JPS583228B2 - デンシシヤシンフクシヤキ ニ オケル ジキゲンゾウブラシ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電子写真複写機における磁気ブラシ現像に
関するものである。

回転円筒スリーブ内に固定された磁石によって、回転円
筒スリーブの表面上に、現像剤による磁気ブラシを形成
し、これを感光ドラム上の静電潜像に接触させることに
より現像を行う磁気ブラシ現像法は、電子写真の分野に
おいて公知である。

次にこの磁気ブラシ現像法を採用した電子写真複写機の
一例を第１図によって説明する。

光導電体で構成された感光層１を表面に有する感光ドラ
ム２は、矢印Ｃによって示される向きに回転してドラム
表面をして連続的に複数個の電子写真処理を行う。

この感光ドラム２は、その支軸３が同期電動機（図示さ
れず）の駆動作用を通じて一定速度で回転することによ
って同時に回転する。

この感光ドラム２が回転すると先ず、これから静電潜像
が形成せられる感光面に対してクリーニングブラシ４が
作用し、感光面が均一に帯電するように清掃する。

そしてこのドラム２の運動軌跡中のその次には帯電位置
がある。

この帯電位置には、ドラム表面をよぎって横に延長して
おり、高圧電源から附勢されていて、かつ遮蔽部材５内
に包囲されている１個あるいは複数個のコロナ放電電極
６のコロナ放電配列を含んでいるところの帯電装置７が
配設されている。

この位置においては一様な静電荷が感光ドラム２の感光
層上へ附着せられる。

感光ドラム２の運動軌跡中のその次には露光位置がある
。

この位置にはその方面で周知のように、例えば原図から
ドラム２の感光層１の表面上へ複写像を投影する光学系
８が配置されていて、この光学系８により複写図形がド
ラム表面上へ投影されて、それの露光部分におけるドラ
ム電荷を消散させ、これによって再生しようとする複写
の静電潜像を形成する。

また感光ドラム２の運動軌跡中のその次には現像位置が
ある。

この位置には、磁気ブラシ現像法の採用せられた現像装
置が配置されている。

即ち静電潜像の電荷とは反対の静電荷を有する現像剤（
トナー粉末）を有する現像装置９が配設されている。

この装置９は現像剤１０を収納する現像槽１１と、同槽
内に回転自在に配設された回転円筒スリーブ１２と、同
スリーブ内に固定された磁石とから構成されており、ス
リーブ１２が矢印ｄの方向に回転することにより、同ス
リーブの周面に現像剤１０によって磁気ブラシが形成せ
られ、このブラシの現像剤１０が感光ドラム２の静電潜
像画に供給され、これによってトナー粉末が静電潜像へ
付着して、再生しようとする複写物の形状でトナー画像
を形成する。

そして感光ドラム２の運動軌跡中のその次には転写位置
がある。

この位置にはトナー画像がドラム表面、換言すれば感光
層１の表面から転写材料あるいは支持面に転写される。

即ち、感光層表面に形成されたトナー画像は紙あるいは
任意の他の適当な材料による転写紙１３に転写される。

この転写紙１３は一対の紙送りローラー１４ａ，１４ｂ
によって自動的に給紙され、そして給紙されてトナー画
像に接触した転写紙１３には静電転写装置１５によって
トナー画像がドラム表面から転写紙の表面に転写される
。

この転写装置１５は前述の帯電装置７と同じ形式のもの
でコロナ放電電極１６および遮蔽部材１７から成ってい
て、静電荷を発生してトナー画像をドラムの表面から転
写紙１３の表面へ静電的に吸引する。

また本例では転写手段に静電転写装置１５を用いたが、
これはトナー画像に接触した転写紙の裏面を、転写ロー
ラーで押圧する加圧転写装置を用いてもよく、更に上記
両装置を併用してもよい。

感光ドラム２の運動軌跡中のその次には分離位置がある
。

この分離位置にはトナー画像の転写された転写紙を感光
面から分離する剥離爪１８で構成された分離装置が配設
されていて、同装置によって感光ドラム上から分離され
た転写紙は定着部（図示されず）に向って搬送される。

以上が磁気現像ブラシ法の採用された転写式電子写真複
写機の一例である。

ところが、この磁気ブラシ現像法において、非磁性体で
構成された回転円筒スリーブ１２上に形盛される磁気ブ
ラシは、この磁気ブラシを形成させるための磁石の両端
の磁力が低下１名ため、この部分における磁気ブラシに
よる現像作用が満足に行なわれず、感光ドラム２へのキ
ャリャーの付着および画像ムラを引き起している。

