JPH1039629A - 現像装置及びプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像装置において、コストアップを招くこと
なく、振動等に対しても十分なシール性を確保し得る。 【解決手段】 電子写真感光体に形成した潜像を現像す
る現像装置において、現像剤を収納するための現像剤収
納部を有すると共に、長手状の開口部を有する現像剤容
器と、前記開口部に取り付けられ、回転可能な現像剤担
持体と、前記現像剤担持体内に内包され、周方向に複数
の磁極を有する磁界発生手段と、前記現像剤容器の開口
部の長手方向端部に、前記現像剤担持体と非接触に取り
付けられた磁性体で構成した端部シール部材と、を有
し、前記磁界発生手段の長手方向の着磁端部を、前記端
部シール部材の内側端部と外側端部の間に位置するよう
に構成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式によっ
て画像形成するときに、電子写真感光体に形成した潜像
を現像するための現像装置及びこの現像装置を用いたプ
ロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から電子写真プロセスを用いる画像
形成装置においては、磁性一成分現像剤（以下「トナ
ー」という）を利用した現像方法が知られている。この
磁性トナーによって現像する現像装置としては、図８に
示すように構成されている。

【０００３】図８は現像装置の概略を示す説明図であ
り、磁界発生手段である固定マグネット50を内包し、非
磁性材料からなる円筒状で回転自在なトナー担持体であ
る現像ローラ51によってトナー容器52内に収容された磁
性トナーを担持し、担持したトナーを現像ブレード53に
よってその層厚を規制して所定の厚さのトナー薄層に形
成して現像部へと搬送し、電子写真感光体54上に形成さ
れた静電潜像の現像に供する。

【０００４】現像時には、直流電圧に交流電圧を重畳し
た現像バイアスを現像ローラ51と電子写真感光体54の間
に印加し、その交流電圧により、トナーを電子写真感光
体54と現像ローラ51間で往復移動させることによって現
像を行い、これによって電子写真感光体54上の潜像をト
ナー像として可視化するものである。

【０００５】ここで、前記マグネット50の磁極は図８に
示すように、Ｎ1 、Ｓ1 、Ｎ2 、Ｓ2 のように周方向に
複数の磁極をもつ。前記磁極の作用としては、Ｓ2 極は
容器内のトナーを引きつけて現像ローラ51上に担持し、
Ｎ1 極はトナーを搬送する作用は果たす。また、Ｓ1 極
は電子写真感光体54に対向配置されて電子写真感光体54
上の非印加部に付着するカブリトナーを引き戻す作用を
有し、Ｎ2 極は容器下部からのトナー漏れを防止するよ
うに作用する。

【０００６】一般にマグネット50は図９（図９(a) は現
像ローラの長手方向の断面説明図、(b) は短手方向断面
説明図）に示すように、円筒形状をしており、各極とも
長手方向端部まで磁化されている。

【０００７】また、トナー容器に形成した開口部の長手
方向端部には、フェルトやモルトプレーン等からなる端
部シール部材55が現像ローラ51と接触して取り付けてあ
り、該開口端部からのトナー漏れを防止している。

【０００８】上記のような現像装置にあっては、トナー
容器の開口部、現像ローラ51、マグネット50の長さ、端
部シール部材55の長手方向の位置を次のように設定して
いた。

【０００９】即ち、使用する記録媒体の搬送領域ａに応
じて画像現像域ｂを設定する。そして、少なくとも現像
域ｂ以上となるようにトナー容器の開口部の幅ｃを設定
する。これにより、現像ローラ51上には前記開口幅ｃの
分のトナーがコートされて現像可能となる。また、前記
開口幅ｃの全域にわたってマグネット50の長さｄを設定
し、マグネット50の長手方向両端部の外側に端部シール
部材55を設ける。これは、マグネット50の磁力によって
端部シール部材55にトナーを引き寄せないためである。

【００１０】また、最近では前記シール部材として、鉄
板等からなる磁性体を用いた磁性シール部材を用いたも
のがある。これは、磁性シール部材を容器開口端部に現
像ローラ51と微小間隔を隔てて取り付け、シール部材の
磁力によってトナーを吸着してトナー漏れを防止するよ
うにしたものである。

