JP2002357217A - シール装置 - Google Patents
シール装置Info
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Abstract
装置において軸受け部への現像剤の侵入を良好に防止す
る。 【解決手段】 現像容器内には現像剤が収納されてお
り、さらに、現像容器内には、現像容器に軸受け部を介
して回転可能に取り付けられた回転部材が複数配置され
ている。軸受け部に対応して容器側には第1の磁気シー
ル部材13が配置され、回転部材側には第1の磁気シー
ル部材に対向して第2の磁気シール部材14が配置され
ており、第1及び第2の磁気シール部材は互いに異なる
磁極で対向している。そして、第1及び第2の磁石部材
の間に形成される磁力線(磁気カーテン)に現像剤等の
粉体を保持して、粉体が軸受け部に侵入することを防止
する。つまり、軸受け部を磁気シールする。第1及び第
2の磁気シール部材は磁性体であるから、第1及び第2
の磁気シール部材の周辺に存在する回転部材が磁性部材
であっても、その影響は極めて少なく、第1及び第2の
磁気シール部材間に形成される磁界、つまり、磁気カー
テンは安定することになる。
Description
する粉体が収容されるとともに容器内に配置され容器に
軸受け部を介して回転可能に取り付けられた回転部材と
を有する粉体処理装置に用いられるシール装置に関し、
特に、電子写真現像装置において軸受け部を現像剤から
シールするためのシール装置に関する。
体のポジ潜像(正現像の場合)又はネガ潜像(反転現像
の場合)に選択的にトナーを付着させて現像を行う電子
写真現像装置(乾式電子写真現像装置)が知られてい
る。そして、乾式現像には、現像剤としてトナーのみを
用いる一成分現像法とトナー及びキャリアを用いる二成
分現像法とに分類され、さらにトナーの磁性の有無に応
じて分類される。
は、現像ローラ、撹拌機構、及びトナー補給ローラ等複
数の回転部材が備えられており、これら回転部材は軸受
け部を介して現像容器に回転可能に取り付けられてい
る。この現像装置では、トナー補給ローラによってトナ
ーホッパから新たにトナーを現像容器に補給しつつ、現
像容器内の二成分現像剤、補給されたトナー、及び現像
ローラから戻された現像剤の混合を撹拌機構によって行
い、二成分現像剤のキャリアとトナーとを帯電させてキ
ャリアの周囲にトナーを静電的に付着させる。そして、
現像ローラによって搬送して、感光体上の静電潜像にト
ナーのみを付着させる。現像ローラに残った残留トナー
及びキャリアは現像容器に戻されて、再び撹拌されて再
使用されることになる。
用いられる現像剤は、一般に、粒径が極めて小さく、こ
れら現像剤は前述の回転部材の軸受け部に侵入しやす
い。そして、軸受け部に現像剤が侵入すると、軸受け部
の摺動部分で摩擦による摩耗が発生して、現像剤が凝集
してしまうことが多く、この結果、軸受け部においてト
ルクが上昇してしまうことになる。
像容器と回転部材との摺動面(取り付け部)を埋めるよ
うに、現像容器と回転部材との間にシール部材としてス
ポンジ等を介在させて、軸受け部への現像剤の侵入を防
止することが行われている。さらに、オイルシール等を
用いて軸受け部への現像剤の侵入を防止することも行わ
れている。
ても、経年変化及び劣化摩耗によって、シール部材のシ
ール性が損なわれることが多く、シール部材に一旦破損
が発生すると、その空隙から現像剤が侵入して、現像剤
の割れ及びトルク上昇の危険性がある。
ば、反発磁界を発生させて、この反発磁界によって軸受
け部を磁気シールする手法が知られており、この手法で
は、反発磁界の周辺に広がる磁界によって、軸受け部の
周辺のみに磁界を発生させて軸受け部の周辺にキャリア
及び磁性トナーを保持して、軸受け部への現像剤の侵入
を防止するようにしている(以下この例を従来例1と呼
ぶ)。
記載されたシール装置では、回転軸を支持するベアリン
グの部分にマグネットを配置し、回転軸に磁性体プレー
トを配置して、マグネットと磁性体プレートとの間にキ
ャリアを保持してキャリアシールを形成するようにして
いる。そして、このキャリアシールによってトナー成分
が軸受け部に侵入しないようにしている。つまり、特開
平5−134540号公報に記載されたシール装置で
は、現像容器側にマグネットを配置し、回転部材側に磁
性体プレートを配置して、マグネットと磁性体プレート
とを対向させている。そして、マグネットと磁性体プレ
ートとの間にキャリアを保持してシールを行っている
(以下この例を従来例2と呼ぶ)。
