JP3270516B2

JP3270516B2 - 現像装置

Info

Publication number: JP3270516B2
Application number: JP12430792A
Authority: JP
Inventors: 正成白井; 直雅木村; 繁大木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-04-17
Filing date: 1992-04-17
Publication date: 2002-04-02
Anticipated expiration: 2017-04-02
Also published as: JPH05297697A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式或は或は
静電記録方式により像担持体上に形成された静電潜像を
現像剤により現像する現像装置に関するものであり、特
に該現像剤が磁性トナーから成る一成分現像剤とか、ト
ナーと磁性キャリアとから成る二成分現像剤のように、
磁性粒子を含んだ現像剤を用いる現像装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、前述した一成分現像剤或は二成分
現像剤を使用して、像担持体上に形成された静電潜像を
現像するための現像装置には、種々の構成のものが提案
されている。その代表的な現像装置の断面を図２に示
す。

【０００３】本例の現像装置１は、一成分現像剤或は二
成分現像剤のような磁性粒子を含んだ現像剤６を収容し
た現像容器２を備え、現像容器２には、像担持体１００
上に形成された静電潜像を現像するための現像剤担持体
５（以後「現像ローラ」と称す。）が設けられている。
更に、現像容器２内には、現像剤６を現像ローラ５へと
供給するための搬送手段３及び４が設けられる。

【０００４】一般に、現像ローラ５は、図示するよう
に、磁化された固定の磁石ローラ５ａと、この磁石ロー
ラ５ａを囲包して、矢印方向に回転自在に軸支された、
アルミニウム、ステンレス鋼等の非磁性材料で形成され
た現像スリーブ５ｂとから構成され、該現像スリーブ５
ｂの表面に現像剤を担持して搬送し、像担持体１００上
の静電潜像を現像する。

【０００５】現像スリーブ５ｂは、その回転軸５ｃが、
図３に示すように、現像容器２の両側壁２ａに軸受１０
を介して軸支され、駆動源（図示せず）により回転され
る。又、磁石ローラ５ａは、軸受７を介して現像スリー
ブ５ｂに担持される。

【０００６】現像スリーブ５ｂの回転により現像剤６
は、図２にて、磁石ローラ５ａのＮ₁極で現像スリーブ
５ｂの外周表面に吸着され、更に、Ｓ₁ 極→Ｎ₂ 極→Ｓ
₂ 極へと搬送される。

【０００７】尚、現像剤６は、磁石ローラ５ａのＮ₁ 極
に対向した位置に配置した規制ブレード１１により規制
され、現像スリーブ５ｂ上に現像剤６の薄層が形成され
る。磁石ローラ５ａのＳ₁ 極は現像主極であり、像担持
体１００上の静電潜像を現像し、一方、Ｎ₂ 極は現像後
の残留現像剤を取り込み、現像容器２内に搬送する。

【０００８】以上述べた現像装置１では、現像容器２内
と現像スリーブ５ｂ周面上とで、現像剤６の循環移動が
行なわれる。現像スリーブ５ｂ周面上の現像剤６は、磁
石ローラ５ａの磁力により保持されるが、現像スリーブ
５ｂを長期間回転させた場合には、現像剤６が現像スリ
ーブ５ｂの軸線方向へ移動し、更に、現像スリーブ５ｂ
の軸受７が位置する領域を越えて、現像容器側壁２ａ外
へと流出してしまう。

【０００９】従来、斯る現像剤の現像スリーブ５ｂの端
部側への流出を防止するために、図３に示すように、現
像スリーブ５ｂの非現像剤担持域、即ち、現像スリーブ
５ｂの両端部周面に弾性体、不織布などの端部シール部
材８を設け、現像容器側壁２ａと現像スリーブ端部周面
との空隙を密着、閉鎖することが知られている。図４に
示すように、シール部材８としては、弾性のシール部材
を使用することもある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た端部シール部材８では、端部シール部材８と現像スリ
ーブ周面との隙間に、僅かではあるが現像剤の進入が生
じ、長期間使用した場合には、現像剤の漏れ出しが発生
することが知られている。

