JPH05289519A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 帯電電位の差による潜像が形成される静電潜
像保持体と近接して対向する円筒状のスリーブを有し、
この表面に付着した現像剤を静電潜像保持体に転移させ
て可視化する現像装置において、上記円筒状スリーブの
周面付近での現像剤の固着や駆動トルクの増大等を生じ
ることなく、現像剤の現像装置外への漏出を防止する。 【構成】 スリーブ１の軸方向における両端部付近に、
その内側の周方向に沿って第１のサイドシール磁石３を
設ける。また、このスリーブ１の外側には、上記第１の
サイドシール磁石３と対向する位置に、スリーブ１の外
周面に沿い近接離間して第２のサイドシール磁石４を設
ける。上記第１のサイドシール磁石３と第２のサイドシ
ール磁石４とはともに円筒状のスリーブ１の半径方向に
Ｎ極とＳ極とを有し、互いに反撥する磁極が対向するよ
うに着磁されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、プリ
ンタ等の画像形成装置において用いられ、現像剤を静電
潜像に付着させて可視化する現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より静電潜像に現像剤を付着させて
可視化する現像装置として、例えば図５に示すようなも
のが知られている。静電潜像保持体１１７は一様帯電
後、像光を照射することにより帯電電位の差による静電
潜像を形成することができるものである。現像装置はこ
の静電潜像保持体１１７と対向して設けられ、ハウジン
グ１１６内に、静電潜像保持体１１７に近接して対向し
表面に現像剤を吸着して搬送することができる現像剤担
持体１１８と、現像剤担持体１１８上の現像剤量を規制
し現像剤の薄層を形成する現像剤規制部材１０５と、前
記現像剤担持体１１８に現像剤を攪拌しながら供給する
現像剤供給部材１１５とを有している。またハウジング
１１６内には、前記現像剤供給部材１１５に沿って第１
の現像剤攪拌室１０９と、隔壁１１３によって前記第１
の現像剤攪拌室１０９と仕切られた第２の現像剤攪拌室
１１０とが設けられており、第１の現像剤攪拌室１０９
および第２の現像剤攪拌室１１０はそれぞれ現像剤を攪
拌しながら搬送する第１のスクリューオーガー１１１お
よび第２のスクリューオーガー１１２を有している。

【０００３】上記現像剤担持体１１８は内部に位置を不
動にして複数の磁石を配置した磁石ロール１０２を備
え、その外側に円筒状のスリーブ１０１が回転可能とな
るように支持されている。現像剤は磁石ロールの磁気力
によってスリーブ１０１の表面に吸着され、スリーブが
回転することによって搬送される。上記第１のスクリュ
ーオーガー１１１および第２のスクリューオーガー１１
２はそれぞれ現像剤を逆方向に搬送するものであり、隔
壁１１３で仕切られ両端部で連通する第１の現像剤攪拌
室１０９および第２の現像剤攪拌室１１０内で、現像剤
を攪拌しながら搬送し、一定方向に循環するようになっ
ている。

【０００４】このような現像装置において、第１の現像
剤攪拌室１０９および第２の現像剤攪拌室１１０内で攪
拌された現像剤は現像剤供給部材１１５により現像剤担
持体１１８の表面に供給される。現像剤担持体１１８表
面に吸着された現像剤は現像剤規制部材１０５により規
制されて均一な薄層となり、現像剤担持体１１８のスリ
ーブ１０１の回転により、現像剤担持体１１８と静電潜
像保持体１１７とが近接して対向する現像領域Ａに搬送
される。現像領域Ａにおいては現像剤担持体１１８と静
電潜像保持体１１７との間にバイアス電圧が印加されて
おり、ここに生じる振動電界によって現像剤が静電潜像
に付着し、現像が行なわれる。

【０００５】上記のような現像装置では、現像剤担持体
１１８を静電潜像保持体１１７と対向させるためにハウ
ジング１１６が開口しており、現像剤担持体の軸方向両
端部付近において、現像剤担持体１１８と前記ハウジン
グ１１６との間隙から現像剤がハウジング１１６外へ漏
れるのを防止しなければならない。この現像剤漏れを防
止するために、一般には、ウレタンやフェルト等からな
る弾性シール材を前記現像剤担持体１１８とハウジング
１１６との双方に接触させ、間隙をふさぐように配置し
ている。

