JP3086371B2

JP3086371B2 - プロセスカートリッジ及び現像装置

Info

Publication number: JP3086371B2
Application number: JP05352170A
Authority: JP
Inventors: 一彦菅野; 幸次三浦; 篤久保田; 新一佐々木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-12-29
Filing date: 1993-12-29
Publication date: 2000-09-11
Anticipated expiration: 2015-09-11
Also published as: JPH07199649A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば複写機、ＬＢＰ
などのような電子写真技術を利用した画像形成装置に用
いられるプロセスカートリッジ及び現像装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ＬＢＰなどの画像形成装置は、電子写真
感光体のような像担持体に帯電手段にて一様に帯電し、
この一様に帯電された像担持体に選択的な露光をして静
電潜像を形成し、次いで、現像手段にてこの静電潜像に
現像剤を付着させて可視画像（トナー像）とし、その
後、このトナー像を記録媒体に転写して画像を得る。

【０００３】このような装置にあっては、現像手段の現
像剤が無くなる都度、現像剤を補給しなければならない
が、この現像剤の補給作業は煩わしいばかりか汚れを伴
うこともある。又、装置の各部材のメンテナンスは、専
門のサービスマンでなければ行うことができずユーザー
には不便を伴うことが多かった。

【０００４】そこで、像担持体、帯電手段、現像手段、
クリーニング手段などを一体構造に纏めてカートリッジ
化し、ユーザーがこのカートリッジを装置本体に対して
脱着自在としたプロセスカートリッジが実用化されてい
る。従って、このプロセスカートリッジを装置本体に装
填することによってトナーの補給や寿命に達した像担持
体の部品交換を可能とし、メンテナンスが容易となる。

【０００５】図６に概略図示されるが、このようなプロ
セスカートリッジの現像手段１０は、現像容器１０ａ内
に収容された現像剤を像担持体、即ち、電子写真感光体
ドラム７へと搬送するために、現像スリーブのような現
像剤担持体１０ｄを有している。そして、従来、この現
像スリーブ１０ｄの端部からの現像領域外へとトナーが
流出するのを防止するために、図７をも参照すると理解
されるように、現像スリーブ１０ｄの両端には、シール
部材が配置されている。このシール部材としては、例え
ばフェルトや発泡ゴム等の弾性体のシール部材１０ｆが
広く利用されている。

【０００６】弾性体シール部材１０ｆは、感光体ドラム
７と対向した現像容器１０ａに両面テープなどで貼り付
けられ、そして、現像スリーブ１０ｄの外周面に圧接さ
せることにより現像領域外へのトナーの流出を防止して
いる。

【０００７】しかしながら、このような構成では、現像
スリーブ１０ｄの外周面に圧接した弾性体シール部材１
０ｆによる負荷が大きく、又現像スリーブ１０ｄとの接
触により弾性体シール部材１０ｆが劣化してシール性が
悪くなる等の問題があった。

【０００８】そこで、このような問題を解決するため
に、現像スリーブ１０ｄとは非接触状態にてトナー漏れ
防止を行なうべく、磁性体シール部材を用いたトナー漏
れ防止手段が提案されている。

【０００９】図８及び図９に磁性体シール部材を用いた
トナー漏れ防止手段の一例が示される。

【００１０】この例によると、磁性体シール部材１０
ｆ’は、現像スリーブ１０ｄの両端において、その外周
面から一定間隔ｇを有して現像容器１０ａの感光体ドラ
ム７と対向する側に固定されている。斯かる構成にて、
現像スリーブ１０ｄ内部に配された磁石１０ｃの磁極と
磁性体シール部材１０ｆ’との間に磁界を形成させ、そ
して、この間隙ｇ領域に現像剤を介在させることによっ
て磁気ブラシを形成し、現像容器内部の現像剤が現像領
域へと流出するのを防止する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８及
び図９に示す、従来の磁性体シール部材１０ｆ’を用い
たトナー漏れ防止手段は、現像スリーブ１０ｄ内に配置
した磁石１０ｃの表面に磁極が形成されている位置と、
形成されていない位置、即ち、磁極と磁極の中間位置と
では磁力の強さが異なり、磁極のない位置では磁力が弱
い。そのために、磁性体シール部材１０ｆ’との間に形
成される磁界の強さも、磁石１０ｃと磁性体シール部材
１０ｆ’との間隙は一定とされているために、磁極のな
い位置は磁極のある位置と比べて弱くなってしまう。

