JPH0575770U - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 開口部を下方に向けた状態においても磁性現
像剤の漏出を完全に防止し得る現像装置を提供する。 【構成】 磁性トナーを含む磁性現像剤を収容する現像
剤槽と，この現像剤槽に設けられ外周面に軸方向に延び
る複数個の磁極を備えた永久磁石部材と，非磁性材料か
らなり永久磁石部材と同軸的に設けられかつ回転自在に
形成されたスリーブとからなり，このスリーブの表面に
吸着した磁性トナーを静電潜像担持体表面に付着させる
ように構成した現像装置において，ドクターギャップを
0.2 〜0.8mmに形成すると共に，磁性現像剤の回収側ギ
ャップを0.5 〜2.0 mmに形成することによりスリーブ側
を下方にしても磁性現像剤が落下しない構造とし，かつ
厚さ寸法を５０mm以下に形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は例えば電子写真プリンタを構成する現像装置に関するものであり，静 電潜像担持体表面に情報に対応する静電潜像を形成し，この静電潜像を磁性現像 剤を介して顕像化すると共に，記録材に転写，熱定着するプリンタ用の現像装置 であり，特に携帯に便利なように改良した電子写真プリンタ用の現像装置に関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来電子写真法を応用したプリンタにおいては，円筒状に形成した感光体ドラ ム上に情報に対応した静電潜像を形成し，感光体ドラムと対向して設けた永久磁 石部材を内蔵する現像ロールにより，磁性現像剤を吸着搬送し，現像領域におい て磁気ブラシを形成すると共に，この磁気ブラシによって前記静電潜像面を摺擦 してトナー像として顕像化する。そしてこの顕像化したトナー像を記録紙に転写 した後，熱定着するのが最も一般的な手段である。

【０００３】 上記のような磁気ブラシ現像に使用される現像剤としては，一般の複写装置に おいては，磁性キャリアと非磁性トナーとを混合してなる二成分系現像剤が多い が，電子写真プリンタにこのような二成分系現像剤を使用すると，濃度センサそ の他の構成部材が多く，小型化に限界があるため，磁性トナーである一成分系現 像剤，若しくは磁性トナーと磁性キャリアとの混合による磁性現像剤が多用され ている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

一方近年においては従来の定置式のプリンタのみでなく，可搬式若しくは携帯 式の電子写真プリンタ出現に対する要望が次第に高まってきている。このような 携帯式のプリンタとしては，記録材として感熱紙を使用するものはすでに実用化 されているが，感熱紙に記録された情報若しくは画像は保存性が低いという欠点 があり，保存用資料をプリントする手段としては適用できないという問題点があ る。

【０００５】 上記携帯用のプリンタとして前記のような電子写真法を応用する試みがなされ ており，感光体ドラム，現像ロール，熱定着手段の小型化により，薄型化の可能 性があるため，可搬式若しくは携帯用としての機能を満足する段階に到達してい る。しかしながら上記プリンタを構成する現像装置は，微粉末状の磁性現像剤を 収容していると共に，感光体ドラムと対向する側には磁性現像剤を供給し，かつ 現像後の磁性現像剤を回収するために開口部が設けられている。従ってこの開口 部を下方に向けた状態においては，磁性現像剤が外部に漏出するおそれがあると いう問題点がある。このような問題点があるため電子写真法を応用した携帯用プ リンタの実現が困難であった。

【０００６】 なお上記磁性現像剤の漏出を防止するために，現像装置の開口部に閉塞部材を 設けることも考えられるが，この開口部は感光体ドラムと微小間隙を介して対向 している構成であり，この近傍に閉塞部材を設けることは不可能である。また携 帯時のみ現像装置を分離する手段も考えられるが，携帯の便利性を損なうのみな らず，操作が煩雑であるため，実用性に乏しいという問題点がある。

【０００７】 本考案は上記従来技術に存在する問題点を解決し，開口部を下方に向けた状態 においても磁性現像剤の漏出を完全に防止し得る現像装置を提供することを目的 とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために，第１の考案においては，磁性トナーを含む磁性現 像剤を収容する現像剤槽と，この現像剤槽に設けられ外周面に軸方向に延びる複 数個の磁極を備えた永久磁石部材と，非磁性材料からなり永久磁石部材と同軸的 に設けられかつ回転自在に形成されたスリーブとからなり，このスリーブの表面 に吸着した磁性トナーを静電潜像担持体表面に付着させるように構成した現像装 置において， ドクターギャップを0.2 〜0.8 mmに形成すると共に，磁性現像剤の回収側ギャ ップを0.5 〜2.0 mmに形成することによりスリーブ側を下方にしても磁性現像剤 が落下しない構造とし，かつ厚さ寸法を５０mm以下に形成する，という技術的手 段を採用した。

