JP2000330384A - 現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置

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JP2000330384A
JP2000330384A JP14000499A JP14000499A JP2000330384A JP 2000330384 A JP2000330384 A JP 2000330384A JP 14000499 A JP14000499 A JP 14000499A JP 14000499 A JP14000499 A JP 14000499A JP 2000330384 A JP2000330384 A JP 2000330384A
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Masaaki Yamaji
雅章 山路
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤のすり抜けや衝撃に対する現像剤もれ
を抑制・防止しながら、磁界ローラの磁極構成の自由度
を向上させる。 【解決手段】 現像スリーブ31の内部に磁極を着磁さ
せた磁石ブロック32aと磁性部材32bからなる磁石
ローラ32を固定配置し、現像スリーブ31の両端に所
定間隙をおいて複数の磁極を有する磁石シール部材34
を設ける。磁石シール部材34の現像剤搬送方向出口側
の磁極N13に対応して現像スリーブ31の移動方向下
流側に同極性の磁極N2を配置する。上記磁極N13に
対向する磁石ローラの磁性部材32bに逆極性(S極)
を誘起させ、仮想的にNSの順磁界を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機ある
いはプリンタなどとされる電子写真方式あるいは静電記
録方式の画像形成装置、該画像形成装置に装着される現
像装置、およびプロセスカートリッジに関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真複写機、静電記録装置、磁気記
録装置などの画像形成装置においては、像担持体上の静
電潜像や磁気潜像を現像する現像装置として磁気ブラシ
現像装置が広く使用されている。
【0003】この磁気ブラシ現像装置の一例として、現
像剤を収容する現像容器に回転自在に取り付けた現像剤
担持体としての非磁性円筒体(以下、「現像スリーブ」
という)と、この現像スリーブ内に配置され、複数の磁
極を周面に有する、一般的には固定されている磁界発生
手段としての磁石ローラと、現像スリーブ上の現像剤の
層厚を規制する現像剤層厚規制手段としての規制ブレー
ドとを具備し、現像スリーブの回転により現像剤を搬送
するものが広く知られている。
【0004】この種の現像装置は、現像剤の汚染を防止
するために、現像領域外の両端部では現像剤を搬送しな
いように、現像スリーブ両端部に現像剤の供給を阻止す
る端部規制手段を設けたり、現像スリーブへ供給された
現像剤が現像領域外へ流出するのを防止するために、回
転する現像スリーブの両端部にシール部材を設けてい
る。
【0005】ところで、従来、上述の画像形成装置にお
いて、像担持体としての電子写真感光体およびこの電子
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知られてい
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ー自身で行
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。
【0006】このようなプロセスカートリッジに内蔵さ
れた現像手段(現像装置)においては、回転する現像ス
リーブの両端部に現像領域外へ現像剤が流出するのを防
止するため、あるいはプロセスカートリッジが装置本体
に対して着脱される際に衝撃を受けても現像剤がもれな
いようにするためのシール部材が設けてある。従来のこ
の現像剤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18と図19に示す。
【0007】現像スリーブ231はその内部に磁石ロー
ラ232を有し、現像容器230にスリーブ軸受237
を介して回転可能に支持されている。従って、現像容器
230から供給された現像剤は磁石ローラ232の磁力
により現像スリーブ231の表面に付着し、規制ブレー
ド233により層厚が一定に規制された後、現像スリー
ブ231の回転に伴って不図示の電子写真感光体上の潜
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。
【0008】現像スリーブ231の現像領域より外側の
長手方向の両端部で、現像容器230に装着される現像
スリーブ231の開口部と反対側の奥部には弾性シール
部材236が取り付けられており、この弾性シール部材
236を現像スリーブ231の外周面に圧接させること
により現像剤の流出を防止している。
【0009】しかしながら、このような構成の現像装置
200では、現像スリーブ231の外周面の半分に弾性
シール部材236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231の負荷が大きく、また現像ス
リーブ231との接触により弾性シール部材236が劣
化し、シール性が悪化するなどの問題があった。更に、
現像スリーブ231と弾性シール部材236との間にわ
ずかではあるがトナーが侵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。
【0010】そのため、これらの問題を解決すべく現像
スリーブ231の両端部に一定の間隙をもって磁石シー
ル部材を配置し、これにより現像剤の流出を防止する方
法が提案されている。
【0011】図20に上記磁石シール部材334を備え
た現像装置300を示し、図21には磁石シール部材3
34の着磁パターンを示す。
【0012】図20に示すように、磁石シール部材33
4はその内部に磁石ローラ332を内包した現像スリー
ブ331の外周面に対して一定の間隙gを隔てて、現像
