JP2008170660A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スペース的な問題を生ずることなく、磁気ローラの軸方向端部とハウジングの隙間からのトナーの漏れを確実に防ぐことができる現像装置を提供すること。
【解決手段】内部にトナー（現像剤）を収容するハウジング２と、該ハウジング２に設けられた現像ローラ（磁気ローラ）４を備えた現像装置１において、前記現像ローラ４の軸方向端部外周に沿ってマグネットシール１６を非接触で、且つ、その軸方向長さの範囲内に前記現像ローラ４の内部マグネット４ｂの軸方向端面が位置するよう配置するとともに、該マグネットシール１６の軸方向内側の極を前記現像ローラ４の内部マグネット４ｂの極と同極に配置する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式によって画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に備えられる現像装置に関するものである。

電子写真方式を採用する複写機等の画像形成装置は、感光ドラム等の像担持体、該像担持体を一様に帯電させる帯電装置、帯電された像担持体上に画像情報に応じた露光光を照射して静電潜像を形成する帯電装置、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤であるトナーを用いて現像してトナー像として顕像化する現像装置、像担持体上のトナー像を用紙等の記録材上に転写する転写装置、トナー像転写後に像担持体上に残留する転写残トナーを除去して像担持体を清掃するクリーニング装置、記録材上に転写されたトナー像を加熱及び加圧して記録材上に定着させる定着装置等を備えている。

ところで、前記現像装置は、内部にトナーを収容するハウジングと、該ハウジングの像担持体に対向する開口部近傍に回転可能に設けられた現像ローラを備えているが、斯かる現像装置には、現像ローラの軸方向端部とハウジングの隙間からのトナーの漏れを防ぐためのシール構造が採用されている。

上記シール構造として、特に現像ローラの回転速度が低い低速機には接触式のスポンジシール等が採用されている。このような接触式のスポンジシールを現像ローラの回転速度が高い高速機に使用すると、摩擦による発熱、現像ローラの駆動トルクアップ、トナーの凝集、スポンジシールの寿命低下等の問題が発生する。

そこで、高速機においては、非接触式の磁性体シールが用いられている（例えば、特許文献１参照）。この磁性体シールは、現像ローラの内部マグネットとの間に形成される磁界（磁気カーテン）によってトナーの漏れを防ぐものである。
特開２００２−３７２８６３号公報

ところが、非接触式の磁性体シールがその機能を十分果たすためには、該磁性体シールを現像ローラの内部マグネットの近くに配置する必要があり、又、磁性体シールと現像ローラの内部マグネットとの間にトナー漏れを防ぐに十分な大きさの磁界を発生させるには、磁性体シールの幅寸法を或る程度以上確保する必要があるためにスペース的に問題であった。因に、磁性体シールと現像ローラの内部マグネットとの間に或る程度の大きさの磁界を発生させる状態を作っていないと、現像装置内のトナーがその圧力によって磁性体シールと現像ローラの隙間から漏れて周囲に飛散し、現像装置がトナーによって汚染されたり、トナーの進入によって回転駆動系の負荷が増大したり、或いは画質が劣化する等の種々の問題が発生する。

従って、現像ローラの軸方向端部とハウジングの隙間からのトナーの漏れを確実に防ぐためのシール構造が必要である。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、スペース的な問題を生ずることなく、現像ローラの軸方向端部とハウジングの隙間からのトナーの漏れを確実に防ぐことができる現像装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、内部に現像剤を収容するハウジングと、該ハウジングに設けられた磁気ローラを備えた現像装置において、前記磁気ローラの軸方向端部外周に沿ってマグネットシールを非接触で、且つ、その軸方向長さの範囲内に前記磁気ローラの内部マグネットの軸方向端面が位置するよう配置するとともに、該マグネットシールの軸方向内側の極を前記磁気ローラの内部マグネットの極と同極に配置したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記マグネットシールを端面着磁のマグネットで構成し、その軸方向内側の極を前記磁気ローラの内部マグネットの極と同極に配置したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記マグネットシールを互いに接合された２種の平面着磁のマグネットで構成し、その軸方向内側のマグネットの磁気ローラ側の極を前記磁気ローラの内部マグネットの極と同極に配置し、軸方向外側のマグネットの磁気ローラ側の極を前記磁気ローラの内部マグネットの極と異極に配置したことを特徴とする。

