JPS5917570A - 磁気ブラシ現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、主として複写機、ファクシミリ、プリンタ
ー等の＃？電記録装置における磁気ブラシ現像装置に関
する。

磁気ブラシ現像装置とは、内部に磁石を複数個配設した
非磁性体製スリーブの周面上に磁性粉末を含む現像剤を
吸着させ、このスリーブ上の現像剤を現像位置において
潜像担体上に形成された静電潜像に摺擦させ、これを現
像する装置のことである。そして、磁気ブラシとは、上
８− 記非磁性体製スリーブ上の現像剤が、その内部に配設し
た磁石の磁力により吸着されてブラシ状にスリーブ上に
穂立ちされた状態をいう。

ところで、従来の磁気ブラシ現像装置は、たとえば第１
図に示す（１）のように、保持層（２）を介してロール
軸（３）の周囲に磁石（４）〜（８）を複数個配役固定
したマグネット・ロール（９）およびこれを内部に有す
る回転可能な非磁性体製スリーブ（ト）よりなっている
。しかしながら、この現像装置（１）では、マグネット
・ロール（９）の主現像磁石（６）が、単一の磁力の強
力な棒状磁石であるため、磁気ブラシが感光ドラム（２
）に摺擦する手前に形成される淀み部（至）で磁気ブラ
シの穂が硬くなり、感光体ドラム（２）の静゛亀潜像に
付着したトナーがこの硬い穂により掻き落されてしまう
現象が生じ、形成される画像の濃度が低く、画像の均一
性も不十分で、ブラシマークが発生するという欠点があ
る。

これらの欠点を解決するために、主現像磁石の断面中央
部を平らに窪ませて凹型形状としたー４＝ す、あるいは斜めに延びた切欠き全形成したり、更には
主現像磁石を複数部分に分けて間隔部を設け、その間隔
部に磁性体などを配設した磁気ブラシ現像装置等が提案
（特開昭５４−９５２４８号、同５５−９０９８２号、
同５６−８１８６８号など）されている。しかしながら
、これらの提案の装置では、主現像磁石の構造が複雑に
なり、製造上、コスト上の問題点がある。また、上記欠
点はある程度改善されるが、必ずしも満足できるもので
はなかった。

この発明者は、上記した現況に鑑み鋭意研究し、少なく
とも主現像磁石の表面に、表裏両面に多極着磁のなされ
た複合磁石シートを積層固着することにより、上記欠点
および問題点が解決されることを見出し、この発明を完
成した。

すなわち、この発明の目的は、実施容易な比較的簡単な
構成によって、形成される画像の濃度を向上でき、画像
の均一性にすぐれ、かつブラシマークの発生がより少な
くなる磁気ブラシ現像装置を提供するにある。

５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＡＡ
＾この発明の磁気ブラシ現像装置の主たる構成上の特徴
は、ロール軸の周囲に保持部材を介して複数個の磁石が
配設されたマグネット・ロールおよびその外周に装着さ
れる非磁性体製スリーブから主として構成され、前記マ
グネット・ロールおよびスリーブのいずれか一方もしく
は両方が回転して現像剤をスリーブ上に吸着するととも
゛に現像位置に移動し、潜像担体上に形成された＃電潜
像を現像剤で考摺擦して現像を行う磁気ブラシ現像装置
において、現像位置に対応した位置に位置しつるマグネ
ット・ロールの磁石の表面に、表裏両面に多極着磁を施
した複合磁石シートを積層固着したことにある。

上記において、現像位置に対応した位置に位置しつるマ
グネット・ロールの磁石とは、マグネット−ロールが回
転しない固定タイプの磁気ブラシ現像装置では主現像磁
石がこれに相当し、マグネット・ロールが回転する回転
タイプの磁気ブラシ現像装置では全ての磁石がこれに相
当する。

６− 主現像磁石としては、棒状の焼結フェライト磁石、アル
ニコ磁石、希土類磁石等が使用され、主現像磁石以外の
現像磁石としては、上記の外棒状の複合磁石なども使用
される。

これら磁石を保持固定する保持部材としては、ショアー
Ｄ硬度４０°以上の合成樹脂保持層が好適に使用される
ほか、金属製７ランジ等公知の保持部材が使用される。

上記合成樹脂製保持層を具体的に示せば、エポキシ樹脂
、フエ／　−ル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミ
ン樹脂、シリコン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等の熱
硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリ塩化ビニール樹脂、フ
ッ素樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレ
ン、ポリカーボネート樹脂等の熱１Ｔｆｆｉ性樹脂、ポ
リウレタン及びこれらの発泡体などである。これらの例
示中、ポリウレタンフォームなどの発泡体を使用すると
軽量化の点で望ましく、特にＲＩＭポリウレタンフォー
ムが成形製造容易性などより好適である。

