JPH04254881A - 現像装置用マグネットロール及びそれを使用した現像装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の画像形
成装置において像担持体上の潜像を現像するのに使用さ
れる現像装置に関し、特にその現像装置に使用するマグ
ネットロールに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を利用した画像形成装置で
は、感光体等の像担持体の表面に形成された静電潜像を
現像装置により現像しており、静電潜像は現像で現像剤
が付着することにより可視化されている。

【０００３】上記の現像剤は、現像装置に備えられた現
像剤担持体の回転と現像剤層厚規制部材による規制とに
よって、像担持体表面近傍に少量ずつ搬送されるように
なっている。現像剤としては、一成分磁性トナーからな
る一成分現像剤か、磁性キャリアと非磁性トナーとから
なる二成分現像剤が一般的で、これら現像剤を現像剤担
持体表面に付着させるために、現像剤担持体はスリーブ
状として内部にマグネットロールを配設してある。

【０００４】一般に、マグネットロールは、中空のマグ
ネットと、マグネットの撓みや変形を防ぐ補強部材とし
ての、マグネットと一体とした金属等の丸軸状のシャフ
トとからなっており、シャフトを現像装置に固定するこ
とにより、マグネットロールを現像剤担持体内に非回転
に設置している。このシャフトの先端部分を面取りやＤ
カット等の加工をして、シャフトをマグネットロールの
磁石の位置決めに用いている。又マグネット自体は、食
品の竹輪の如く中心に穴を設けるように押出し加工して
中空体を形成した後、その中空体に着磁を施してなって
いる。シャフトは、中空のマグネットの穴部に接着剤を
入れて嵌合することにより、マグネットと一体に設けら
れている。

【０００５】上記のマグネットの着磁は、シャフトの軸
線に平行で且つシャフトを中心に周方向に複数の磁極が
形成されるように行なわれる。そのうちの１極は像担持
体の方向を向き、不適当な現像剤の像担持体への移動を
防止し、現像剤担持体上へ留めおくことで、画像上の地
カブリが発生するのを防止している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のマグネットロールは、次のような欠点があった。 （１）現像装置に対するマグネットの磁極配置はシャフ
ト先端部の面取りやＤカットで決まっているが、シャフ
トが円形の断面形状をしているため、着磁されたマグネ
ット内にシャフトを挿入するときに、角度のズレが生じ
易く、その結果、マグネットロールの現像装置に対する
角度の誤差が大きくなってしまう。 （２）現像装置の小型化に伴ないマグネットも細くする
と、十分な磁力を出すようにすることができなくなって
画像上にカブリが生じ易くなる。又シャフトも細くなっ
て剛性が保てなくなり、このためマグネットロールが現
像剤担持体と接触して現像剤担持体の回転トルクを増加
させたり、摩擦による温度上昇で現像剤の劣化を発生さ
せたり、異常音を発生させる問題が起こる。

【０００７】従って、本発明の目的は、シャフトを細く
してもシャフトに剛性を保つと共にマグネットに必要な
磁力を確保することができ、又現像装置に対する角度の
誤差を容易になくすことができるようにした現像装置用
マグネットロールを提供することである。

【０００８】本発明の他の目的は、上記特性を具備した
マグネットロールを有する現像装置を提供することであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記諸目的は本発明に係
る現像装置用マグネットロール及びそれを使用した現像
装置にて達成される。要約すれば本発明は、マグネット
と、前記マグネットと一体にしたシャフトとからなる現
像装置用マグネットロールにおいて、前記シャフトを回
転非対称の断面形状とすることにより前記シャフトに対
して前記マグネットを部分的に偏肉させ、そのマグネッ
トの偏肉による厚肉部が最大の磁束密度となるように着
磁したことを特徴とする現像装置用マグネットロールで
ある。

