JP3705959B2 - Development device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤(トナー)を用いて複写機、プリンタ、FAXなどの電子写真現像法により現像を行う現像装置に関し、特に現像担持体としてN極とS極を着磁した固定マグネットローラを内包する回転スリーブを用いた現像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現像剤担持体としてN極とS極を着磁した固定マグネットローラを内包する回転スリーブを用い、回転スリーブ上に形成させる磁気的担持力を利用して現像剤の容器内に集積した現像剤を担持しながら、層厚規制部材を利用して層厚規制を行った後、感光体への現像位置に導くようにした現像装置は周知である。
【0003】
そして、特に、2成分現像方式での多色現像の場合は、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)毎の現像装置を必要とし、現像を行っている現像装置以外の現像装置から現像剤が混入するのを遮断する必要がある。
従来現像剤混入遮断手段として、現像を行っていない現像装置を回転や後退させる退避機構を設けた現像装置がある。
また、装置の小型化をはかるため回転スリーブ上の、現像位置より回転方向上流側にゴムブレード等の規制版を接触させ、現像剤の混入を遮断させる方法がある。(特開昭59-60453号、特開平6-242666号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記退避型の現像装置は現像器を退避させる空間や複雑な機構を必要とすることから装置の大型化やコストアップにつながるという問題がある。
また、上記接触ブレード方式では、回転トルクが大きくなってしまうために省電力化が難しいという問題や、ブレードが回転スリーブに圧接しているときに擦り傷が生じ、回転スリーブから離間しているときでも現像剤の通過による摩擦が生じるために、ブレードの耐久性の面で問題があり、さらに、現像ローラとブレード間を通過する際に現像剤を傷めてしまうために現像剤が劣化してしまうという問題もあった。
【0005】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、現像を行っている現像装置以外の現像装置から現像剤が混入するのを防止する画像形成装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、現像装置から感光体ローラ側への搬送を完全に遮断し、現像剤の劣化防止やブレードの長寿命化が図れる画像形成装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、回転スリーブ内の固定マグネットローラと、それに対面して配置される可動マグネットの磁気的拘束力を利用して簡素化、高速化、小型化、コストダウンが図れる画像形成装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、N極とS極を着磁した複数の永久磁石を有する固定マグネットローラを内包する回転スリーブを感光体ドラムに対面配置し、前記回転スリーブにより前記感光体ドラム上の現像位置へ現像剤を導く現像装置において、
前記回転スリーブと外周同士を所定間隙有して前記現像位置より前記回転スリーブの回転方向上流側に配置した固定スリーブと、
該固定スリーブ内に配置され、現像時に位置する第1停止位置と非現像時に位置する第2停止位置との間を回動可能な1極以上の可動マグネットと、
前記固定スリーブと前記回転スリーブとの最近接点を挟んで、前記回転スリーブ内の前記現像位置側に配置された前記固定マグネットローラの第1極と、反現像位置側に配置された前記固定マグネットローラの第2極とを備え、
前記第1停止位置を、該固定スリーブ内に配置され、現像時に固定マグネットローラの磁力に影響を与えない位置に、又第2停止位置を、可動マグネットの磁極と回転スリーブの第1極の間で反発磁界による磁気シールドを作ると共に、前記可動マグネットの磁力と前記回転スリーブの第2極との間で吸引磁界により磁気拘束力を作る位置に位置に夫々設定し、
現像時には、前記可動マグネットが前記第1停止位置に退避して前記現像位置側へ現像剤の供給を可能とすることを基本構成とする。
【0007】
該基本構成に係る現像装置は、N極とS極を着磁した固定マグネットローラを内包する回転スリーブと、前記回転スリーブと外周同志を所定間隙有して前記現像位置より前記回転スリーブの回転方向上流側に配置した、回動可能でかつ非現像位置で停止可能な1極以上の可動マグネットを内包した固定スリーブとより構成しているので、現像剤搬送のために回転するのは前記回転スリーブのみであって、前記回転スリーブの外周と前記固定スリーブの外周とは機械的に精度よく設定配置することができ、一定した現像剤の層厚規制が可能である。
【0008】
そして、請求項1記載の発明は、非現像時は、前記可動マグネットが前記回転スリーブと接近する側に前記回転スリーブの回転方向と逆方向に回動して前記第2停止位置に停止し、前記現像位置側へ現像剤の供給を遮断するとともに、前記回転スリーブ上の現像剤を回収させるように構成したことを特徴とする。
【0009】
よって、非現像時は、前記可動マグネットが前記回転スリーブと接近する側に前記回転スリーブの回転方向と逆方向に回動して前記第2停止位置に停止し前記固定マグネットローラ側に前記可動マグネットの磁力を作用させ、前記可動マグネットと前記第1極間の磁力と、前記可動マグネットと前記第2極間の磁力が、前記第2極と前記第1極間の磁力線を遮断することによって、感光体ドラム側の現像位置への現像剤の搬送が遮断される。
【0010】
そして、前記可動マグネットが前記回転スリーブと接近する側に前記回転スリーブの回転方向と逆方向に回動して前記第2停止位置に停止するので、順方向に回動することにより、前記回転スリーブ上の現像位置側の現像剤が前記可動マグネットにより吸引され、現像剤が持ち上げられ、この現像剤が可動マグネット側と回転スリーブ側に分かれ、固定スリーブ上に付着する事が少なく、現像剤を遮断、且つ回収することができる。
【0011】
また、本第2発明は、前記基本構成とともに、非現像時は、前記可動マグネットが前記回転スリーブと接近する側に回動して前記第2停止位置に停止し、前記現像位置側へ現像剤の供給を遮断するとともに、前記回転スリーブ上の現像剤の回収動作終了後に前記回転スリーブを停止させるように構成したことを特徴とするものであり、前記回転スリーブ上の現像剤の回収動作終了後に前記回転スリーブを停止させることにより、非現像時の回転スリーブの感光体に対向した位置には現像剤がないので、現像装置から感光体に現像されることはない。
【0012】
また、前記第2停止位置における前記可動マグネットの磁極のうちの前記固定マグネットの前記第2極と相反する磁極の垂直磁力ピークが、前記第2極と第1極との間に位置するとともに、前記回転スリーブ上の現像剤の回収動作終了後に前記回転スリーブを停止させるように構成することも本第1発明の有効な手段である。
【0013】
前記可動マグネットの前記固定マグネットの前記第2極と相反する磁極の垂直磁力ピークが、前記第2極と第1極との間に位置することにより、現像剤を完全に遮断するとともに、前記回転スリーブ上の現像剤の回収動作終了後に前記回転スリーブを停止させることにより、非現像時の回転スリーブの感光体に対向した位置には現像剤がないので、現像装置から感光体に現像されることはない。
【0014】
本発明は上述のように、現像を行っている現像装置以外の現像装置から現像剤が混入するのを防止する画像形成装置を提供することができる。
