JPS6161111B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子複写機等に於いて乾式現像装置に
用いる現像スリーブ装置に係る。

一成分系磁性トナーを用いて現像を行なう乾式
現像装置として、スリーブ要素と、前記スリーブ
要素内に配置され前記スリーブ要素の外周表面に
所定の磁極の磁場を与える永久磁石とを含む現像
スリーブ装置を用いたものが従来から種々提案さ
れている。かかる現像スリーブ装置には、永久磁
石が前記スリーブ要素の軸心を回動中心として回
動するマグネツト回転型と、前記スリーブ要素の
みが自身の軸心を回動中心として回動するスリー
ブ回転型と、永久磁石とスリーブ要素とが共に回
転する両回転型のものとがあるが、それらはそれ
ぞれ長所と短所とを含んでいる。

マグネツト回転型の現像スリーブ装置に於いて
は、永久磁石の回転によりスリーブ要素の外周表
面に於ける磁場が変化することによりホツパー内
のトナーが現像領域に搬送されるのであるが、前
記磁場変化に伴ない前記現像領域に於ける感光体
の光導電層に対する磁力が時系列的に変化し、そ
のため永久磁石による磁性引力と感光体の静電引
力とのバランスによつて成立している磁性トナー
による現像プロセスでは現像むらが生じる。これ
に対し従来、永久磁石の回転数を高くし、前記感
光体の光導電層に作用する磁極を見掛け上均一に
しているが、この場合、その光導電層に作用する
磁力が交流磁界の平均値となるため永久磁石固有
の磁力を有効に作用させることができなくなり、
そのため永久磁石による磁性引力に対し感光体の
静電引力が勝ち、地汚れを有する現像を行なうよ
うになる。又、この場合、前記磁場は感光体の表
面に対し水平方向（前記感光体がドラム式感光体
の場合、その軸線方向に沿つた方向）に働く磁力
成分を含んでおり、この磁力成分は感光体表面上
のトナーによる可視像を乱す方向に働き、現像の
シヤープ性を悪くする。

スリーブ回転型の現像スリーブ装置に於いて
は、感光体の光導電層に対して磁力が垂直方向に
は最大で、水平方向には実質的に零の静磁場が容
易に得られるため、像乱れのない且つ地汚れのな
い良質な複写物を得ることができるが、この場
合、静磁場に於ける最良点を利用するため、現像
スリーブの取付け角度や取付け位置の変動が生じ
ると現像面に於けるトナーブラシの状態が変化
し、現像最適点がずれてしまうという欠点があ
る。又このような事は使用される磁性トナーが微
粒子のためによつて生じる高湿時の水分の吸湿に
よりそれの流動性が変化した場合にも生じる。又
この場合は静磁場を利用しているため、トナーの
ホツパーよりの補給は重力落下に頼らざるを得
ず、トナー流動性、ホツパー形状等を大きく限定
する不具合を含んでいる。

永久磁石とスリーブ要素とが同時に回転する両
回転型の現像スリーブ装置は、やはり永久磁石が
回転するために上述したマグネツト回転型のそれ
と同様の欠点を含んでいる。

本発明は従来の現像スリーブ装置に於ける上述
した如き欠点や不具合に鑑みて提案されたもので
あり、得られる磁力が大きく且つトナーの運搬力
が大きく、現象の安定性が優れた新しい現像スリ
ーブ装置を提供することを目的としている。

かかる目的は、本発明によれば、円筒外周面を
備えた弾性ローラ体と、前記弾性ロール体の前記
円筒外周面、母線方向に沿つて平行に配置され表
面を電気絶縁被膜によつて被覆された導電線と、
この導電線に電流を供給する手段とを含み、前記
導電線を流れる電流により前記導電線の周囲に生
じる渦磁場を利用して、前記弾性ロール体外周面
に磁性トナーを保持し、これを現像に供するよう
に構成されている如き現像スリーブ装置によつて
達成される。

以下に本発明に係る現像スリーブ装置の実施例
を図面を用いて説明する。

第１図は本発明による現像スリーブ装置の一つ
の実施例を示す斜視図であり、第２図は本発明に
よる現像スリーブ装置による現像作用を説明的定
性的に示す解図である。本発明による現像スリー
ブ装置は円筒外周面を備えた弾性ロール体１を含
んでおり、この弾性ロール体１はウレタンフオー
ム等適当な弾力性を備えた材料によつて構成され
ている。弾性ロール体１はその中心部に配置され
た軸２を回動中心として回動可能な態様にて図に
は示されていない支持体に支持され、第２図に示
す如く、その一部にて感光体３の外表面、即ち光
導電層の一部に実質的に接するように配置され
る。弾性ロール体１の円筒外周面にはその母線方
向に沿つて互いに平行して延びる多数の導電線４
がその周りに隔置されている。導電線４は第２図
によく示されている如く、前記弾性ロール体１の
円筒外周面に設けられた結着層５によつて前記弾
性ロール体１に結着されていてよく、又これ以外
に前記弾性ロール体１の円筒外周面に直接的に半
埋設されていてもよい。前記導電線３はその線径
が使用する磁性トナーの粒径と同程度、即ち10乃
至30μ程度の一般的な導電線によつて構成されて
いてよく、その外表面はリーク防止のために厚さ
５μ程度の電気絶縁被膜６によつて被膜されてい
る。この電気絶縁被膜は電気抵抗値が10¹⁰Ωcm以
上の電気絶縁材料で構成されていることが好まし
い。前記導電線４は各々前記弾性ロール体１の両
端部に設けられた円環状のスリツプリング７，８
に電気的に接続されており、前記スリツプリング
７，８に各々摺接するブラシ要素９，１０を介し
て所定の電流を与えられるようになつている。

