JPH08137275A - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本出願に係る第１の発明の目的は、ユーザー
操作性がよく、衝撃等が加わった場合においてもシール
性能を十分に発揮し、なおかつ現像剤担持体への負荷が
小さく長期使用にも耐えうるシール部材を有する現像装
置を備えた画像形成装置を提供することである。 【構成】 現像装置４には磁石４ｂを内包する現像スリ
ーブ４ａが、軸受に支持されてトナー容器３に固定され
ており、前記現像スリーブ４ａの両端部には内周面をＮ
Ｓ極の多磁極に着磁した磁石シール部材４ｅが現像スリ
ーブ４ａと一定間隙ｇを隔てトナー容器３に固定されて
いる。

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やページプ
リンタ等とされる電子写真方式あるいは静電記録式の画
像形成装置に関し、特に現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリンタや複写機等とされる画像形成装
置は、一様に帯電させた像担持体に選択的な露光をして
潜像を形成し、この潜像を現像剤担持体に付着したトナ
ーで顕像化すると共に、該トナー像を記録媒体に転写し
て画像記録を行う。このような装置にあっては、トナー
が無くなる都度補給しなければならず、このトナーの補
給作業が煩わしいばかりか、汚れを伴うこともある。
又、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。

【０００３】そこで、上記像担持体、帯電装置、現像装
置、クリーニング装置等を一体構造にまとめてカートリ
ッジ化することにより、ユーザーが該カートリッジを装
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、メンテナンスを容
易にしたものが実用化されている。

【０００４】このようなプロセスカートリッジに組み込
まれた現像装置において、回転する現像剤担持体の両端
部には、現像領域外へトナーが流出するのを防止するた
めのシール部材が設けてある。従来、この現像剤の流出
を防ぐシール部材には、フェルトや発泡ゴム等の弾性体
のシール部材が広く利用されている。

【０００５】上記のような現像装置の代表的な例を図１
３、及び図１４に示す。図１３は従来の現像装置の主断
面構成図、図１４は従来の現像装置要部の長手方向の断
面構成図である。

【０００６】図１３及び図１４に示すように、現像剤担
持体である現像スリーブ４ａはその内部に磁界発生手段
である磁石４ｂを有し、現像容器としてのトナー容器３
にスリーブ軸受５を介して回転可能に支持されている。
トナー容器３から供給されたトナーは磁力により現像ス
リーブ４ａ表面に付着し、現像ブレード４ｃにより層厚
が一定に規制された後、像担持体である感光ドラム１上
の潜像にトナーが付着される。又、現像スリーブ４ａの
両端部には弾性シール部材４ｄが、感光ドラム１と対向
する側のトナー容器３に固定されており、現像スリーブ
４ａの外周面に圧着させることによりトナーの流出を防
止している。

【０００７】しかしながら、このような構成のものでは
現像スリーブ４ａの外周面に圧接した弾性シール部材４
ｄによる負荷が大きく、又、現像スリーブ４ａとの接触
により弾性シール部材４ｄが劣化し、シール性が悪化す
る等の問題があった。更に、現像スリーブ４ａと弾性シ
ール部材４ｄとの間に僅かであるがトナーが侵入してし
まう場合があり、この侵入したトナーが凝集・融着を起
こして画像に白スジ等が生じることがあった。

【０００８】そこでこれらの問題を解決すべく、現像ス
リーブの両端部に一定の間隙をもって磁性体のシール部
材を配置し、これによりトナーの流出を防止する構成を
備えた現像装置が提案されている。

【０００９】この現像装置は、図１１及び図１２に示す
ように、磁性体シール部材４ｄ’が現像スリーブ４ａの
両端部にその外周面と一定間隙ｇを隔てて、感光ドラム
１に対向する側のトナー容器３に固定されている。現像
スリーブ４ａは磁石４ｂを内包しており、磁性体シール
部材４ｄ’と磁石４ｂの磁極との間に集中磁界を形成
し、間隙ｇに走る磁束に沿ってトナーを介在させて磁気
ブラシを形成し、これによりトナーが現像領域外に流出
するのを防止している。