スリーブ331の両端部に配設され、この状態で現像ス
リーブ331とともに現像容器330に取り付けられて
いる。また、磁石シール部材334は磁石から構成され
たもので、図21に示したように、内周面にNS極を多
磁極に着磁している。
【0013】この技術的手段を用いると、現像スリーブ
331と磁石シール部材334とを非接触にできるの
で、現像スリーブ331の回転トルクは著しく小さく、
従って、駆動モータも小型で低価格のものでよく、ま
た、回転トルクの変動も小さく、現像スリーブ331や
電子写真感光体の回転ムラが生じにくくなるので、磁石
シール部材334の摩耗などもなくなり、そのため磁石
シール部材334は半永久的に使用でき、またリサイク
ルにも対応可能である。
【0014】ところで、従来、図22と図23に示すよ
うに、規制ブレード433、533と対向して現像スリ
ーブ431、531内部に磁極を配置し、磁極を利用し
て現像剤の厚みを効果的に規制しているものが広く用い
られている。図22と図23に示すように、この規制磁
極N2が規制ブレード433、533の下流側に配置し
たものが広く知られている。図22は、規制ブレード4
33として磁性部材を用いた例における規制磁極N2と
の配置関係を示し、図23は規制ブレード533として
弾性ブレードを用いた例における規制磁極N2との配置
関係を示した模式図である。
【0015】このような構成によれば、規制磁極N2を
規制ブレード433、533の下流側に配置することで
現像剤の負荷を軽減でき、現像剤の長寿命化を達成でき
るという効果がある。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成では、使用状況により下記のような問題が生ずる場合
があった。
【0017】例えば、一般的に磁石シール部材334の
取り付けは型枠にはめ込む方法が用いられているが、図
22、23に示したように、規制磁極N2を規制ブレー
ド433、533の下流側に配置している場合、磁石ロ
ーラ332の規制磁極N2に対向した領域まで磁石シー
ル部材334を配設すると、磁石シール部材334を挿
入すべき型枠の形状が複雑になり、コストが高くなった
り、型枠が他の部材とぶつからないように取り付ける必
要があった。
【0018】また、図22、23に示すように、磁石ロ
ーラ332の磁極N1が電子写真感光体1に近接してい
る場合、磁石ローラ332の磁極N1に対向した領域ま
で磁石シール部材334を配設すると、磁石シール部材
334と電子写真感光体1がぶつかり、電子写真感光体
1が損傷する場合があり、また、これを防ぐためには取
り付け精度を高度に設定しなければならず、コストが高
くなるという問題があった。
【0019】本発明は上記従来技術を更に発展させたも
のである。
【0020】従って、本発明の主な目的は、現像剤のす
り抜けや衝撃に対する現像剤もれを抑制・防止しなが
ら、磁界発生手段の磁極構成の自由度を向上させた現像
装置、この現像装置を備えたプロセスカートリッジおよ
び画像形成装置を提供することである。
【0021】本発明の他の目的は、現像剤のすり抜けや
衝撃に対する現像剤もれを抑制・防止し、現像剤の長寿
命化を図りながら、簡素化した構成で安価な現像装置、
この現像装置を備えたプロセスカートリッジおよび画像
形成装置を提供することである。
【0022】本発明の更に他の目的は、現像剤のすり抜
けや衝撃に対する現像剤もれを抑制・防止し、像担持体
が損傷することなく、また、磁石シール部材の取り付け
精度の許容範囲を大きくした現像装置、この現像装置を
備えたプロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供
することである。
【0023】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置
にて達成される。要約すれば、本発明は、磁性現像剤を
収容する現像容器と、該現像容器に回転自在に支持さ
れ、複数の磁極を備えた磁界発生手段を内部に固定配置
することにより磁性現像剤を担持搬送する現像剤担持体
とを有する現像装置において、前記現像剤担持体の両端
部にその外周面と所定間隙をもって配置された複数の磁
極を備えた磁石シール部材を有し、前記磁石シール部材
は、前記磁石シール部材の前記現像剤担持体移動方向端
部の端部磁極と、前記端部磁極と対応する前記磁界発生
手段の少なくとも一つの前記磁極とがずれるように配置
され、前記端部磁極と対応する前記磁界発生手段の前記
磁極とは同極性として、前記磁界発生手段の前記端部磁
極と対向する部位に逆極性の磁極を誘起させて仮想的に
NSの順磁界を形成させることを特徴とする現像装置で
ある。
【0024】本発明による他の態様によれば、磁性現像
剤を収容する現像容器と、該現像容器に回転自在に支持
され、内部に磁界発生手段を固定配置することにより磁
性現像剤を担持搬送する現像剤担持体とを有する現像装
置において、前記現像剤担持体の両端部に、前記現像剤
担持体の外周面と所定間隙をもって磁石シール部材を配
置し、前記磁石シール部材の前記現像剤担持体と対向す
る領域の現像剤搬送方向出口側の部位に出口側磁極を配
置し、前記出口側磁極よりも前記現像剤担持体移動方向
下流側に前記磁界発生手段の磁極を配置し、前記磁界発
生手段の磁極と前記磁石シール部材の前記出口側磁極と
を同極性として、前記磁界発生手段の前記出口側磁極と
対向する部位に逆極性の磁極を誘起させて仮想的にNS
の順磁界を形成させることを特徴とする現像装置が提供
される。
【0025】また、本発明による他の態様によれば、磁
性現像剤を収容する現像容器と、該現像容器に回転自在
に支持され、内部に磁界発生手段を固定配置することに
より磁性現像剤を担持搬送する現像剤担持体とを有する
現像装置において、前記現像剤担持体の両端部に、前記
現像剤担持体の外周面と所定間隙をもって磁石シール部
材を配置し、前記磁石シール部材の前記現像剤担持体と
対向する領域の現像剤搬送方向入口側の部位に入口側磁
極を配置し、前記出口側磁極よりも前記現像剤担持体移
動方向上流側に前記磁界発生手段の磁極を配置し、前記
磁界発生手段の磁極と前記磁石シール部材の入口側磁極
を同極性として、前記磁界発生手段の前記入口側磁極と
