JP3080322B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式等の画像
形成装置において像担持体上の潜像を現像して可視化す
るのに使用される現像装置に関し、特に現像剤を収容し
た容器に設置の回転部材の軸受け部での現像剤の磁気シ
ールを改良した現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を利用した画像形成装置で
は、感光体等の像担持体の表面に形成された静電潜像を
現像装置により現像して、トナー像として可視化するこ
とを行なっている。

【０００３】図６に示すように、従来の現像装置は、内
部を隔壁１０６で撹拌室１０４ａと現像室１０４ｂとに
仕切られた現像容器１０４を有し、その現像室１０４ｂ
内上方の開口部１０４ｃに現像ローラ１０１を、現像容
器１０４に回転可能に支持して画像形成装置の感光ドラ
ム１００に対向して配設している。現像ローラ１０１は
回転する感光ドラム１００に対し、駆動系（図示せず）
により図示の矢印方向に回転して現像に使用される。

【０００４】又撹拌室１０４ａ及び現像室１０４ｂ内に
は、それぞれ現像剤搬送スクリュー１０２及び１０３が
回転可能に設けられている。撹拌室１０４ａ内のスクリ
ュー１０２は図示しない駆動系での駆動により回転し
て、図６のＡ−Ａ線断面を示す図７に示すように、現像
容器１０４内現像剤を容器１０４手前側の開口のトナー
補給口１０４ｄから撹拌室１０４ａ内に補給されたトナ
ーと撹拌しつつ矢印Ｖ方向に搬送し、現像剤を仕切り板
１０６の矢印Ｖ方向先端位置の開口１０６ａを通って現
像室１０４ｂ内に受け渡す。現像室１０４ｂ内のスクリ
ュー１０３は同様に図示しない駆動系での駆動により回
転して、撹拌室１０ａから現像室１０４ｂ内に受け渡さ
れた現像剤を矢印Ｖと反対方向のＷ方向に搬送し、現像
剤を仕切り板１０６の矢印Ｗ方向先端位置の開口１０６
ｂを通って撹拌室１０４ａ内に戻す。

【０００５】現像室内１０４ｂ内の現像剤は、スクリュ
ー１０３により矢印Ｗ方向に搬送されているときに、回
転する現像ローラ１０１により汲み上げられ、現像ロー
ラ１０１に近接させたブレード１０５での規制により所
定の層厚に塗布され、現像ローラ１０１上に所定の層厚
の現像剤層が形成される。そして現像ローラ１０１の回
転に伴い現像室１０４ｂの開口部１０４ｃの箇所に搬送
され、そこで感光ドラム１００に現像剤を供給して感光
ドラム１００の表面上形成されている静電潜像にトナー
を付着して現像し、静電潜像がトナー像として可視化さ
れる。

【０００６】さて、一般的な現像装置においては、現像
容器１０４内に設けられている回転部材（例えばスクリ
ュー１０２、１０３）の回転軸の軸受け部分に現像剤が
侵入し、回転部材の回転負荷を重くしたり、軸受け部分
で摺擦された現像剤が摩擦熱により固まって微小な凝固
体となり、画像へ悪影響を与えて画像の白抜けなどを発
生する等の問題があった。

【０００７】このため、軸受け部分を拡大して示す図７
のＢ部拡大図の図８に示される如く、円筒状、即ち、リ
ング状マグネット１１３により現像剤中の磁性キャリヤ
にキャリアチェーンを形成させて、軸受け部への現像剤
の侵入を防止する磁気シール機構が提案されている。

【０００８】磁気シール機構は、図８に示すように、ス
クリュー１０２の回転軸１０２Ａ本体のＳＵＳ製非磁性
軸１０２ａの両端部に磁性軸１０２ｂをねじ込み等によ
って設け、現像容器１０４の凹陥部内にベアリングホル
ダ１１１を取付けてこれに圧入されたベアリング１１０
で磁性軸１０２ｂの部分を回転自在に支持すると共に、
上記凹陥部内にリング状マグネット１１３を配設して、
マグネット１１３により磁性軸１０２の容器１０４内側
寄りの箇所をこれと０．５〜２ｍｍ程度の間隙を開けて
囲繞してなっている。このマグネット１１３はその厚み
方向（磁性軸１０２ｂの軸線方向と同方向）にＳ、Ｎ又
はＮ、Ｓに、或いはその半径方向（磁性軸１０２ｂの軸
線方向と直角方向）にＳ、Ｎに或いはＮ、Ｓに着磁され
ている。