【００１２】従って、従来の磁性体シール部材を用いた
トナー漏れ防止手段は、磁石１０ｃの磁極位置に対応し
てシール力が異なりシール力の弱い所ができてしまうと
いう欠点があった。

【００１３】従って、本発明の目的は、磁石の磁極のな
い位置、すなわち磁力の弱い位置においても磁極のある
位置と同等のシール性を発揮し、現像スリーブ外周上の
どの位置においても良好なシール性を得ることができる
プロセスカートリッジ及び現像装置を提供することであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
プロセスカートリッジ及び現像装置によって達成され
る。要約すれば、本発明の一態様にによれば、複数の磁
極を備える磁石を内部に備え像担持体に形成された静電
像を現像剤で現像するために現像剤を担持搬送する現像
剤担持体と、前記現像剤担持体の端部の周面と間隙をも
って対向する磁性体シール部材と、を有する現像装置に
おいて、前記現像剤担持体の周面と前記磁性体シール部
材との間隙は、前記磁極のある位置よりも前記磁極のな
い位置の方が、狭くされていることを特徴とする現像装
置が提供される。

【００１５】本発明の他の態様によれば、画像形成装置
本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、像担
持体と、現像装置とを有し、前記現像装置は、複数の磁
極を備える磁石を内部に備え前記像担持体に形成された
静電像を現像剤で現像するために現像剤を担持搬送する
現像剤担持体と、前記現像剤担持体の端部の周面と間隙
をもって対向する磁性体シール部材と、を有するプロセ
スカートリッジにおいて、前記現像剤担持体の周面と前
記磁性体シール部材との間隙は、前記磁極のある位置よ
りも前記磁極のない位置の方が、狭くされていることを
特徴とするプロセスカートリッジが提供される。

【００１６】

【実施例】以下、本発明に係るプロセスカートリッジ及
び現像装置を図面に則して更に詳細に説明する。

【００１７】図１は、本発明のプロセスカートリッジの
一実施例を示す。このプロセスカートリッジは、例えば
ＬＢＰなどの電子写真式の画像形成装置に装着可能に適
用されるものであるが、当業者には、このような画像形
成装置の全体構成は周知であるので説明は省略し、プロ
セスカートリッジについてのみ説明する。

【００１８】プロセスカートリッジは、電子写真感光体
のような像担持体と、少なくとも１つのプロセス手段と
を備えている。プロセス手段としては、例えば像担持体
の表面を帯電させる帯電手段、像担持体にトナー像を形
成する現像手段、像担持体表面に残留した現像剤をクリ
ーニングするためのクリーニング手段などがある。

【００１９】本実施例にて、プロセスカートリッジＢ
は、図１に示すように、像担持体である電子写真感光体
ドラム７の周囲に帯電手段８、露光部９、現像手段１
０、クリーニング手段１１を配置し、これらを第１枠体
１２ａ及び第２枠体１２ｂからなるカートリッジ枠体１
２、即ちハウジングで覆って一体化し、装置本体に着脱
可能に構成される。

【００２０】プロセスカートリッジＢの各部の構成を、
感光体ドラム７、帯電手段８、露光部９、現像手段１
０、クリーニング手段１１の順に説明する。

【００２１】（感光体ドラム）本実施例にて、感光体ド
ラム７は円筒状のアルミニウムからなるドラム基体の外
周面に有機感光層を塗布して構成される。この感光体ド
ラム７は、枠体１２に回動可能に取付けられ、この感光
体ドラム７の長手方向一方端に固着したギヤ（図示せ
ず）に装置本体側に設けた駆動モータの駆動力を伝達す
ることにより、画像形成動作に応じて図１にて矢印方向
へと回転させる。