そして、本発明は、現像装置を移動しないで、回転スリーブ内の固定マグネットローラと、それに対面して配置される可動マグネットの磁気的拘束力を利用して現像剤の搬送及び遮断を行っているので、画像形成装置の簡素化、高速化、小型化、コストダウンを図ることができる。
【0015】
また、現像スリーブに現像剤遮断用ブレードを用いないで、現像装置から感光体ローラ側への搬送を完全に磁力により遮断するので、現像スリーブが回転しても固定スリーブが不動であるために、遮断時においては現像剤の移動が少なく、現像剤の劣化防止を図るとともに、前記現像スリーブや前記現像剤遮断用ブレードの摩耗等による現像装置の短命化を防止し、現像装置の長寿命化を図ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【0017】
図1は、本発明の実施の形態にかかる画像形成装置全体の断面図を示す。
図示しない給紙カセット、感光体ドラム1、光走査ユニット2、帯電器3、現像剤容器を含んだ4個の現像装置4〜7、中間転写体12、2次転写ローラ13、定着器14、画像が転写された記録媒体8を前記2次転写ローラ13から定着器14に搬送する無端ベルトを用いた搬送装置9等よりなる。
【0018】
印刷時は各色毎に、感光体ドラム1を帯電器3より帯電し、光走査ユニット2から露光、各現像装置4〜7で現像した画像を中間転写体12に転写し、図示しない給紙カセットから搬送される記録媒体8に2次転写ローラ13で転写し、定着器14で加熱・加圧して定着させ排紙を行う。
【0019】
図2は、現像装置4の感光体ドラム1へ現像剤を飛翔する現像位置近傍を示す断面図であり、N極とS極に着磁した永久磁石を有する固定マグネットローラ20、該固定マグネットローラ20を内包する回転スリーブ21、該回転スリーブ21の現像位置Aより回転方向上流側に配置する固定スリーブ22、該固定スリーブ22の中心を中心軸23aとして回動可能な主極がS極、その両端に現れる副極がN極の可動マグネット23を配置してなる。
【0020】
可動マグネット23は図3及び図4に示すように、中心軸23aの軸心23eとして断面扇形に形成され、軸心23eから半径rを有する外周面23dを円周面としてS極に、軸心23eから角度θを有して形成される扇形斜面23b及び23cがそれぞれNB及びNAのN極となるように磁化されている。
【0021】
現像中の現像装置4は、可動マグネット23が、図2(A)の様に固定マグネットローラ20の磁力に影響を与えない位置で停止している場合には、固定マグネットローラ20の磁力を利用して、回転スリーブ21上に担持させた現像剤24を固定スリーブ22の周面と接触させて層厚規制した後、感光体ドラム1への現像位置Aに導くことが出来る(以下、図2(A)の現像器の状態を穂出しと呼ぶ)。
なお、現像剤の層厚規制は回転スリーブ21と固定スリーブ22との距離dで決まる。
【0022】
しかし、現像を行っている以外の現像装置5〜7がそれぞれ有する回転スリーブ21へ現像剤を供給すると、その現像剤が他の穂出し中の現像器に混入したり感光体ドラム1上のトナー像を乱す。これを防ぐために、図2(B)のように回動マグネット23を回転スリーブ21の最近接点付近に移動させると、現像を行っている以外の現像装置が現像剤を回転スリーブへ供給するのを遮断することが出来る(以下、図2(B)の現像器の状態を穂切りと呼ぶ)。
【0023】
以下、図2を用いて現像装置の動作を説明する。
図2(A)の穂出し状態のとき、回転スリーブ21と固定スリーブ22の最近接点(以下ブレード位置と呼ぶ)では、磁力線は、磁石内を回転スリーブ21の第1極(S極)から第2極(N極)に向い、磁石外を第2極(N極)から第1極(S極)に向けて発生し、閉じた環状をなす。
【0024】
また、現像位置Aに対向して配置されている第3極(N極)と第1極(S極)とは、磁力線は、磁石内を第1極(S極)から第3極(N極)に向い、磁石外を第3極(N極)から第1極(S極)に向けて発生し、閉じた環状をなす。
これらの磁力線に沿って、現像剤は回転スリーブ21の回転による搬送力で第1極を経由して現像位置Aへと運ばれ、感光体ドラム1の潜像を現像する。
【0025】
現像後においては、図2(B)のように可動マグネット23が回転しこの主極(S極)がブレード位置 0゜で停止する。このとき可動マグネット23のS極と回転スリーブ21の第1極の間は反発磁界による磁気シールド(以下シールド磁力と呼ぶ)を作り、回転スリーブ21上の現像剤はこの磁界を境に現像位置A側とブレード位置より内側に分離される(図2(B))。
【0026】
分離後、現像位置A側の現像剤は回転スリーブ21の回転により現像装置4内に回収される。また、可動マグネット23の主極(S極)から回転スリーブ21の第2極への吸引磁界(以下拘束磁力と呼ぶ)が同時に生じており、ブレード位置より内側の現像剤はこの両極の間で拘束される。
【0027】
これらのシールド磁力と拘束磁力が回転スリーブ21の第2極と第1極極間の搬送磁力である磁力線を遮断するので第2極と第1極極間に磁力線が通らず、現像剤は回転スリーブ上を搬送される事なく図2(C)状態で止まる。こうして現像剤を他の現像装置へ混入させることや感光体上のトナー画像を乱すのを防ぐことが出来る。
【0028】
次に、図5及び図6を用いて可動マグネット23の逆方向及び順方向における現像剤遮断及び回収の動作を説明する。
図5において、可動マグネット23の主極両端には副極(N極、及びN極)があり、磁力線は固定マグネット20の第2極(N極)→可動マグネット23の主極(S極)→N極→第1極(S極)へ流れ、該磁力線に従って現像剤が搬送される可能性があるが、可動マグネット23の回転方向を回転スリーブ21の回転と逆方向にすると、可動マグネット23が第2停止位置に近づいて行くときにはすでに現像剤が分離、及び回収されはじめているので現像剤がN極に磁気拘束されることがなく、現像剤をより確実に遮断することができる。
【0029】
これに対して、図6に示すように、可動マグネット23の回転方向を回転スリーブ21と同じ方向にすると、可動マグネット23が第2停止位置に近づいていくときにN極と第1極(S極)間の磁力線によって一旦現像剤が24aのごとく持ち上げられる。
この現像剤が可動マグネット23側と回転スリーブ21側に分かれる。回転スリーブ21側の現像剤は回収されて行くが、可動マグネット23側の現像剤はN部分に残ってしまうため不安定で、回転スリーブ21上に飛んで行きやすく現像剤を確実に遮断することが出来ない。
【0030】
次に、固定マグネット20及び可動マグネット23の条件を種々変えて、穂切りの有無を測定した測定データを表1及び表2に示す。尚、感光体ドラムの表面状態を観察して、現像剤が見いだされないものを良好とし、併せて旋回マグネット及び固定マグネットの感光体ドラム側の表面状態を観察した。表1及び表2に穂切りできたものを実施例として、また、表3及び表4は穂切りができなかったものを比較例として記載する。
【0031】
【表1】

Figure 0003705959
【0032】
【表2】
Figure 0003705959
【0033】
【表3】
Figure 0003705959
【0034】
【表4】
Figure 0003705959
【0035】
上述の表1及び表2のデータから、本実施例1〜3では、可動マグネットが回転スリーブと逆方向回転であるため、固定スリーブ上に残る現像剤が少なく、可動マグネットと第1極間のシールド磁力及び可動マグネットと第2極間の拘束磁力が第1極と第2極間の水平磁力を防ぐので、現像剤を遮断する事が出来た。
また、この実施例1〜3においては、穂切り時に回転スリーブ21を回転させたまま現像剤を遮断しているので、回転スリーブを停止させることによりさらに良く現像剤を遮断出来ることが理解される。
【0036】
