JP2590347Y2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は例えば電子写真プリンタ
を構成する現像装置に関するものであり，静電潜像担持
体表面に情報に対応する静電潜像を形成し，この静電潜
像を磁性現像剤を介して顕像化すると共に，記録材に転
写，熱定着するプリンタ用の現像装置であり，特に携帯
に便利なように改良した電子写真プリンタ用の現像装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来電子写真法を応用したプリンタにお
いては，円筒状に形成した感光体ドラム上に情報に対応
した静電潜像を形成し，感光体ドラムと対向して設けた
永久磁石部材を内蔵する現像ロールにより，磁性現像剤
を吸着搬送し，現像領域において磁気ブラシを形成する
と共に，この磁気ブラシによって前記静電潜像面を摺擦
してトナー像として顕像化する。そしてこの顕像化した
トナー像を記録紙に転写した後，熱定着するのが最も一
般的な手段である。

【０００３】上記のような磁気ブラシ現像に使用される
現像剤としては，一般の複写装置においては，磁性キャ
リアと非磁性トナーとを混合してなる二成分系現像剤が
多いが，電子写真プリンタにこのような二成分系現像剤
を使用すると，濃度センサその他の構成部材が多く，小
型化に限界があるため，磁性トナーである一成分系現像
剤，若しくは磁性トナーと磁性キャリアとの混合による
磁性現像剤が多用されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】一方近年においては従
来の定置式のプリンタのみでなく，可搬式若しくは携帯
式の電子写真プリンタ出現に対する要望が次第に高まっ
てきている。このような携帯式のプリンタとしては，記
録材として感熱紙を使用するものはすでに実用化されて
いるが，感熱紙に記録された情報若しくは画像は保存性
が低いという欠点があり，保存用資料をプリントする手
段としては適用できないという問題点がある。

【０００５】上記携帯用のプリンタとして前記のような
電子写真法を応用する試みがなされており，感光体ドラ
ム，現像ロール，熱定着手段の小型化により，薄型化の
可能性があるため，可搬式若しくは携帯用としての機能
を満足する段階に到達している。しかしながら上記プリ
ンタを構成する現像装置は，微粉末状の磁性現像剤を収
容していると共に，感光体ドラムと対向する側には磁性
現像剤を供給し，かつ現像後の磁性現像剤を回収するた
めに開口部が設けられている。従ってこの開口部を下方
に向けた状態においては，磁性現像剤が外部に漏出する
おそれがあるという問題点がある。このような問題点が
あるため電子写真法を応用した携帯用プリンタの実現が
困難であった。

【０００６】なお上記磁性現像剤の漏出を防止するため
に，現像装置の開口部に閉塞部材を設けることも考えら
れるが，この開口部は感光体ドラムと微小間隙を介して
対向している構成であり，この近傍に閉塞部材を設ける
ことは不可能である。また携帯時のみ現像装置を分離す
る手段も考えられるが，携帯の便利性を損なうのみなら
ず，操作が煩雑であるため，実用性に乏しいという問題
点がある。

【０００７】本考案は上記従来技術に存在する問題点を
解決し，開口部を下方に向けた状態においても磁性現像
剤の漏出を完全に防止し得る現像装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本考案においては，磁性トナーを含む磁性現像剤を
収容する現像剤槽と，この現像剤槽に設けられ外周面に
軸方向に延びる複数個の磁極を備えた永久磁石部材と，
非磁性材料からなり永久磁石部材と同軸的に設けられか
つ回転自在に形成されたスリーブとからなり，このスリ
ーブの表面に吸着した磁性トナーを静電潜像担持体表面
に付着させるように構成した現像装置において，ドクタ
ーギャップを0.2 〜0.8 mmに形成すると共に，磁性現像
剤の回収側ギャップをスリーブ面に沿って0.5 〜2.0 mm
の等寸法に形成し，これらのギャップに前記永久磁石部
材の一部の磁極が臨むように配設し，かつ現像剤槽内の
スリーブの近傍に磁性材料からなる回転体を設けると共
に，回転体の表面を現像剤槽内面と摺動可能に，かつ回
転体とスリーブとの表面間の間隙を0.3 〜0.8 mmに形成
することによりスリーブ側を下方にしても磁性現像剤が
落下しない構造とする，という技術的手段を採用した。

