JP3972690B2 - 現像装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式等を利用したプリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置に使用される、磁性現像剤による現像を行う現像装置に係り、特に、その磁性現像剤を磁力により担持して搬送する円筒状の現像ロールの軸方向両端部と本体との間の間隙部分から現像剤が漏れ出ることをより確実に防止し得る現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の現像装置では、図２０に例示するように、磁性現像剤を収容する本体１２０に回転する円筒状ロール（例えばスリーブ）１０１とこのロールの中空部に固定設置される磁石部材（例えば磁石ロール）１０２とからなる現像ロール１００が装備されているが、この現像ロール１００の軸方向両端部と本体１２０との間隙部分における現像剤の漏れを防止するために、その現像ロール両端部と対向する本体１２０の部位にロール外周面に沿うような状態で鉄等の磁性部材１３０を設置している（特開平５−４０４０２号公報、特開平７−２０７２０号公報など）。
【０００３】
ここで、磁石部材１０２は、円筒状ロール１０１の外周面に磁性現像剤を磁力により担持するための複数の磁極（例えば４つの磁極Ｎ1，Ｓ1，Ｎ2，Ｓ2）が適宜配置されている。図中の符号１４０は円筒状ロール１０１の外周面の長手方向に当接して磁性現像剤の層厚を規制する弾性ブレード、１５０は現像剤搬送用の回転部材である。
【０００４】
そして、上記磁性部材１３０を設置することにより、磁石部材１０２の磁極からの磁力により磁石部材１０２と磁性部材１３０との間で磁界が形成されて円筒状ロール１０１の外周面上に磁性部材１３０との間隙を埋めるように磁性現像剤による磁気ブラシ（ＥＢ）が形成され、この磁気ブラシによって当該間隙から現像剤が漏れ出ることが防止されるという仕組み（いわゆる磁気シール構造）になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような磁気シール構造を採用した現像装置では、図２０に示すように磁極間(図示の例では磁極Ｎ1と磁極Ｓ1の間や磁極Ｓ2と磁極Ｎ1の間)において当該隣り合う磁極による磁力がおよばず磁界がきわめて弱い部位（Ｑ）が存在し、かかる部位（Ｑ）では磁気ブラシがほとんど形成されないか又は十分に形成されないため現像剤が漏れ出てしまうという問題があった。
【０００６】
特に、このような現像剤の漏れは、現像装置又はこれを含むカートリッジを画像形成装置の本体に装着する際に、必要以上に激しく振ったときや何かにぶつけて衝撃を加えたときなどに顕著に発生する傾向がある。これにより、その装着の作業者をはじめ装置自体や装置設置場所を現像剤で汚してしまうことがある。また、上記現像剤の漏れは、装置の高速化や現像剤の小径化が進むにつれて発生しやすくなるおそれがある。
【０００７】
ちなみに、特開平１０−２６８８４号公報には、このような問題を解決するための現像装置として、磁性部材の現像ロール側となる内面に複数の溝を形成し、その溝に発生する漏れ磁力によって磁気ブラシを形成して現像剤の漏れを防止するようにしたものが提案されている。しかし、かかる漏れ磁力により形成される磁気ブラシでは、強固な磁気ブラシとならないため現像剤の漏れを十分に防止することが困難であった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その主な目的とするところは、磁石部材の長手方向端部の磁極間となる部位に対向する円筒状ロールの外周面部分と本体部分との間隙からの現像剤の漏れについても確実に防止することができる現像装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成し得る本発明（第１発明）の現像装置は、磁性現像剤が収容され、その現像剤により現像を行う現像領域と対向させる開口部を有する容器状の本体と、この本体の前記開口