【０００９】 また第２の考案においては，上記技術的手段に，現像剤槽内のスリーブの近傍 に磁性材料からなる回転体を設けると共に，回転体の表面を現像剤槽内面と摺動 可能に，かつ回転体とスリーブとの表面間の間隙を0.3 〜0.8 mmに形成する，と いう技術的手段を付加した。

【００１０】 更に第３の考案においては，上記第１の考案における技術的手段に，現像剤槽 内のスリーブの近傍に非磁性材料からなる閉塞部材をスリーブと現像剤槽内面と 当接離脱可能に設ける，という技術的手段を付加した。

【００１１】 上記の考案において，ドクターギャップは現像領域におけるスリーブ表面上の 磁性現像剤の層厚を規制することにより，最適な現像を行い得るように定められ た値であるが，この範囲であれば磁性現像剤がシール部材として作用するため， 現像剤槽内に収容される磁性現像剤の外部への漏出を防止することができる。

【００１２】 次に回収側ギャップが0.5 mm未満であると，現像後の磁性現像剤の回収作用が 不完全となり，余剰の磁性現像剤がスリーブの表面から脱落して，現像装置およ び／またはその近傍を汚染するため好ましくない。一方回収側ギャップが2.0mm を超えると，現像剤槽内の磁性現像剤が漏出するため不都合である。

【００１３】 また現像剤槽内に磁性材料からなる回転体を設けることにより，回収側ギャッ プからの磁性現像剤の漏出防止作用を向上させるのに有効であるが，回転体とス リーブとの表面間の間隙が0.3 mm未満であると，現像後の磁性現像剤の円滑な回 収ができないため好ましくない。一方上記間隙が0.8 mmを超えると，永久磁石部 材からの磁束の収束作用が低下し，所謂磁気シール作用が低下して磁性現像剤の 漏出防止作用が期待できないため不都合である。なお上記の磁性材料としては鉄 鋼，ニッケル等の強磁性材料であることが好ましいが，弱磁性材料であってもよ い。

【００１４】 次に本考案において使用する磁性現像剤としては，結着用樹脂と磁性粉とを主 成分とする磁性トナーを単独に，若しくは磁性キャリアと混合して使用すること ができる。結着用樹脂としてはポリスチレン，スチレン−アクリル系共重合体， スチレン−ブタジェン共重合体等のスチレン系樹脂の他公知の樹脂を使用できる 。また磁性粉としては，フェライトやマグネタイト等の鉄，コバルト若しくはニ ッケル等の強磁性を示す元素を含む化合物若しくは合金等を使用することができ る。なおこのような磁性粉は磁性トナー中に均一に分散させるために，平均粒径 を0.01〜３μｍに形成するのが望ましい。含有量は１０〜８０重量％の範囲にあ ればよく，好ましくは２０〜６０重量％とするのがよい。

【００１５】 上記の磁性トナー粒子中に含有させる成分としては，一般の乾式現像剤に使用 されている種々の添加物（ニグロシン染料や含金属アゾ染料等の荷電制御剤，オ レフィン系重合体等の離型剤，流動性改質剤，充填剤等）を含有させてもよいが ，定着性を低下させないために合計で１５重量％以下とするのがよい。そして本 考案に使用される磁性トナーは，所定の成分を配合して，粉砕法，スプレードラ イ法，懸濁重合法等の公知の手段によって製造される。画質の点からトナーの平 均粒径は，５〜１５μｍ（より好ましくは７〜１０μｍ）の範囲が好ましい。

【００１６】 また磁性現像剤を上記磁性トナーと磁性キャリアとを混合して構成してもよい 。磁性キャリアとしては公知のものが使用できるが，画質や寿命の点からはマグ ネタイトやソフトフェライト（Ｎｉ−Ｚｎ系，Ｍｎ−Ｚｎ系，Ｃｕ−Ｚｎ系，Ｂ ａ−Ｎｉ−Ｚｎ系等）からなるキャリアが好ましい。この場合磁性粒子を樹脂で 被覆したものでもよい。フェライトキャリアとしては，キャリア付着やカブリを 防止するために，σｓが４０〜７５ｅｍｕ／ｇ（東英工業社製ＶＳ−３型振動試 料型磁力計で，１０ｋＯｅの最大磁場を印加して測定），粒度が２０〜１０５μ ｍの範囲のものがよい。

【００１７】

【作用】

上記の構成により，開口部には所謂磁気シールが構成されるから，開口部を下 方に向けた状態であっても，トナー槽内に収容されている磁性現像剤が外部に漏 出するという非所望な現象を防止することができるのである。