複合磁石シートは、いわゆるゴム磁石もしく７− はプラスチック磁石が用いられ、磁石が静止しているタ
イプの磁気ブラシ現像装置では少なくとも主現像磁石の
表面に、また磁石が回転移動するタイプの磁気ブラシ現
像装置では全ての磁石の表面に、接着剤又は粘着剤を介
して積層固着される。主現像磁石及び他の磁石の表面と
の密着性、取扱いの容易性等より鑑みて、ゴム磁石の使
用が好ましい。この場合、その厚みは通常０．８〜８．
０ｍのものが使用される。

複合磁石シートの表裏両面の多極着磁は、公知の多極着
磁装置を使用して着磁される。第２図（イ）なのしくホ
）に、その代表的な多極着磁パターンを示す。第２図に
おいて、（４）はたとえば主現像磁石であり、（ホ）〜
■が複合磁石シートである。

まず、（イ）はＳ極及びＮ極を、複合磁石シート（ホ）
の長さ方向へ帯状に、等磁極中ｄで、表裏両面の厚み方
向に対向する極性が互いに異極となるように両面着磁し
た多極着磁パターンを示す。

（ロ）は、Ｎ極−５極〜Ｎ極を交互に長さ方向に帯状に
、等磁極中で、表裏両面の厚み方向に対向８− する極性が互いに異極となるように両面着磁した多極着
磁パターンを示す。（ハ）は、（ロ）と磁極の極性を逆
にしただけである。に）は、長さ方向にか互いに異極と
なるように両面着磁した多極着磁パターンを示す。（ホ
）は、複合磁石シート■の表面の一端部に而して長さ方
向に帯状にＮ極を、表面の残部に長さ方向に対し傾斜さ
せてＮ極とＳ極とを交互に帯状に、等磁極中で、表裏両
面の厚み方向に対向する極性が互いに異極となるように
、多極着磁したパターンを示す。一端部に面した帯状の
Ｎ極の巾ｔけ、一端部からスリーブ上面までの距離より
大にすることが好ましい。

さて、第８図の（１′）〜（ホ）は、上記第２図（イ）
〜（ホ）の構成の組合せ磁石体のつくる磁界の磁束密度
分布を示す模式図である。

まず、第２図（イ）のような多極着磁のなされた複合磁
石シートに）を主現像磁石（４）の表面に全体的に積層
固着した組合せ磁石体の場合、複合磁石シート（ホ）の
表面のＮ極と主現像磁石（４）のＮ極とが加算され、シ
ート表面のＳ極と主現像磁石（４）のＮ極とが減算され
て、第８図（イ）で示される右肩上りの磁束密度分布と
なる。１つの実験例では第４図（イ）のような磁束密度
分布曲線が得られた。従って、このような組合せ磁石体
を主現像磁石として使用すれば、たとえば潜像担体（主
として感光体ドラム）の表面の移動方向と現像剤の流れ
の移動方向とが逆方向である磁気ブラシ現像装置におい
て、現像位置への現像剤の流れ込み側に形成されるいわ
ゆる淀み部で、磁気ブラシの櫨が従来の磁気ブラシ現像
装置よりゆるやかに立ち上り、穂がやわらかくなって、
感光体ドラム面へ付着したトナーの掻き落しが少なくな
り、ブラシマークが改善される。しかも、淀み部と反対
側にある潜像担体と磁気ブラシの分離部で磁気ブラシの
復元性が向上し、線密度が高くなると共に有効摺擦中が
増大するので、形成される画像濃度も従来より上昇する
。

次に、第２図（ロ）のような多極着磁のなされた腹合磁
石シート１２◇を主現像磁石（４）の表面に全体的に積
層固着した組合せ磁石体の場合、その磁束密度分布は、
第３図（ロ）のようになる。このような組合せ磁石体を
主現像磁石として使用すれば、現像位置において磁気ブ
ラシの穂が両肩から中央−＼移動し、潜像担体表面・＼
付着したトナーの掻き落し現象が減少され、ブラシマー
クが改善されるとともに形成される画像の濃度も向上す
る。

更に、第２図（ハ）のような多極着磁のなされた複合磁
石シートに）を主現像磁石（４）の表面−＼積層固着し
た組合せ磁石体の場合、その磁束密度分布は第８図（／
→のようになる。