部付近に外周面の一部を露出させた状態で回転可能に設置される現像剤担持搬送用の円筒状ロールと、この円筒状ロールの中空部の軸方向にわたって固定して設置され、そのロール外周面に前記磁性現像剤を磁力により担持させるための複数の磁極を配置してなる磁石部材と、この磁石部材の長手方向の両端部が位置する前記円筒状ロールの外周面部分と対向する前記本体の所定部位に当該外周面部分と所定の間隔をあけて設置される磁性部材とを備えた現像装置であって、前記磁石部材の長手方向の両端部における所定の磁極間となる部位と対向する前記本体の所定部位に補助磁石を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
上記補助磁石は、その磁石と対向する円筒状ロールの外周面部分との間に十分な磁気ブラシを形成するに足る磁力を発揮できるものであればよい。所定の磁極間とは、現像剤漏れを防止すべきところに位置する磁極と磁極の間をいう。上記本体の所定部位とは、現像剤の漏れを防止すべき対象となる部分である。補助磁石は、通常、本体の所定部位に設置される磁性部材と重複する部位に設けられることになるが、その場合は、例えば磁性部材を一部切り欠いた部分に一致させた状態で設けることが望ましい。磁性現像剤は、磁性粒子を有する現像剤であればよく、通常が一成分現像剤であるが、この他にも例えば非磁性トナーと磁性キャリアを含む２成分現像剤であってよい。磁性部材としては、例えば磁性のステンレス、鉄、合金等からなるものが使用される。
【００１１】
この第１発明の現像装置によれば、円筒状ロールの両端部部分と磁性部材との間には磁石部材の磁極の磁力にもとづく磁界が形成されて磁性現像剤による磁気ブラシが形成される一方で、磁石部材の所定の磁極間となる部位に対応する円筒ロール部分と補助磁石との間には補助磁石の磁力にもとづく強力な磁界が確実に形成されて強固な磁気ブラシが形成されるようになる。
【００１２】
また、第１発明における補助磁石については、前記円筒状ロールの外周面の軸方向にわたって先端部側の部位が当接するように固定して設置され、そのロール外周面に担持される磁性現像剤の層厚を規制する当接部材を備えている場合、前記当接部材の円筒状ロールとの当接部に少なくとも達する状態で設けるとともに、その当接部材の長手方向の端部とその長手方向において間隔をあけた状態で設けるとよい。
【００１３】
この場合、上記間隔は、補助磁石の磁力により形成される磁気ブラシが補助部材と当接部材の端部との間隙を埋めるように存在し得るような間隔であればよい。このように補助部材を設けることにより、当接部材の長手方向端部と本体との間隙における現像剤漏れを磁気ブラシにより防止できるようになる。
【００１４】
さらに、第１発明における各補助磁石については、前記当接部材の円筒状ロールとの当接部を通過して当該ロール回転方向の下流側となる部位まで達する状態で設けるとよい。この場合には、当接部材の長手方向端部と本体との間隙で発生し得る現像剤漏れを磁気ブラシによって確実に防止できるようになる。
【００１５】
また、上記目的を達成し得る本発明（第２発明）の現像装置は、磁性現像剤が収容され、その現像剤により現像を行う現像領域と対向させる開口部を有する容器状の本体と、この本体の前記開口部付近に外周面の一部を露出させた状態で回転可能に設置される現像剤担持搬送用の円筒状ロールと、この円筒状ロールの中空部の軸方向にわたって固定して設置され、そのロール外周面に前記磁性現像剤を磁力により担持させるための複数の磁極を配置してなる磁石部材とを備えた現像装置であって、前記磁石部材の長手方向の両端部における所定の磁極間となる部位に少なくとも補助磁石を設けるとともに、その補助磁石と少なくとも対向する前記本体の部位に前記円筒状ロールの外周面に沿って所定の隙間を形成するための隙間形成突起を設けることを特徴とするものである。
【００１６】
