JPH10339999A - 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤担持体の長手方向への現像剤のすり抜
けを抑制・防止できるとともに、衝撃等によって生じる
現像剤の漏れを抑制・防止できるようにした現像装置、
プロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供する。 【解決手段】 現像容器３０の開口部に、その内部に磁
石ローラ３２を有するとともに、非磁性部材３１ａと磁
性部材３１ｂとから形成された複合スリーブ３１を配置
し、複合スリーブ３１の現像容器３０側の外周面に、ト
ナーの移動を規制する磁石シール部材３４が現像スリー
ブ３１とは非接触で配置されている。また、複合スリー
ブ３１の磁性部材３１ｂを、磁石シール部材３４付近に
配置させて、磁石シール部材３４と磁性部材３１ｂとの
間に磁界を発生させ、磁界の作用により磁石シール部材
３４と磁性部材３１ｂとの間に磁気ブラシの穂立ちを形
成できるようにする

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真記録方法
等により画像を形成する際に、磁性現像剤により画像を
現像する現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真記録方法等により画像を
形成する画像形成装置においては、像担持体である電子
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に構成したプロセスカ
ートリッジ方式が採用される場合がある。

【０００３】このプロセスカートリッジ方式によれば、
装置の主要な部材のメンテナンスを、プロセスカートリ
ッジを交換することにより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、プリンタ等の画像形成装置において広く
用いられている。

【０００４】このようなプロセスカートリッジに内蔵さ
れた現像手段である現像装置においては、現像剤を担持
しながら回転して静電潜像を現像する現像領域へ現像剤
を搬送できる現像剤像担持体であ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
のシール部材が設けられている。

【０００５】現像剤の流出を防ぐシール部材には、フェ
ルトや発砲ゴムなどの弾性体が広く利用されている。図
１７と図１８とに、シール部材を用いた場合の例を示
す。図１７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概略構成図で、図１８は、現像
装置の長手方向の端部付近を示す一部断面説明図であ
る。

【０００６】図１７に示すように、現像剤を担持する現
像スリーブ３１０は、その内部に磁石ローラ３２０が配
置されている。また、図１８に示すように、現像スリー
ブ３１０が、現像剤を収容する現像容器３００の所定位
置に設けられたスリーブ軸受３５０を介して現像容器３
００に回転可能に支持されて、現像容器３００から供給
された現像剤が、磁石ローラ３２０の磁力により現像ス
リーブ３１０の表面に付着し、現像スリーブ３１０に当
接された現像ブレード３３０により層厚が所定の厚さに
規制された後、現像スリーブ３１０の回転に伴って、現
像スリーブ３１０と相対する位置に配置された感光ドラ
ム上の潜像と対向する位置である現像領域に搬送され、
現像領域に搬送された現像剤が潜像に付着して現像が行
われるようになっている。

【０００７】このとき、現像スリーブ３１０の現像領域
より外側の長手方向の両端部で現像容器３００に装着さ
れる現像スリーブ３１０の現像容器３００側に、弾性シ
ール部材３６０が取り付けられている。この弾性シール
部材３６０は、例えばフェルトや発砲ゴムなどにより現
像スリーブ３６０の外周面に沿った断面略円弧状に形成
されており、弾性シール部材３６０を現像スリーブ３１
０の外周面に圧接させることにより、現像スリーブ３１
０の表面から長手方向の端部へ現像剤が流出することを
防止している。

【０００８】上記構成の弾性シール部材を用いた現像装
置では、現像スリーブ３１０の両端部の外周面の略半分
の位置に弾性シール部材３６０が圧接しているため、現
像動作時に回転動作する現像スリーブ３１０の負荷が大
きく、また現像スリーブ３１０との接触により弾性シー
ル部材３６０が劣化してシール性が悪化するなどの問題
があるとともに、現像スリーブ３１０と弾性シール部材
３６０との間の隙間から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。

【０００９】そのため、これらの問題を解決すべく、現
像スリーブの弾性シール部材が設けられている位置に、
弾性シール部材に代えて、現像スリーブの両端部の外周
面に沿って所定間隔を開け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。

【００１０】図１９に、従来の磁石シール部材を用いた
現像装置を表す概略構成図を示す。現像スリーブ３１０
の両端に設けられる磁石シール部材３７０は、現像スリ
ーブ３１０の外周に沿った断面略円弧状に形成された磁
石で、その内周面にＮＳ極を多磁極に着磁している。ま
た、磁石シール部材３７０は、その内部に磁石ローラ３
２０を有した現像スリーブ３１０の両端部で、現像容器
側の外周面に対して一定の隙間ｇを隔てて配置され、隙
間ｇを保った状態で現像スリーブ３１０と共に現像容器
に取り付けられている。なお、磁石シール部材３７０
は、磁石ローラの磁極と対向する位置の磁石シール部材
の内周面に磁極が設けられている。

【００１１】この磁石シール部材３７０は、現像スリー
ブ３１０内の磁石ローラ３２０と磁石シール部材３７０
とで形成される磁界により、現像スリーブの端部と磁石
シール部材との間に現像剤を拘束した磁気ブラシの穂立
ちによりシール部を形成し、そのシール部で現像スリー
ブの長手方向端部に移動してきた現像剤を塞き止めるこ
とにより、現像スリーブの端部からの現像剤の流出を防
止できるものである。