従って、現像位置において潜像担体面に付着したトナー
の掻き落し鑓が減少し、主としてブラシマークが改善さ
れる。

更に、第２図に）のような多極着磁のなされた複合磁石
シー）ｄを主現像磁石（４）の表面−＼積層固着した組
合せ磁石体の場合、その磁束密度分布は第８図（ニ）の
ようになる。１つの実験例では、その磁束密度分布曲線
は、第４図（ロ）で示されるように長さ方向の位置によ
って異ったものになる。そして、このような組合せ磁石
体を主現像磁石として使用した場合、現像位置における
磁気ブラシの穂は、第５図ＣＢ）に示すように蛇行曲線
を描いて潜像担体を摺擦し、有効摺擦中が増大するとと
もに、穂の動きに強弱がでて、いわば攪拌現象が生じる
。この結果、主として形成される画像の濃度上昇及びブ
ラシマークが改善される。

更に第２図（ホ）のような多極着磁のなされた複合磁石
シート■を主現像磁石（４）の表面−＼積層固着した組
合せ磁石体の場合、その磁束密度分布は第８図（ホ）の
ようになる。この場合は、複合磁石シート員の表面の左
端部に而して帯状に着磁されたＮ極により磁気ブラシの
淀み部が形成され、かつ磁気ブラシの穂は第５図（Ｂ）
に示したような挙動をするので、形成される画像の濃度
上昇及びブラシマークが改善されるのみならず、特に形
成される画像の均一性が得られる。

なお、接合磁石シートの多極着磁パターンは、上記に限
定されるものでなく、例えばＮ極とＳ極とが長さ方向お
よび１燗方向に交互にあられれるいわゆる市松模様など
種々の多極着磁パターンが考えられる。

ところで、次に示す第１表は、上記第２図（イ）〜（ホ
）の多極着磁パターンの組合せ磁石体を主現像磁石とし
て使用した磁気ブラシ現像装置を使って、５，０００枚
連続複写したときの複写状態をまとめたものである。

２、従来の磁気ブラシ現像装置の主現像磁石は、断面中
央部をくぼませて凹 形状としたものを使用した。

この結果より、多極着磁パターン（イ）〜（（ホ）を積
層固着した組合せ磁石を主現像磁石として使用した磁気
ブラシ現像装置は、いずれも従来品より上記項目１〜８
の点ですぐれていることが判明した。

この発明は以上の説明から理解されるように、磁気ブラ
シ現像装置において、少なくとも主現像磁石の表面に、
表裏両面に多極着磁のなされた複合磁石シートを積層固
着してなるものなので、形成される画像の濃度が改善さ
れ、画像の均一性が向上し、かつブラシマークが減少ス
ル利点がある。

以下、この発明の実施例を詳述する。

実施例１ 第６図に示す０ｐは、この発明に係る磁気ブラシ現像装
置の一実施例であり、主現像磁石（至）及び現像磁石■
に）（至）（至）をＲＩＭ（技ｅａｃｔｉｏｎＩｎｊｅ
ｃｔｉｏｎ　Ｍｏｌｄｉｎｇ　反応射出成形）成形され
た発泡ポリウレタン保持層に）を介してロール軸に）の
周りに保持したマグネット・ロールに）と、このマグネ
ット・ロール（至）に同心に装着されるアルミニウム製
スリーブに）よりなる。主現像磁石（至）の表面には、
表裏両面に長さ方向に対して８６°の傾斜角度で、磁極
山８１で帯状にＮ極とＳ極とが両面着磁された厚み１．
０　ｍのゴム磁石シート■が粘着剤で積層固着されてい
る。（ハ）は、保持層に）の非磁力発生部に形成された
歪吸収用凹溝である。ＩＩは静電現像を行なったあとの
現像剤をスリーブ■よりはく離するためのスクレーパ、
＠力はスリーブ■に付着した現像剤を均一な付着層とす
るためのドクタニ・ブレード、・（２）は現像剤、−は
ケース、禰は現像位置における磁気ブラシ部、（６）は
感光体ドラムである。なお、矢印方向にスリーブに）が
回転する。

また、図示は省略したが、スリーブ（至）の右上部には
、通常トナー・ケース、攪拌ロール等が設置される。

この現像装置を使用して５，０００枚の連続複写テスト
を行ない、濃度の変化をしらべたところ、その結果は第
７図に示す（ａ）のグラフとなり、従来の磁気ブラシ現
像装置の（Ｃ）のグラフに比べて、画像濃度が上昇し、
しかもほぼ均一となっていることが判明した。また、ブ
ラシマークも減少することが確認し得た。