即ち、回転円筒スリーブ１２内に固定されるブラシ形成
用磁石は、その長さが、第２図に示される如く、感光ド
ラム２上の静電潜像形成巾、換言すれば転写紙１３の横
巾の長さＬに、略設定されているため、その両端の磁力
が低下すると、この低下している部分の、回転円筒スリ
ーブ１２上に形成された磁気ブラシに対向する感光ドラ
ム２上には、第２図に斜線で示すようにキャリャーの付
着現象および画像ムラ現象を生ずる。

一方、この磁気ブラシ現像法に使用される現像剤１０は
、静電像に対して逆帯電せられたトナーと呼ばれる融点
の低い樹脂粉末と、これの担持体である鉄粉で形成され
たキャリャーとからなっていて、磁気ブラシから静電潜
像画に供給される現像剤１０は、このうちのトナーのみ
が塗布されることが望ましい。

しかしながら上述のように磁石両端の磁力が低下すると
、この磁力低下部分の磁気ブラシを形成している現像剤
は、現像時に、磁力が弱いためトナーがキャリャーから
分離し得す、トナー諸共感光ドラム２上に供給されてし
まい、その結果、第２図に斜線で示す預域にキャリャー
が付着し、かつこれによって画像にもムラができてしま
う。

またこのようにキャリャーが付着すると、画像にムラが
生じるばかりでなく、ドラム２の感光層１に傷が付いて
しまう。

感光層１は柔軟な物質で形成されている。

従って鉄粉で形成されたキャリャーによって摺擦される
と傷が付き、以後の静電潜像の形成に悪影響を及ぼすこ
とになる。

ところで、上述のような磁石両端の磁力低下による欠点
は、磁石の長手方向の長さを長くし、現像有効巾を広く
すれば解決されることである。

しかしこれを長くすると感光ドラム２の側近に、同ドラ
ムに並行して配設される回転円筒スリーブ１２の巾が、
感光ドラム２の巾に対して長くなるので、複写機の構成
上、好ましくなく、また磁石も多く要ることになる。

この回転円筒１２内に固定される磁石Ｍは、実際には、
第３図に示す如く構成されている。

即ち、磁極の極性を揃えるために、角柱状の短い磁石を
多数個、極性を同一方向に向けて、隣設して横に並べて
一本の磁石として構成されている。

そしてこのように構成した磁石Ｍを、第４図に示すよう
に、複数本Ｍ１〜Ｍ４、支持体１９に穿設された各溝穴
１９ａ内に嵌合して固定し、これを回転円筒スリーブ１
２内に配設することにより、磁気ブラシを形成する磁気
ローラーが構成されている。

また第４図における符号２０で示す部材はドクタ一部材
、符号２１で示す部材はスクレーパ一部材をそれぞれ示
している。

このように構成されている磁石Ｍの長さを長くするには
、角柱状の磁石を更に増加しなくてはならないことにな
る。

本発明の目的は、このように磁石の長さを増加すること
なく、磁性体の薄板を巧みに利用し、磁石の両端部にお
ける磁力の低下を防止し、従来用いられていた磁石のみ
によって現像有効巾を拡大させるようにしたものである
。

以下、図示の実施例によって本発明を説明する．に、本
発明における磁石は、第５図Ｂおよび第３図に示すよう
に現像磁石Ｍ２（第４図）の磁極面、即ち磁石Ｍ２の上
端面に磁性体で形成された薄板２３が接着されている。

この薄板２３は現像用磁石Ｍ２の上端面の全面を覆う形
状に形成されており、本例においては、ＪＩＳ規格（Ｊ
ＩＳ３１４１）によるＳＰＣ（冷間圧延鋼板）材の純鉄
が用いられている。

このＳＰＣ材は強磁性体であり、その薄板２３の厚みは
、３ｍｍ以下である。

このように構成された磁石Ｍ２によれば、．その薄板２
３上の両端部における磁力は強くなる。

これが強くなると、回転円筒スリーブ１２上の磁力も強
化されるので、キャリャーの付着が無くなり、均一な現
像が行なわれる。

また、第５図Ａに示す従来の磁石Ｍ２の回転円筒スリー
ブ１２上での磁力の強さと第５図Ｂに示す本発明による
磁石Ｍ２の回転円筒スリーブ１２上での磁力の強さを表
わすと、第６図の曲線ａ，ｂのようになる。

即ちこの曲線ａ，ｂからも解るように、薄板２３の接着
されていない従来の磁石の磁力の強さは、曲線ａで示さ
れる如く、磁力の強さは強いが、磁石の両端部における
強さは極端に低下している。