対向する部位に逆極性の磁極を誘起させて仮想的にNS
の順磁界を形成させることを特徴とする現像装置が提供
される。
【0026】更に、本発明による他の態様によれば、画
像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにお
いて、少なくとも電子写真感光体と、現像装置とを有
し、前記現像装置は、磁性現像剤を収容する現像容器
と、該現像容器に回転自在に支持され、複数の磁極を備
えた磁界発生手段を内部に固定配置することにより磁性
現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持
体の両端部にその外周面と所定間隙をもって配置された
複数の磁極を備えた磁石シール部材と、を有し、前記磁
石シール部材は、前記磁石シール部材の前記現像剤担持
体移動方向端部の端部磁極と、前記端部磁極と対応する
前記磁界発生手段の少なくとも一つの前記磁極とがずれ
るように配置され、前記端部磁極と対応する前記磁界発
生手段の前記磁極とを同極性として、前記磁界発生手段
の前記端部磁極と対向する部位に逆極性の磁極を誘起さ
せて仮想的にNSの順磁界を形成させることを特徴とす
るプロセスカートリッジが提供される。
【0027】本発明による他の態様によれば、画像形成
装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
少なくとも電子写真感光体と、現像装置とを有し、前記
現像装置は、磁性現像剤を収容する現像容器と、該現像
容器に回転自在に支持され、内部に磁界発生手段を固定
配置することにより磁性現像剤を担持搬送する現像剤担
持体とを有し、前記現像剤担持体の両端部に、前記現像
剤担持体の外周面と所定間隙をもって磁石シール部材を
配置し、前記磁石シール部材の前記現像剤担持体と対向
する領域の現像剤搬送方向出口側の部位に出口側磁極を
配置し、前記出口側磁極よりも前記現像剤担持体移動方
向下流側に前記磁界発生手段の磁極を配置し、前記磁界
発生手段の磁極と前記磁石シール部材の前記出口側磁極
とを同極性として、前記磁界発生手段の前記出口側磁極
と対向する部位に逆極性の磁極を誘起させて仮想的にN
Sの順磁界を形成させることを特徴とするプロセスカー
トリッジが提供される。
【0028】また、本発明による他の態様によれば、画
像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにお
いて、少なくとも電子写真感光体と、現像装置とを有
し、前記現像装置は、磁性現像剤を収容する現像容器
と、該現像容器に回転自在に支持され、内部に磁界発生
手段を固定配置することにより磁性現像剤を担持搬送す
る現像剤担持体とを有し、前記現像剤担持体の両端部
に、前記現像剤担持体の外周面と所定間隙をもって磁石
シール部材を配置し、前記磁石シール部材の前記現像剤
担持体と対向する領域の現像剤搬送方向入口側の部位に
入口側磁極を配置し、前記出口側磁極よりも前記現像剤
担持体移動方向上流側に前記磁界発生手段の磁極を配置
し、前記磁界発生手段の磁極と前記磁石シール部材の入
口側磁極を同極性として、前記磁界発生手段の前記入口
側磁極と対向する部位に逆極性の磁極を誘起させて仮想
的にNSの順磁界を形成させることを特徴とするプロセ
スカートリッジが提供される。
【0029】更に、本発明による他の態様によれば、少
なくとも電子写真感光体と現像装置を含むプロセスカー
トリッジを着脱可能な画像形成装置において、前記現像
装置は、磁性現像剤を収容する現像容器と、該現像容器
に回転自在に支持され、複数の磁極を備えた磁界発生手
段を内部に固定配置することにより磁性現像剤を担持搬
送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の両端部にそ
の外周面と所定間隙をもって配置された複数の磁極を備
えた磁石シール部材と、を有し、前記磁石シール部材
は、前記磁石シール部材の前記現像剤担持体移動方向端
部の端部磁極と、前記端部磁極と対応する前記磁界発生
手段の少なくとも一つの前記磁極とがずれるように配置
され、前記端部磁極と対応する前記磁界発生手段の前記
磁極とを同極性として、前記磁界発生手段の前記端部磁
極と対向する部位に逆極性の磁極を誘起させて仮想的に
NSの順磁界を形成させることを特徴とする画像形成装
置が提供される。
【0030】また、本発明による他の態様によれば、少
なくとも電子写真感光体と現像装置とを含むプロセスカ
ートリッジを着脱可能な画像形成装置において、前記現
像装置は、磁性現像剤を収容する現像容器と、該現像容
器に回転自在に支持され、内部に磁界発生手段を固定配
置することにより磁性現像剤を担持搬送する現像剤担持
体とを有し、前記現像剤担持体の両端部に、前記現像剤
担持体の外周面と所定間隙をもって磁石シール部材を配
置し、前記磁石シール部材の前記現像剤担持体と対向す
る領域の現像剤搬送方向出口側の部位に出口側磁極を配
置し、前記出口側磁極よりも前記現像剤担持体移動方向
下流側に前記磁界発生手段の磁極を配置し、前記磁界発
生手段の磁極と前記磁石シール部材の前記出口側磁極と
を同極性として、前記磁界発生手段の前記出口側磁極と
対向する部位に逆極性の磁極を誘起させて仮想的にNS
の順磁界を形成させることを特徴とする画像形成装置が
提供される。
【0031】更に、本発明による他の態様によれば、少
なくとも電子写真感光体と現像装置とを含むプロセスカ
ートリッジを着脱可能な画像形成装置において、前記現
像装置は、磁性現像剤を収容する現像容器と、該現像容
器に回転自在に支持され、内部に磁界発生手段を固定配
置することにより磁性現像剤を担持搬送する現像剤担持
体とを有し、前記現像剤担持体の両端部に、前記現像剤
担持体の外周面と所定間隙をもって磁石シール部材を配
置し、前記磁石シール部材の前記現像剤担持体と対向す
る領域の現像剤搬送方向入口側の部位に入口側磁極を配
置し、前記出口側磁極よりも前記現像剤担持体移動方向
上流側に前記磁界発生手段の磁極を配置し、前記磁界発
生手段の磁極と前記磁石シール部材の入口側磁極を同極
性として、前記磁界発生手段の前記入口側磁極と対向す
る部位に逆極性の磁極を誘起させて仮想的にNSの順磁
界を形成させることを特徴とする画像形成装置が提供さ