【００１０】又本発明は、像担持体と対向させた現像剤
担持体内に、マグネットとこれと一体にしたシャフトと
からなるマグネットロールを非回転に設置した現像装置
において、前記シャフトを回転非対称の断面形状とする
ことにより前記シャフトに対して前記マグネットを部分
的に偏肉させ、そして前記マグネットの偏肉による厚肉
部が最大の磁束密度となるように着磁して、その着磁さ
れた厚肉部を前記像担持体方向へ向けたことを特徴とす
る現像装置である。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明のマグネットロールの一実施
例の斜視図である。

【００１２】マグネットロール１は、マグネット２とこ
れに一体のシャフト３とからなっている。マグネット２
は、フェライト粒子をゴム又は合成樹脂で結着したゴム
又はプラスチック製の円筒マグネットとなっている。シ
ャフト３は回転非対称の断面形状を有しており、本実施
例では断面「コ」字状となっている。シャフト３の材質
は剛性があれば原則として何でもよいが、好ましくは着
磁体がよく、本実施例では、シャフト３は１ｍｍ厚の鉄
板を折り曲げ加工してなっている。このシャフト３は、
その断面の凹陥部をマグネット２の軸心に向けた態様で
、マグネット２に軸線方向に設けた穴に嵌合して装着さ
れており、これによりマグネット２はシャフト３に対し
て部分的に偏肉させられている。

【００１３】本実施例では、マグネット２は外径約１０
ｍｍで、磁極の向きが図に示すＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各方向
で且つ隣合う同士の磁極の向きが互に逆となるようにし
て着磁した４極構成となっている。上記のＡ方向はマグ
ネット２のシャフト３に対する肉厚が最も厚い方向で、
Ａ方向の磁極は磁束密度が最大となるように約６００ガ
ウスに着磁している。Ｃ方向はＡ方向と反対方向、Ｂ、
Ｄ方向はそれと直角方向であり、これらＢ、Ｃ及びＤ方
向の磁極は２００〜３００ガウス程度の磁束密度に着磁
されている。

【００１４】以上のマグネットロール１は、マグネット
２の最大磁束密度のＡ方向の磁極が像担持体の方向に向
くようにシャフト３により現像装置に位置決めして、ス
リーブ状の現像剤担持体内に非回転に設置し、現像に使
用される。

【００１５】本実施例のマグネットロール１は以上のよ
うに構成される。これによれば、（１）シャフト３を回
転非対称の断面形状としているので、着磁されたマグネ
ット２内にシャフト３を挿入するときに角度のズレが生
じることがなく、マグネットロール１の現像装置に対す
る角度の誤差が大きくなることがない。（２）回転非対
称断面のシャフト３によりマグネット２を部分的に偏肉
させて、マグネット２の偏肉による厚肉部方向を最大磁
束密度に着磁した磁極方向としているので、マグネット
２が細くなっても必要な磁力を十分確保することができ
、現像により画像上に地カブリが生じることがない。 （３）シャフト３が回転非対称断面なので細くしても剛
性を保つことができ、剛性の不足からマグネットロール
１が撓んで現像剤担持体と接触することにより、現像剤
担持体の回転トルクを増加させたり、摩擦による温度上
昇で現像剤の劣化を発生させたり、異常音を発生させた
りすることがない。

【００１６】比較例として、同形のマグネットロールで
中心に同軸の円筒形シャフトを用いた場合について示す
と、剛性の点で４ｍｍ径の同材料のシャフトが必要とな
り、マグネットの肉厚が（１０−４）／２＝３ｍｍしか
なくなり、磁束密度４００ガウス程度の磁力しか出せな
かった。この程度に磁力が弱いと、画像上に地カブリが
発生してしまった。又円筒形シャフトを用いると、シャ
フトに位置決めのための切欠等が必要となる上、そのシ
ャフトをマグネットに挿入する際に切欠部等と磁極との
位置関係が狂ってしまい易かった。

【００１７】以上の実施例では、シャフト３の断面形状
をコ字状としたが、非対称なら他の形状でもよいことは
明らかである。又マグネットロールは、マグネット２の
外径によらずに有効であるが、特に１０ｍｍ以下の細い
場合が特に優れた効果を発揮する。