一方、比較例1は実施例1〜3と磁力は同じである。しかし、可動マグネット23の回転方向を回転スリーブ21と同じ方向にすると、図6に示す様に可動マグネット23が第2停止位置に近づいていくときにN極と第1極(S極)間の磁力線上に24aの如く一旦現像剤が持ち上げられる。
この現像剤が可動マグネット23側と回転スリーブ21側に分かれる。回転スリーブ21側の現像剤は回収されて行くが、可動マグネット23側のN部分に残る現像剤が多く、回転スリーブ21が回転しているので、現像剤を確実に遮断することが出来なかった。
【0037】
実施例4〜7は、穂切り時に回転スリーブを停止させたので回転による現像剤搬送力を防止し現像剤を遮断することが出来た。
それに対して比較例2〜5は、可動マグネット23の回転方向を回転スリーブ21と逆方向にしているが、穂切り時に回転スリーブ21が回転しているため、磁気拘束力以上にスリーブの回転による搬送力が強くなり現像剤が漏れてきた。
【0038】
実施例8〜10は、実施例4〜7と同様に可動マグネット23の回転方向を回転スリーブ21と逆方向にしたので現像剤を遮断することが出来た。
また、比較例6〜9は回転スリーブを回転させ、可動マグネットを順方向回動させたので現像剤を遮断することが出来なかった。
【0039】
尚、穂切り時の可動マグネットの停止位置が表2に開示している範囲を超えると穂切りできなくなる。(表4の−30°〜30°とは表2に開示している範囲を超えた部分を指す。即ち−30°〜30°(−5°〜5°、−10°〜−25°及び10°〜20°を除く)である。)
また、回転スリーブ21と固定スリーブ22の最近接点(ブレード位置)から垂直磁力0ガウス点が離れると最近接点での垂直磁力が大きくなり、現像時にスリーブ間を通過する現像剤の圧力が高くなりトルクアップを招くことからも好ましくない。
また、穂切り時の可動マグネットの停止位置が極端に第1極や第2極に近いとマグネット同士の反発や吸引による部材の反りを生じるため、好ましくない。
【0040】
なお、可動マグネット23の主極の磁力を上げればシールド磁力、拘束磁力が強くなり水平磁力を遮断する力も強くなるが、可動マグネット23と固定マグネット20間の吸引磁力によるマグネットや部材の反りが生じやすくなるので出来るだけ低磁力が望ましい。
また、本実施例の磁力関係が成立していれば回転スリーブの外径は特に指定しないが、好ましくは15〜25mmである。
【0041】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明の現像装置によれば、穂切り時に固定マグネットローラと可動マグネット間のホールド磁力と拘束磁力が完全に固定マグネットローラの水平磁力を遮断するように構成したので、現像を行っている以外の現像装置から現像剤が混入するのを遮断することができる。
さらに、可動マグネットの回転方向、回転スリーブの回転を制御することで機能を上げることができる。
また、現像剤の混入を遮断するのに磁気拘束力を利用しているので、従来のようにゴムブレードを回転スリーブに接触させて現像剤を遮断する必要がなく、ブレードと現像剤の摩擦によるブレードや現像剤の劣化が無くなり、ブレードの耐久性向上により現像装置の耐久性を上げることができる。
また、現像剤の混入を遮断するのに磁気拘束力を利用しているので現像装置を退避させる空間や複雑な機構を必要とせず、装置の簡素化、高速化、小型化、コストダウンをすることができる。
等の種々の著効を有す。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る要部構成を示す断面図である。
【図2】 現像状態を説明する説明図である(A)。現像装置が穂切りを始めた状態を示す説明図である(B)。現像装置の穂切り状態を示す概略図である(C)。
【図3】 可動マグネットの形状を示す斜視図である。
【図4】 可動マグネットの断面図である。
【図5】 可動マグネットの逆方向回動時の動作説明図である。
【図6】 可動マグネットの順方向回動時の動作説明図である。
【符号の説明】
1 感光体ドラム
20 固定マグネットローラ
21 回転スリーブ
22 固定スリーブ
23 可動マグネット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing device that performs development by electrophotographic development using a developer (toner) such as a copying machine, a printer, and a fax machine, and in particular, a fixed magnet roller having a north pole and a south pole magnetized as a developing carrier. The present invention relates to a developing device using a rotating sleeve included therein.
[0002]
[Prior art]
Using a rotating sleeve containing a fixed magnet roller magnetized with N and S poles as the developer carrying member, the developer accumulated in the developer container using the magnetic carrying force formed on the rotating sleeve A developing device in which a layer thickness is regulated using a layer thickness regulating member while being carried, and then guided to a developing position on a photoreceptor is well known.
[0003]
In particular, in the case of multi-color development by the two-component development method, a developing device for each color (yellow, magenta, cyan, black) is required, and the developer is supplied from a developing device other than the developing device that performs the development. It is necessary to block contamination.
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a developing device provided with a retracting mechanism that rotates or retracts a developing device that is not performing development as a developer mixing blocking means.