【０００６】しかし、上記弾性シール材が周回する現像
剤担持体表面と常時接触している為、摩擦による温度上
昇が生じたり、摩擦により現像剤担持体の駆動トルクが
増大する等の問題がある。このため、現像剤担持体周面
に負荷をかけないように、現像剤のシールに磁力を用い
た現像装置が提案されている。このような現像装置とし
て、例えば実開昭６２−１４３９６８号公報、実開昭６
３−６０１６８号公報に開示されるものがある。

【０００７】実開昭６２−１４３９６８号公報に開示さ
れる現像装置では、現像剤担持体の端部周面の一部を覆
うサイドシール部材の内面に磁性体が設けられており、
この磁性体と現像剤担持体の内部に固定された磁石との
間で磁界が形成される。磁性現像剤は磁界内で磁力によ
り拘束され、現像装置外への漏出が防止される。また、
実開昭６３−６０１６８号公報に開示される現像装置で
は、図６に示すように、磁石ロール２０２とスリーブ２
０１とを備えた現像剤担持体２１８の両端部において周
面に沿って非接触で配置された円弧状のシール用マグネ
ット２０３を有している。このシール用マグネット２０
３は現像剤担持体２０１の軸線と平行にＮ極、Ｓ極が着
磁され、磁性体２２０を介してスリーブ２０１の表面付
近に磁界を形成するようになっている。磁性現像剤はこ
の磁界内で拘束され、現像装置外への漏出が防止され
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような現像装置では次のような問題点を有している。実
開昭６２−１４３９６８号公報に開示される現像装置で
は、現像剤担持体とその両端部周面で対向する磁性体と
の間に現像剤が入り込み凝縮する。さらに現像剤担持体
表面の回転により摺擦され、摩擦熱で固着して現像剤担
持体の駆動負荷が増大することになる。また、実開昭６
３−６０６１８号公報に開示される現像装置では、磁性
体２２０、２２０が装着されたシール用マグネット２０
３により、図７（ａ）に示すような磁界がスリーブ表面
付近に発生し、磁性現像剤はこの磁力線の向きに追従し
て吸着される。このため、図７（ｂ）に示すように現像
剤は磁性体２２０とスリーブ２０１との間に堆積し、常
時スリーブ２０１と磁性体２２０とに接触してスリーブ
２０１の回転時の摩擦熱により固着を生じる。これがひ
どくなるとスリーブ２０１の表面或は静電潜像保持体２
１７の表面を傷つけたり、バイアスリークの原因の一つ
となる。また、スリーブ２０１と磁性体２２０との間で
現像剤が固着するとスリーブ２０１の駆動負荷が増大
し、回転に速度変動が生じたり、停止するという問題点
がある。

【０００９】本発明は、上記のような、問題点に鑑みて
なされたものであり、現像剤の凝縮または固着を生じる
ことなく、現像剤の漏れを防止することができる現像装
置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記のような問題点を解
決するために、本発明は、 静電潜像保持体と近接して
対向し、回転可能に支持された非磁性の円筒状のスリー
ブと、 このスリーブの内側に位置し、複数の磁極を有
する磁石ロールとを備える現像装置において、前記スリ
ーブの軸方向における両端部付近の表面もしくは内側に
周方向に沿って設けられた第一のサイドシール磁石と、
前記スリーブの周面の外側において前記第一のサイド
シール磁石と対向し、前記スリーブの周面に沿い近接離
間して設けられた第２のサイドシール磁石とを備え、
前記第一のサイドシール磁石と第２のサイドシール磁石
とは共に円筒状のスリーブの半径方向にＮ極とＳ極とを
有し、互いに反撥する極が対向するように支持されてい
るものとする。

【００１１】上記第１のサイドシール磁石はスリーブの
表面又は内側のいずれに配置してもよく、またスリーブ
とともに回転するように支持されるものであっても、回
転しないように固定支持されるものでもよい。上記第２
のサイドシール磁石は上記第１のサイドシール磁石と対
向する位置に固定支持さえるものであり、スリーブおよ
びスリーブとともに回転する部材とは非接触に支持され
る。上記固定支持された第１のサイドシール磁石及び上
記第２のサイドシール磁石は、現像剤担持体の外周部に
おいて現像剤の漏出を防止する必要がある範囲に設けれ
ばよい。例えば、一部がハウジング外に露出した現像剤
担持体の回転方向における、ハウジングへの入り口付近
から現像剤規制部材が設けられる位置付近までとするこ
とができる。また、第１のサイドシール磁石がスリーブ
とともに回転するように取りつけられた場合には、この
第１のサイドシール磁石は現像剤担持体の周方向の全域
に設けるものとする。上記第１のサイドシール磁石と第
２のサイドシール磁石とは、スリーブの円周方向のいず
れの位置においても半径方向にＳ極、Ｎ極が着磁されて
いるものであれば一体に形成されたものでもよいし、複
数の磁石を組合わせたものであってもよい。上記第２の
サイドシール磁石とスリーブの周面との間隙は円周方向
に均等とし、０．２〜２ｍｍの範囲内とするのが望まし
い。

