JPH0153464B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真プロセスを利用した複写機及
びプリンタ等に用いられる磁性トナー現像装置に
関する。

第１図は従来のこの種の磁性トナー現像装置を
示す側断面図で、図において１は磁性トナー、２
はこの磁性トナー１を収容したトナーホツパであ
り、図示したようにこのトナーホツパ２は後述す
る被現像体側に開口部を有している。

３はアルミニウム等の非磁性金属で形成された
非磁性金属円筒、４はこの非磁性金属円筒３内に
同心に配設された円柱状の永久磁石で、この永久
磁石４は円周方向にＮ極とＳ極とを交互に配置し
た構造となつており、通常マグネツトロールと呼
ばれている。そして、この非磁性金属円筒３と永
久磁石４は各々回転自在になつており、通常この
両者は一体構成物として現像ロールと称されてい
る。

この現像ロールにおいて、永久磁石４はその磁
気吸引力で前記トナーホツパ２内の磁性トナー１
を非磁性金属円筒３上に吸着させる。磁性トナー
１は通常５〜20μｍの粒径であつて、磁力線に沿
つて複数個連なり、前記非磁性金属円筒３上でト
ナーブラシが形成される。

５はトナーブラシの高さを規制するドクターブ
レードである。

６は静電ドラムあるいは感光ドラム等の回転可
能な被現像体で、その表面は誘電体で被覆されて
おり、現像領域以前の位置で図示しない光学系に
より静電潜像が形成され、現像領域に送られてく
る。この被現像体６の導電性基材と前記現像ロー
ルの非磁性金属円筒３は電気的に導通させるか、
または反転現像の場合は現像バイアス電圧が与え
られる。

これら各部材の位置関係は以下の通りである。

まず、磁性トナー１を収容したトナーホツパ２
は被現像体６側に開口部を向けて、この被現像体
６の近傍に配置されている。そして、このトナー
ホツパ２の開口部の内側に前記非磁性金属円筒３
と永久磁石４から成る現像ロール配置され、この
金属円筒３に先端が一定間隔をもつて対向するよ
うにドクターブレード４がトナーホツパ２に固定
されている。

このような構成を有する磁性トナー現像装置で
は、非磁性金属円筒３と永久磁石４を各々回転さ
せることにより、非磁性金属円筒３と被現像体６
との間の現像領域に磁性トナー１を搬送して現像
を行うもので、その現像について以下に詳細に説
明する。

現像領域では非磁性金属円筒３と被現像体６と
の間に電位差があり、両者の面に磁性トナー１に
よるトナーブラシが挟まれている状態から、この
トナーブラシが移動したとき、非磁性金属円筒３
に接触していた磁性トナー１は、非磁性金属円筒
３から電荷を受けて帯電する。この現象は接触帯
電といわれ、その帯電電荷により磁性トナー１は
被現像体６上に形成された静電潜像に吸引されて
付着し、これにより現像が行われる。

ここで磁性トナー１が高抵抗の場合は、特に上
述した帯電が現像の画品質を決める要因となつて
おり、これについて説明する。

第２図は前記現像ロールの非磁性金属円筒３の
円周方向に沿つたある位置Ｘでの永久磁石４によ
る垂直方向（実線）と、円周方向（破線）の磁束
密度を示す図、第３図はトナーブラシの自転の様
子を示す説明図である。

この図に見られるように、ａの位置はＮ極上で
あつて、連結した複数の磁性トナー１によるトナ
ーブラシは起立している。次に、Ｎ極とＳ極の中
間のｂの位置になると水平成分が強くなり、トナ
ーブラシは倒れた形状となる。そしてＳ極上のｃ
の位置では、トナーブラシは再び起立した形状と
なる。

そこで、今、非磁性金属円筒３と永久磁石４を
回転してトナーブラシを自転させると、ａの位置
の状態からトナーブラシはｂの位置の状態に重な
り合つて倒れ、さらにｃの位置の状態では組替え
られたトナーブラシが起立する。そのため、トナ
ーブラシが現像領域に在つた場合、非磁性金属円
筒３と接して帯電したトナーは、トナーブラシの
自転が充分でなく、途中で組替えられるため、ト
ナーブラシの先端に行くことができなくなり、そ
の結果帯電したトナーは他のトナーが邪魔になつ
て効率よく静電潜像に付着することができず、効
率のよい現像を行うことができなくなる。