In order to reduce the size of the apparatus, there is a method in which a regulating plate such as a rubber blade is brought into contact with the upstream side of the developing position on the rotating sleeve so as to block the mixing of the developer. (See JP-A-59-60453 and JP-A-6-242666).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the retractable developing device requires a space for retracting the developing device and a complicated mechanism, there is a problem that the device is increased in size and cost.
In the contact blade method, the problem is that it is difficult to save power because the rotational torque increases, and even when the blade is pressed against the rotating sleeve, scratches occur and the blade is separated from the rotating sleeve. Since friction occurs due to the passage of the developer, there is a problem in terms of durability of the blade, and further, the developer deteriorates because the developer is damaged when passing between the developing roller and the blade. There was also a problem.
[0005]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus that prevents a developer from being mixed in from a developing device other than a developing device that performs development.
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of completely blocking the conveyance from the developing device to the photosensitive roller side, thereby preventing the deterioration of the developer and extending the life of the blade.
Another object of the present invention is to simplify, increase the speed, reduce the size, and reduce the cost by using the magnetic force of the fixed magnet roller in the rotating sleeve and the movable magnet arranged to face the fixed magnet roller. An image forming apparatus is provided.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, a rotating sleeve containing a fixed magnet roller having a plurality of permanent magnets magnetized with an N pole and an S pole is disposed facing the photosensitive drum, and development is performed to the developing position on the photosensitive drum by the rotating sleeve. In the developing device for guiding the agent,
A fixed sleeve disposed on the upstream side in the rotation direction of the rotary sleeve with a predetermined gap between the rotary sleeve and the outer periphery;
One or more movable magnets disposed within the fixed sleeve and capable of rotating between a first stop position located during development and a second stop position located during non-development;
A first pole of the fixed magnet roller disposed on the developing position side in the rotating sleeve and the fixed magnet roller disposed on the anti-development position side with the closest contact point between the fixed sleeve and the rotating sleeve interposed therebetween. The second pole of
The first stop position is located in the fixed sleeve and does not affect the magnetic force of the fixed magnet roller during development, and the second stop position is between the magnetic pole of the movable magnet and the first pole of the rotary sleeve. In addition to making a magnetic shield by a repulsive magnetic field, each position is set to a position where a magnetic binding force is created by an attractive magnetic field between the magnetic force of the movable magnet and the second pole of the rotating sleeve ,
At the time of development, the basic configuration is that the movable magnet is retracted to the first stop position and the developer can be supplied to the development position side.