場合、反発磁界を用いて磁気シールを行っていることか
ら、磁界による反発力がシール面に多大にかかりトルク
上昇の要因となる。
めの磁極配置が、現像装置内には配置された他の磁性体
の影響を不可避的に受けることになる。特に、現像ロー
ラとして、現像スリーブ内に固定マグネットローラを内
包したものを用いると、シールのための磁極配置が、固
定マグネットローラの影響を受けて変化してしまうこと
がある。この結果、例えば、従来例2の場合では、磁性
体プレートとマグネットとの間に保持されるキャリア
(及び磁性トナー)の分布が不均一になってしまい、十
分なシール効果が得られなくなる場合があることが確認
されている。
の場合には、撹拌ローラの回転に伴って現像剤の圧力が
移動する結果、磁気シール又はキャリアシールによって
保持されている現像剤及び/又は磁性トナーの分布が乱
れてしまい、これによって、シール性が低下してしまう
という問題点がある。
ば、電子写真現像装置において軸受け部への現像剤の侵
入を良好に防止することのできるシール装置を提供する
ことにある。
磁性を有する粉体(例えば、現像剤)が収容されるとと
もに前記容器内に配置され前記容器に軸受け部を介して
回転可能に取り付けられた回転部材とを有する粉体処理
装置(例えば、電子写真現像装置)に用いられ前記粉体
から前記軸受け部をシールする際に用いられるシール装
置であって、前記軸受け部に対応して前記容器側に配置
された第1の磁石部材と、前記回転部材側に配置され前
記第1の磁石部材と対向する第2の磁石部材とを有し、
前記第1及び第2の磁石部材は互いに異なる磁極で対向
していることを特徴とするシール装置が得られ、第1及
び第2の磁石部材の間に形成される磁力線(磁気カーテ
ン)に粉体を保持して、粉体が軸受け部に侵入すること
を防止する(つまり、軸受け部を磁気シールする)。
転部材側には第2の磁石部材を配置することにより、こ
の第1及び第2の磁石部材の間に形成される磁力線(磁
気カーテン)が粉体を保持して軸受け部を磁気シール
し、粉体が軸受け部に侵入することを防止するから、例
えば、現像剤等の粉体に軸受け部等の摺動部が埋没した
としても軸受け部内にトナー等の粉体が侵入することが
なく、その結果、トナー等の凝集を防ぐことができる。
このため、本発明では、トルク上昇及びマシンのロック
等を回避することができることになる。
められた間隔をおいて対向しており、例えば、予め定め
られた間隔は、1mm以上5mm以下の範囲である。
部材を前記回転部材と同軸を支持して、前記第1及び前
記第2の磁石部材を前記回転部材とともに回転させるよ
うにしてもよく、前記第1及び前記第2の磁石を前記回
転部材と同軸に支持して、前記第1及び前記第2の磁石
部材の一方を前記回転部材に対して回転可能とするよう
にしてもよい。この場合には、前記第2の磁石部材を前
記回転部材に対して回転可能とすることが望ましい。
磁気シールを容易に得ることができるばかりでなく、最
も安定した磁気シール状態からずれた際には、回転部材
側に配置された磁気シール部材が回転して元の最適な磁
気シール状態に容易に復帰でき、例えば、現像剤等の粉
体に軸受け部等の摺動部が埋没したとしても軸受け部内
にトナー等の粉体が侵入することがなく、その結果、ト
ナー等の凝集を防ぐことができる。このため、前記した
ように、トルク上昇及びマシンのロック等を回避するこ
とができる。
て説明する。なお、図示の例に記載された構成部品の寸
法、材質、形状、その相対的配置等は特に限定的な記載
がない限り、この発明の範囲をそれに限定する趣旨では
なく、単なる説明例にすぎない。
置として、現像装置の一例について説明する。図示の現
像装置は、現像容器1を備えており、この現像容器1に
は、所定の濃度割合でキャリア及びトナーが混合された
現像剤(二成分現像剤)が収容されている。現像装置は
現像剤担持体2を有しており、図示の例では、現像剤担
持体2は回転現像スリーブ2aとこの回転現像スリーブ
2aに内包された固定マグネットローラ(磁石集成体)
2bとを有しており、現像スリーブ2aは図中実線矢印
Sの方向に回転自在に軸支されている。つまり、現像ス
リーブ2aは軸受け部によって回転可能に支持されてい
る。そして、現像剤担持体2は感光体ドラム3と僅かな
間隙をおいて対面している。図示のように、現像スリー
ブ2aと対向してドクターブレード4が配置されてお
り、このドクターブレード4によって現像スリーブ2a
上に磁気保持された現像剤の層厚が規制される。
線と平行に筒体状撹拌部材5が現像容器壁面に軸支され
て回転可能に配置されるとともに現像剤を搬送するため