【００１２】上記の磁石シールを用いた場合は、現像ス
リーブと磁石シール部材とが非接触に保たれており、現
像スリーブの回転トルクは著しく小さくなるため、騒動
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、現像スリーブや感光ドラムの回転ムラが
生じにくくなるとともに、磁石シール部材の摩耗なども
ないので、その使用は半永久的であり、リサイクルにも
対応可能となる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の磁
石シール部材を用いた場合では、現像スリーブ内部の磁
石と磁石シール部材との磁力線による磁気ブラシの穂立
ちが十分でない部分があったため、現像剤のシール性が
十分でない場合があるという問題があった。特に、現像
スリーブ内の磁石と磁石シール部材との両者の磁極と磁
極との間で磁気ブラシの穂立ちが不十分となりやすく、
この磁極間のシール性が、磁極が相対している部分のシ
ール性に比して劣るという問題があった。

【００１４】また、現像スリーブ内の磁石と磁石シール
部材との相対する磁極が、互いに同極であった場合、反
発磁界の作用により磁気ブラシの穂立ちが十分に形成さ
れず、現像剤の漏れを防止できないという問題があっ
た。このような場合、プロセスカートリッジをユーザー
が設置する際の衝撃によって、磁気ブラシの穂立ちの不
十分な個所から現像剤が漏れる恐れがある。また、現像
装置の作動時に、磁気ブラシの穂立ちが不十分な個所を
現像剤がすり抜ける場合があり、そのシール性に不安が
あった。さらに、現像剤担持体内の磁石が回転する場合
は、磁石の回転により、磁石シール部材の磁極と対向す
る磁極の極性が変化したり、磁極間の位置が変化するた
め、磁気ブラシの穂立てが不安定となりやすく、シール
性に不安のあるものであった。

【００１５】そこで、本発明は、現像剤担持体の長手方
向への現像剤のすり抜けを抑制・防止できるとともに、
衝撃等によって生じる現像剤の漏れを抑制・防止できる
ようにした現像装置、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を目的とする。

【００１６】また、本発明は、現像剤担持体内の磁石が
回転する場合であっても、現像スリーブ長手方向への現
像剤のすり抜けを抑制・防止できるとともに、衝撃等に
よって生じる現像剤の漏れを抑制・防止できるようにし
た現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置
を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本出願にかかる第１の発
明によれば、上記目的は、磁性現像剤を収容する現像容
器と、現像容器に回転自在に支持されるとともにその内
部に複数の磁極を有する磁石が配置されることにより現
像剤を所定方向に担持搬送できる現像剤担持体と、現像
剤担持体の長手方向の両端で現像容器側の現像剤担持体
と対向する位置に所定間隔を開けて配置された磁石シー
ル部材とを有する現像装置において、現像剤担持体を、
非磁性部材と磁性部材とから形成し、該磁性部材を現像
剤担持体の長手方向の両端部に配置された磁石シール部
材の近傍に設けることにより達成される。

【００１８】また、本出願にかかる第２の発明によれ
ば、上記目的は、磁性現像剤を収容する現像容器と、現
像容器に回転自在もしくは固定して配置されるとともに
その内部に複数の磁極を有する磁石が回転自在に配置さ
れることにより現像剤を所定方向に担持搬送できる現像
剤担持体と、現像剤担持体の長手方向の両端で現像容器
側の現像剤担持体と対向する位置に所定間隔を開けて配
置された磁石シール部材とを有する現像装置において、
現像剤担持体を、非磁性部材と磁性部材とから形成し、
該磁性部材を現像剤担持体の長手方向の両端部に配置さ
れた磁石シール部材の近傍に設けることにより達成され
る。

【００１９】また、本出願にかかる第３の発明によれ
ば、上記目的は、現像剤担持体の磁性部材は、その表面
を現像剤担持体の表面側に露出するように配置すること
により達成される。

【００２０】また、本出願にかかる第４の発明によれ
ば、上記目的は、非磁性部材を略円筒形状に形成すると
ともに、磁性部材を略円環状に形成して、非磁性部材の
両端の外周面に磁性部材を配置することにより達成され
る。

【００２１】また、本出願にかかる第５の発明によれ
ば、上記目的は、磁石シール部材は、その内周面にＮＳ
極を多磁極に着磁させて形成することにより達成され
る。

【００２２】また、本出願にかかる第６の発明によれ
ば、上記目的は、磁石シール部材を、磁性部材よりも現
像剤担持体の長手方向端部側に配置することにより達成
される。

【００２３】また、本出願にかかる第７の発明によれ
ば、上記目的は、画像形成装置本体に対して着脱可能に
形成されるとともに、少なくとも像担持体と現像装置と
を有するプロセスカートリッジにおいて、現像装置を、
第１の発明から第６の発明のうちいずれか１つの現像装
置とすることにより達成される。

【００２４】また、本出願にかかる第８の発明によれ
ば、上記目的は、少なくとも、磁性現像剤を収容する現
像容器と、現像容器に配置されるとともにその内部に複
数の磁極を有する磁石が配置されることにより現像剤を
所定方向に担持搬送できる現像剤担持体と、現像剤担持
体の両端で像容器側の現像剤担持体と対向する位置に所
定間隔を開けて配置された磁石シール部材とを有する現
像装置が設けられた画像形成装置において、現像装置と
して第１の発明から第６の発明のうちいずれか１つの現
像装置を用いるか、もしくは、画像形成装置内に第７の
発明のプロセスカートリッジを配置することにより達成
される。

【００２５】つまり、本出願にかかる第１の発明によれ
ば、非磁性部材と磁性部材とから形成された現像剤担持
体の磁性部材が、磁石シール部材の近傍に設けられてい
るので、磁石シール部材と磁性部材との磁界の作用によ
り、現像剤担持体の長手方向の端部において現像剤の拘
束力の強い十分な磁気ブラシの穂立ちを形成して良好な
シール性が発揮され、現像剤のすり抜けや衝撃に対する
現像剤の漏れ等が抑制・防止される。

