【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像装置に関するものであり、特に、デジタル複写機やファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に使用され、現像スリーブと非接触に配置される磁気シール部材を有する現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル複写機、ファクシミリ、プリンター等に代表される画像形成装置においては、感光体ドラムの表面を一様に帯電し、原稿画像に基づく光を感光体ドラム表面に照射することにより当該原稿画像の静電潜像を形成し、その後、現像装置によりその静電潜像に現像剤（又は、トナー）を付着させトナー像が形成される。次いで、転写装置により感光体ドラムからトナー像が用紙上に引き寄せられて転写される。その後、トナー像が転写された用紙は感光体ドラムから分離されて、定着装置に搬送され、熱、圧力等によりそのトナー像が転写紙上に定着される。
【０００３】
このようなトナー現像を行う画像形成装置においては、現像剤として、磁性トナーから成る一成分系磁性現像剤や、磁性キャリアとトナーを混合して成る二成分系磁性現像剤などが一般的に使用されている。又、このような磁性現像剤を用いて現像を行うための現像装置には、感光体ドラム表面に対面するように設けられるとともに、当該感光体ドラムの表面に所定の極性に帯電されたトナーを含む現像剤を搬送するための現像スリーブが収容されている。
【０００４】
ここで、この様な磁性トナーを用いた現像装置において、現像領域外に現像剤が流出するのを防止するために、現像スリーブの両端部に磁気シール部材を設ける構成が提案されている。この磁気シール部材は、磁石により形成されるとともに、所定の磁極パターンによりＮＳ極が多磁極に着磁されており、当該磁極パターンにより発生する磁力線に沿ってトナーの穂立ちによる磁気ブラシを形成することによりトナーのシール性を向上させている。しかしながら、この様な構成を有する磁気シール部材では、上述の現像スリーブは、アルミ等の非磁性スリーブ内に複数の磁極を有するマグネット（固定磁石）を備えた構造を有しており、現像スリーブの回転により、磁気シール部材に着磁された磁極と上記マグネットが有する磁極において、同一極性を有する磁極が平行に対向した場合、例えば、図８（ａ）に示す様に磁気シール部材５０に着磁されたＮ極とマグネット５１が有するＮ極が平行に対向した場合には、Ｎ−Ｎ反発磁界が形成されてしまうため、磁気シールの磁力線が現像スリーブの長手方向（軸方向）に曲がってのびてしまう。又、トナーは当該磁力線に沿って配列されるため、現像剤が現像スリーブの端部方向へすり抜けやすくなってしまい、結果として、現像領域外に現像剤が流出しやすくなり、良好なシール性を発揮することができなくなる。そこで、磁気シール部材の外側（現像スリーブの回転軸方向外側）に透過率の高い磁性部材を配設した構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
即ち、図９に示す様に、磁気シール部材５０の端部に磁性部材５２を配設することにより、図８（ｂ）に示す様に、磁気シール部材５０に着磁されたＮ極とマグネット５１が有するＮ極が平行に対向し、Ｎ−Ｎ反発磁界が形成される場合であっても、磁気シール部材５０と磁性部材５２の境界部においては、磁気シール部材５０から放射された磁力線は透過率の高い磁性部材５２に入っていくようになる。従って、図９に示した磁気シール部材５０においては、図１０（ａ）に示すような磁力線が発生するため、磁性部材５２の外側まで広がる磁力線の発生を抑えることができる様になり、結果として、図１０（ｂ）に示す様に、現像剤５３は、磁気シール部材５０の内周面に保持され、当該現像剤５３が現像スリーブの端部方向へすり抜けるのを防止することができるようになる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１３３７５０号公報（第４−６頁、第６−１１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の現像装置における磁気シール部材においては、磁性部材５２の外側への磁力線の広がりを抑制できるものの、磁気シール部材５０に着磁されたＮ極とマグネット５１が有するＮ極が平行に対向し、Ｎ−Ｎ反発磁界が形成された場合に、磁気シール部材５０と磁性部材５２の境界部において、磁気シール部材５０から放射された磁力線を透過率の高い磁性部材５２へと導くための強い磁力（磁束密度で１０００〜２２００ガウス）が必要になる。その結果、磁気シール部材５０のコストが高くなるという不都合があった。又、磁気シール部材５０の端部に別途上記磁性部材５２を設ける必要があるため、磁気シール部材５０の製造工程が複雑になるとともに、コストが高くなるという不都合があった。更に、上記従来の磁気シール部材においては、主に、現像スリーブの長手方向（軸方向）に対して略垂直の方向に磁力線が発生するため、上述のＮ−Ｎ反発磁界が形成された場合に、シール性能が乏しくなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決し、低コストかつ簡単な構成で、現像剤の現像スリーブの端部方向へのすり抜けを抑制、防止できるとともに、良好なシール性を発揮することができる磁気シール部材を備える現像装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、現像剤が充填された現像剤容器と、磁石を内蔵するとともに、現像剤容器の開口部に回転自在に取り付けられ、感光体上に形成された静電潜像に現像剤を搬送する現像スリーブと、内周面にＮＳ極が多磁極に着磁されるとともに、現像スリーブの外周面と所定の距離隔てた状態で現像スリーブの両端部に配設された磁気シール部材とを有する現像装置において、両端部の各々には、複数の磁気シール部材が隣設して配置されており、複数の磁気シール部材の各々が有する内周面には、複数の磁気シール部材間において異磁極が対向するように前記ＮＳ極が着磁されていることを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、複数の磁気シール部材間には、現像スリーブの長手方向に沿って順磁界が生じるため、現像剤の現像スリーブの端部方向へのすり抜けを防止できるとともに、良好なシール性を発揮することが可能になる。
【００１１】
ここで、本発明においては、現像剤は磁性トナーから成る一成分系磁性現像剤とすることができる。
【００１２】
又、本発明においては、複数の磁気シール部材は、所定の間隔により隣設して配置されているものとすることができ、当該所定の間隔を１〜５ｍｍとすることができる。更に、本発明においては、磁気シール部材をゴム磁石とすることができる。
【００１３】
