JPH0337689A - 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］ 本発明は、磁気ブラシ現像装置に関する。

し従来の技術］ 従来の現像装置は、磁気ブラシ現像装置（−成分磁気ブ
ラシ及び二成分磁気ブラシ）として公知のように回転自
在なステンレスやアルミニウムや黄銅に代表されるよう
な非磁性かつ導電性の円筒状の現像剤搬送部材（現像ス
リーブとも称す）の内部に複数の８１極に着磁された円
筒状の磁性体ローラーを有し５、磁性体口、−ラーによ
り発生する磁場にしたがって現像剤搬送部材上に現像剤
を保持し磁性体ローラーと現像剤搬送部材のうち少なく
とも一方を回転させて現像剤搬送部材上の現像剤を搬送
するものであった。

［発明が解決しようとする課Ｍ］ しかし、前述の従来技術では、磁性体ローラーの外径を
研磨加工して外径精度を出し現像剤搬送部材と微小な空
隙を隔てて精度良く配設する必要があり工数の増大及び
コストアップを生じており、磁性体ローラーのみならず
現像剤搬送部材の外径加工も必要で一層現像装置を高価
なものにしていた。また、磁性体ローラーや現像剤搬送
部材やそれぞれを支持する部品と構成部品が多く、現像
装置の小型軽量化に支障をきたしていた。さらに、磁性
体ローラーを回転した場合に得られる画像に特有の磁性
体ローラーの磁極ピッチによる現像濃度むらを低減する
ために、磁性体ローラーの着磁極数を増すと現像剤搬送
部材上で十分な漏洩磁束が確保できず、現像剤の搬送に
支障をきたしていた。

そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、磁性体ローラーの表面で直接現
像剤を搬送する現像装置構造とすることにより、製造か
ら組立に至るまでの工数が少なく低コストの現像装置を
提供するところにある。更に他の目的は、小型軽量の現
像装置を提供するところにある。更に他の目的は、磁性
体ローラーにより生じる磁場を有効に活用し十分な現像
剤の搬送量を確保して高温度の現像濃度の得られる現像
装置を提供するところにある。更に他の目的は、磁性体
ローラーによる現像濃度むらを低減し高い印字品質の得
られる現像装置を提供するところにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の現像装置は、複数の磁極に着磁された円筒状の
磁性体ローラーを有し、磁性体ローラーにより発生する
磁場により現像剤を磁性体ローラー上に保持し、磁性体
ローラーを回転させて現像剤を搬送し、磁性体ローラー
の表面に凹凸を有することを特徴とする。

また、本発明の現像装置は、磁性体ローラーが成形磁石
を含むことを特徴とする。

さらに、本発明の現像装置は、磁性体ローラーが磁石及
び磁石の内部に軟磁性のヨークを含むことを特徴とする
。

さらに、本発明の現像装置は、磁性体ローラーが磁石の
磁極ピッチに対応した凹凸を有することを特徴とする。

［作用］ 本発明の上記の構成によれば、従来磁性体ローラーの外
周側に配設されていた現像剤搬送部材を省略して簡略な
構造の現像装置を構成できる。また、磁性体ローラーで
現像剤を直接搬送するため、磁性体ローラー（ｍ石）の
発生する磁界を最も有効に活用することが出来る。さら
に、射出成形や圧縮成形や押出成形による成形磁石を用
いて磁性体ローラーを構成することにより、寸法精度が
良く後加工が不要で小型軽量の磁性体ローラーを構成す
ることができ、特に、磁気回路を構成する軟磁性のヨー
クを磁性体ローラーの内部に組み込んで機械的強度及び
磁気特性を向上したり、磁石と軟磁性のヨークとを一体
に成形することができる。

さらに、磁性体ローラーが磁石の磁極ピッチに対応した
凹凸を有する外形形状とすることにより、磁性体ローラ
ー上の磁気ブラシの高さを一定に保つことができ、接触
現像の場合には現像ニップ幅を一定に保ち磁気ブラシの
位置による現像温度むらを低減し、非接触現像の場合に
は現像ギャップ長の変動による現像濃度むらを低減し、
コントラストが高く解像度の高い画像を形成することが
できる。