【００２６】また、本出願にかかる第２の発明によれ
ば、現像剤担持体内の磁石が回転する場合でも、非磁性
部材と磁性部材とから形成された現像剤担持体の磁性部
材が、磁石シール部材の近傍に設けられているので、磁
石シール部材と磁性部材との磁界の作用により、現像剤
担持体の長手方向の端部において現像剤の拘束力の強い
十分な磁気ブラシの穂立ちを形成して、良好なシール性
が発揮され、現像剤のすり抜けや衝撃に対する現像剤の
漏れ等が抑制・防止される。

【００２７】また、本出願にかかる第３の発明によれ
ば、磁性部材の表面が現像剤担持体の表面側に露出する
ように配置することにより、より十分な磁気ブラシの穂
立ちを形成して、より良好なシール性が発揮され、現像
剤のすり抜けや衝撃に対する現像剤の漏れ等が抑制・防
止される。

【００２８】また、本出願にかかる第４の発明によれ
ば、既存の非磁性部材で形成されたスリーブの両端部
に、略円環状の磁性部材を配置することにより、低コス
トの現像剤担持体となるとともに、十分な磁気ブラシの
穂立ちを形成して、良好なシール性が発揮され、現像剤
のすり抜けや衝撃に対する現像剤の漏れ等が抑制・防止
される。

【００２９】また、本出願にかかる第５の発明によれ
ば、その内周面にＮＳ極を多磁極に着磁させた磁石シー
ル部材とすることにより、より十分な磁気ブラシの穂立
ちを形成して、より良好なシール性が発揮され、現像剤
のすり抜けや衝撃に対する現像剤の漏れ等が抑制・防止
される。

【００３０】また、本出願にかかる第６の発明によれ
ば、磁性部材よりも現像剤担持体の長手方向端部側に磁
石シール部材を配置することにより、現像剤担持体内の
磁石の長さを短くでき、装置の小型化や低コスト化が図
られるとともに、磁性部材により現像剤担持体内の磁石
と磁石シール部材との磁界の干渉が抑制・防止されて現
像剤担持体内の磁石の磁極の構成の自由度が増し、現像
装置の設計が容易となる。

【００３１】また、本出願にかかる第７の発明によれ
ば、プロセスカートリッジ内の現像装置を、第１の発明
から第６の発明のうちいずれか１つの現像装置としてい
るので、プロセスカートリッジにおける現像剤のすり抜
けや衝撃等に対する現像剤の漏れが抑制・防止されると
ともに、小型で低コストのプロセスカートリッジとな
る。

【００３２】また、本出願にかかる第８の発明によれ
ば、画像形成装置の現像装置として第１の発明から第６
の発明のうちいずれか１つの現像装置を用いるか、もし
くは、画像形成装置内に第７の発明のプロセスカートリ
ッジを配置しているので、画像形成装置内の現像装置に
おける現像剤のすり抜けや衝撃等に対する現像剤の漏れ
が抑制・防止されるとともに、小型で低コストの画像形
成装置となる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００３４】（第１の実施形態）まず、本発明の第１の
実施形態を図１〜図７により説明する。

【００３５】図１に、本実施形態のプロセスカートリッ
ジ着脱方式の転写式電子写真プロセス利用の画像形成装
置の主要部を示す概略構成図を示す。

【００３６】レーザービームプリンタ等の画像形成装置
内に着脱可能に設置されるプロセスカートリッジ１０
は、その表面に静電潜像が形成される像担持体としての
回転感光ドラム型の電子写真感光体である感光ドラム１
が、時計回りの方向に回転駆動できるように配置されて
いるとともに、感光ドラム１の周囲に、帯電装置２、現
像装置３、クリーニング装置６の４つのプロセス機器が
一括してカートリッジハウジング９の所定位置に配置さ
れて構成されている。

【００３７】上記のプロセスカートリッジ１０は、画像
形成装置本体に対して所定に装着した状態において、プ
ロセスカートリッジ１０側と画像形成装置本体側とが機
械的・電気的に相互カップリング状態となるとともに、
プロセスカートリッジ１０の感光ドラム１の下面が画線
形成装置本体内に配置されている転写ローラ４に所定に
当接した状態となり、画像形成実行可能状態となる。ま
た、プロセスカートリッジ１０を画像形成装置に設置し
た際に、カートリッジハウジング９の所定位置に、画像
形成装置本体側のプロセスカートリッジ挿脱案内兼保持
部８が当接するようになっている。

【００３８】なお、上記のプロセスカートリッジは、帯
電手段、現像手段またはクリーニング手段と、感光ドラ
ムとを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを
画像形成装置本体に対して着脱可能としたものである
が、これに限るものではなく、帯電手段、現像手段、ク
リーニング手段の少なくとも１つと感光ドラムとを一体
的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能と
することもできる。さらに、少なくとも現像手段と感光
ドラムとを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本
体に着脱可能とするようにしてもよい。

【００３９】上記構成のプロセスカートリッジにより画
像形成装置が画像形成を行う際には、感光ドラム１が帯
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、プロセスカートリッジ１０の外に設けられて
いる像露光手段Ｅから感光ドラム１の表面にレーザー光
が露光されて画像露光が行なわれることにより、感光ド
ラム１上に静電潜像が形成される。