【００２２】（帯電手段）帯電手段は、前記感光体ドラ
ム７の表面を一様に帯電させるものであり、本実施例で
は枠体１２に帯電ローラ８を回動自在に取付けた、所謂
接触帯電方法を用いている。帯電ローラ８は、金属製の
ローラ軸８ａに導電性の弾性層を設け、更にその上に高
抵抗の弾性層を設け、更にその表面に保護膜を設けて形
成される。導電性の弾性層は、ＥＰＤＭやＮＢＲなどの
弾性ゴム層にカーボンを分散したもので構成し、ローラ
軸８ａに供給されるバイアス電圧を導く作用をなす。
又、高抵抗の弾性層は、ウレタンゴムなどで構成し、微
量の導電性粉末を含有するものが一例として挙げられ、
感光体ドラム７のピンホールなどに導電度の高い帯電ロ
ーラが相対した場合でも、感光体ドラム７へのリーク電
流を制限してバイアス電圧の急降下を防ぐ作用をなす。
又、保護層は、Ｎ−メチルメトキシ化ナイロンで構成
し、導電性弾性層や高抵抗の弾性層の塑性物質が、感光
体ドラム７に触れて感光体ドラム７の表面を変質させる
ことがないように作用する。

【００２３】帯電ローラ８は、感光体ドラム７に接触し
ており、画像形成に際しては感光体ドラム７の回転に従
動して回転する。そして、帯電ローラ８に直流電圧と交
流電圧とを重畳して印加することにより感光体ドラム７
の表面を均一に帯電させる。

【００２４】（露光部）前記帯電ローラ８によって均一
に帯電した感光体ドラム７の表面に、装置本体に配置さ
れた光学系（図示せず）から光像が照射され、感光体ド
ラム７の表面に静電潜像が形成される。カートリッジ枠
体１２の上面には、光学系からの光像を導くための開口
９が形成され、プロセスカートリッジＢの露光部を構成
している。

【００２５】（現像手段）現像手段１０は、図１に示す
ように、トナーを収納する現像容器１０ａを有し、且つ
現像容器１０ａ内にはトナーを送り出すために矢印方向
へ回転するトナー送り部材１０ｂが設けてある。更に、
現像容器１０ａには、感光体ドラム７と対向して、現像
容器１０ａに収容した現像剤を感光体ドラム７へと搬送
し、感光体ドラム７上に形成された静電潜像を可視画像
（トナー像）とするための現像剤担持体、即ち、非磁性
円筒体（現像スリーブ）１０ｄが配置される。現像スリ
ーブ１０ｄと感光体ドラム７との間には微小間隙が設け
てある。この現像スリーブ１０ｄは、内部に磁石１０ｃ
を有し、回転することによって表面に薄い現像剤層を形
成してこの現像剤層を感光体ドラム７の方へと搬送す
る。

【００２６】現像スリーブ１０ｄの表面に現像剤層が形
成される時、現像剤と現像スリーブ１０ｄとの摩擦によ
って感光体ドラム７上の静電潜像を現像するのに充分な
摩擦帯電電荷を得る。又、現像剤の層厚を規制するため
に、現像スリーブ１０ｄに当接或は近接して現像ブレー
ド１０ｅが設けられている。

【００２７】又、現像スリーブ１０ｄの長手方向両端部
には、現像剤が現像領域外へ流出するのを防止するため
のシール手段である磁性体シール部材１０ｆ’が、現像
スリーブ１０ｄに対して非接触状態で配置される。この
点に関しては後で詳しく説明する。

【００２８】（クリーニング手段）クリーニング手段１
１は、図１に示すように、感光体ドラム７の表面に接触
し、転写後の感光体ドラム７上に残留した現像剤を掻き
落とすためのクリーニングブレード１１ａと、この掻き
落とした現像剤を掬い取るために前記ブレード１１ａの
下方に位置し、且つ感光体ドラム７の表面に弱く接触し
たスクイシート１１ｂと、この掬い取った廃現像剤を溜
めるための廃現像剤溜め１１ｃとで構成している。

【００２９】このように構成されるプロセスカートリッ
ジＢは、上述したように、各部材が枠体１２内に収納さ
れているが、本実施例では、第１枠体１２ａに現像手段
１０が収納され、第２枠体１２ｂに感光体ドラム７、帯
電手段８、露光部９、クリーニング手段１１が収納され
ている。

