DE69827889T2

DE69827889T2 - Entwicklungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69827889T2
Application number: DE69827889T
Authority: DE
Inventors: Masaaki Ohta-ku Yamaji; Toshiyuki Ohta-ku Karakama
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-09-12
Filing date: 1998-09-10
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2018-09-11
Also published as: EP0902336A2; US6032007A; AU734773B2; EP0902336B1; DE69827889D1; JPH1184871A; CN1105336C; AU8420998A; JP3927661B2; CN1214472A; EP0902336A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Entwicklungsvorrichtung, welche in einem Bilderzeugungsgerät vom elektrophotografischen Typ oder elektrostatischen Aufzeichnungstyp verwendet wird, um unter Verwendung eines magnetischen Entwicklers ein elektrostatisches Bild auf einem bildtragenden Teil zu entwickeln.
Stand der Technik
Bei einem Bilderzeugungsgerät zum Erzeugen eines Bildes durch ein elektrophotografisches Aufzeichnungsverfahren oder dergleichen, gibt es einen Fall, bei welchem ein Verarbeitungskassettensystem angewendet wird, in welchem ein elektrophotografisch lichtempfindliches Teil, welches ein bildtragendes Teil ist, und ein Verarbeitungsmittel, welches auf das elektrophotografisch lichtempfindliche Teil einwirkt, ganzheitlich in einer Kassette enthalten sind, und diese Kassette ist so entworfen, dass sie in einem Gehäuse einer Bilderzeugungseinrichtung entfernbar einbaubar ist.
Gemäß dieses Verarbeitungskassettensystems kann dadurch, dass die Verarbeitungskassette austauschbar ist, die Wartung des Hauptteils des Geräts durch einen Benutzer selber durchgeführt werden, ohne auf einen Fachmann zurück zu greifen, und daher kann die Funktionsfähigkeit des Geräts merkbar verbessert werden. Daher wird dieses Verarbeitungskassettensystem weit verbreitet bei Bilderzeugungsgeräten verwendet, wie z. B. Drucker.
Bei einer Entwicklungsvorrichtung, welche ein Entwicklungsmittel ist, welches in einer solchen Verarbeitungskassette enthalten ist, werden Dichtungsteile zum Verhindern, dass Entwickler aus einem Entwicklerbereich austritt, an den gegenüberliegenden Endabschnitten von einer Entwickler-Hülse bereitgestellt, welche ein Entwickler-Bildtrageteil ist, welches gedreht wird, während es den Entwickler darauf trägt, und den Entwickler an den Entwicklerbereich fördern kann, um ein elektrostatisch latentes Bild zu entwickeln.
Ein elastisches Material, wie z. B. Fell oder geformtes Gummimaterial, wird weit verbreitet als Dichtungsteile verwendet, um das Austreten des Entwicklers zu verhindern. In 12 und 13 der begleitenden Zeichnungen ist ein Fall eines Beispiels gezeigt, bei welchem ein Dichtungsteil verwendet wird. 12 ist eine Frontansicht, welche die wesentlichen Abschnitte einer Entwicklungsvorrichtung zeigt, welche in einer Entwicklungskassette enthalten ist, und zwar gemäß dem Stand der Technik, und 13 ist eine Seitenansicht, welche die wesentlichen Abschnitte der Entwicklungsvorrichtung zeigt.
Wie in 12 gezeigt, hat eine Entwickler-Hülse 31, welche einen Entwickler darauf trägt, eine darin angeordnete Magnetrolle 32. Ebenfalls, wie in 13 gezeigt, wird die Entwickler-Hülse 31 drehbar von einem Entwickler-Behälter 30 über ein Hülsenlager 35 gehalten, welches an einem vorbestimmten Ort auf dem Entwickler-Behälter 30 bereitgestellt ist, welcher einen Entwickler darin enthält, und der vom Entwickler-Behälter 30 zugeführte Entwickler kann durch die magnetischen Kraft der Magnetrolle 32 auf der Oberfläche der Entwickler-Hülse 31 haften, und die Dicke der Entwicklerschicht kann durch eine Entwickler-Klinge 33, welche gegen die Entwickler-Hülse 31 lagert, auf eine vorbestimmte Dicke reguliert werden. Danach kann der Entwickler auf einen Entwicklerbereich befördert werden, welcher an einer Position gegenüberliegend eines latenten Bildes auf einer lichtempfindlichen Trommel ist, welche durch die Umdrehung der Entwickler-Hülse 31 an einer Stelle gegenüberliegend der Entwickler-Hülse 31 angeordnet ist, und der an den Entwicklerbereich beförderte Entwickler kann auf dem latenten Bild haften, wodurch eine Entwicklung bewirkt werden kann.
Ebenfalls ist ein elastisches Dichtungsteil 36 an der Entwickler-Behälter 30 Seite der Entwickler-Hülse 31 befestigt, welche an den längsseitigen gegenüberliegenden Enden außerhalb des Entwicklerbereiches der Entwickler-Hülse 31 an den Entwickler-Behälter 30 befestigt ist. Dieses elastische Dichtungsteil 36 ist in seiner Querschnittsform in einer im wesentlichen gebogenen Form entlang der Außenumfangsoberfläche der Entwickler-Hülse 31 ausgebildet, beispielsweise durch Fell, geformtes Gummimaterial oder dergleichen, und das elastische Dichtungsteil 36 wird mit der Außenumfangsoberfläche der Entwickler-Hülse 31 in Druckkontakt gebracht, um somit zu verhindern, dass der Entwickler von der Oberfläche der Entwickler-Hülse 31 zum längsseitigen Endabschnitt davon austritt.
Bei der Entwicklungsvorrichtung, welche das elastische Dichtungsteil des oben beschriebenen Aufbaus verwendet, steht dass elastische Dichtungsteil 36 im wesentlichen mit einer Hälfte der Außenumfangsoberfläche der gegenüberliegenden Endabschnitte der Entwickler-Hülse 31 in Druckkontakt. Somit führte dies dahingehend zu einem Problem, dass die Belastung der Entwickler-Hülse 31, welche während des Entwicklungsbetriebes gedreht wird, und des elastischen Dichtungsteils 36 durch den Kontakt mit der Entwickler-Hülse 31 verschlechtert wird, und es gibt ein weiteres Problem dahingehend, dass der Toner, obwohl nur leicht, vom Spalt zwischen der Entwickler-Hülse 31 und dem elastischen Dichtungsteil 36 aus eintritt. Diese Probleme führten dazu, dass ein Drehmoment hoch wird, und die Schwankung des Drehmoments wurde so groß, dass eine ungleichmäßige Umdrehung bewirkt wurde, und dies hat eine Bilderzeugung nachteilig beeinflusst.
Daher wurde, um diese Probleme zu lösen, ein Verfahren zum Anordnen von magnetischen Dichtungsteilen, anstelle von elastischen Dichtungsteilen, vorgeschlagen, und zwar an vorbestimmten Abständen entlang der Außenumfangsoberfläche der gegenüberliegenden Endabschnitte der Entwickler-Hülse, und zwar an den Orten auf der Entwickler-Hülse, an denen die elastischen Dichtungsteile bereitgestellt sind, um somit den Austritt des Entwicklers zu verhindern.