上記補助磁石は、その磁石と対向する円筒状ロールの外周面部分とその外周面部分と対向する本体部位との間に十分な磁気ブラシを形成するに足る磁力を発揮できるものであればよい。所定の磁極間とは、現像剤漏れを防止すべきところに位置する磁極と磁極の間をいう。上記隙間形成突起の円筒状ロール外周面との所定の隙間とは、補助磁石の磁力がおよんで磁気ブラシが形成されるに足る間隙である。補助磁石は、例えば磁石部材の一部を切り欠いた部分に磁石を取り付けるように設けるか、あるいは、磁石部材の該当部分を所定の磁極に着磁処理することで設けるようにする。また、補助磁石を磁石部材の磁極部分に設けない場合には、必要に応じてその部分と対向する本体の部位に磁気ブラシを形成するための磁性部材を設けるようにする。
【００１７】
この第２発明の現像装置によれば、磁石部材の磁極間となる部位に対向する円筒ロール部分と本体の隙間形成突起との間に、その補助磁石の磁力にもとづく強力な磁界が確実に形成されて強固な磁気ブラシが形成されるようになる。この補助磁石を磁石部材の磁極間のみに限らず磁極部分を含む現像剤漏れ防止の対象領域全体にわたって設けた場合には、その現像剤漏れ防止の対象領域に当たる円筒状ロールと本体の隙間形成突起との間に補助磁石の磁力による磁気ブラシが形成されるようになる。また、補助磁石をその磁極間だけに設けた場合には、その補助磁石が存在しない領域に対向する本体部位に磁性部材を設置することにより、磁石部材の磁極の磁力による磁気ブラシが形成されるようになる。
【００１８】
また、第２発明における隙間形成突起については、非磁性の部材で形成することができる。この場合には、隙間形成突起を、通常非磁性となるように形成される本体と同じ材料（例えば合成樹脂）で形成することが可能になる。特に補助磁石を磁石部材の磁極間のみに限らず磁極部分を含む現像剤漏れ防止の対象領域全体にわたって設けた場合において隙間形成突起を非磁性部材にて形成したときには、磁性部材を一切に使用する必要がなくなる。なお、隙間形成突起と補助磁石との間により強い磁界を形成したい場合には、その隙間形成突起を磁性部材で形成すればよい。
【００１９】
また、第２発明における補助磁石については、前記円筒状ロールの外周面の軸方向にわたって先端部側の部位が当接するように固定して設置され、そのロール外周面に担持される磁性現像剤の層厚を規制する当接部材を備えている場合、前記当接部材の円筒状ロールとの当接部に少なくとも達する状態で設けるとともに、その当接部材の長手方向の端部から前記磁石部材に垂直に下ろした平面と交わる位置に外側から接近した状態で設けるとよい。
【００２０】
この場合、外側から接近した状態とは、磁石部材の長手方向端部側から中央部側に向く方向であって、補助磁石の端部が当該平面と交わる位置と一致する位置か又はきわめて近い位置にある状態をいう。このように補助磁石を設けることにより、補助磁石の磁力が強い部分が当接部材の長手方向端部との間に有効に及ぶこととなり、磁気ブラシが十分に形成されるようになる。
【００２１】
さらに、以上の第２発明における補助磁石については、前記当接部材の円筒状ロールとの当接部を通過して当該ロール回転方向の下流側となる部位まで達する状態で設けるとよい。この場合には、当接部材の長手方向端部と本体との間隙で発生し得る現像剤漏れを磁気ブラシによって確実に防止できるようになる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１及び図２は本発明の実施の形態１を示すものであり、図１は本発明の現像装置を示す概略断面図、図２はその現像装置を使用する画像形成装置を示す概略図である。
【００２３】
画像形成装置１はレーザープリンタ等であり、図２に示すように、その本体１０内に感光ドラム１１が回転可能に設置されており、その感光ドラム１１の周囲にロール式の帯電装置１２、レーザビーム式の露光装置１３、一成分現像方式の現像装置２、ロール式の転写装置１４、ブレード式のクリーニング装置１５等がこの順に配置されている。また、本体１０内には、感光ドラム１１と転写装置１５の間の転写部位に搬送する記録用紙Ｐを収容して１枚ずつ供給する図示しない給紙装置や、その転写部位でトナー像が転写された記録用紙Ｐを通過させて定着処理を行う、加熱ロール１６ａ及び加圧ロール１６ｂからなる定着装置１６が設置されている。特に、この画像形成装置は、感光ドラム１１、帯電装置１２、現像装置２及びクリーニング装置１５が一体化されて本体１０に対して着脱可能に装着されるプロセスカートリッジとして構成されている。図２中の符号１７は記録用紙Ｐを所定のタイミングで転写部位にむけて送り出すレジストロール、１８は用紙搬送ガイド板、矢付き一点破線は記録用紙の搬送経路を示す。