【００１１】前記磁性シール部材は、現像ローラ51と非
接触であるために従来のフェルト等の端部シール部材55
に比べて現像ローラ51の回転トルクが小さくなり、現像
ローラ51を回転させるモータを小型化することが可能と
なる。

【００１２】また、フェルト等の端部シール55は現像ロ
ーラ51との摺接によって耐久劣化するために再利用出来
ないのに対し、磁性シール部材は耐久劣化がないため
に、トナーを使い切った後の現像装置をリサイクルする
際にも再度利用することが可能となる利点がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポータ
ブル複写機やポータブルプリンタ等の使用者が装置を移
動操作するものにあっては、装置の移動中に激しい振動
が加わることがある。また前記電子写真感光体54と現像
装置とをカートリッジ化したプロセスカートリッジにあ
っては、画像形成装置本体に着脱する際に該カートリッ
ジに縦振り等の衝撃が加わることがある。

【００１４】このような激しい振動や衝撃に対しても前
記磁気シール部材によるシール性を確保するためには、
該シール部材の磁力を強化する必要があり、それがコス
トアップの原因となる可能性がある。

【００１５】本発明は従来の上記課題を解決するもので
あり、その目的とするところは、コストアップを招くこ
となく、振動等に対しても十分なシール性を確保し得る
現像装置等を提供するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、電子写真感光体に形成
した潜像を現像する現像装置において、現像剤を収納す
るための現像剤収納部を有すると共に、長手状の開口部
を有する現像剤容器と、前記開口部に取り付けられ、回
転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体内に内包さ
れ、周方向に複数の磁極を有する磁界発生手段と、前記
現像剤容器の開口部の長手方向端部に、前記現像剤担持
体と非接触に取り付けられた磁性体で構成した端部シー
ル部材と、を有し、前記磁界発生手段の長手方向の着磁
端部を、前記端部シール部材の内側端部と外側端部の間
に位置するように構成したことを特徴とする。

【００１７】上記構成にあっては、トナー容器の開口部
端部において、磁性端部シール部材によってトナー担持
体と非接触でシール出来、このとき磁界発生手段の着磁
端部のトナーは該磁界発生手段の磁力と端部シール部材
の磁力によって吸着される。このため、振動等が激しい
場合でも磁性端部シール部材の磁力を格別強くしなくて
も、トナー漏れを確実に防止することが出来る。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に本発明に係る一実施形態に係
る現像装置を用いたプロセスカートリッジ及び電子写真
画像形成装置について、図１乃至図７を参照して具体的
に説明する。尚、図１は磁界発生手段であるマグネット
と端部シール部材の関係を示す断面説明図であり、図２
はマグネットと端部シール部材の磁力の関係説明図、図
３は現像装置をカートリッジ化したプロセスカートリッ
ジを装着した画像形成装置の構成模式説明図、図４乃至
図７は本実施形態と異なる構成にした場合の状態を示す
図である。

【００１９】ここでは説明の順序として、まず現像装置
を用いたプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装
置の全体構成について説明し、次に現像装置のシール構
成について説明する。

【００２０】｛電子写真画像形成装置の全体構成｝この
電子写真画像形成装置（レーザービームプリンタ）Ａ
は、図３に示すように、光学系１から画像情報に基づい
た情報光をドラム形状の電子写真感光体へ照射して該感
光体に潜像を形成し、この潜像を現像してトナー像を形
成する。そして前記トナー像の形成と同期して、記録媒
体２をカセット３ａからピックアップローラ３ｂ、レジ
ストローラ対３ｃ等からなる搬送手段３で搬送し、且つ
プロセスカートリッジＢとしてカートリッジ化された前
記電子写真感光体に形成したトナー像を転写手段として
の転写ローラ４に電圧印加することによって記録媒体２
に転写する。そして像転写後の記録媒体２をヒータを内
蔵する定着回転体５ａ、及び前記回転体５ａに記録媒体
２を押圧して搬送する駆動ローラ５ｂからなる定着手段
５に搬送し、転写トナー像を記録媒体２に定着する。更
に、前記記録媒体２を排出ローラ対３ｄで搬送し、反転
搬送経路６を通して排出部７へと排出する如く構成して
いる。

