JPS6183565A - Ｐｐｃ型現像装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本２明は、静電式複写は等）二用いられるＰＰＣＰＰ型
現像装置’ｉ　Ｉこ係り、とくにｒ３性トナーを用いる
１友分スＰＰＣ型現像装置に関゛ｒる。

（従来の技術） 第６図にこの種の従来のＰＰＣ型現像装置の構成を示す
。この図において、ステンレス、アルミニウム等の非磁
性含意でできた非磁性円筒スリーブ１内に同心状に永久
磁石軸２が配置されてＰＰＣＰＰ型現像装置成されてい
る。永久磁石軸２はだと乏ば、相反する磁駈を有する永
久磁石３を交互−二装置したものである。主た、トナー
ボンシス５内には現像剤としての磁性トナーが設けられ
ている。そして、非磁性円筒スリーブ１及び永久磁石軸
２は靜電式複写ｉ尺の感光体ドラｌ、６に近接配置され
る。なお８は規制帯電プレートであってスリーブ１外周
に付着する磁性トナーの量を規制するためのちのである
。

上記構成において、前記永久磁石軸２を固定し、１１１
ｆ記非磁性円π）スリーブ１を回転させるか、永久磁石
軸２及び非磁性円筒スリーブ１の両者を回転させるかし
て、ジ１磁性円筒スリーフ１−にに磁性トナーを吸着、
ｊ俵送し、感光体ドラム６の静電、オ（Ｔ面にトナーの
フラン状穂立ちを軽＜　ｊ？Ｊ　！：’ｌ’、付着さ士
乙よらにして・７する。

１′完明か１Ｙ決しようとする問題点）ところで・、ｒ
ｉＳｅ図のごとき構成であると、昇磁・Ｉ生円箱スリー
ブ１と磁性トナーとの間に何等かの゛；ｍｌミカを与え
なければ磁性トナーの搬送ができず、二のため通常非磁
性円筒スリーブ１の表面に微ｊＢ］な凹凸加工か必要と
なる。

また、永久に百抽２は非磁性円筒スリーブ１に内蔵され
、該スリーブ１表面で磁性トナーを磁気拘束するための
ちのであるが、その際、非磁性用；’；、”ｊ　スＩＪ
　−７１Ｄ面Ｌ　ハ８Ａ束密度５ｏｏ乃至’、１０（）
、建Ｌｌ’ＥＳの分布を有ｆろ磁束を与えなければなら
士、永久磁石軸２と非磁性円筒スリーブ１表面間のギで
ンプの存在によって、内蔵される永久磁石÷Ｉ！！２の
磁極数に力１ｊ約を生じる。通常、２０乃至６０　；＋
＋＋ｎの５１−径の昇磁・件円筒スリーブ１（こ内蔵す
る永７′（、磁石軸２の（−λ数は１１１ｊ述の磁束密
度を考慮すると・−乃至２０Ｉ鴛が大川範囲となる。

また、７ｊＣグ磁石仙２を＋７成するための永久磁石：
）には強力な磁＋・ヌを１°するため異Ｊｊ性永久磁石
を使用する必要があり、コスト高となりかつ正量も大き
くなる欠点がある。

なお、待開昭５８−１６８０６９号には、非磁性金属円
筒の外周にＮ極とＳ極とを交互に配置した磁性トナー現
像装置が搗案されているが、このｊ場合、非磁性金属円
筒及びその内側のマグネットロールの両者を回転させな
ければならず、またマグネットロールの磁極数も多く必
要で、構造が複流化するきらいがあった。

（間可点を解決するための手段） 本発明は、上記の点に；み、永久磁石軸の周囲に非磁性
円筒スリーブを回転自在に設け、該円筒スリーブ外周面
又は内周面に多極着磁した永久磁石層を設ける構造とす
ることにより、前記多極着磁の永久磁石層′Ｃ直接的に
磁性トナーを均一に運搬することができ、スリーブ内部
の永久磁石軸の構成を簡略化可能で軽量化でき、さらに
トナーボックス内に別に設けるべき磁性トナーの攪はん
機溝を簡略化もしくは省略することが可能であり、ひい
ては原価低減を図ることが可能なＰＰＣ型現像装置を提
（共しようとするものて゛ある１、ｒ乍用） 本会明は、感光体ドラムに常に対向する現像用磁（、江
を有士る永久磁石軸を固定的に支持し、該永久磁石軸の
周囲に昇磁・池円筒スリーブを回転自在に１役け、Ｉ該
円筒スリーブ外周面又：、を内周面に多極）′ｆ磁した
永久磁石層を設け、該永久磁石層によって現（３剤とし
ての磁性トナーを吸着、搬送する構、吸において、前記
多極永久磁石層の磁極幅Ｗを１ｔｉｌｌ□７５至６．５
＋ｎτ０に設定し、かつ前記感光体ドラム上の、）５像
の移動速度の前記多極永久磁石層の周速（こメ・］士る
（ｉｉす合Ｃｒを０．２乃至（１，３６に設定すること
に云って、現像むらや、磁力低下によるっ・＋；’：’
　ｌ）括大及υ”　ｌ−カー１１ξ故増大を防止し、良
好な画１象が′！［ｊられる、梗うにしている。。