【００２４】
このような画像形成装置では次のようにして画像の形成が行われる。
【００２５】
まず、矢印方向に回転する感光ドラム１１の外周面が帯電装置１２により一様に帯電された後、その帯電された外周面に露光装置１３により外部機器（原稿読み取り装置、ホストコンピュータなど）から入力される画像情報に基づいて変調されたレーザビーム光（ＬＢ）が照射されて静電潜像が形成される。ついで、その静電潜像が現像装置２から供給される一成分現像剤（磁性一成分トナー）により現像されてトナー像とされる。この感光ドラム１１上のトナー像は、このトナー像形成タイミングに合わせて転写部位に供給される記録用紙Ｐに転写装置１４により静電的に転写される。この転写後の感光ドラム１１の外周面はクリーニング装置１５により残留トナーが除去されて清掃される。また、トナー像が転写された記録用紙Ｐは、定着装置１６の加熱ロール１６ａと加圧ロール１６ｂの圧接部に送り込まれて加熱加圧されることによりそのトナー像が用紙上に定着される。この定着後の記録用紙Ｐは、定着装置１６を抜け出た後に本体１０の外部に排出される。
【００２６】
また、この画像形成装置１に使用される現像装置２は、以下のような構成になっている。
【００２７】
すなわち、現像装置２は、図１や図３等に示すように、磁性一成分トナーＧを収容する容器形態の本体２０を備えており、その本体２０の前記感光ドラム１１の現像すべき領域と対向する部位に形成される開口部２０ａに現像ロール２１が配置されている。本体２０は、ＨＩＰＳ（ハイインパクトポリスチレン）、ＡＢＳ等の合成樹脂を用いて形成されている。また、その本体２０には、一成分トナーＧを回転して攪拌搬送する攪拌搬送部材（アジテータなど）２５ａ、２５ｂや、攪拌搬送部材２５で攪拌搬送される一成分トナーＧを回転して現像ロール２１側に供給する供給部材２６や、現像ロール２１の表面に供給される一成分トナーＧの層厚を規制するように先端部２７ａ側がそのロール表面に当接する弾性ブレード２７が設置されている。弾性ブレード２７は支持プレート２８を介して本体２０に取り付けられている。
【００２８】
現像ロール２１は、アルミニウム等の非磁性材料で形成されて矢印方向に回転する円筒状のスリーブ２２と、このスリーブ２２の中空部に複数の磁極が磁化されて固定設置された磁石ロール２３とで構成されている。磁石ロール２３は、そのロール周面に所定の磁極（４つの磁極Ｎ1，Ｓ1，Ｎ2，Ｓ2）が交互に配置された構造になっており、図３ｂに示すように、その長手方向の両端部に形成された軸部２３ａが本体１０の側壁部１０ｂに固定されている。一方、スリーブ２２は、その両端部が端部支持体２４で支持されており、その端部支持体２４が軸受け２９ａを介して磁石ロールの軸２３ａに回転自在に取り付けられているとともに軸受け２９ｂを介して本体１０の側壁部に回転自在に取り付けられた構造になっている。また、スリーブ２２は図示しない駆動モータからの回転力がギア等を介して伝達されるようになっている。
【００２９】
この現像装置２による現像は次のようにして行われる。まず、本体２０内の一成分トナーＧが矢印方向に回転する攪拌搬送部材２５，２６により攪拌搬送され、矢印方向に回転する供給部材２７により現像ロール２１であるスリーブ２２の外周面に供給されて磁石ロール２３の磁極の磁力により吸着担持される。次に、スリーブ２２上の一成分トナーＧは、弾性ブレード２７のスリーブ表面との当接部を通過する際にその通過量が規制されるとともに摩擦帯電されることにより薄層状に担持された状態となり、その後、スリーブの回転にともなって感光ドラム１１と対向する現像領域まで搬送される。現像領域ではスリーブ２２上のトナーの一部が感光ドラム１１の静電潜像に付着し、これにより現像が行われる。この現像に供されなかった残りのトナーは本体２０内に戻されて再利用される。