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例における現像装置を含む画像形
成装置の断面概観図である。潜像担持体１は、導電性の
支持部２の上に有機または無機の光導電性を有する感光
層３を塗膜したものである。

係る感光層３をコロナ帯電器等の帯電器４を用いて帯電
した後に画像に応じて光源５から出た光を結像光学系６
を通して感光層３に選択的に光照射して感光層３上に電
位コントラストを得て静電潜像を形成する。一方、現像
装置７は像形成体である現像剤８を帯電させかつ円筒状
の磁性体ローラー９で搬送して潜像担持体１と磁性体ロ
ーラー９とが近接する現像ギャップ部で潜像担持体１の
静電潜像の電位ポテンシャル及び現像バイアス電圧印加
手段１０によるバイアス電圧に応じて現像剤８を現像す
るものであって、潜像担持体１の静電潜像を現像剤８に
より顕像化するものである。静電潜像を顕像化した現像
剤８は、コロナ放電や電界や圧力や粘着力を用いた転写
器１４により記録紙１５に転写し、加圧や加熱等の手段
により現像剤８を記録紙１５に定着して、記録紙１５上
に現像剤８による所望の画像を得るものである。第１図
の現像装置において、磁性体ローラー９は供給された現
像剤８を磁気力により保持し搬送量規制部材１１で適量
に規制して現像剤８を搬送するものであって、磁性体ロ
ーラー９は円筒状で外周を複数極に着磁された磁石１２
と軟磁性で円筒状のヨーク１３とで磁気回路を構成し、
磁石１２の外周の漏洩磁束により磁性の現像剤８を磁性
体ローラー９上に直接保持した状態で磁性体ローラー９
を回転させて現像剤８を搬送するもので、磁束を最も有
効に使用することができ薄肉磁石でも従来以上の磁気拘
束力が得られる。磁性体ローラー９の表面をさらに詳細
に示したのが第２図で、軟磁性で円筒状のヨーク２２の
外周側に磁石２１が固着されて磁性体ローラー２０を構
成し、磁石２１の外周表面は凹凸形状を有し、この例で
は特に磁極ピッチに対応して磁極の中心部分で凹とし磁
極の中間部で凸として現像剤２３の磁気ブラシの高さを
相殺するように磁石２１に凹凸を形成して、現像剤２３
の先端部の回転半径が磁極位置によらず一定になるよう
にして、接触現像の場合は現像にっぷ幅を一定に保ち現
像時間及び磁気がきとり力を一定にして安定な画像温度
を得ることができ、非接触現像の場合には現像電界を一
定に保ち安定な画像濃度を得ることができる。尚、第１
図において、矢印はそれぞれの部材の回転方向を示すが
本発明を限定するものではない、また、磁石２１に圧縮
成形や射出成形や押し出し成形等による成形磁石を用い
ることにより、磁性体ローラーの表面の凹凸形状を容易
に形成することができ、軟磁性のヨーク２３を磁石の成
形時に予め成形型に設置した後にその外周で磁性粉や樹
脂等を含む磁石材料を射出成形して磁石２２とヨーク２
３を一体成形して磁性体ローラー２１を形成すれば、容
易に一体成形ができ、薄肉にしても十分な機械的強度が
得られ、しかも磁性体ローラー２１の外径部の振れを２
５μｍ以下に低減することができ現像剤の搬送量の変動
及び現像ギャップの変動を低減することができる。

