JPH0525460U - マグネツトロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】剥離ゾーンにおける現像剤の剥離効率をより高
めたマグネットロールを提供せんとするものである。 【構成】外周面に複数磁極が形成された電子写真方式の
現像装置に用いられるマグネットロールにおいて、外周
面に形成された複数磁極のうち、現像剤を剥離させる為
に設けられる弱磁力となした剥離ゾーンの磁気吸引力を
反発力にしたことを特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は複写機やファクシミリ、更にはレーザープリンタ等の電子写真方式の 現像装置やクリーニング装置に用いられるマグネットロールに関し、更に詳しく は、２成分系の現像剤を用いるマグネットロールにおいて、現像剤の剥離効率を 向上させることによって、キャリアとトナーの混合比並びに帯電量を一定に保つ ことができるマグネットロールに関する。

【０００２】

【従来の技術】

複写機やファクシミリ等の電子写真方式の現像装置やクリーニング装置には、 図６（イ),（ロ）に示す如く円筒状又は円柱状のマグネットロール１にスリーブ ２を外装するとともに、スリーブ全幅にわたってスリーブ表面との間に現像剤通 過間隙を設けた状態で現像剤通過量規制板３（以下、ドクターブレード３と称す ）を配設した現像装置が用いられている。そして、この装置はスリーブ２をマグ ネットロール１に対して回転させることで、スリーブ２表面にボックス４内の現 像剤を磁力により拾い上げ、且つスリーブ２表面の現像剤をドクターブレード３ との間を通過させて現像剤の付着量を規制した後、この現像剤を静電潜像が形成 された感光ドラム上に搬送している。

【０００３】 キャリアとトナーを配合した２成分系現像剤を用いた場合は、帯電したトナー のみが感光ドラムへ移り、トナー移行後のスリーブ表面にはキャリアの配合比率 が増加した現像剤が残存することになる為、この配合比の偏った現像剤を廃棄又 は現像剤ボックスに回収する必要がある。この為に、現像剤をスリーブ表面から 一旦剥離する必要があり、従来のマグネットロールにおいては現像剤剥離用の磁 極を設けている。

【０００４】 図７は従来のマグネットロールの表面磁極の形成態様並びに磁界強度分布を示 し、図中Ｎ１，Ｎ２はＮ極、図中Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３はＳ極である。マグネットロ ール１には軸心方向に沿った磁極が円周方向に複数極配置されており、これら各 磁極が、現像剤の拾い上げから現像剤の剥離にいたるまでの各工程を担い、特に 図中Ａとして示した剥離ゾーンが現像剤の剥離動作を担っている。

【０００５】 従来、剥離ゾーンＡは現像剤を剥離するという目的に照らして、該部分の磁界 強度はなるべく小さくすることが求められている。この要求は無磁界のゾーンを 作れば最も目的にかなっているのであるが、無磁界の形成は事実上困難であるこ とから、これに代えて隣接磁極Ｓ２，Ｓ３と反対極性の弱磁力を有する磁極Ｎ０ を形成してこれを剥離ゾーンとして用いている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような剥離ゾーンでは、磁界強度は小さいにもかかわらず 、剥離が困難な場合がある。本考案者はこの原因について鋭意研究したところ、 従来よりマグネットロールを設計する際に用いていた磁界強度分布という概念が 必ずしも適切なものでないことを見出した。即ち、磁界強度分布という概念は表 面磁極における法線方向の磁界強度のみを示しているが、マグネットロール内部 における各極の磁化方向は、図８においてベクトル表記している如く径方向（法 線方向）に必ずしも一致しておらず、この為、マグネットロール表面における法 線方向の磁力である磁界強度分布とマグネットロール表面における実際の磁気吸 引力とを単純に同一視することはできないことを見出した。