【００１１】現像剤の漏れ出しの原因の一つには、現像
スリーブ５ｂ内の磁石ローラ５ａの全長と、現像スリー
ブ５ｂの現像剤担持域と、シール部材８との位置関係が
挙げられる。

【００１２】磁石ローラ５ａは、一般に端面側の磁力が
不均一となるために、即ち、磁石ローラ５ａの端部では
磁界が端面方向の成分を有し磁力線の描く弧が大きくな
るために、通常、磁石ローラ５ａの全長は、図３に示す
ように、画像形成するための現像剤担持域の幅より、両
側に２〜４ｍｍ程度延長した長さを有している。

【００１３】一方、シール部材８は、上述したように、
現像スリーブ５ｂ周面に担持した現像剤が外部に、主と
して、現像スリーブ軸受７の側に漏れ出すのを防止する
もので、その位置は、現像スリーブ５ｂの画像形成する
ための現像剤担持域近傍としている。従って、磁石ロー
ラ５ａの全長からして、磁石ローラ５ａの磁力は、シー
ル部材８が現像スリーブ５ｂ周面と接する位置まで働く
ことになる。

【００１４】このことから、現像スリーブ５ｂ周面に担
持した現像剤は、磁石ローラ５ａの磁力によりシール部
材８側へと移動することとなり、現像剤の漏れ出しの原
因となっていた。

【００１５】現像剤の漏れ出しを防止する方法として
は、シール部材８の現像スリーブ５ｂ周面への密着力を
増大させる方法がある。しかし、シール部材８の密着力
を強くすると、現像スリーブ５ｂの回転トルクの増加
や、現像スリーブ５ｂとシール部材８との摺擦により現
像スリーブ５ｂが昇温し、現像剤の現像スリーブ５ｂへ
の融着といった問題が発生する。

【００１６】又、磁石ローラ５ａの全長を、画像形成す
るための現像剤担持域と同等の長さとして、即ち、磁石
ローラ５ａの磁力がシール部材８側に及ばない長さとな
るように設定して、現像剤がシール部材８に進入するの
を防止する方法があるが、この方法では、前述したよう
に磁石ローラ５ａの端部における磁力の不安定領域が、
画像形成するための現像剤担持域の範囲内となるため、
画像濃度のむら等を引き起こすこととなり、画像に悪影
響を及ぼす。

【００１７】従って、本発明の目的は、現像剤担持体に
担持する現像剤が、現像剤担持体の端部側へと流出する
のを防止することのできる現像装置を提供することであ
る。。

【００１８】本発明の他の目的は、現像剤担持体の端部
に設けたシール部材のシール効果を高めると共に、シー
ル部材の現像剤担持体への密着圧を軽減することのでき
る現像装置を提供することである。

【００１９】

【００２０】

【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、本発明による
と、磁性粒子を含んだ現像剤を収容する現像容器と、該
現像容器に回動自在に軸支され、内部に磁石を有して表
面に前記現像剤を担持し、搬送する現像剤担持体とを有
する現像装置において、前記現像剤担持体の両端部に対
応する現像容器側に、外側端面が前記現像剤担持体内部
に配設した前記磁石の側端面と大略同等位置となるよう
にして、前記現像剤担持体の表面外周に一部に沿って、
所定の空隙を有して配置したシール部材を設け、このシ
ール部材は、非磁性部材と、該非磁性部材の両端に位置
して該非磁性部材を挟持している磁性部材とにて形成さ
れることを特徴とする現像装置が提供される。本発明の
一実施態様によると、前記現像剤担持体の外周面に担持
した現像剤を規制し、薄層化する規制ブレードが、前記
現像剤担持体内部に配置した磁石の全長と同等の長さを
有し、該規制ブレードの端面を前記現像剤担持体内部の
磁石の側端面と大略同等位置に配置する。

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【実施例】以下、本発明に係る現像装置を図面に則して
更に詳しく説明する。