本発明に使用する現像剤としては、−成分磁気ブラシ現
像剤及び二成分磁気ブラシ現像剤として公知である現像
剤がすべて適用可能である。また、本発明に使用する磁
性体ローラーの磁石材料としては、フェライト磁石やア
ルニコ磁石やマンガンアルミ磁石や希土類磁石等の公知
の磁石材料を使用することが出来る。特に、原子番号５
８のＣｅから７１のＬｕに至る１４個の希土類元素、中
でもＮｄやＰｒやＳｍに代表される希土類元素に、Ｆｅ
やＮｉやＣｏに代表される３ｄ逼移金属を加えた希土類
磁石を使用することにより、薄肉でも高い磁界の得られ
る小型軽量の磁性体ローラーを構成することができ、焼
結による製造方法だけでなく、圧縮成形や射出成形や押
し出し成形の製造方法を用いた成形磁石を用いて小型軽
量だけでなく形状自由度が高く磁界分布の自由度も大き
くできる。また、成形磁石の場合は磁気回路を構成する
ヨーク等を成形時に一体にして形成することができ、後
加工無しでも外径の振れを２５μｍ以下にできるなど寸
法精度が向上し、接着等を用いないため磁気回路の磁気
抵抗のばらつきが小さく磁石表面の磁束密度を均一にし
て磁束のばらつきによる現像剤搬送量の変動や現像量の
変動を低減することが出来る。さらに、磁石を薄肉化モ
きるため外径２０ｍｍの磁石でも内外に着磁ヨークを配
置して１０極以上の多極着磁が容易になり、磁石の肉厚
程度の着磁ピッチで多極着磁して現像ＮＪ搬送量の変動
及び現像量の変動を低減することができる。

以下、更に詳細な実施例を示す。

実施例１ 第１図に示されるような現像装置で、外径２０ｍｍ肉厚
１ｍｍの樹脂バインドしたフェライト磁石とその内部に
磁気回路を構成する外径１８ｍｍ肉厚１ｍｍのヨークと
で磁性体ローラーを構成し、磁石を６０極に分割着磁し
たところ、磁石表面で２００ガウス以上の磁束密度が得
られ薄層で現像剤の穂の外径が均一な磁性体ローラーが
得られた。

また、磁性体ローラーは従来のフェライト磁石と金属ス
リーブを用いたものに比べ半分以下に軽量化することが
できた。さらに、この現像装置を用いて画像形成を行っ
たところ、現像濃度むらは目視では殆ど識別できなくな
り、高浦度でコントラストの高い画像を安定して形成す
ることが出来た。

実施例２ 第１図に示されるような現像装置で、外径２０ｍｍ肉厚
１．５ｍｍのサマリウムコバルト系の圧縮成形磁石とそ
の内部に磁気回路を構成する外径１７ｍｍ肉厚１ｍｍの
ヨークとで磁性体ローラーを構成し、磁石を４０極に分
割着磁したところ、磁石表面で１０００ガウス以上の磁
束密度が得られ薄層で現像剤の穂の外径が均一な磁性体
ローラーが得られた。また、磁性体ローラーは従来のフ
ェライト磁石と金属スリーブを用いたものに比べより半
分以下に軽量化することができた。さらに、この現像装
置を用いて画像形成を行ったところ、現像濃度むらは目
視では殆ど識別できなくなり、高濃度でコントラストの
高い画像を安定して形成することが出来た。

実施例３ 第１図に示されるような現像装置で、外径１２ｍｍ肉厚
１ｍｍのサマリウムコバルト系の射出成形磁石とその内
部に磁気回路を構成する外径１０ｍｍ肉厚１ｍｍのヨー
クとで磁性体ローラーを一体に形成し、磁石を４０極に
分割着磁したところ、磁石表面で１０００ガウス以上の
磁束密度が得られ薄層で現像剤の穂の外径が一定の磁性
体ローラーが得られた。また、磁性体ローラーは従来の
フェライト磁石と金属スリーブを用いたものに比べ４分
の１以下に軽量化することができた。さらに、この現像
装置を用いて画像形成を行ったところ、現像濃度むらは
目視では殆ど識別できなくなり、高濃度でコントラスト
の高い画像を安定して形成することが出来た。