【００４０】感光ドラム１上に形成された静電潜像は、
現像装置３によって現像される。この顕画像は、プロセ
スカートリッジ１０の外の感光ドラム１と対向する位置
に配置された転写手段としての転写ローラ４により、感
光ドラム１と転写ローラ４との対向部である転写部で静
電気力と押し圧力にて転写材上に転写される。画像が転
写された転写材は、熱定着方式等の定着装置５へ搬送さ
れて、転写材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ようになって
いる。また転写材に対するトナ一画像転写後の感光ドラ
ム面は、プロセスカートリッジ１０のクリーニング装置
６により、感光ドラム１上の残留トナー等の付着汚染物
の除去を受けて清掃され繰り返して作像に供されるよう
になっている。

【００４１】上記において、感光ドラム１の周速は９４
ｍｍ／ｓｅｃ、外径は３０ｍｍ、複合スリーブ３１の周
速は１１１ｍｍ／ｓｅｃ、複合スリーブ３１の外径は１
６ｍとした。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。感光ドラム１と複合スリーブ３１
との間隔は０．３ｍｍとした。

【００４２】上記プロセスカートリッジ１０に配置され
た現像装置３について、図１〜図７を参照して説明す
る。図２は、現像装置の複合スリーブの中程付近を示す
概略構成図であり、図３は、現像装置の複合スリーブの
端部付近を示す概略構成図であり、図４は、複合スリー
ブと磁石シール部材との斜視説明図であり、図５は、現
像装置の長手方向端部を示す一部断面説明図であり、図
６は、磁石シール部材の着磁パターンを示す斜視説明図
であり、図７は、複合スリーブと磁石シール部材との間
の磁力線の様子を示す模式図である。

【００４３】静電潜像を現像する現像装置３は、磁性現
像剤である磁性トナーを収納する現像容器３０と、現像
容器３０の感光ドラム１と対向する位置に設けられた開
口部に、略円筒状の現像剤担持体である複合スリーブ３
１が、図２，図３の矢印の反時計回りの方向に回転可
能に配置され、複合スリーブ３１の表面に、現像剤層厚
規制手段としての規制ブレード３３が当接されている。
また、複合スリーブ３１の長手方向の両端部で現像容器
３０側に、複合スリーブ３１上のトナーの複合スリーブ
３１の長手方向への移動を規制する磁石シール部材３４
が、複合スリーブ３１とは非接触で配置されているとと
もに、現像容器３０内にトナーを撹拌する撹拌装置等が
設けられて現像装置３が構成されている。

【００４４】上記構成の現像装置３によれば、複合スリ
ーブ３１内の磁石ローラ３２の磁力により複合スリーブ
３１の非磁性部材３１ａ部の表面に現像容器３０内の磁
性トナーが担持される。非磁性部材３１部分に担持され
た磁性トナーは、複合スリーブ３１の回転により規制ブ
レード３３方向に搬送され、規制ブレード３３により所
定の層厚に規制される。

【００４５】規制ブレード３３により所定の層厚に規制
された磁性トナーは、現像領域において図２，図３の矢
印の時計回りの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、複合スリーブ３１に
は、電源により、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、サイン波等が使用できる。

【００４６】図４，図５に示すように、略筒状に形成さ
れている複合スリーブ３１は、例えばアルミニウム、ス
テンレス鋼等からなる略円筒状の非磁性部材３１ａと、
鉄、鉄合金等からなる略環状の２つの磁性部材３１ｂと
から形成され、非磁性部材３１ａの長手方向両端部で、
磁石シール部材３４近傍となる位置に環状の２つの磁性
部材３１ｂが設けられて複合スリーブ３１の両端部に磁
性部材３１ｂが配置され、かつ磁性部材３１ｂの外周面
が複合スリーブ３１の外周面側に露出するように配置さ
れている。なお、非磁性部材３１ａの複合スリーブの長
手方向に沿った長さは、現像領域の長手方向の幅と同じ
かそれ以上となるように調整されて、磁性部材３１ｂ部
分が、スリーブ上の磁性トナーのコート領域の中に入ら
ないようになっている。

【００４７】図５に示すように、複合スリーブ３１は、
その外端が現像容器３０の所定位置に設けられたスリー
ブ軸受３８に回転可能に保持されている。複合スリーブ
３１に当接された規制ブレード３３は、現像領域よりも
複合スリーブ３１の回転方向上流側に配置され、複合ス
リーブ３１の現像容器３０の開口部位置で、規制ブレー
ド３３により複合スリーブ３１上に担持されている磁性
トナーの厚みを所定の厚さに規制して現像領域に搬送で
きるようになっている。

【００４８】また、複合スリーブ３１内には、その外周
面に複数の磁極が設けられた磁石である磁石ローラ３２
が固定配置されて、磁石ローラ３２の磁力により複合ス
リーブ３１の表面に磁性トナーを担持させるとともに複
合スリーブ３１の回転により感光ドラム１と複合スリー
ブ３１とが対向した現像領域へ搬送することができるよ
うになっている。なお、磁石ローラ３２の長さは、複合
スリーブ３１の両端の２つの磁性部材３１ｂの間の間隔
と対応させた長さとなっている。

【００４９】図２に示すように、磁石ローラ３２は、そ
の表面に２つのＮ極Ｎ１，Ｎ２および２つのＳ極Ｓ１，
Ｓ２を有している。なお、磁石ローラ３２の各磁極によ
る磁力線は、非磁性部材３１ａ部分では複合スリーブ３
１の表面から外方向に形成されるが、磁性部材３１ｂ部
分では、磁性部材３１ｂにシールドされて、複合スリー
ブ３１の表面から出ることがないようになっている。ま
た、磁石ローラ３２の各磁極におけるスリーブ表面上で
の、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）とした。