【００１８】図２は、本発明のマグネットロールの他の
実施例の斜視図である。

【００１９】本実施例では、マグネットロール１のシャ
フト３は板金を「く」字状の断面形状に折曲してなって
おり、断面形状の２つの辺が交わる頂点をマグネット２
の軸心に位置させた態様で、マグネット２に設けた穴に
嵌合して装着されている。これによりマグネット２はシ
ャフト３に対して部分的に偏肉させられ、マグネット２
のシャフト３の断面の２つの辺に沿うＥ方向とＦの方向
が厚肉部とされている。マグネット２は、厚肉部のＥ方
向、Ｆ方向が最大磁束密度となるように着磁し、Ｅ方向
とＦ方向の間の薄肉部のＧ方向がこれよりも弱く着磁し
た３極構成となっている。マグネットロール１は、マグ
ネット２の一方の最大磁束密度のＥ方向の磁極が像担持
体の方向に向くように、スリーブ状の現像剤担持体内に
非回転に設置される。

【００２０】本実施例のマグネットロール１によっても
、先の実施例のときと同様、着磁されたマグネット２内
にシャフト３を挿入するときに角度のズレが生じること
がなく、又マグネット２が細くなっても必要な磁力を十
分確保することができ、又シャフト３を細くしても剛性
を保つことができる。

【００２１】更に本実施例のマグネットロール１によれ
ば、マグネット２の外径が１０ｍｍにおいて、Ｅ、Ｆの
両方向の磁極に約６００ガウス、Ｇ方向の磁極に約３０
０ガウスの磁束密度を実現することができた。このよう
なマグネットロールは、像担持体方向だけでなく、他の
方向にも磁力が必要な場合、例えば現像剤担持体上の現
像剤層厚を規制するのに磁力を用いる現像装置のような
場合等に使用するのに有効である。

【００２２】次に、上記のようなマグネットロールを有
した現像装置について説明する。

【００２３】図３は、本発明の現像装置の一実施例の概
略構成図である。

【００２４】本現像装置１３は、画像形成装置の像担持
体としての感光ドラム１４上に形成された静電潜像を現
像して、トナー像として可視化する。感光ドラム１４は
、非磁性導電性シリンダー１１上に半導体からなる感光
層１２を形成してなっており、感光層１２上に公知の電
子写真法により静電潜像が形成される。

【００２５】現像装置１３は、現像剤として磁性トナー
８を収容したホッパー７の感光ドラム１４と対向した開
口部に現像スリーブ５を備え、現像スリーブ５内にマグ
ネットロール１が非回転に設置されている。現像スリー
ブ５の上方位置には、現像剤規制部Ｕを形成するように
これと小間隙を開けて現像剤規制ブレード６が設けられ
ている。規制ブレード６は鉄等の磁性体からなり、マグ
ネットロール１によって現像スリーブ５上に担持された
トナー８の厚みを規制して、トナー８を適当な層厚に塗
布する。

【００２６】現像スリーブ５は図の矢印方向に回転して
、担持したトナー８を感光ドラム１４と対向した現像部
Ｗへと搬送する。現像部Ｗは、現像スリーブ５と感光ド
ラム１４の感光層１２との最近接距離が例えば１００〜
５００μｍとして、感光層１２上の静電潜像を現像する
ようになっている。現像の際、現像バイアス電源１０に
より現像スリーブ５に直流、交流又は直流バイアス交流
等の現像バイアスを印加することが多いが、印加しない
で現像してもよい。