【００２１】一方、前記プロセスカートリッジＢは、電
子写真感光体と、プロセス手段として少なくとも現像装
置を備えたものである。ここでプロセス手段としては、
例えば電子写真感光体を帯電させる帯電手段、電子写真
感光体に形成された潜像を現像する現像装置、電子写真
感光体表面に残留するトナーをクリーニングするための
クリーニング手段等がある。

【００２２】本実施形態のプロセスカートリッジＢは、
電子写真感光体である感光層を有する感光体ドラム８を
回転し、その表面を帯電手段である帯電ローラ９への電
圧印加によって一様に帯電し、前記光学系１からの情報
光を露光部を介して感光体ドラム８に露光して潜像を形
成し、現像装置10によって現像するように構成してい
る。

【００２３】現像装置10は、トナー収納部10ａ内に収納
した一成分磁性トナーをトナー送り部材（図示せず）で
送り出し、固定マグネット10ｂを内包した円筒状の非磁
性のトナー担持体である現像ローラ10ｃを回転させると
共に、現像ブレード10ｄによって摩擦帯電電荷を付与し
たトナー層を現像ローラ10ｃの表面に形成し、そのトナ
ーを前記潜像に応じて感光体ドラム８へ転移させること
によってトナー像を形成して前記潜像を可視像化するも
のである。尚、前記マグネット10ｂは周方向にＮ1 、Ｓ
1 、Ｎ2 、Ｓ2 の複数の磁極を有し、各磁極の作用及び
現像工程は前述した図８の場合と同様である。

【００２４】そして転写ローラ４に前記トナー像と逆極
性の電圧を印加してトナー像を記録媒体２に転写した後
は、クリーニングブレード11ａによって感光体ドラム８
に残留したトナーを掻き落としてクリーニング容器11ｂ
へ集めるクリーニング手段11によって感光体ドラム８上
の残留トナーを除去するように構成している。

【００２５】尚、前記感光体ドラム８等の各部品は、ト
ナー収納部10ａを形成すると共に、長手状の開口部10ｅ
を有し、該開口部10ｅに現像ローラ10ｃ及び現像ブレー
ド10ｄを取り付けたトナー容器10ｆに、クリーニング容
器11ａを結合したハウジングで支持してカートリッジ化
されている。

【００２６】そして、開閉部材12を開くと、装置本体内
にカートリッジ装着スペースが設けてあり、この装着ス
ペースの左右内側面にカートリッジ装着手段を構成する
ガイド部13が対向して設けてある。このガイド部13には
プロセスカートリッジＢを沿わせて装着、取り外し可能
となっている。

【００２７】｛現像装置のシール構成｝前記トナー容器
10ｆの長手状開口部10ｅには現像ローラ10ｃを回転可能
に取り付け、この現像ローラ10ｃと開口部10ｅの隙間か
らトナーが外部へ漏れないようにシールしている。ここ
で前記シール構成について説明する。

【００２８】図１(a) の長手方向断面図に示すように、
開口部10ｅの長手方向両端部（図１には一方側のみ図
示）には、端部シール部材として鉄板等を磁化した磁性
体よりなる磁気シール部材14が取り付けられている。こ
の磁気シール部材14は、図１(b) の短手方向断面図に示
すように、現像ローラ10ｃの表面と非接触となるよう
に、微小間隔（本実施形態にあっては0.4mm ）を隔てて
開口部10ｅの縁部に取り付けられており、現像ローラ10
ｃの回転軸方向( 開口部10ｅの長手方向) に一定の幅を
有している。この両側に取り付けた磁気シール部材14の
間において現像ローラ10ｃの現像域が形成され、現像域
のトナーが開口部10ｅの長手方向端部から外部へ漏れよ
うとしても、磁気シール部材14によって吸着され、外部
へのトナー漏れが防止される。

