JPH0159583B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、主として複写機、フアクシミリ、
プリンター等の静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を複数個配設固定
したマグネツト・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１０よりなつ
ている。しかしながら、この現像装置１では、マ
グネツト・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１２に摺擦する手前に形成される淀み部
１３で磁気ブラシの穂が硬くなり、感光体ドラム
１２の静電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り、
あるいは斜めに延びた切欠きを形成したり、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54−95243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つた。 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、表面両面に
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
的簡単な構成によつて、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。 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ツト・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、前記マグネツト・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うる
マグネツト・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
しうるマグネツト・ロールの磁石とは、マグネツ
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
ツト・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。 主現像磁石としては、棒状の焼結フエライト磁
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、
シヨアー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、金属製フ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、フエノール樹脂、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、フツ
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可塑性樹
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、ポリウレタンフオームなど
の発泡体を使用すると軽量化の点で望ましく、特
にRIMポリウレタンフオ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は
プラスチツク磁石が用いられ、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0.3〜3.0mm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
ないしホに、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、２０〜２４が複合磁石シートである。ま
ず、イはＳ極およびＮ極を、複合磁石シート２０
の長さ方向へ帯状に、等磁極巾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−Ｓ極−Ｎ極を交互に長さ方向に帯状に、等
磁極巾で、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。ハは、ロと磁極の極性を逆にした
だけである。ニは、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、等磁極巾で、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。
ホは、複合磁石シート２４の表面の一端部に面し
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、等磁極巾で、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ｌ
は、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３図のイ〜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２０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２０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３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。従つ
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、磁気ブラシの穂が従来の磁
気ブラシ現像装置よりゆるやかに立ち上り、穂が
やわらかくなつて、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、穂密度が高くなると共に有効摺擦巾が増
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複
合磁石シート２１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へ移
動し、潜像担体表面へ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２２を主現像磁石４の表面へ積層固
着した組合せ磁石体の場合、その磁束密度分布は
第３図ハのようになる。 従つて、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量が減少し、主としてブラシ
マークが改善される。 更に、第２図ニのような多極着磁のなされた複
合磁石シート２３を主現像磁石４の表面へ積層固
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つて異なつたものになる。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Ｂに示すように蛇行曲線を描いて潜
像担体を摺擦し、有効摺擦巾が増大するととも
に、穂の動きに強弱がでて、いわば撹拌現象が生
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２４を主現像磁石４の表面へ積層固着
した組合せ磁石体の場合、その磁束密度分布は第
３図ホのようになる。この場合は、複合磁石シー
ト２４の表面の左端部に面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、複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幅方向に交互にあらわれるい
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つて、
5000枚連続複写したときの複写状態をまとめたも
のである。

【表】 この結果より、多極着磁パターンイ〜ホを積層
固定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１〜３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する利点があ
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３１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３６及
び現像磁石３４，３５，３７，３８をRIM
（Reaction Injection Molding 反応射出成形）
成形された発泡ポリウレタン保持層３２を介して
ロール軸３３の周りに保持したマグネツト・ロー
ル３９と、このマグネツト・ロール３９に同心に
装着されるアルミニウム製スリーブ４０よりな
る。主現像磁石３６の表面には、表裏両面に長さ
方向に対して36゜の傾斜角度で、磁極巾３mmで帯
状にＮ極とＳ極とが両面着磁された厚み1.0mmの
ゴム磁石シート１４が粘着剤で積層固定されてい
る。４５は、保持層３２の非磁力発生部に形成さ
れた歪吸収用凹溝である。４６は静電現像を行な
つたあとの現像剤をスリーブ４０よりはく離する
ためのスクレーパ、４７はスリーブ４０に付着し
た現像剤を均一な付着層とするためのドクター・
ブレード、４１は現像剤、４８はケース、４９は
現像位置における磁気ブラシ部、４２は感光体ド
ラムである。なお、矢印方向にスリーブ４０が回
転する。 また、図示は省略したが、スリーブ４０の右上
部には、通常トナー・ケース、撹拌ロール等が設
置される。 この現像装置を使用して5000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つていることが
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、磁極巾３mm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、ブラシマークもよくなつている。

【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３図イ〜ホは
各々第２図イ〜ホ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３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わした磁束密度分布
曲線図である。第４図ロは第３図ニに示す磁束密
度分布を長さ方向に垂直な面内での分布としてあ
らわした磁束密度曲線図であつて、長さ方向にお
ける異なる位置での曲線を重ねて描いてある。第
５図は第３図ニに示す磁界下で磁気ブラシの穂が
動く曲線をあらわした模式図で、イはロのＡ−
A′断面図、ロ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。 ３１……磁気ブラシ現像装置、３２……保持
層、３３……ロール軸、３４，３５，３７，３８
……現像磁石、３６……主現像磁石、３９……マ
グネツト・ロール、４０……スリーブ、４１……
現像剤、４２……潜像担体、４４……複合磁石シ
ート、４９……磁気ブラシ。

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ツト・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、前記マグネツト・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うるマグネツ
   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。 ２ 複合磁石シートが、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。 ３ 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 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
   置。 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極とそれらに挾まれた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
   向の一端縁に面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・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。