【００１０】このような構成の現像装置は、現像スリー
ブと磁性体シール部材が非接触であるため、現像スリー
ブの回転トルクが著しく小さく、従って、駆動モータも
小型で低価格なものでよい。又、摩耗等がないのでその
使用は半永久的であり、リサイクルにも対応可能であ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記磁
性体シール部材を用いた現像装置において、現像剤のシ
ール能力は十分満足のいくものではなかった。特に磁石
４ｂの磁極と磁極の間、つまり磁極の着磁されていない
部分に磁束の走らない、疎なる部分ができる。従って、
例えばプロセスカートリッジのユーザー操作性を考慮し
た場合、特にプロセスカートリッジを画像形成装置本体
に装着する際等の衝撃が加わる場合等は、磁束の疎なる
部分から現像剤の漏れが発生する恐れがあり、そのシー
ル性に大きな不安があった。

【００１２】従って、本出願に係る第１の発明の目的
は、ユーザー操作性がよく、衝撃等が加わった場合にお
いてもシール性能を十分に発揮し、なおかつ現像剤担持
体への負荷が小さく長期使用にも耐えうるシール部材を
有する現像装置を備えた画像形成装置を提供することで
ある。

【００１３】又、本出願に係る第２の発明の目的は、上
記第１の発明とは別の構成で、ユーザー操作性がよく、
衝撃等が加わった場合においてもシール性能を十分に発
揮し、なおかつ現像剤担持体への負荷が小さく長期使用
にも耐え得るシール部材を有する現像装置を備えた画像
形成装置を提供することである。

【００１４】更に、本出願に係る第３の発明の目的は、
上記目的の他、より一層シール性能を向上させることの
できる画像形成装置を提供することにある。

【００１５】又、本出願に係る第４の発明の目的は、ユ
ーザー操作性が良く、メンテナンス性に優れ、トナー漏
れのないプロセスカートリッジを提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
によれば、上記目的は、ユ像剤を収容する現像容器と、
該現像容器に回転自在に支持され内部に磁石を配置する
ことにより現像剤を像担持体に担持搬送する現像剤担持
体とを有する現像装置を具備した画像形成装置におい
て、内周面をＮＳ極に多磁極に着磁した磁石シール部材
を、前記現像剤担持体と一定間隙をもって配置し、更に
前記磁石シール部材の内周面には現像剤を前記現像容器
の現像域側に導く方向に溝部が設けてあることにより達
成される。

【００１７】又、本出願に係る第２の発明によれば、上
記目的は、上記第１の発明において、磁石シール部材の
内周面に現像剤を現像容器の現像域側に導く方向に傾斜
の付いた凸部と凹部を設けたことにより達成される。

【００１８】更に、本出願に係る第３の発明によれば、
上記目的は、上記第１の発明または第２の発明におい
て、現像剤担持体に内包された磁石の両端部には、磁石
シール部材と対向する位置に磁性体リングが配置されて
いることにより達成される。

【００１９】又、本出願に係る第４の発明によれば、上
記目的は、少なくとも上記第１の発明から第３の発明の
いずれかに記載の現像装置と、像担持体と、該像担持体
の帯電手段及び／又は前記像担持体のクリーニング手段
とを一体的に形成し、画像形成装置本体から着脱自在と
したことにより達成される。

【００２０】

【作用】本出願に係る第１の発明によれば、現像剤担持
体の両端部に内周面をＮＳ極の多磁極に着磁した磁石シ
ール部材を現像剤担持体と一定間隙を隔て現像容器に取
り付けたので、現像剤担持体と磁石シール部材との間に
は、磁束の疎なる部分がなく、より密な磁束が生じ、現
像剤の拘束力の強い磁気ブラシが形成される。従って、
良好なシール性を発揮する。また、磁石シール部材の内
周面には現像剤担持体に担持された現像剤を現像容器の
現像域内に導く溝部を設けたので、現像剤担持体と磁石
シール部材との間隙の磁束が密になり現像剤の拘束力が
強くなることによりこの部分に介在する現像剤量が増え
ても、間隙の現像剤は溝部に沿って現像域側に回収され
るため、必要以上の現像剤が間隙に溜まることなく、良
好なシール性を発揮する。

