JPH04104277A - 電子写真装置の現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、磁性粉体現像剤を使用する電子写真装置の現
像装置に関する。

［従来の技術］ はじめに、従来の電子写真装置の概略構成を第６図〜第
８図に基づき説明する。

これらの図において、１は像担持体で矢印Ａ方向に回転
される。像担持体１は、まず、帯電装置２で表面が均一
に帯電された後、図示しない光学系からのレーザビーム
３によって表面に静電潜像が形成される。像担持体１に
形成された静電潜像は、当該像担持体１の回転に（′ｆ
、い、現像装置１゜の−性粉体現像削１９によって現像
された後、転写装置５において図示しない給紙部から送
られてきた転写紙に転写される。

ここで、現像装置１０は、磁性粉体現像剤１９を収容し
かっ像担持体１の周面に臨んで開口部１２を有する現像
装置本体１１と、現像ローラ２１とを含み構成されてい
る。ここで、現像ローラ２１は、円筒状の磁気スリーブ
２２と、この磁気スリーブ２２内に配設された磁界発生
手段２３とを含み構成されている。具体的には、磁気ス
リーブ２２は、現像装置本体１１の開口部１２に回転自
在に設けられ駆動モータ（図示省略）によって矢印方向
に回転駆動される構成とされている。

なお、第６図において、１５は磁気スリーブ２２に担持
された磁性粉体現像剤１つの厚みを一定に規制するブレ
ードである４ したがって、像担持体１に形成された静電潜像を現像す
る際は、現像装置本体１１内の磁性粉体現像剤１つは、
磁気発生手段２３の磁気作用により磁気スリーブ２２に
磁気的に担持されながら当該スリーブ２２の回転に伴っ
てブレード１５により定量層とされた後、像担持体１に
供給される。

ところで、磁気スリーブ２２には、現像装置本体１１内
に収容された磁性粉体現＠剤１９の圧力がかかる。その
ため、磁性粉体現像剤１９が磁気スリーブ２２の両端部
を侵食して現像装置本体１１外部に漏れやすく、電子写
真装置内部を汚したり、転写紙上に落下して転写紙を汚
したりする原因となる。

そこで、磁気スリーブ２２の両端部を気密にするために
、当該両端部と現像装置本体１１との間にポリウレタン
フォーム等の弾性を有するシール部材１６．１６を嵌合
して磁性粉体現像剤１つが外部に漏れ出るのを防止して
いる。

［発明か解決しようとする課顕］ ところで、上記した現像装置１０の各シール部材１６が
所定の接触圧力をもって磁気スリーブ２２の両＠部と接
触し当該両端部をシールしていても、磁性粉体現像剤１
つか磁気スリーブ２２とシール部材１６との間を侵食し
て外部に漏れ出ることかある。

そこで、かかる事態が生じないようにするために、シー
ル部材１６の磁気スリーブ２２に対する接触圧力を所定
の接触圧力よりも大きくなるようにしておくことが考え
られる。

しかし、これでは、磁気スリーブ２２の回転抵抗が大き
くなり過き°て、当該スリーブ２２を回転駆動する駆動
モータに過負荷が掛かることになり現像装置１０の寿命
が短くなるおそれが生じる。

本発明の目的は、磁気スリーブの円滑回転を確保しつつ
磁性粉体現像剤か当該磁気スリーブとシール部材との間
を侵食して外部に漏れ出るのを防止することかできる電
子写真装置の現像装置を提供することにある。

５課頭を解決するための手段］ 本発明では、磁性粉体現ｔｔａ刑を収容可能で像担持体
に対向配設された現像装置本体を有し、この現像装置本
体に、両端部がシール部材で気密されかつ所定方向に回
転駆動される円筒状の磁気スリーブと当該磁気スリーブ
内に配設された磁界発生手段とを有する現像ローラを設
け、この現像ローラの磁気スリーブと磁界発生手段との
協働により磁性粉体現像剤を当該磁気スリーブの周面に
担持させて前記像担持体に供給する電子写真装置の現像
装置において、 前記磁気スリーブの両端部に、当該磁気スリーブの回転
力を利用して磁性粉体現像剤を内側に付勢するスパイラ
ル状切削溝を設けたことを特徴とする。