この構成によると、所定の間隔を小さく設定することにより、隣設する複数の磁気シール部材が互いに近づくため、現像スリーブの表面に対応する位置における磁気シール部材間の磁力（又は、磁束密度）が増し、現像スリーブ９の表面に対応する位置における磁気シール部材の磁束密度を小さくすることが可能になるとともに、磁気シール部材において強い磁力が不要になる。従って、従来の磁気シール部材と比較して小さな磁束密度（４００〜５００Ｇ）に着磁されたゴム磁石を使用することが可能になるとともに、この様に磁力が小さいゴム磁石を使用する場合であっても、複数の磁気シール部材の各々が有する内周面に複数の磁気シール部材間において異磁極が対向するようにＮＳ極を着磁する構成において、良好なシール性を発揮することができるようになる。又、低コストなゴム磁石を使用することにより、磁気シール部材のコストを低減させることが可能になる。
【００１４】
更に、本発明においては、磁気シール部材は、現像スリーブを介して感光体と反対側に配設することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る現像装置を備える画像形成装置本体の主要部の構成を示す正面図である。当該主要部は、一方向（図中の矢印方向）に回転する感光体ドラム１、感光体ドラム１に対向するとともに、当該感光体ドラム１の上記回転方向に沿って配設された帯電装置２、現像装置３、転写装置４、分離装置５、及びクリーニング装置６から構成されている。
【００１６】
この様な構成のもとで、不図示の原稿読取部により、複写原稿の画像が読み取られ、これとともに図中の矢印方向に回転する感光体ドラム１の表面は帯電装置２により一様に帯電させられる。次いで、原稿読取部によって読み取られた画像に基づく光が、露光装置７により感光体ドラム１の表面に照射されてその画像の静電潜像が形成される。そして、内部に磁石を内蔵する現像スリーブ９上にはトナー薄膜が形成され、当該現像スリーブ９により、その静電潜像にトナーを搬送し、付着させることにより、トナー像が形成される。
【００１７】
更に、用紙供給経路８を経由して感光体ドラム１と転写装置４との間に供給された用紙（不図示）上に、転写装置４により感光体ドラム１からトナー像が引き寄せられて転写される。その後、トナー像が転写された用紙は分離装置５により感光体ドラム１から分離されて、不図示の定着装置に搬送され、当該定着装置によりそのトナー像が転写紙上に定着される。
【００１８】
一方、転写装置４によるトナー像転写後、感光体ドラム１の表面に残留するトナーは、クリーニング装置６により完全に除去される。そして、残留トナーが除去された感光体ドラム１は、複数のＬＥＤ等で構成された不図示の除電部によりその表面の残留電荷が除去され、帯電装置２に至る。
【００１９】
図２は、本発明の実施形態に係る現像装置の断面図である。この現像装置３は、磁性現像剤（又は、磁性トナー）が充填された現像剤容器である現像ハウジング１３を有しており、この現像ハウジング１３内には、スパイラル状の第１攪拌搬送部材１０と、同じくスパイラル状の第２攪拌搬送部材１１が設けられている。又、複数の磁極を有する磁石（又は、マグネットローラ）９ｂをアルミ等から構成される非磁性のスリーブ９ａに内蔵した現像スリーブ９が、現像ハウジング１３の開口部１３ａに回転自在に取り付けられており、当該現像スリーブ９に内蔵された磁石９ｂは、２つのＮ極（Ｎ１とＮ２）、及び２つのＳ極（Ｓ１とＳ２）により構成されている。又、現像スリーブ９の上方には、感光体ドラム１へと搬送される上記現像剤の量（又は、トナー量）を規制する現像ブレード１２が、現像スリーブ９から所定距離離れて配設されている。
【００２０】
ここで、本実施形態における現像スリーブ９においては、内蔵されている磁石９ｂを固定するとともに、円筒状のスリーブ９ａを図２で示す矢印方向（即ち、時計回りの方向）に回転させる構造としているが、磁石９ｂを回転させるとともに、スリーブ９ａを固定する構造、あるいは、磁石９ｂとスリーブ９ａの双方を回転させる構造（回転方向は、同方向・逆方向のいずれでも良い）としても良い。
【００２１】
現像装置３内のトナー量の不足がトナーセンサ（不図示）により検知されると、トナーホッパー（不図示）から現像装置３にトナーＴが供給される。尚、本実施形態においては、当該トナーＴは磁性トナーであり、現像剤として当該磁性トナーから成る一成分系磁性現像剤（一成分系磁性トナー）を使用する構成となっている。又、当該トナーＴは、まず第１攪拌搬送部材１０が図中の矢印方向に回転することにより、図の手前から奥方面に攪拌されながら搬送され、奥側端部で第１攪拌搬送部材１０から第２攪拌搬送部材１１に送られる。そして、第２攪拌搬送部材１１が図中の矢印方向に回転することにより、トナーＴは図の奥側から手前方向に攪拌されながら搬送され、その間に、磁石９ｂの磁力を受けて現像スリーブ９の周面（搬送面）に適宜付着する構成となっている。
【００２２】
現像スリーブ９の周面に付着したトナーＴは、現像スリーブ９による時計回りの回転によって感光体ドラム１の対向位置（現像部）へと搬送される。又、この際に、現像スリーブ９から所定距離離れて配設された現像ブレード１２によって、現像スリーブ９が現像部に担持搬送するトナー層の厚みが規制され、現像部に搬送されるトナー量が制御される。
【００２３】
尚、感光体（静電潜像担持体）上の静電潜像を現像する方法は正現像法および反転現像法のいすれでも良く、又、現像方式としてはトナー薄層と感光体が接触する接触現像方式および両者が接触しないジャンピング現像方式のいずれでも良いが、カブリを抑制する観点からは反転現像法・ジャンピング現像方式の組み合わせが推奨される。この場合、感光体をトナーと同極性に帯電させ、潜像部分の電荷を露光により除去する。そして、現像部において現像スリーブと感光体との間に、現像バイアスとして直流に交流を重畳した交互電圧を印可することにより、現像スリーブ上のトナーを感光体上の電荷の除去された静電潜像に転移させ、当該トナーを静電潜像に付着させてトナー像として可視化する。
【００２４】
又、ここで使用できる感光体の材料に限定はなく、従来から公知のものが使用できる。例えば、非晶質シリコン系感光体、有機系感光体、Ｓｅ系感光体、ＺｎＯ感光体、ＣｄＳ系感光体などの感光体を使用することができる。又、本実施形態においては、ドラム状の感光体、即ち、感光体ドラム１を使用しているが、感光体の形状にも限定はなく、上記ドラム状以外の公知の形状を用いることができる。例えば、シート状、ベルト状、ウェブ状などの形状が挙げられる。
【００２５】
図３は、本発明の実施形態に係る現像装置におけるシール構成を説明するための斜視図であり、図４は、本発明の実施形態に係る現像装置における磁気シール部材の斜視図であり、図５は、本発明の実施形態に係る現像装置における磁気シール部材の正面図である。
【００２６】