【００２５】本発明は、図２に示すような、磁性トナー
から成る一成分現像剤のように磁性粒子を用いた現像装
置に具現化することができ、その全体の構成及び作用に
ついては、前述した通りであるので、その説明は省略す
る。

【００２６】参考例次に、図１について説明する。図１は本参考例の現像装
置の現像剤担持体５の断面構成図であり、現像剤担持体
の一端部のみを図示したものである。

【００２７】現像剤担持体５は、本参考例では、現像ロ
ーラ５とされ、アルミニウムやステンレス鋼等の材質で
中空・円筒状の現像スリーブ５ｂと、内部に固定して配
置された磁石ローラ５ａとを有する。現像スリーブ５ｂ
は、回動軸５ｃにて軸受１０を介して現像容器２に回転
自在に軸支されている。磁石ローラ５ａは、それぞれ所
定の磁極に分割し、現像スリーブ５ｂの回動軸５ｃに、
軸受７を介して固定されている。又、従来と同様に、シ
ール部材８が、現像スリーブ５ｂの非現像剤域、即ち、
現像容器２の内壁より外側に対応して現像スリーブ５ｂ
の外周面に配置され、現像スリーブ５ｂの外周表面と、
現像容器２との空隙を密閉し、現像剤の漏出しを防止す
る。

【００２８】本参考例によれば、磁石ローラ５ａの側端
面には、ニッケル板、鉄板などの磁性部材９が、接着等
により一体的に設けられる。

【００２９】次に、図５及び図６を参照して、上記構成
の現像装置における現像ローラ５による現像剤の規制、
即ち、磁力カットについて説明する。

【００３０】図５は、図３に示すような従来の現像装置
における現像スリーブ５ｂによる磁力線の方向を示した
もので、図示するように現像スリーブ内磁石ローラ５ａ
の磁力線は磁石ローラ５ａの端部方向の成分を有し、磁
力線の描く弧が広がる。

【００３１】これに対して、図６は、本参考例の現像装
置における現像スリーブ５ｂによる磁力線の方向を示し
たもので、現像スリーブ内磁石ローラ５ａの側端面に設
けた磁性部材９により、端部方向の磁力線が磁性部材９
の位置に集中される。即ち、磁石ローラ５ａの端部で磁
力がカットされる。

【００３２】ここで、本参考例の現像装置における現像
ローラ５と現像剤の動きについて説明する。

【００３３】先に説明したように、図３及び図４に示す
従来の現像装置では現像剤が磁石ローラ５ａの磁力によ
り、常にシール部材８のシール範囲内に吸引される。そ
のために、長期間現像スリーブ５ｂを回転すると、現像
剤がシール部材８と現像スリーブ５ｂの外周表面の空隙
に入り込み、シール効果が減少してしまう。

【００３４】これに対して、図１に示す本参考例の現像
装置においては、内部磁石ローラ５ａの側面に配した磁
性部材９は、シール部材８が現像スリーブ５ｂの外周表
面と密着している範囲より内側に配置してある。つま
り、磁石ローラ５ａの磁力の働く範囲外にシール部材９
が配設されている。従って、現像剤は、磁石ローラ５ａ
の磁力が磁性部材９によって規制された範囲のみに担持
される。このことから、現像剤の担持範囲は、磁性部材
９とほぼ対応した現像スリーブ表面上となり、端部シー
ル部材８側への現像剤の進入を防止すると共に、現像剤
を磁力により拘束することができる。

【００３５】次に、図７、図８、及び図９を用いて、本
参考例を補足説明する。

【００３６】図７は、従来の現像装置の方式をモデル化
した図で、或る軸線方向で発生する磁力の強さを現像ス
リーブ周面からの高さで表わす。図７によれば、前述し
たように磁石ローラ５ａから発生する磁力が、端部側で
変化すると共に磁石ローラ５ａの側面部にも発生してい
る。一方、磁石ロール５ａの全長は、片側で、現像剤担
持域Ｌより、図中ｌ₁ の長さだけ長くされている。この
磁石ローラ５ａの長さ（Ｌ＋ｌ₁ ）と、シール部材８と
の位置関係が、前記した現像剤の漏れ出しとなってい
た。