【０００９】このようなシール機構によれば、上記マグ
ネット１１３の磁界が磁性軸１０２ｂの部分に集中し、
現像剤中の磁性キャリアが磁界に引き寄せられて拘束さ
れたキャリアチェーンを形成し、容器１０４の内部とベ
アリング１１０が設けられた軸受け部側との間がキャリ
ヤチェーンのカーテンでシールされる。このキャリアチ
ェーンはスクリュー１０２の回転に伴い、その一部がマ
グネット１１３に拘束された状態で残りの一部が磁性軸
部分１０２ｂと共に連れ回るので、軸受け部での現像剤
の摺擦は現像剤同士のソフトな摺擦となり、現像剤は溶
融トナーによる微小な凝固体を形成することがなく、現
像剤の良好なシールを行なうことが可能となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のシール機構では、先の図８に示すように、ベアリン
グホルダ１１１によりスぺーサ１１２を介してリング状
マグネット１１３を抑えて、現像容器１０４の凹陥部内
にマグネット１１３を配設しており、マグネット１１
３、スぺーサ１１２、ベアリングホルダ１１１及びこれ
に圧入されたベアリング１１０というように、多くの部
品を介してスクリュー１０２が容器１０４に組み込まれ
ることになるため、スクリュー回転軸１０２Ａの磁性軸
１０２ｂの部分の外周面とリング状マグネット１１３の
内周面との間のギャップｇを保障することが非常に困難
であった。

【００１１】このギャップの精度が悪いと磁界が磁性軸
１０２ｂ周方向上で均等に集中せず、キャリアチェーン
のカーテンに磁性軸１０２ｂ周方向上で偏りが生じて、
そのカーテンの粗な部分で軸受け部方向への現像剤の侵
入が生じる。この軸受け部への現像剤の侵入があると、
前述のように、スクリュー１０２の回転負荷が重くなっ
たり、ベアリング１１０の部分で摺擦された現像剤が摩
擦熱により固まって微小な凝固体となり、画像へ悪影響
を与えて画像の白抜けなどを発生する等の不具合が生じ
る。

【００１２】このようなことから、従来は、リング状マ
グネット１１３、スぺーサ１１２、ベアリングホルダ１
１１等のシール機構の構成部品の寸法精度やベアリング
１１０、容器１０４の凹陥部の寸法精度、又これらの同
軸度を高めなければならず、これが原因で現像装置のコ
ストアップや組立て直行率の低下を引き起こしていた。

【００１３】又現像装置を長期間使用すると、現像剤同
士の摺擦により現像剤中からトナーが若干遊離して軸受
け部側へ飛散、漏洩し、定期的に軸受け部回りを清掃す
る必要が生じるが、ベアリングホルダ１１１、スぺーサ
１１２、リング状マグネット１１３をそれぞれ現像容器
１０４の凹陥部より取り外して清掃し、再びこれらを組
み付けるという煩雑な作業を行なわねばならず、保守性
が非常に悪い。又ベアリングホルダ１１１とマグネット
１１３との間にスぺーサ１１２があり、軸受け部近辺の
空間を狭めているために、現像剤が少し漏出しただけで
直にベアリング１１０まで達してしまうので、その保守
間隔も短くならざるを得ない。

【００１４】従って、本発明の目的は、現像容器の現像
剤搬送スクリューなど現像剤を収容した容器に設置の回
転部材の軸受け部での現像剤の磁気シールに使用するリ
ング状マグネットと回転部材に設けられた磁性軸部分等
との間のギャップを容易に保障して磁気シールを良好に
行なうことができ、更にその保守性、組立性が良好で清
掃や保守の作業効率を大幅に向上させることができる現
像装置を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記諸目的は本発明に係
る現像装置にて達成される。要約すれば本発明は、トナ
ーと磁性キャリアを備える現像剤を収容する現像剤収容
容器と、前記現像剤収容容器に設けられた回転部材と、
前記回転部材の回転軸の両端部を受ける軸受け部と、前
記軸受け部よりも前記現像剤収容容器の内側に設けら
れ、且つ前記回転軸の端部付近の外周面と間隙をもって
囲むように設けられた円筒状マグネットと、を有する現
像装置において、前記回転軸方向において前記マグネッ
トと前記軸受け部との間に前記マグネットの内径よりも
大きい内径の空間を備えるトナー溜り部を備え、前記現
像剤収容容器に対して前記軸受け部、前記トナー溜り部
及び前記マグネットを備えるユニットを着脱可能とする
ことを特徴とする現像装置である。本発明の一実施態様
によると、前記回転軸は、前記マグネットと対向する磁
性軸を備える。又、他の実施態様によると、前記トナー
溜り部は、前記回転軸に向けて突出する突出部を前記ト
ナー溜り部の周方向に複数備えることができる。