14 der begleitenden Zeichnungen zeigt eine Frontansicht einer Entwicklungsvorrichtung, welche ein magnetisches Dichtungsteil verwendet, welches aus der JP-A-08 030 094 oder US-A-5 187 326 bekannt ist. Jedes der Magnetdichtungsteile 37, welches an den gegenüberliegenden Enden einer Entwickler-Hülse 31 bereit gestellt ist, ist ein Magnet, welcher in einer im wesentlichen gebogenen Querschnittsform entlang des Außenumfangs der Entwickler-Hülse 31 geformt ist, und hat viele N und S Pole, welche auf der inneren Umfangsoberfläche davon magnetisiert sind. Ebenfalls sind die Magnetdichtungsteile 37 mit einem vorbestimmten Spalt g relativ zur Außenumfangsoberfläche der Entwickler-Behälter Seite an den gegenüberliegenden Endabschnitten der Entwickler-Hülse 31, welche eine Magnetrolle 32 darin hat, und am Entwickler-Behälter mit der Entwickler-Hülse 31 befestigt ist, angeordnet, während sie den Spalt g aufrecht erhält. Die Magnetdichtungsteile 37 haben magnetische Pole, welche an den inneren Umfangsoberflächen davon an Stellen gegenüberliegend der magnetischen Pole der Magnetrolle bereitgestellt sind.
Diese Magnetdichtungsteile 37 beschränken einen Entwickler zwischen den Endabschnitten der Entwickler-Hülse und dem Magnetdichtungsteil durch ein magnetisches Feld, welches durch die Magnetrolle 32 in der Entwickler-Hülse 31 und den Magnetdichtungsteilen 37 ausgebildet wird, um einen Dichtungsabschnitt auszubilden. Ferner kann der Entwickler, welcher sich zum längsseitigen Endabschnitt der Entwickler-Hülse bewegt hat, durch den Dichtungsabschnitt blockiert werden, um somit das Austreten des Entwicklers aus den Endabschnitten der Entwickler-Hülse zu verhindern.
Wenn die oben beschriebenen Magnetdichtungen verwendet werden, werden die Entwickler-Hülse und die Magnetdichtungsteile nicht miteinander in Kontakt gebracht, und dass Drehmoment der Entwickler-Hülse wird bemerkbar klein, und daher kann ein Antriebsmotor kompakt und günstig sein. Ebenfalls ist die Schwankung des Drehmoments klein und es tritt kaum eine Unregelmäßigkeit der Umdrehung der Entwickler-Hülse und der lichtempfindlichen Trommel auf und es gibt keine Abnutzung oder dergleichen der Magnetdichtungsteile, und daher ist die Verwendung derer halbdauernd und die Wiederverwendung derer kann bewältigt werden.
Wenn jedoch das oben beschriebene Magnetdichtungsteil gemäß dem Stand der Technik verwendet wird, wird keine ausreichende Berücksichtigung auf die Beziehungen der magnetischen Flussdichte und magnetischen Kraft zwischen dem festgelegten Magneten in der Entwickler-Hülse und den Magnetdichtungsteilen unternommen, und daher gab es das Problem, dass, in Abhängigkeit von der Verwendungssituation, der Entwickler aus den Endabschnitten der Entwickler-Hülse austreten kann.
Beispielsweise bewegt sich bei der Umdrehung der Entwickler-Hülse der auf der Entwickler-Hülse getragene Entwickler während der Verwendung der Entwicklungsvorrichtung mit großem Ausmaß zu den längsseitigen Abschnitten der Entwickler-Hülse, und dies führte zum Auftreten des Problems, dass der somit bewegte Entwickler durch die Dichtungsabschnitte schlüpfte, welche zwischen den Endabschnitten der Entwickler-Hülse und den Magnetdichtungsteilen ausgebildet sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Entwicklungsvorrichtung bereit zu stellen, welche in der Lage ist einen Entwickler durch eine magnetische Kraft abzudichten.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Entwicklungsvorrichtung gelöst, welche die Merkmale von Anspruch 1 hat.
Vorteilhafte weitere Entwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird verhindert, dass ein Entwickler durch eine magnetische Dichtung schlüpft.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung deutlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht, welche die wesentlichen Abschnitte eines Bilderzeugungsgerätes zeigt, welches eine elektrophotografische Verarbeitung vom Transfertyp von einer Verarbeitungskassette vom Ein- und Ausbautyp verwendet, bei welchem die vorliegende Erfindung angewendet wird.
2 ist eine Darstellung, welche teilweise im Querschnitt die wesentlichen Abschnitte einer Entwicklungsvorrichtung zeigt.
3 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Entwickler-Hülse und Magnetdichtungsteile zeigt.
4 ist eine längsgerichtete Darstellung im teilweisen Querschnitt von wesentlichen Abschnitten der Entwicklungsvorrichtung.
5 ist eine perspektivische Ansicht, welche das Magnetisierungsmuster des Magnetdichtungsteils zeigt.
6A ist eine typische Ansicht, welche die Verteilung der Magnetkraftlinien durch magnetische Pole darstellt, wenn ein entgegengesetzt magnetischer Pol vorliegt, und 6B ist eine typische Ansicht, welche die Verteilung der Magnetkraftlinien durch Magnetpole darstellt, wenn kein entgegengesetzt magnetischer Pol vorliegt.
7 ist eine Darstellung von wesentlichen Abschnitten, welche eine magnetische Kraft auf einer Hülse zeigt.
8 ist eine schematische Ansicht, welche ein Verfahren zum Messen der Magnetflussdichte einer Magnetrolle zeigt.
9A ist eine typische Ansicht, welche den beschränkten Zustand eines Toners zeigt, wenn die magnetische Kraft auf der Entwickler-Hülse in eine Richtung wirkt, so dass sie in Richtung zur Magnetdichtungsteil Seite hingezogen wird, und
9B ist eine typische Ansicht, welche den beschränkten Zustand des Toners zeigt, wenn die magnetische Kraft auf der Entwickler-Hülse in eine Richtung wirkt, so dass sie in Richtung zur Magnetrollen-Seite hingezogen wird.
10 ist ein Kurvenverlauf, welcher die Magnetpolposition an der Oberflächenposition der Entwickler-Hülse nur durch ein Magnetdichtungsteil in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und die Verteilungsform der magnetischen Flussdichte darstellt.
11 ist ein Kurvenverlauf, welcher die Magnetpolposition an der Oberflächenposition der Entwickler-Hülse nur durch das Magnetdichtungsteil und die Verteilungsform der magnetischen Flussdichte darstellt.
12 ist eine Frontansicht, welche eine Entwicklungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik zeigt.
13 ist eine längsgerichtete Seitenansicht der wesentlichen Abschnitte der Entwicklungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik.
14 ist eine Frontansicht, welche eine Entwicklungsvorrichtung zeigt, welche ein Magnetdichtungsteil gemäß dem Stand der Technik verwendet.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine schematische Ansicht, welche die wesentlichen Abschnitte eines Bilderzeugungsgerätes zeigt, welches eine elektrophotografische Verarbeitung vom Transfertyp der Verarbeitungskassette vom Ein- und Ausbautyp verwendet, welches eine Entwicklungsvorrichtung hat, bei welcher die vorliegende Erfindung angewendet wird.
Eine Verarbeitungskassette 10, welche entfernbar in einem Bilderzeugungsgerät, wie z. B. ein Laserdrucker, eingebaut wird, enthält eine lichtempfindliche Trommel 1, welche ein elektrophotografisches lichtempfindliches Teil ist, und zwar vom Typ einer drehbaren lichtempfindlichen Trommel als ein bildtragendes Teil auf der Oberfläche, auf welcher ein elektrostatisch latentes Bild ausgebildet wird, wobei sie drehbar im Uhrzeigersinnrichtung gedreht werden kann. Zusätzlich sind drei Verarbeitungsinstrumente, d. h. eine Aufladungsvorrichtung 2, eine Entwicklungsvorrichtung 3 und eine Reinigungsvorrichtung 6 gemeinsam um die lichtempfindliche Trommel 1 an vorbestimmten Orten in einem Kassettengehäuse 9 angeordnet.