[0007]
The developing device according to the basic configuration includes a rotating sleeve including a fixed magnet roller magnetized with N and S poles, and a rotating direction of the rotating sleeve from the developing position with a predetermined gap between the rotating sleeve and an outer periphery. The rotating sleeve is arranged on the upstream side and includes a fixed sleeve containing one or more movable magnets that can be rotated and stopped at a non-developing position. However, the outer periphery of the rotating sleeve and the outer periphery of the fixed sleeve can be set and arranged mechanically with high precision, and a constant developer layer thickness can be regulated.
[0008]
According to the first aspect of the present invention, at the time of non-development, the movable magnet rotates in the direction opposite to the rotation direction of the rotary sleeve toward the side approaching the rotary sleeve and stops at the second stop position. The supply of developer to the developing position side is shut off, and the developer on the rotating sleeve is collected.
[0009]
Therefore, at the time of non-development, the movable magnet rotates in the direction opposite to the rotation direction of the rotary sleeve toward the side approaching the rotary sleeve, stops at the second stop position, and moves to the fixed magnet roller side. The magnetic force between the movable magnet and the first pole, and the magnetic force between the movable magnet and the second pole block the magnetic field lines between the second pole and the first pole. Transport of the developer to the development position on the photosensitive drum side is blocked.
[0010]
And since the said movable magnet rotates in the direction opposite to the rotation direction of the said rotation sleeve to the side approaching the said rotation sleeve, and stops at the said 2nd stop position, by rotating in a forward direction, the said rotation sleeve The developer on the upper development position side is attracted by the movable magnet, and the developer is lifted up. The developer is divided into the movable magnet side and the rotating sleeve side, so that it hardly adheres to the fixed sleeve and blocks the developer. And can be recovered.
[0011]
According to the second aspect of the present invention, in addition to the basic structure, when not developing, the movable magnet rotates to the side closer to the rotary sleeve and stops at the second stop position, and the developer moves toward the development position side. And the rotation sleeve is stopped after completion of the collecting operation of the developer on the rotating sleeve, and after the collecting operation of the developer on the rotating sleeve is completed. By stopping the rotating sleeve, since there is no developer at the position facing the photosensitive member of the rotating sleeve during non-development, the developing device does not develop the photosensitive member.
[0012]
In addition, a perpendicular magnetic force peak of a magnetic pole opposite to the second pole of the fixed magnet among the magnetic poles of the movable magnet at the second stop position is located between the second pole and the first pole, It is also an effective means of the first invention that the rotary sleeve is stopped after the developer collecting operation on the rotary sleeve is completed.
[0013]
Since the perpendicular magnetic force peak of the magnetic pole opposite to the second pole of the fixed magnet of the movable magnet is located between the second pole and the first pole, the developer is completely blocked and the rotation By stopping the rotating sleeve after the developer collecting operation on the sleeve is completed, there is no developer at a position facing the photosensitive member of the rotating sleeve at the time of non-development, so that the developing device develops the photosensitive member. There is no.
[0014]
As described above, the present invention can provide an image forming apparatus that prevents a developer from being mixed in from a developing device other than a developing device that performs development.
In the present invention, the developer is transported and blocked using the magnetic restraint force of the fixed magnet roller in the rotating sleeve and the movable magnet arranged facing the fixed magnet roller without moving the developing device. Therefore, the image forming apparatus can be simplified, increased in speed, reduced in size, and reduced in cost.
[0015]
In addition, since the developer sleeve is not used for the developing sleeve and the conveyance from the developing device to the photosensitive roller side is completely blocked by magnetic force, the fixed sleeve does not move even if the developing sleeve rotates. At the time of shut-off, there is little movement of the developer, so that the deterioration of the developer is prevented, and the life of the developing device is prevented by shortening the life of the developing device due to wear of the developing sleeve or the developer blocking blade. Can be planned.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to specific examples unless otherwise specified. Only.
[0017]
FIG. 1 is a sectional view of the entire image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
A sheet feeding cassette (not shown), a photosensitive drum 1, an optical scanning unit 2, a charger 3, four developing devices 4 to 7 including a developer container, an intermediate transfer member 12, a secondary transfer roller 13, a fixing device 14, The recording medium 8 having the image transferred thereon is composed of a conveying device 9 using an endless belt for conveying the recording medium 8 from the secondary transfer roller 13 to the fixing device 14.
[0018]
At the time of printing, the photosensitive drum 1 is charged by the charger 3 for each color, and the image scanned by the optical scanning unit 2 and developed by the developing devices 4 to 7 is transferred to the intermediate transfer body 12, and a paper feeding cassette (not shown) Then, the image is transferred to the recording medium 8 conveyed by the secondary transfer roller 13 and fixed by heating and pressurizing by the fixing device 14 to be discharged.
[0019]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the vicinity of the developing position where the developer flies to the photosensitive drum 1 of the developing device 4, and includes a fixed magnet roller 20 having permanent magnets magnetized on the N pole and the S pole, and the fixed magnet roller. A rotation sleeve 21 containing the rotation sleeve 21, a fixed sleeve 22 disposed upstream of the developing position A of the rotation sleeve 21 in the rotation direction, and a main pole rotatable about the center of the fixed sleeve 22 as a central axis 23a. A sub-pole that appears at both ends is arranged with an N-pole movable magnet 23.