【００１８】

【実施例】

図１は本考案の実施例におけるプリンタの例を示す要部構成説明図である。図 １において，１は画像形成ユニットであり，後述する構成部材を収容すると共に ，コントロールユニット２上に一体に設けられている。３は感光体ドラムであり ，円筒状に形成され，外周面に酸化亜鉛若しくは有機半導体からなる感光層（図 示せず）を備え，画像形成ユニット１内に矢印方向に回転可能に設けられる。４ は帯電器，５は現像器，６は転写器，７はクリーナであり，夫々感光体ドラム３ の外周近傍に設けられる。８はマグネットロールであり，現像器５に回転可能に 設けられると共に感光体ドラム３に臨むように形成されている。

【００１９】 次に９は定着器であり，画像形成ユニット１の記録紙経路１０の下流側に設け られる。定着器９は，例えば加熱ロール１９および加圧ロール２０とを各々圧接 回転可能に設けて構成する。加熱ロール１９は例えばアルミニウムからなる芯材 の外周に電気抵抗材料からなる発熱体を設けると共に，その外周に例えばＰＴＦ Ｅからなる離型性層を１０μｍ程度被着させて構成する。一方加圧ロール２０は 前記加熱ロール１９と同様な材料からなる芯材の外周に，例えばシリコンゴムか らなる外層を被着させて構成する。

【００２０】 １６はレーザスキャナであり，画像形成ユニット１の上端部近傍に設けられ， 情報若しくは画像に対応する電気信号の入力により，レーザビーム１７を反射板 １８を介して感光体ドラム３の表面に照射可能に構成される。なお上記画像形成 ユニット１内に収容されている構成部材の駆動系およびレーザスキャナ１６等は ，コントロールユニット２と電気的に接続され，制御可能に構成されている。

【００２１】 上記の構成により，コントロールユニット２を介して画像形成ユニット１内の 夫々の構成部材を駆動状態若しくは作動状態とし，レーザスキャナ１６に情報若 しくは画像に対応する電気信号を入力させる。次に感光体ドラム３は帯電器４に より表面を一様に帯電され，この帯電された表面に前記電気信号によるレーザビ ーム１７が照射されて静電潜像が形成される。そしてこの静電潜像は，現像器５ においてマグネットロール８によって吸着搬送される磁性トナーにより，トナー 像として顕像化され，転写器６により記録紙経路１０を移動する記録紙（図示せ ず）上に転写される。転写後に感光体ドラム３上に残留する磁性トナーは，クリ ーニングブレード（図示せず）を有するクリーナ７によって除去され，次の静電 潜像の形成が行われる。

【００２２】 次にトナー像を担持する記録紙は定着器９に給送され，加圧ロール２０により ，加熱ロール１９に圧接された状態で左方に移動する。従って加熱ロール１９の 熱が記録紙上のトナー像に伝播され，磁性トナーを構成する結着用樹脂が溶融し ，定着が行われるのである。

【００２３】 図２は本考案の第１実施例を示す要部断面図であり，同一部分は前記図１と同 一の参照符号で示す。図２において２１は現像剤槽であり，磁性現像剤２２を収 容する。この現像剤槽２１に設けられるマグネットロール８は，外周面に軸方向 に延びる複数個（図２では４個）の磁極を備えた永久磁石部材２３を固定し，こ の永久磁石部材２３と同軸的に設けられたスリーブ２４とによって構成される。 スリーブ２４は例えばアルミニウム合金のような非磁性材料によって中空円筒状 に形成されると共に，反時計方向に回転可能とする。

【００２４】 次に２５はドクターブレードであり，現像剤槽２１の側面に上下調節可能に設 けられ，スリーブ２４の表面に吸着された磁性現像剤２２の層厚を規制する。ｄ ₁ はドクターギャップ，ｄ₂ は回収側ギャップであり，各々ｄ₁ ＝0.2 〜0.8 mm ，ｄ₂ ＝0.5 〜2.0 mmに形成することが好ましい。

【００２５】 上記の構成により，スリーブ２４を矢印にて示されるように反時計方向に回転 させると，永久磁石部材２３の磁束により，磁性現像剤２２を吸着して搬送し， 前記のようにして現像作業が行われ，現像後の磁性現像剤はスリーブ２４によっ て再び現像剤槽２１内に回収される。

【００２６】 そして上記現像器５が，例えば反時計方向に略９０゜回動させられると，ドク ターギャップｄ₁ および回収側ギャップｄ₂ が下向きとなり，現像剤槽２１内の 磁性現像剤２２が漏出しようとする。しかしながら，スリーブ２４の表面には永 久磁石部材２３による磁束が作用していると共に，ドクターギャップｄ₁ および 回収側ギャップｄ₂ の寸法が前記のように小寸法に形成されているから，磁性現 像剤２２を当該部位に吸着保持している。そしてこの吸着保持力は，当該部位の 上方に堆積する磁性現像剤２２の重力による押圧力より大であるため，現像剤槽 ２１内の磁性現像剤２２の漏出を防止できるのである。