れる。
【0032】上記発明によれば、前記磁界発生手段は表
面が着磁された複数の磁石ブロックと前記複数の磁石ブ
ロックの間を占める磁性部材とを含むことが好ましい。
【0033】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る現像装置、プ
ロセスカートリッジおよび画像形成装置を図面に則して
更に詳しく説明する。
【0034】実施例1 本発明の第1実施例として電子写真プロセスを利用した
プロセスカートリッジ着脱方式の画像形成装置であるレ
ーザービームプリンタについて図1により説明する。
【0035】このレーザービームプリンタは、像担持体
としての回転感光ドラム型電子写真感光体(以下、「感
光ドラム」ともいう)1を有し、感光ドラム1は矢印a
方向に回転駆動される。感光ドラム1の周囲には、帯電
装置2、現像装置3、転写手段4およびクリーニング装
置6が配設されている。
【0036】感光ドラム1は、帯電装置2によって均一
に帯電された後、画像情報信号に対応して画像露光装置
5からのレーザー光Eにより画像露光が行われて、感光
ドラム1上に静電潜像が形成され、現像装置3によって
静電潜像が顕画像として現像される。この顕画像は転写
手段としての転写ローラ4により転写部で静電気力と押
圧力にて転写材Pに転写され、熱定着方式などの定着装
置9へ搬送されて、転写材P上の顕画像が定着され、画
像形成物(プリント、コピー)として装置外へ排出され
る。
【0037】また、転写材Pに対するトナー画像転写後
の感光ドラム面はクリーニング装置6により残留トナー
などの付着汚染物が除去、清掃され繰り返して作像に供
される。
【0038】本実施例では、感光ドラム1、帯電装置
2、現像装置3、およびクリーニング装置6の4つのプ
ロセス手段がプロセスカートリッジCとして一体的にカ
ートリッジハウジング10の所定位置に組み込まれ、画
像形成装置本体に装着手段であるプロセスカートリッジ
挿脱案内兼保持部8により着脱交換自在に装着される。
【0039】プロセスカートリッジCが画像形成装置本
体に対して所定位置に装着した状態において、プロセス
カートリッジC側と画像形成装置本体側とが機械的かつ
電気的に相互カップリング状態となり、またプロセスカ
ートリッジC側の感光ドラム1の下面には画像形成装置
本体側の転写ローラ4が所定の当接状態となり、画像形
成が実行可能状態となる。
【0040】なお、プロセスカートリッジは上記の構成
に限られるものではなく、帯電手段、現像手段またはク
リーニング手段と、電子写真感光体とを一体的にカート
リッジ化し、画像形成装置本体に対して着脱可能とした
もの、あるいは、帯電手段、現像手段、クリーニング手
段の少なくとも1つと電子写真感光体とを一体的にカー
トリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能としたも
の、更には、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを
一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可
能としたものが含まれる。
【0041】つぎに、現像装置3について図2〜図7を
参照して説明する。
【0042】図2に概略的に示された現像装置3は、磁
性現像剤としての磁性トナーTを収納した現像容器30
を有し、感光ドラム1に面した開口部には現像剤担持体
としてのアルミニウム、ステンレス鋼などの非磁性円筒
体(以下、「現像スリーブ」という)31が感光ドラム
1に対して平行に配置されている。現像スリーブ31は
その内部にローラ状の磁界発生手段である磁石(以下、
「磁石ローラ」という)32が固定配置され、スリーブ
軸受(不図示)を介して現像容器30に回転可能に取り
付けられている。
【0043】本実施例では、磁石ローラ32は図示のご
とくその周面に2つのN極N1、N2、および2つのS
極S1、S2を有している。更に説明すると、磁石ロー
ラ32は、表面が着磁された磁石ブロック32aと磁性
部材32bとから構成され、磁石ブロック32aは4つ
の小磁石ブロック32a1、32a2、32a3、32
a4からなり、交互にN極とS極が配置され、おのおの
N1極、S1極、N2極、S2極とされている。図3に
示すように、磁性部材32bには4つの凹部32b1、
32b2、32b3、32b4が設けられており、おの
おの磁石ブロック32a1、32a2、32a3、32
a4を位置決めしている。磁石ブロック32aはこのよ
うな簡単な構成で位置決めされている。
【0044】現像スリーブ31は、矢印にて示す反時計
方向に回転して、現像容器30内の領域Aで供給された
磁性トナーTを磁石ローラ32の磁力により表面に付着
させ、現像スリーブ31との摩擦により電荷を付与しな
がら搬送する。
【0045】現像剤層厚規制手段としての規制ブレード
(弾性ブレード)33が、現像容器30の出口において
N2極の存在下で現像スリーブ31を押圧して、現像ス
リーブ31が現像領域に担持搬送する現像剤層の厚みを
規制する。
【0046】現像スリーブ31によって担持搬送された
磁性トナーTは現像磁極S1のある現像領域において矢
印方向に移動する感光ドラム1に形成された潜像を可視
化する。このとき現像スリーブ31には電源P2から交
流電圧に直流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加さ
れる。なお、振動バイアス電圧の波形としては矩形波、
サイン波などが使用できる。
【0047】現像された後の残存トナーTは、現像容器
30の入口の取り込み極N1において現像容器30内へ
回収され、汲み上げ極S2を経て現像容器30内の磁性
トナーと撹拌混合される。
【0048】図4〜図6に示すように、現像スリーブ3
1の両端部には磁石シール部材34が現像スリーブ31
の外周面と間隙gを隔てて配置され、現像容器30に取
り付けられている。
【0049】また、図7に示すように、磁石シール部材
34の内周面にはNS極が多磁極に着磁されている。具
体的には、3つのS極S11、S12、S13と、3つ
のN極N11、N12、N13を有している。
【0050】図4に示すように、この磁石シール部材3
