JPS5815792B2 - ゲンゾウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔従来技術の説明〕 従来の乾式間接複写機（以後ＰＰＣと略す）における磁
気ブラシ現像法では、現像剤は樹脂トナーと、キャリア
である鉄粉の２成分より構成され、この両者のマサツ帯
電により、トナーを正帯電させ、これを負帯電された感
光体表面に付与して現像を行っていた。

ところが、近年樹脂トナー中に磁性体を含んだ１成分の
キャリアレスドナーが開発された。

このキャリアレスドナーは磁気ブラシによって帯電した
感光体表面まで運搬され、感光体の表面電荷によってト
ナー中に誘起された静電誘導力によって感光体に引きつ
けられ画像を形成する。

このキャリアレスドナーは現在のところＰＰＣ用トナー
としてではなく転写装置を持たない直接方式の複写機、
つまりエレクトロファックス用トナーとして使用されて
いるが、従来の湿式エレクトロファックスと区別して１
成分トナーによる乾式エレクトロファックスという意味
でドライファックス又はマグネドライと称されている。

本発明はこのマグネドライ方式の現像装置に関するもの
であり、特に画像濃度が濃くて、解像力が高く又紙づま
りが少なく、トナーの攪拌補給も円滑な現像装置に関す
るものである。

従来、マグネドライに用いられた現像方式および本発明
の方式ともに、従来のＰＰＣの磁気ブラシ現像法で用い
られたようなマグネットロールな使用する点では共通し
ている。

つまり内部の棒状マグネットは表面をＮ−８交互に磁化
した多極マグネットであり、この棒状マグネットと相互
に回転可能に外部スリーブが設けられている。

現像を行うにはこの内部マグネットロール又は外部スリ
ーブのいずれかを回転して外部スリーブ表面に付着した
トナーを感光紙表面に付与するが、従来のマグネドライ
の現像方式はマグネットロールのみの回転、又はマグネ
ットロール、スリーブ双方の回転であり、いづれも感光
紙が現像部を通過する時点でマグネットロールが回転し
ているという点では共通している。

感光紙が現像部を通過する時、マグネットロールが回転
する従来の方式においては、現像ムラを生じる欠点があ
る。

マグネットロールが回転するにつれ、感光紙とマグネッ
トロールの相対的な位置関係は変化する。

つまり感光紙の、成る所にはマグネットロールの磁極上
の穂が摺接するが、又他の所には磁極の間の穂が摺接す
る。

ところが第１図かられかるようにマグネットロール２の
磁極上のトナーの穂１′の高さと、磁極間の穂τの高さ
には差がある。

そのため得られたコピーには磁極間隔と感光紙スピード
の関係によって決まるピッチの縞状の現像ムラが生じる
。

この現像ムラをなくすにはマグネットロールの回転を相
蟲高くする必要がある。

一例によれば４．５０ｒｐｍ以上が必要である。

又第２図に示すように下ガイド５１でスリーブ３にそっ
た長い現像中を確保する必要がある。

しかしスリーブ３とガイド板５１のスキマがせまいため
、紙詰まりを生じやすい。

そこで第３図に示すように、下ガイドをローラー４にす
ると、紙づまりに対しては有利だが、現像中が短いため
マグネットロールの回転が４５０ｒｐｍ位でも縞状ムラ
を生じたり、マルチコピーの時、極端な場合は２〜３枚
目以降のコピーへのトナー１の補給が不十分になったり
する。

面画２、第３図で矢印はマグネットロール２の回転方向
を、・・・・・・・・・→はトナーの公転方向を示すも
のである。

一方ムラをなくすため現像の穂高を低くしたものもある
が、そうするとスリーブ３と下ガイドローラー４のスキ
マ規制が厳しくなり、これらスリーブとローラー精度を
厳しく押える必要があり、製造上、組立上の問題を引き
起こす。

以上のような従来技術の欠点に鑑み、マグネットを常時
固定しスリーブを回転させる方式を試みたが、前述のよ
うな欠点は改良されたもののトナー補給用ホッパー内部
でのトナーの自転作用（後述する）が行われないため、
ホッパー内部でのトナーの詰まりを生じ、スリーブへの
円滑なトナー補給が行われない。