【００３０】
そして、この現像装置２では、現像ロール２１の両端部と本体２０との間の間隙から一成分トナーＧが漏れ出ることを防ぐため、図３や図４に示すように、磁石ロール２３の長手方向の両端部が位置するスリーブ２２の外周面部分と対向する本体２０の現像剤漏れ防止対象部位に、その外周面部分と所定の間隔（０．５〜１．０ｍｍ）をあけて磁性のステンレスからなる半円筒板状の磁性部材３０を設けている。
【００３１】
また、この現像装置１では、磁石ロール２３の長手方向両端部における磁極間となる部位（磁極Ｎ1と磁極Ｓ1の間）と少なくとも対向する本体２０の部位に補助磁石４０を設けている。なお、補助磁石４０は、必要であれば図３に例示するように磁極Ｓ2と磁極Ｎ1の間にも設けるように構成してもよい。
【００３２】
この実施の形態１では、補助磁石４０として、スリーブ２２の外周面と相応する曲面（磁性部材３０と同じ曲率からなる面）４０ａを有した板形状のものを使用し、これを磁性部材３０の内側部３０ａの一部を切り欠いた部分に嵌め込んで一致させたような状態（磁石の曲面４０ａが磁性部材の内周面と一致して連続する状態）で本体２０に固着している。補助磁石４０は、例えば磁性部材３０の一部を切り欠くことなくその部材３０の下面（裏面）側に設けると、スリーブ２２との間に磁気ブラシが形成されにくくなる。また、補助磁石４０は、その一端部４０ｂが弾性ブレード２８のスリーブ２２との当接部Ｎｐを通過してスリーブ２２の回転方向下流側の位置まで達するように延長した状態で設けている。さらに、補助磁石４０は、図５に示すように弾性ブレード２８の長手方向端部２８ｂとその長手方向において間隔ｄ（０．５〜１．０ｍｍ）をあけた状態で設けている。
【００３３】
また、補助磁石４０としては、図６に示すように片面にＮ極、その他面にＳ極を配置（着磁）したものを使用した。これにより、同図に示すように磁力線Ｅを片面から他面にむけて発生させることができる。その磁力は、スリーブ２２の外周面との間隔を０．５〜１．０ｍｍとする場合、２０ｍＴ以上あればよい。
【００３４】
このような磁性部材３０や補助磁石４０を設けた現像装置２によれば、現像ロール２１のスリーブ２２の両端部と磁性部材３０との間では、磁石ロール２３の磁極（Ｎ1，Ｓ1，Ｓ2）の磁力により磁性一成分トナーＧによる磁気ブラシが形成される。しかも、これに加えて、磁石ロール２３の所定の磁極間（磁極Ｎ1と磁極Ｓ1の間）となる部位に対応するスリーブ２２の部分と補助磁石４０との間では、補助磁石４０の磁力により強力な磁界が確実に形成されて強固な磁気ブラシが形成される。特にこの補助磁石４０の磁力によりスリーブ２２との間に形成される磁気ブラシは、補助磁石４０を磁性部材３０の切り欠き部にはめ込むような状態で設けているので、前記磁極の磁力によりスリーブ２２と磁性部材３０の間に形成される磁気ブラシと連続した状態でほぼ均一に形成される。
【００３５】
この結果、スリーブ２２の両端部と本体２０との間隙のうちで磁石ロール２３の磁極に対応する間隙部分での現像剤漏れが防止されることに加え、磁石ロール２３の所定の磁極間に対応する間隙部分での現像剤漏れも確実に防止されるようになる。
【００３６】
また、補助磁石４０を弾性ブレード２７のスリーブ２２との当接部Ｎｐに至る位置まで設け、しかも弾性ブレードの長手方向端部２７ｂとの間に間隔ｄをあけて設けているため、補助磁石４０の磁力により形成される磁気ブラシＥＢが弾性ブレードの長手方向端部２７ｂに接触するような状態で存在するようになる。この結果、弾性ブレード端部２７ｂにおける隙間からの現像剤の漏れも防止できる。さらに、この実施の形態１では、その補助磁石４０の一端部４０ｂを弾性ブレード２７のスリーブ２２との当接部Ｎｐを通過した状態で延長して設けていることにより、弾性ブレード端部２７ｂにおける隙間からの現像剤漏れをより確実に防止できる。
【００３７】