【００２１】又、本出願に係る第２の発明によれば、磁
石シール部材内周面に、現像剤を現像域側に導く方向に
テーパの付いた凸部と凹部を設けたので、間隙の現像剤
は第１の発明と同様に現像域側に回収され、良好なシー
ル性を発揮する。

【００２２】更に、本出願に係る第３の発明によれば、
現像剤担持体に内包される磁石の両端部の磁石シール部
材と対向する位置に磁性体リングを配置したので、磁石
シール部材に着磁された磁極の磁束は、磁気抵抗の少な
い磁性体リングに集中しようとするので、現像剤担持体
の両端部に形成される磁気ブラシはより強くなり、従っ
てシール性をより向上させる。

【００２３】又、本出願に係る第４の発明によれば、上
記目的は、少なくとも上記第１の発明から第３の発明の
いずれかに記載の現像装置と、像担持体と、該像担持体
の帯電手段及び／又は前記像担持体のクリーニング手段
とを一体的に形成し、画像形成装置本体から着脱自在と
したことにより、現像剤漏れがなく、メンテナンス製に
優れたプロセスカートリッジを提供する。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００２５】（第１の実施例）先ず、本発明を画像形成
装置に適用した第１の実施例を図面に則して更に詳しく
説明する。尚、前出の部材と同一の部材については同一
符号を付するものとする。又、次に説明する実施例にて
は、本発明は、例えば図１０に示されるような電子写真
画像形成装置に具現化されるものとして説明するが、こ
れに限定されるものではない。

【００２６】図１０にて、電子写真画像形成装置は、像
担持体である感光ドラム１を回転自在に設け、該感光ド
ラム１を帯電装置２で一様に帯電し、次に例えばレーザ
のような発光素子１３によって情報信号を露光して静電
潜像を形成し、現像装置４で可視像化する。次に該可視
像を転写帯電器１５により転写紙１６に転写し、更に定
着装置１７にて定着して永久画像を得る。又、感光ドラ
ム１上の転写残トナーはクリーニング装置６により除去
する。

【００２７】本発明による画像形成装置の現像装置の第
１の実施例について、図１ないし図５を参照して説明す
る。同図にて、現像装置４は画像形成装置に着脱自在な
プロセスカートリッジに組み込まれている。図１はプロ
セスカートリッジの断面構成図、図２は現像装置の主断
面構成図、図３はその長手方向の断面構成図を示してい
る。

【００２８】プロセスカートリッジは、感光ドラム１
と、少なくとも一つのプロセス手段を備えたものであ
る。例えば感光ドラム１の表面を帯電させる帯電装置
２、感光ドラム１にトナー像を形成する現像装置４、感
光ドラム１表面に残留したトナーを除去するためのクリ
ーニング装置６等である。本実施例のプロセスカートリ
ッジは、図１に示すように像担持体である電子写真感光
ドラム１の周囲に帯電装置２、トナー（現像剤）を収容
する現像容器としてのトナー容器３を具備した現像装置
４、及びクリーニング装置６を配置し、枠体７、８から
なるハウジングで覆って一体的にカートリッジ化し、画
像形成装置本体に対して着脱自在に構成している。

【００２９】現像装置４には図２、図３に示すように磁
石４ｂを内包する現像スリーブ４ａが、軸受５に支持さ
れてトナー容器３に固定されている。さらに前記現像ス
リーブ４ａの両端部には内周面をＮＳ極の多磁極に着磁
した磁石シール部材４ｅが現像スリーブ４ａと一定間隙
ｇを隔てトナー容器３に固定された構成になっている。