【００１２】

【作用】上記のような構成の現像装置では、スリーブの
軸方向における両端部付近に近接離間して設けられた第
１のサイドシール磁石と第２のサイドシール磁石とが共
に円筒状スリーブの半径方向にＮ極とＳ極とを有し、互
いに反撥する極が対向するように支持されているので、
現像剤は２つの磁石の磁力線が反撥する磁界内にはいり
込まず、それぞれの磁石のＮ極およびＳ極を結ぶ磁力線
に従って第１のサイドシール磁石と第２のサイドシール
磁石の角部付近に集中して吸着される。また、第１のサ
イドシール磁石に吸着された現像剤と第２のサイドシー
ル磁石に吸着された現像剤とは双方の磁石の間で反撥
し、スリーブの軸方向における両端部付近で現像剤が凝
縮するのが防止される。したがって、第１のサイドシー
ル磁石と第２のサイドシール磁石との間の磁力線が反撥
する磁界によって現像剤が現像装置外に漏れるのが防止
されるとともに、両サイドシール磁石の間隙で現像剤の
凝縮や固着が起こることもなく、安定した現像が行なわ
れる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の第１の実施例である現像装置の
構成を示す概略断面図であり、（ａ）図は（ｂ）図中に
示すII−II線、（ｂ）図は（ａ）図中に示すＩ−Ｉ線に
おける断面図である。この現像装置は、現像剤を収容す
るハウジング１６内に、静電潜像保持体１７と対向して
設けられ表面に現像剤を吸着して搬送することができる
現像剤担持体１８と、この現像剤担持体１８上の現像剤
量を規制し現像剤の薄層を形成する現像剤規制部材５
と、前記現像剤担持体１８の表面に現像剤を供給する現
像剤供給部材１５と、現像剤担持体の両端部において周
面に沿って配置された第１のサイドシール磁石３と、現
像剤担持体の外側から第１のサイドシール磁石と対峙す
る位置に支持された第２のサイドシール磁石４とを有し
ている。また、ハウジング１６内の前記現像剤供給部材
１５と隣接する位置に第１の現像剤攪拌室９が設けら
れ、さらにこの第１の現像剤攪拌室９と隔壁１３によっ
て仕切られた第２の現像剤攪拌室１０が設けられてい
る。

【００１４】上記静電潜像保持体１７は有機感光体、Ｓ
ｅ系感光体等が用いられ、帯電装置（図示せず）によっ
て全面を一様に帯電された後、像光の照射により表面に
静電潜像が形成されるものである。上記現像剤担持体１
８は、位置が不動となるように固定された磁石ロール２
と、その外周において、回転可能に支持された円筒状の
スリーブ１とを有するものであり、磁石ロール２の磁力
によってスリーブ１の周面上に磁性を有する現像剤を吸
着し、スリーブ１が回転することにより、その表面の現
像剤を搬送するものである。この現像剤担持体１８と上
記静電潜像保持体１７との間にはバイアス電源（図示せ
ず）から直流重畳交流電圧が印加されており、静電潜像
保持体１７と現像剤担持体１８とが対向する現像領域Ａ
で交番電界が生じるようになっている。