ここで、本実施形態においては、内周面１５にＮＳ極を多磁極に着磁した磁気シール部材１４が現像スリーブ９の両端部に配設されており、より具体的には、図３に示す様に、現像スリーブ９の両端部の各々には、複数の磁気シール部材１４（図３では、２個の磁気シール部材１４）が隣設して配置されている。尚、図３において、現像スリーブ９の左端側に隣設して配置された２個の磁気シール部材１４を左端側磁気シール部材Ｌ、現像スリーブ９の右端側に隣設して配置された２個の磁気シール部材１４を右端側磁気シール部材Ｒとして示している。これらの磁気シール部材１４には、例えば、磁束密度が４００〜５００Ｇ（ガウス）となる様に着磁された異方性のゴム磁石や、ネオジウム系の磁石が使用される。尚、これらの磁気シール部材１４は、図２に示す様に、現像スリーブ９と非接触の状態、即ち、当該現像スリーブ９の外周面（又は、スリーブ９ａの外周面）と所定の距離ｄ隔てた状態で現像スリーブ９の両端部に配設されるとともに、現像スリーブ９を介して感光体ドラム１と反対側に配設されている。又、当該磁気シール部材１４は、現像ハウジング１３に取り付けられいる。
【００２７】
又、本実施形態においては、図３〜図５に示す様に、各磁気シール部材１４が有する内周面１５（即ち、現像スリーブ９に対向する面）には、３つのＮ極Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃと３つのＳ極Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃが、現像スリーブ９の長手方向（又は、軸方向）Ｘに対して略平行に着磁されるとともに、左端側磁気シール部材Ｌ、又は右端側磁気シール部材Ｒの各々を構成する２個の磁気シール部材１４間において異磁極が対向するように上記複数のＮＳ極が着磁されている。即ち、図５より明らかな様に、図中左側（又は、右側）の磁気シール部材１４の各Ｎ極（Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃ）は、図中右側（又は、左側）の磁気シール部材１４の各Ｓ極（Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ）と対向するように内周面１５に着磁されており、上記左側（又は、右側）の磁気シール部材１４の各Ｓ極（Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ）は、上記右側（又は、左側）の磁気シール部材１４の各Ｎ極（Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃ）と対向するように内周面１５に着磁されている。
【００２８】
尚、図５に示す様に、左端側磁気シール部材Ｌ、又は右端側磁気シール部材Ｒを構成する２個の磁気シール部材１４は、所定の間隔ｗにより隣設して配置されている。ここで、当該間隔ｗをあまり広くしてしまうと、良好なシール性を発揮するためには、磁気シール部材１４における強い磁力が必要になるため、磁気シール部材５０のコストが高くなるという不都合が生じてしまう。
【００２９】
そこで、本実施形態においては、上記所定の間隔ｗを１〜５ｍｍとするのが好ましく、当該所定の間隔ｗを、例えば、２ｍｍとしている。上記所定の間隔ｗをこの様に小さく設定することにより、隣設する２個の磁気シール部材１４が互いに近づくため、現像スリーブ９の表面に対応する位置における磁気シール部材１４間の磁力（又は、磁束密度）が増し、現像スリーブ９の表面に対応する位置における磁気シール部材１４の磁束密度を小さくすることが可能になるとともに、磁気シール部材１４において強い磁力が不要になる。従って、従来の磁気シール部材と比較して小さな磁束密度（４００〜５００Ｇ）に着磁されたゴム磁石を使用することが可能になるとともに、この様に磁力が小さいゴム磁石を使用する場合であっても、上述の複数の磁気シール部材１４の各々が有する内周面１５上におけるＮＳ極の着磁パターンにより、良好なシール性を発揮することができるようになる。又、低コストなゴム磁石を使用することにより、磁気シール部材１４のコストを低減させることが可能になる。以下に、当該良好なシール性に関して、詳しく説明する。
【００３０】
図６は、本発明の実施形態に係る現像装置における磁気シール部材間に生じる順磁界を説明するための正面図であり、図７は、本発明の実施形態に係る現像装置における磁気シール部材上に配列される現像剤の流れを説明するための正面図である。
【００３１】
ここで、本実施形態においては、前述のごとく、現像スリーブ９の両端部の各々に、複数の磁気シール部材１４を隣設して配置するとともに、当該複数の磁気シール部材１４の各々が有する内周面１５に、複数の磁気シール部材１４間において異磁極が対向するようにＮＳ極を着磁する構成としているが、この場合、対向する磁極間においては、例えば、図６に示す様なＮ−Ｓ順磁界が生じるため、複数の磁気シール部材１４間には、現像スリーブ９の長手方向Ｘに沿って順磁界が生じるともに、各磁気シール部材１４の内周面１５上には、現像スリーブ９の長手方向Ｘに対して略垂直の方向に別個のＮ−Ｓ順磁界が生じ、これらのＮ−Ｓ順磁界に従って磁力線が形成されることになる（図５参照）。従って、例えば、図３に示した複数の磁気シール部材１４のうち、右端側磁気シール部材Ｒを構成する２個の磁気シール部材１４においては、磁性トナーＴは、図７に示す様に、上述のＮ−Ｓ順磁界に従って形成された磁力線に沿って、これらの磁気シール部材１４の内周面１５上に配列されることになる。即ち、２個の磁気シール部材１４間に生じる現像スリーブ９の長手方向Ｘに沿った順磁界に従って、図中の磁性トナーＴａの配列が形成され、各磁気シール部材１４の内周面１５上に、現像スリーブ９の長手方向Ｘに対して略垂直の方向に生じたＮ−Ｓ順磁界に従って、図中の磁性トナーＴｂの配列が形成されることになる。尚、図７中の矢印１６は、磁性トナーＴの流れを示している。
【００３２】
従って、本実施形態においては、複数の磁極を有する磁石９ｂの回転により、磁気シール部材１４の内周面１５に着磁されたＮ極と磁石９ｂが有するＮ極が平行に対向することにより、Ｎ−Ｎ反発磁界が形成される場合であっても、上述のごとく、各磁気シール部材１４の内周面１５上には、現像スリーブ９の長手方向Ｘに対して略垂直の方向にＮ−Ｓ順磁界が生じるともに、複数の磁気シール部材１４間において、現像スリーブ９の長手方向Ｘにも別個のＮ−Ｓ順磁界が生じるため、良好なシール性を発揮することができるとともに、現像剤（即ち、磁性トナーＴ）の現像スリーブ９の端部方向へのすり抜けを防止することが可能になる。
【００３３】
又、本実施形態においては、上述のごとく、現像スリーブ９の長手方向Ｘに対して略垂直の方向のみならず、複数の磁気シール部材１４間において、現像スリーブ９の長手方向Ｘにも別個のＮ−Ｓ順磁界が生じており、良好なシール性を発揮することができるため、磁気シール部材１４の端部に別途磁性部材を設ける必要がなくなり、結果として、磁気シール部材１４の製造工程が容易になるとともに、コストを低減することが可能になる。又、磁気シール部材１４と磁性部材の境界部における強い磁力が不要になるため、磁気シール部材のコストを更に低減することが可能になる。