【００５０】磁石シール部材３４は、例えば、複合スリ
−ブ３１の両端部の外周に沿った断面略円弧状の磁石部
３４ａを有し、磁石部材３４ａが磁石ローラ３２のＮ１
極，Ｓ２極，Ｎ２極の各極と対向する位置で、複合スリ
ーブ３１の磁性部材３１ｂよりもすこし外側に複合スリ
ーブ３１の外周面と隙間ｇを隔てて配置されているとと
もに、磁石シール部材３４を現像容器３０の所定位置に
係止できるようになっている。なお、磁石シール部材３
４は、複合スリーブ３１の長手方向に沿った内端側が、
複合スリーブ３１の磁性部材３１ｂの外端側の外周位置
に配置されるように設けられている。また、磁石シール
部材３４と複合スリーブ３１との隙間ｇが、０．１〜
０．７ｍｍとなるようにした。

【００５１】ところで、図５に示すように、本実施形態
における磁石シール部材３４と複合スリーブ３１の磁性
部材３１ｂ、複合スリーブ内の磁石ローラ３２との位置
関係は、磁石ローラ３２の長手方向の先端位置に、幅３
ｍｍに形成された磁性部材３１ｂの略中心位置が配置さ
れるようになっているとともに、磁性部材３１ｂの複合
スリーブ３１の長手方向に沿った外端と、磁石シール部
材３４の複合スリーブ３１の長手方向に沿った内端とが
重なるようにして、磁石シール部材３４が複合スリーブ
３１の外周と間隔ｇを開けて配置されている。

【００５２】具体的には、図５に示した、磁性部材３１
ｂの内端が、磁石ローラ３２の長手方向の先端から磁石
ローラ３２の長手方向中心側に入り込んでいる幅である
Ｌ１と、磁性部材３１ｂの外端が、磁石ローラ３２の長
手方向の先端から突出している幅であるＬ２と、磁性部
材３１ｂの外周上に磁性シール部材３４の内端側が重な
り合っている幅であるＬ３と、磁石シール部材３４の外
端が、磁性部材３１ｂの外端から突出している幅である
Ｌ４とのそれぞれの値が、Ｌ１＝１．５ｍｍ、Ｌ２＝
１．５ｍｍで、Ｌ３＝１．５ｍｍ、Ｌ４＝２．５ｍｍと
なるように、磁石シール部材３４、磁性部材３１ｂ、磁
石ローラ３２のそれぞれが配置されている。

【００５３】また、図６に示すように、磁石シール部材
３４は、磁石部３４ａの内周面にＮＳ極が多磁極に着磁
されて形成されている。具体的には、その内周面に４つ
のＳ極Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４と、３つのＮ極
Ｎ１１，Ｎ１２，Ｎ１３とを有しており、ＳＮ極が交互
に配置されている。なお、磁石シール部材３４の各磁極
におけるスリーブ表面上での、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
０^-4Ｔ（テスラ）とした。

【００５４】図７に示すように、複合スリーブ３１の磁
性部材３１ｂの表面で磁石シール部材３４の磁極Ｎ（又
はＳ）と対向する位置には、磁石シール部材３４の磁極
の磁力により磁極Ｓ（又はＮ）が誘起され、磁石シール
部材３４と磁性部材３１ｂとの間の互いに対向する位置
に、異極性の磁極が形成されている。この相対する磁極
間にＮ−Ｓ順磁界が形成されることにより、磁石シール
部材３４と磁性部材３１ｂとの間に密な磁力線が形成さ
れており、この磁力線に沿って磁気ブラシの穂立ちが形
成される。この磁気ブラシの穂立ちが現像剤担持体の外
周面と磁石シール部材３４の内周面との間隙ｇに密に形
成されて隙間を埋めることで、良好なシール性を発揮す
ることができる。なお、複合スリーブ３１は、所定方向
に回転するが、磁性部材３１ｂが略環状に形成されてい
るので、磁石シール部材３４と磁性部材３１ｂとの間に
は途切れることなく磁界が形成される。

【００５５】このように磁石シール部材３４は、その内
周面にＮＳ極を多磁極に着磁した構成としていることか
ら、磁石シール部材３４と磁性部材３１ｂによるＮ−Ｓ
磁界を多数形成でき、広範囲な領域で磁気ブラシの穂立
ちを効果的に形成できるので、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
もれ等を効果的に抑制・防止ことができる。

【００５６】さらに、磁性部材３１ｂは複合スリーブ３
１の外周面から露出して配置されていることから、磁性
部材３１ｂと磁石シール部材３４の距離が有効に近づ
き、そのため磁力線が密に集中して形成され、現像剤の
拘束力がより強い磁気ブラシを形成することができるの
で、シール性を向上でき、現像剤のすり抜けや衝撃に対
する現像剤もれ等を効果的に抑制・防止ことができる。

【００５７】さらに、本実施形態では、磁性部材３１ｂ
を複合スリーブ内部磁石の端部を覆う位置に配置し、磁
石シール部材３４を磁性部材３１ｂよりもスリーブ３１
の長手方向端部側に配置していることから、複合スリー
ブ内部の磁石の長さを短くすることができるので、装置
の小型化、低コスト化が可能となり、更に磁性部材によ
り複合スリーブ内部磁石と磁石シール部材との磁界の干
渉を抑制・防止することができるので、複合スリーブ内
部磁石の磁極構成の自由度が向上し、現像装置の設計が
容易になる。

【００５８】以上説明した本実施形態によると、コンバ
クトな現像装置でありながら、複合スリーブ長手方向へ
の現像剤のすり抜けを抑制・防止することでききる。ま
たユーザーが、ブロセスカートリッジを、画像形成装置
本体に着脱する際の衝撃などによって現像剤がもれるこ
とのない良好なシール性が得られる。さらに複合スリー
ブ内部磁石の磁極構成の自由度が向上し、現像装置の設
計が容易にできる。