【００３０】更に前記磁石シール部材４ｅの内周面に
は、図４及び図５に示すように現像スリーブ４ａに担持
されたトナーを、トナー容器３の現像域内に導くための
溝部４０が設けられている。

【００３１】上記構成により現像スリーブ４ａと磁石シ
ール部材４ｅとの間には、従来例で示した現像スリーブ
４ａの外周部に従来の磁性体シール部材４ｄ’を置いた
構成のものに比べ、磁束の疎なる部分のない、より密な
磁束を走らせることができるため、トナーの拘束力の強
い磁気ブラシが形成できる。従って、ユーザー操作性を
考慮した場合においても良好なシール性を発揮すること
ができる。

【００３２】しかし、現像スリーブ４ａと磁石シール部
材４ｅとの間隙ｇに走る磁束が密になりトナーの拘束力
が強くなることによりこの部分に介在するトナー量が増
えるため、間隙ｇにトナーが溜まりすぎて通常作動状態
においてトナー漏れが発生する恐れがある。そこで前記
磁石シール部材４ｅ内周面にトナーを現像域側に導く方
向に溝部４０を設ける構成にすることで間隙ｇのトナー
は溝部４０に沿って現像域側に回収されるため、必要以
上のトナーが間隙ｇに溜まることなく、良好なシール性
を発揮することができる。

【００３３】なお、磁石シール部材４ｅの内周面に着磁
される磁極される磁極の数は、特に限定されるものでは
ない。

【００３４】また、磁石シール部材４ｅに設けられた溝
部４０も、実施例に示した形状、数に限定されるもので
はない。

【００３５】（第２の実施例）次に第２の実施例につい
て図６及び図７を用いて説明する。尚、第１の実施例と
の共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００３６】第１の実施例において、磁石シール部材４
ｅの内周面に溝部４０を設けて現像スリーブ４ａと磁石
シール部材４ｅとの間隙ｇ部のトナーを回収する構成に
ついて説明したが、第２の実施例では前記磁石シール部
材４ｅの内周面に、図６及び図７に示すようにトナーを
現像域側に導く方向にテーパの付いた凸部４１と凹部４
２を設けた構成にしている。この構成により前記間隙ｇ
部のトナーは第１の実施例と同様に現像域側に回収さ
れ、良好なシール性を発揮することができる。

【００３７】（第３の実施例）次に第３の実施例につい
て図８及び図９を用いて説明する。尚、第１の実施例と
の共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００３８】第３の実施例では図８、図９に示すように
第１の実施例、第２の実施例と同じ構成の現像装置にお
いて、現像スリーブ４ａに内包される磁石４ｂの両端部
の磁石シール部材４ｅと対向する位置に磁性体リング９
を配置している。磁性体リング９を磁石シール部材４ｅ
と対向することで、磁石シール部材４ｅに着磁された磁
極の磁束は、磁気抵抗の少ない磁性体リング９に集中し
ようとするので、現像スリーブ４ａの両端部に形成され
る磁気ブラシはより強くなり、従ってシール性をより向
上させることができる。

【００３９】以上の第１から第３の実施例においては、
現像装置４がプロセスカートリッジに組み込まれている
ものについて説明したが、本発明に係る現像装置はプロ
セスカートリッジを使用しない構成の画像形成装置に対
しても、ほぼ同じ構成で適用し、ほぼ同じ効果を上げる
ことができることは勿論である。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第１
の発明によれば、磁石を内包する現像剤担持体の両端部
に、内周面をＮＳ極に多磁極に着磁した磁石シール部材
を、一定間隙を隔て配置してなる構成とし、更に前記磁
石シール部材の内周面に現像剤を現像容器の現像域方向
に導く溝部を設けた構成にしたことにより、ユーザー操
作性の良い、衝撃等が加わった場合においてもシール性
を十分発揮し、更に現像剤担持体の両端部に必要以上現
像剤が溜まることのないシール部材を提供することがで
きる。