【０００９】また第２の考案においては，上記技術的手
段に，現像剤槽内のスリーブの近傍に磁性材料からなる
回転体を設けると共に，回転体の表面を現像剤槽内面と
摺動可能に，かつ回転体とスリーブとの表面間の間隙を
0.3 〜0.8 mmに形成する，という技術的手段を付加し
た。

【００１０】

【００１１】上記の考案において，ドクターギャップは
現像領域におけるスリーブ表面上の磁性現像剤の層厚を
規制することにより，最適な現像を行い得るように定め
られた値であるが，この範囲であれば磁性現像剤がシー
ル部材として作用するため，現像剤槽内に収容される磁
性現像剤の外部への漏出を防止することができる。

【００１２】次に回収側ギャップが0.5 mm未満である
と，現像後の磁性現像剤の回収作用が不完全となり，余
剰の磁性現像剤がスリーブの表面から脱落して，現像装
置および／またはその近傍を汚染するため好ましくな
い。一方回収側ギャップが2.0mmを超えると，現像剤槽
内の磁性現像剤が漏出するため不都合である。

【００１３】また現像剤槽内に磁性材料からなる回転体
を設けることにより，回収側ギャップからの磁性現像剤
の漏出防止作用を向上させるのに有効であるが，回転体
とスリーブとの表面間の間隙が0.3 mm未満であると，現
像後の磁性現像剤の円滑な回収ができないため好ましく
ない。一方上記間隙が0.8 mmを超えると，永久磁石部材
からの磁束の収束作用が低下し，所謂磁気シール作用が
低下して磁性現像剤の漏出防止作用が期待できないため
不都合である。なお上記の磁性材料としては鉄鋼，ニッ
ケル等の強磁性材料であることが好ましいが，弱磁性材
料であってもよい。

【００１４】次に本考案において使用する磁性現像剤と
しては，結着用樹脂と磁性粉とを主成分とする磁性トナ
ーを単独に，若しくは磁性キャリアと混合して使用する
ことができる。結着用樹脂としてはポリスチレン，スチ
レン−アクリル系共重合体，スチレン−ブタジェン共重
合体等のスチレン系樹脂の他公知の樹脂を使用できる。
また磁性粉としては，フェライトやマグネタイト等の
鉄，コバルト若しくはニッケル等の強磁性を示す元素を
含む化合物若しくは合金等を使用することができる。な
おこのような磁性粉は磁性トナー中に均一に分散させる
ために，平均粒径を0.01〜３μｍに形成するのが望まし
い。含有量は１０〜８０重量％の範囲にあればよく，好
ましくは２０〜６０重量％とするのがよい。

【００１５】上記の磁性トナー粒子中に含有させる成分
としては，一般の乾式現像剤に使用されている種々の添
加物（ニグロシン染料や含金属アゾ染料等の荷電制御
剤，オレフィン系重合体等の離型剤，流動性改質剤，充
填剤等）を含有させてもよいが，定着性を低下させない
ために合計で１５重量％以下とするのがよい。そして本
考案に使用される磁性トナーは，所定の成分を配合し
て，粉砕法，スプレードライ法，懸濁重合法等の公知の
手段によって製造される。画質の点からトナーの平均粒
径は，５〜１５μｍ（より好ましくは７〜１０μｍ）の
範囲が好ましい。

【００１６】また磁性現像剤を上記磁性トナーと磁性キ
ャリアとを混合して構成してもよい。磁性キャリアとし
ては公知のものが使用できるが，画質や寿命の点からは
マグネタイトやソフトフェライト（Ｎｉ−Ｚｎ系，Ｍｎ
−Ｚｎ系，Ｃｕ−Ｚｎ系，Ｂａ−Ｎｉ−Ｚｎ系等）から
なるキャリアが好ましい。この場合磁性粒子を樹脂で被
覆したものでもよい。フェライトキャリアとしては，キ
ャリア付着やカブリを防止するために，σｓが４０〜７
５ｅｍｕ／ｇ（東英工業社製ＶＳ−３型振動試料型磁力
計で，１０ｋＯｅの最大磁場を印加して測定），粒度が
２０〜１０５μｍの範囲のものがよい。