【００３７】図８は、現像剤の漏れ出しを防止するため
に試みたもので、磁石ローラ５ａの全長を現像剤担持域
Ｌと大略同等の長さとし、磁石ローラ５ａの端面が僅か
にｌ₂ だけ内側に位置するようにしたものである。

【００３８】しかしながら、図８の場合においては、磁
石ローラ５ａの磁力パターンが図７に示す場合と同様で
あるため、磁石ローラ５ａの端部側では、現像スリーブ
５ｂ上の現像剤担持にむらが生じ、画像に悪影響を及ぼ
す。更に、シール部材８と磁石ローラ５ａの端部との距
離ｌ₂ により、この部分の現像スリーブ５ｂ上の現像剤
は、磁ロール５ａの磁力による拘束力が弱まり、飛散と
いう現象が起きる。

【００３９】これに対して、本参考例の現像装置では、
図９に示すように、磁石ローラ５ａの磁力パターンは、
磁石ローラ側面に設けた磁性部材９により、磁石ローラ
端部の側面方向に広がる磁力線を集中させ、該磁性部材
９を介した磁界を作る。この磁界により、現像スリーブ
５ｂ上に働く磁力は、磁石ローラ５の側面方向への成分
を除き、磁石ローラ５の全長とほぼ等しい領域となる。

【００４０】以上のように、本参考例によれば、磁石ロ
ーラ５ａの全長を現像剤担持域Ｌと同等とした場合で
も、現像剤担持域Ｌの範囲内の磁力が均一になり、現像
剤の担持むらが発生しない。更に、磁性部材９にて作ら
れる磁界により、前記長さｌ２の部分に担持した現像剤
を拘束することができる。

【００４１】次に、本発明の現像装置の一実施例を説明
する。現像スリーブ周面に担持した現像剤が現像スリー
ブ端部へと移動し流出するのを防止する手段としては、
図１０に図示するように、現像スリーブ５ｂの外周に現
像スリーブ５ｂと僅かの間隙を設けて磁性部材２０を配
置し、この磁性部材の外側端面が磁石ローラ５ａの外側
端面と大略整列するように構成することが提案されてい
る。又、このとき、現像スリーブ５ｂにて担持し、搬送
される現像剤の層厚を規制し薄層化する規制ブレード１
１は、磁石ローラ５ａの全長と同等の長さとされ、その
端面は、磁石ローラ５ａの外側端面と大略同一となるよ
うに配置される。

【００４２】しかしながら、この構成においても、図１
１に示すように、現像スリーブ５ｂ内の磁石ローラ５ａ
の端部においては、磁力線が放射状に分布する。従っ
て、この磁力により、現像剤は現像スリーブ５ｂの長手
方向に、図１１にて左側へと移動する力が作用し、シー
ル効果のない領域へと漏れ出ることがある。これを防止
するにはシール効果をより強力にする必要がある。

【００４３】本発明によれば、前記磁性部材２０を、詳
しくは後述するように、非磁性部材と、この非磁性部材
を挟んで、両端に配置された磁性部材とにて形成される
積層構造の現像剤シール部材とすることにより、現像ロ
ーラ５との磁性部材２０との間の磁束密度を増加させ、
シール性を向上することができる。

【００４４】図１３に本実施例の現像装置を示すが、そ
の全体構成は、シール部材２２の構成の点を除けば、図
２に示す現像装置と同様であり、従って、以下には、図
１２を参照して、本実施例の特徴とするシール部材２２
について説明する。

【００４５】現像スリーブ５ｂ内の磁石ローラ５ａはそ
の長手方向の長さが、現像容器２内の現像剤収容範囲よ
りも十分に長くされる。現像剤シール部材２２は、その
外側端面が現像スリーブ内磁石ローラ５ａの外側端面と
大略整列して同等位置に配置され、その内側端面は現像
容器２の内壁２ａと大略一致するように、幅Ｗにて形成
される。