4の出口側の磁極N13と対向する現像スリーブ31内
部には磁性部材32bが配設され、その下流側に磁石ブ
ロック32aの規制極N2が配設されている。
【0051】更に、図8により詳しく説明すると、磁石
ローラ32の規制極N2の上流側に磁石シール部材34
の出口側の磁極N13を配置しており、この磁極N13
と対向する現像スリーブ31内部の磁性部材32bに逆
極性の磁極(S極)を誘起させている。また、誘起され
た磁極(S極)の近くに規制極N2を配置しているの
で、この部分で逆極性の磁極(S極)がより誘起され易
くなっている。この誘起された磁極(S極)と磁極N1
3とで仮想的にNS順磁界を形成し、この間で磁力線が
集中している、従って、磁力線によるシールド効果によ
り現像剤のもれをより効果的に抑制・防止することがで
きる。つまり、ユーザーがプロセスカートリッジ取り扱
い時に衝撃などを与えてもより効果的に現像剤のもれを
抑制・防止することができる。
【0052】また、この磁石シール性部材34は内周面
をNS極の多磁極に着磁しているので、磁石シール部材
34の磁界の作用により、磁石シール部材34の内周面
全域で磁気ブラシの穂立ちを形成できるので、良好なシ
ール性を発揮することができ、現像剤のすり抜けや衝撃
に対する現像剤もれなどを抑制・防止することができ
る。
【0053】図9には現像装置端部の磁石シール部材お
よび型枠を説明するための模式図が示される。
【0054】同図において、磁石シール部材34を取り
付けるための型枠35は磁石シール部材34を取り付け
るための位置決め部分35a、35bを有しており、第
1位置決め部分35aは規制ブレード取り付け用の型枠
を利用して、これと一体化して構成されており、磁石シ
ール部材34の直線部分の位置決めを行い、第2位置決
め部分35bは磁石シール部材34の円弧状部分の位置
決めを行っている。取り付け方法としては、まず、磁石
シール部材34を円弧状の第2位置決め部35bに押し
当て、直線状の第1位置決め部35a側からビス40で
固定している。
【0055】このように型枠35の形状が簡素であり、
規制ブレード取り付け用の型枠と同一面の箇所に形成し
ているので、型枠の肉厚を薄くすることなく容易に作製
することができる。また、磁石シール部材34の形状を
過度に大きくしなくてもよいので、コストを低くするこ
とができる。また、配置スペースを小さくできるので、
他の部材の配置上の制約を受けなくてよく、装置構成の
自由度を向上させることができる。
【0056】以上説明したように、現像スリーブの両端
部に磁石シール部材を配置して、現像スリーブ長手方向
への現像剤のすり抜けおよび衝撃などによって生じる現
像剤もれを抑制・防止しながら、この磁石シール部材の
磁石を利用して、すなわち、磁石部材の出口側に磁極を
設け、この出口側の磁極よりも下流側に磁石ローラの磁
極を同極性として配置し、この磁石部材の磁極と対向す
る現像スリーブ内部に逆極性の磁極を誘起させて仮想的
にNSの順磁界を形成させることにより、簡単な構成
で、現像剤のすり抜けおよび衝撃などによって生じる現
像剤もれを抑制・防止しながら、装置を簡素化すること
ができ、低コストを達成できる。また、装置構成の自由
度を向上させることができる。
【0057】つぎに、本実施例における数値的具体例に
ついて説明する。
【0058】本実施例では、感光ドラム1は周速が94
mm/sec、外径が30mm、現像スリーブ31は周
速が111mm/sec、外径が16mmである。現像
スリーブ31の回転方向は感光ドラム1に対して順方向
とした。また、感光ドラム1と現像スリーブ31との間
隔hは0.3mmとした。このとき、現像スリーブ31
内に固定する磁石ローラ32の各磁極の現像スリーブ表
面上での、現像スリーブ表面に対する法線方向の磁束密
度のピーク値は400〜900×10-4T(テスラ)で
あった。磁石シール部材34は、Nd−Fe−Bの磁性
粉末を含有するナイロンバインダーを備えた幅d=4m
mの射出成形品である。磁石シール部材34と現像スリ
ーブ31との間隙gは0.1〜0.7mmとした。
【0059】このとき、磁石シール部材34の各磁極の
現像スリーブ表面上での、現像スリーブ表面に対する法
線方向の磁束密度のピーク値は1000〜2200×1
-4T(テスラ)であった。
【0060】以上のように、本実施例よれば、簡単な構
成で、現像スリーブ長手方向への現像剤のすり抜けや衝
撃などによって生じる現像剤もれを抑制・防止しなが
ら、画質を良好にでき、プリント枚数を増やすことがで
きる。また、ユーザーによってプロセスカートリッジを
画像形成装置に対して着脱する際の衝撃などを加えられ
てももれることのない良好なシール性が得られる。
【0061】比較例1 つぎに、第1比較例について図10と図11により説明
する。本比較例は、第1実施例とは磁石シール部材34
と現像容器30の構成が若干異なっている。
【0062】第1実施例では、磁石シール部材34を磁
石ローラ32の磁極N2まで覆うことなく配設していた
が、本比較例では、磁石シール部材434を磁石ローラ
32の磁極N2まで覆うように配設した構成になってい
る。すなわち、本比較例では、図10に示すように、磁
石ローラ32の磁極N2に対向した領域まで磁石シール
部材434を配設し、磁石ローラ32の磁極N2には磁
石シール部材434の磁極S15が対向している。この
ため、図11に示すように、磁石シール部材434を取
り付けるための型枠435の形状が複雑になり、更に磁
石シール部材434の形状が大きくなるため、コストが
高くなる。また型枠435の突起部435aの配置され
ている個所には他の部材を配置できないという制約があ
る。
【0063】実施例2 つぎに、本発明の第2実施例について図12と図13に
より説明する。本実施例は、第1実施例とは磁石ローラ
32の磁極構成と磁石シール部材34の構成が若干異な
っている他は同様である。
【0064】すなわち、第1実施例では、現像磁極S1
が感光ドラム1と略対向配置されていたが、本実施例
は、現像部において磁極S1と磁極N1による極間を感
光ドラム1と対向配置させた構成となっている。
【0065】また、第1実施例では、磁石シール部材3
4の入口側の磁極S11と磁石ローラ32の磁極N1と
