JPH1039630A - 現像装置およびこれを備えたプロセスカートリッジ - Google Patents
現像装置およびこれを備えたプロセスカートリッジInfo
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Abstract
の磁力線に沿ってトナーが広がることを防ぐことで、ト
ナーが広がることによって生じる現像装置の大型化、衝
撃によって生じるトナーもれを防止するようにする。 【解決手段】 磁石22と、磁石22の現像スリーブ5
の軸線方向に対して直交する面に設けた磁性板23とに
より、磁石22と磁性板23との間の磁界により、磁気
シール部材21と現像スリーブ5との間隙部gをシール
する磁力線24が現像スリーブ5の軸線方向に拡散する
のを防止し、間隙部gに磁力線24に沿って磁気ブラシ
を形成することによってトナーの外部への流出を防止す
るようにした。
Description
画像を形成する画像形成装置に用いられる現像装置およ
び該現像装置を備えたプロセスカートリッジに関するも
のである。
体に画像形成する電子写真画像形成装置においては、電
子写真感光体および電子写真感光体に作用するプロセス
手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジ
を画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリ
ッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ
方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによ
らずに、ユーザ自身で行うことができるので、格段に操
作性を向上させることができる。そのため、このプロセ
スカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用い
られている。
れた現像手段(現像装置)においては、回転する現像剤
担持体(現像スリーブ)の両端部に、現像領域外へトナ
ーが流出するのを防止するためのシール部材が設けてあ
る。従来、このトナーの流出を防ぐシール部材にはフェ
ルトや発泡ゴムなどの弾性体が広く利用されている。そ
の代表的な例を図9および図10に示す。図9は従来の
プロセスカートリッジに内蔵された現像装置の要部を示
す正面断面図、図10は現像装置の要部を示す側面断面
図である。
の内部に磁石ローラ6を有し、現像容器3に図10に示
すようにスリーブ軸受12を介して回転可能に支持され
ている。したがって、上記現像容器3から供給されたト
ナーは、磁石ローラ6の磁力により上記現像スリーブ5
の表面に付着し、現像ブレード7により層厚が一定に規
制された後、現像スリーブ5の回転に伴って、感光ドラ
ム1上の潜像と対向する位置において、この潜像に付着
して現像を行う。そして、上記現像スリーブ5の現像領
域より外側の長手方向の両端部で、現像容器3に装着さ
れる現像スリーブ5の開口側と反対側の奥部には弾性シ
ール部材8が取り付けられており、この弾性シール部材
8を上記現像スリーブ5の外周面に圧着させることによ
りトナーの流出を防止している。
では、現像スリーブ5の外周面の半分に弾性シール部材
8が圧接しているため、現像動作時に回転する現像スリ
ーブ5の負荷が大きく、また上記現像スリーブ5との接
触により上記弾性シール部材8が劣化し、シール性が悪
化するなどの問題があった。さらに、現像スリーブ5と
弾性シール部材8との間にわずかではあるがトナーが進
入してしまう場合があり、これが原因でトルクが高くな
ったり、トルクの変動が大きくなって回転ムラが生じ、
画像形成に悪影響を及ぼすことがあった。
像スリーブ5の両端部に一定の間隙をもって磁性体のシ
ール部材を配置し、これによりトナーの流出を防止する
方法が提案されている。
置を示す正面断面図である。同図において、磁気シール
部材20は、磁石から形成されたもので、現像スリーブ
5の外周面に対して一定の間隙gを隔てて配置するため
に現像スリーブ5の両端部に巻装されるとともに、この
状態で現像スリーブ5と共に現像容器3に取り付けられ
ている。磁気シール部材20は、図12のような磁極パ
ターンに着磁されており、各々の磁力線24に沿って形
成されるトナーの穂立ちによる磁気ブラシによって現像
スリーブ5の外周面と、磁気シール部材20の表面との
間隙gを埋め、トナーが現像領域外に流出するのを防止
している。
に示すような磁極パターンに着磁された磁気シール部材
20を用いて磁気ブラシを形成する構成も知られてい
る。
5と磁気シール部材20とを非接触にできるので、現像
スリーブ5の回転トルクは著しく小さく、したがって、
駆動モータも小型で低価格なものでよく、また回転トル