Die oben beschriebene Verarbeitungskassette 10 ist derart ausgebildet, dass, wenn sie auf eine vorbestimmte Weise mit Bezug auf das Gehäuse des Bilderzeugungsgerätes eingebaut wird, die Seite der Verarbeitungskassette 10 und die Seite des Gehäuses des Bilderzeugungsgerätes mechanisch und elektrisch miteinander verbunden werden, und die Unterseite der lichtempfindlichen Trommel 1 der Verarbeitungskassette 10 wird gegen eine Übertragungsrolle 4 gelagert, welche im Gehäuse des Bilderzeugungsgerätes angeordnet ist, und das Gerät wird in der Lage sein eine Bilderzeugung auszuführen. Ebenfalls ist der Entwurf so gemacht, dass, wenn die Verarbeitungskassette 10 im Bilderzeugungsgerät eingebaut wird, ein Einsatz Führungs- und Halteabschnitt 8 der Verarbeitungskassette auf der Seite des Gehäuses des Bilderzeugungsgerätes gegen eine vorbestimmte Stelle auf dem Kassettengehäuse 9 lagert.
Hingegen ist die oben beschriebene Verarbeitungskassette derart, dass ein Auf ladungsmittel, Entwicklungsmittel oder Reinigungsmittel und eine lichtempfindliche Trommel einstückig innerhalb einer Kassette ausgebildet sind, welche mit Bezug auf das Gehäuse des Bilderzeugungsgerätes entfernbar befestigbar ist. Jedoch ist dies nicht einschränkend, und mindestens eines aus dem Aufladungsmittel, dem Entwicklungsmittel und dem Reinigungsmittel und der lichtempfindlichen Trommel kann einstückig in einer Kassette ausgebildet sein, welche in dem Gehäuse des Bilderzeugungsgerätes entfernbar befestigbar ist. Ferner können das Entwicklungsmittel und/oder die lichtempfindliche Trommel einstückig innerhalb einer Kassette ausgebildet sein, welche entfernbar im Gehäuse des Bilderzeugungsgerätes befestigbar ist.
Wenn das Bilderzeugungsgerät eine Bilderzeugung durch die Verarbeitungskassette des oben beschriebenen Aufbaus bewirkt, wird die lichtempfindliche Trommel 1 gleichförmig durch die Aufladungsvorrichtung 2 aufgeladen, wonach entsprechend eines Bildinformationssignals die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 durch einen Laserstrahl von einem Bildbelichtungsmittel E belichtet wird, welches außerhalb der Verarbeitungskassette 10 bereitgestellt ist und eine Bildbelichtung wird bewirkt, wodurch ein elektrostatisch latentes Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 1 ausgebildet wird.
Das auf der lichtempfindlichen Trommel 1 ausgebildete elektrostatisch latente Bild wird durch die Entwicklungsvorrichtung 3 entwickelt. Dieses visualisierte Bild wird auf ein Übertragungsmaterial an einem Übertragungsabschnitt, welcher der gegenüberliegende Abschnitt der lichtempfindlichen Trommel 1 ist, und einer Übertragungsrolle 4 als ein Übertragungsmittel, welches an einer Stelle gegenüberliegend der lichtempfindlichen Trommel 1 angeordnet ist, welche außerhalb der Verarbeitungskassette ist, übertragen, und zwar durch die Übertragungsrolle 4 und durch eine elektrostatische Kraft und durch einen treibenden Druck. Das Übertragungsmaterial, auf welchem das Bild übertragen wurde, wird an eine Fixiervorrichtung 5 vom Wärmefixiertyp oder dergleichen befördert, wodurch das visualisierte Bild auf dem Übertragungsmaterial fixiert wird, und das Übertragungsmaterial wird als eine Bilderzeugung (ein Ausdruck oder eine Kopie) aus dem Gerät entladen. Ebenfalls kann nach dem Übertragen des Tonerbildes auf das Übertragungsmaterial die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel gereinigt werden, und zwar von haftendem Fremdkörper, wie z. B. Resttoner auf der lichtempfindlichen Trommel 1, welcher entfernt wird, und wiederholt zur Bilderzeugung verwendet werden kann.
Im vorhergehenden betrug die Umfangsgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel 1 gleich 94 mm/sec, der Außendurchmesser betrug 30 mm, die Umfangsgeschwindigkeit von einer Entwickler-Hülse 31 betrug 111 mm/sec und der Außendurchmesser der Entwickler-Hülse 31 betrug 16 mm. Die Umdrehungsrichtung der Hülse 31 war in Relation zur lichtempfindlichen Trommel 1 eine Vorwärtsrichtung. Der Abstand zwischen der lichtempfindlichen Trommel 1 und der Entwickler-Hülse 31 betrug 0,3 mm.
Die in der Verarbeitungskassette 10 angeordnete Entwicklungsvorrichtung 3 wird nun mit Bezug auf 1 bis 5 beschrieben. 2 ist eine Darstellung, welche teilweise in Schnittansicht die wesentlichen Abschnitte der Entwicklungsvorrichtung zeigt, 3 ist eine perspektivische Ansicht der Entwickler-Hülse und der Magnetdichtungsteile, 4 ist, teilweise in Schnittansicht, eine Darstellung in Längsrichtung der wesentlichen Abschnitte von der Entwicklungsvorrichtung und 5 ist eine perspektivische Ansicht, welche das Magnetisierungsmuster des Magnetdichtungsteils zeigt.
Wie in 1 gezeigt, ist die Entwickler-Hülse 31, welche ein Entwickler-Trageteil ist, welches einen magnetischen Toner tragen und befördern kann, welcher ein magnetischer Entwickler auf der Oberfläche davon ist, in einem Öffnungsabschnitt angeordnet, welcher an einer Stelle bei einem Entwickler-Behälter 30 angeordnet ist, welcher darin den magnetischen Toner enthält, welche gegenüberliegend der lichtempfindlichen Trommel 1 ist, und eine Regulierklinge 33 als ein Mittel zum Regulieren einer Entwicklerschicht-Dicke lagert gegen die Oberfläche der Entwickler-Hülse 31. Ebenfalls sind auf der Seite des Entwickler-Behälters 30 an den gegenüberliegenden Enden der Entwickler-Hülse 31 Magnetdichtungsteile 34 zum Regulieren der Bewegung des auf der Entwickler-Hülse 31 beförderten Toners in der Längsrichtung der Entwickler-Hülse 31 angeordnet, wobei sie mit der Entwickler-Hülse 31 nicht in Kontakt sind, und eine Bewegungsvorrichtung oder dergleichen zum Bewegen des Toners ist im Entwickler-Behälter 30 bereitgestellt, wodurch die Entwicklungsvorrichtung 3 gebildet wird. Als Entwickler-Hülse 31 wird von einer nicht magnetischen zylindrischen Hülse Gebrauch gemacht, welche aus Aluminium, Edelstahl oder dergleichen ausgebildet ist.
Wie in 4 gezeigt, wird die Entwickler-Hülse 31, welche im Öffnungsabschnitt des Entwickler-Behälters 30 angeordnet ist, drehbar durch ein Hülsenlager 35 gehalten, welches an einer vorbestimmten Stelle im Entwickler-Behälter 30 bereitgestellt ist. Ebenfalls ist eine Magnetrolle 32, welche ein rollenartiger Magnet ist, fixiert in der Entwickler-Hülse 31 angeordnet. Bei der Entwicklungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ist die Entwickler-Hülse 31 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn drehbar.