【００５９】（第２の実施形態）次に本発明の第２の実
施態様を図８〜図１０により説明する。本実施形態は、
複合スリーブの両端部に、磁性部材をメッシュ状などに
配置して磁石シール部材の磁極が集中するようにしたも
のである。なお、本実施形態は、第１の実施形態の磁性
部材３１ｂの構成が異なっているが、磁石ローラや磁石
シール部材等の部材は第１の実施形態と同様の構成であ
る。

【００６０】図８は、本実施形態の現像装置をデジタル
電子写真複写機に適用した場合の、現像装置の長手方向
端部を示す一部断面説明図であり、図９は、メッシュ状
に磁性部材を配置した場合を示す斜視説明図である。

【００６１】図８に示すように、複合スリーブ３１の長
手方向の端部に磁性部材４０が配置されている。図９に
示すように、磁性部材４０は、例えば細い幅の鉄、鉄合
金等をメッシュ状に組み合わせて形成されている。ま
た、磁性部材４０が、磁石ローラ３２および磁石シール
部材３４との位置関係が第１の実施形態と同様の位置関
係となるように配置されており、幅の狭いメッシュ部分
に、磁石シール部材３４の対向磁極が誘起され、幅の狭
いメッシュ部分に磁力線が集中するので、磁気ブラシの
穂立ちを効果的に形成でき、より良好なシール性を発揮
することができるので、現像剤のすり抜けや衝撃に対す
る現像剤もれ等をより効果的に抑制・防止ことができ
る。

【００６２】なお、図１０に示すように、メッシュ形状
に代えて、細い幅の鉄、鉄合金等の磁性材料を所定間隔
で配置させ、各磁性材料の間をアルミなどの非磁性材料
で連結したライン形状の磁性部材を、複合スリーブ３１
の両端部に設けるようにしても同様の効果を得ることが
できる。

【００６３】（第３の実施形態）次に本発明の第３の実
施態様を図１１〜図１５により説明する。本実施形態
は、略円筒状に形成した非磁性部材の長手方向端部の外
周面に、環状の磁性部材を配置して複合スリーブを形成
するようにしたものである。なお、複合スリーブの形状
が異なるが、その他の磁石ローラや磁石シール部材等の
各部材は第１の実施形態と同様の構成である。

【００６４】図１１は、本実施形態の現像装置をデジタ
ル電子写真複写機に適用した場合の現像装置の長手方向
端部を示す一部断面説明図である。

【００６５】図１１に示すように、複合スリーブ３１
は、非磁性部材を略円筒状に形成した非磁性スリーブ４
１と、磁性部材を略円環状に形成した環状部材４２とか
らなり、非磁性スリーブ４１の両端部の外周面に、環状
部材４２が係止されて形成されて、非磁性スリーブ４１
の表面から環状部材４２が突出するように配置されてい
る。このように複合スリーブを構成することにより、汎
用の非磁性スリーブをそのまま使用し、汎用の非磁性ス
リーブの表面に磁性部材で形成された環状部材を配置す
ることにより複合スリーブを形成することができるの
で、構成が簡単であり、上記各実施形態に使用されてい
る非磁性部材と磁性部材とが一体に形成された複合スリ
ーブと比べると、スリーブの製作コストを低くすること
ができる。

【００６６】本実施形態においても、第１の実施形態と
同様にして、磁性部材からなる環状部材４２と磁石シー
ル部材３４との間に磁力線が形成されて、磁気ブラシの
穂立ちが形成され、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等を効
果的に抑制・防止ことができる。

【００６７】また、図１２に示すように、非磁性材料で
形成された基材４３ａに磁性部材４３ｂを分散させて形
成した環状部材４３を、略円筒状の非磁性スリーブ４１
の両端部の外周面に係止させて複合スリーブを構成する
ようにしてもよい。この場合、複合スリーブ３１の製作
コストを低くできるとともに、第２の実施形態と同様
に、磁石シール部材の磁極により分散された磁性部材４
３ｂ部分に対向磁極が誘起され、磁力線が集中し、磁気
ブラシの穂立ちを効果的に形成できるので、より良好な
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等をより効果的に抑制・防止こと
ができる。

【００６８】上記各実施形態の複合スリーブのほかに、
図１３〜図１５に示すようにして、複合スリーブを種々
の構成とすることができる。なお、複合スリーブの構成
が異なっている他は、第１の実施形態と同様の構成であ
る。

【００６９】具体的には、図１３に示すように、略円筒
形状の非磁性スリーブ４５ａの両端に段部を形成すると
ともに、略環状の磁性部材４５ｂの内端側に、非磁性ス
リーブ４５ａの段部に接合させる接合段部を形成し、非
磁性スリーブ４５ａの両端に２つの磁性部材４５ｂを接
合させて複合スリーブ４５を形成するようにする。この
場合、磁性部材４５ｂと非磁性スリーブ４５ａとの両者
が互いに凹凸形状で接合されており、磁性部材と非磁性
スリーブとが強固に接合される。

【００７０】また、図１４に示すように、非磁性スリー
ブ４６ａの両端部の外周面に環状の溝が設けられ、その
溝に略環状の磁性部材４６ｂを埋め込むようにして、非
磁性スリーブと磁性部材とを強固に接合するようにして
もよい。さらにまた、図１５に示すように、非磁性スリ
ーブ４７ａの両端部の内周面に環状の溝が設けられ、そ
の溝に略環状の磁性部材４７ｂを埋め込むようにして、
非磁性スリーブと磁性部材とを強固に接合するようにし
てもかまわない。

