 접촉영역폭(CW=2.4mm) 내에 위치하고 이때문에 기록지 2만매 런닝기록중에 판스프링부재(16c)의 돌출단부가 그것과 현상롤러(16b)와의 사이에 눌려 들어간 토너입자에 의해서 이 현상롤러로부터 약간 멀어지게 굴곡되고 그 사이에 토너입자가 끼어든 것을 들 수 있다. 즉 그와 같이 끼어든 토너입자가 판스프링부재(16c)의 층두께 규제면에 대해서 찌그러져 거기에 고착된 것으로 생각된다.

한편 판스프링부재(16c)의 돌출단부의 휘임길이(FL)가 4mm 이하이고 또한 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)와의 접촉영역폭(CW=2.4mm) 이상의 경우에는 기록품위의 평가에 대해서는 양호한 것이었다. 즉 기록지 2만매 런닝기록후에도 충분한 기록농도(OD) 1.4가 얻어지고 또 전면흑기록에서도 농도 불균일은 0.10으로 작고 또 흐림농도도 눈으로 보아 식별불가능한 작은 값(흐림농도 OD≤0.01: 기록지의 광학반사농도(OD) 0.1을 뺀값)이었다. 요컨대 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)와의 접촉영역폭(CW)이 2.4mm로 될때에는 판스프링부재(16c)의 휘임길이(FL)에 대해서는 2.4mm 이상∼약 4mm 이하의 범위내로 해야한다.

또 제22도의 그래프에서 명백한 바와 같이 판스프링부재(16c)의 휘임길이(FL)가 2.4mm 이상∼4mm 이하의 범위내로 된 경우에는 토너층의 층두께가 10μm 정도까지 규제됨을 알 수 있다.

이 층두께 10μm는 토너입자의 평균입자경에 대략 일치한다. 이것은 토너층이 토너입자의 단층으로서 규제됨을 의미하고 이 경우에는 개개의 토너입자를 전하주입에 의해서 충분한 전하량으로 대전시킬 수 있으므로 흐림의 발생이 대폭으로 억제되게 된다.

또 본 발명에 있어서는 토너층의 층두께를 적정하게 규정하기 위해서는 판스프링부재(16c)의 돌출단부의 둥글게 된 선단연부가 이 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)와의 접점을 기준으로서 소정의 범위내에 위치되지 않으면 않되는 것이 이하의 실험에 의해서 확인되었다. 더 정확하게 말하자면 제24도에 나타낸 것과 같이 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b) 사이의 접선에 직각이고 또 그 사이의 접점을 통하는 선을 기준선(SL)으로 하였을때에 이 기준선(SL)을 통과하는 현상롤러(16b)의 이동표면의 상류측으로 이 기준선(SL)으로부터 0.3mm 떨어진 장소와 이 이동 표면의 하류측으로 이 기준선으로부터 0.5mm 떨어진 장소와의 사이에 판스프링부재(16c)의 돌출단부의 등글게 된 선단연부가 위치되지 않으면 않된다.

먼저 실험에 앞서서 제25도에 나타낸 판스프링부재(16c)의 지지장치를 만들었다. 이 지지장치는 소정위치에 배치된 고정축(46)과 이 축(40)에 착탈자재하게 장착되는 강성지지부제(48)를 구비하고 이 강성지지부재(48)에는 판스프링부재(16c)를 고정 보지한 부착부재(50)가 변위자재하게 부착된다.

즉 부착부재(50)는 거기에 형성된 긴구멍(50a)에 고정나사(50b)를 끼움으로써 강성지지부재(48)에 부착되고 이에 의해서 부착부재(50)는 기준선(SL)에 대해서 직각방향으로 변위자재하게 되고 따라서 이 기준선(SL)에 대한 판스프링부재(16c)의 위치조절이 가능해진다.