Wie in 2 gezeigt, hat die in der Entwickler-Hülse 31 angeordnete Magnetrolle 32 eine Vielzahl an magnetischen Polen, d. h., zwei N Pole N1 und N2 und zwei S Pole S1 und S2, an ihrer Oberfläche, und ist entsprechend entworfen. Demgemäss kann die Entwickler-Hülse 31 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn gedreht werden, um zu bewirken, dass der magnetische Toner, welcher dem Entwickler-Behälter 30 zugeführt wird, durch die magnetische Kraft der Magnetrolle 32 an der Oberfläche der Entwickler-Hülse haftet und der magnetische Toner in Richtung zur lichtempfindlichen Trommel befördert wird. Ebenfalls wird die Oberfläche der Entwickler-Hülse 31 durch die Regulierungsklinge 33, welche gegen die Oberfläche der Entwickler-Hülse 31 lagert, in den Öffnungsabschnitt des Entwickler-Behälters 30 gedrückt, um dadurch die Menge an Entwickler auf der Entwickler-Hülse 31 zu regulieren und die Dicke der gehaltenen Entwicklerschicht, welche an einen Entwicklerbereich befördert wird, in welchem die Entwickler-Hülse und die lichtempfindliche Trommel zueinander gegenüberliegen, zu regulieren.
Der magnetische Toner, dessen Schichtdicke durch die Regulierungsklinge 33 reguliert wurde, und welcher durch die Entwickler-Hülse 31 gehalten und befördert wird, kann das elektrostatisch latente Bild, welches auf der im Uhrzeigersinn drehenden lichtempfindlichen Trommel 1 ausgebildet wird, visualisieren und entwickeln. Wenn das elektrostatisch latente Bild zu entwickeln ist, wird eine Wechsel-Vorspannung, welche eine Wechselspannung enthält, die einer Gleichspannung überlagert ist, an die Entwickler-Hülse 31 angelegt. Eine Rechteckwelle, eine Sinuswelle oder dergleichen kann als die Wellenform der Wechsel-Vorspannung verwendet werden.
Wie in 5 gezeigt, hat jedes der Magnetdichtungsteile 34, welches an den gegenüberliegenden Enden der Entwickler-Hülse 31 angeordnet ist, N und S Pole, welche in mehrere magnetische Pole magnetisiert und auf der Innenoberfläche davon ausgebildet sind. Im Speziellen hat es vier S Pole S11, S12, S13 und S14 und drei N Pole N11, N12 und N13 an seiner Innenoberfläche, und die S und N Pole sind abwechselnd angeordnet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind beispielsweise der Pol S2 der Magnetrolle 32 und der Pol N12 des Magnetdichtungsteils 34 in entgegengesetzter Beziehung zueinander angeordnet, und die magnetischen Pole der Magnetrolle 32 und die magnetischen Pole der Magnetdichtungsteile 34 können zusammen ein vorwärtsgerichtetes N-S Magnetfeld ausbilden.
Der Spitzenwert der magnetischen Flussdichte von jedem magnetischen Pol der Magnetrolle 32, welche in der Entwickler-Hülse 31 festgelegt ist, beträgt auf der Oberfläche der Hülse in senkrechter Richtung zur Oberfläche der Hülse gleich 400*10^–4 bis 900*10^–4 T (Tesla). Ebenfalls sind die Magnetdichtungsteile 34 in Kunststoffverbund eingespritzte Element mit einer Breite von 4 mm, welche mit einem Nylon-Verbund bereitgestellt werden, welcher magnetisches Pulver aus Nd (Neodym)-Fe-B(Bor) enthält, und der Abstand g zwischen den Magnetdichtungsteilen 34 und der Entwickler-Hülse 31 beträgt 0,1 bis 0,7 mm. Der Spitzenwert der magnetischen Flussdichte von jedem magnetischen Pol der Magnetdichtungsteile 34 auf der Oberfläche der Hülse in senkrechter Richtung zur Oberfläche der Hülse beträgt 1000*10^–4 bis 2200*10^–4 T (Tesla).
6A und 6B sind typische Ansichten, welche die Verteilung der Magnetkraftlinien durch einen entgegensetzten Magnetpol darstellen. 6A zeigt einen Fall, bei welchem der entgegengesetzte Magnetpol vorliegt, und 6B zeigt einen Fall, bei welchem der entgegengesetzte Magnetpol nicht vorliegt.
Wie in 6A gezeigt, sind, wenn ein entgegengesetzter Magnetpol zu einem bestimmten Magnetpol vorliegt, Magnetkraftlinien in einer Richtung senkrecht zum Magnetpol konzentriert, und daher wird sich, wenn ein Toner nahe der Magnetkraftlinien vorliegt, der Magnettoner entlang dieser Magnetkraftlinien anordnen. Wenn jedoch, wie in 6B gezeigt, kein entgegengesetzter Magnetpol vorliegt, werden Magnetkraftlinien in willkürlichen Richtungen verteilt und werden schwächer. Der magnetische Toner ist entlang dieser Magnetkraftlinien angeordnet.
Wenn die Magnetdichtungsteile an den Endabschnitten der Entwickler-Hülse angeordnet werden, um diese Magnetkraftlinien zwischen den gegenüberliegenden magnetischen Polen anzuordnen, wie in 6A gezeigt, spielt der Toner, welcher entlang dieser Magnetkraftlinien angeordnet ist, die Rolle von einer Dichtung, und es wird angenommen, dass die Dichtungseigenschaft gut wird. Ebenfalls wird, wenn, wie in 6B gezeigt, kein entgegengesetzter Magnetpol vorliegt, angenommen, dass die Magnetkraftlinien schwächer werden und schlechter zur Dichtungseigenschaft beitragen. Aus dieser Tatsache heraus wurde daher Nutzen aus einem Mittel zum Anordnen von Magnetdichtungsteilen an den Endabschnitten der Entwickler-Hülse gezogen, um somit Magnetkraftlinien zu konzentrieren und die Dichtungseigenschaft zu verbessern.
Um die Dichtungseigenschaft zu verbessern, werden Magnetdichtungsteile an den Endabschnitten der Entwickler-Hülse angeordnet. Zusätzlich, wenn entgegengesetzte magnetische Pole durch den Magneten in der Hülse und dem Magnetdichtungsteilen aufgebaut werden, um somit Magnetkraftlinien und eine Dichtung zu konzentrieren, wird, wenn die Entwickler-Hülse mit dem auf der Oberfläche davon gehaltenen Entwickler gedreht wird, sich der magnetische Toner auf der Entwickler-Hülse durch die zerstreuende Wirkung in Richtung zu den Endabschnitten bewegen und an den Stellen der Magnetdichtungsteile blockiert. Sicherlich kann durch Konzentrieren der Magnetkraftlinien, wie in 6A gezeigt, das Austreten des Entwicklers durch einen Stoß oder dergleichen unterdrückt oder verhindert werden, jedoch ist in einigen Fällen die Dichtungseigenschaft zu der zerstreuenden Wirkung des magnetischen Toners durch die Umdrehung der Entwickler-Hülse nicht immer ausreichend.
Dass heißt, wenn die magnetische Flussdichte der Magnetrolle in der senkrechten Richtung zu groß wird, wird zu viel magnetischer Toner auf der Entwickler-Hülse gehalten, und daher gibt es einen Fall, bei welchem die Menge an Toner, welche sich in Richtung zu den Endabschnitten der Entwickler-Hülse bewegt, und zwar durch die zerstreuende Wirkung des magnetischen Toners, durch die Drehung der Hülse ansteigen, und das Durchschlüpfen des Entwicklers tritt auf.
Es wurde herausgefunden, dass, wenn die magnetische Kraft, welche auf die Entwickler-Hülse und die Magnetdichtungsteile wirkt, einfach groß gemacht wird, die Dichtungsfähigkeit nicht verbessert wird, jedoch die Beziehung der Größe zwischen der magnetischen Kraft, welche durch die Magnetrolle arbeitet, und der magnetischen Kraft, welche durch die magnetischen Dichtungen arbeitet, das Durchschlüpfen des Entwicklers beeinflusst. Das heißt, dass das Austreten des Entwicklers ebenfalls unterdrückt und verhindert werden kann, indem die Werte der Größe Fr1 der magnetischen Kraft durch die Magnetrolle 32 in der senkrechten Richtung zur Oberfläche der Entwickler-Hülse und der Größe Fr2 der magnetischen Kraft durch das Magnetdichtungsteil an derselben Position in einer senkrechten Richtung zur Oberfläche der Entwickler-Hülse eingestellt werden.