（実施例） ：゛Ｌ下、イ〈発明に係るＰＰＣ型現（″、波装置実施
例をしｉ而に従って説明する。

へＳ　１図は本発明の第１実施例を示す。この図にお７
・で、；ｌ：ｊ＋、１１１１２円１１５スリーブ１０が
′回・ｉ云自在に設けられ、該非磁性円筒スリーブ１０
の外周面（図示しないが内周面でもよい）には、ゴムそ
の池の高分子祠料（例えば導電性樹脂）に磁性本粒子を
混合し多極着磁した複合永久磁石シートの巻き付け、腹
合永久磁石の円筒体の挿入、あるいは永久磁石粉と導電
性塗料の混合物の磁界中での臀電塗装等によりスリーブ
全周にわたり永久磁石層１１が設けられている。導電性
を有しない複合永久磁石の場合には、巻き付けまたは挿
入後に導電性被畷を設けるようにする。該永久磁石層１
１はト■極とＳ　　極とを交互にかつスリーブ軸方向に
連続して形成したちのである。また、非磁性円筒スリー
ブ１０の内部には、これと同心状に永久磁石ｆｉｌ１１
１２が固定配置されている。ここで、永久磁石軸１２は
異形シャフト１３に現像主極（図ではＮ４４）を有する
永久磁５１・１と、攪はん極（Ｎ極とＳｉ上との交互配
列）を有する永久磁石１５を固着したちのである。その
現像主極は感光体ドラム６に対向する向きに固定されて
いる。なおトナーボックス５、感光体ドラム６、規制帯
電ブレード８等の＋１が或は第６図と同法である。

第２図は第１図に示したＰＰＣ型現像装置の多ｉ少Ｔｊ
磁した永ン、磁Ｇｒ”Ｉ４１　ｉ外周面の円周方向磁気
分布を示す。この図から、多極永久磁石層１１表面での
磁束密度は、当該永久磁石六４〕１自本の磁販による磁
束密度と、永久磁石＄＊１２の現像主極及しに登はん概
による磁束密度とが合成された値となり、１００乃至１
４００　Ｈａｕｓｓの範囲で可変しＪ＋７る。この表面
磁束密度の高い値は、使用する磁性トナー中の磁性成分
の含有率を低下させることか可能となり、仔通低への磁
性トナーの定着性の改善の可能性を大きくするものであ
る。

上記第１寅施例の構成において、非磁性円筒スリーブ１
０の外周面に設けられた多極着磁した永久磁；ｉＪａ　
１１の表面には、非磁性円筒スリーブ１１）の左回りの
回転（但し設計上右回りの回転を採用することもできる
。）に伴なう摩擦の発生及び及び腓ｔはん極のＮ極、Ｓ
極が交互に位置すること（二上ろ磁性トナー中反転作用
等により磁性トナーが充分攪はんされ飼々の磁性トナー
粒子に分離した状態でほぼ均一に多極のＮ極、Ｓ極の磁
力によって永久磁石層１１の表面に直接付着し、非磁性
円筒スリーブ１０の回転に伴なって運搬され、第３図の
拡大図に示すように、感光体ドラム６との接触部分にお
いて永久磁石＋Ａ１１９の現像主極の作用で磁力線に沿
って長大化したブラシ形状１こ伸び上がって感光体ドラ
ム６表面を摺擦する。これにより所定の現像作用を行な
うことができる。

以上が動作の概略であるが、次に縞状現像むらや、か、
！、′つ現像とならない寅用現像範囲を４元ろ。

第１図の本発明の実施例の構成では、多極永久磁石層１
１のＮ極、Ｓ極と永久磁石軸１２の現像上！ＦＬ　（Ｎ
　Ｆｉ　）との相互作用により、第３図に示すよう２二
、現像主極と永久磁石層１１の磁極が同極同志の場合に
おいてトナーのブラシ状穂立ちが見られることがわかる
。異極間ではトナーはスリーブ周方向に向いてしまい、
穂立ちは起こらない。従って、感光体ドラム６の静電潜
像に寄与する穂立ちは、現像主極と同極のみとなる。