강성지지부재(48)에는 코일스프링(38)이 작용하여 이에 의해서 판스프링부재(16c)는 현상롤러(16b)에 대해서 탄성적으로 압압되고 또 강성지지부재(48)의 축(46)의 회동중심은 판스프링부재(16c)와 현상롤러(16b)사이의 접선위에 위치된다. 요컨데 제25도의 지지장치는 판스프링부재(16c)의 위치조정이 가능한 점을 제외하면 제1도에 나타낸 것과 등가의 것이다.

또 제25도에서 참조부호 D는 기준선(SL)과 직교하는 좌표축을 나타내고 그 교점이 좌표 원점이 된다. 기준선(SL)에 대한 판스프링부재(16c)의 둥글게 된 선단연부의 위치가 이 기준선(SL)에 대한 판스프링부재(16c)의 돌출량으로서 좌표축(D)에 의해서 특정된다.

즉, 판스프링부재(16c)의 돌출단부가 제25도에 나타낸 것과 같이 기준선(SL)으로부터 실제로 돌출된 경우에는 이 기준선(SL)으로부터 그 둥글게 된 선단연부까지의 거리가 플러스의 돌출량(d)로서 정의되고 한편 판스프링부재(16c)의 돌출단부가 기준선(SL)으로부터 실제로 돌출되어 있지 않는 경우에는 그 둥글게된 선단연부로부터 기준선(SL)까지의 거리가 마이너스의 돌출량(d)로서 정의된다.

물론 판스프링부재(16c)의 돌출단부의 둥글게된 선단연부가 기준선(SL) 위에 위치되어 있을 때에는 그 돌출량은 영(0)으로 정의된다

제26도∼제28도의 각각에는 제3도의 판스프링부재(16c)의 돌출단부의 둥글게 된 선단연부가 확대도시되어 있고 제26도에서는 돌출량(d)은 플러스이고 또 제27도 및 제28도에서는 돌출량(d)은 마이너스이다.

돌출량(d1 및 d2)의 각각은 -0.50mm 및 0.30mn이고 그 범위는 제24도에 나타낸 것과 같다.

실험시에 판스프링부재(16c)의 돌출단부는 6개의 돌출량 즉 -0.85mm, -0.50mm, 0mm, 0.30mm, 0.50mm 및 0.80mm로 각각 돌출시켜 각 돌출량으로 토너층의 층두께 규제를 행한 후에 그 토너츠의 층두께 측정을 제5도 레이저스캔마이크로측정장치(34)로 하였다.

또 각 돌출량에 대해서 토너층의 층두께 측정은 5회 반복했다. 그 측정결과를 제29도의 그래프에 나타냈다. 또 토너층의 층두께 측정과 병행하여 감광체드럼(10)에서의 흐림도 측정했다.

이 흐림측정은 감광체드럼(10)의 감광재료층 표면에 스코치멘딩테이프를 붙인후에 거기에서 벗겨 그 테이프가 붙은 면을 광학반사농도계로 계측함으로써 행하였다. 그 결과를 제30도의 그래프에 나타냈다.

제29도의 그래프에 나타낸 것과 같이 돌출량(d)이 0.8mn 이상이 되면(예를들면 제26도) 토너층의 평균층두께만 아니고 그 분포도 양호한 기록품위가 얻어지는 적정범위 6∼14.5μm로부터 벗어남을 알 수 있다.

한편 제30도의 그래프에서 명백한 바와 같이 d≥0.3mm의 경우에는 흐림농도(OD)가 급격히 증대함을 알수 있다 요컨데 판스프링부재(16c)의 돌출량(d)이 d≥0.3mm 이상이 되면 그 둥글게된 선단연부에 의한 토너층의 긁어내는 효과가 저하되고 이때문에 판스프링부재(16c)를 미끄러 빠져들어가는 토너량이 증대되기 때문이다. 토너층 두께가 증대되면 토너입자의 평균대전량이 저하되어 흐림 발생의 원인이 된다.