Genauer gesagt, kann die Dichtungseigenschaft gut hergestellt werden, indem die Größe Fr2 der magnetischen Kraft, und zwar nur durch das Magnetdichtungsteil, in der senkrechten Richtung zur Oberflächenposition der Entwickler-Hülse ausreichend größer gemacht wird als die Größe Fr1 der magnetischen Kraft, und zwar einfach durch die Magnetrolle 32, in der Entwickler-Hülse in der senkrechten Richtung zur Oberflächenposition der Entwickler-Hülse, in einem Bereich, welcher dem Magnetdichtungsteil gegenüberliegt.
Es wird im folgenden eine Beschreibung eines Falls gegeben, bei welchem das Durchschlüpfen oder dergleichen des Entwicklers von den Endabschnitten der Entwickler-Hülse verhindert wird, indem die magnetische Kraft Fr eingestellt wird.
7 ist eine Darstellung der wesentlichen Abschnitte zum Darstellen der magnetischen Kraft Fr auf der Entwickler-Hülse. In 7 zeigt F die magnetische Kraft auf der Entwickler-Hülse 31 an, Fr zeigt die magnetische Kraft auf der Entwickler-Hülse 31 in der senkrechten Richtung zur Oberfläche der Hülse an und Fθ zeigt die magnetische Kraft auf der Entwickler-Hülse 31 in der tangentialen Richtung von der Oberfläche der Hülse an.
Hier beträgt die magnetische Kraft Fr gleich dem folgenden Proportionsausdruck: Fr ∞ {B2(r) – B2(r + Δr)}/Δr,wobei gilt: B2(r) = B2r(r) + B2θ(r), B2(r + Δr) = B2r(r + Δr) + B2θ(r + Δr).
Hier ist Br(r) die magnetische Flussdichte [Gauß] auf der Entwickler-Hülse in der senkrechten Richtung, Br(r + Δr) ist die magnetische Flussdichte [Gauß] bei einer Höhe von 0,2 mm oberhalb der Entwickler-Hülse in der senkrechten Richtung, Bθ(r) ist die magnetische Flussdichte [Gauß] auf der Entwickler-Hülse in der tangentialen Richtung und Bθ(r + Δr) ist die magnetische Flussdichte [Gauß] bei einer Höhe von 0,2 mm oberhalb der Entwickler-Hülse in der tangentialen Richtung.
Demgemäss, wenn {B2(r) – B2(r + Δr)}/Δr gefunden wird, wird die relative Größe der magnetischen Kraft Fr bekannt, und die Verteilungsform der magnetischen Kraft Fr, die Spitzenposition der magnetischen Kraft Fr, usw., können bekannt werden.
Ebenfalls, wenn Δr festgelegt ist, gilt Fr ∞ {B2(r) – B2(r + Δr)} und es folgt, dass {B2(r) – B2(r + Δr)} gefunden werden kann.
Tatsächlich war r der Radius der Entwickler-Hülse, Δr war 0,2 mm, die magnetischen Flussdichten Br(r), Br(r + Δr), Bθ(r) und Bθ(r + Δr) wurden durch die Verwendung des Gauß-Meters von Bell, Inc. gemessen, welches später beschrieben wird, und anhand des Ergebnisses der Messung wurde {B2(r) – B2(r + Δr)} durch Berechnung gefunden, und der relative Wert der magnetischen Kraft Fr wurde gefunden.
Es wird hiernach ein Verfahren zum Messen der magnetischen Flussdichte beschrieben. 8 ist eine schematische Ansicht, welche ein Verfahren zum Messen der magnetischen Flussdichte auf der Entwickler-Hülse oder an einer Position von 2 mm oberhalb der Hülse in senkrechter Richtung, und der magnetischen Flussdichte in der tangentialen Richtung nur bei der Magnetrolle alleine (die Magnetdichtungsteile stehen dabei nicht gegenüber) zeigt. Für die Messung wurde das Gauß-Meter-Model 9903 von Bell, Inc. verwendet. Ebenfalls wurde der Entwurf so gemacht, dass die Entwickler-Hülse 31' und das Gauß-Meter horizontal festgelegt waren und die Magnetrolle 32' drehbar in der Hülse angeordnet war.
Wie in 8 gezeigt, wird nahe der Oberfläche der Entwickler-Hülse 31' die Messoberfläche von der 2-Achsen Sonde 42 (YOA99-1802, hergestellt von Bell, Inc.) mit einem gewissen Abstand, welcher mit Bezug zur Oberfläche der Entwickler-Hülse 31' eingehalten wird, angeordnet, und wird so fixiert, dass das Zentrum der Entwickler-Hülse 31' und das Zentrum der Sonde 42 im wesentlichen in derselben horizontalen Ebene liegen, und die Sonde 42 wird mit dem Gauß-Meter 41 verbunden. So können die magnetischen Flussdichten auf der Entwickler-Hülse 31' oder an einer Position von 0,2 mm oberhalb der Hülse in der senkrechten Richtung und der tangentialen Richtung gemessen werden.
Die Entwickler-Hülse 31' und die Magnetrolle 32' werden im wesentlichen konzentrisch zueinander angeordnet und der Zwischenraum zwischen der Entwickler-Hülse 31' und der Magnetrolle 32' kann so angenommen werden, dass er an jedem Punkt gleich ist. Demgemäss können bei drehender Magnetrolle 32' die magnetischen Flussdichten auf der Entwickler-Hülse 31' oder an einer Position von 0,2 mm oberhalb der Hülse in der senkrechten Richtung und der tangentialen Richtung relativ zu allen Umfangsrichtungen auf der Hülse gemessen werden. Ebenfalls hat die Magnetrolle 32' Magnetpole N1, S2, N2 und S1, welche bei einem vorbestimmten Winkel angeordnet sind, und sie wird in Pfeilrichtung von 8 umdreht, und daher nimmt beispielsweise der Winkel von Magnetpol S2 einen größeren Wert an als der Winkel des Magnetpols N1. Das heißt, dass die Messung in einer Richtung bewirkt wurde, bei welcher die nach unten gerichtete Seite im Winkel zunimmt, und zwar relativ zur Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn, welche die Bewegungsrichtung der Hülse in 1 ist.
Die magnetische Kraft der Magnetdichtungsteile wird, wenn die Magnetdichtungsteile 34 einzeln sind (die Magnetrolle liegt nicht vor), durch Fixieren der Magnetdichtungsteile auf einem drehbaren Tisch, Fixieren der oben beschriebenen Sonde mit einem vorbestimmten Zwischenraum, welcher mit Bezug auf die Magnetdichtungsteile aufrecht erhalten wird, und Drehen des drehbaren Tisches, um dabei gleichermaßen die magnetischen Flussdichten auf der Entwickler-Hülse 31 oder an einer Position von 0,2 mm oberhalb der Hülse in der senkrechten Richtung und der tangentialen Richtung zu messen, herausgefunden.
Die magnetische Kraft Fr auf der Entwickler-Hülse wurde vielfältig geändert und beobachtet, und als Ergebnis wurde herausgefunden, dass die Dichtungseigenschaft, wenn die Entwicklungsvorrichtung dauerhaft verwendet wird, in Abhängigkeit zur magnetischen Kraft auf der Entwickler-Hülse 31 steht.