この多極永久磁石層１１上の杷立ちと感光体ドラム６の
潜像面とのし：Ｉ連を次に考える。

午、感光体ドラム６の潜像の 移動速度：Ｓ　（ｉｕｎ／５ｅｃ）、 多極永久磁石層１１の外径：φ（ｌｌｌｌｆｌ）、多極
永久磁石Ｗ１１１の回転数：Ｎ　（ｒｐｓ）、％ＦｊＬ
永久磁石層１１の１磁極幅：Ｗ（ｒＱ＋ｏ）、多極永久
磁石層１１の磁極数二Ｐ、 多極永久磁石層１１の１磁極幅での実効穂立ち幅：　Ｗ
ｅ　（＋ｎ　ｍ　） とする。

そこで、多極永久磁石層１１上の実効Ｐ！立ち１隔Ｗｅ
が潜像面に連Ｓシして摺４！：４　Ｌなけ１しば現住む
らが牛二る故、連、を；シ摺擦の条件は、；２Ｗ　　　
　　　　　　２ ・・・（１） を、ｆ、、（＋足゛Ｖることである。

また、感光体ドラム６の潜像の移動速度Ｓと多１、訛水
久磁石層１１の外周速との比Ｃｒは、Ｓ　　　　　　Ｗ
ｅ φπＮ　　　　　２Ｗ となり、第３図に示す実効穂立ち幅Ｗｅを助ｊ定するこ
とにより、現像条件が設定される。

但し、ここでは感光体ドラム６とスリーブ側永久磁石層
１１との間のギャップは０．３乃至３１１１ｂｌ程度で
あり、それぞれの外径に列して小さなく、１で゛あるの
で、その影響は無視するものとする。

前記実効穂立ち幅Ｗｅは、磁性トナーやスリーブ１ｌｌ
ｌ永久磁石層１１の磁気特性で少しの差異は見られるが
、１つの磁極幅Ｗに対し第４図の’Ｎ−〜’ｅ＋ｎｉｐ
曲ｄ泉乃至Ｗ　−Ｗ　ｅ＋ｎａｘ曲程の関係となること
を見出だした。この場合の測定条件は、４久磁石Ｊ苦１
１の各磁極の表面磁束密度か３００乃至８００　’ｉ；
　ａ　１１　Ｓ　Ｓ、永久磁石軸１２の現像用磁（夕の
永久磁石層表面での表面磁束密度が５００乃至１０００
’ｉ；　ａ　ＬＩ　Ｓ　Ｓであり、磁性粉含有”微３０
乃至６０重量％の２般的磁性トナーでの値である。また
、第・１図の実効穂立ち幅ＮＶ　ｅは、感光１本ドラム
６と永久磁石Ｊ（づＩ１外周面との第３図に示したギャ
ップａを通常の０．３乃至３田ｎの実用・壬へす■で測
定したもので゛ある。また、永久磁石軸１２の現像主極
（Ｎ販）の幅は、Ｑ　Ｗｊυ、」二であれば、感光本ド
ラム６の静電潜像１こに１する尖効の穂立ちが満足され
ることを潴：認した。

ｉｉ′ｌｊ記第・′［図のＷ−Ｗｅｍａｘ曲線とＷ　−
’ｖＶ　ｅｍ　ｉ　ｎ曲線は、１γＩ記永久磁石層１１
の友面磁匝及び永久磁石Ｈ，Ｈ１２の現像主極の前述の
範囲のばらつき、及ＩＣゑ性トナーのばらつきを含んだ
、実効穂立ち幅Ｗｅの最大値と最小値を示している。

第、・ＩＭの（清果から、磁極幅Ｗに月する最大実効”
＋５　ｆｆｉち・Ｖ〜’　ｅ　Ｉｌｌ　ｌ　：＜／　Ｗ
と、（２）式で示される感光体１！うｌ、６と多極永久
磁石層１′、の周速比Ｃｒとの１吟１黙■′に討士る関
係を第５図）こ示士。この図において、１保１唱１．Ａ
／が１岨ｎより小さいと、多極永久磁石層１１の１際の
磁気特性低下による穂立ち不范・〒へ田１で゛あ１）、
現像不ｊ米である。また、’Ａ’ｅ＋ｎａｘ／＼Ｎ！！
Ｉｌ線の北側は周速比Ｃｒ不適により輪状現像むらか７
エきる範囲であるので現像不適部分である。