【００４６】又、シール部材２２は、現像スリーブ５ｂ
の外周表面との間に空隙Ｇを有し、且つ現像スリーブ５
ｂの外周を囲包する態様で、現像スリーブ５ｂに沿って
湾曲して配置される。

【００４７】本発明に従えば、上述の如く、シール部材
２２は、非磁性部材２２ａと、この非磁性部材２２ａを
挟んで、両端に配置された磁性部材２２ｂとにて形成さ
れた積層構造体とされる。磁性部材２２ｂは、厚さ
（ｔ）が、０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度の板材で、鉄板、ニ
ッケル板、又は磁性ステンレス板などの強磁性板で作製
される。又、非磁性部材２２ａは、幅Ｗ’が１〜２ｍｍ
程度とされ、合成樹脂或は非磁性金属材料などにて作製
される。又、非磁性部材２２ａの幅Ｗ’は、磁性部材２
２ｂと現像スリーブ５ｂの外周表面との間の空隙Ｇや、
磁性部材２２ｂの幅Ｗによって決定されるもので、前記
値に限定されるものではない。

【００４８】磁性部材２２ｂと現像スリーブ５ｂの外周
表面との空隙Ｇは、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍ程度で良い
が、現像剤の種類、例えば粒子の大きさなどによって決
定されるものであり、この値に限定されるものではな
い。

【００４９】又、外側、即ち、図１２にて左側の磁性シ
ール部材２２ｂの外側端面は、現像スリーブ内の磁石ロ
ーラ５ａの外側端面と一致させることが望ましいが、現
像スリーブ５ｂ及び磁石ローラ５ａの寸法精度及び組立
精度などを考慮して、現像スリーブ内磁石ローラ５ａの
外側端面より現像スリーブ軸受１０側に−１ｍｍ〜２ｍ
ｍの範囲が有効である。一方、磁性シール部材２２ｂの
幅Ｗの多端面は、現像容器２の内壁面２ａと大略一致さ
せる。しかし、現像装置の構成上の関係で、特に限定す
るものではない。

【００５０】更に、現像スリーブ５ｂ上の現像剤を規制
し、現像スリーブ５ｂ上に現像剤の薄層を形成するため
の規制ブレード１１は、現像スリーブ内磁石ローラ５ａ
の外側端面と、規制ブレード１１の端面とが大略同位置
に配置することが望ましい。

【００５１】次に、本実施例の現像装置における現像剤
シール部材２２の作用について説明する。

【００５２】図１２にて、磁石ローラ５ａからの磁力線
が矢印にて示されている。大略均一に発生している磁力
は、磁性部材２２ｂを配置している位置では、磁性部材
２２ｂの方へと向かう。しかしながら、非磁性部材２２
ａを配置している位置では、非磁性部材２２ｂを回避し
て、磁性部材２２ｂの方向へと収束する分布を呈する。
これによって、本発明では、磁性部材２２ｂの端部に磁
力線が集中する箇所が発生する。この磁力線集中領域
は、現像剤を現像スリーブ５ｂ外周表面に拘束する力が
大となる。従って、本発明に従えば、現像剤の現像スリ
ーブ５ｂの軸受１０側への流出が好適に防止される。

【００５３】このように、本発明のこの実施例では、現
像スリーブ５ｂの外周と所定の空隙Ｇを有して配置する
現像剤シール部材２２の構成を、非磁性部材２２ａを磁
性部材２２ｂで挟む形にて構成し、更に、外側（軸受
側）の磁性部材２２ｂの外側端部と、規制ブレード１１
と、更には磁石ローラ５ａの端部とを大略同一位置に設
定することにより、現像剤の現像スリーブ端部への流出
を、従来装置以上の効果にて防止することができる。