【００３４】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて各部の構造、形状等を適宜変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。
【００３５】
例えば、上記実施形態においては、現像スリーブ９の両端部の各々に、２個の磁気シール部材１４を隣設して配置する構成としたが、隣設して配置された複数の磁気シール部材１４の各々が有する内周面１５に、当該複数の磁気シール部材１４間において異磁極が対向するようにＮＳ極を着磁できる構成であれば、２個以外の複数個の磁気シール部材１４を隣設して配置する構成としても良い。例えば、右端側磁気シール部材Ｒと左端側磁気シール部材Ｌの各々を、隣設して配置された３個の磁気シール部材１４により構成しても良い。
【００３６】
又、上記実施形態においては、各磁気シール部材１４の内周面１５に３つのＮ極Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃと３つのＳ極Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃを着磁する構成としたが、当該内周面１５上に複数のＮ極と複数のＳ極を交互に着磁する構成であれば、Ｎ極とＳ極の個数には特に制限はない。例えば、５つのＮ極と５つのＳ極を交互に着磁する構成としても良い。
【００３７】
又、上記実施形態においては、現像剤として磁性トナーから成る一成分系磁性現像剤を使用する構成としたが、本発明は、例えば、現像剤として磁性キャリアとトナーを混合して成る二成分系磁性現像剤を使用する場合においても適用可能であることは言うまでもない。
【００３８】
【発明の効果】
以上、説明した様に、本発明においては、現像スリーブの両端部の各々に、複数の磁気シール部材を隣設して配置するとともに、当該複数の磁気シール部材の各々が有する内周面に、複数の磁気シール部材間において異磁極が対向するようにＮＳ極を着磁しているため、各磁気シール部材の内周面上には、現像スリーブの長手方向Ｘに対して略垂直の方向にＮ−Ｓ順磁界が生じるともに、複数の磁気シール部材間において、現像スリーブ９の長手方向Ｘにも別個のＮ−Ｓ順磁界が生じることになる。従って、良好なシール性を発揮することが可能になるとともに、現像剤の現像スリーブの端部方向へのすり抜けを防止できるようになる。又、磁気シール部材の端部に別途磁性部材を設ける必要がなくなるため、磁気シール部材の製造工程が容易になるとともに、コストを低減することが可能になる。更に、磁気シール部材と磁性部材の境界部における強い磁力が不要になるため、磁気シール部材のコストを更に低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明の実施形態に係る現像装置を備える画像形成装置本体の主要部の構成を示す正面図である。
【図２】は、本発明の実施形態に係る現像装置の断面図である。
【図３】は、本発明の実施形態に係る現像装置におけるシール構成を説明するための斜視図である。
【図４】は、本発明の実施形態に係る現像装置における磁気シール部材の斜視図である。
【図５】は、本発明の実施形態に係る現像装置における磁気シール部材の正面図である。
【図６】は、本発明の実施形態に係る現像装置における磁気シール部材間に生じる順磁界を説明するための正面図である。
【図７】は、本発明の実施形態に係る現像装置における磁気シール部材上に配列される現像剤の流れを説明するための正面図である。
【図８】は、従来に係る現像装置におけるＮ−Ｎ反発磁界を形成している場合の磁力線を説明するための図である。
【図９】は、従来に係る現像装置における磁気シール部材の斜視図である。
【図１０】は、従来に係る現像装置における磁気シール部材に発生する磁力線、及び、磁気シール部材上に配列される現像剤を説明するための正面図である。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム
２ 帯電装置
３ 現像装置
４ 転写装置
５ 分離装置
６ クリーニング装置
７ 露光装置
８ 用紙供給経路
９ 現像スリーブ
９ａ スリーブ
９ｂ 磁石
１０ 第１攪拌搬送部材
１１ 第２攪拌搬送部材
１２ 現像ブレード
１３ 現像ハウジング
１３ａ 開口部
１４ 磁気シール部材
１５ 内周面
Ｌ 左端側磁気シール部材
Ｒ 右端側磁気シール部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing device, and more particularly, to a developing device which is used in an image forming apparatus such as a digital copying machine, a facsimile, a printer, or the like, and has a magnetic seal member arranged in non-contact with a developing sleeve.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus typified by a digital copying machine, a facsimile, a printer, or the like, the surface of a photoconductor drum is uniformly charged, and the surface of the photoconductor drum is illuminated with light based on the image of the document, thereby making the image of the document image static. An electrostatic latent image is formed, and thereafter, a developer (or toner) is attached to the electrostatic latent image by a developing device to form a toner image. Next, the transfer device attracts the toner image from the photosensitive drum onto the paper and transfers it. Thereafter, the sheet on which the toner image has been transferred is separated from the photosensitive drum and conveyed to a fixing device, where the toner image is fixed on the transfer sheet by heat, pressure, or the like.