一方、周速比Ｃ［・＝０．２より小さい部分及び磁（・
三乏幅〜Ｖ＝　６　、　５　＋ｎ＋ｎより大きな部分は
穂先からトナーが飛散することによるかぶり現象が起き
易い範囲であって、やはり現像不適である。特にこの現
象は感光体ドラム６の潜像移動速度Ｓが速い６００乃至
１０００　ｖｎ／　ｓｅａで起きやすい。従ッて、Ｗｅ
ｍａｘ／　２　Ｗ曲線とＣｒ　”　０　、　２の直線と
Ｗ＝１の直線で凹まれた斜線範囲部分が実用現像の最適
範囲となる。

なお、’ｖＶｅｍａｘの代わりにＷｅ＋ｏｉｎの値を想
定すれば、前記最ｊｌ範囲が縮小することは自明である
。

上記第１実施例の構成によれば次のような効果を上げる
ことができる。

（１）　　非磁性円筒スリーブ１０のタト周面に巻き付
け、嵌付けらしくは節電塗装等により層状に設けた多極
着磁の永久磁石層１１によって、磁極トナーを直接吸着
することが可能であるから、トナーを均一に運搬するこ
とができる。また、現像条件を適当に設定することによ
って、縞状むらがなく、しからトナー飛散によるかぶり
現象のない良好な画質を得ることができる。

（２：・　　非磁性円筒スリーブ］Ｏの内部に設ける永
久磁石軸１２の構造が欧めて簡単となり、異形シャ７１
・１３の構造ら簡単にでき、従来のらのに比べで；）０
乃至５０％の怪量化を図ることができる。

また、原価［成域を図ることができろ８（３）永久磁石
層１１の多極磁極及び永久磁石軸１２の憑はん［１ヌの
相互作用により磁性トナーを反・耘さ４上たつしてトナ
ーの攪はん、分離１乍用を持たすることかできる。

なお、永久磁石軸１２の構成は適宜変更可能であり、ト
ナーボックス内に攪はん数構を別に設ける場合には、永
久磁石軸１２側の攪はん（仮を省略することもできる。

（発明の効果） Ｌ、ｌ：　ＪＬ−、、説明したように、本発明のＰＰＣ
型現像装：：、７　！こ、！：れば、永久磁、７はＩＩ
の周囲に昇磁・１−！−■筒スリスリーブ回：を自在に
設け、該円筒スリーブ外周面又は内周面に多１’０ｔ′
□′を磁した永久磁石Ｒ’ｔを設けているので・、スリ
ーブ内部の永久磁：Ｇ軸の［１が遣を簡略化し、（千１
：化することかでき、かつまた磁性トナーの投はん機構
を簡略化もしくは省略可能である。

また、現像条件を適当に設定することにより、縞状むら
や、力弓：ｔ）の無い良好な画像を得ることができる。

さらに、多極着磁した永久磁石層で直接的に磁性トナー
を均一に吸着できるので、ＰＰＣ型現（５ｊ、装置とし
て十分良好な性能を発揮できるとともに、製ａ容易で原
価低減を図る上でも効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＰＰＣ型現像装置の第１実施例を
示す側断面図、第２図は第１実施例のＰＰＣ型現像装置
の永久磁石層の表面磁束密度を示すグラフ、第３図は感
光体ドラム：こ対向する部分の拡大側断面図、第４図は
磁極幅Ｗと実効穂立ち幅Ｗｅとの関係を示すグラフ、第
５図は実用現像・τユ囲を示ナグラフ、第６図は従来の
ＰＰＣＰＰ型現像装置構造の一例を示す側断面図である
。　　１゜１０・・・非磁性円筒スリーブ、２．１２・
・・永久磁石軸、３，１３・・・異形シャフト、３，１
・１，１５・・・永久磁石、５・・・トナーボックス、
６・・・感光体ドラム、′、）・・２工：：：：ｊ帯電
ブレード、１１・・・永久磁石ＪＣ’ｔ。 特許出工人 ティーディーケイ株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光体ドラムに常に対向する現像用磁極を有する
   永久磁石層を固定的に支持し、該永久磁石軸の周囲に非
   磁性円筒スリーブを回転自在に設け、該円筒スリーブ外
   周面又は内周面に多極着磁した永久磁石層を設け、該永
   久磁石層によって磁性トナーを吸着、搬送するＰＰＣ型
   現像装置であって、前記永久磁石層の磁極幅Ｗを１ｍｍ
   乃至６．５ｍｍに設定し、かつ前記感光体ドラム上の潜
   像の移動速度の前記永久磁石層の周速に対する割合Ｃｒ
   を０．２乃至０．３６に設定したことを特徴とするＰＰ
   Ｃ型現像装置。