【００１６】

【実施例】本発明は、図６に示した従来の現像装置にお
いて現像剤搬送スクリュー１０２、１０３等の回転部材
の軸受け部での現像剤の磁気シール機構の構成部品を改
良した点に特徴がある。従って本発明の現像装置の基本
構成は図６に示した現像装置と同様なので、その構成図
及び各部の作用の説明は省略する。図１に、本発明の現
像装置の一実施例における図７と同様な断面図を、図２
に、図８と同様な図１のＢ部拡大図を示す。図１及び図
２において図７及び図８に付した符号と同一の符号は同
一の部材を示す。

【００１７】本実施例の現像装置においても、図１に示
す現像剤収容容器１０４の撹拌室１０２ａ内に設けられ
た現像剤搬送スクリュー１０２は、図２に示すように、
その回転軸１０２Ａ本体のＳＵＳ製非磁性軸１０２ａの
両端部に磁性軸１０２ｂがねじ込み等によって設けら
れ、現像容器１０４の凹陥部内にベアリングホルダ１を
取付けてこれに設けられたベアリング１１０で磁性軸１
０２ｂの部分を回転自在に支持すると共に、上記凹陥部
内に円筒状、即ち、リング状マグネット１１３を配設し
て、マグネット１１３により磁性軸１０２ｂの容器１０
４内側寄りの箇所をこれと０．５〜２ｍｍ程度の間隙を
開けて囲繞して、磁気シール機構を構成している。

【００１８】マグネット１１３はその厚み方向（磁性軸
１０２ｂの軸線方向と同方向）にＳ、Ｎ又はＮ、Ｓに、
或いはその半径方向（磁性軸１０２ｂの軸線方向と直角
方向）にＳ、Ｎに或いはＮ、Ｓに着磁されている。本実
施例では、マグネット１１３は、約４００〜８００ガウ
スの表面磁束密度を有するように着磁されている。

【００１９】本実施例によれば、上記リング状マグネッ
ト１１３は、ベアリングホルダ１のベアリング１１０と
反対側の位置に圧入又は接着により設けられ、ホルダ１
を介してマグネット１１３とベアリング１１０を一体に
組み付けて、即ち、ユニットとして現像容器１０４の凹
陥部に対し一体的に着脱自在とされている。ホルダ１は
容器１０４の凹陥部内に嵌合するようにモールド成形さ
れたＡＢＳ樹脂等の樹脂成形体からなる。容器１０４の
凹陥部内にホルダ１を取付けることにより、ベアリング
１１０は上記凹陥部の外側の箇所に位置され、マグネッ
ト１１３は凹陥部の容器１０４内側寄りの箇所に位置さ
れる。

【００２０】本実施例の現像装置でのシール機構は以上
のように構成される。これによれば、スぺーサを使用せ
ずにホルダ１を介してベアリング１１０とマグネット１
１３とを一体に組み付けることにより、磁気シール機構
の構成部品を少なくしているので、マグネット１１３と
磁性軸１０２ｂとの間のギャップが容易に保障される。
このためマグネット１１３の磁界がスクリュー１０２の
磁性軸１０２ｂの部分に集中し、現像剤中の磁性キャリ
アが磁界に引き寄せられて拘束されたキャリアチェーン
を磁性軸１０２ｂの周方向上で偏りを生じることなく正
常に形成され、容器１０４の内部とベアリング１１０が
設けられた軸受け部側との間がキャリヤチェーンのカー
テンで良好にシールされる。そしてスクリュー１０２の
回転に伴い、キャリアチェーンの一部がマグネット１１
３に拘束された状態で残りの一部が磁性軸部分１０２ｂ
と共に連れ回って、ベアリング１１０が設けられた軸受
け部での現像剤の摺擦は現像剤同士のソフトな摺擦とな
り、現像剤は溶融トナーによる微小な凝固体を形成する
ことがないので、一段と良好な現像剤のシールを行なう
ことができる。

【００２１】更に本実施例によれば、ホルダ１を介して
ベアリング１１０とマグネット１１３とを一体にユニッ
トとして組み付けていることから、ホルダ１と共にベア
リング１１０とマグネット１１３とを容器１０４の凹陥
部から一体的に抜き出すことができ、従ってその保守性
が良く、保守等の作業効率が向上する。又スペーサがな
いことからベアリング１１０とマグネット１１３との間
のホルダ１の位置にトナーを保持するトナー溜りの空間
２を形成することができ、このため長期使用時に、現像
剤同士の摺擦により現像剤中からトナーが若干遊離して
軸受部側に飛散、漏出しても、トナーを上記のトナー溜
り２に溜め込んでベアリング１１０への侵入を少なくで
きるので、直ちに清掃する必要がなくなり、清掃は上記
のトナー溜り２がトナーで詰まってトナーがベアリング
１１０に侵入するようになったら清掃すれば済み、従っ
て保守期間を大幅に延長することができる。