[0003]
In an image forming apparatus that performs such toner development, a one-component magnetic developer composed of a magnetic toner or a two-component magnetic developer composed of a mixture of a magnetic carrier and a toner is generally used as a developer. Have been. Further, a developing device for performing development using such a magnetic developer is provided so as to face the surface of the photosensitive drum, and a toner charged to a predetermined polarity is applied to the surface of the photosensitive drum. A developing sleeve for transporting the containing developer is accommodated.
[0004]
Here, in a developing device using such a magnetic toner, a configuration has been proposed in which magnetic seal members are provided at both ends of a developing sleeve in order to prevent the developer from flowing out of the developing area. This magnetic seal member is formed by a magnet, and NS poles are magnetized to multiple magnetic poles by a predetermined magnetic pole pattern, and forms a magnetic brush by toner spikes along magnetic lines of force generated by the magnetic pole pattern. Thereby, the sealing property of the toner is improved. However, in the magnetic seal member having such a configuration, the above-described developing sleeve has a structure in which a magnet (fixed magnet) having a plurality of magnetic poles is provided in a non-magnetic sleeve such as aluminum. When the magnetic poles having the same polarity face in parallel between the magnetic poles magnetized on the magnetic seal member and the magnetic poles of the magnet due to the rotation, for example, the magnetic seal member 50 is magnetized as shown in FIG. If the N pole of the magnet 51 and the N pole of the magnet 51 are opposed to each other in parallel, an NN repulsion magnetic field is formed, so that the magnetic force lines of the magnetic seal bend in the longitudinal direction (axial direction) of the developing sleeve. Would. Further, since the toner is arranged along the lines of magnetic force, the developer easily slips in the direction of the end of the developing sleeve, and as a result, the developer easily flows out of the developing area, and a good sealing property is obtained. You will not be able to demonstrate. Therefore, a configuration has been proposed in which a magnetic member having a high transmittance is provided outside the magnetic seal member (outside the developing sleeve in the rotation axis direction) (for example, see Patent Document 1).
[0005]
That is, as shown in FIG. 9, by disposing the magnetic member 52 at the end of the magnetic seal member 50, as shown in FIG. Even when the N poles of the magnetic seal member 51 face in parallel and an NN repulsion magnetic field is formed, the magnetic lines of force radiated from the magnetic seal member 50 at the boundary between the magnetic seal member 50 and the magnetic member 52 It enters the magnetic member 52 having a high transmittance. Therefore, in the magnetic seal member 50 shown in FIG. 9, since the magnetic lines of force as shown in FIG. 10A are generated, it is possible to suppress the generation of the magnetic lines of force extending to the outside of the magnetic member 52, and as a result, As shown in FIG. 10B, the developer 53 is held on the inner peripheral surface of the magnetic seal member 50 so that the developer 53 can be prevented from slipping toward the end of the developing sleeve. Become.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-11-133750 (pages 4-6, FIG. 6-11)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the magnetic seal member of the above-described conventional developing device, although the spread of the lines of magnetic force to the outside of the magnetic member 52 can be suppressed, the N pole magnetized by the magnetic seal member 50 and the N pole of the magnet 51 are parallel. In order to guide the magnetic lines of force radiated from the magnetic seal member 50 to the magnetic member 52 having a high transmittance at the boundary between the magnetic seal member 50 and the magnetic member 52 when the NN repulsive magnetic field is formed facing the magnetic member 52, A strong magnetic force (1000-2200 gauss in magnetic flux density) is required. As a result, there is an inconvenience that the cost of the magnetic seal member 50 increases. Further, since it is necessary to separately provide the magnetic member 52 at the end of the magnetic seal member 50, the manufacturing process of the magnetic seal member 50 is complicated and the cost is increased. Furthermore, in the above-described conventional magnetic seal member, since the lines of magnetic force are mainly generated in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction (axial direction) of the developing sleeve, the above-mentioned NN repulsive magnetic field is generated. However, there is a problem that the sealing performance is poor.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and a magnetic seal capable of suppressing and preventing the developer from slipping in the direction of the end of the developing sleeve with a low-cost and simple configuration and exhibiting good sealing properties. It is an object to provide a developing device including a member.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a developer container filled with a developer and a built-in magnet, and is rotatably attached to an opening of the developer container to form a static developer formed on a photoreceptor. A developing sleeve for transporting the developer to the electro-latent image, and NS poles on the inner peripheral surface are magnetized to multiple magnetic poles, and are disposed at both ends of the developing sleeve at a predetermined distance from the outer peripheral surface of the developing sleeve. In a developing device having a magnetic seal member, a plurality of magnetic seal members are disposed adjacent to each other at both ends, and an inner peripheral surface of each of the plurality of magnetic seal members has a plurality of magnetic seal members. Wherein the NS pole is magnetized so that different magnetic poles face each other between the magnetic seal members.