［作用］ 本発明では、磁性粉体現像剤が、磁気スリーブの両端部
とシール部材との間に侵入すると、当該磁性粉体現像剤
はスパイラル状切削涌によって当該磁気スリーブの内側
に付勢される。これにより、磁性粉体現像剤が、磁気ス
リーブとシール部材との間を侵食して外部に漏れ出よう
とするのを防止することができる。

［実施例］ 本発明の一実施例を第１図〜第５図に基づき説明する。

本実施例に係る電子写真装置の現像装置は、第１図に示
す如く、現像装置本体１１および現像ローラ２１を含み
構成されている。

なお、第６図〜第８図に示した構成要素と同一のものに
ついては同一の符号を付し、その説明を省略もしくは簡
略化する。

ここで、現像ローラ２１の磁気スリーブ２２は、第１図
および第２図に示す如く、半径をｒとし、かつ駆動モー
タ（図示省略）によって軸線２２ａを中心として矢印Ｒ
方向（磁気スリーブ２２を第１図右端部から見た際の時
計回り方向）に所定の周速ｖ（ｏｎ／ｓ）をもって回転
駆動されるように形成されている０本実施例においては
、半径ｒか３０Ｂ１周速Ｖか２００　ａｍ　／　ｓとさ
れている。

また、磁気スリーブ２２は、非磁性金属材料（本実繕例
ではアルミニウム）から形成されており、外形（周面）
精度および表面粗さ等が設計値を満たすように切削加工
されている。

ここで、磁気スリーブ２２を形成するためのアルミニウ
ム製の円筒の周面を最終仕上げするために、当該円筒を
矢印Ｒ方向に回転しつつバイト等の旋削工具９を第５図
左方向（矢印Ｘ１方向）に所定の切削送りピッチｆ（本
実綿調では６０μｍ／　ｒ　ｅ　ｖ　）で送って切削し
た場合、当該円ｆｆＪ（２２）周面には矢印Ｘ１方向に
対して右ネジレ（螺旋角度θ１）で深さが微小なスパイ
ラル状の切削溝３１ｒが形成される（なお、第５図等で
は、説明の便宜上、スパイラル状切削涌３１ｒ等を簡略
図示している。） 次に、かかるスパイラル状切削７１Ｉ３１ｒが形成され
た磁気スリーブ２２を、第４図に示す如く、現像装置に
組み込んで現像作業を行う際、この磁気スリーブ２２に
担持され矢印Ｒ方向に回転される磁性粉体現像剤（粒子
）１９が、当該磁気スリーブ２２の図中右端部２２Ｈに
侵入すると、当該磁性粉体現像剤（粒子）１９は右ネジ
レのスパイラル状切削涌３１ｒと当該スリーブ２２の回
転力Ｆとにより作用する抗力Ｎ１によって当該スリーブ
２２の内側に付勢される。そのため、磁性粉体現像剤か
磁気スリーブ２２の右端部２２Ｒとシール部材１６との
間を侵食して外部に漏れ出るのか防止される。

一方、磁性粉体現像剤（粒子）１９が、磁気スリーブ２
２の第４図左端部２２Ｌに侵入した場合−当該磁性粉体
現像剤（粒子）１９は右ネジレのスパイラル状切削溝３
１ｒと当該スリーブ２２の回転力Ｆとにより作用する抗
力Ｎ１によって当該スリーブ２２の外側に付勢される。

そのため、磁性粉体現像剤が当該磁気スリーブ２２の左
端部２２Ｌとシール部材１６との間を侵食して外部に漏
れやすくなる。

本発明は、上記した如く、磁気スリーブ２２の周面に形
成されたスパイラル状切削溝（３１ｒ）が、当該スリー
ブ２２の回転力Ｆとの相互作用により磁性粉体現像剤（
粒子）１つを磁気スリーブ２２の外側に付勢したり内側
に付勢する機能を有することを認識した結果創作された
ものである。