実施例２ 表裏両面に、長さ方向に帯状にＳ極とＮ極とを、磁極山
８Ｍで、両面着磁したゴム磁石シートを、焼結磁石の主
現像磁石表面に粘着剤で積層固着した外は、実施例１と
同一の構成で磁気。

ブラシ現像装置を構成した。

この磁気ブラシ現像装置を使用して実施例１と同様の複
写テストを行ない濃度の変化をしらべたところ、その結
果は第７図に示される（ｂ）なるグラフとなり、従来の
現像装置のグラフ＜ｃ＞より画像濃度が上昇し、ブラシ
マーりもよくなっている。　　　。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気ブラシ現像装置の一例の縦断面図、
第２図（イ）〜（ホ）は各々この発明の磁気ブラシ現像
装置における複合磁石シートの多極着磁パターンを示す
模式的要部斜視図、第８図（イ）〜（ホ）は各々第２図
（イ）〜（＠に示す多極着磁パターンの複合磁石シート
と主現像磁石とを組合せて形成される磁界の磁束密度分
布を示す立体的模式図、第４図（イ）は第８図（イ）に
示す磁束密度分布を長さ方向に垂直な面内での分布とし
てあられした磁束密度分布曲線図である。第４図（ロ）
は第８図に）に示す磁束密度分布を長さ方向に垂直な面
内での分布としてあられした磁束密度曲線図であって、
長さ方向における異なる位置での曲線を重ねて描いであ
る。第５図は第８図に）に示す磁界下で磁気ブラシの鑵
が動く開極をあられした模式図で、（イ）は（ロ）のＡ
Ａ″断面図八（へ）は模式的平面図である。第６図はこ
の発明の磁気ブラシ現像装置の一実施例の縦断面図、第
７図はこの発明の磁気ブラシ現像装置の実施例と従来の
磁気ブラシ現像装置の一例の性能を比較する特性図であ
る。 ｃｌ乃・・・・・磁気ブラシ現像装置、（至）・・・・
・・保持層、（至）・−・・・・ロール軸、Ｃｌ４（至
）＠（至）・・・・・・現像磁石、に）・・・・・・主
現像磁石、（至）・・・・・マグネット・ロール、（イ
）・・・・・・スリーブ、１◇・・・・・・現像剤、（
６）・・・・・−潜像担体、■・・・・・・複合磁石シ
ート、■・・・・・・磁気ブラシ。 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ロール軸の周囲に保持部材を介して複数個の磁石
   が配設されたマグネッ）−ロールおよびその外周に装着
   される非磁性体製スリーブから主として構成され、前記
   マグネット・ロールおよびスリーブのいずれか一方もし
   くは両方が回転して現像剤をスリーブ上に吸着するとと
   もに現像位置に移動し、潜像担体上に形成された静電潜
   像を現像剤で奪摺擦して現像を行う磁気ブラシ現像装置
   において、 現像位置に対応した位置に位置しつるマグネット・ロー
   ルの磁石の表面に、表裏両面に多極着磁を施した複合磁
   石シートを積層固着したことを特徴とする磁気ブラシ現
   像装置。 Ｌ＊合磁石シートが、その表面において長さ方向に延び
   るストライプ状にＮ、Ｓ極が交互に着磁され、かつ裏面
   におりて前記表面の磁極と逆極性となる外は同様に着磁
   されたシートである請求の範囲第１項記載の装置。 ８、複合磁石シートの表面における磁極のストライプが
   、１つの帯状Ｎ極と１つの帯状Ｓ極とからなる請求の範
   囲第２項記載の装置。 ４、ｖＩ合磁石シートの表面における磁極のストライプ
   が、２つの帯状Ｎ極とそれらに挾まれた１つの帯状Ｓ極
   とからなる請求の範囲第２項記載の装Ｎ。 ５、複合磁石シートの表面における磁極のストライプが
   、２つの帯状Ｓ極とそれら椿挾まれた１つの帯状Ｎ極と
   からなる請求の範囲第２項記載の装置。 ６、複合磁石シートが、その表面において長さ方向に対
   して傾斜して延びるストライプ状にＮ・Ｓ極が交互に着
   磁され、かつ裏面において前記表面の磁極と逆極性とな
   る外は同様に着磁されたシートである請求の範囲第１項
   記載の装置。 ７、　複合磁石シートが、その表面において長さ方向の
   一端縁に而して延びる帯状部分にＮ極またはＳ極が着磁
   され、かつ他の部分に長さ方向に対して傾斜して延びる
   ストライプ状にＮ、Ｓｉが交互に着磁され、かつ裏面に
   おいて前記表面の磁極と逆極性となる外は同様に着磁さ
   れたシートである請求の範囲第１項記載の装置。