磁石の両端において、磁力が低下するのは、磁石をスリ
ーブ内に設けた場合、スリーブの両端板や、軸受などの
介在物が磁力の両端における磁界を変化させるためであ
る。

これに対じ、磁性体薄板２３の接着された本発明による
磁石の磁力の強さは、曲線ｂで示す如く、総体的な磁力
の強さは、多少低下するが磁石の両端部における強さは
、上昇し中央部の強さと変らなくなる。

この上昇は実験によれば１５０ガウス程上昇する。

従って現像有効巾は実質的に広くなり、これによってキ
ャリャーの付着はなくなる。

また、磁性体薄板２３を接着することにより、磁石の加
工上における磁力のバラツキも均一化される効果がある
。

またこのように磁性体であるＳＰＣ材の薄板２３を磁石
上に接着することにより、磁石両端の磁力低下が防止さ
れることを本出願人は実験によって得た。

次にその実験結果を説明すると、 先ず感光ドラム２に対するキャリーの付着原因としては
次の要素が考えられた。

１ 磁石の両端の磁束密度の低下によるキャリャーの付
着 ２ 表面電位が高いためによるキャリャーの付着よって
磁気現像ブラシの磁束密度と表面電位（６００Ｖ〜８０
０Ｖ）の関′係について実験を行った。

これは第４図のように構成した磁気ブラシ装置の磁石Ｍ
２と回転円筒スリーブ１２の内面との距離ｌ０が、２．
５ｍｍであるとする。

この磁石Ｍ２に、第７図Ａ−Ｄに示す如く、磁石の高さ
を調節するための非磁性の補助板を取り付け、これによ
って磁力を変化させ、これをガウスメーターにてスリー
ブ上で測定した。

そしてこの補助板としては、第７図Ａに示すものにおい
ては磁石Ｍ２の下に厚さｔ＝１ｍｍのアルミ板２４を、
第７図Ｂに示すものでは磁石Ｍ２の下にアルミ板２４を
、磁石上面に厚さｔ＝０．５ｍｍのＳＰＣ材薄板２３ａ
を、第７図Ｃに示すものでは磁石Ｍ２の上面に厚さｔ＝
１．０１５ｍｍのｓｐｃ材薄板２３ｂを、第７図Ｄに示
すものでは磁石Ｍ２の上面に厚さｔ＝１．５ｍｍの、サ
ビ止めを行ったＳＰＣ材薄板２３Ｃをそれぞれ接着した
。

このようにして第７図Ａ−Ｄに示す補助板付磁石Ｍ２に
ついて、回転円筒スリーブ上においてそれらの磁力を測
定した結果、磁石の下にアルミ板２４を設けたものより
、磁石の上面にＳＰＣ材薄板を密着したものの方が良い
結果を得た。

この結果は第８図に示すように、磁石の下にアルミ板２
４のみを用いた場合は、曲線ａの如くなり、磁石全体の
磁束密度は７６０ガウスまで高くなるが、磁石両端の磁
束密度は４５０ガウスまで低下している。

しかし、磁石の上面にＳＰＣ材薄板を密着させた磁石の
場合、第８図の曲線ｂ〜ｄの如く磁石全体の磁束密度は
低下するも、磁石両端の磁束密度の低下は小さく、現像
有効幅３こおいて磁石の中央部と両端部の磁束密度が略
均一となる。

曲線ｂ，ｃ，ｄは第７図に示す磁石Ｂ，Ｃ，Ｄにそれぞ
れ対応した磁束密度を表わしている。

なお、第７図のＡ−Ｄの場合、磁石自体の高さはすべて
同じであり、従って、補助板の厚さ分だけ、第４図に示
す距離ｌ０が変化し、そのため測定距離が一定でないの
で、第８図の曲線ｂ−ｄは同じ値を示していない。

たとえば、第７図ＣにおけるＳＰＣ材薄板の厚さは１．
０１５ｍｍ、Ｄにおけるそれは１．５ｍｍであるから、
測定距離はＤの方が小さく、従って曲線ｄの方が曲線Ｃ
よりも大きいガウス値を表わしている。

第１１図、第１２図は、実際の測定値に基く回転円筒上
での磁力の強さを示している。

次に上述のように構成した磁石に対して、感光ドラムの
表面電位を変化して、これの測定を行った。

現在の表面電位ほ６００±５０Ｖｏｌｔと規定されてい
る。

よって６００Ｖ以上の電位について磁石の磁力を変化さ
せ実験を行った。

即ち、第９図に示す如く、感光ドラム２に対して帯電装
置７の電圧（一次電圧）を可変にし、これによって帯電
せられたドラム表面の電位を、検知器Ｐと電位計ＶＭお
よび記録計ＲＶで測定した。