[0010]
According to this configuration, a forward magnetic field is generated between the plurality of magnetic seal members along the longitudinal direction of the developing sleeve, so that it is possible to prevent the developer from slipping in the direction of the end of the developing sleeve, and to improve the sealing performance. It is possible to demonstrate.
[0011]
Here, in the present invention, the developer may be a one-component magnetic developer composed of a magnetic toner.
[0012]
Further, in the present invention, the plurality of magnetic seal members may be arranged adjacent to each other at a predetermined interval, and the predetermined interval may be 1 to 5 mm. Further, in the present invention, the magnetic seal member can be a rubber magnet.
[0013]
According to this configuration, by setting the predetermined interval to be small, the plurality of adjacent magnetic seal members approach each other, so that the magnetic force (or magnetic flux density) between the magnetic seal members at a position corresponding to the surface of the developing sleeve is reduced. In addition, the magnetic flux density of the magnetic seal member at a position corresponding to the surface of the developing sleeve 9 can be reduced, and a strong magnetic force is not required in the magnetic seal member. Therefore, it is possible to use a rubber magnet magnetized to a small magnetic flux density (400 to 500 G) as compared with a conventional magnetic seal member, and to use a rubber magnet having such a small magnetic force. Even in a configuration in which the NS pole is magnetized such that different magnetic poles are opposed to the inner peripheral surface of each of the plurality of magnetic seal members between the plurality of magnetic seal members, good sealing properties can be exhibited. become. Also, by using a low-cost rubber magnet, it is possible to reduce the cost of the magnetic seal member.
[0014]
Further, in the present invention, the magnetic seal member can be disposed on the side opposite to the photoconductor via the developing sleeve.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view illustrating a configuration of a main part of an image forming apparatus main body including a developing device according to an embodiment of the present invention. The main part is a photosensitive drum 1 that rotates in one direction (the direction of the arrow in the figure), and a charging device 2 that faces the photosensitive drum 1 and is disposed along the rotation direction of the photosensitive drum 1. , A developing device 3, a transfer device 4, a separating device 5, and a cleaning device 6.
[0016]
Under such a configuration, the image of the copy original is read by an original reading unit (not shown), and the surface of the photosensitive drum 1 rotating in the direction of the arrow in FIG. Let me do. Next, light based on the image read by the document reading unit is irradiated on the surface of the photosensitive drum 1 by the exposure device 7 to form an electrostatic latent image of the image. A toner thin film is formed on a developing sleeve 9 having a magnet therein, and the developing sleeve 9 conveys and attaches the toner to the electrostatic latent image to form a toner image.
[0017]
Further, the transfer device 4 attracts and transfers the toner image from the photosensitive drum 1 to a sheet (not shown) supplied between the photosensitive drum 1 and the transfer device 4 via the sheet supply path 8. You. Thereafter, the sheet on which the toner image has been transferred is separated from the photosensitive drum 1 by the separating device 5, and is conveyed to a fixing device (not shown), and the toner image is fixed on the transfer paper by the fixing device.
[0018]
On the other hand, after the transfer of the toner image by the transfer device 4, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 is completely removed by the cleaning device 6. Then, the photosensitive drum 1 from which the residual toner has been removed has a residual charge on its surface removed by an unillustrated static elimination unit composed of a plurality of LEDs and the like, and reaches the charging device 2.
[0019]
FIG. 2 is a sectional view of the developing device according to the embodiment of the present invention. The developing device 3 has a developing housing 13 which is a developer container filled with a magnetic developer (or a magnetic toner). In the developing housing 13, a spiral first stirring and conveying member 10 is provided. And a second stirring / conveying member 11 having a spiral shape. Further, a developing sleeve 9 in which a magnet (or a magnet roller) 9b having a plurality of magnetic poles is built in a non-magnetic sleeve 9a made of aluminum or the like is rotatably attached to the opening 13a of the developing housing 13. , magnet 9b incorporated in the developing sleeve 9 is constituted by two N poles (N 1 and N 2), and two S poles (S 1 and S 2). Above the developing sleeve 9, a developing blade 12 for regulating the amount of the developer (or the amount of toner) conveyed to the photosensitive drum 1 is provided at a predetermined distance from the developing sleeve 9. I have.
[0020]
Here, the developing sleeve 9 of the present embodiment has a structure in which the magnet 9b contained therein is fixed, and the cylindrical sleeve 9a is rotated in the direction of the arrow shown in FIG. 2 (that is, in the clockwise direction). However, a structure in which the sleeve 9a is fixed while rotating the magnet 9b, or a structure in which both the magnet 9b and the sleeve 9a are rotated (the rotation direction may be either the same direction or the opposite direction) may be adopted.
[0021]
When the shortage of the toner amount in the developing device 3 is detected by a toner sensor (not shown), the toner T is supplied to the developing device 3 from a toner hopper (not shown). In the present embodiment, the toner T is a magnetic toner, and a one-component magnetic developer (one-component magnetic toner) composed of the magnetic toner is used as a developer. Further, the toner T is first conveyed while being stirred from the near side to the back side by rotating the first stirring / conveying member 10 in the direction of the arrow in the drawing, and the first stirring / conveying member 10 at the back end. To the second stirring and conveying member 11. When the second stirring / conveying member 11 rotates in the direction of the arrow in the figure, the toner T is conveyed while being stirred from the back side of the figure to the front side, and receives the magnetic force of the magnet 9b during that time. Is attached to the peripheral surface (conveying surface) of the.
[0022]
The toner T adhered to the peripheral surface of the developing sleeve 9 is conveyed to a position (developing unit) facing the photosensitive drum 1 by the clockwise rotation of the developing sleeve 9. At this time, the thickness of the toner layer carried and transported by the developing sleeve 9 to the developing unit is regulated by the developing blade 12 arranged at a predetermined distance from the developing sleeve 9, and the amount of toner transported to the developing unit is reduced. Controlled.