【００１５】上記第１のサイドシール磁石３は、円筒状
のスリーブ１の内側において中心軸が一致するように配
置され、スリーブ１と一体となって回転するように支持
されたリング状の磁石であり、全周にわたり外周側がＳ
極、内周側がＮ極となるように磁極が設定されている。
上記第２のサイドシール磁石４は、円筒状のスリーブ１
の外側にあり、スリーブ１の円周方向に沿って上記第１
のサイドシール磁石３と対向するように配置された円弧
状の磁石である。この第２のサイドシール磁石４は円弧
の内側がＳ極、外側がＮ極となるように磁極が設けら
れ、スリーブ１の周面と近接離間して支持されており、
スリーブ１との間隙は３ｍｍ以内となるように設定され
る。また、現像剤担持体１８の円周方向における領域
で、現像剤担持体１８が静電潜像保持体１７と対向する
部分には設けられておらず、第２のサイドシール磁石４
の端部と静電潜像保持体１７の表面とは少なくとも１ｍ
ｍ程度以上の間隙を保つようになっている。なお、上記
第１のサイドシール磁石は外周側がＮ極、内周側がＳ極
でもかまわない。その時、第２のサイドシール磁石と第
１のサイドシール磁石とは同じ極性の磁極が対向するよ
うに着磁されていればよい。従って、第２のサイドシー
ル磁石は内側がＮ極、外側がＳ極となる。また、上記第
１のサイドシール磁石３および第２のサイドシール磁石
４とはいずれもラバーマグネットや焼結（フェライト）
マグネット等を用いることができ、その他の材料を用い
た磁石であってもよい。

【００１６】上記第１の現像剤攪拌室９と第２の現像剤
攪拌室１０とは、現像剤担持体１８の軸線方向における
両端部で連通しており、それぞれに現像剤の攪拌と軸方
向への現像剤の搬送を行なう第１のスクリューオーガー
１１と第２のスクリューオーガー１２とが設けられてい
る。これら２つのスクリューオーガー１１、１２は互い
に逆方向に現像剤を搬送するように回転方向が設定され
ており、現像剤が第１の現像剤攪拌室９と第２の現像剤
攪拌室１０とを循環するようになっている。このような
現像装置で用いる現像剤は、磁性トナーのみからなる一
成分現像剤や、非磁性トナーと磁性キャリアとを混合し
た二成分現像剤とすることができるが、本実施例では負
帯電系で磁性粉を含んだ一成分磁性現像剤を用いてい
る。

【００１７】このような現像装置により、静電潜像保持
体上の静電潜像は次のようにして現像される。ハウジン
グ１６内に供給された現像剤は第１の現像剤攪拌室９内
と第２の現像剤攪拌室１０内とにおいて循環するように
搬送されるとともに均一に攪拌される。攪拌された現像
剤は、第１のスクリューオーガー１１と近接する現像剤
供給部材１５の回転によって現像剤担持体１８へ供給さ
れ、磁石ロール２の磁力によりスリーブ１の表面に吸着
される。この現像剤はスリーブ１の回転とともに現像剤
規制部材５により規制されて均一な薄層とされ、さらに
静電潜像保持体１７と対向する現像領域Ａへと搬送され
る。現像領域Ａにおいては、現像剤担持体１８と静電潜
像保持体１７との間に直流重畳交流電圧が印加されてお
り、ここで生じる交番電界により現像剤が静電潜像に付
着して現像が行なわれる。

【００１８】このような現像装置では、現像剤担持体１
８の軸方向の両端部付近に配設された第１のサイドシー
ル磁石３と第２のサイドシール磁石４とは互いに反撥す
るＳ極が対向するように支持されているので、図２に示
すように磁力線がそれぞれの磁石のＳ極とＮ極とを結ぶ
ように磁界が形成される。このため双方の磁石の間隙に
は磁力線が反撥する磁界が形成され、ハウジング１６内
に収容された現像剤は図２（ｂ）に示すように現像剤担
持体１８の軸方向の両端部付近において、２つのサイド
シール磁石間にはいり込むことができず、第１のサイド
シール磁石３と第２のサイドシール磁石４との角部から
広がる磁力線に沿って吸着される。また第１のサイドシ
ール磁石側に吸着された現像剤と第２のサイドシール磁
石側に吸着された現像剤とは反撥するので現像剤の凝
縮、固着は生じにくい。

【００１９】表１は、第２のサイドシール磁石４とスリ
ーブ１の周面との間の距離を変化させた場合において対
向部分に付着する現像剤の状態を調査した結果を示すも
のである。

【００２０】

【表１】

【００２１】この表より、第２のサイドシール磁石４と
スリーブ１の周面との間隙が３ｍｍ以下であれば、現像
剤は間隙へ入り込まないことが認められる。このよう
に、第２のサイドシール磁石３とスリーブ１の周面との
間隙を３ｍｍ以下に設定することによりハウジング１６
外への現像剤漏れを防止できるとともに、スリーブ１の
回転により第２のサイドシール磁石４とスリーブ１との
間で現像剤が凝縮したり固着したりすることがなく、画
質欠陥の無い良好な画像を得ることができる。また、第
２のサイドシール磁石４と静電潜像保持体１７とを１ｍ
ｍ以上離間させることにより、現像剤担持体１８と静電
潜像保持体１７との間に印加されたバイアス電圧が第２
のサイドシール磁石を介して放電するのが防止される。