クの変動も小さく、現像スリーブ5や感光ドラム1の回
転ムラが生じにくくなるので、これらの回転ムラに起因
する画質の低下を防ぐことができる。また、磁気シール
部材20の摩耗などもなくなるので、その使用は半永久
的であり、リサイクルにも対応可能である。
技術をさらに改良させたもので、現像スリーブの長手方
向に、磁気シール部材の磁力線に沿ってトナーが広がる
ことを防ぐことで、トナーが広がることによって生じる
現像装置の大型化、衝撃によって生じるトナーもれを防
止するようにした現像装置およびこれを備えたプロセス
カートリッジを提供することを目的とする。
改良させたもので、磁気シール部材の磁力線に沿って現
像容器の開口部の内側に堆積するトナーに起因してトナ
ー画像の端部の濃度低下またはそれを防止する装置を用
いることでの大型化を防止するようにした現像装置およ
びこれを備えたプロセスカートリッジを提供することを
目的とする。
めに、請求項1記載の発明に係る現像装置は、現像剤の
現像容器に回転自在に支持され、電子写真感光体上の潜
像領域に前記現像剤を搬送する現像剤担持体と、該現像
剤担持体の長手方向両端部に、かつ外周面に対して間隙
部を形成するように配置された磁気シール部材とを有す
るものであって、前記磁気シール部材が、磁石と、該磁
石の前記現像剤担持体の軸線方向に対して直交する面に
設けた磁性部材とを有し、前記磁石と前記磁性部材との
間の磁界により、前記磁気シール部材と前記現像剤担持
体との間隙部をシールする磁力線が前記現像剤担持体の
軸線方向に拡散することを防止することを特徴とする。
前記磁石の、前記現像剤担持体の軸線方向に対して直交
する外側面に配置されている。
前記磁石の、前記現像剤担持体の軸線方向に対して直交
する内側面に配置されている。
性粉を含有している。
に対して着脱可能に、潜像を担持する電子写真感光体
と、現像剤の現像容器に回転自在に支持され、前記電子
写真感光体上の潜像領域に前記現像剤を搬送する現像剤
担持体、および該現像剤担持体の長手方向両端部に、か
つ外周面に対して間隙部を形成するように配置された磁
気シール部材を有する現像装置とを少なくとも備えたも
のであって、前記磁気シール部材が、磁石と、該磁石の
前記現像剤担持体の軸線方向に対して直交する面に設け
た磁性部材とを有し、前記磁石と前記磁性部材との間の
磁界により、前記磁気シール部材と前記現像剤担持体と
の間隙部にシールする磁力線が前記現像剤担持体の軸線
方向に拡散することを防止することを特徴とする。
前記磁石の、前記現像剤担持体の軸線方向に対して直交
する外側面に配置されている。
前記磁石の、前記現像剤担持体の軸線方向に対して直交
する内側面に配置されている。
を含有している。
該磁石の前記現像剤担持体の軸線方向に対して直交する
面に設けた磁性部材とにより、前記磁石と前記磁性部材
との間の磁界により、前記磁気シール部材と前記現像剤
担持体との間隙部をシールする磁力線が前記現像剤担持
体の軸線方向に拡散するのを防止し、前記間隙部に磁力
線に沿って磁気ブラシを形成することによって前記現像
剤の外部への流出を防止するようにした。
に基づいて詳細に説明する。 〈第1の実施の形態〉まず、本発明の第1の実施形態を
図1に基づいて説明する。図1は本発明の第1の実施形
態における画像形成装置のプロセスカートリッジの概略
を示す図である。このプロセスカートリッジは、感光ド
ラム1と、少なくとも一つのプロセス手段を備えたもの
である。ここでプロセス手段としては、例えば感光ドラ
ム1の表面を帯電させる帯電手段2、感光ドラム1にト
ナー画像を形成する現像手段4、感光ドラム1の表面に
残留したトナーを除去するためのクリーニング手段11
などがある。
図1に示すように感光ドラム1の周囲に、帯電手段2
と、現像容器3、現像剤担持体である現像スリーブ5、
および現像ブレード7などを有する現像手段4と、クリ
ーニング手段11とを配置し、枠体15,16,17,
18で形成されたハウジングで覆って一体的にカートリ
ッジ化し、画像形成装置本体(不図示)に対して着脱自
在に装着されている。
6を有し、現像容器3にスリーブ軸受(図示せず)を介
して回転可能に取り付けられている。上記現像容器3か
ら供給されるトナーは、磁石ローラ6の磁力により上記
現像スリーブ5の表面に付着し、現像ブレード7により
層厚が一定に規制された後、現像スリーブ5の回動に伴
って、感光ドラム1上の潜像と対向する位置に搬送さ
れ、該潜像に付着して現像を行う。
両端部に磁気シール部材21が設けられている。この磁
気シール部材21は、現像スリーブ5の外周面と間隙g
を隔てて配置され、現像容器3に取り付けられている。
また、磁気シール部材21は、図2に示すように現像ス
リーブ5の長手方向となる磁石22の幅方向側面に、磁