Wenn anstelle eines Falles, bei welchem die magnetische Flussdichte auf der Oberfläche der Entwickler-Hülse mit den Magnetdichtungsteilen gemessen wurde, welche an der Entwickler-Hülse angeordnet sind, wurde die magnetische Flussdichte an der Oberflächenposition der Entwickler-Hülse für die Magnetdichtungsteile einzeln und die Magnetrolle 32 einzeln gemessen, und jede magnetische Kraft wurde anhand dieser magnetischen Flussdichte berechnet und die Größen dieser magnetischen Kräfte wurden miteinander verglichen, wobei dann herausgefunden wurde, dass die Größe der magnetischen Kraft in Abhängigkeit zur Dichtungseigenschaft steht, wenn die Entwicklungsvorrichtung dauerhaft verwendet wird.
Als eine Schlussfolgerung kann die Dichtungseigenschaft gut gemacht werden, indem die Magnetrolle und die Magnetdichtungsteile so geformt werden, dass die Größe Fr2 der magnetischen Kraft für die Magnetdichtungsteile einzeln in senkrechter Richtung zur Oberflächenposition der Entwickler-Hülse ausreichend größer werden kann, als die Größe Fr1 der magnetischen Kraft in der senkrechten Richtung zur Oberflächenposition der Entwickler-Hülse, und zwar in einem Bereich, welcher den Magnetdichtungsteilen für die Magnetrolle 32 einzeln in der Entwickler-Hülse gegenüber liegt.
Der Grund für das oben beschriebene wird nun durch die Verwendung der typischen Ansichten von 9A und 9B berücksichtigt, welche den beschränkten Zustand des magnetischen Toners auf der Entwickler-Hülse 31 zeigen. Es wird ein Fall in Betracht gezogen, bei welchem, wie in 9A gezeigt, die magnetische Kraft Fr auf der Entwickler-Hülse 31, für welche gilt Fr1 < Fr2, in eine Richtung wirkt, so dass sie in Richtung zur Seite des Magnetdichtungsteils 34 hingezogen wird, und ein Fall, bei welchem, wie in 9B gezeigt, die magnetische Kraft Fr auf der Entwickler-Hülse 31, für welche gilt Fr > Fr2, in eine Richtung wirkt, so dass sie in Richtung der Seite der Magnetrolle 32 hingezogen wird.
Wenn die Entwickler-Hülse 31, welche den Toner darauf trägt, gedreht wird, bewegt sich der magnetische Toner auf der Entwickler-Hülse 31 durch die Zerstreuungswirkung in Richtung des Endabschnittes, und wird durch die Dichtung an der Position des Magnetdichtungsteils 34 blockiert.
In diesem Fall hat, wenn, wie in 9A gezeigt, die magnetische Kraft Fr auf der Entwickler-Hülse 31 in Richtung des Magnetdichtungsteils 34 hingezogen wird und wirkt, die magnetische Kraft Fr in der senkrechten Richtung zwischen dem Magnetdichtungsteil 34 und der Magnetrolle 32 einen Ausgleichspunkt zwischen der Entwickler-Hülse 31 und der Magnetrolle 32. Wenn angenommen wird, dass diese Ausgleichsposition gleich H1 ist, wirkt eine Kraft, welche zur Magnetrolle 32 hingezogen wird, und zwar auf der Seite, welche näher zur Magnetrolle 32 liegt, als zur Ausgleichsposition H1 der magnetischen Kraft Fr, und eine Kraft, welche zum Magnetdichtungsteil 34 hingezogen wird, wirkt auf der Seite, welche näher am Magnetdichtungsteil 34 liegt, als an der Ausgleichsposition H1. Demgemäss wird der magnetische Toner auf der Entwickler-Hülse 31, welcher in den Bereich gehalten wird, bei welchem sich das Magnetdichtungsteil und die Magnetrolle gegenüberliegen, insgesamt zur Seite des Magnetdichtungsteils 34 hingezogen und bildet einen Dichtungsabschnitt.
Um die Zerstreuung und Bewegung des magnetischen Toners, welcher stagniert und im Dichtungsabschnitt (der Bereich, in welchem sich das Magnetdichtungsteil und die Magnetrolle gegenüberliegen) gehalten wird, in Richtung des Endabschnitts zu verhindern, kann die Zerstreuung und Bewegung des magnetischen Toners auf der längsgerichteten Zentralseite der Hülse in Richtung zum Endabschnitt während der Zeit verhindert werden, bis der magnetische Toner, welcher vom Entwickler-Behälter zum Öffnungsabschnitt zugeführt wird, in den Entwickler-Behälter zurückkehrt. An der längsgerichteten Zentralseite der Entwickler-Hülse, an welcher der magnetische Toner in diesem Dichtungsabschnitt gehalten wird, stößt der magnetische Toner, welcher in der längsgerichteten Richtung durch die Umdrehung der Hülse zerstreut und bewegt wird, mit dem stagnierenden und gehaltenen magnetischen Toner zusammen und wird dadurch blockiert, und wird zur Seite des Magnetdichtungsteils 34 hingezogen, und wird daher in eine Richtung zurück angezogen, welche durch einen Pfeil in 9A angezeigt wird, d. h., in Richtung zur längsgerichteten Zentralseite der Entwickler-Hülse, wodurch die Bewegung in Richtung zum Endabschnitt abgeschreckt wird.
Ebenfalls wird an der Seite des längsgerichteten Endabschnittes der Entwickler-Hülse, auf welcher der magnetische Toner stagniert und in den Bereich gehalten wird, in welchem sich das Magnetdichtungsteil und die Magnetrolle gegenüberliegen, sogar wenn der magnetische Toner auf dieser Entwickler-Hülse 31 versucht sich in Richtung zum Endabschnitt zu bewegen, und zwar durch die zerstreuende Wirkung durch die Umdrehung des Toners, der magnetische Toner zur Seite des Magnetdichtungsteils 34 hingezogen, und daher kann die Zerstreuung und Bewegung dessen verhindert werden. Zusätzlich, sogar wenn er einmal zur Seite des Endabschnitts bewegt wird, wird er zur Seite des Magnetdichtungsteils 34 hingezogen und dort gesammelt, und daher wirkt durch den gesammelten Toner eine Blockierungskraft und eine weitere Zerstreuung kann verhindert werden.
Wenn jedoch, wie in 9B gezeigt, die magnetische Kraft Fr auf der Entwickler-Hülse 31 zur Seite der Magnetrolle 32 hingezogen wird und darauf wirkt, hat die magnetische Kraft Fr in der senkrechten Richtung zwischen dem Magnetdichtungsteil 34 und der Magnetrolle 32 einen Ausgleichspunkt zwischen der Entwickler-Hülse 31 und dem Magnetdichtungsteil 34. Angenommen, dass diese Ausgleichsposition gleich H2 ist, wirkt eine Kraft, welche auf die Entwickler-Hülse 31 hingezogen wird, zu der Seite hin, welche der Entwickler-Hülse 31 näher ist, als der Ausgleichsposition H2 der magnetischen Kraft Fr, und eine Kraft, welche auf die Seite des Magnetdichtungsteils 34 hingezogen wird, wirkt auf die Seite, welche dem Magnetdichtungsteil 34 näher ist als die Ausgleichsposition H2. Das heißt, dass der magnetische Toner, welcher in dem Bereich gehalten wird, in welchem das Magnetdichtungsteil und die Magnetrolle zueinander gegenüberliegend sind, weder vom Magnetdichtungsteil 34 noch von der Magnetrolle 32 an der Ausgleichsposition H2 (welche sich zwischen der Oberfläche der Entwickler-Hülse und des Magnetdichtungsteils befindet) durch die magnetische Kraft Fr hingezogen wird, und die Menge an beschränkten Toner gering ist und die Dichtung in einem dünnen Zustand ist.