[0023]
The method for developing the electrostatic latent image on the photoconductor (electrostatic latent image carrier) may be either a normal development method or a reversal development method. Any of a contact developing method and a jumping developing method in which both do not contact each other may be used, but from the viewpoint of suppressing fog, a combination of a reversal developing method and a jumping developing method is recommended. In this case, the photoconductor is charged to the same polarity as the toner, and the charge in the latent image portion is removed by exposure. Then, by applying an alternating voltage in which DC and AC are superimposed as a developing bias between the developing sleeve and the photoreceptor in the developing section, the toner on the developing sleeve is charged with the electrostatic latent image on the photoreceptor from which the charge has been removed. The toner is transferred to an image, and the toner is attached to the electrostatic latent image to be visualized as a toner image.
[0024]
The material of the photoreceptor that can be used here is not limited, and a conventionally known material can be used. For example, a photoconductor such as an amorphous silicon photoconductor, an organic photoconductor, a Se photoconductor, a ZnO photoconductor, and a CdS photoconductor can be used. Further, in this embodiment, the drum-shaped photoconductor, that is, the photoconductor drum 1 is used, but the shape of the photoconductor is not limited, and a known shape other than the above-described drum shape can be used. . For example, a shape such as a sheet shape, a belt shape, and a web shape may be used.
[0025]
FIG. 3 is a perspective view for explaining a seal configuration in the developing device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view of a magnetic seal member in the developing device according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a front view of a magnetic seal member in the developing device according to the embodiment of the present invention.
[0026]
Here, in the present embodiment, the magnetic seal members 14 in which the NS poles are magnetized to multiple magnetic poles are disposed on the inner peripheral surface 15 at both ends of the developing sleeve 9. More specifically, FIG. As shown, a plurality of magnetic seal members 14 (two magnetic seal members 14 in FIG. 3) are arranged adjacent to each of both ends of the developing sleeve 9. In FIG. 3, two magnetic seal members 14 disposed adjacent to the left end of the developing sleeve 9 are disposed adjacent to the left magnetic seal member L and the right end of the developing sleeve 9. The magnetic seal members 14 are shown as right end magnetic seal members R. For the magnetic seal member 14, for example, an anisotropic rubber magnet or a neodymium magnet magnetized so that the magnetic flux density becomes 400 to 500 G (Gauss) is used. As shown in FIG. 2, these magnetic seal members 14 are not in contact with the developing sleeve 9, that is, at a predetermined distance d from the outer peripheral surface of the developing sleeve 9 (or the outer peripheral surface of the sleeve 9 a). The developing sleeve 9 is disposed on both ends of the developing sleeve 9 in a state in which the photosensitive drum 1 is disposed via the developing sleeve 9. The magnetic seal member 14 is attached to the developing housing 13.
[0027]
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 3 to 5, three N poles N a , 3 B are provided on the inner peripheral surface 15 (that is, the surface facing the developing sleeve 9) of each magnetic seal member 14. N b, N c and three S poles S a, S b, S c is the longitudinal direction of the developing sleeve 9 (or axial direction) while being substantially parallel to polarize X, left-side magnetic seal member The plurality of NS poles are magnetized so that different magnetic poles are opposed to each other between two magnetic seal members 14 constituting each of the L or right end side magnetic seal member R. That is, as is apparent from FIG. 5, the left side in the drawing (or right) the N pole of the magnetic seal member 14 (N a, N b, N c), the magnetic seal in the right side in the drawing (or left) The inner peripheral surface 15 is magnetized so as to face the respective S poles (S a , S b , S c ) of the member 14, and the respective S poles (S a, S b, S c), said right side (or each N pole (N a of the magnetic seal member 14 on the left), N b, are magnetized on the inner peripheral surface 15 so as to face the N c) I have.
[0028]
As shown in FIG. 5, the two magnetic seal members 14 constituting the left end magnetic seal member L or the right end magnetic seal member R are arranged adjacently at a predetermined interval w. Here, if the interval w is excessively widened, a strong magnetic force is required in the magnetic seal member 14 in order to exhibit good sealing properties, so that the cost of the magnetic seal member 50 increases. Will happen.
[0029]
Therefore, in the present embodiment, the predetermined interval w is preferably set to 1 to 5 mm, and the predetermined interval w is set to, for example, 2 mm. By setting the predetermined distance w to be small as described above, the two magnetic seal members 14 adjacent to each other come closer to each other, so that the magnetic force between the magnetic seal members 14 at a position corresponding to the surface of the developing sleeve 9 (or Magnetic flux density), the magnetic flux density of the magnetic seal member 14 at a position corresponding to the surface of the developing sleeve 9 can be reduced, and a strong magnetic force is not required in the magnetic seal member 14. Therefore, it is possible to use a rubber magnet magnetized to a small magnetic flux density (400 to 500 G) as compared with a conventional magnetic seal member, and to use a rubber magnet having such a small magnetic force. However, due to the magnetization pattern of the NS pole on the inner peripheral surface 15 of each of the plurality of magnetic seal members 14 described above, good sealing properties can be exhibited. Also, by using a low-cost rubber magnet, the cost of the magnetic seal member 14 can be reduced. Hereinafter, the good sealing properties will be described in detail.
[0030]
FIG. 6 is a front view for explaining a forward magnetic field generated between the magnetic seal members in the developing device according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a front view for explaining the flow of the developer arranged in FIG.