【０００７】 本考案はかかる着眼にもとづいてなされたものであり、磁界強度分布という概 念に代えて、マグネットロール表面において現像剤を実際に吸引する力（以下、 磁気吸引力と称す）をマグネットロール設計時の基本的要素として採用し、この 実質的観点から剥離ゾーンの磁気回路設計をしたものであり、剥離ゾーンにおけ る現像剤の剥離効率をより高めたマグネットロールを提供せんとするものである 。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 剥離ゾーンにおける現像剤の剥離効率を高めた本考案の要旨は、現像剤を剥離 させる為に設けられる弱磁力となした剥離ゾーンの極性を隣接する両磁極と同極 性となしたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】

このような構成のマグネットロールは、剥離ゾーンの極性が隣接極と同極であ る為、スリーブの回転によって隣接極から剥離ゾーンに移行した現像剤には反発 力が作用し、現像剤はスリーブ表面から容易に離脱する。

【００１０】 剥離ゾーンの磁極を隣接極の磁極に対して同極としたときの剥離性が、異極と した場合に比べて優れている理由は次の如くであると推定される。

【００１１】 図１（イ）は剥離ゾーンＡに隣接極Ｓ２，Ｓ３と反対極である磁極Ｎ０を形成 した従来のマグネットロールにおける現像剤の振る舞いを模式的に表した説明図 であり、図１（ロ）は剥離ゾーンＡに隣接極Ｓ２，Ｓ３と同極である磁極Ｓ０を 形成した本考案のマグネットロールにおける現像剤の振る舞いを模式的に表した 説明図である。両図において現像剤粒子Ｐはスリーブ２表面に磁着した状態で、 スリーブ２の回転にともなってマグネットロール１外周を図中矢印方向に移動す る。磁極Ｓ２及びＳ３の磁力は強く且つ剥離ゾーンＡの磁力は弱いから現像剤粒 子Ｐは磁極Ｓ２〜磁極Ｓ３の範囲においてはＳ２又はＳ３に近い側がＮ極に分極 し、他方、反対側がＳ極に分極する。したがって、剥離ゾーンＡに形成された磁 極の極性にかかわらず剥離ゾーンＡを通過する現像剤粒子Ｐは剥離ゾーンＡに近 接した側がＳ極となる。剥離ゾーンの極性を隣接する極と同極性にすると、剥離 ゾーンの法線方向磁力は、スリーブ表面上よりも表面より少し離れた方が高くな るので、磁気吸引力はスリーブ表面から外側（ラジアル方向）に働く、つまり反 発力となり、現像剤粒子Ｐの剥離は容易となる。

【００１２】 剥離ゾーンにＮ極を形成した従来例（図１（イ））の場合、剥離ゾーンの磁極 Ｎ０が現像剤粒子ＰのＳ極と引き合う為、現像剤粒子Ｐに対する磁気吸引力は大 きく現像剤粒子Ｐは剥離しにくい。これに対して、剥離ゾーンにＳ極を形成した 本考案（図１（ロ））の場合、剥離ゾーンの磁極Ｓ０は現像剤粒子ＰのＳ極と反 発しあう為、マイナスの磁気吸引力、即ち、磁気反発力が作用し、現像剤粒子Ｐ の剥離は容易である。

【００１３】

【実施例】

次に本考案の詳細を図示した実施例に基づき説明する。図２は本考案のマグネ ットロールの１実施例であり、図はマグネットロール表面に形成された磁極とそ の磁界強度を示している。図中Ｓ０として示す部分が剥離ゾーンＡに形成された 磁極であり、その極性は隣接極Ｓ２，Ｓ３と同極とされている。本考案は剥離ゾ ーンの磁極を隣接極と同極にすることが要旨であるから、隣接極がＮ極であれば 当然剥離ゾーンに形成する磁極もＮ極となる。

【００１４】 本考案者は本考案のマグネットロールにおける剥離ゾーンの剥離効率を確かめ る為に、従来タイプのマグネットロールとの比較試験を行った。比較試験は図３ に示す如く、剥離ゾーンＡの磁極以外は図２に示した本考案のマグネットロール と磁極配置並びに磁界強度が同じであり、剥離ゾーンＡの極性のみ図２のものと 異なるマグネットロールを作成し、図２及び図３で示した両マグネットロールの 剥離ゾーンＡにおける磁気吸引力を測定した。測定は次の方法によった。