【００３０】実施例１次に、図２を参照して、本発明に係るプロセスカートリ
ッジＢにおける現像スリーブのシール手段について更に
詳しく説明する。

【００３１】磁石１０ｃを内包した現像スリーブ１０ｄ
の外周面には感光体ドラム７と対向する側に、現像スリ
ーブ１０ｄとは非接触状態にて磁性体シール部材１０
ｆ’が配置される。この磁性体シール部材１０ｆ’は、
現像容器１０ａに固定されており、前記磁石１０ｃとの
間に磁界を形成しそこに現像剤を介在させることにより
現像剤の現像域外への流出を防止する作用を成す。

【００３２】このとき、前記現像スリーブ１０ｄの外周
面と磁性体シール部材１０ｆ’との間隙は、磁石１０ｃ
の磁極位置に対応して異なり、磁極のない位置、即ち、
両磁極間の磁力の弱い位置の間隙ｇ’は、磁極のある位
置の間隙ｇに比べ狭くされている。これにより、磁極の
ない位置における磁力は密となり、従来シール力の弱か
った磁極のない位置でのシール性を向上することがで
き、現像スリーブ外周上のどの位置においても磁石１０
ｃの磁極の有無に拘らず一様に良好なシール性を得るこ
とができる。

【００３３】実施例２図３に、本発明のプロセスカートリッジの他の実施例を
示す。上記実施例１では、磁石１０ｃの磁極位置に対応
して現像スリーブ１０ｄの外周面と磁性体シール部材１
０ｆ’との間隙を磁極の位置に関連して異なるものとし
た。しかしながら、この間隙にて、特に狭い領域の間隙
ｇ’は非常に微小間隙になるために、その精度を出すの
が難しく現像容器１０ａの磁性体シール部材１０ｆ’を
取付けるための座面などの精度により、大きく影響され
ることが懸念される。

【００３４】又、実施例１では、図２に示すように、磁
性体シール部材１０ｆ’は、１つの部品にて形成されて
いるが、磁性体シール部材１０ｆ’は１つの部品である
必要はなく、分割して作製することも可能である。

【００３５】本実施例によれば、磁性体シール部材１０
ｆ’は、例えば図３に示すように、現像スリーブ１０ｄ
の外周面と磁性体シール部材１０ｆ’との間隙の広い領
域部分１００と狭い領域部分１０１とにそれぞれ分割し
て作製されている。

【００３６】このように磁性体シール部材１０ｆ’を幾
つかの部品に分割することにより、現像容器１０ａの取
付け座面などの影響は受けにくくなり、間隙の精度が比
較的だし易く安定したシール性能を発揮することができ
る。

【００３７】実施例３図４に、本発明のプロセスカートリッジの更に他の実施
例を示す。

【００３８】上記実施例１において、スラスト方向、即
ち、現像スリーブ１０ｄの長手方向の磁性体シール部材
１０ｆ’のシール幅は特に規定しなかったが、図４に示
すように、シール幅はどの位置でも一定幅である必要は
なく、現像スリーブ１０ｄの外周面と磁性体シール部材
１０ｆ’との間隙の狭い領域部分１０１のシール幅ｗ’
を広い領域部分１００のシール幅ｗより広くすることも
できる。これにより間隙を狭くした領域、即ち、磁極の
ない位置の磁力はより密となり、更にシール性能を向上
させることができる。

【００３９】実施例４図５には、本発明の他の態様であるカートリッジ化され
た現像装置１０’を示す。

【００４０】本実施例の現像装置１０’は、実施例１で
説明したプロセスカートリッジＢから、第２枠体１２ｂ
に設けられていた感光体ドラム７、帯電手段８、露光部
９、クリーニング手段１１を除き、第１枠体１２ａに収
容された現像手段１０のみを一体化したカートリッジと
考えることができる。