Auf der längsgerichteten zentralen Seite der Entwickler-Hülse, auf welcher der magnetische Toner stagniert und in dem Bereich gehalten wird, in welchem das Magnetdichtungsteil und die Magnetrolle zueinander gegenüberliegen, stößt der magnetische Toner, welche in der längsgerichteten Richtung der Hülse durch die Umdrehung der Hülse verstreut und bewegt wird, mit dem stagnierenden und gehaltenen magnetischen Toner zusammen und reitet auf dem stagnierenden magnetischen Toner und schlüpft durch den dünnen Abschnitt der Dichtung an der Ausgleichsposition H2 der magnetischen Kraft Fr und bewegt sich in Richtung des Endabschnitts, wodurch das Durchschlüpfen des Entwicklers auftritt.
Ebenfalls kann auf der Seite des längsgerichteten Endabschnitts der Entwickler-Hülse, auf welchem der magnetische Toner stagniert und in dem Bereich gehalten wird, in welchem das Magnetdichtungsteil und die Magnetrolle zueinander gegenüberliegen, der Toner auf der Seite des Endabschnittes von dem Kloß aus dem magnetischen Toner, welcher stagniert und auf der Entwickler-Hülse 31 gehalten wird, manchmal durch die zerstreuende Wirkung in Richtung des Endabschnitts bewegt werden.
Wenn ein solcher Toner, welcher sich in Richtung des Endabschnittes bewegt, unversehrt statisch platziert ist, wird eine Blockierkraft durch den statisch platzierten Toner bewirkt, und eine weitere Zerstreuung kann verhindert werden. Jedoch wird dieser bewegte Toner in Richtung der Oberfläche der Entwickler-Hülse 31 hingezogen, und zwar durch die magnetische Kraft der Magnetrolle 32, und wird daher weiter in Richtung des Endabschnittes bewegt, und zwar durch die zerstreuende Wirkung durch die Umdrehung der Entwickler-Hülse 31, und der Toner wird aufeinanderfolgend zerstreut und bewegt, wodurch das Durchschlüpfen des Entwicklers aufzutreten scheint.
Indem somit die Größe Fr2 der magnetischen Kraft einfach durch das Magnetdichtungsteil in der senkrechten Richtung zur Oberflächenposition der Entwickler-Hülse größer gemacht wird, als die Größe Fr1 der magnetischen Kraft, und zwar einfach durch den Magneten in der Entwickler-Hülse in der senkrechten Richtung zur Oberflächenposition der Entwickler-Hülse, wird eine Entwicklungsvorrichtung bereitgestellt, bei welcher das Durchschlüpfen des Entwicklers vom längsgerichteten Endabschnitt der Entwickler-Hülse unterdrückt und verhindert wird.
Nun wird bei der Magnetrolle und den Magnetdichtungsteilen der Aufbau des magnetischen Pols der Magnetrolle im längsgerichteten mittleren Entwicklerbereich der Entwickler-Hülse durch eine Entwicklungseigenschaft, eine Entwickler befördernde Eigenschaft, usw. eingestellt. Demgemäss wird nur der Abschnitt gegenüberliegend den Magnetdichtungsteilen zu einem speziellen Magnetpol-Aufbau gemacht, wodurch die Kosten der Magnetrolle höher werden, und daher ist es vorteilhaft, diesen Abschnitt ebenfalls bei demselben Aufbau wie jener des zentralen Abschnittes zu machen.
Bezüglich der Magnetrolle und der Magnetdichtungsteile, wie in 2 gezeigt, wird das Magnetdichtungsteil 34 nahe der Pole N1, S2 und N2 der Magnetrolle 32 angeordnet, und ein Kloß aus magnetischen Toner wird in diesem Bereich gehalten, um einen Walzenspalt-Abschnitt auszubilden und ihn abzudichten. Ebenfalls sind im Allgemeinen die Abstände unter den magnetischen Polen der Magnetrolle 32 weit. Daher werden bei der vorliegenden Ausführungsform die magnetischen Pole des Magnetdichtungsteils 34 in gegenüberliegender Beziehung zu den magnetischen Polen der Magnetrolle 32 angeordnet, um dadurch ein N-S vorwärtsgerichtetes magnetisches Feld auszubilden, und die magnetische Kraft des Magnetdichtungsteils 34 wird größer gemacht als die magnetische Kraft der Magnetrolle 32, wodurch das Durchschlüpfen des Entwicklers durch die Zerstreuung und Bewegung des Toners und das Austreten des Toners durch einen starken Stoß unterdrückt wird, und die magnetischen Pole des Magnetdichtungsteils 34 werden unter den magnetischen Polen der Magnetrolle 32 angeordnet und der magnetische Toner wird durch das Magnetdichtungsteil 34 beschränkt, wodurch die Dichtungseigenschaft unter den magnetischen Polen ebenfalls gut gemacht wird.
Genauer gesagt, hat das Magnetdichtungsteil 34 die Pole S11, N12 und S14, welche an Stellen angeordnet sind, welche jeweils den drei magnetischen Polen N1, S2 und N2 der Magnetrolle 32 in der Entwickler-Hülse 31 gegenüberliegen und mit der Magnetrolle 32 zusammen wirken, um ein N-S magnetisches Feld auszubilden. Ferner sind Pole N11, S12 und Pole S13, N13 an Orten angeordnet, welche jeweils zwischen den magnetischen Polen N1–S2 der Magnetrolle 32 und zwischen den magnetischen Polen S2–N2 der Magnetrolle 32 gegenüberliegen. Zusätzlich werden N und S Pole auf mehrere magnetische Pole auf der inneren Umfangsoberfläche des Magnetdichtungsteils 34 und ebenfalls auf den magnetischen Polen N11, S12, S13 und N13 des Magnetdichtungsteils 34 magnetisiert, wodurch der magnetische Toner derart beschränkt wird, dass die Dichtungseigenschaft gut gemacht werden kann.
In diesem Fall wird ein magnetisches Feld, welches ein magnetisches Feld in der senkrechten Richtung zwischen angrenzenden Magnetpolen des Magnetdichtungsteils 34 und ein magnetisches Feld in der tangentialen Richtung zusammen kombiniert, enthält, groß gemacht, und durch die Wirkung dieses magnetischen Feldes wird der magnetische Toner beschränkt, wodurch die Dichtungseigenschaft zwischen angrenzenden magnetischen Polen gut gemacht werden kann. Genauer gesagt, wird das Magnetdichtungsteil 34 derart ausgebildet, dass der Wert der magnetischen Flussdichte B an der Position zwischen den magnetischen Polen auf der Oberfläche der Entwickler-Hülse 31, und zwar einfach durch das Magnetdichtungsteil 34 (ein Zustand, bei welchem es der Entwickler-Hülse nicht gegenüberliegt) 80% oder größer und 120 oder weniger sein kann, und genauer 90% oder größer und 100% oder weniger, und zwar vom Wert der magnetischen Flussdichte B der magnetischen Polposition auf der Oberfläche des Teils, welches nur durch das Magnetdichtungsteil den Entwickler trägt.
Die magnetische Flussdichte β auf der Entwickler-Hülse kann gefunden werden durch: B = (Br2 + Bθ2)1/2,wobei Br die magnetische Flussdichte [Gauß] auf der Entwickler-Hülse in der senkrechten Richtung ist und Bθ die magnetische Flussdichte [Gauß] auf der Entwickler-Hülse in der tangentialen Richtung ist. Die magnetische Flussdichte Br und die magnetische Flussdichte Bθ wurden durch die Verwendung des Gauß-Meters und der 2-Achsen Sonde der oben erwähnte Bell Inc. gemessen.