特にこの弾性ブレード端部２７ｂにおける現像剤漏れは磁気ブラシによって実現されるため、従来のようにウレタンスポンジ等からなるシール部材を弾性ブレード端部２７ｂからスリーブ２２にかけて接触するような状態で取り付けていた場合に比べ、弾性ブレード２７に余分な負荷をかけることがなくなり、また、そのシール部材の存在により弾性ブレード２７に接触することで発生していた現像剤のブロッキングや固着等の不具合が解消されるようになった。
【００３８】
なお、実施の形態１では、補助磁石４０を磁石ロール２２の所定の磁極間（磁極Ｎ1と磁極Ｓ1の間）となる部位に対応する本体２０の部分のみに設けるようにしてもよいが、好ましくはその一端部４０ｂが弾性ブレード２７のスリーブ２２との当接部Ｎｐに達する部位まで設けるとよい。
【００３９】
また、実施の形態１において補助磁石４０の弾性ブレード端部２７ｂと対向する面に磁気ブラシを多く形成したい場合は、補助磁石４０として、図７ａに例示するように弾性ブレード端部２７ｂと対向する片面に磁極Ｎ，Ｓを交互に繰り返して配置するパターンを採用すればよい。これにより、その片面に磁極Ｎ，Ｓ間で磁力線Ｅが発生するため磁気ブラシを形成することができる。このような繰り返しパターンからなる磁極Ｎ，Ｓの配置は、例えばラバーマグネットや、多極にパターン着磁した部材等を用いて形成することができる。また、補助磁石４０の弾性ブレード端部２７ｂと実際に対向する必要な面にだけ磁気ブラシを主に形成する一方で、その他の部位ではスリーブ２２との間に磁気ブラシを形成するという機能配分という観点からは、図７ｂに例示するように、補助磁石４０の片面に一部（弾性ブレード端部２７ｂと対向する部分のみ）に磁極Ｎ，Ｓを交互に繰り返すように配置し、その残り部分は１つの磁極（例えばＳ極）を配置するように構成してもよい。
【００４０】
［実施の形態２］
図８は、実施の形態２に係る現像装置２の要部を示すものである。この現像装置２は、補助磁石（４０）の設置位置を変更するとともに磁性部材（３０）を設置しないで代替手段を採用した以外は実施の形態２に係る現像装置２と同じ構成からなるものである。したがって、実施の形態１に係る現像装置２と共通する部位には同じ符号を付し、その説明については省略する。
【００４１】
この現像装置２では、磁石ロール２３の長手方向両端部における所定の磁極間（磁極Ｎ1と磁極Ｓ1の間：図１１参照）となる部位に少なくとも補助磁石４５を設けるとともに、その補助磁石４５と少なくとも対向する本体２０の部位にスリーブ２２の外周面に沿って所定の隙間ｓを形成するための隙間形成突起５０を設けている。
【００４２】
補助磁石４５は、図９や図１０に示すように、磁石ロール２３の長手方向両端部における所定の磁極間となる部位に補助磁石４５を装着するための切り欠き部２３ｄを形成し、その切り欠き部２３ｄに嵌めこんだ状態で固着している。ちなみに、補助磁石４５を設ける磁石ロール２３の端部は現像に影響を与えない部位とすべきであることは言うまでもない。補助磁石４５としては、図１０ｂに示すように、片面にＮ極、その他面にＳ極を配置（着磁）してなる全体が湾曲した板状のものを使用した。その磁力については、隙間形成突起５０とスリーブ２２の外周面との間隔ｓを０．５〜１．０ｍｍとする場合、２０ｍＴ以上としている。
【００４３】
また、補助磁石４５は、図８ａに示すように、その一端部４５ｂが弾性ブレード２７のスリーブ２２との当接部Ｎｐを通過してスリーブ２２の回転方向下流側の位置まで達するように延長した状態で設けている。さらに、補助磁石４５は、図８ｂに示すように、その磁石内側の面が、弾性ブレード２７の長手方向端部２７ｂから磁石ロール２３に垂直に下ろした平面（Ｈ）と交わる位置に当該ロール２３の外側から接近してほぼ一致するような状態で設けている。
【００４４】
この補助磁石４５を設けた磁石ロール２３の両端部における垂直磁力線の分布について、かかる補助磁石４５を設けない磁石ロール２３Ａの場合（図１２）と比較してみると、図１１ａに示すように、その補助磁石４５が存在する磁極間（磁極Ｎ1と磁極Ｓ1の間、磁極Ｓ1と磁極Ｎ2の間）となるロール中心部における半径方向の磁力線が増幅されて補強された状態になる。ちなみに、磁極Ｓ1に対向するスリーブ２２の外周面が弾性ブレード２７の当接部Ｎｐにほぼ相当する。