【００７１】上記の図１３〜図１５に示す、磁性部材を
配置した複合スリーブを用いた場合でも、第１の実施形
態と同様に、磁石シール部材３４と磁性部材との間で良
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等をより効果的に抑制・防止
ことができる。

【００７２】（第４の実施形態）次に本発明の第４の実
施態様を図１６により説明する。本実施形態は、複合ス
リーブ内の磁石ローラが回転可能に配置されているもの
である。なお、複合スリーブ内部の磁石ローラの構成が
異なっているほかは、第１の実施形態と同様の構成であ
る。

【００７３】図１６に、本実施形態の現像装置をデジタ
ル電子写真複写機に適用した場合の現像装置の長手方向
端部を表す一部断面説明図を示す。

【００７４】図１６に示すように、複合スリーブ３１内
に配置された磁石ローラ３２’は表面に４つのＮ極Ｎ
１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４、および、４つのＳ極Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３，Ｓ４を有しているとともに、図１６の矢印ａ
に示す時計回りの方向に回転かのうに設けられており、
図１６の矢印ｂ方向の反時計回り方向に回転する複合ス
リーブ３１上の磁性トナーを、磁石ローラ３２’の磁力
により表面に付着させながら、矢印ｂ方向に搬送できる
ようになっている。また、磁石シール部材３４は、現像
スリーブ３１の両端部で磁性部材３１ｂ付近に、その外
周面から間隔ｇを開けて配置され、内周面に３つのＳ極
Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３、および、３つのＮ極Ｎ１１，
Ｎ１２，Ｎ１３を有している。

【００７５】上記構成の現像装置においても、磁性部材
３１ｂにより複合スリーブ３１内の磁石ローラ３２’の
磁界の影響が磁性部材３１ｂの外部に及ばないので、磁
石シール部材３４と磁性部材３１ｂとの間に、第１の実
施形態と同様にして、磁力線が密に形成され、磁力線に
よる磁気ブラシの穂立ちを形成できる。このため、従
来、複合スリ−ブ内の磁石ロ−ラが回転する場合はトナ
ーのすりぬけ等を防止することが困難であったが、複合
スリーブ内の磁石ローラが回転する場合においても良好
なシール性を発揮することができ、コンバクトな現像装
置でありながら、複合スリーブ長手方向への現像剤のす
り抜けを抑制・防止することでき、またユーザーが、ブ
ロセスカートリッジを画像形成装置に着脱する際に強い
衝撃を加えても現像剤が漏れることのない良好なシール
性を得ることができる。

【００７６】なお、本実施形態のように、磁石ローラが
回転するタイプの現像装置では、スリーブが回転しない
場合があるが、スリーブが回転しない場合でも上記効果
を得ることができるのは言うまでもない。

【００７７】以上、上記の各実施形態では、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拉子（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を得ることがで
きる。また、上記各実施形態の現像装置は、プロセスカ
ートリッジ内に設けられているが、これに限るものでは
なく、画像形成装置内に上記各構成の現像装置を配置す
ることもできる。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本出願にかかる第
１の発明によれば、現像剤担持体の磁性部材が、磁石シ
ール部材の近傍に設けられているので、磁石シール部材
と磁性部材との磁界の作用により、現像剤担持体の長手
方向の端部において現像剤の拘束力の強い十分な磁気ブ
ラシの穂立ちを形成して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の漏れ
等を抑制・防止することができる。

【００７９】また、本出願にかかる第２の発明によれ
ば、現像剤担持体内の磁石が回転する場合でも、磁石シ
ール部材と磁性部材との磁界の作用により、現像剤担持
体の長手方向の端部において現像剤の拘束力の強い十分
な磁気ブラシの穂立ちを形成することができ、良好なシ
ール性を発揮して、現像剤のすり抜けや衝撃に対する現
像剤の漏れ等を抑制・防止することができる。

【００８０】また、本出願にかかる第３の発明によれ
ば、磁性部材の表面が現像剤担持体の表面側に露出する
ように配置されているので、磁性部材と磁石シール部材
との間により十分な磁気ブラシの穂立ちが形成され、よ
り良好なシール性を発揮して、現像剤のすり抜けや衝撃
に対する現像剤の漏れ等を抑制・防止することができ
る。

【００８１】また、本出願にかかる第４の発明によれ
ば、既存の非磁性部材で形成されたスリーブの両端部
に、略円環状の磁性部材を配置することにより、低コス
トの現像剤担持体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の漏れ等を
抑制・防止することができる。

【００８２】また、本出願にかかる第５の発明によれ
ば、その内周面にＮＳ極を多磁極に着磁させた磁石シー
ル部材とすることにより、より十分な磁気ブラシの穂立
ちが形成され、より良好なシール性を発揮して、現像剤
のすり抜けや衝撃に対する現像剤の漏れ等を抑制・防止
することができる。

【００８３】また、本出願にかかる第６の発明によれ
ば、磁性部材よりも現像剤担持体の長手方向端部側に磁
石シール部材を配置することにより、現像剤担持体内の
磁石の長さを短くでき、装置の小型化や低コスト化が図
られるとともに、磁性部材により現像剤担持体内の磁石
と磁石シール部材との磁界の干渉を抑制・防止すること
ができるので現像剤担持体内の磁石の磁極の構成の自由
度が増し、設計が容易な現像装置を得ることができる。

【００８４】また、本出願にかかる第７の発明によれ
ば、プロセスカートリッジ内の現像装置を、第１の発明
から第６の発明のうちいずれか１つの現像装置としてい
るので、現像剤のすり抜けや衝撃等に対する現像剤の漏
れを抑制・防止したプロセスカートリッジを得ることが
でき、ユーザーによって、プロセスカートリッジを、画
像形成装置本体に対して着脱する際の衝撃などを加えら
れても現像剤が漏れることのない良好なシール性を有す
るプロセスカートリッジとなる。