또 제30도의 그래프에 나타낸 것과 같이 d≥-0.50mm의 경우에도 흐림농도가 급격하게 증대한다. 판스프링부재(16c)의 돌출량이 -0.50mm 이하의 경우에는 제29도의 그래프에 나타낸 것과 같이 토너층 두께는 비교적 작고 이것은 상기 설명과 모순되는 결과로 되지만 그 이유는 d≥-0.05mm의 경우에, 판스프링부재(16c)의 둥글게 된 선단연부가 제28도에 나타낸 것과 같이 현상롤러(16b)로 파고 들어가고 이 때문에 판스프링부재(16c)가 심하게 진동하고 토너층의 층두께가 크케 변동하기 때문이라고 생각된다.

이상의 결과에서 판스프링부재(16c)의 돌출량(d)에 대해서는 앞에 설명한 바와 같은 소정범위, 즉 이하의 범위내로 설정해야 한다.

0.50mm(d₁) ≤ d ≤ 0.3mm(d₂)

또 이와 같은 범위는 현상롤러(16b)의 직경의 상이에 의해서 기준선(SL)의 전후 즉 현상롤러(16b)에 대한 접점에서 다소의 변화할 수 있으나 판스프링부재(16c)의 둥글게 된 선단연부의 위치를 이 접점부근에 위치맞춤하면 그 위치는 소망하는 범위내에 포함되므로 직경이 상이한 개개의 현상롤러마다에 판스프링부재의 돌출량의 소망범위를 구할 필요는 없다.

다음에 판스프링부재(16c)의 돌출량(d)이 -0.50mm 이하일때에 판스프링부재(16c)의 진동의 발생상황에 대해서 제7도에 나타낸 방법으로 관찰했다. 0≤d≤0.3mm 및 d≤-0.50mm의 각각의 경우에 현상롤러(16b)의 표면전위를 측정한 결과를 제31도에 나타냈다.

제3l도(a)의 그래프에서 명백한 바와 같이 0≤d≤0.3mm일때에 현상롤러(16d)의 표면전위는 피크영역에서 안정되어 있고 이것은 판스프링부재(16c)에 진동이 발생되지 않음을 나타냈다. 이에 대해서 d≤-0.05mm일때에 현상롤러(16b)의 표면전위는 그 피크영역에서 불안정하고 이것은 판스프링부재(16c)에 진동이 발생됨을 나타낸다.

또 상술한 각 돌출량에 있어서 기록지(A4 사이즈) 2만에 런닝기록을 행하여 기록품위를 평가했다. 이때에 기록지위에 전면흑기록(감광체드럼(10)의 전면에 노광), 전면백기록(감광체드럼(10)의 노광없이) 및 각 도45°의 다수의 1도트 사선으로 된 평행사선패턴기록(수평방향의 사선간피치는 8도트)를 행하였다.

평가대상으로서 최초의 기록지위의 기록과 2만매째의 기록지위의 기록을 선택했다.

그 결과 d=0.8mm의 경우에만 전면흑기록 및 평행사선패턴기록에 검은줄 및 하얀줄을 볼 수 있었다. 평행사선패턴기록의 경우에 대해서 그 직경 4mm의 영역의 평균광학반사농도(OD)의 최대치(검은줄)과 최소치(하얀출)과의 차를 평가한 결과 기록지 2만매 런닝 기록후의 평행사선패턴기록에는 큰 평균기록농도차 0.10이 나타나고 이것은 눈으로 보아 식별 가능한 농도차 0.03을 크게 상회하는 것이었다. 그런데 현상장치를 분해하여 원인을 조사한 결과 판스프링부재(16c)의 층두께 규제면에 토너입자가 부착되어 있고 그 토너입자의 부착장소는 이 층두께규제면의 이면쪽에 위치하는 부착부재(50)의 선단장소에 일치되어 있었다. 그 이유로서는 판스프링부재(16c)의 돌출량(d)(0.80mm)이 크기 때문에 이 팜스프링부재(16c)와 현상룰러(16b)와의 접점이 부착부재(50)의 선단장소에 너무 접근해서 판스프링부재(16c)의 휘임성이 손상되고 이때문에 2만매 런닝기록중에 판스프링부재(16c)의 아래쪽부분이 부착부재(50)의 선단장소에서 현상롤러(16b)에서 약간 멀게 절곡해서 그 사이에 토너입자가 끼어들어간 것을 들 수 있다. 즉 그와 같은 끼어들어간 토너입자가 판스프링부재(16c)의 층두께 규제면에 대해서 찌그러져 거기에 부착되었다고 생각된다.