すなわち、本発明に係る現像装置は、第１図および第３
図に示す如く、磁気スリーブ２の両端部（左端部２２Ｌ
、右端部２２Ｒ）に、スパイラル状切削湧（３１Ｊｌ　
、３１ｒ）を当該磁気スリーブ２２の回転力Ｆを利用し
て磁性粉体現像剤（粒子）１つを当該スリーブ２２の内
側に付勢するように設けた構成とされている０本実施例
では、磁気スリーブ２２の回転方向く矢印Ｒ方向）を考
慮して、当該スリーブ２２の右端部２２Ｈに矢印Ｘ１方
向に対して右ネジレのスパイラル状切削消３１ｒを設け
るとともに、当該スリーブ２２の左ｆｌＡ部２２Ｌに矢
印Ｘ２方向に対して左ネジレのスパイラル状切削涌３１
１を設けている。

ここで、大きさが１０μｍ程度で質１ｍの磁性粉体現像
剤（粒子）１９が、磁気スリーブ２２の右端部２２Ｒと
シール部材１６との間に侵入した際に、スパイラル状切
削溝３１ｒと当該スリーブ２２の回転力Ｆとによって磁
性粉体現像剤（粒子）１つに作用する抗力Ｎ１は次式で
求められる。

Ｎ１＝Ｆ−ｓｉｎ（θ１） 上式において、θ１はスパイラル状切削溝３１ｒの螺旋
角度（単位はｒａｄ）であり、ｊａｎ（ｆ／２πｒ）で
求められる。また、回転力Ｆは（ｍ−ｖ”）／ｒで求め
られる（ここで、ｒは磁気スリーブ２２の半径（−）、
ｖは磁気スリーブ２２の周速（−＋ａ／ｓ）である）。

したがって、抗力Ｎ１は、 Ｎ１＝　［（ｍ−ｖ’　）／ｒ：ｌ　−ｓ　ｉ　ｎ　（
θ１）（ただし、θ１＝ｔａｎ−’（ｆ／２’ｒｒ）で
ある）。

ここで、螺旋角度θ１は微小角（０，０００３２ｒａｄ
）であるが１周速Ｖが２００（ｗ／ｓ）と大きいので、
抗力Ｎ１か磁性粉体現像剤（粒子）１つに与える影響は
大きく、十分に侵食を阻止することができる。

同様に、磁性粉体現像剤（粒子）１つか、磁気スリーブ
２２の左端部２２Ｌとシール部材１６との間に侵入した
際に、スパイラル状切削溝３１１と当該スリーブ２２の
回転力Ｆとによって磁性粉体現像剤（粒子）１９に作用
する抗力Ｎ２は、次式で求められる。

Ｎ２＝［（ｍ−ｖ”　）／ｒ］　・５ｉｎ（θ２）（た
だし、θ２＝ｔａｎ−’（ｆ／２πｒ）である）。

なお、磁気スリーブ２２の両端部２２Ｌ、２２Ｒに、上
記したスパイラル状切削溝３１Ｎ、３１ｒを設けるには
一当該スリーブ２２を形成するためのアルミニウム円筒
を矢印Ｒ方向に回転しつつバイト等の旋削工具９を矢印
Ｘ１方向に所定の切削送りピッチｆ（６０μｍ　／　ｒ
　ｅ　ｖ　）で送って切削した後、当該スリーブ２２の
左端から矢印Ｘ２方向に所定の切削送りピッチｆ（６０
μｍ／ｒｅｖ）で切削し、シール部材１６と当接する磁
気、スリーブ２２の左端部２２Ｌから所定長さ（本実施
例では５ＩＩｌ］）だけ矢印Ｘ２方向に行き過ぎた位置
で切削を終了させる。

次に作用について説明する。

像担持体１に形成された静電潜像を現像装置で現像する
際は、現像装置本体１１内の磁性粉体現像剤（１つ）が
磁気スリーブ２２に磁気的に担持され当該スリーブ２２
の矢印Ｒ方向の回転に住い像担持体１に供給される。