[0020]
As shown in FIGS. 3 and 4, the movable magnet 23 is formed in a sector fan shape as an axial center 23e of the central shaft 23a, and an outer peripheral surface 23d having a radius r from the axial center 23e is a circumferential surface on the S pole. Fan-shaped inclined surfaces 23b and 23c formed at an angle θ from 23e are magnetized so as to be the N poles of NB and NA, respectively.
[0021]
The developing device 4 during development uses the magnetic force of the fixed magnet roller 20 when the movable magnet 23 is stopped at a position that does not affect the magnetic force of the fixed magnet roller 20 as shown in FIG. Then, after the developer 24 carried on the rotating sleeve 21 is brought into contact with the peripheral surface of the fixed sleeve 22 to regulate the layer thickness, the developer 24 can be guided to the developing position A on the photosensitive drum 1 (hereinafter, FIG. 2). The state of the developing unit (A) is called heading).
The developer layer thickness regulation is determined by the distance d between the rotating sleeve 21 and the fixed sleeve 22.
[0022]
However, if the developer is supplied to the rotating sleeves 21 included in the developing devices 5 to 7 other than the developing device, the developer may be mixed into other developing devices in the heading or the toner on the photosensitive drum 1. Disturb the image. In order to prevent this, when the rotating magnet 23 is moved to the vicinity of the closest contact point of the rotating sleeve 21 as shown in FIG. 2B, the developing devices other than the developing device supply the developer to the rotating sleeve. (Hereinafter, the state of the developing device in FIG. 2B is referred to as ear cutting).
[0023]
Hereinafter, the operation of the developing device will be described with reference to FIG.
2A, at the closest point of contact between the rotating sleeve 21 and the fixed sleeve 22 (hereinafter referred to as the blade position), the lines of magnetic force pass through the magnet from the first pole (S pole) of the rotating sleeve 21. It is directed to the 2 pole (N pole), and the outside of the magnet is generated from the second pole (N pole) to the first pole (S pole) to form a closed ring.
[0024]
In addition, the third pole (N pole) and the first pole (S pole) arranged opposite to the development position A are magnetic lines of force in the magnet from the first pole (S pole) to the third pole (N). It is generated from the third pole (N pole) to the first pole (S pole), and forms a closed ring.
Along the magnetic force lines, the developer is transported to the development position A via the first pole by the conveying force generated by the rotation of the rotary sleeve 21 and develops the latent image on the photosensitive drum 1.
[0025]
After development, the movable magnet 23 rotates as shown in FIG. 2B, and the main pole (S pole) stops at the blade position 0 °. At this time, a magnetic shield (hereinafter referred to as a shield magnetic force) is formed between the S pole of the movable magnet 23 and the first pole of the rotating sleeve 21, and the developer on the rotating sleeve 21 develops at the developing position A with this magnetic field as a boundary. It is separated from the side and the position of the blade (FIG. 2B).
[0026]
After the separation, the developer on the developing position A side is collected in the developing device 4 by the rotation of the rotating sleeve 21. Further, an attractive magnetic field (hereinafter referred to as binding magnetic force) from the main pole (S pole) of the movable magnet 23 to the second pole of the rotating sleeve 21 is generated at the same time, and the developer inside the blade position is between these poles. Be bound.
[0027]
These shield magnetic force and restraining magnetic force block the magnetic line of force that is the transfer magnetic force between the second pole and the first pole pole of the rotating sleeve 21, so that the magnetic line of force does not pass between the second pole and the first pole pole, and the developer is on the rotating sleeve. Is stopped in the state of FIG. In this way, it is possible to prevent the developer from being mixed into another developing device and to disturb the toner image on the photoreceptor.
[0028]
Next, the developer blocking and collecting operations in the reverse direction and the forward direction of the movable magnet 23 will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
5, there is Fukukyoku the main pole ends of the movable magnet 23 (N A pole, and N B pole), magnetic force lines and the second pole of the fixed magnet 20 (N pole) → the main pole of the movable magnet 23 (S It flows to pole) → N a pole → first pole (S-pole), but the developer according to the magnetic lines of force is likely to be conveyed, when the rotation direction of the movable magnet 23 to rotate in the opposite direction of the rotating sleeve 21, already developer separation when the movable magnet 23 approaches the second stop position, and since the beginning to be recovered without the developer is magnetically bound to N a pole, to block the developer more reliably it can.
[0029]
In contrast, as shown in FIG. 6, when the rotation direction of the movable magnet 23 in the same direction as the rotary sleeve 21, N A pole and first pole when the movable magnet 23 approaches the second stop position ( The developer is once lifted up like 24a by the magnetic field lines between the S poles).
This developer is divided into the movable magnet 23 side and the rotating sleeve 21 side. Developer of the rotary sleeve 21 side is going to be recovered, but the developer side of the movable magnet 23 is unstable because may remain in N A portion, to reliably cut off the easily developer flies over the rotating sleeve 21 I can't.
[0030]
Next, Table 1 and Table 2 show measurement data obtained by changing the conditions of the fixed magnet 20 and the movable magnet 23 and measuring the presence / absence of ear cutting. Note that the surface state of the photosensitive drum was observed to determine that no developer was found, and the surface state of the rotating magnet and the fixed magnet on the photosensitive drum side was also observed. Table 1 and Table 2 describe what can be cut as an example, and Table 3 and Table 4 describe what cannot be cut as a comparative example.
[0031]
[Table 1]
Figure 0003705959
[0032]
[Table 2]
Figure 0003705959
[0033]
[Table 3]
Figure 0003705959
[0034]
[Table 4]
Figure 0003705959
[0035]
From the data in Table 1 and Table 2 described above, in Examples 1 to 3, the movable magnet rotates in the reverse direction to the rotating sleeve, so that there is little developer remaining on the fixed sleeve, and between the movable magnet and the first pole. Since the shielding magnetic force and the binding magnetic force between the movable magnet and the second pole prevent the horizontal magnetic force between the first pole and the second pole, the developer can be blocked.