[0031]
Here, in the present embodiment, as described above, a plurality of magnetic seal members 14 are disposed adjacent to each of both end portions of the developing sleeve 9, and an inner portion of each of the plurality of magnetic seal members 14 is provided. An NS pole is magnetized on the peripheral surface 15 such that different magnetic poles face each other between the plurality of magnetic seal members 14. In this case, for example, an N pole as shown in FIG. Since a forward magnetic field is generated between the plurality of magnetic seal members 14, a forward magnetic field is generated along the longitudinal direction X of the developing sleeve 9, and a developing sleeve is formed on the inner peripheral surface 15 of each magnetic seal member 14. Separate NS forward magnetic fields are generated in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction X of N.9, and magnetic lines of force are formed in accordance with these NS forward magnetic fields (see FIG. 5). Accordingly, for example, in the two magnetic seal members 14 constituting the right end magnetic seal member R among the plurality of magnetic seal members 14 shown in FIG. Are arranged on the inner peripheral surface 15 of these magnetic seal members 14 along the lines of magnetic force formed according to the NS forward magnetic field. That is, the arrangement of the magnetic toners Ta in the figure is formed according to the forward magnetic field generated between the two magnetic seal members 14 along the longitudinal direction X of the developing sleeve 9, and is arranged on the inner peripheral surface 15 of each magnetic seal member 14. According to the NS forward magnetic field generated in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction X of the developing sleeve 9, the arrangement of the magnetic toners Tb in the figure is formed. The arrow 16 in FIG. 7 indicates the flow of the magnetic toner T.
[0032]
Therefore, in the present embodiment, by rotation of the magnet 9b having a plurality of magnetic poles, the N pole magnetized on the inner peripheral surface 15 of the magnetic seal member 14 and the N pole of the magnet 9b face in parallel, As described above, even when the NN repulsive magnetic field is formed, the N-N repelling magnetic field is formed on the inner peripheral surface 15 of each magnetic seal member 14 in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction X of the developing sleeve 9. Since an S forward magnetic field is generated and a separate NS forward magnetic field is also generated between the plurality of magnetic seal members 14 in the longitudinal direction X of the developing sleeve 9, good sealing properties can be exhibited, and the developer (That is, the magnetic toner T) can be prevented from slipping through the developing sleeve 9 toward the end.
[0033]
Further, in the present embodiment, as described above, not only the direction substantially perpendicular to the longitudinal direction X of the developing sleeve 9 but also the longitudinal direction X of the developing sleeve 9 between the plurality of magnetic seal members 14. Since an NS forward magnetic field is generated and a good sealing property can be exhibited, it is not necessary to provide a separate magnetic member at the end of the magnetic seal member 14, and as a result, the manufacturing process of the magnetic seal member 14 is reduced. It becomes easy and the cost can be reduced. In addition, since a strong magnetic force is not required at the boundary between the magnetic seal member 14 and the magnetic member, the cost of the magnetic seal member can be further reduced.
[0034]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is possible to appropriately change the structure, shape, and the like of each part based on the gist of the present invention, and exclude them from the scope of the present invention. is not.
[0035]
For example, in the above-described embodiment, two magnetic seal members 14 are arranged adjacent to each of both ends of the developing sleeve 9. However, a plurality of magnetic seal members 14 arranged adjacent to each other are arranged. In a configuration in which NS poles can be magnetized on the inner peripheral surface 15 of each of the plurality of magnetic seal members 14 so that different magnetic poles are opposed to each other, a plurality of magnetic seal members 14 other than two are adjacent to each other. It is good also as a structure provided and arranged. For example, each of the right end magnetic seal member R and the left end magnetic seal member L may be configured by three magnetic seal members 14 arranged adjacent to each other.
[0036]
In the embodiment described above, N pole N a inner circumferential surface 15 in the three respective magnetic seal member 14, N b, N c and three S poles S a, S b, the configuration magnetizing S c However, the number of N poles and S poles is not particularly limited as long as a plurality of N poles and a plurality of S poles are alternately magnetized on the inner peripheral surface 15. For example, five N poles and five S poles may be alternately magnetized.
[0037]
In the above embodiment, a one-component magnetic developer composed of a magnetic toner is used as a developer. However, the present invention provides, for example, a two-component magnetic developer formed by mixing a magnetic carrier and a toner as a developer. It is needless to say that the present invention can be applied even when a magnetic developer is used.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, in each of the both ends of the developing sleeve, a plurality of magnetic seal members are arranged adjacent to each other, and on the inner peripheral surface of each of the plurality of magnetic seal members, Since the NS poles are magnetized such that different magnetic poles are opposed to each other between the plurality of magnetic seal members, on the inner peripheral surface of each magnetic seal member, a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction X of the developing sleeve is provided. An NS forward magnetic field is generated, and a separate NS forward magnetic field is also generated between the plurality of magnetic seal members in the longitudinal direction X of the developing sleeve 9. Accordingly, it is possible to exhibit good sealing properties, and it is possible to prevent the developer from passing through in the direction of the end of the developing sleeve. Further, since it is not necessary to separately provide a magnetic member at the end of the magnetic seal member, the manufacturing process of the magnetic seal member is facilitated, and the cost can be reduced. Further, since a strong magnetic force is not required at the boundary between the magnetic seal member and the magnetic member, the cost of the magnetic seal member can be further reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view illustrating a configuration of a main part of an image forming apparatus main body including a developing device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of the developing device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view for explaining a seal configuration in the developing device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of a magnetic seal member in the developing device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a front view of a magnetic seal member in the developing device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a front view for explaining a forward magnetic field generated between magnetic seal members in the developing device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a front view for explaining a flow of a developer arranged on a magnetic seal member in the developing device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram for explaining lines of magnetic force when an NN repulsion magnetic field is formed in a conventional developing device.
FIG. 9 is a perspective view of a magnetic seal member in a conventional developing device.
FIG. 10 is a front view for explaining lines of magnetic force generated on a magnetic seal member in a conventional developing device, and a developer arranged on the magnetic seal member.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 photoconductor drum 2 charging device 3 developing device 4 transfer device 5 separating device 6 cleaning device 7 exposing device 8 paper supply path 9 developing sleeve 9a sleeve 9b magnet 10 first stirring and conveying member 11 second stirring and conveying member 12 developing blade 13 developing Housing 13a Opening 14 Magnetic seal member 15 Inner peripheral surface L Left end magnetic seal member R Right end magnetic seal member