の単振動フィン6が配置されており、現像容器1の一面
(図中左側)にはスリット開口(図示せず)が形成され
て、このスリット開口を介して現像容器1にはトナーが
収納されたトナー容器(図示せず)が着脱自在に装着さ
れる。
ば、スポンジが包被されたトナー補給ローラ7が軸受け
部を介して現像容器1に回転自在に取り付けられてお
り、このトナー補給ローラ7には直流モーターが連結さ
れている(図示せず)。現像容器1の底部にはトナー濃
度検知センサー(図示せず)が配設されており、このト
ナー濃度検知センサーは現像容器1内のトナー濃度を検
知して、つまり、トナー(T)とキャリア(C)との割
合を検知してT/C検知信号を出力する。そして、制御
部(図示せず)ではこのT/C検知信号に応じて直流モ
ーターを駆動制御して、トナー補給ローラ7を回転させ
る。これによって、トナー補給ローラ7によりトナー容
器からスリット開口を介してトナーが現像容器1内に補
給される。つまり、制御部(図示せず)ではT/C検知
信号に応じてトナー補給量を調整制御している。
と、撹拌部材5は、中空筒体5aを備えており、この中
空筒体5aは、例えば、時計回りに回転され、トナー容
器側においては、図中上方から下方に向けて回転する。
中空筒体5aには同軸に螺旋搬送体5bが貫装されてお
り、この螺旋搬送体5bは反時計回りに回転される。さ
らに、中空筒体5aの外周面に沿って螺旋状の突起部5
cが形成されており、中空筒体5aの外周面には軸方向
に予め規定された間隔で開口部(図示せず)が形成され
ており、中空筒体5a及び螺旋搬送体5bの回転に応じ
て現像剤の均一な撹拌・混合が行われる。そして、単振
動フィン6によって現像スリーブ2a上の現像剤と撹拌
部材5で撹拌混合された現像剤とが混合撹拌され、現像
スリーブ2a上の現像剤は現像容器1内の現像剤とトナ
ー濃度が均一とされる。つまり、図1に剤の流れ矢印で
示すように、単振動フィン6によって現像剤の流れが形
成され、現像スリーブ2a上の現像剤及び現像容器1内
の現像剤のトナー濃度が均一とされる。
定マグネットローラ2bによってくみ上げられた現像剤
は、ドクターブレード4によってその層厚が規制され、
現像スリーブ2a上には予め定められた現像剤層が形成
される。そして、現像スリーブ2a上の現像剤によって
感光体ドラム3上に形成された静電潜像の現像が行われ
る。その後、固定マグネットローラ2bの反発磁界によ
って現像スリーブ2a上の現像剤は現像容器1内に戻さ
れる。
5に注目すると、前述のように撹拌部材5は、軸受け部
11によって現像容器1に回転可能に支持されている。
具体的には、撹拌部材5の回転軸12は現像容器1を貫
通しており、この貫通部には軸受け部材11が配設され
て、回転軸12を回転可能に保持されている。図示のよ
うに、現像容器1の内側面にはリング状の第1の磁気シ
ール部材(磁石部材)13が配設され、撹拌部材5の側
端面には、リング状の第2の磁気シール部材(磁石部
材)14が配設されており、これら第1及び第2の磁気
シール部材13及び14の中心部には前述の回転軸12
が挿通されている。第1及び第2の磁気シール部材13
及び14は、所定の間隙をおいて対向しており、その対
向面が互いに異なる磁極を有している。
第2の磁気シール部材13及び14はその対向面が互い
に異なる磁極を有しているから、第1及び第2の磁気シ
ール部材13及び14間には多数の磁力線が形成される
(以下これら磁力線を磁気カーテンと呼ぶ)。この磁気
カーテンによって、その周辺に存在する磁性を有する粉
体は、磁力線に沿って、第1及び第2の磁気シール部材
13及び14間の間隙に拘束されることになる。
3及び14は磁性体であるから、第1及び第2の磁気シ
ール部材13及び14の周辺に存在する回転部材が磁性
部材であっても、その影響は極めて少ない。その結果、
第1及び第2の磁気シール部材13及び14間に形成さ
れる磁界、つまり、磁気カーテンは安定することにな
る。第1の磁気シール部材13と第2の磁気シール部材
14との間隔(上述の所定の間隙)は、1mm以上5m
m以下とすることが好ましい。
4が磁石のため、両方の磁石に挟まれた空間における磁
界の大きさは両者の距離が1mm離れる毎に1割程度し
か減少しない。磁界の大きさは距離の自乗に反比例する
ため、従来の磁界の大きさにより誘導される磁性板で対
向極を構成するよりも安定した磁界を形成することが可
能である。実験の結果、第1及び第2の磁気シール部材
13及び14の磁力を400ガウス以上とすれば、シー
ル部材の間隔は1mm以上5mm以下で問題がなく、磁