【００２７】マグネットロール１は、先の図１の実施例
と同様に構成されたものが使用され、シャフト３の断面
の凹陥部をマグネット２の軸心に向けた態様で、シャフ
ト３をマグネット２に装着してなっており、マグネット
２の磁極は、Ｎ１　、Ｓ１　、Ｎ２　、Ｓ２　の４極構
成となっている。マグネット２のシャフト３に対する肉
厚が最も厚い厚肉部方向の磁束密度が最大となるように
着磁した磁極Ｎ１　が、現像部Ｗで感光ドラム１４方向
に向くように、マグネットロール１は現像スリーブ５内
に位置されている。このようなマグネットロール１によ
れば、上述したように、断面コ字状のシャフト３により
マグネット２を部分的に偏肉させて、マグネット２の偏
肉による厚肉部方向を最大磁束密度に着磁した磁極方向
としているので、マグネット２が細くなっても必要な磁
力を十分確保することができ、現像により画像上に地カ
ブリが生じることがない。

【００２８】本実施例では、以上のような現像装置によ
る現像を用いた画像形成を、次のような条件で行なった
。

【００２９】即ち、現像部Ｗにおける現像スリーブ５と
感光ドラム１４の感光層１２との最近接距離を３００μ
ｍとし、現像剤規制部Ｕにおける現像スリーブ５と規制
ブレード６との間隔を２００μｍとした。マグネットロ
ール１のマグネット２の磁極は、磁性体の規制ブレード
６に対向させる磁極Ｓ１　を現像スリーブ５の表面上で
６００ガウスの磁束密度とした。これにより現像部Ｗで
のトナー８の層厚が１２０μｍとなるように、現像スリ
ーブ５上のトナー８を規制した。又現像部Ｗで感光ドラ
ム１に対向するマグネット２の磁極Ｎ１　を、現像スリ
ーブ５の表面上で６５０ガウスの磁束密度とした。

【００３０】感光ドラム１４の感光層１２上には、暗部
電位が＋５００Ｖ、明部電位が０Ｖで静電潜像を形成し
、尖頭電圧１３００Ｖｐｐで周波数１．８ｋＨｚの交番
電圧に＋２００Ｖの直流電圧を重畳させた現像バイアス
電圧を、現像スリーブ５に印加して現像した。

【００３１】その結果、画像上にカブリを生じることな
く良好な品質の画像を得ることができた。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、現像
装置用マグネットロールのシャフトを回転非対称の断面
形状とすることにより、シャフトに対してマグネットを
部分的に偏肉させ、そのマグネットの偏肉による厚肉部
が最大の磁束密度となるように着磁したので、シャフト
を細くしてもシャフトに剛性を保つと共にマグネットに
必要な磁力を確保することができ、又現像装置に対する
角度の誤差を容易になくすことができる。従ってマグネ
ットロールを備えた現像装置は、現像により画像上に地
カブリが生じることがなく、又剛性の不足からマグネッ
トロールが現像剤担持体と接触して現像剤担持体の回転
トルクを増加させたり、摩擦による温度上昇で現像剤の
劣化を発生させたり、異常音を発生させたりすることが
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマグネットロールの一実施例の斜視図
である。

【図２】本発明のマグネットロールの他の実施例の斜視
図である。

【図３】本発明の現像装置の一実施例の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１　　　　マグネットロール ２　　　　マグネット ３　　　　シャフト ５　　　　現像スリーブ ６　　　　規制ブレード ８　　　　磁性トナー １３　　現像装置 １４　　感光ドラム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　マグネットと、前記マグネットと一体
   にしたシャフトとからなる現像装置用マグネットロール
   において、前記シャフトを回転非対称の断面形状とする
   ことにより前記シャフトに対して前記マグネットを部分
   的に偏肉させ、そのマグネットの偏肉による厚肉部が最
   大の磁束密度となるように着磁したことを特徴とする現
   像装置用マグネットロール。
2. 【請求項２】　　像担持体と対向させた現像剤担持体内
   に、マグネットとこれと一体にしたシャフトとからなる
   マグネットロールを非回転に設置した現像装置において
   、前記シャフトを回転非対称の断面形状とすることによ
   り前記シャフトに対して前記マグネットを部分的に偏肉
   させ、そして前記マグネットの偏肉による厚肉部が最大
   の磁束密度となるように着磁して、その着磁された厚肉
   部を前記像担持体方向へ向けたことを特徴とする現像装
   置。