性板(磁性部材)23を接合させたものである。
について詳細に説明する。
る磁石22がNd−Fe−Bの磁性粉末を含有するナイ
ロンバインダを備えた幅3mmの射出成形品で、もう1つ
の構成要素である磁性板23が厚さ1mmの鉄材である。
そして、磁石22と磁性板23との接合方法は、射出成
形のインサート成形によって形成されている。ただし、
接着剤両面テープ、磁力のみによる吸着接合でも後述の
効果は同様に得られる。また、現像スリーブ5と磁気シ
ール部材21との間隙は0.1〜0.7mmあり、そのと
きの磁気シール部材21の磁力による現像スリーブ5の
表面の磁束密度は1000〜2000Gs程度ある。そ
して、磁気シール部材21内の磁石22と磁性板23と
の位置関係は、現像容器3の開口部26側(図2に示す
現像スリーブ5に点線で示す中央部)に磁石22が、ま
た開口部26より外側(図2に示す現像スリーブ5の長
手方向の両端部)に磁性板23が配置されている。
部26側に、磁性板23を開口部26より外側に配置す
ることによって磁気シール部材21の磁力線24は、図
3(a)のA部分を拡大した図3(b)に示すように、
磁石22と磁性板23との間に形成され、透磁率の高い
磁性板23に入っていくため、図15、図16に示す従
来例と異なり、磁気シール部材20の幅の外側まで広が
る磁力線が発生しない。
磁力線24に沿って広がるトナーは、磁性板23側(開
口部26の外側)では磁性板23から外側に存在しない
ため、現像スリーブ5の回転によってトナーがスペーサ
コロ25に接触するということがなくなる。そこで、ス
ペーサコロ25を磁気シール部材21の側面まで近接す
ることが可能になり、当然それによるプロセスカートリ
ッジの小型化と同時に画像形成装置本体の小型化が可能
になる。また、磁気シール部材21上のトナーは磁性板
23より現像容器3の開口部26よりも外側に広がらな
いので、磁気シール部材21の表面の磁力の強い範囲で
確実にトナーを保持することが可能となり、ユーザによ
ってプロセスカートリッジを画像形成装置本体へ着脱す
る際の衝撃などを加えられてもトナーが漏れることのな
い良好なシール性が得られる。
することで、上述のように磁力線24が磁性板23に入
っていくということは発散していく磁力線を磁性板に集
中させることである。したがって、磁石表面の磁束密度
が高くなり磁力が大きくなるため、シール性のさらなる
向上が図れる。また、シール性に余裕がある場合は磁力
の小さい安価の磁力を用いることが可能なので、コスト
ダウンが行なえる。 〈第2の実施の形態〉次に、本発明の第2の実施の形態
を図4および図5に基づいて説明する。
と同一部分には、同一符号を付して重複説明を省略し、
第2の実施の形態の特徴である磁気シールの構成につい
てのみ説明する。
成する磁石22と磁性板23との位置関係は、図4に示
すように現像容器3の開口部26側に磁性板23を開口
部26より外側に磁石22が配置されている。
化を図るため開口部26に隣接配置されている。
部26より外側、磁性板23を開口部26側に配置する
ことによって磁気シール部材21の磁力線24は、図5
に示すように、磁石22と磁性板23との間に形成さ
れ、透磁率の高い磁性板23に入っていくため、図1
5、図16に示す従来例と異なり、磁気シール部材20
の幅の外側まで広がる磁力線24が発生しない。
磁力線24に沿って広がるトナーは、磁性板23側、つ
まり開口部26の内壁面まで広がることはない。すなわ
ち、現像容器内のトナーが現像スリーブ5の周面を伝わ
って磁石からなるシール部材の磁力線に沿うように現像
スリーブ5の軸線方向に拡がることがなくなり、そのた
め磁力でトナーが現像容器3の開口部26の内壁に堆積
することがなくなり、トナー画像の端部へのトナーの供
給不良による濃度低下を防止でき、濃度の低下防止策と
していた磁石からなるシール部材を開口部26から遠ざ
ける。あるいは、開口部26の幅を画像領域より拡大す
るなどによって装置の長手寸法が拡大するという問題を
解決することができることになる。
が設けられており、この磁石ローラ6の両端に対応して
磁性板23が配置されていることから、図6のD−D線
を断面した磁石ローラ6と磁性板23との対応位置にお
ける磁力線24は、図7に示すようになり、また図6の
E−E線を切断した磁力線24は、図8に示すようにな
り、現像スリーブ5の長手方向においては、磁石ローラ
6と磁性板23との間に磁気ブラシ、磁気シール部材2
1の磁石による磁気ブラシという2重の磁気ブラシが形
成されることになり、シール性の向上が図れる。
することで磁石22からの磁力線24は磁性板23に入
っていくので、磁力線24が磁性板23に集中すること
になる。したがって、磁石22の表面の磁束密度が高く
なり、磁力が大きくなるために、シール性のさらなる向