【００２２】更に図２のＣ−Ｃ線断面を示す図３のよう
に、トナー溜り２の箇所のホルダ１の内面部分に磁性軸
１０２ｂに向けた突出部１ａを設けると、キャリアチェ
ーンによるシールから漏出、飛散したトナーをこの突出
部１ａによって止め、磁性軸１０２ｂの部分と摺擦する
のを更に確実に防ぐことができるので、磁性軸１０２ｂ
の部分に溶融トナーによる微小な凝固体が形成されるの
をより一段と防止でき、現像剤のシールを更に向上でき
る。

【００２３】以上はスクリュー１０２ｂについて述べた
が、現像剤室１０４ａのスクリュー１０２ａについても
同様である。

【００２４】図４は、本発明の現像装置の他の実施例に
おける図２と同様なＢ部拡大図である。先の実施例で
は、リング状マグネット１１３と現像剤搬送スクリュー
１０２の磁性軸１０２ｂとによる磁気シール機構の場合
を述べたが、本実施例では、図４に示すように、スクリ
ュー１０２の回転軸の全体を非磁性軸１０２Ｂとして、
非磁性軸１０２Ｂとリング状マグネット１１３ａ及び１
１３ｂによる反撥磁界とで現像剤の磁気シール機構を構
成したことが特徴である。

【００２５】上記リング状マグネット１１３ａ及びｂ
は、ベアリングホルダ１のベアリング１１０と反対位置
に圧入又は接着により並設され、ホルダ１を介してマグ
ネット１１３ａ及び１１３ｂとベアリング１１０とを一
体に組み付けて、現像容器１０４の凹陥部に対し一体的
に着脱自在とされている。現像容器１０４の凹陥部内に
ホルダ１を取付けることにより、磁性軸１０２Ｂがベア
リング１１０で回転自在に支持され、磁性軸１０２Ｂの
現像器１０４の内側寄りの箇所がマグネット１１３ａ及
び１１３ｂによりこれと０．５〜２ｍｍ程度の間隔を開
けて囲繞されている。

【００２６】上記マグネット１１３ａ及び１１３ｂは、
共に表面磁束密度が約４００〜８０００ガウスとなるよ
うに着磁され、その着磁方向はマグネット１１３ａが
Ｓ、Ｎに又マグネット１１３ｂがＮ、Ｓにと互に反対と
されている。従って本実施例では、マグネット１１３ａ
及び１１３ｂの磁界は非磁性軸１０２Ｂへ集中せず、そ
の軸線方向への反撥磁界により現像剤中の磁性キャリア
にキャリアチェーンが形成され、キャリアチェーンのカ
ーテンにより現像剤のシールが行なわれる。

【００２７】以上のようなシール機構でも、非磁性軸１
０２Ｂとマグネット１１３ａ及び１１３ｂとの間のギャ
ップの精度が悪いと、良好な現像剤のシールをすること
ができなくなるが、本実施例では、ホルダ１を介してベ
アリング１１０とマグネット１１３ａ及び１１３ｂとを
一体に組み付けることにより、磁気シール機構の構成部
品を少なくしているため、マグネット１１３ａ及び１１
３ｂと磁性軸１０２ｂとの間のギャップが容易に保障さ
れるので、現像剤の良好なシールを行なうことができ
る。

【００２８】又先の実施例のときと同様、ホルダ１と共
にベアリング１１０とマグネット１１３ａ及び１１３ｂ
とを容器１０４の凹陥部から一体的に抜き出すことがで
きるので、その保守性が良く、保守等の作業効率が向上
し、スぺーサがないことからベアリング１１０とマグネ
ット１１３ａ及び１１３ｂとの間のホルダ１の位置にト
ナーを保持するトナー溜りの空間２を形成することがで
き、長期使用時に、現像剤同士の摺擦により現像剤中か
らトナーが若干遊離して軸受部側に飛散、漏出しても、
トナーを上記のトナー溜り２に溜め込んでベアリング１
１０への侵入を少なくできるので、直ちに清掃する必要
がなく保守期間を大幅に延長することができる。