従つて、従来の現像装置で高抵抗の磁性トナー
を使用した場合、上述の如く効率のよい現像を行
うことができないため、現像の画品質が悪いとい
う欠点があつた。

本発明はこのような欠点を解決することを目的
とするものである。

そのため、本発明は静電潜像が形成される被現
像体側を開口部として磁性トナーを収容したトナ
ーホツパと、回転自在な金属円筒及びこの金属円
筒内に回転自在に配置されかつＮ極とＳ極とを円
周方向に配置した円柱状の永久磁石とより成り、
前記被現像体と対向するようにトナーホツパの開
口部内側に配置された現像ロールと、この現像ロ
ールの永久磁石により金属円筒上に吸着される磁
性トナーから成るトナーブラシの高さを規制する
ように先端を前記金属円筒に対向させてトナーホ
ツパに設けられたドクターブレードとを備え、前
記金属円筒と永久磁石の相互の回転によりトナー
ブラシを自転させ、被現像体に供給して静電潜像
を現像する磁性トナー現像装置において、前記現
像ロールの金属円筒を、磁性材と非磁性材とを円
周方向に略等間隔で交互に配置することにより形
成し、かつこの磁性材と非磁性材の両者のピツチ
をドクターブレードにより規制されるトナーブラ
シの高さと同一またはそれより少し大きいピツチ
とすることにより、トナーブラシが存在する領域
を減らしてトナーブラシが自転の際に重なり合う
のを防ぐと共に、トナーブラシの自転を充分に行
つて帯電したトナーを効率よく静電潜像に付着で
きるようにしたものである。

以下本発明の実施例を第４図及び第５図により
説明する。

第４図は本発明の第１の実施例を示す一部分拡
大断面図である。

図において９は磁性材７と非磁性材８は円周方
向に略等間隔で交互に配置して一体化することに
より形成された金属円筒で、本実施例はこの金属
円筒９内に円周方向にＮ極とＳ極とを交互に配置
してなる円柱状の永久磁石４を配設して現像ロー
ルを構成し、そしてこの現像ロールを第１図のト
ナーホツパ２及びドクターブレード５等と組合わ
せて磁性トナー現像装置としたものである。

すなわち、回転自在な金属円筒９の内側に回転
自在な永久磁石４を配置して成る現像ロールを磁
性トナー１を収容したトナーホツパ２の開口部の
内側に配置し、金属円筒９に先端を対向させてド
クターブレード５をトナーホツパ２に固定するこ
とにより磁性トナー現像装置を構成する。

ここで、磁性材７としては鉄、コバルト、ニツ
ケル等の金属や合金あるいは各種フエライト等を
用いることができ、また非磁性材８としてはアル
ミニウムやステンレス等の金属を用いることがで
きる。

また、磁性材７と非磁性材８の両者のピツチつ
まり１つの磁性材７と１つの非磁性材８とを併せ
た長さは前記ドクターブレード５により規制され
るトナーブラシの高さと同一またはそれより少し
大きいものとしている。

この構成は、従来の場合と同様に永久磁石４と
金属円筒９を各々回転させ、これによつて磁性ト
ナー１を現像領域に搬送して被現像体６上の静電
潜像に吸引付着させることにより、現像を行うも
のであるが、本実施例は磁性材７と非磁性材８を
交互に配置して成る金属円筒９を用いているため
磁性トナー１から成るトナーブラシによる現像の
状態が以下のように従来と異なる。

すなわち、一般に磁気回路においては、磁束は
磁気抵抗の小さい所（透磁率の高い所）に流れる
ため、磁束の大部分は磁気抵抗の小さい所の内部
を通り、その外表面から空気中へは殆んど出るこ
とはないが、逆に磁気抵抗の大きい所では、その
内部を通る磁束は少なく、殆どの磁束は空気中へ
でる。

従つて、磁性材７と非磁性材８を交互に配置し
て成る金属円筒９内に永久磁石４を配置した本実
施例の現像ロールの場合、金属円筒９における磁
気抵抗の小さい磁性材７の部分では永久磁石４の
磁束が外表面から空気中へ殆ど出ることはないの
で、この磁性材７上ではトナーブラシが形成され
ることはなく、第４図に示したように磁気抵抗の
大きい非磁性材８上でトナーブラシが起立して形
成されることになる。