【００２９】そして、本実施形態では前記トナー漏れを
より確実に防止するために、前記マグネット10ｂの着磁
端部10ｂ1 が、開口部10ｅの長手方向において前記磁気
シール部材14の幅方向内側端部( 現像ローラ10ｃによる
現像域側)14 ａと幅方向外側端部( 現像ローラ10ｃによ
る非現像域側)14 ｂとの間に位置するように、マグネッ
ト10ｂと磁気シール部材14との位置を設定している。

【００３０】上記のように構成することにより、図２に
示すように、マグネット10ｂの着磁端部10ｂ1 付近にお
いては、マグネット10ｂの磁力によるトナー拘束領域10
ｂ2と磁気シール部材14の磁力によるトナー拘束領域14
ｃとが重畳するようになり、トナーは両者の重なり合っ
た拘束力10ｂ2 ，14ｃによって確実に拘束されるように
なる。即ち、マグネット10ｂと磁気シール部材14とをオ
ーバーラップさせることにより、マグネット10ｂのトナ
ー拘束力で磁気シール部材14のトナー拘束力を補い、マ
グネット10ｂの着磁端部10ｂ1 付近におけるトナー拘束
力を強くすることによって磁気シール部材14の磁力を特
別強力にしなくても十分なシール性が得られるようにな
る。

【００３１】このため、プロセスカートリッジＢを電子
写真画像形成装置Ａに着脱する際に該プロセスカートリ
ッジＢに衝撃等が与えられたとしても、磁気シール部材
14と現像ローラ10ｃ表面との微小間隙からのトナー漏れ
が確実に防止されるものである。

【００３２】上記構成に対して、例えば図４(a) 、(b)
に示すように、マグネット10ｂの着磁端部10ｂ1 が磁気
シール部材14の外側端部14ｂよりも外側に位置するよう
に設定した場合には、図４(c) に示すように、磁気シー
ル部材14の幅内では磁気シール部材14のトナー拘束領域
14ｃとマグネット10ｂのトナー拘束領域10ｂ2 とは重な
り合うので、該部分においては十分なシール性が得られ
る。しかし、磁気シール部材14の外側端部14ｂよりも外
側においてもマグネット10ｂの磁力が発生しているた
め、その磁力によって磁性トナーが引き出される可能性
がある。このとき、図５に示すように、矢印Ｘ方向にプ
ロセスカートリッジＢが衝撃を受けると、マグネット10
ｂにおける着磁端部10ｂ1 の磁力によって拘束されてい
たトナーｔが、その拘束から逃れて外部へ漏れる可能性
が生ずる。

【００３３】また、例えば図６(a) 、(b) に示すよう
に、マグネット10ｂの着磁端部10ｂ1が磁気シール部材1
4の内側端部14ａよりも内側に位置するように設定した
場合には、図６(c) に示すように、磁気シール部材14の
トナー拘束領域14ｃとマグネット10ｂのトナー拘束領域
10ｂ2 との間に隙間が生ずる。このために、磁気シール
部材14の部分においては従来と同様に磁気シール部材14
のトナー拘束力によってのみシールされることになる。
従って、図７に示すように、プロセスカートリッジＢに
衝撃に矢印Ｘ方向の衝撃が加わってもトナー漏れを生じ
させないためには、磁気シール部材14の磁力を強くして
おく必要があり、コストアップを招く結果となる。

【００３４】これに対して、本実施形態のように構成す
ることにより、前記図４乃至図７を用いて説明したよう
な不都合が生ずることなく、安価な磁気シール部材14を
用いて確実にトナー漏れを防止することが可能となるも
のである。

【００３５】尚、前述した実施形態では現像装置10を感
光体ドラム８と共にカートリッジ化したプロセスカート
リッジＢに設けた例を示したが、前述したシール構成の
現像装置10を電子写真画像形成装置本体に直接組み込む
ようにしてもよく、例えばハンディキャリー方式の画像
形成装置にあって、操作時の振動が加わる場合であって
もトナー漏れを確実に防止することが可能となる。ま
た、磁気シール部材14として磁石を用いるようにすれ
ば、より安価に構成することが出来る。