比較例１ 従来の一成分磁性現像装置で、外径２０ｍｍの現像剤搬
送部材（非磁性の金属スリーブ）を用い、その内部に配
設される磁性体ローラーを外径１８ｍｍ肉厚２ｍｍに切
削加工した焼結のフェライト磁石で構成したところ、磁
性体ローラーを８極以下に分割着磁しても現像剤搬送部
材表面では５００ガウス以下の磁束密度しか得られず十
分な現像剤の穂だちと搬送量は得られなかった。また、
この現像装置を用いて画像形成を行ったところ、現像−
濃度の不足したコントラストの低い画像しか形成するこ
とが出来なかった。

比較例２ 従来の一成分磁性現像装置で、外径２０ｍｍの現像剤搬
送部材を用い、その内部に配設される磁性体ローラーを
外径１８ｍｍ肉厚５ｍｍに切削加工した焼結のフェライ
ト磁石で構成したところ、磁性体ローラーを８極以下に
分割着磁すれば現像剤搬送部材表面では５００ガウス以
上の磁束密度が得られ十分な現像剤の穂だちと搬送量が
得られた。しかし、磁性体ローラーの重量は１ｋｇ以上
となり軽量化することはできず、磁界の変化に伴う濃度
むらが顕著であった。

以上実施例を述べたが、本発明は以上の実施例のみなら
ず、広く電子写真等の現像装置に応用することができ、
特にプリンターや複写機やファクシミリやデイスプレー
に応用すれば有効である。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、複数の磁極に着磁さ
れた円筒状の磁性体ローラー上で直接現像剤を保持搬送
することにより、製造から組立に至るまでの工数が少な
く低コストの現像装置を提供することができる。また、
構造が簡略化されるため、小型軽量の現像装置を提供す
ることができる。さらに、磁性体ローラー表面の漏洩磁
束により現像剤を搬送するため、磁性体ローラーにより
生じる磁場を有効に活用し十分な現像剤の搬送量を確保
して高濃度の現像濃度の得られる現像装置を提供するこ
とができ、しかも、磁石の表面に凹凸をつけて磁性体ロ
ーラーによる現像濃度むらを低減し高い印字品質の得ら
れる現像装置を提供することができる。

また、成形磁石を磁性体ローラーの磁石として用いるこ
とにより、加工及び組立工数が少なく、寸法精度が良く
、磁気抵抗の少ない効率のよい磁気回路を構成すること
が出来る。

さらに、磁石の内部に軟磁性のヨークを含む磁性体ロー
ラー構造とすることにより、効率のよい磁気回路を構成
し、磁性体ローラー表面で現像剤を保持搬送するのに十
分な磁束を得ることが出来る。

さらに、磁石の磁極ピッチに対応して磁石表面に凹凸を
つけることにより、磁性体ローラーによる現像濃度むら
を低減し高い印字品質の得られる現像装置を提供するこ
とができる。

以上のように本発明によれば、小型軽量で安価で高画質
の画像を形成できる現像装置を提供することができると
いう優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における現像装置を含む画像形
成装置の断面概観図、第２図は本発明の実施例における
現像装置の磁性体ローラーの表面詳細図。 ９゜ １２゜ １　３゜ 　０ １ ２ 現像剤 磁性体ローラー 磁石 ヨーク 以 上

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の磁極に着磁された円筒状の磁性体ローラー
   を有し、前記磁性体ローラーにより発生する磁場により
   現像剤を前記磁性体ローラー上に保持し、前記磁性体ロ
   ーラーを回転させて前記現像剤を搬送し、前記磁性体ロ
   ーラーの表面に凹凸を有することを特徴とする現像装置
   。
2. （２）前記磁性体ローラーが成形磁石を含むことを特徴
   とする請求項１記載の現像装置。
3. （３）前記磁性体ローラーが磁石及び前記磁石の内部に
   軟磁性のヨークを含むことを特徴とする請求項１または
   ２記載の現像装置。
4. （４）前記磁性体ローラーが磁石の磁極ピッチに対応し
   た凹凸を有することを特徴とする請求項１または２また
   は３記載の現像装置。