【００４１】又、本出願に係る第２の発明によれば、磁
石シール部材内周面に、現像剤を現像域側に導く方向に
テーパの付いた凸部と凹部を設けたので、間隙の現像剤
は第１の発明と同様に現像域側に回収され、良好なシー
ル性を発揮することができる。

【００４２】更に、本出願に係る第３の発明によれば、
現像剤担持体に内包される磁石の両端部の磁石シール部
材と対向する位置に磁性体リングを配置したので、磁石
シール部材に着磁された磁極の磁束は、磁気抵抗の少な
い磁性体リングに集中しようとするので、現像剤担持体
の両端部に形成される磁気ブラシはより強くなり、従っ
てシール性をより向上させることができる。

【００４３】又、本出願に係る第４の発明によれば、上
記目的は、少なくとも上記第１の発明から第３の発明の
いずれかに記載の現像装置と、像担持体と、該像担持体
の帯電手段及び／又は前記像担持体のクリーニング手段
とを一体的に形成し、画像形成装置本体から着脱自在と
したことにより、現像剤漏れがなく、メンテナンス製に
優れたプロセスカートリッジを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像装置を有するプロセスカート
リッジの断面構成図である。

【図２】本発明に係る第１の実施例の現像装置要部の断
面構成図である。

【図３】図２の現像装置要部の長手方向の断面構成図で
ある。

【図４】本発明に係る第１の実施例の現像剤担持体まわ
りの斜視図である。

【図５】本発明に係る第１の実施例の磁石シール部材の
正面図である。

【図６】本発明に係る第２の実施例の現像剤担持体まわ
りの斜視図である。

【図７】本発明に係る第２の実施例の磁石シール部材の
正面図である。

【図８】磁性体リングが配置された現像装置要部の断面
構成図である。

【図９】磁性体リングが配置された現像装置要部の長手
方向の断面構成図である。

【図１０】本発明が具現化できる電子写真式画像形成装
置の概略構成図である。

【図１１】磁性体シール部材を用いた従来のプロセスカ
ートリッジの現像器の要部断面構成図である。

【図１２】磁性体シール部材を用いた従来現像装置要部
の長手方向断面構成図である。

【図１３】磁性体シール部材を用いた従来現像装置の主
断面構成図である。

【図１４】磁性体シール部材を用いた従来現像装置要部
の長手方向断面構成図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） ２ 帯電装置（帯電手段） ３ トナー容器（現像容器） ４ａ 現像スリーブ（現像剤担持体） ４ｂ 磁石 ４ｅ 磁石シール部材 ６ クリーニング装置（クリーニング手段） ９ 磁性体リング ４０ 溝部 ４１ 凸部 ４２ 凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 21/10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を収容する現像容器と、該現像容
   器に回転自在に支持され内部に磁石を配置することによ
   り現像剤を像担持体に担持搬送する現像剤担持体とを有
   する現像装置を具備した画像形成装置において、内周面
   をＮＳ極に多磁極に着磁した磁石シール部材を、前記現
   像剤担持体と一定間隙をもって配置し、更に前記磁石シ
   ール部材の内周面には現像剤を前記現像容器の現像域側
   に導く方向に溝部が設けてあることを特徴とする画像形
   成装置。
2. 【請求項２】 磁石シール部材の内周面に現像剤を現像
   容器の現像域側に導く方向に傾斜の付いた凸部と凹部を
   設けたこととする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 現像剤担持体に内包された磁石の両端部
   には、磁石シール部材と対向する位置に磁性体リングが
   配置されていることとする請求項１または請求項２に記
   載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 少なくとも請求項１から請求項３のいず
   れかに記載の現像装置と、像担持体と、該像担持体の帯
   電手段及び／又は前記像担持体のクリーニング手段とを
   一体的に形成し、画像形成装置本体から着脱自在とした
   ことを特徴とするプロセスカートリッジ。