この、トナーブラシは金属円筒９と永久磁石４
の相互の回転により自転するが、本実施例の金属
円筒９は、前記したように磁性材７と非磁性材８
のピツチを前記ドクターブレード５により規制さ
れるトナーブラシの高さと同一またはそれより少
し大きいピツチとして円周方向に交互に配置して
形成しているため、トナーブラシの自転形態は、
非磁性材８上で起立した状態から隣接した磁性材
７上に倒れ、更にこの磁性材７に隣接した非磁性
材８上で起立で再び起立することになり、このト
ナーブラシの自転において、トナーブラシが磁性
材７上に倒れる際、この磁性材７上には他のトナ
ーブラシが殆ど存在しないので、トナーブラシが
互いに重なり合うのを防ぐことができると共に、
トナーブラシの自転も充分に行うことができる。

このように、トナーブラシは他のトナーブラシ
と殆ど重なり合うことなく充分に自転して金属円
筒９に接触して一様に帯電され、その後金属円筒
９と被現像体６との間の現像領域において、該被
現像体６上の静電潜像に吸引され、付着して現像
が行われる。

次に、第５図は本発明の第２の実施例を示す一
部分拡大断面図で、円筒状の非磁性材１０上にそ
の円周面に沿つて一定の間隔つまりドクターブレ
ード５により規制されるトナーブラシの高さと同
一またはそれより少し大きいピツチで磁性材１１
を配して金属円筒１２とし、この金属円筒１２内
に永久磁石４を配設して現像ロールを構成する。
そしてこの現像ロールを第１図のトナーホツパ２
及びドクターブレード５等と組合わせて磁性トナ
ー現像装置としたものである。

尚、非磁性材１０及び磁性材１１は第１の実施
例と金じ金属等を用いている。また金属円筒１２
はエツチング技術によつて容易に形成することが
できる。

以上の構成とした第２の実施例でも、金属円筒
１２が非磁性材１０と磁性材１１とを円周方向に
交互に配置した構造となるため、磁性トナー１か
らなるトナーブラシに対する作用は第１の実施例
と同様になり、同様に現像を行うことができる。

以上説明したように本発明は、磁性材と非磁性
材とを円周方向に等間隔で交互にかつ両者のピツ
チをドクターブレードにより規制されるトナーブ
ラシの高さと同一またはそれより少し大きいピツ
チで配置することにより形成した金属円筒内に、
Ｎ極とＳ極とを円周方向に交互に配置した円柱状
の永久磁石を配設して現像ロールを構成している
ため、トナーブラシは金属円筒の非磁性材上に起
立形成されることになる。従つてトナーブラシが
存在する領域が従来に比べて減少し、トナーブラ
シが自転する際に重なり合うのを防ぐことができ
ると共に、自転を充分に行うことができるので、
金属円筒で接触帯電した高抵抗の磁性トナーを被
現像体上の静電潜像に効率よく吸引付着させるこ
とができ、画品質の高い現像を行うことができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁性トナー現像装置を示す側断
面図、第２図はその磁束密度を示す図、第３図は
従来装置におけるトナーブラシの自転の様子を示
す説明図、第４図は本発明の第１の実施例を示す
一部分拡大断面図、第５図は本発明の第２の実施
例を示す一部分拡大断面図である。 １：磁性トナー、２：トナーホツパ、４：永久
磁石、５：ドクターブレード、６：被現像体、
７：磁性材、８：非磁性材、９：金属円筒、１
０：非磁性材、１１：磁性材、１２：金属円筒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 静電潜像が形成される被現像体側を開口部と
   して磁性トナーを収容したトナーホツパと、 回転自在な金属円筒、及びこの金属円筒内に回
   転自在に配置されかつＮ極とＳ極とを円周方向に
   配置した円柱状の永久磁石とより成り、前記被現
   像体と対向するようにトナーホツパの開口部に配
   置された現像ロールと、 この現像ロールの永久磁石により金属円筒上に
   吸着される磁性トナーから成るトナーブラシの高
   さを規制するように先端を前記金属円筒に対向さ
   せてトナーホツパに固定されたドクターブレード
   とを備え、 前記金属円筒と永久磁石の相互の回転によりト
   ナーブラシを自転させ、被現像体に供給して静電
   潜像を現像する磁性トナー現像装置において、 前記現像ロールの金属円筒は、磁性材と非磁性
   材とを円周方向に略等間隔で交互に配置すること
   により形成され、かつこの磁性材と非磁性材の両
   者のピツチをドクターブレードにより規制される
   磁気ブラシの高さと同一またはそれより少し大き
   いピツチとしたことを特徴とする磁性トナー現像
   装置。