〔本発明の目的〕

本発明は以上の小に鑑み為されたもので、上記マグネッ
トロール固定方式に於けるトナー詰まりの問題を解決す
る、改良された現像装置を得る事を目的とするものであ
る。

〔本発明の構成及び動作〕

本発明は上記の目的を達成するために、マグネットロー
ル固定方式の現像装置に於いて、トナー補給用ホッパー
の近傍に補助マグネットを設け、この補助マグネットを
回転させる事に依りホッパー内のトナーを自転させる構
成として、トナー詰まりの問題を解決したものである。

以下に本発明装置を、実施例をあげて詳細に説明する。

尚以下に示す実施例は、スリーブの回転に上記補助マグ
ネットの回転を連動させたものである。

第４図は本発明一実施例装置の概略構成を示す図で、１
は現像剤で、ここでは磁性体を含んだ１成分キャリアレ
スドナーである。

２はこのトナー１を吸引するマグネットロールで、図示
するようにその極性は順次反対に形成されている。

またこのマグネットロール２は所定位置に固定されてい
る。

３はトナー１を表面に保持するスリーブで、非磁性体を
材料とし、第５図から明かなようにマグネットロール２
と同軸に、かつ回転可能に軸支され、時計方向に回転す
る。

４は非磁性体で作られた感光紙搬送ローラーで、前記ス
リーブ３と微小間隙を隔てて配置され、感光紙の進行速
度と同じ速度で回転する。

５，６は感光紙ガイド板、７はトナー補給用のホッパー
、８はスリーブ３上に付与されたトナーの穂高を規制す
るドクター、９は帯電、露光のすんだ感光紙である。

また１５は、本発明の主要構成要素やある補助マグネッ
トで、少くともＮ、Ｓ２極以上を有し、トナー補給用ホ
ッパー７の近傍に配置され、かつ回転（自転）自在に構
成されている。

第５図は、上記マグネットロール２と補助マグネット１
５との関係を示す平面図である。

図に於いて１０はマグネットロール２を所定位置に固定
する７ランジを示す。

このマグネットロール２の所定位置というのは、スリー
ブ３と下ローラ−４の中心を結ぶ線上にマグネットロー
ルの磁極中心を一致させるような方向である。

１１は前記スリーブ３を時計方向に回転させるための駆
動スプロケット、１２はスリーブ３の軸に固定した他の
スプロケット、１３は前記スプロケット１２にチェーン
１４によって連結された補助マグネット１５の、駆動用
スプロケットである。

この補助マグネット１５は、上述したようにトナーホッ
パー７の近傍に回転可能に軸支されている。

このように本装置では、スリーブ３と補助マグネット１
５０回転軸が、チェーン１４を介したスプロケット１２
，１３により連結されているため、装置のメインスイッ
チ（図示せず）を投入してスプロケット１１を回転駆動
すると、スリーブ３、補助マグネット１５共に時計方向
に回転する。

補助マグネット１５０回転に依り、後述する如くホッパ
ー７内のトナーは自転及び公転動作を行い、これによっ
てホッパー内は常に攪拌されホツパー７に於げるトナー
詰りの問題は解決される。

〔本発明の効果〕

以上のように本発明はトナーホッパーの近傍に少くとも
Ｎ、Ｓ２極以上の補助マグネットを回転可能な関係に設
けたことにより、マグネドライ現像において、マグネッ
ト固定方式を実現可能なものとした。

まず補助マグネットの効果について述べ、次にマグネッ
トロール固定現像方式の利点について述べる。

樹脂顔料中に磁性体を含むトナー粒子１００は回転磁界
中では磁界の回転方向と逆方向に自転しながら公転する
。

その状況を示したのが第６、第７図である。

最初トナー粒子１００はスリーブ上に一端をつけて磁力
線の方向に沿って静止しているが（第６図）、マグネッ
トロール２が回転するにつれトナーに作用する磁力線の
方向も変わるためしだいに姿勢が変わり、マグネットロ
ール２の回転方向とは逆の方向に自転しながら公転する
ことになる。

この現像は、スリーブ３上のトナーだけに限らずトナー
補給用ホッパー内部のトナーにも見られる。

従ってマグネットロール２を回転する従来の方式では、
ホッパー内部のトナーの自転作用が行われ、トナーの攪
拌という点で有利であり、トナーの凝固を防止するのに
効果があった。