上が図れる。
の小さい安価の磁石を用いることが可能なので、コスト
ダウンが行なえることになる。
磁石と磁性部材とによって磁気シール部材を形成し、現
像剤担持体の磁気シールを行うようにしたので、磁気シ
ール部材と現像剤担持体との間隙部で現像容器の開口部
から外側へ向かってトナーが広がることを防止すること
ができる。
体との間隙保持部材を磁気シール部材端面に接近するこ
とが可能となり、プロセスカートリッジの小型化を図る
ことができる。
トナーを拘束していることからシール性の向上が図れ
る。
磁界を集中形成させることから、磁力が強まり、シール
性の向上を図ることができ、またそれほど強いシール性
が必要のない場合は、磁力の弱い安価な磁石を用いるこ
とが可能であるため、コストダウンが行なえる。
リッジの現像装置の現像容器の開口部付近に設けた前記
磁気シール部材によって磁気シールを構成させたので、
開口部内壁に磁力でトナーが堆積することがなくなり、
トナー画像端部の濃度低下が防止でき、濃度低下の防止
策である磁気シール部材を開口部端部から遠ざけたり、
あるいは開口部の幅を画像領域より拡大するなどによる
プロセスカートリッジの長手寸法の拡大を回避すること
ができる。
界を集中形成することから、磁力が強まり、シール性の
向上が図れ、また逆にシール性が十分な場合、磁力の弱
い安価な磁石を用いることが可能なため、コストダウン
が図れる。
カートリッジの正面断面図である。
視図である。
(a)のX部分を拡大して示す断面図である。
および磁気シールを示す斜視図である。
(a)のY部分を拡大して示す断面図である。
のC−C線断面図である。
正面断面図である。
材を用いた現像装置を示す正面断面図である。
を示す図である。
の他の例を示す図である。
の他の例を示す図である。
力線図である。
材を用いた現像装置を説明する図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 現像剤の現像容器に回転自在に支持さ
れ、電子写真感光体上の潜像領域に前記現像剤を搬送す
る現像剤担持体と、該現像剤担持体の長手方向両端部
に、かつ外周面に対して間隙部を形成するように配置さ
れた磁気シール部材とを有する現像装置において、 前記磁気シール部材が、前記磁石と、該磁石の前記現像
剤担持体の軸線方向に対して直交する面に設けた磁性部
材とを有し、 前記磁石と前記磁性部材との間の磁界により、前記磁気
シール部材と前記現像剤担持体との間隙部をシールする
磁力線が前記現像剤担持体の軸線方向に拡散することを
防止する、 ことを特徴とする現像装置。 - 【請求項2】 前記磁性部材が、前記磁石の、前記現像
剤担持体の軸線方向に対して直交する外側面に配置され
ている、 ことを特徴とする請求項1記載の現像装置。 - 【請求項3】 前記磁性部材が、前記磁石の、前記現像
剤担持体の軸線方向に対して直交する内側面に配置され
ている、 ことを特徴とする請求項1記載の現像装置。 - 【請求項4】 前記現像剤が、磁性粉を含有する、こと
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1記載
の現像装置。 - 【請求項5】 画像形成装置本体に対して着脱可能に、
潜像を担持する電子写真感光体と、現像剤の現像容器に
回転自在に支持され、前記電子写真感光体上の潜像領域
に前記現像剤を搬送する現像剤担持体、および該現像剤
担持体の長手方向両端部に、かつ外周面に対して間隙部
を形成するように配置された磁気シール部材を有する現
像装置とを少なくとも備えたプロセスカートリッジにお
いて、 前記磁気シール部材が、磁石と、該磁石の前記現像剤担
持体の軸線方向に対して直交する面に設けた磁性部材と
を有し、 前記磁石と前記磁性部材との間の磁界により、前記磁気
シール部材と前記現像剤担持体との間隙部にシールする
磁力線が前記現像剤担持体の軸線方向に拡散することを
防止すること、 ことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 【請求項6】 前記磁性部材が、前記磁石の、前記現像
剤担持体の軸線方向に対して直交する外側面に配置され
ている、 ことを特徴とする請求項5記載のプロセスカートリッ
ジ。 - 【請求項7】 前記磁性部材が、前記磁石の、前記現像
剤担持体の軸線方向に対して直交する内側面に配置され
ている、 ことを特徴とする請求項5記載のプロセスカートリッ
ジ。 - 【請求項8】 前記現像剤が、磁性粉を含有する、 ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1
記載のプロセスカートリッジ。
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