【００１７】

【作用】上記の構成により，開口部には所謂磁気シール
が構成されるから，開口部を下方に向けた状態であって
も，トナー槽内に収容されている磁性現像剤が外部に漏
出するという非所望な現象を防止することができるので
ある。

【００１８】

【実施例】図１は本考案の実施例におけるプリンタの例
を示す要部構成説明図である。図１において，１は画像
形成ユニットであり，後述する構成部材を収容すると共
に，コントロールユニット２上に一体に設けられてい
る。３は感光体ドラムであり，円筒状に形成され，外周
面に酸化亜鉛若しくは有機半導体からなる感光層（図示
せず）を備え，画像形成ユニット１内に矢印方向に回転
可能に設けられる。４は帯電器，５は現像器，６は転写
器，７はクリーナであり，夫々感光体ドラム３の外周近
傍に設けられる。８はマグネットロールであり，現像器
５に回転可能に設けられると共に感光体ドラム３に臨む
ように形成されている。

【００１９】次に９は定着器であり，画像形成ユニット
１の記録紙経路１０の下流側に設けられる。定着器９
は，例えば加熱ロール１９および加圧ロール２０とを各
々圧接回転可能に設けて構成する。加熱ロール１９は例
えばアルミニウムからなる芯材の外周に電気抵抗材料か
らなる発熱体を設けると共に，その外周に例えばＰＴＦ
Ｅからなる離型性層を１０μｍ程度被着させて構成す
る。一方加圧ロール２０は前記加熱ロール１９と同様な
材料からなる芯材の外周に，例えばシリコンゴムからな
る外層を被着させて構成する。

【００２０】１６はレーザスキャナであり，画像形成ユ
ニット１の上端部近傍に設けられ，情報若しくは画像に
対応する電気信号の入力により，レーザビーム１７を反
射板１８を介して感光体ドラム３の表面に照射可能に構
成される。なお上記画像形成ユニット１内に収容されて
いる構成部材の駆動系およびレーザスキャナ１６等は，
コントロールユニット２と電気的に接続され，制御可能
に構成されている。

【００２１】上記の構成により，コントロールユニット
２を介して画像形成ユニット１内の夫々の構成部材を駆
動状態若しくは作動状態とし，レーザスキャナ１６に情
報若しくは画像に対応する電気信号を入力させる。次に
感光体ドラム３は帯電器４により表面を一様に帯電さ
れ，この帯電された表面に前記電気信号によるレーザビ
ーム１７が照射されて静電潜像が形成される。そしてこ
の静電潜像は，現像器５においてマグネットロール８に
よって吸着搬送される磁性トナーにより，トナー像とし
て顕像化され，転写器６により記録紙経路１０を移動す
る記録紙（図示せず）上に転写される。転写後に感光体
ドラム３上に残留する磁性トナーは，クリーニングブレ
ード（図示せず）を有するクリーナ７によって除去さ
れ，次の静電潜像の形成が行われる。

【００２２】次にトナー像を担持する記録紙は定着器９
に給送され，加圧ロール２０により，加熱ロール１９に
圧接された状態で左方に移動する。従って加熱ロール１
９の熱が記録紙上のトナー像に伝播され，磁性トナーを
構成する結着用樹脂が溶融し，定着が行われるのであ
る。

【００２３】図２は本考案の実施例を示す要部断面図で
あり，同一部分は前記図１と同一の参照符号で示す。図
２において２１は現像剤槽であり，磁性現像剤２２を収
容する。この現像剤槽２１に設けられるマグネットロー
ル８は，外周面に軸方向に延びる複数個（図２では４
個）の磁極を備えた永久磁石部材２３を固定し，この永
久磁石部材２３と同軸的に設けられたスリーブ２４とに
よって構成される。スリーブ２４は例えばアルミニウム
合金のような非磁性材料によって中空円筒状に形成され
ると共に，反時計方向に回転可能とする。