또한 -0.50mm≤d≤0.3mm의 돌출량의 경우에는 기록품위의 평가에 대해서는 양호한 것이었다.

즉 2만매 런닝기록후에도 충분한 기록농도(OD) 1.4가 얻어지고 또 전면흑기록에서도 농도 불균일은 0.10으로 작고 또 흐림농도도 눈으로 보아 식별불능한 작은 값(흐름 농도) OD≤0.01: 기록지의 광학반사농도OD 0.1을 뺀값)이었다.

본 발명은 감광체, 유전체등의 상담자체에 보지된 정전잠상을 1성분현상제로 현상하는 현상장치에 관한것이다.

본 발명을 첨부도면을 참조하여 더 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 현상장치를 적용시킨 레이저 프린터의 개략도이다.

제2도는 제1도에 나타낸 현상장치에서 현상롤러, 판스프링부재 및 강성지지부재를 꺼내어 나타낸 확대도이다.

제3도(a) 및 제3도(b)는 본 발명에 대한 비교예를 나타낸 개략도이다.

제4도(b)는 현상장치의 현상롤러, 판스프링부재 및 강성지지부재를 본 발명에 따라 배치한 구성을 나타낸 개략도이고 제4도(a) 및 제4도(c)는 제4도(b)의 구성의 비교구성예를 나타낸 개략도이다.

제5도는 현상롤러위의 토너층의 층두께를 레이저마이크로스캔에 의해서 측정하는 측정방법의 설명도이다.

제6도는 제4도(a), 제4도(b) 및 제4도(c)의 각각의 경우에 대해서 현상롤러위의 토너층의 층두께를 제5도의 측정방법에 따라서 측정한 경우의 측정결과를 나타낸 그래프이다.

제7도는 현상롤러의 표면에 토너층을 형성시킨 상태로 이 현상롤러의 표면전위를 표면전위계에 의해서 측정하는 측정방법의 설명도이다.

제8도는 제7도의 측정방법에 따라서 현상롤러의 표면전위를 표면전위계에 의해서 측정한 경우의 이 표면전위계의 출력경향을 설명하기위한 그래프이다.

제9도(a), 제9도(b) 및 제9도(c)는 제4도(a), 제4도(b) 및 제4도(c)의 각각의 경우에 대해서 현상롤러의 표면전위를 제8도의 측정 방법에 따라서 실제로 측정했을때의 측정 결과를 나타낸 그래프이다.

제10도(b)는 현상장치의 현상롤러, 판스프링부재 및 강성지지부재를 본 발명에 따라서 배치한 구성을 나타낸 개략도이고, 제10도(a) 및 제10도(c)는 제10(b) 구성의 비교구성예를 나타낸 개략도이다.

제11도는 제10도(a), 제10도(b) 및 제10도(c)의 각각의 경우에 대해서 현상롤러위의 토너층의 층두께를 제5도의 측정방법에 따라서 측정한 경우의 측정결과를 나타낸 그래프이다.

제12도(a), 제12(b) 및 제12도(c)는 제10도(a), 제10도(b) 및 제10도(c)도의 각각의 경우에 대해서 현상롤러 표면전위를 제8도의 측정방법에 따라서 실제로 측정했을때의 측정결과를 나타낸 그래프이다.