を略対向させた構成としていたが、本実施例は、磁石シ
ール部材34の入口側の磁極N11とその上流側に位置
する磁石ローラ32の磁極N1とで、磁極N11と対向
する現像スリーブ31内部の磁性部材32bに逆極性の
磁極(S極)を誘起させる構成になっている。
【0066】このような構成においても、第1実施例と
同様に現像剤のすり抜けや衝撃に対する現像剤もれなど
を抑制・防止することができる。更に、後述の第2比較
例と比較して、磁石シール部材34を磁石ローラ32の
磁極N1まで覆うことなく配設しているので、磁石シー
ル部材34を感光ドラム1に接近させることなくするこ
とができる。従って、感光ドラム1を損傷することな
く、また、磁石シール部材34の取り付け精度の許容範
囲を広げることができる。
【0067】比較例2 つぎに、第2比較例について図14により説明する。本
比較例は、第2実施例とは磁石シール部材34と現像容
器30の構成が若干異なっている他は同様である。
【0068】第2実施例では、磁石シール部材34は磁
石ローラ32の磁極N1まで覆うことなく配設されてい
たが、本比較例は磁石シール部材34を磁石ローラ32
の一対の現像部下流側の磁極N1まで覆って配設した構
成になっている。
【0069】すなわち、本比較例では、図14に示すよ
うに、現像部下流側の磁極N1に対向した領域まで磁石
シール部材34を配設しているため、磁石シール部材3
4が感光ドラム1に極めて接近しているので、感光ドラ
ム1および現像スリーブ31の駆動時に、磁石シール部
材34が感光ドラム1に接触して感光ドラム1を損傷さ
せることがある。また、これを防止するために、磁石シ
ール部材の取り付け精度を極めて高精度にしなければな
らず、コストが高くなる。
【0070】実施例3 つぎに、本発明の第3実施例について図15〜図17に
より説明する。本実施例は、第1実施例とは磁石ローラ
32の構成が若干異なっている他は第1実施例と同様の
構成である。
【0071】すなわち、第1実施例の磁石ローラ32は
磁石ブロック32aと磁性部材32bとから構成されて
いたが、本実施例の磁石ローラ132は、図15と図1
6に示すように、磁石ローラ単体からなり、その周面に
4つの磁極N1、N2、S1、S2を有し、また、図1
7に示すように、磁石シール部材34の出口側の磁極N
13と磁石ローラ32のN2極の位置がずれてNNの反
発磁界を形成させている。
【0072】このNN磁界によって、磁石シール部材3
4の出口側の磁極N13と対向する現像スリーブ31内
部の無着磁部に逆極性の磁極(S極)を仮想的に誘起さ
せた状態として、この磁極N13と誘起された磁極(S
極)で仮想的にNSの順磁界を形成させている。従っ
て、この仮想的なNSの順磁界の作用により磁気ブラシ
の穂立ちを形成できるので、良好なシール性を発揮する
ことができ、現像剤のすり抜けや衝撃に対する現像剤も
れなどを抑制・防止することができる。
【0073】なお、上記実施例では、磁性現像剤として
磁性トナーを用いる場合を例に説明したが、現像剤とし
て非磁性トナーと磁性粒子(キャリア)からなる2成分
磁性現像剤を用いても同様の効果が得られる。
【0074】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装
置によれば、現像剤担持体の両端部にその外周面と所定
間隙をもって配置された複数の磁極を備えた磁石シール
部材を有し、前記磁石シール部材は、前記磁石シール部
材の前記現像剤担持体移動方向端部の端部磁極と、前記
端部磁極と対応する前記磁界発生手段の少なくとも一つ
の前記磁極とがずれるように配置され、前記端部磁極と
対応する前記磁界発生手段の前記磁極とは同極性とし
て、前記磁界発生手段の前記端部磁極と対向する部位に
逆極性の磁極を誘起させて仮想的にNSの順磁界を形成
させることにより、現像剤のすり抜けや衝撃に対する現
像剤もれなどを抑制・防止しながら、磁界発生手段の磁
極構成の自由度を向上させることができ、また、現像剤
のすり抜けや衝撃に対する現像剤もれなどを抑制・防止
し、現像剤の長寿命化を図りながら、装置を簡素化した
安価な構成とすることができ、更に、現像剤のすり抜け
や衝撃に対する現像剤もれなどを抑制・防止し、像担持
体が損傷することなく、また、磁石シール部材の取り付
け精度の許容範囲を大きくすることができる。
【0075】また、現像剤担持体の両端部に、前記現像
剤担持体の外周面と所定間隙をもって磁石シール部材を
配置し、前記磁石シール部材の前記現像剤担持体と対向
する領域の現像剤搬送方向出口側の部位に出口側磁極を
配置し、前記出口側磁極よりも前記現像剤担持体移動方
向下流側に前記磁界発生手段の磁極を配置し、前記磁界
発生手段の磁極と前記磁石シール部材の前記出口側磁極
とを同極性として、前記磁界発生手段の前記出口側磁極
と対向する部位に逆極性の磁極を誘起させて仮想的にN
Sの順磁界を形成させることにより、上記と同様の効果
を得ることができる。
【0076】更に、現像剤担持体の両端部に、前記現像
剤担持体の外周面と所定間隙をもって磁石シール部材を
配置し、前記磁石シール部材の前記現像剤担持体と対向
する領域の現像剤搬送方向入口側の部位に入口側磁極を
配置し、前記出口側磁極よりも前記現像剤担持体移動方
向上流側に前記磁界発生手段の磁極を配置し、前記磁界
発生手段の磁極と前記磁石シール部材の入口側磁極を同
極性として、前記磁界発生手段の前記入口側磁極と対向
する部位に逆極性の磁極を誘起させて仮想的にNSの順
磁界を形成させることにより、上記と同様の効果を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1〜第3実施例に係る画像形成装置を示す概
略構成図である。
【図2】第1実施例における現像スリーブの磁石ローラ
を示す説明図である。
【図3】第1実施例における磁石ローラの磁性部材を示
す説明図である。
【図4】第1実施例における磁石ローラと磁石シール部
材を示す説明図である。
【図5】第1実施例における磁石ローラと磁石シール部
材を示す斜視図である。
【図6】第1実施例における現像スリーブの端部支持構
造を示す断面図である。
【図7】第1実施例における磁石シール部材の着磁パタ
ーンを示す斜視図である。
【図8】第1実施例における磁石シール部材の磁極およ