【００５４】更に、本発明によれば、シール部材２２が
現像スリーブ５ｂに対して非接触の構成とされるため
に、現像スリーブの回転負荷の低減と現像スリーブの摺
擦による昇温がなくなり、現像剤の融着といった問題を
も解決することができる。又、補助的なシール材を必要
とせず、従って、組立性や、コストの低減といった効果
をも奏し得る。

【００５５】

【００５６】

【００５７】

【００５８】

【００５９】

【００６０】

【００６１】

【００６２】

【００６３】

【００６４】

【００６５】

【００６６】

【００６７】

【００６８】

【００６９】

【００７０】

【００７１】

【００７２】

【００７３】

【００７４】

【００７５】

【００７６】

【００７７】

【００７８】

【００７９】

【００８０】

【００８１】

【００８２】

【００８３】

【００８４】

【００８５】

【００８６】

【００８７】

【００８８】

【００８９】

【００９０】

【００９１】

【００９２】

【００９３】

【００９４】

【００９５】

【００９６】

【００９７】

【００９８】

【００９９】

【０１００】

【０１０１】

【０１０２】

【０１０３】

【０１０４】

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
は、現像スリーブのような現像剤担持体の外周と所定の
空隙を有して配置する現像剤シール部材が、非磁性部材
を磁性部材で挟む形にて構成され、更に、外側（軸受
側）の磁性部材の外側端部と、規制ブレードと、更には
磁石ローラの端部とを大略同一位置に設定することによ
り、現像剤の現像スリーブ端部への流出を、従来装置以
上の効果にて防止することができるという利点がある。
又、本発明によれば、シール部材が現像スリーブに対し
て非接触の構成とされるために、現像スリーブの回転負
荷の低減と現像スリーブの摺擦による昇温がなくなり、
現像剤の融着といった問題をも解決することができる。
又、補助的なシール材を必要とせず、従って、組立性
や、コストの低減といった効果をも奏し得る。

【０１０６】

【０１０７】

【０１０８】

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の現像装置の一部正面断面図である。

【図２】従来の現像装置の横断面図である。

【図３】従来の現像装置の一部正面断面図である。

【図４】従来の現像装置の一部正面断面図である。

【図５】従来の現像装置の作用を説明する一部正面図で
ある。

【図６】従来の現像装置の作用を説明する一部正面図で
ある。

【図７】従来の現像装置の作用を説明する一部正面図で
ある。

【図８】従来の現像装置の作用を説明する一部正面図で
ある。

【図９】従来の現像装置の作用を説明する一部正面図で
ある。

【図１０】従来の現像装置の一部正面図である。

【図１１】従来の現像装置の構成及び作用を説明する一
部断面正面図である。

【図１２】本発明の現像装置の構成及び作用を説明する
一部断面正面図である。

【図１３】本発明の現像装置の横断面図である。

【符号の説明】

２現像容器５現像剤担持体５ａ磁石ローラ５ｂ現像スリーブ８シール部材９磁性部材２２シール部材２２ａ非磁性部材２２ｂ磁性部材

フロントページの続き (56)参考文献特開平１−191877（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−172173（ＪＰ，Ａ) 特開平３−251882（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性粒子を含んだ現像剤を収容する現像
容器と、該現像容器に回動自在に軸支され、内部に磁石
を有して表面に前記現像剤を担持し、搬送する現像剤担
持体とを有する現像装置において、前記現像剤担持体の両端部に対応する現像容器側に、外
側端面が前記現像剤担持体内部に配設した前記磁石の側
端面と大略同等位置となるようにして、前記現像剤担持
体の表面外周に一部に沿って、所定の空隙を有して配置
したシール部材を設け、このシール部材は、非磁性部材
と、該非磁性部材の両端に位置して該非磁性部材を挟持
している磁性部材とにて形成されることを特徴とする現
像装置。
【請求項２】前記現像剤担持体の外周面に担持した現
像剤を規制し、薄層化する規制ブレードが、前記現像剤
担持体内部に配置した磁石の全長と同等の長さを有し、
該規制ブレードの端面を前記現像剤担持体内部の磁石の
側端面と大略同等位置に配置することを特徴とする請求
項１の現像装置。