気カーテンが極めて安定することが確認された。
及び14を回転軸12とともに回転させて確認したとこ
ろ、磁力が400ガウス以上であれば、回転速度につい
ては50〜180rpm間では差はなかった。また、シ
ール部材が磁石で形成されているため、シール効果を得
るために必要な直径は、400ガウスの磁石で12mm
以上、600ガウスの磁石であれば、8mm以上とな
り、非常に設計自由度が大きく、小径のシール部材でも
十分なシール効果を得られる設計が可能である。
端部のみが示されているが、他端部においても同様にし
て磁気シール部材が配設されることは言うまでもない。
ール部材13及び14をそれぞれ現像容器1の内側面及
び撹拌部材5の側端面に固定配置した例について説明し
たが、図4(a)に示すように、回転軸12に径方向に
延びる突起12a及び12bを所定の間隔をおいて形成
するとともに、第1及び第2の磁気シール部材13及び
14の内周面にそれぞれ突起12a及び12bがはめ込
まれる係合部13a及び14aを形成し、係合部13a
及び14aに突起12a及び12bを係合するようにす
れば、第1及び第2の磁気シール部材13及び14は回
転軸12の回転に応じて回転することになる。
3及び14の一方のみを回転軸12に対して回転可能に
配置するようにしてもよい。例えば、図4(b)に示す
ように、第1の磁気シール部材13を現像容器1の内側
面に固定し、第2の磁気シール部材14を第1の磁気シ
ール部材14と所定の間隔をおいて回転軸12に対して
回転可能に配置する。この際には、第2の磁気シール部
材14が軸方向へ移動しないようにするため、回転軸1
2には一対のリング状の移動阻止突起部21a及び21
bが形成される。
材13及び14の一方のみを回転軸12に対して回転可
能に配置すると、特に、撹拌部材5側に配置される第2
の磁気シール部材14を回転軸12に対して回転可能に
配置すると、現像装置の組み立ての際を含めて、第2の
シール部材14が第1のシール部材13と初めて対峙し
た際に、第1及び第2の磁気シール部材13及び14が
吸引(又は反発)して、第2の磁気シール部材14が回
転し、第1及び第2の磁気シール部材13及び14が最
も安定して吸引し合う位置関係とする。この結果、第1
及び第2の磁気シール部材13及び14間における磁界
分布(つまり、磁気カーテン)が密となって、磁気カー
テンによって保持される粉体の分布を最も安定分布とす
ることができる。
を回転軸12に対して回転可能に配置した際には、第2
の磁気シール部材14が回転軸12とともに回転するこ
とがないから、最も安定した磁界分布を維持することが
でき、この結果、最適なシール効果が維持されることに
なる。
止突起部21a及び21bの高さを変えるようにしても
よい。例えば、撹拌部材5側に位置する移動阻止突起部
21bの高さ(径方向への突出量)を現像容器1側に位
置する移動阻止突起部21aの高さよりも低くする。こ
のように、移動阻止突起部21a及び21bの高さを異
ならせることによって、第2の磁気シール部材14に加
わる摩擦力が移動阻止突起部21a側と移動阻止突起部
21b側とで異なることになる。その結果、磁気分布が
最も安定していた状態からずれて第1及び第2の磁気シ
ール部材13及び14間に反発力が発生すると、第2の
磁気シール部材14の回転を妨げる摩擦力が実質的に小
さくなって第2の磁気シール部材14は再び磁気分布が
最も安定していた状態にまで回転することになる。
気シール部材13は現像容器1の内側面に固定している
が、図4(a)で説明したように、第1の磁気シール部
材13を回転軸12とともに回転するようにしてもよ
く、この場合においても、磁気分布が最も安定していた
状態からずれた際には、第2の磁気シール部材14が回
転して再び安定した位置に戻る。
気シールする例について説明したが、現像装置の他の回
転部材についても同様にして、一対の磁気シール部材を
その磁極が異磁極となるように対向させて配置すれば、
同様にして、軸受け部材を磁気シールすることができ
る。さらに、現像装置以外の装置においても、容器等の
ケースに軸受け部で回転可能に支持された回転部材を備
え、粉体を処理する装置であれば同様にして磁気シール
を行うことができる。
現像装置の構成要素である回転部材の軸受けを良好に磁
気シールすることができ、例えば、現像剤等の粉体に軸
受け部等の摺動部が埋没したとしても、軸受け部は良好
に磁気シールされているから、軸受け部にトナー等の粉
体が侵入することがなく、その結果、トナー等の凝集を
防ぐことができる。このため、本発明では、トルク上昇