【００１５】 図４に示す如く、電子はかりａの受け皿ｂ上に、図５に示すように１mm×１mm ×３５mmのサイズを有する鉄製の角針ｃを載置するとともに、前記角針ｃ上方に 被検体であるマグネットロール１を回転可能な状態で配置し、当該マグネットロ ール１表面と前記角針ｃ表面との離間距離を０．２mm（マグネットロール表面と 角針中心部との離間距離０．７mm）に設定し、この状態でマグネットロール１を 静かに回転させて、剥離ゾーンＡにおいて角針ｃの重量がどのように変化するか を調べた。この作業をそれぞれのマグネットロールについて複数回行い、測定結 果をコンピュータにより自動集計して平均値を算出した。

【００１６】 この結果、剥離ゾーンに表面磁界７０ガウス（Ｇ）のＮ極を形成した従来タイ プのマグネットロールにおいては、剥離ゾーンにおいて、角針の重量は０．１ｇ 減少し、このことから０．１ｇの磁気吸引力が作用していることがわかった。他 方、剥離ゾーンに表面磁界８５ＧのＳ極を形成した本考案のマグネットロールに おいては、剥離ゾーンにおいては、角針の重量は逆に０．１ｇ増加し、０．１ｇ の磁気反発力が作用していることがわかった。更に剥離ゾーンＡに形成する磁極 Ｓ０の表面磁界を２００Ｇにしたところ角針の重量は０．０５ｇ増加し、０．０ ５ｇの磁気反発力が作用していることがわかった。

【００１７】 又、上記実験に続いて実際の現像剤を用いて剥離量の測定を行ったところ、剥 離ゾーンに７０ＧのＮ極を形成したものではスリーブ表面に磁着した現像剤１０ ０ｇ中２８ｇの現像剤の剥離量しかなかったのが、剥離ゾーンに８５ＧのＳ極を 形成したものでは１００ｇ中５４ｇもの剥離量があり、充分な剥離効率が確保さ れた。

【００１８】

【考案の効果】

以上のように、本考案のマグネットロールは従来のマグネットロールに比べて 遙かに優れた剥離効率を実現することができ、感光ドラムへの搬送後に残存する トナーとキャリアの配合バランスの崩れた現像剤を廃棄又は回収することができ るのでスリーブ表面に磁着している未使用現像剤におけるトナーとキャリアのバ ランスを良好な状態に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】剥離ゾーン近傍での現像剤の振る舞いを示す説
明図であり、（イ）は剥離ゾーンに隣接磁極と反対極性
の磁極を形成した場合、（ロ）は剥離ゾーンに隣接磁極
と同極性の磁極を形成した場合

【図２】本考案のマグネットロールの１実施例の表面着
磁の態様と磁界強度分布を示す説明図

【図３】比較例である従来のマグネットロールの表面着
磁の態様と磁界強度分布を示す説明図

【図４】剥離効率を測定する為の試験装置の説明図

【図５】剥離効率を測定する為の試験装置の要部拡大説
明図

【図６】現像装置の概要を示し、（イ）は軸方向断面説
明図、（ロ）は径方向断面説明図

【図７】従来のマグネットロールの表面着磁の態様と磁
界強度分布を示す説明図

【図８】マグネットロール内部における磁化方向を示す
説明図

【符号の説明】

１ マグネットロール ２ スリーブ ３ ドクターブレード ４ 現像剤ボックス Ｐ 現像剤粒子

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に複数磁極が形成された電子写真
   方式の現像装置に用いられるマグネットロールにおい
   て、外周面に形成された複数磁極のうち、現像剤を剥離
   させる為に設けられる弱磁力となした剥離ゾーンの磁気
   吸引力を反発力にしたことを特徴とするマグネットロー
   ル。