本発明によれば、磁気ローラの軸方向端部外周に沿って非接触で配置されたマグネットシールの軸方向内側の極を磁気ローラの内部マグネットの極と同極に配置したため、軸方向内側では斥力が発生し、この斥力がトナーを寄せ付けず、万一、マグネットシールと磁気ローラの隙間からトナーが通過しても、マグネットシールの軸方向内側の極と磁気ローラの内部マグネットの極とは異極であるために引力が発生して磁気カーテンが形成され、この磁気カーテンによってトナーの現像装置外への漏れが確実に防がれる。

又、マグネットシールをその軸方向長さの範囲内に磁気ローラの内部マグネットの軸方向端面が位置するよう配置したため、該マグネットローラの幅寸法を小さく抑えることができ、スペース的な問題が発生することがない。特に、マグネットシールを端部着磁のマグネットで構成すれば、その幅寸法を小さく抑えることができ効果的である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る現像装置の平断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３はマグネットシールと現像ローラの内部マグネットとの関係を示す模式的平断面図、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図、図５は図３の矢視Ｃ方向の図、図６はマグネットシールの斜視図である。

本発明に係る現像装置１は、図１及び図２に示すように、内部に現像剤であるトナーを収容するハウジング２と、該ハウジング２の感光ドラム３に対向する開口部２ａの近傍に回転可能に設けられた現像ローラ（磁気ローラ）４を備えている。ここで、現像剤としては、トナーと磁性キャリアを有する２成分現像剤又は磁性トナーのみの１成分現像剤が使用される。

上記ハウジング２は、内部が仕切壁５によって現像室Ｓ１とトナー撹拌室Ｓ２とに区画されており、これらの現像室Ｓ１とトナー撹拌室Ｓ２とは、仕切壁５の長手方向両端部とハウジングとの間に形成された連通路６，７によって互いに連通している（図１参照）。

そして、ハウジング２内の現像室Ｓ１とトナー撹拌室Ｓ２の内部には、撹拌部材８，９がその軸方向両端をハウジング２に回転可能に支持されて収容されている。これらの撹拌部材８，９は、図１に示すように、現像室Ｓ１とトナー撹拌室Ｓ２の長手方向に延びる各回転軸８ａ，９ａの外周に螺旋羽根８ｂ，９ｂをそれぞれ取り付けて構成されており、各回転軸８ａ，９ａのハウジング２外へ突出する軸方向一端には駆動ギヤ１０，１１がそれぞれ取り付けられている。

又、図２に示すように、ハウジング２の開口部２ａの上方には、前記現像ローラ４上に担持されるトナーの層厚を規制するための現像ブレード１２が取り付けられており、この現像ブレード１２と現像ローラ４との間には微小隙間（例えば、０．２〜０．４ｍｍ）が形成されている。

更に、前記現像ローラ４は、回転可能な円筒状の現像スリーブ４ａの内部に円柱状の内部マグネット４ｂを収容固定して構成されており、図１に示すように、現像スリーブ４ａは、その軸方向両端から外方へ突出する回転軸４ｃによってハウジング２に回転可能に支持されている。そして、これらの回転軸４ｃにはベアリング１３，１４が保持されており、一方の回転軸４ｃには駆動ギヤ１５が取り付けられている。

又、上記現像ローラ４の内部ローラ４ｂには、図２に示すように、各３つのＮ極（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３極）とＳ極（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３極）の永久磁石が周方向に交互に配置されている。

而して、本実施の形態に係る現像装置１においては、ハウジング２の開口部２ａの周囲の現像ローラ４の軸方向両端部に対向する内面には、現像ローラ４の軸方向端部外周に沿う半リング状のマグネットシール１６が現像ローラ４に対して非接触状態で固設されている。ここで、マグネットシール１６は、図１に示すように、その軸方向長さの範囲内に現像ローラ４の内部マグネット４ｂの軸方向端面が位置するよう配置されており、これと現像ローラ４との間には隙間δが形成されている。