Further, in Examples 1 to 3, since the developer is shut off while rotating the rotary sleeve 21 at the time of cutting the ear, it is understood that the developer can be cut off better by stopping the rotary sleeve. .
[0036]
On the other hand, the magnetic force of Comparative Example 1 is the same as that of Examples 1 to 3. However, when the rotation direction of the movable magnet 23 in the same direction as the rotary sleeve 21, N A pole and the first pole (S pole) when the movable magnet 23 as shown in FIG. 6 approaches the second stop position between The developer is once lifted on the magnetic field lines as shown by 24a.
This developer is divided into the movable magnet 23 side and the rotating sleeve 21 side. Developer of the rotary sleeve 21 side is going to be recovered, many developer remaining in N A portion of the movable magnet 23 side, the rotational sleeve 21 is rotating, can not be reliably cut off the developer It was.
[0037]
In Examples 4 to 7, the rotating sleeve was stopped when cutting the ears, so that the developer conveying force due to the rotation was prevented and the developer could be shut off.
On the other hand, in Comparative Examples 2 to 5, the rotation direction of the movable magnet 23 is opposite to that of the rotation sleeve 21, but the rotation sleeve 21 is rotated at the time of trimming, so that the rotation of the sleeve exceeds the magnetic binding force. The conveyance force became stronger and the developer leaked.
[0038]
In Examples 8 to 10, as in Examples 4 to 7, the rotation direction of the movable magnet 23 was opposite to that of the rotating sleeve 21, so that the developer could be blocked.
In Comparative Examples 6 to 9, the rotating sleeve was rotated and the movable magnet was rotated in the forward direction, so that the developer could not be blocked.
[0039]
In addition, if the stop position of the movable magnet at the time of ear cutting exceeds the range disclosed in Table 2, the ear cannot be cut. (In Table 4, −30 ° to 30 ° refers to a portion beyond the range disclosed in Table 2. That is, −30 ° to 30 ° (−5 ° to 5 °, −10 ° to −25 ° and Except 10 ° to 20 °).
Further, when the perpendicular magnetic force 0 gauss point moves away from the closest contact (blade position) between the rotating sleeve 21 and the fixed sleeve 22, the perpendicular magnetic force at the closest contact increases, and the pressure of the developer passing between the sleeves during development increases and the torque increases. It is not preferable because it causes an increase.
Further, it is not preferable that the stop position of the movable magnet at the time of trimming is extremely close to the first pole or the second pole, because repulsion between the magnets or warping of the member due to suction occurs.
[0040]
If the magnetic force of the main pole of the movable magnet 23 is increased, the shielding magnetic force and the binding magnetic force are increased and the horizontal magnetic force is also blocked. However, the magnet or member is warped by the attractive magnetic force between the movable magnet 23 and the fixed magnet 20. Since it becomes easy, low magnetic force is desirable.
Moreover, if the magnetic force relationship of a present Example is materialized, the outer diameter of a rotation sleeve will not be specified in particular, However, Preferably it is 15-25 mm.
[0041]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the developing device of the present invention, since the hold magnetic force and the restraining magnetic force between the fixed magnet roller and the movable magnet are completely cut off from the horizontal magnetic force of the fixed magnet roller at the time of cutting the ear. Further, it is possible to block the developer from being mixed in from a developing device other than the developing device.
Furthermore, the function can be improved by controlling the rotation direction of the movable magnet and the rotation of the rotation sleeve.
In addition, since the magnetic restraint force is used to block the mixing of the developer, it is not necessary to block the developer by bringing the rubber blade into contact with the rotating sleeve as in the prior art, and the friction between the blade and the developer is not necessary. The blade and the developer are not deteriorated, and the durability of the developing device can be improved by improving the durability of the blade.
In addition, the magnetic restraint force is used to block the mixing of the developer, so there is no need for a space for retracting the developing device or a complicated mechanism, and the device is simplified, speeded up, miniaturized, and reduced in cost. be able to.
It has various effects such as.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part configuration according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a development state (A). It is explanatory drawing which shows the state which the developing apparatus started the ear cutting (B). FIG. 2C is a schematic diagram showing a state of cutting the developing device (C).
FIG. 3 is a perspective view showing a shape of a movable magnet.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a movable magnet.
FIG. 5 is an operation explanatory diagram when the movable magnet is rotated in the reverse direction.
FIG. 6 is an operation explanatory diagram when the movable magnet is rotated in the forward direction.