제13도는 판스프링부재의 둥글게 만든 선단연부의 반경과 기록품위와의 관계를 나타낸 그래프이다.

제14도(a), 제14도(b) 및 제14도(c)는 현상롤러의 판스프링부재의 압접력과 토너층의 층두께와의 관계와 판스프링부재의 둥글게 만든 선단부의 반경과의 관계를 나타낸 그래프이다.

제15도는 제1도에 나타낸 현상장치에서 현상롤러, 판스프링부재 및 강성지지부재를 꺼내어 나타낸 확대도이며 본 발명의 다른 특징을 설명하기 위한 설명도이다.

제16도는 현상장치에 있어서의 판스프링 부재의 강성지지부재를 교환가능하게 구성한 판스프링부재의 지지장치를 나타낸 개략도이다.

제17도는 제16도에 나타낸 지지장치의 판스프링부재와 현상롤러와의 접촉장소를 확대하여 나타낸 부분확대도이다.

제18도는 판스프링부재의 길이를 2mm가 되게 이 판스프링부재를 지지하는 강성지지부재를 제16도에 나타낸 지지장치에 장착한 개략도이다.

제19도는 판스프링부재의 휘는 길이를 3mm가 되게 이 판스프링부재를 지지하는 강성 지지부재를 제16도의 지지장치에 장착한 개략도이다.

제20도는 판스프링부재의 휘는 길이를 4mm가 되게 이 판스프링부재를 지지하는 강성 지지부재를 제16도의 지지장치에 장착한 개략도이다.

제21도는 판스프링부재의 휘는 길이를 5mm가 되게 이 판스프링부재를 지지하는 강성 지지부재를 제16도의 지지장치에 장착한 개략도이다.

제22도는 제18도 내지 제21도에 나타낸 것과 같이 판스프링부재의 휘는 길이로 한 경우의 각각에 대해서 현상롤러위의 토너층의 층두께를 제5도의 측정방법에 따라서 측정 했을때의 측정결과를 나타낸 그래프이다.

제23도는 제18도 내지 제21도의 판스프링 부재의 휘는 길이로 한 경우의 각각에 대해서 기록지 2만매 런닝기록을 행하였을때의 기록품위의 평가에 나타낸 그래프이다.

제24도는 제1도에 나타낸 현상장치로부터 현상롤러, 판스프링부재 및 강성지지부재를 꺼내어 나타낸 확대도이고 본 발명의 또다른 특징을 설명하기 위한 설명도이다.

제25도는 현상장치의 현상롤러에 대해서 판스프링부재의 위치를 조정할 수 있도록 구성한 지지장치를 나타낸 개략도이다.

제26도는 제25도에 나타낸 현상롤러와 판스프링부재와의 접촉부를 확대시켜 나타낸 부분확대도이고 현상장치의 현상롤러와 판스프링부재와의 배치관계를 나타낸 도면이다.

제27도는 제26도와 같은 부분확대도이고 현상장치의 현상롤러와 판스프링부재와의 다른 배치관계를 나타낸 도면이다.

제28도는 제26도와 같은 부분확대도이고 현상장치의 현상롤러와 판스프링부재와의 또다른 배치관계를나타낸 도면이다.

제29도는 제26도 내지 제28도에 예시한 것과 같은 여러가지 판스프링부재의 배치위치의 각각에 대해서 현상롤러위의 토너층의 층두께를 제5도의 측정방법에 따라서 측징했을때의 측정결과를 나타낸 그래프이다.

제30도는 제26도 내지 제28도에 예시한 것과 같은 여러가지 판스프링부재의 배치위치의 각각에 대해서 현상롤러위의 토너층의 층두께를 제5도의 측정방법에 따라서 측정했을때에 감광체드럼위에서의 흐름을 측정했을때의 측정결과를 나타낸 그래프이다.

제31(a) 및 제31(b)는 제27도 및 제28도에 예시한 바와 같은 판스프링의 배치위치의 각각에 대해서 현상롤러의 표면전위를 제7도에 나타낸 측정방법에 따라서 측정했을때의 측정결과를 나타낸 그래프이다.