【００２２】なお、本実施例では一成分磁性現像剤を用
いたが、非磁性トナーと磁性キャリアとを混合した二成
分現像剤を用いても、第２のサイドシール磁石とスリー
ブとの間に磁性キャリアが入り込まず、さらに電気的結
合力により非磁性トナーは磁性キャリアに吸着されるの
で、一成分磁性現像剤と同様に二成分現像剤のシールを
行なうこともできる。

【００２３】図３は、本発明の第２の実施例である現像
装置の構成を示す概略断面図である。この現像装置で
は、前記実施例において現像剤担持体１８のスリーブ１
の内側に設けられスリーブ１とともに回転する第１のサ
イドシール磁石３の代わりに、磁石ロール２の支持軸に
固定された円板上の第１のサイドシール磁石２３を備え
ている。この第１のサイドシール磁石２３および磁石ロ
ール２はともに回転せず、位置が不動となるように固定
支持されている。なお、この現像装置の他の構成は前記
実施例と同じである。本実施例でも前記実施例と同様の
現像剤のシール効果が得られるとともに、現像剤の固着
による画質欠陥の発生が防止される。

【００２４】図４は、本発明の第３の実施例である現像
装置の構成を示す概略断面図である。この現像装置で
は、スリーブ２１の端部付近の表面に円周方向の溝状の
凹部を設け、その凹部にリング状の第１のサイドシール
磁石３３が嵌め込むように設けられている。この現像装
置においても他の構成は前記第１の実施例と同じであ
る。本実施例でも前記実施例と同様の現像剤のシール効
果が得られ、現像剤の固着による画質欠陥の発生も防止
される。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
では、現像剤担持体の軸方向の両端部付近において、第
１のサイドシール磁石と第２のサイドシール磁石とがス
リーブの表面付近に磁力線が反撥する磁界を形成するよ
うに対峙して設けられているので、現像剤はハウジング
内で第１及び第２のサイドシール磁石の角部付近に集中
して吸着され、２つのサイドシール磁石が対向する間隙
には入り込まない。このため、ハウジング外への現像剤
漏れが防止できるとともに、該間隙での現像剤の凝縮や
固着も起こらず、画質欠陥の無い良好な画像を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である現像装置の構成を
示す概略断面図である。

【図２】上記実施例の現像装置におけるサイドシール磁
石の作用を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施例である現像装置の構成を
示す概略断面図である。

【図４】本発明の第３の実施例である現像装置の構成を
示す概略断面図である。

【図５】従来の現像装置の一例を示す概略断面図であ
る。

【図６】従来の現像装置の他の例を示す概略断面図であ
る。

【図７】上記図６に示す現像装置におけるシール用マグ
ネットの作用を示す図である。

【符号の説明】

１ スリーブ ２ 磁石ロール ３ 第１のサイドシール磁石 ４ 第２のサイドシール磁石 ５ 現像剤規制部材 ９ 第１の現像剤攪拌室 １０ 第２の現像剤攪拌室 １１ 第１のスクリューオーガー １２ 第２のスクリューオーガー １３ 隔壁 １５ 現像剤供給部材 １６ ハウジング １７ 静電潜像保持体 １８、２８、３８ 現像剤担持体 ２１ スリーブ ２３、３３ 第１のサイドシール磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 努 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像保持体と近接して対向し、回
   転可能に支持された非磁性の円筒状のスリーブと、 このスリーブの内側に位置し、複数の磁極を有する磁石
   ロールとを備える現像装置において、 前記スリーブの軸方向における両端部付近の表面もしく
   は内側に周方向に沿って設けられた第一のサイドシール
   磁石と、 前記スリーブの周面の外側において前記第一のサイドシ
   ール磁石と対向し、前記スリーブの周面に沿い近接離間
   して設けられた第２のサイドシール磁石とを備え、 前記第一のサイドシール磁石と第２のサイドシール磁石
   とは共に円筒状のスリーブの半径方向にＮ極とＳ極とを
   有し、互いに反撥する極が対向するように支持されてい
   ることを特徴とする現像装置。