[Explanation of symbols]
1 Photosensitive drum 20 Fixed magnet roller 21 Rotating sleeve 22 Fixed sleeve 23 Movable magnet

Claims (2)

N極とS極を着磁した複数の永久磁石を有する固定マグネットローラを内包する回転スリーブを感光体ドラムに対面配置し、前記回転スリーブにより前記感光体ドラム上の現像位置へ現像剤を導く現像装置において、
前記回転スリーブと外周同士を所定間隙有して前記現像位置より前記回転スリーブの回転方向上流側に配置した固定スリーブと、
該固定スリーブ内に配置され、現像時に位置する第1停止位置と非現像時に位置する第2停止位置との間を回動可能な1極以上の可動マグネットと、
前記固定スリーブと前記回転スリーブとの最近接点を挟んで、前記回転スリーブ内の前記現像位置側に配置された前記固定マグネットローラの第1極と、反現像位置側に配置された前記固定マグネットローラの第2極とを備え、
前記第1停止位置を、該固定スリーブ内に配置され、現像時に固定マグネットローラの磁力に影響を与えない位置に、又第2停止位置を、可動マグネットの磁極と回転スリーブの第1極の間で反発磁界による磁気シールドを作ると共に、前記可動マグネットの磁力と前記回転スリーブの第2極との間で吸引磁界により磁気拘束力を作る位置に夫々設定し、
現像時には、前記可動マグネットが前記第1停止位置に退避して前記現像位置側へ現像剤の供給を可能とし、
非現像時は、前記可動マグネットが前記回転スリーブと接近する側に前記回転スリーブの回転方向と逆方向に回動して前記第2停止位置に停止し、前記現像位置側へ現像剤の供給を遮断するとともに、前記回転スリーブ上の現像剤を回収させるように構成したことを特徴とする現像装置。
Development in which a rotating sleeve containing a fixed magnet roller having a plurality of permanent magnets magnetized with N and S poles is arranged facing the photosensitive drum, and the developer is guided to the developing position on the photosensitive drum by the rotating sleeve. In the device
A fixed sleeve disposed on the upstream side in the rotation direction of the rotary sleeve with a predetermined gap between the rotary sleeve and the outer periphery;
One or more movable magnets disposed within the fixed sleeve and capable of rotating between a first stop position located during development and a second stop position located during non-development;
A first pole of the fixed magnet roller disposed on the developing position side in the rotating sleeve and the fixed magnet roller disposed on the anti-development position side with the closest contact point between the fixed sleeve and the rotating sleeve interposed therebetween. The second pole of
The first stop position is located in the fixed sleeve and does not affect the magnetic force of the fixed magnet roller during development, and the second stop position is between the magnetic pole of the movable magnet and the first pole of the rotary sleeve. In addition to making a magnetic shield by a repulsive magnetic field, each is set to a position where a magnetic binding force is created by an attractive magnetic field between the magnetic force of the movable magnet and the second pole of the rotating sleeve ,
At the time of development, the movable magnet is retracted to the first stop position, and the developer can be supplied to the development position side.
During non-development, the movable magnet rotates in the direction opposite to the rotation direction of the rotary sleeve toward the side approaching the rotary sleeve, stops at the second stop position, and supplies developer to the development position side. A developing apparatus characterized in that the developer on the rotating sleeve is collected while being blocked.
N極とS極を着磁した複数の永久磁石を有する固定マグネットローラを内包する回転スリーブを感光体ドラムに対面配置し、前記回転スリーブにより前記感光体ドラム上の現像位置へ現像剤を導く現像装置において、
前記回転スリーブと外周同士を所定間隙有して前記現像位置より前記回転スリーブの回転方向上流側に配置した固定スリーブと、
該固定スリーブ内に配置され、現像時に位置する第1停止位置と非現像時に位置する第2停止位置との間を回動可能な1極以上の可動マグネットと、
前記固定スリーブと前記回転スリーブとの最近接点を挟んで、前記回転スリーブ内の前記現像位置側に配置された前記固定マグネットローラの第1極と、反現像位置側に配置された前記固定マグネットローラの第2極とを備え、
前記第1停止位置を、該固定スリーブ内に配置され、現像時に固定マグネットローラの磁力に影響を与えない位置に、又第2停止位置を、可動マグネットの磁極と回転スリーブの第1極の間で反発磁界による磁気シールドを作ると共に、前記可動マグネットの磁力と前記回転スリーブの第2極との間で吸引磁界により磁気拘束力を作る位置に夫々設定し、
現像時には、前記可動マグネットが前記第1停止位置に退避して前記現像位置側へ現像剤の供給を可能とし、
非現像時は、前記可動マグネットが前記回転スリーブと接近する側に回動して前記第2停止位置に停止し、前記現像位置側へ現像剤の供給を遮断するとともに、前記回転スリーブ上の現像剤の回収動作終了後に前記回転スリーブを停止させるように構成したことを特徴とする現像装置。
Development in which a rotating sleeve containing a fixed magnet roller having a plurality of permanent magnets magnetized with N and S poles is arranged facing the photosensitive drum, and the developer is guided to the developing position on the photosensitive drum by the rotating sleeve. In the device
A fixed sleeve disposed on the upstream side in the rotation direction of the rotary sleeve with a predetermined gap between the rotary sleeve and the outer periphery;
One or more movable magnets disposed within the fixed sleeve and capable of rotating between a first stop position located during development and a second stop position located during non-development;
A first pole of the fixed magnet roller disposed on the developing position side in the rotating sleeve and the fixed magnet roller disposed on the anti-development position side with the closest contact point between the fixed sleeve and the rotating sleeve interposed therebetween. The second pole of
The first stop position is located in the fixed sleeve and does not affect the magnetic force of the fixed magnet roller during development, and the second stop position is between the magnetic pole of the movable magnet and the first pole of the rotary sleeve. In addition to making a magnetic shield by a repulsive magnetic field, each is set to a position where a magnetic binding force is created by an attractive magnetic field between the magnetic force of the movable magnet and the second pole of the rotating sleeve ,
At the time of development, the movable magnet is retracted to the first stop position, and the developer can be supplied to the development position side.
At the time of non-development, the movable magnet rotates to the side closer to the rotating sleeve to stop at the second stop position, shuts off the supply of developer to the developing position side, and develops on the rotating sleeve. A developing device configured to stop the rotating sleeve after the agent collecting operation is completed.
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