【００２７】 図３は本考案の第２実施例を示す要部断面図であり，同一部分は前記図２と同 一の参照符号で示す。図３において２８は回転体であり，例えば鉄鋼材料によっ て円柱状に形成し，現像剤槽２１内のスリーブ２４の近傍に設け，時計方向に回 転可能とする。なお回転体２８の表面は現像剤槽２１の内面と摺動可能とすると 共に，回転体２８とスリーブ２４との表面間の間隙ｄ₃ を0.3 〜0.8 mmに形成す る。

【００２８】 上記の構成により，現像器５が前記と同様に反時計方向に略９０゜回動させら れた場合においても，永久磁石部材２３からの磁束が回転体２８に収束されてい るから，所謂磁気シール作用により，現像剤槽２１内の磁性現像剤２２の漏出を 防止できる。なお回転体２８の時計方向への回転により，間隙ｄ₃ 近傍の磁性現 像剤２２には，現像剤槽２１内に向かう返戻力が作用することもあり，前記漏出 防止作用を助長することができる。この場合回転体２８を，現像器５が図３に示 す位置から回動させられた状態においてのみ選択的に作動するように構成しても よい。

【００２９】 図４は本考案の第３実施例を示す要部断面図であり，同一部分は前記図２およ び図３と同一の参照符号で示す。図４において２６は閉塞部材であり，例えばス テンレス鋼のような非磁性材料によって形成し，現像剤槽２１内のスリーブ２４ の近傍に設ける。２７は凹所であり，スリーブ２４近傍の現像剤槽２１の内面に 形成し，閉塞部材２６を収容可能としてある。

【００３０】 上記の構成により，図４に示す状態においては閉塞部材２６は凹所２７内に収 容され，スリーブ２４の表面とは離脱した位置にある。そして現像器５が前記と 同様に反時計方向に略９０゜回動させられた場合には，閉塞部材２６は重力の作 用により凹所２７から移動して，スリーブ２４と現像剤槽２１の内面とに当接す るから，両者間の間隙を完全に閉塞し，磁性現像剤２２の漏出を防止できる。一 方現像器５が再び図４に示す状態に復帰した場合には，閉塞部材２６は自動的に 凹所２７内に移動して，スリーブ２４との間に所定の間隙を形成する。従って現 像後の磁性現像剤２２は現像剤槽２１内に円滑に回収され得る。

【００３１】 本実施例においては，電子写真プリンタの例について説明したが，電子写真法 による複写機用にも応用できることは勿論である。

【００３２】

【考案の効果】

本考案は以上記述のような構成および作用であるから，可搬式若しくは携帯用 の画像形成装置を構成する現像装置に適用することができ，開口部を下方に向け た最も厳しい状態においても，現像剤槽内に収容された磁性現像剤の漏出を完全 に防止し得るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例におけるプリンタの例を示す要
部構成説明図である。

【図２】本考案の第１実施例を示す要部断面図である。

【図３】本考案の第２実施例を示す要部断面図である。

【図４】本考案の第３実施例を示す要部断面図である。

【符号の説明】

２１ 現像剤槽 ２４ スリーブ ２６ 閉塞部材 ２８ 回転体

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性トナーを含む磁性現像剤を収容する
   現像剤槽と，この現像剤槽に設けられ外周面に軸方向に
   延びる複数個の磁極を備えた永久磁石部材と，非磁性材
   料からなり永久磁石部材と同軸的に設けられかつ回転自
   在に形成されたスリーブとからなり，このスリーブの表
   面に吸着した磁性トナーを静電潜像担持体表面に付着さ
   せるように構成した現像装置において， ドクターギャップを0.2 〜0.8 mmに形成すると共に，磁
   性現像剤の回収側ギャップを0.5 〜2.0 mmに形成するこ
   とによりスリーブ側を下方にしても磁性現像剤が落下し
   ない構造とし，かつ厚さ寸法を５０mm以下に形成したこ
   とを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 現像剤槽内のスリーブの近傍に磁性材料
   からなる回転体を設けると共に，回転体の表面を現像剤
   槽内面と摺動可能に，かつ回転体とスリーブとの表面間
   の間隙を0.3 〜0.8 mmに形成したことを特徴とする請求
   項１記載の現像装置。
3. 【請求項３】 現像剤槽内のスリーブの近傍に非磁性材
   料からなる閉塞部材をスリーブと現像剤槽内面と当接離
   脱可能に設けたことを特徴とする請求項１記載の現像装
   置。