しかしマグネットロール固定方式は他に多くの利点があ
るにもかかわらず、ホッパー内部のトナーの自転が行わ
れないという欠点があった。

しかし本発明の補助マグネットにより、従来のマグネッ
トロール回転方式より更に強力な攪拌作用が行われるこ
とが判明した。

その状況を第８，９゜１０図に示す。

ホッパー７の近い方に補助マグネット１５ＯＮ極が来た
時（第８図）ホッパー内部のトナーは図のように磁化さ
れる。

次に第９図のようにＳ極が近づくとトナーは反発されて
最初ホッパーの斜面Ｐ上にあったものが斜面Ｑ上へ移動
し、補助マグネット１５０回転に同期して第１０図に矢
印で示すＡ、Ｂのような往復運動を行う。

この往復運動の他にトナーの自転と公転作用に伴５Ｃの
動きとが加わって複雑か動きを示す。

これらのトナーの動きの方向性、強さは現像用マグネッ
トロール２と補助マグネット１５の位置関係、補助マグ
ネットの磁力の強さ、極数などを変えることにより、任
意に変えることができる。

以上のように補助マグネットの効果は大きく、マグネッ
トロール固定方式の欠点を取り除き、マグネットロール
固定方式を実現可能とした。

以下にマグネットロール固定方式の利点を述べる。

マグネットロール固定のため、マグネットロールの回転
に伴う現像ムラがなく、主極上の穂の高い部分で現像を
行うため、スリーブとローラーのスキ間を大きくとれる
。

そのため紙詰まりを少なくするのに効果があり、スリー
ブとローラーの製作上の精度を厳しくする必要もなく、
組立上も調整が楽である。

一方、マグネットロール回転方式は現像ムラをなくすた
めに一般には磁極数をＳ極以上にする必要があるが、本
発明ではそれ程多くする必要はなく、マグネットロール
の製作上も有利である。

従来のマグネットロール回転方式では現像ムラをなくす
ため４００ ｒｐｍ以上という高速回転をさせる必要が
あったが、本発明では固定であるから機構的に有利であ
る。

又補助マグネットの回転も５０ｒｐｍ前後で十分である
。

マグネットロール固定方式はスリーブ正転であるためス
リーブから感光紙へのトナー供給能力が高い。

従って画像濃度が高くマルチコピーの時もトナーの供給
不足がない。

これは、マグネットロール回転方式のトナー公転が原理
的にはトナーの粒子径を直径として自転しながら公転し
て行なわれるものであり、そのトナーの公転速度は１秒
間に数ミリ−数センチとかなり小さいのに対し、スリー
ブ回転方式では、トナーは自転するもののトナー公転に
寄与する率は非常に小さく、大部分はスリーブに吸着さ
れてスリーブの回転そのものによって公転するため、従
ってトナーの公転速度はスリーブの回転速度であり少く
とも感光紙の進行速度と同程度であるから、マグネット
ロール回転方式よりかなり早く、その結果トナーの供給
能力が高くなるものである。

又、スリーブが正転しているため感光紙がかなりカール
していても、スリーブによってなおされ、スリーブが固
定したままの従来方式に比べはるかに紙詰まりが少ない
。

高湿下では、その違いは大きなものがある。

尚上述した例は、本発明をマグネドライ方式、即ちキャ
リアレスドナーを用いたエレクトロファックス方式の現
像装置に適用した例を示したが、本発明装置はその原理
から轟然キャリヤレスドナーを用いたＰＰＣ方式にも適
用し得るものであり、その転用は容易である。

以上のように本発明は多くの利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はマグネットロールの磁極と穂立ち状況示す図、
第２図及び第３図は従来装置の構成説明図、第４図及び
第５図は本発明一実施例装置の概略構成説明図、第６図
及び第７図はマグネットロール回転方式に於けるトナー
の自転、公転作用の説明図、第８図、第９図及び第１０
図は本発明装置に於けるホッパー内のトナー攪拌現像の
説明図である。 １・・・・・・トナー（現像剤）、２・・・・・・マグ
ネットロール、３・・・・・・スリーブ、７・・・・・
・トナー補給用ホッパー、９・・・・・・感光紙、１５
・・・・・・補助マグネット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁性体トナーの現像剤を、非磁性体からなるスリー
   ブの内部に設けられたマグネットロールの磁力により上
   記スリーブ上に吸着して現像剤層を形成し、上記スリー
   ブを回転させることで現像剤層を感光面と対向する位置
   へ搬送し現像を行う現像装置において、上記マグネット
   ロールを固定し、該固定されたマグネットロールの磁界
   の作用する上記現像剤補給用のホッパーの近傍に回転自
   在な補助マグネットを設け、該補助マグネットの回転磁
   界と上記マグネットロールの磁界とでホッパー内の現像
   剤を攪拌することを特徴とする現像装置。