【００２９】以上はスクリュー１０２ｂについて述べた
が、現像剤室１０４ａのスクリュー１０２ａについても
同様である。

【００３０】以上の実施例ではいずれも、ベアリング１
１０を用いたタイプのスクリュー１０２の軸受け部での
現像剤のシールを例に取って説明したが、本発明の現像
装置の更に他の実施例における図２と同様なＢ部拡大図
を示す図５に示すように、ホルダ１を軸受け材料で成形
してベアリングを滑り軸受けとしてホルダ１自体にその
機能を持たせ、このホルダ１にリング状マグネット１１
３ａ及び１１３ｂとを設けることにより、ホルダ 1から
なる軸受けとマグネット１１３ａ及び１１３ｂとを一体
的に構成してもよい。図５において図２に付した符号と
同一の符号は同一の部材を示す。

【００３１】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は、現像剤搬送スクリュー１０２ａ及び１０
２ｂに限定されるものではなく、現像ローラや現像剤の
撹拌部材など現像装置の現像剤を収容した容器に設置の
回転部材の軸受け部に対して、等しく有効であることは
いうまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
では、トナーと磁性キャリアを備える現像剤を収容する
現像剤収容容器と、現像剤収容容器に設けられた回転部
材と、回転部材の回転軸の両端部を受ける軸受け部と、
軸受け部よりも現像剤収容容器の内側に設けられ、且つ
回転軸の端部付近の外周面と間隙をもって囲むように設
けられた円筒状マグネットと、を有する現像装置におい
て、回転軸方向においてマグネットと前記軸受け部との
間にマグネットの内径よりも大きい内径の空間を備える
トナー溜り部を備え、現像剤収容容器に対して軸受け
部、トナー溜り部及びマグネットを備えるユニットを着
脱可能とする構成とされるので、マグネットと回転部材
の上記軸部分との間のギャップを容易に保障することが
でき、回転部材の軸受け部での現像剤の磁気シールを良
好に行なうことができる。又、本発明によれば、特に、
マグネットによって磁性キャリアの軸受け部への侵入を
阻止し、またマグネットより軸受け部側に侵入したトナ
ーをトナー溜り部で溜められるので軸受け部へのトナー
の侵入を少なくできる。従って、トナー溜り部をすぐに
清掃する必要はなく、トナー溜り部がトナーでいっぱい
になってきたら現像剤収容容器から軸受け部、トナー溜
り部及びマグネットを備えるユニットを取り外して清掃
することができる。このように、本発明の現像装置は、
その磁気シール機構を構成する部品の保守性、組立性も
良好で、清掃や保守の作業効率を大幅に向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例の断面図である。

【図２】図１のＢ部拡大図である。

【図３】図２のＣ−Ｃ線断面図である。

【図４】本発明の現像装置の他の実施例における図２と
同様なＢ部拡大図である。

【図５】本発明の現像装置の更に他の実施例における図
２と同様なＢ部拡大図である。

【図６】従来の現像装置の構成図である。

【図７】図６の現像装置のＡ−Ａ線断面図である。

【図８】図７のＢ部拡大図である。

【符号の説明】

１ ベアリングホルダ ２ トナー溜り １０２、１０３ スクリュー １０２Ａ 回転軸 １０２Ｂ 非磁性軸 １０２ｂ 磁性軸 １０４ 現像容器 １１０ ベアリング １１３ 円筒状マグネット １１３ａ、１１３ｂ 円筒状マグネット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−89977（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−124075（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−73283（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−54156（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−112769（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−189652（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−41959（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−103064（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−64961（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭64−8211（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭58−29479（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーと磁性キャリアを備える現像剤を
   収容する現像剤収容容器と、前記現像剤収容容器に設け
   られた回転部材と、前記回転部材の回転軸の両端部を受
   ける軸受け部と、前記軸受け部よりも前記現像剤収容容
   器の内側に設けられ、且つ前記回転軸の端部付近の外周
   面と間隙をもって囲むように設けられた円筒状マグネッ
   トと、を有する現像装置において、 前記回転軸方向において前記マグネットと前記軸受け部
   との間に前記マグネットの内径よりも大きい内径の空間
   を備えるトナー溜り部を備え、前記現像剤収容容器に対
   して前記軸受け部、前記トナー溜り部及び前記マグネッ
   トを備えるユニットを着脱可能とすることを特徴とする
   現像装置。
2. 【請求項２】 前記回転軸は、前記マグネットと対向す
   る磁性軸を備えることを特徴とする請求項１の現像装
   置。
3. 【請求項３】 前記トナー溜り部は、前記回転軸に向け
   て突出する突出部を前記トナー溜り部の周方向に複数備
   えることを特徴とする請求項１又は２の現像装置。