【００３６】

【発明の効果】本発明は前述のように構成したために、
トナー容器の開口部端部において、磁性の端部シール部
材によってトナー担持体と非接触でシール出来、このと
き磁界発生手段の着磁端部のトナーは該磁界発生手段の
磁力と端部シール部材の磁力によって拘束される。この
ため、振動等が激しい場合でも磁性端部シール部材の磁
力を格別強くしなくても、トナー漏れを確実に防止する
ことが出来、端部シール部材は安価なものを使用出来る
ため、コストダウンを図ることが可能となるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁界発生手段であるマグネットと端部シール部
材の関係を示す断面説明図である。

【図２】マグネットと端部シール部材の磁力の関係説明
図である。

【図３】現像装置をカートリッジ化したプロセスカート
リッジを装着した画像形成装置の構成模式説明図であ
る。

【図４】マグネットの着磁端部が磁性シール部材の外側
端部よりも外側に位置する場合の説明図である。

【図５】マグネットの着磁端部が磁性シール部材の外側
端部よりも外側に位置する場合のトナー漏れの可能性を
示す説明図である。

【図６】マグネットの着磁端部が磁性シール部材の内側
端部よりも内側に位置する場合の説明図である。

【図７】マグネットの着磁端部が磁性シール部材の内側
端部よりも内側に位置する場合のトナー漏れの可能性を
示す説明図である。

【図８】現像装置の概略を示す説明図である。

【図９】従来技術における現像ローラのシール構成を示
す、長手方向及び短手方向断面説明図である。

【符号の説明】

Ａ …電子写真画像形成装置 Ｂ …プロセスカートリッジ １ …光学系 ２ …記録媒体 ３ …搬送手段 ３ａ …カセット ３ｂ …ピックアップローラ ３ｃ …レジストローラ対 ３ｄ …排出ローラ対 ４ …転写ローラ ５ …定着手段 ５ａ …定着回転体 ５ｂ …駆動ローラ ６ …反転搬送経路 ７ …排出部 ８ …感光体ドラム ９ …帯電ローラ 10 …現像装置 10ａ …トナー収納部 10ｂ …マグネット 10ｂ1 …着磁端部 10ｂ2 …磁力 10ｃ …現像ローラ 10ｄ …現像ブレード 10ｅ …開口部 10ｆ …トナー容器 11 …クリーニング手段 11ａ …クリーニングブレード 11ｂ …クリーニング容器 12 …開閉部材 13 …ガイド部 14 …磁気シール部材 14ａ …内側端部 14ｂ …外側端部 14ｃ …磁力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 勝則 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 小熊 徹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真感光体に形成した潜像を現像す
   る現像装置において、 現像剤を収納するための現像剤収納部を有すると共に、
   長手状の開口部を有する現像剤容器と、 前記開口部に取り付けられ、回転可能な現像剤担持体
   と、 前記現像剤担持体内に内包され、周方向に複数の磁極を
   有する磁界発生手段と、 前記現像剤容器の開口部の長手方向端部に、前記現像剤
   担持体と非接触に取り付けられた磁性体で構成した端部
   シール部材と、 を有し、 前記磁界発生手段の長手方向の着磁端部を、前記端部シ
   ール部材の内側端部と外側端部の間に位置するように構
   成したことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記端部シールの磁性体は磁石であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 【請求項３】 前記現像剤は磁性現像剤であることを特
   徴とする請求項１記載の現像装置。
4. 【請求項４】 電子写真画像形成装置本体に着脱可能に
   装着されるプロセスカートリッジにおいて、 電子写真感光体と、 前記電子写真感光体に形成した潜像を現像剤で現像する
   ための現像装置と、 を有し、 前記現像装置は請求項１乃至請求項３のいずれか１項記
   載の現像装置であることを特徴とするプロセスカートリ
   ッジ。
5. 【請求項５】 プロセスカートリッジを装着して記録媒
   体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、 請求項４記載のプロセスカートリッジを装着するための
   装着手段と、 記録媒体を搬送するための搬送手段と、 を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。