この表面電位の測定値は第１表に示す通りである。

そして以上のように表面電位を６００Ｖ〜８００Ｖ変化
させ、これに対して５種類の磁石を使用した場合につい
てキャリャーの付着状態を測定した。

この結果は第２表の通りである。◎キャリャー付着なし
○キャリャー付着多少有りΔ両端キャリャー付着×両端
及び中央部キャリャー付着現在使用している磁石は、表
面電位が７００Ｖでキャリャーが付着する。

またアルミ板を使用した磁石でも表面電位が７５０ｖで
キャリャーの付着が起こる。

しかし磁石上にＳＰＣ材の薄板を接着した場合には、表
面電位が８００Ｖでも、第１７図の特性曲線図にも示す
通り、中央部および両端部においてキャリャーの付着は
生じない。

以上の結果から磁石上にＳＰＣ材薄板（この場合ｔ＝１
．５ｍｍ）を補助板として接着すれば、キャリャーの付
着を防止し、全体的にスリーブ上の磁力も強くなること
が判明した。

またＳＰＣ材薄板（ｔ＝１．５ｍｍ）上にサビ止めのた
めのＺｎメツキを施した場合の磁束密度は、第１４図の
特性曲線に示す通り、両端部で５９０ガウス、中央部で
６００ガウスであり、これはＺｎメッキをしないＳＰＣ
材薄板（ｔ＝１．５ｍｍ）と同程度の結果であつた。

ＳＰＣ材を接着しない磁石Ｍだけの場合には、その磁力
は第１４図に示すように中央部で略１７００ガウスある
。

しかしＳＰＣ材を接着した磁石Ｍ２の磁力は、中央部で
１０００ガウスと低くなっている。

このことはＳＰＣ材が強磁性体であるためで、磁極の強
さＩ一磁界の強さＨの特性が、第１０図に示すように直
線関係ではなく、十分強い磁界では、一定値Ｉｓで飽和
してしまう。

よって１０００ガウスがＳＰＣ材の飽和磁界となる。

また、磁石上でＳＰＣ材を使用した場合、磁束密度は低
いがスリーブ上では略同じ磁束密度（６００ガウス）と
なる。

これはＳＰＣ材を使用することによってスリーブに近ず
いたため、同程度磁束密度になったと思われる。

ＳＰＣ材を使用する場合、Ｚｎメツキを行ったが、これ
はＳＰＣ材の銹を防止するためで、磁力の強さはＺｎメ
ッキをした場合としない場合とで略、同程度の磁力であ
りＺｎメツキによる磁力の差は、第１１．１３図の特性
曲線からも無いことは明瞭である。

以上述べたように本発明によれば、従来の磁気現像ブラ
シにおける両端部の磁力の低下を、磁性体薄板を磁石上
面に接着することにより、完全に防止することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子写真複写機の一例を示す断面図、第２図は
感光ドラムの平面図、第３図は磁気ブラシ形成用磁石の
斜視図、第４図は磁気ブラシ形成用磁石と回転円筒スリ
ーブの断面図、第５図Ａ，Ｂは従来の磁石と本発明によ
る磁石の正面図、第６図は第５図に示した両磁石の磁力
の強さを示す特性曲線図、第７図Ａ−Ｄは磁石に対する
補助板の取付態様をそれぞれ示す正面図、第８図は第７
図の各磁石の特性曲線図、第９図は感光ドラムの表面電
位を測定する機構の概略図、第１０図は強磁性体の磁界
の強さを示す特性曲線図、第１１〜１６図はＳＰＣ材を
用いた場含の磁石の磁力、表面電位と磁気ローラーとの
関係を示す特性曲線図である。 １２・・・・・・回転円筒スリーブ、２３・・・・・・
磁性体薄板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 非磁性体で構成されており、感光体の表面に近接し
   て同感光体と平行して設けられた回転円筒と、 上記回転円筒内に設けられており、上記感光体と対向す
   る一方の磁極面とこの磁極面と反対側に他方の磁極面を
   有し、上記感光体上の現像有効幅に略等しい不動の磁気
   ブラシ形成用磁石と、上記感光体に対向する磁極前の全
   面に密着固定、した磁性体薄板と を有し、上記回転円筒上の現像有効幅における両端部と
   中央部との磁力を略均一にしたことを特徴とする電子写
   真複写機における磁気現像ブラシ。