及びマシンのロック等を回避することができることにな
る。
た磁気シール部材を回転部材に対して回転可能に配置す
るようにしたから、最も安定した磁気シールを容易に得
ることができるばかりでなく、最も安定した磁気シール
状態からずれた際には、回転部材側に配置された磁気シ
ール部材が回転して元の最適な磁気シール状態に容易に
復帰できるという効果がある。
置の一例を一部破断して概略的に示す斜視図である。
るための図である。
を説明するための図である。
ための図であり、(a)は第2の例を示す図、(b)は
第3の例を示す図、(c)は第4の例を示す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 容器内に磁性を有する粉体が収容される
とともに前記容器内に配置され前記容器に軸受け部を介
して回転可能に取り付けられた回転部材とを有する粉体
処理装置に用いられ前記粉体から前記軸受け部をシール
する際に用いられるシール装置であって、前記軸受け部
に対応して前記容器側に配置された第1の磁石部材と、
前記回転部材側に配置され前記第1の磁石部材と対向す
る第2の磁石部材とを有し、前記第1及び第2の磁石部
材は互いに異なる磁極で対向していることを特徴とする
シール装置。 - 【請求項2】 前記容器側に配置された第1の磁石部材
及び前記回転部材側に配置された第2の磁石部材は予め
定められた間隔をおいて対向していることを特徴とする
請求項1に記載のシール装置。 - 【請求項3】 前記第1及び前記第2の磁石部材は前記
回転部材と同軸に支持されており、前記第1及び前記第
2の磁石部材は前記回転部材とともに回転することを特
徴とする請求項1又は2に記載のシール装置。 - 【請求項4】 前記第1及び前記第2の磁石部材は前記
回転部材と同軸に支持されており、前記第1及び前記第
2の磁石部材の一方が前記回転部材に対して回転可能で
あることを特徴とする請求項1又は2の何れかに記載の
シール装置。 - 【請求項5】 前記第2の磁石部材が前記回転部材に対
して回転可能であることを特徴とする請求項4に記載の
シール装置。 - 【請求項6】 前記粉体処理装置は、電子写真現像装置
であることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載
のシール装置。 - 【請求項7】 前記予め定められた間隔は1mm以上5
mm以下であることを特徴とする請求項2に記載のシー
ル装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001166470A JP4295929B2 (ja) | 2001-06-01 | 2001-06-01 | シール装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002357217A true JP2002357217A (ja) | 2002-12-13 |
JP4295929B2 JP4295929B2 (ja) | 2009-07-15 |
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---|---|---|---|
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JP (1) | JP4295929B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011186213A (ja) * | 2010-03-09 | 2011-09-22 | Ricoh Co Ltd | 電子写真方式の画像形成装置における現像装置 |
JP2011215251A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置用現像装置の軸受シール構造、現像装置及び画像形成装置 |
JP2016071107A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 株式会社リコー | 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置。 |
-
2001
- 2001-06-01 JP JP2001166470A patent/JP4295929B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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