【００４５】
一方、隙間形成突起５０は、図８や図９等に示すように、本体２０と同じ材質（合成樹脂）により一体的に成形してなる連続した突条形態のものであり、そのスリーブ２２の周面との間隔ｓが１ｍｍ程度になるよう形成している。特に隙間形成突起５０の磁極Ｎ1と対向する端部の突起部分５０ａは、磁石ロール２３の軸方向に沿って連続した状態で形成されている（図８ａ）。
【００４６】
このような補助磁石４５と隙間形成突起５０を設けた現像装置２によれば、その補助磁石４５と隙間形成突起５０の間では、補助磁石４５の磁力により強力な磁界が確実に形成されて強固な磁気ブラシが連続して均一に形成される。この結果、スリーブ２２の両端部と本体２０との間隙のうちで磁石ロール２３の磁極に対応する間隙部分での現像剤漏れが防止されることに加え、磁石ロール２３の所定の磁極間に対応する間隙部分での現像剤漏れも確実に防止されるようになる。また、補助磁石４５を弾性ブレード２７のスリーブ２２との当接部Ｎｐに至る位置まで設けているため、補助磁石４５の磁力により形成される磁気ブラシＥＢが弾性ブレードの長手方向端部２７ｂに接触するような状態で存在するようになる。この結果、弾性ブレード端部２７ｂにおける隙間からの現像剤の漏れも防止できる。
【００４７】
また、この実施の形態２では特に、補助磁石４５を弾性ブレード２７の端部２７ｂと接近した状態で設けているため、図１３に示すように、補助磁石４５からの磁力線Ｅが弾性ブレード端部２７ｂを通過するような状態で隙間形成突起５０に達するようになって磁気ブラシも良好に形成されるようになり、この結果、弾性ブレード端部２７ｂ付近における本体２０との間隙からの現像剤漏れについても確実に防止されるようになる。さらに、隙間形成突起５０の磁極Ｎ1と対向する端部の突起部分５０ａを磁石ロール２３の軸方向に沿って連続した状態で形成しているため、図１４に示すように当該突起部分５０ａと磁石ロール２３の間隙においても磁極Ｎ1の磁力による磁気ブラシが良好に形成されるようになり、この結果、かかる間隙からの現像剤漏れについても確実に防止されるようになる。
【００４８】
また、この現像装置２では、補助磁石４５が磁石ロール２３と同じ材料で形成することが可能であるため、磁石ロール２３と一体化されたままでリサイクルが可能である。しかも、隙間形成突起５０についても本体２０と同じ材料で形成しているため、本体２０と一体化された状態のままでリサイクルが可能となる。
【００４９】
なお、実施の形態２において、補助磁石４５と本体２０との間により強力な磁界を発生させてより強固な磁気ブラシを形成したい場合は、図１５に例示するように、隙間形成突起５０に代えてスリーブ２２と所定の間隔ｓをあけた状態で磁性部材３５を本体２０に設置するとよい。
【００５０】
また、実施の形態２では、補助磁石４５を磁石ロール２２の所定の磁極間（磁極Ｎ1と磁極Ｓ1の間）となる部位に対応する本体２０の部分のみに設けるようにしてもよい。この場合には、その補助磁石がなく磁石ロール２２の上記磁極に対向する本体２０の部位に磁性部材を設置して磁気ブラシを形成するように構成する。ただし、補助磁石４５は、好ましくは図１６に例示するように、その一端部４０ｂが弾性ブレード２７のスリーブ２２との当接部Ｎｐに達する部位まで設けるとよい。このときの磁石ロール端部における磁力線の分布状態は、図１７に示すようになる。この場合においても、補助磁石４５を設けた上記磁極間のロール中心部における磁力線は、かかる補助磁石を設けない場合（図１２）にくらべて補強される（図１７ｂ）。
【００５１】