び磁石ローラの磁極からの磁力線を示す説明図である。
【図9】第1実施例における磁石シール部材取付時の型
枠を示す説明図である。
【図10】第1比較例における磁石ローラと磁石シール
部材を示す説明図である。
【図11】第1比較例における磁石シール部材取付時の
型枠を示す説明図である。
【図12】第2実施例における現像スリーブの磁石ロー
ラを示す説明図である。
【図13】第2実施例における磁石ローラと磁石シール
部材を示す説明図である。
【図14】第2比較例における磁石ローラと磁石シール
部材を示す説明図である。
【図15】第3実施例における現像スリーブの磁石ロー
ラを示す説明図である。
【図16】第3実施例における磁石ローラと磁石シール
部材を示す説明図である。
【図17】第3実施例における磁石シール部材の磁極か
らの磁力線を示す説明図である。
【図18】従来の現像装置の一例を示す断面図である。
【図19】図18の現像装置の端部シール構造を示す断
面図である。
【図20】磁石シール部材を備えた従来の現像装置の一
例を示す断面図である。
【図21】図20の磁石シール部材の着磁パターンを示
す斜視図である。
【図22】従来の規制ブレード(磁性ブレード)と現像
スリーブ内の磁石の磁極との位置関係を示す説明図であ
る。
【図23】従来の規制ブレード(弾性ブレード)と現像
スリーブ内の磁石の磁極との位置関係を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1 感光ドラム(像担持体・電子写真感光体) 3 現像装置 31 現像スリーブ(現像剤担持体) 32 磁石ローラ(磁界発生手段) 33 規制ブレード(現像剤規制手段) 34 磁石シール部材

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁性現像剤を収容する現像容器と、該現
    像容器に回転自在に支持され、複数の磁極を備えた磁界
    発生手段を内部に固定配置することにより磁性現像剤を
    担持搬送する現像剤担持体とを有する現像装置におい
    て、 前記現像剤担持体の両端部にその外周面と所定間隙をも
    って配置された複数の磁極を備えた磁石シール部材を有
    し、前記磁石シール部材は、前記磁石シール部材の前記
    現像剤担持体移動方向端部の端部磁極と、前記端部磁極
    と対応する前記磁界発生手段の少なくとも一つの前記磁
    極とがずれるように配置され、前記端部磁極と対応する
    前記磁界発生手段の前記磁極とは同極性として、前記磁
    界発生手段の前記端部磁極と対向する部位に逆極性の磁
    極を誘起させて仮想的にNSの順磁界を形成させること
    を特徴とする現像装置。
  2. 【請求項2】 磁性現像剤を収容する現像容器と、該現
    像容器に回転自在に支持され、内部に磁界発生手段を固
    定配置することにより磁性現像剤を担持搬送する現像剤
    担持体とを有する現像装置において、 前記現像剤担持体の両端部に、前記現像剤担持体の外周
    面と所定間隙をもって磁石シール部材を配置し、前記磁
    石シール部材の前記現像剤担持体と対向する領域の現像
    剤搬送方向出口側の部位に出口側磁極を配置し、前記出
    口側磁極よりも前記現像剤担持体移動方向下流側に前記
    磁界発生手段の磁極を配置し、前記磁界発生手段の磁極
    と前記磁石シール部材の前記出口側磁極とを同極性とし
    て、前記磁界発生手段の前記出口側磁極と対向する部位
    に逆極性の磁極を誘起させて仮想的にNSの順磁界を形
    成させることを特徴とする現像装置。
  3. 【請求項3】 磁性現像剤を収容する現像容器と、該現
    像容器に回転自在に支持され、内部に磁界発生手段を固
    定配置することにより磁性現像剤を担持搬送する現像剤
    担持体とを有する現像装置において、 前記現像剤担持体の両端部に、前記現像剤担持体の外周
    面と所定間隙をもって磁石シール部材を配置し、前記磁
    石シール部材の前記現像剤担持体と対向する領域の現像
    剤搬送方向入口側の部位に入口側磁極を配置し、前記出
    口側磁極よりも前記現像剤担持体移動方向上流側に前記
    磁界発生手段の磁極を配置し、前記磁界発生手段の磁極
    と前記磁石シール部材の入口側磁極を同極性として、前
    記磁界発生手段の前記入口側磁極と対向する部位に逆極
    性の磁極を誘起させて仮想的にNSの順磁界を形成させ
    ることを特徴とする現像装置。
  4. 【請求項4】 前記磁界発生手段は表面が着磁された複
    数の磁石ブロックと前記複数の磁石ブロックの間を占め
    る磁性部材とを含むことを特徴とする請求項1、2、ま
    たは3の現像装置。
  5. 【請求項5】 画像形成装置本体に着脱可能なプロセス
    カートリッジにおいて、 少なくとも電子写真感光体と、現像装置とを有し、前記
    現像装置は、磁性現像剤を収容する現像容器と、該現像
    容器に回転自在に支持され、複数の磁極を備えた磁界発
    生手段を内部に固定配置することにより磁性現像剤を担
    持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の両端部
    にその外周面と所定間隙をもって配置された複数の磁極
    を備えた磁石シール部材と、を有し、前記磁石シール部
    材は、前記磁石シール部材の前記現像剤担持体移動方向
    端部の端部磁極と、前記端部磁極と対応する前記磁界発
    生手段の少なくとも一つの前記磁極とがずれるように配
    置され、前記端部磁極と対応する前記磁界発生手段の前
    記磁極とを同極性として、前記磁界発生手段の前記端部
    磁極と対向する部位に逆極性の磁極を誘起させて仮想的
    にNSの順磁界を形成させることを特徴とするプロセス
    カートリッジ。
  6. 【請求項6】 画像形成装置本体に着脱可能なプロセス
    カートリッジにおいて、 少なくとも電子写真感光体と、現像装置とを有し、前記
    現像装置は、磁性現像剤を収容する現像容器と、該現像
    容器に回転自在に支持され、内部に磁界発生手段を固定