この際、現像装置本体１１内に収容された磁性粉体現像
剤（１９）は磁気スリーブ２２を押圧し、この磁気スリ
ーブ２２の両端部（２２Ｌ、２２Ｒ）を侵食して外部に
漏れ出ようとするが、磁性粉体現像剤（１９）には、ス
パイラル状切削７ｓ３１Ｊ１３１ｒにより当該スリーブ
２２の内側に向かう抗力ＣＮＩ＝　（（ｍ−ｖ２）／ｒ
ｌ　−ｓ　ｉ　ｎθｌ。

Ｎ２＝　（（ｍ−ｖ２）／ｒ）−ｓ　ｉ　ｎθ２コが作
用する。これにより、磁性粉体現像剤が、磁気スリーブ
２２の両端部（２２Ｌ、２２Ｒ）を侵食して外部に漏れ
出ようとするのが防止される。　なお、この際、スパイ
ラル状切削溝３１Ｎ、３１ｒの深さは微小であるので、
磁気スリーブ２２の回転抵抗とはならない、その結果、
像担持体１への現像剤供給を円滑に行うことができる。

しかして、この実施例によれば、磁気スリーブ２２の両
端部（２２Ｌ、２２Ｒ）に、当該磁気スリーブ２２の回
転力Ｆを利用して磁性粉体現像剤（１９）を内側に付勢
するスパイラル状切削溝３ＩＪ、３１ｒを設けた構成と
したので、磁気スリーブ２２の円滑回転を確保しつつ、
磁性粉体現像剤（１９）が当該磁気スリーブ２２の両端
部（２２Ｌ、２２Ｒ）とシール部材１６との間を侵食し
て外部に漏れ出るのを防止することができる。

また、スパイラル状切削溝３１ｊ、３１ｒを、磁気スリ
ーブ２２の回転力Ｆを利用して駆動させる構成としたの
で、専用の駆動装置を設ける必要はなく、現像装置を大
型化・複難化させない。

さらに、シール部材１６は弾性材料から形成されており
、スパイラル状切削１３１ｊ、３１ｒが磁気スリーブ２
２の両端部（２２Ｌ、２２Ｒ）に形成されていても、当
該シール部材１６を当該両端部（２２Ｌ、２２Ｒ）に密
着させることができ、シール部材１６のシール効果か減
じることはない。

したがって、この点からも現像剤か外部に漏れ出すのを
効果的に防止することかできる。

［発明の効果１ 本発明によれば、磁気スリーブの両端部に、当該磁気ス
リーブの回転力を利用して磁性粉体現像剤を内側に付勢
するスパイラル状切削溝を設けた構成としたので、磁気
スリーブの円滑回転を確保しつつ、磁性粉体現像剤が当
該磁気スリーブの両端部とシール部材との間を侵食して
外部に漏れ出るのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の一実維例を示す図で、第１図
は全体構成を示す図、第２図は第１図の■■線による断
面図、第３図はスパイラル状切削消の磁性粉体現像剤侵
食阻止動作を説明するための図、第４図および第５図は
本発明の詳細な説明するための図である。第６図〜第８
図は従来の現像装置を示す図で、第６図は側断面図、第
７図は正面図、第８図は現像ローラの断面図である。 １・・・像担持体、 １６・・・シール部材、 ２１・・・現像ローラ、 ２２・・・磁気スリーブ、 ２３・・・磁界発生手段、 ３１ｒ、３１ｊ・・・スパイラル状切削溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性粉体現像剤を収容可能で像担持体に対向配設
   された現像装置本体を有し、この現像装置本体に、両端
   部がシール部材で気密されかつ所定方向に回転駆動され
   る円筒状の磁気スリーブと当該磁気スリーブ内に配設さ
   れた磁界発生手段とを有する現像ローラを設け、この現
   像ローラの磁気スリーブと磁界発生手段との協働により
   磁性粉体現像剤を当該磁気スリーブの周面に担持させて
   前記像担持体に供給する電子写真装置の現像装置におい
   て、 前記磁気スリーブの両端部に、当該磁気スリーブの回転
   力を利用して磁性粉体現像剤を内側に付勢するスパイラ
   ル状切削溝を設けたことを特徴とする電子写真装置の現
   像装置。