Claims

상담지체(10)에 보지된 정전잠상을 1성분 현상제로 현상하는 현상장치이고 1성분현상제를 수용하는 현상제보지용기(16a)와, 이 현상제보지용기내에 회전구동가능하게 설비된 도전성 탄성체현상롤러(16a)를 구비하고 이 도전성 탄성체현상롤러는 그 일부를 상기 현상제보지용기로부터 노출시켜서 상기 상담지체에 접하도록 배치하고 또 그 회전 면에 1성분현상제를 부착시켜서 1성분현상제층을 형성하는 동시에 그 회전에 의해서 상기 상담지체와의 접하는 영역에 반송 하도록 되어 있고 또 상기 도전성 탄성체현상롤러의 1성분현상제층의 층두께를 규제하기 위한 도전성 판스프링부재(16c)를 구비하고 이 도전성 판스프링부재는 그일단측에서 회동가능한 강성지지부재(16d)에 일체적으로 지지되고 또 그 다른단측에서 상기 도전성 탄성체현상롤러의 1성분형상제층의 층두께를 규제하도록 이 도전성 탄성체현상롤러에 대해서 탄성적으로 압압접촉되는 현상장치에 있어서, 상기 감성지지부제(16d)의 회동중심이 상기 도전성 판스프링부재(16c)와 상기 도전성 탄성체현상롤러(16b)와의 접선위에 실질적으로 위치맞춤되어 있는 것을 특징으로 하는 현상장치.
제1항에 있어서, 상기 도전성 탄성체현상롤러(16b)에 대한 상기 도전성 판스프링부재(16b)의 탄성적 압압접촉상태가 해제되었을때에 상기 강성지지부재(16d)의 회동중심이 이 도전성 판스프링부재(16c)와 이 도전성 탄성체현상롤러(16b)와의 접선 위에 일치되게 한 것을 특징으로 하는 현상장치.
제1항에 있어서, 상기 도전성 판스프링부재(16c)가 금속재료로 형성되고 또 1성분 현상제층의 층두께를 규제시에 그 1성분 현상제에 소정 극성의 전하를 전하주입에 의해서 제공하도록 전기에너지원에 접속한것을 특징으로 하는 현상장치.
제1항에 있어서, 상기 도전성 탄성체현상롤러(16b)가 도전성 다공질고무재료로 형성된 것을 특징으로 하는 현상장치.
제1항에 있어서, 상기 도전성 판스프링부재(16c)의 다른 단쪽의 선단연부가 면이 따여 둥글게 된 것을 특징으로 하는 현상장치.
제5항에 있어서, 상기 둥글게 된 선단연부의 반경(R)이 0.03mm 이상 0.07mm 이하로 된 것을 특징으로 하는 현상장치.
제5항에 있어서, 상기 도전성 탄성체현상롤러(16b)에 대한 상기 도전성 판스프링부재(16c)의 탄성적압압접촉상태가 해제되었을때에 상기 강성지지부재(16d)의 회동중심이 이 도전성 판스프링부재(16c)와 이 도전성 탄성체현상롤러(16b)와의 접선위에 일치되게 한 것을 특징으로 하는 현상장치.
제5항에 있어서, 상기 도전성판스프링부재(16c)가 금속재료로 형성되고 또 1성분현상제층의 층두께를 규제시에 그 1성분현상제에 소정 극성의 전하를 전하주입에 의해서 제공하도록 전기에너지원에 접속한 것을 특징으로 하는 현상장치.
제5항에 있어서, 상기 도전성 탄성체현상롤러(16b)가 도전성 다공질 고무재료로 형성된 것을 특징으로 하는 현상장치.
제1항에 있어서, 상기 도전성 판스프링부재(16c)가 1성분현상제층의 층두께를 소정두께로 안정하게 규제되도록 다른 단쪽에 4mm 이하의 휘임길이(FL)를 주도록 상기 강성지지부재(16d)에 지지된 것을 특징으로 하는 현상장치.