【００８５】また、本出願にかかる第８の発明によれ
ば、画像形成装置の現像装置として第１の発明から第６
の発明のうちいずれか１つの現像装置を用いるか、もし
くは、画像形成装置内に第７の発明のプロセスカートリ
ッジを配置しているので、現像剤のすり抜けや衝撃等に
対する現像剤の漏れを抑制・防止して、メンテナンスが
容易で良好な画像形成を行える画像形成装置を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態のプロセスカートリッジ着脱方
式の画像形成装置の主要部を示す概略構成図である。

【図２】現像装置の複合スリーブの中程付近を示す概略
構成図である。

【図３】現像装置の複合スリーブの端部付近を示す概略
構成図である。

【図４】複合スリーブと磁石シール部材との斜視説明図
である。

【図５】現像装置の長手方向端部を示す一部断面説明図
である。

【図６】磁石シール部材の着磁パターンを示す斜視説明
図である。

【図７】複合スリーブと磁石シール部材との間の磁力線
の様子を示す模式図である。

【図８】第２の実施形態の現像装置の長手方向端部を示
す一部断面説明図である。

【図９】メッシュ状に磁性部材を配置した場合を示す斜
視説明図である。

【図１０】ライン状に磁性部材を配置した場合を示す斜
視説明図である。

【図１１】第３の実施形態の現像装置の長手方向端部を
示す一部断面説明図である。

【図１２】磁性部材を分散させて配置した場合を示す斜
視説明図である。

【図１３】非磁性部材の先端に磁性部材の内端を嵌合さ
せた場合の現像装置の長手方向の端部を示す一部断面説
明図である。

【図１４】非磁性部材の外周面の溝に磁性部材を埋設し
た場合の現像装置の長手方向の端部を示す一部断面説明
図である。

【図１５】非磁性部材の内周面の溝に磁性部材を埋設し
た場合の現像装置の長手方向の端部を示す一部断面説明
図である。

【図１６】第４の実施形態の現像装置の長手方向端部を
表す一部断面説明図を示す。

【図１７】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概略構成図である。

【図１８】従来の現像装置の長手方向の端部付近を示す
一部断面説明図である。

【図１９】従来の磁石シール部材を用いた現像装置を示
す概略構成図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） ３ 現像装置 １０ プロセスカートリッジ ３０ 現像容器 ３１ 複合スリーブ（現像剤担持体） ３１ａ 非磁性部材 ３１ｂ 磁性部材 ３２ 磁石ローラ（現像剤担持体内の磁石） ３４ 磁石シール部材

Claims (8)

【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、現像
   容器に回転自在に支持されるとともにその内部に複数の
   磁極を有する磁石が配置されることにより現像剤を所定
   方向に担持搬送できる現像剤担持体と、現像剤担持体の
   長手方向の両端で現像容器側の現像剤担持体と対向する
   位置に所定間隔を開けて配置された磁石シール部材とを
   有する現像装置において、現像剤担持体が、非磁性部材
   と磁性部材とから形成され、該磁性部材が現像剤担持体
   の長手方向の両端部に配置された磁石シール部材の近傍
   に設けられてい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、現像
   容器に回転自在もしくは固定して配置されるとともにそ
   の内部に複数の磁極を有する磁石が回転自在に配置され
   ることにより現像剤を所定方向に担持搬送できる現像剤
   担持体と、現像剤担持体の長手方向の両端で現像容器側
   の現像剤担持体と対向する位置に所定間隔を開けて配置
   された磁石シール部材とを有する現像装置において、現
   像剤担持体が、非磁性部材と磁性部材とから形成され、
   該磁性部材が現像剤担持体の長手方向の両端部に配置さ
   れた磁石シール部材の近傍に設けられていることを特徴
   とする現像装置。
3. 【請求項３】 現像剤担持体の磁性部材は、その表面が
   現像剤担持体の表面側に露出するように配置されている
   こととする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
4. 【請求項４】 非磁性部材が略円筒形状に形成されると
   ともに、磁性部材が略円環状に形成されて、非磁性部材
   の両端の外周面に磁性部材が配置されていることとする
   請求項１から請求項３のうちいずれか１つに記載の現像
   装置。
5. 【請求項５】 磁石シール部材は、その内周面にＮＳ極
   が多磁極に着磁されて形成されていることとする請求項
   １から請求項４のうちいずれか１つに記載の現像装置。
6. 【請求項６】 磁石シール部材は、磁性部材よりも現像
   剤担持体の長手方向端部側に配置されていることとする
   請求項１から請求項５のうちいずれか１つに記載の現像
   装置。
7. 【請求項７】 画像形成装置本体に対して着脱可能に形
   成されるとともに、少なくとも像担持体と現像装置とを
   有するプロセスカートリッジにおいて、現像装置は、請
   求項１から請求項６のうちいずれか１つに記載の現像装
   置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
8. 【請求項８】 少なくとも、磁性現像剤を収容する現像
   容器と、現像容器に配置されるとともにその内部に複数
   の磁極を有する磁石が配置されることにより現像剤を所
   定方向に担持搬送できる現像剤担持体と、現像剤担持体
   の両端で像容器側の現像剤担持体と対向する位置に所定
   間隔を開けて配置された磁石シール部材とを有する現像
   装置が設けられた画像形成装置において、現像装置とし
   て請求項１から請求項６のうちいずれか１つに記載の現
   像装置が用いられているか、もしくは、画像形成装置内
   に請求項７に記載のプロセスカートリッジが配置されて
   いることを特徴とする画像形成装置。