又、マグネットシール１６は、図６に示す端面着磁のマグネットで構成されており、その軸方向内側の極が現像ローラ４の内部マグネット４ｂの極と同極に配置され、軸方向外側の極が現像ローラ４の内部マグネット４ｂの極と異極に配置されている。即ち、マグネットシール１６の軸方向内側の極は、図４に示すように、これと対向する現像ローラ４の内部マグネット４ｂのＳ３，Ｎ２，Ｓ２に対してＳ，Ｎ，Ｓ極と同極に配置されている。又、マグネットシール１６の軸方向外側の極は、図５に示すように、これと対向する現像ローラ４の内部マグネット４ｂのＳ３，Ｎ２，Ｓ２に対してＮ，Ｓ，Ｎ極と異極に配置されている。

以上のように構成された現像装置１において、不図示の駆動装置からの駆動力が駆動ギヤ１０，１１から攪拌部材８，９が現像室Ｓ１とトナー攪拌室Ｓ２でそれぞれ図２の矢印方向（時計方向）に回転駆動されると、ハウジング２内のトナーは、図１に矢印にて示す経路を経て現像室Ｓ１とトナー攪拌室Ｓ２の間を循環する。又、同時に現像ローラ４の現像スリーブ４ａは、不図示の駆動装置からの駆動力を駆動ギヤ１５から受けることによって図２の矢印方向（反時計方向）に回転駆動されており、内部マグネット４ｂの磁力によって表面にトナーが担持され、このトナーは、現像スリーブ４ａと共に回転することによって現像ブレード１２によって層厚が規制された後、図２の矢印方向（時計方向）に回転する感光ドラム３上に形成された静電潜像の現像に供される。

而して、以上のように動作する現像装置１においては、ハウジング２の開口部２ａ周縁の現像ローラ４の軸方向両端部に対向する部位には、非接触式のマグネットシール１６が配置され、該マグネットシール１６と現像ローラ４の間には隙間δが形成されているが、この隙間δからのトナーの漏れはマグネットシール１６によって確実に防がれる。

即ち、本実施の形態では、マグネットシール１６の軸方向内側の極を図４に示すように現像ローラ４の内部マグネット４ｂの極と同極に配置したため、軸方向内側では図３に示すように斥力Ｆ１が発生し、この斥力Ｆ１がトナーを寄せ付けず、万一、マグネットシール１６と現像ローラ４の隙間δからトナーが通過しても、図５に示すようにマグネットシール１６の軸方向内側の極と現像ローラ４の内部マグネット４ｂの極とは異極であるために引力Ｆ２が発生して磁気カーテンが形成され、この磁気カーテンによってトナーのハウジング８外への漏れが確実に防がれる。

又、図１に示すように、マグネットシール１６をその軸方向長さの範囲内に現像ローラ４の内部マグネット４ｂの軸方向端面が位置するよう配置したため、該マグネットローラ１６の幅寸法を小さく抑えることができ、スペース的な問題が発生することがない。特に、本実施の形態では、マグネットシール１６を端部着磁のマグネットで構成したため、その幅寸法を小さく抑えることができる。

ここで、マグネットシール１６の別形態を図７示す。尚、図７において、（ａ）はマグネットシールの斜視図、（ｂ）は同マグネットシールの分解斜視図である。

図７に示すマグネットシール１６は、互いに接合された２種の平面着磁のマグネット１６Ａ，１６Ｂで構成されたものであって、その軸方向内側のマグネット１６Ａの現像ローラ４側の極は現像ローラ４の内部マグネット４ｂの極と同極に配置され、軸方向外側のマグネット１６Ｂの現像ローラ４側の極は現像ローラ４の内部マグネット４ｂの極と異極に配置されている。

而して、図７に示したマグネットシール１６を用いても、前記と同様の効果が得られる。

＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図８に基づいて説明する。尚、図８は本発明の実施の形態２に係る現像装置の縦断面図であり、本図においては図２に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。

本実施の形態に係る現像装置１’は、現像剤として２成分現像剤を使用するものであって、図示矢印方向（反時計方向）に回転する磁気ローラ４’とトナー担持ローラ１７を備えており、ハウジング２の開口部２ａの上方には、前記磁気ローラ４’上に担持されるトナーの層厚を規制するための現像ブレード１２が取り付けられている。尚、この現像ブレード１２と磁気ローラ４’との間には微小隙間が形成されている。