제10항에 있어서, 상기 휘임길이(FL)가 상기 도전성 판스프링부재와 상기 도전성 탄성체현상롤러(16b)와의 접촉폭(CW) 이상으로 한 것을 특징으로 하는 현상장치.
제10항에 있어서, 상기 도전성 탄성체현상롤러(16b)에 대한 상기 도전성 판스프링부재(16b)의 탄성적 압압접촉상태가 해제되었을때에 상기 강성지지부재(16d)의 회동 중심이 이 도전성 판스프링부재(16c)와 이 도전성 탄성체현상롤러(16b)와의 접선 위에 일치되게 한 것을 특징으로 하는 현상장치.
제10항에 있어서, 상기 도전성 판스프링 부재(16c)가 금속재료로 형성되고 또 1성분현상제층의 층두께를 규제시에 그 1성분현상제에 소정 극성의 전하를 전하주입에 의해서 제공하도록 전기에너지원에 접속한 것을 특징으로 하는 현상장치.
제10항에 있어서, 상기 도전성 탄성체현상롤러(16b)가 도전성 다공질 고무재료로 형성한 것을 특징으로 하는 현상장치.
제l0항에 있어서, 상기 도전성 판스프링부재(16c)의 다른 단쪽의 선단연부가 면이 따여 둥글게 된것을 특징으로 하는 현상장치.
제15항에 있어서, 상기 둥글게 된 선단연부의 반경(R)이 0.03mm 이상 0.07mm 이하로 된 것을 특징으로 하는 현상장치.
제1항에 있어서, 상기 도전성 판스프링부재(16c)의 다른 단쪽의 선단연부가 1성분 현상제층의 층두께를 소정 두께로 안정되게 규제하도록 이 도전성 판스프링부재와 상기 도전성 탄성체현상롤러(16b)와의 접점에 실질적으로 위치맞춤된 것을 특징으로 하는 현상장치.
제17항에 있어서, 상기 도전성 판스프링부재(16c)와 상기 도전성 탄성체현상롤러(16b)와의 접접에 대한 이 도전성 판스프링부재의 다른 단쪽의 선단연부의 실질적인 위치맞춤이 이 접점에서의 도전성 탄성체현상롤러의 회동면에 대해서 이 접점으로부터 그 상류측을 향하여 약 0.3mm까지의 장소와 이 접점으로부터 그 하류측을 향하여 약 0.5mm까지의 장소와의 사이의 범위에서 행해지는 것을 특징으로 하는 현상장치.
제17항에 있어서, 상기 도전성 탄성체현상롤러(16b)에 대한 상기 도전성 판스프링부재(16b)의 탄성적 압압접촉상태가 해제되었을때에 상기 강성지지부재(16d)의 회동중심이 이 도전성 판스프링부재(16c)와 이 도전성 탄성체현상롤러(16b)와의 접선 위에 일치되게 한 것을 특징으로 하는 현상장치.
제17항에 있어서, 상기 도전성 판스프링 부재(16c)가 금속재료로 형성되고 또 1성분현상제층의 층두께를 규제시에 그 1성분현상제에 소정극성의 저하를 전하 주입에 의해서 제공하도록 전기에너지원에 접속된 것을 특징으로 하는 현상장치.
제17항에 있어서, 상기 도전성 탄성체현상롤러(16b)가 도전성 다공질 고무재료로 형성된 것을 특징으로 하는 현상장치.
제17항에 있어서, 상기 도전성 판스프링부재(16c)의 다른 단쪽의 선단연부가 면이 따여 둥글게 된 것을 특징으로 하는 현상장치.
제22항에 있어서, 상기 둥글게 된 선단연부의 반경(R)이 0.03mm 이상 0.07mm 이하가 되게 한 것을 특징으로 하는 현상장치.