Die vorliegende Ausführungsform und ein Beispiel aus dem Stand der Technik werden hiernach miteinander durch die Verwendung von in 10 und 11 gezeigten Kurvenverläufen verglichen. 10 stellt die magnetische Polpositionen und die Form der Verteilung der magnetischen Flussdichte an der Oberflächenposition der Entwickler-Hülse nur durch das Magnetdichtungsteil dar, und zwar in einem Fall, bei welchem das Magnetdichtungsteil der vorliegenden Ausführungsform mit magnetischen Polen an den Orten gegenüberliegend der magnetischen Pole der Magnetrolle und unter den magnetischen Polen bereitgestellt wird. 11 stellt die Positionen der magnetischen Pole und die Verteilungsform der magnetischen Flussdichte an der Oberflächenposition der Entwickler-Hülse nur durch ein Magnetdichtungsteil dar, und zwar in einem Fall, bei welchem das Magnetdichtungsteil aus dem Stand der Technik bereitgestellt wird, und zwar mit magnetischen Polen, welche nur an Orten vorliegen, welche den magnetischen Polen der Magnetrolle gegenüberliegen. Die Abszissenachse jedes Kurvenverlaufes zeigt die Positionen in der Umfangsrichtung der Entwickler-Hülse 31 durch Winkel dar, und die Koordinatenachse zeigt die Größen der magnetischen Flussdichten B, Br und Bθ auf der Hülse an.
Gemäß 11 kann gesehen werden, dass bei den Magnetdichtungsteilen aus dem Stand der Technik unter den magnetischen Polen die magnetische Flussdichte B derer beträchtlich geringer ist als die magnetische Flussdichte B des Abschnitts des magnetischen Pols, und die Dichtungseigenschaft dieses Abschnitts kann nicht erwartet werden. Im Gegensatz dazu kann gemäß 10 gesehen werden, dass die magnetische Flussdichte B beim Magnetdichtungsteil der vorliegenden Ausführungsform zwischen dem magnetischen Polen und die magnetische Flussdichte B des magnetischen Polabschnitts im Wesentlichen vom selben Größengrad sind. Anhand dessen kann gesehen werden, dass, wie bei der vorliegenden Ausführungsform, die magnetische Flussdichte B zwischen magnetischen Polen groß gemacht ist, wodurch die Dichtungseigenschaft ebenfalls zwischen magnetischen Polen gut gemacht werden kann.
Ferner wird bei der vorliegenden Ausführungsform an der Oberflächenposition der Entwickler-Hülse an allen Abschnitten des Entwickler-Walzenspalts durch die Magnetdichtungsteile 34 und die Magnetrolle 32 die Größe der magnetischen Kraft Fr nur durch das Magnetdichtungsteil in der senkrechten Richtung zur Oberflächenposition der Entwickler-Hülse größer gemacht, als die Größe der magnetischen Kraft Fr nur durch die Magnetrolle in der senkrechten Richtung zur Oberflächenposition der Entwickler-Hülse, und zwar in einem Bereich, welcher dem Magnetdichtungsteil gegenüberliegt. Dadurch kann im gesamten Bereich der Abschnitte des Entwickler-Walzenspaltes die Menge an Toner, welcher durch die Umdrehung der Entwickler-Hülse zerstreut und bewegt wird, derart unterdrückt werden, dass das Durchschlüpfen des Entwicklers wirksam unterdrückt und verhindert werden kann.
Während die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurden, kann die Magnetrolle 32, welche bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, ein herkömmlicher Magnet sein, wie beispielsweise ein Ferrit-Magnet, ein Alnico-Magnet, ein Eisen-Kobalt-Magnet und ein Seltenerden-Magnet, und angesichts der Kosten und des Gewichtes ist es vorteilhaft, das exakte Ferritmagnete, welche in Kunstharz oder Gummimaterial verbreitet sind, als Magnet ausgebildet werden.
Als Magnetdichtungsteil 34 kann vom oben erwähnten herkömmlichen Magneten Verwendung gemacht werden, welcher als die Magnetrolle verwendet wird, jedoch wird er vorzugsweise durch ein Seltenerden-Magnet ausgebildet, wodurch ein hohes magnetisches Feld erlangt wird.
Die Magnetrolle und das Magnetdichtungsteil 34 können durch unterschiedliche Arten an Magneten ausgebildet werden, und ein Ferritmagnet kann als Magnetrolle 32 verwendet werden, und ein Seltenerden-Magnet kann als das Magnetdichtungsteil 34 verwendet werden, womit durch einen einfachen Aufbau die magnetische Kraft des Magnetdichtungsteils größer gemacht werden kann als die von der Magnetrolle 32, und es wird möglich, das Durchschlüpfen des Entwicklers besser zu unterdrücken und zu verhindern oder das Austreten des Entwicklers durch einen Stoß oder dergleichen besser zu unterdrücken und zu verhindern.
Wenn ferner ein Seltenerden-Magnet als das Magnetdichtungsteil 34 verwendet wird, kann die magnetische Kraft des Magnetdichtungsteils sehr groß gemacht werden, und das Durchschlüpfen des Entwicklers kann unterdrückt und verhindert werden oder das Austreten des Entwicklers durch einen Stoß oder dergleichen kann unterdrückt und verhindert werden.
Die obige Ausführungsform wurde mit Bezug auf einen Fall beschrieben, bei welchem ein magnetischer Toner als magnetischer Entwickler in der Entwicklungsvorrichtung verwendet wird, jedoch führt die Verwendung eines Zwei-Komponenten magnetischen Entwicklers, welcher einen nicht magnetischen Toner und magnetische Partikel (Träger) als den Entwickler enthält, ebenfalls zum Erlangen einer gleichen Wirkung. Ebenfalls wird die Entwicklungsvorrichtung von jedem Aufbau gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einer Verarbeitungskassette bereitgestellt, wobei dies nicht beschränkend ist, jedoch kann die Entwicklungsvorrichtung von jedem beschriebenen Aufbau ebenfalls bei einem Bilderzeugungsgerät angeordnet werden.
Während die Ausführungsformen der obigen Erfindung oben beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, jedoch sind alle Modifikationen derer innerhalb des Umfangs der beanspruchten Erfindung möglich.

Claims

Entwicklungsvorrichtung mit: einem Entwickler-Behälter (30), welcher darin einen magnetischen Entwickler enthält; einem Entwickler-Trageteil (31), welches in einem Öffnungsabschnitt des Entwickler-Behälters zum Tragen und Befördern des Entwicklers darauf bereitgestellt ist; einem Entwickler-Tragemagneten (32), welcher unbewegbar im Entwickler-Trageteil bereitgestellt ist, um das Entwickler-Trageteil zu bewirken durch seine eigene magnetische Kraft den Entwickler darauf zu tragen; und einem magnetischen Dichtungsteil (34), welches angrenzend zu Endabschnitten des Entwickler-Trageteils (31) bereitgestellt ist, um eine Abdichtung des Entwicklers durch seine eigene magnetische Kraft zu bewirken, wobei an Abschnitten gegenüberliegend jedes Magnetpols des Entwickler-Tragemagneten (32) in einem Dichtungsbereich des magnetischen Dichtungsteils auf einer Oberfläche des Entwickler-Trageteils (31) eine Größe Fr1 einer durch den Entwickler-Tragemagneten (32) erzeugten Magnetkraft in einer lotrechten Richtung kleiner als eine Größe Fr2 einer durch das magnetische Dichtungsteil (34) erzeugten Magnetkraft in einer lotrechten Richtung ist.
Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das magnetische Dichtungsteil (34) an Abschnitten, welche im wesentlichen den Magnetpolen des Entwickler-Tragemagneten (32) gegenüberliegen, Magnetpole von unterschiedlichen Polaritäten hat.
Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das magnetische Dichtungsteil (34) entlang der Umfangsrichtung des Entwickler-Trageteils (31) mit einem vorbestimmten Spalt dazwischen bereitgestellt ist.
Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der magnetische Entwickler ein magnetischer Ein-Komponenten Toner ist.
Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Entwicklungsvorrichtung zusammen mit einem bildtragenden Teil bereitgestellt ist, welches einen Entwicklungsbetrieb auf einer Bilderzeugungseinrichtung bewirkt.