【００４１】つまり、本実施例の現像装置１０’は、図
５に示すように、トナーを収納する現像容器１０ａを有
し、且つ現像容器１０ａ内にはトナーを送り出すために
矢印方向へ回転するトナー送り部材１０ｂが設けてあ
る。更に、現像容器１０ａには、現像容器１０ａに収容
した現像剤を、装置本体に装着された時感光体ドラムへ
と搬送し、感光体ドラム上に形成された静電潜像を可視
画像（トナー像）とするための現像剤担持体、即ち、非
磁性円筒体（現像スリーブ）１０ｄが配置される。この
現像スリーブ１０ｄは、内部に磁石１０ｃを有し、回転
することによって表面に薄い現像剤層を形成してこの現
像剤層を搬送する。又、現像剤の層厚を規制するため
に、現像スリーブ１０ｄに当接或は近接して現像ブレー
ド１０ｅが設けられている。

【００４２】更に、現像スリーブ１０ｄの長手方向両端
部には、現像剤が現像領域外へ流出するのを防止するた
めのシール手段である磁性体シール部材１０ｆ’が、現
像スリーブ１０ｄに対して一定間隙ｇにて非接触状態で
配置される。このシール手段の構成は、先に実施例１〜
３にて説明したと同じ構成とされ、同じ作用効果を達成
することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係るプロセ
スカートリッジ及び現像装置は、磁石を内包する現像剤
担持体の外周上に非接触に磁性体シール部材を配置し、
現像剤担持体と磁性体シール部材との間隙は、磁石の磁
極位置に対応して異なり、磁極のない位置、即ち、両磁
極間の磁力の弱い位置の間隙は、磁極のある位置の間隙
に比べ狭くする構成とされるので、磁極のない位置にお
ける磁力は密となり、従来シール力の弱かった磁極のな
い位置でのシール性を向上することができ、現像剤担持
体の外周上のどの位置においても磁石の磁極の有無に拘
らず一様に良好なシール性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプロセスカートリッジの一実施例
の断面構成図である。

【図２】本発明に係るプロセスカートリッジにてシール
手段を説明するための現像手段の拡大断面図である。

【図３】本発明に係るプロセスカートリッジにて他のシ
ール手段を説明するための現像手段の拡大断面図であ
る。

【図４】本発明に係るプロセスカートリッジにて他のシ
ール手段を説明するための現像手段の拡大した分解縦断
面図である。

【図５】本発明に係る現像装置の一実施例の断面構成図
である。

【図６】従来のプロセスカートリッジにおけるシール手
段を説明するための現像手段の断面図である。

【図７】従来のプロセスカートリッジにおけるシール手
段を説明するための現像手段の縦断面図である。

【図８】従来のプロセスカートリッジにおけるシール手
段を説明するための現像手段の断面図である。

【図９】従来のプロセスカートリッジにおけるシール手
段を説明するための現像手段の縦断面図である。

【符号の説明】

Ｂカートリッジ７像担持体（感光体ドラム）８帯電手段（帯電ローラ）９露光部１０現像手段１０ａ現像容器１０ｃ磁石１０ｄ現像剤担持体（現像スリーブ）１０ｆ’ 磁性体シール部材１１クリーニング手段１２枠体１００間隙の広い領域部分の磁性体シール
部材１０１間隙の狭い領域部分の磁性体シール
部材

フロントページの続き (72)発明者佐々木新一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開平３−4266（ＪＰ，Ａ) 特開平４−245270（ＪＰ，Ａ) 特開平４−307572（ＪＰ，Ａ) 実開平１−15254（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−60168（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 - 15/095

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の磁極を備える磁石を内部に備え像
担持体に形成された静電像を現像剤で現像するために現
像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体
の端部の周面と間隙をもって対向する磁性体シール部材
と、を有する現像装置において、前記現像剤担持体の周面と前記磁性体シール部材との間
隙は、前記磁極のある位置よりも前記磁極のない位置の
方が、狭くされていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】画像形成装置本体に着脱可能なプロセス
カートリッジであって、像担持体と、現像装置とを有
し、前記現像装置は、複数の磁極を備える磁石を内部に
備え前記像担持体に形成された静電像を現像剤で現像す
るために現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現
像剤担持体の端部の周面と間隙をもって対向する磁性体
シール部材と、を有するプロセスカートリッジにおい
て、前記現像剤担持体の周面と前記磁性体シール部材との間
隙は、前記磁極のある位置よりも前記磁極のない位置の
方が、狭くされていることを特徴とするプロセスカート
リッジ。