又、上記磁気ローラ４’の内部には、各３つのＮ極（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３極）とＳ極（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３極）の永久磁石が周方向に交互に配置されている。そして、ハウジング２の開口部２ａの周囲の磁気ローラ４’の軸方向両端部に対向する内面には、前記実施の形態１と同様に構成された半リング状のマグネットシール１６が磁気ローラ４’に対して非接触状態で固設されている。

而して、本実施の形態に係る現像装置１’においては、不図示の駆動装置からの駆動力によって攪拌部材８，９が現像室Ｓ１とトナー攪拌室Ｓ２でそれぞれ図８の矢印方向（時計方向）に回転駆動される。又、同時に磁気ローラ４’とトナー担持ローラ１７も図８の矢印方向（反時計方向）に回転駆動されており、磁気ローラ４’の表面には磁力によってトナーが担持され、このトナーは、磁気ローラ４’と共に回転することによって現像ブレード１２によって層厚が規制される。すると、磁気ローラ４’上のトナーは、トナー担持ローラ１７に転移して該トナー担持ローラ１７上にトナー層が形成され、このトナー層は、図８の矢印方向（時計方向）に回転する感光ドラム３上に形成された静電潜像の現像に供される。

そして、本実施の形態に係る現像装置１’においても、ハウジング２の開口部２ａ周縁の磁気ローラ４’の軸方向両端部に対向する部位には、非接触式のマグネットシール１６が配置され、該マグネットシール１６と磁気ローラ４’の間には隙間δが形成されているが、この隙間δからのトナーの漏れはマグネットシール１６によって確実に防がれる。

本発明の実施の形態１に係る現像装置の平断面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の実施の形態１に係る現像装置のマグネットシールと現像ローラの内部マグネットとの関係を示す模式的平断面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 図３の矢視Ｃ方向の図である。 本発明の実施の形態１に係る現像装置のマグネットシールの斜視図である。 （ａ）は変形例１に係るマグネットシールの斜視図、（ｂ）は同マグネットシールの分解斜視図である。 本発明の実施に形態２に係る現像装置の縦断面図である。

符号の説明

１，１’ 現像装置
２ ハウジング
２ａ ハウジングの開口部
３ 感光ドラム（像担持体）
４ 現像ローラ
４ａ 現像ローラの現像スリーブ
４ｂ 現像ローラの内部マグネット
４ｃ 現像ローラの回転軸
４’ 磁気ローラ
５ 仕切壁
６，７ 連通路
８，９ 攪拌部材
８ａ，９ａ 攪拌部材の回転軸
８ｂ，９ｂ 攪拌部材の螺旋羽根
１０，１１ 駆動ギヤ
１２ 現像ブレード
１３，１４ ベアリング
１５ 駆動ギヤ
１６ マグネットシール
１６Ａ〜１６Ｃ マグネット
１６Ｄ 磁性体
１７ トナー担持ローラ
Ｓ１ 現像室
Ｓ２ トナー撹拌室
δ マグネットシールと現像ローラの隙間

Claims (3)

1. 内部に現像剤を収容するハウジングと、該ハウジングに設けられた磁気ローラを備えた現像装置において、
   前記磁気ローラの軸方向端部外周に沿ってマグネットシールを非接触で、且つ、その軸方向長さの範囲内に前記磁気ローラの内部マグネットの軸方向端面が位置するよう配置するとともに、該マグネットシールの軸方向内側の極を前記磁気ローラの内部マグネットの極と同極に配置したことを特徴とする現像装置。
2. 前記マグネットシールを端面着磁のマグネットで構成し、その軸方向内側の極を前記磁気ローラの内部マグネットの極と同極に配置したことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 前記マグネットシールを互いに接合された２種の平面着磁のマグネットで構成し、その軸方向内側のマグネットの磁気ローラ側の極を前記磁気ローラの内部マグネットの極と同極に配置し、軸方向外側のマグネットの磁気ローラ側の極を前記磁気ローラの内部マグネットの極と異極に配置したことを特徴とする請求項１記載の現像装置。

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