【００２４】次に２５はドクターブレードであり，現像
剤槽２１の側面に上下調節可能に設けられ，スリーブ２
４の表面に吸着された磁性現像剤２２の層厚を規制す
る。ｄ₁ はドクターギャップ，ｄ₂ は回収側ギャップで
あり，各々ｄ₁ ＝0.2 〜0.8 mm，ｄ₂ ＝0.5 〜2.0 mmに
形成することが好ましい。

【００２５】また２８は回転体であり，例えば鉄鋼材料
によって円柱状に形成し，現像剤槽２１内のスリーブ２
４の近傍に設け，時計方向に回転可能とする。なお回転
体２８の表面は現像剤槽２１の内面と摺動可能とすると
共に，回転体２８とスリーブ２４との表面間の間隙ｄ ₃
を0.3 〜0.8 mmに形成する。

【００２６】上記の構成により，スリーブ２４を矢印に
て示されるように反時計方向に回転させると，永久磁石
部材２３の磁束により，磁性現像剤２２を吸着して搬送
し，前記のようにして現像作業が行われ，現像後の磁性
現像剤はスリーブ２４によって再び現像剤槽２１内に回
収される。

【００２７】そして上記現像器５が，例えば反時計方向
に略９０゜回動させられると，ドクターギャップｄ ₁ お
よび回収側ギャップｄ ₂ が下向きとなり，現像剤槽２１
内の磁性現像剤２２が漏出しようとする。しかしなが
ら，スリーブ２４の表面には永久磁石部材２３による磁
束が作用していると共に，ドクターギャップｄ ₁ および
回収側ギャップｄ ₂ の寸法が前記のように小寸法に形成
されているから，磁性現像剤２２を当該部位に吸着保持
している。また永久磁石部材２３からの磁束が回転体２
８に収束されているから，所謂磁気シール作用により，
現像剤槽２１内の磁性現像剤２２の漏出を防止できる。
なお回転体２８の時計方向への回転により，間隙ｄ ₃ 近
傍の磁性現像剤２２には，現像剤槽２１内に向かう返戻
力が作用することもあり，前記漏出防止作用を助長する
ことができる。この場合回転体２８を，現像器５が図２
に示す位置から回動させられた状態においてのみ選択的
に作動するように構成してもよい。

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】本実施例においては，電子写真プリンタの
例について説明したが，電子写真法による複写機用にも
応用できることは勿論である。

【００３２】

【考案の効果】本考案は以上記述のような構成および作
用であるから，可搬式若しくは携帯用の画像形成装置を
構成する現像装置に適用することができ，開口部を下方
に向けた最も厳しい状態においても，現像剤槽内に収容
された磁性現像剤の漏出を完全に防止し得るという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例におけるプリンタの例を示す要
部構成説明図である。

【図２】本考案の実施例を示す要部断面図である。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性トナーを含む磁性現像剤を収容する
   現像剤槽と，この現像剤槽に設けられ外周面に軸方向に
   延びる複数個の磁極を備えた永久磁石部材と，非磁性材
   料からなり永久磁石部材と同軸的に設けられかつ回転自
   在に形成されたスリーブとからなり，このスリーブの表
   面に吸着した磁性トナーを静電潜像担持体表面に付着さ
   せるように構成した現像装置において， ドクターギャップを0.2 〜0.8 mmに形成すると共に，磁
   性現像剤の回収側ギャップをスリーブ面に沿って0.5 〜
   2.0 mmの等寸法に形成し，これらのギャップに前記永久
   磁石部材の一部の磁極が臨むように配設し，かつ現像剤
   槽内のスリーブの近傍に磁性材料からなる回転体を設け
   ると共に，回転体の表面を現像剤槽内面と摺動可能に，
   かつ回転体とスリーブとの表面間の間隙を0.3 〜0.8 mm
   に形成することによりスリーブ側を下方にしても磁性現
   像剤が落下しない構造としたことを特徴とする現像装
   置。