    配置することにより磁性現像剤を担持搬送する現像剤担
    持体とを有し、前記現像剤担持体の両端部に、前記現像
    剤担持体の外周面と所定間隙をもって磁石シール部材を
    配置し、前記磁石シール部材の前記現像剤担持体と対向
    する領域の現像剤搬送方向出口側の部位に出口側磁極を
    配置し、前記出口側磁極よりも前記現像剤担持体移動方
    向下流側に前記磁界発生手段の磁極を配置し、前記磁界
    発生手段の磁極と前記磁石シール部材の前記出口側磁極
    とを同極性として、前記磁界発生手段の前記出口側磁極
    と対向する部位に逆極性の磁極を誘起させて仮想的にN
    Sの順磁界を形成させることを特徴とするプロセスカー
    トリッジ。
  7. 【請求項7】 画像形成装置本体に着脱可能なプロセス
    カートリッジにおいて、 少なくとも電子写真感光体と、現像装置とを有し、前記
    現像装置は、磁性現像剤を収容する現像容器と、該現像
    容器に回転自在に支持され、内部に磁界発生手段を固定
    配置することにより磁性現像剤を担持搬送する現像剤担
    持体とを有し、前記現像剤担持体の両端部に、前記現像
    剤担持体の外周面と所定間隙をもって磁石シール部材を
    配置し、前記磁石シール部材の前記現像剤担持体と対向
    する領域の現像剤搬送方向入口側の部位に入口側磁極を
    配置し、前記出口側磁極よりも前記現像剤担持体移動方
    向上流側に前記磁界発生手段の磁極を配置し、前記磁界
    発生手段の磁極と前記磁石シール部材の入口側磁極を同
    極性として、前記磁界発生手段の前記入口側磁極と対向
    する部位に逆極性の磁極を誘起させて仮想的にNSの順
    磁界を形成させることを特徴とするプロセスカートリッ
    ジ。
  8. 【請求項8】 前記磁界発生手段は表面が着磁された複
    数の磁石ブロックと前記複数の磁石ブロックの間を占め
    る磁性部材とを含むことを特徴とする請求項5、6、ま
    たは7のプロセスカートリッジ。
  9. 【請求項9】 少なくとも電子写真感光体と現像装置を
    含むプロセスカートリッジを着脱可能な画像形成装置に
    おいて、 前記現像装置は、磁性現像剤を収容する現像容器と、該
    現像容器に回転自在に支持され、複数の磁極を備えた磁
    界発生手段を内部に固定配置することにより磁性現像剤
    を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の両
    端部にその外周面と所定間隙をもって配置された複数の
    磁極を備えた磁石シール部材と、を有し、前記磁石シー
    ル部材は、前記磁石シール部材の前記現像剤担持体移動
    方向端部の端部磁極と、前記端部磁極と対応する前記磁
    界発生手段の少なくとも一つの前記磁極とがずれるよう
    に配置され、前記端部磁極と対応する前記磁界発生手段
    の前記磁極とを同極性として、前記磁界発生手段の前記
    端部磁極と対向する部位に逆極性の磁極を誘起させて仮
    想的にNSの順磁界を形成させることを特徴とする画像
    形成装置。
  10. 【請求項10】 少なくとも電子写真感光体と現像装置
    とを含むプロセスカートリッジを着脱可能な画像形成装
    置において、 前記現像装置は、磁性現像剤を収容する現像容器と、該
    現像容器に回転自在に支持され、内部に磁界発生手段を
    固定配置することにより磁性現像剤を担持搬送する現像
    剤担持体とを有し、前記現像剤担持体の両端部に、前記
    現像剤担持体の外周面と所定間隙をもって磁石シール部
    材を配置し、前記磁石シール部材の前記現像剤担持体と
    対向する領域の現像剤搬送方向出口側の部位に出口側磁
    極を配置し、前記出口側磁極よりも前記現像剤担持体移
    動方向下流側に前記磁界発生手段の磁極を配置し、前記
    磁界発生手段の磁極と前記磁石シール部材の前記出口側
    磁極とを同極性として、前記磁界発生手段の前記出口側
    磁極と対向する部位に逆極性の磁極を誘起させて仮想的
    にNSの順磁界を形成させることを特徴とする画像形成
    装置。
  11. 【請求項11】 少なくとも電子写真感光体と現像装置
    とを含むプロセスカートリッジを着脱可能な画像形成装
    置において、 前記現像装置は、磁性現像剤を収容する現像容器と、該
    現像容器に回転自在に支持され、内部に磁界発生手段を
    固定配置することにより磁性現像剤を担持搬送する現像
    剤担持体とを有し、前記現像剤担持体の両端部に、前記
    現像剤担持体の外周面と所定間隙をもって磁石シール部
    材を配置し、前記磁石シール部材の前記現像剤担持体と
    対向する領域の現像剤搬送方向入口側の部位に入口側磁
    極を配置し、前記出口側磁極よりも前記現像剤担持体移
    動方向上流側に前記磁界発生手段の磁極を配置し、前記
    磁界発生手段の磁極と前記磁石シール部材の入口側磁極
    を同極性として、前記磁界発生手段の前記入口側磁極と
    対向する部位に逆極性の磁極を誘起させて仮想的にNS
    の順磁界を形成させることを特徴とする画像形成装置。
  12. 【請求項12】 前記磁界発生手段は表面が着磁された
    複数の磁石ブロックと前記複数の磁石ブロックの間を占
    める磁性部材とを含むことを特徴とする請求項9、1
    0、または11の画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009031590A (ja) * 2007-07-27 2009-02-12 Kyocera Mita Corp 現像装置及びこれを備えた画像形成装置
AU2007201510B2 (en) * 2006-06-01 2010-08-19 Fujifilm Business Innovation Corp. Development device and image forming apparatus

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