導電線４の各々に電流が流されると、その電流
により各導電線４の周囲にその導電線４を中心と
して渦磁場が生じ、この渦磁場の磁力により磁性
トナーＭが、第２図に示す如く、弾性ロール体１
の円筒外周部に保持される。この場合、弾性ロー
ル体１と感光体３との圧着状態が如何なる状態で
あつても個々のトナー粒子に対しての吸着力は導
電線とトナー粒子との一対の関係で成立している
ので、トナー粒子の吸着力が実質的に一定にな
り、その結果現像の安定性が向上する。尚、使用
するトナーは熱可塑性樹脂100重量部に対し磁性
鉄粉（Fe₃O₄）が好ましくは80乃至120重量部、着
色剤としてのカーボンが好ましくは１乃至５重量
部の成分から成るトナーであつてもよい。第３図
において、渦磁場の説明を補足する。導電線４に
電流Ａを示矢方向に流し、該導電線を電流の流れ
の上流側から見ると、時計方向に向かう渦巻き状
の磁力線Ｅが生じ、これが集まつて渦磁場を構成
する。磁力線Ｅは、導電線４の極く近傍にのみ発
生しており、トナーを磁気的に吸引保持するだけ
の力を有している。従つて、弾性ロール体１の外
周面にその母線方向に沿つて平行に配置される多
数本の導電線４は、渦磁場の分だけ互いに離され
て配設されることになる。弾性ロール体１外周面
の各導電線４に供給する電流の向きは、母線方向
において左右何れの向きであつてもよい。

前記渦磁場は感光体の表面に対して水平方向の
磁力が少ないため、水平磁場によるトナー像乱れ
を招来することはない。すなわち、第３図の説明
から明らかなように、導電線４の周りに形成され
た磁力線Ｅを第２図で見ると、各磁力線は感光体
３に向かつている。換言すると、第２図におい
て、紙面に鉛直な方向（感光体表面に対して水平
方向）の磁力線は極めて弱いことになる。一般的
な磁石の場合、その磁力が強いために、感光体と
磁石とを結ぶ方向と90度の磁力線成分を有してい
る。この磁力線成分は、感光体に供された磁性ト
ナーを吸引する向きに作用するため、折角形成さ
れたトナー画像を乱すといういたずらをするので
ある。又この渦磁場は前記導電線のごく近傍のみ
高磁力を呈し、そのためトナー粒子一つについて
はそれを比較的強固に吸着保持するが、それより
外側では磁力が急減し、トナー粒子を実質的に保
持し得る磁力を備えていない。従つて本発明によ
る現像スリーブ装置によれば、従来のスリーブ式
乾式現像装置で使用されているドクター要素を省
略しても均一なトナー保持層を得ることができ
る。

ところで、一成分系磁性トナーを用いた場合、
そのトナーの時定数（後述する）を少なくすれば
良好な画像が得られるが、その反面転写性能が悪
くなる。これに対し時定数の大きなトナーを用い
れば転写性能が向上するが、画像濃度の低いエツ
ヂのある画像しか得られなくなる。これに対し、
本発明の現像スリーブ装置では、感光体とスリー
ブとの間隔が非常に近接しているため、それが対
向電極として働き、高時定数のトナーを使用して
も感光体表面の潜像が有している電荷分布パター
ン通りに電界が形成され、エツヂのない画像濃度
の高い画像を得られる。トナーの時定数は、トナ
ーに電荷が溜まるまでの時間を決める数値であつ
て、トナーの容量Ｃと抵抗Ｒの積で定義される。
従つて、時定数が小さい程、トナーに電荷が溜ま
る時間が短くなり、現像し易くなる。

更に又、本発明による現像スリーブ装置によれ
ば、弾性ロール体が用いられ、その弾性ロール体
はその一部が弾性変形した態様にて感光体の表面
に押し付けられていてよいので、スリーブと感光
体との接触面積、即ち、現像面積が増大し、現像
効果を向上させることができる。即ち画像濃度を
向上させることができる。

以上の説明から本発明による現像スリーブ装置
は種々の優れた特徴を有する乾式現像のための現
像スリーブ装置であることを理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による現像スリーブ装置の一つ
の実施例を示す概略斜視図、第２図は本発明によ
る現像スリーブ装置を用いた場合のトナー保持構
造を説明的定性的に示す解図、第３図は渦磁場を
説明するための斜視図である。 １……弾性ロール体、２……軸、３……感光
体、４……導電線、５……結着層、６……電気絶
縁被膜、７，８……スリツプリング、９，１０…
…ブラシ要素。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円筒外周面を備えた弾性ロール体と、前記弾
   性ロール体の前記円筒外周面に、母線方向に沿つ
   て平行に配置され表面を電気絶縁皮膜によつて被
   覆された多数本の導電線と、この導電線に電流を
   供給する手段とを含み、前記導電線を流れる電流
   により前記導電線の周囲に生じる渦磁場を利用し
   て、前記弾性ロール体外周面に磁性トナーを磁気
   的に保持し、これを現像に供するように構成され
   ていることを特徴とする現像スリーブ装置。