さらに、実施の形態２では、補助磁石４５として図１８に例示するように磁石ロールの内周側にＮ極を、その外周側にＳ極を位置させるように配置（着磁）して全体が湾曲した形態のものを使用しても構わない。このように配置した構成にすると、磁気ブラシの形成位置やそのブラシ（穂立ち）の強さを調整しやすくなる等のメリットがある。また、補助磁石４５は、磁石ロール２３の両端部に対して所定の磁極を直接着磁することにより設けるようにしてもよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の現像装置によれば、補助磁石等を設けているため、磁石部材の長手方向端部の磁極間となる部位に対向する円筒状ロールの外周面部分と本体部分との間隙からの現像剤の漏れについても確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１（２）に係る現像装置を示す概略断面図。
【図２】 図１の現像装置を使用した画像形成装置を示す概略構成図。
【図３】 （ａ）は現像装置の要部（現像ロールとその周辺部）を示す概略断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図４】 補助磁石の設置状態を示す要部斜視図。
【図５】 図４のＢ−Ｂ線に沿う一部断面図。
【図６】 補助磁石の構成を示す斜視図。
【図７】 補助磁石の他の構成例を示す斜視図。
【図８】 （ａ）は実施の形態２に係る現像装置の要部（現像ロールとその周辺部）を示す概略断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図９】 補助磁石と隙間形成突起の形成状態を示す要部斜視図。
【図１０】 （ａ）は補助磁石と磁石ロールの構成を示す一部分解斜視図、（ｂ）は補助磁石の構成を示す斜視図。
【図１１】 （ａ）は磁石ロールの磁極配置状態と補助磁石の設置状態とを示す説明図、（ｂ）はその補助磁石を設けた磁石ロールの磁力線分布を示す説明図。
【図１２】 （ａ）は補助磁石を設けない磁石ロールの磁極配置を示す説明図、（ｂ）は補助磁石を設けない磁石ロールの磁力線分布を示す説明図。
【図１３】 補助磁石と弾性ブレード端部における磁極線の発生状態を示す要部説明図。
【図１４】 現像ロール（磁石ロール）の周囲に形成される磁気ブラシの状態を示す説明図。
【図１５】 隙間形成突起に代えて磁性部材を設置した変形例の要部を示す概略構成図。
【図１６】 補助磁石の設置状態を変更した変形例の要部を示す概略構成図。
【図１７】 （ａ）は図１６の磁石ロールの磁極配置状態と補助磁石の設置状態とを示す説明図、（ｂ）はその補助磁石を設けた磁石ロールの磁力線分布を示す説明図。
【図１８】 補助磁石の他の構成例を示す斜視図。
【図１９】 補助磁石を設けた磁石ロールの他の構成例を示す斜視図。
【図２０】 従来の磁気シール構造を採用した現像装置の要部を示す概略断面図。
【符号の説明】
２…現像装置、２０…本体、１０ａ…開口部、２２…スリーブ（円筒状ロール）、２３…磁石ロール（磁石部材）、２７…弾性ブレード（当接部材）、３０…磁性部材、４０，４５…補助磁石、５０…隙間形成突起、Ｇ…磁性一成分トナー（磁性現像剤）、Ｓ，Ｎ，…磁極、Ｎｐ…当接部、ｓ…間隙。
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式等を利用したプリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置に使用される、磁性現像剤による現像を行う現像装置に係り、特に、その磁性現像剤を磁力により担持して搬送する円筒状の現像ロールの軸方向両端部と本体との間の間隙部分から現像剤が漏れ出ることをより確実に防止し得る現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の現像装置では、図２０に例示するように、磁性現像剤を収容する本体１２０に回転する円筒状ロール（例えばスリーブ）１０１とこのロールの中空部に固定設置される磁石部材（例えば磁石ロール）１０２とからなる現像ロール１００が装備されているが、この現像ロール１００の軸方向両端部と本体１２０との間隙部分における現像剤の漏れを防止するために、その現像ロール両端部と対向する本体１２０の部位にロール外周面に沿うような状態で鉄等の磁性部材１３０を設置している（特開平５−４０４０２号公報、特開平７−２０７２０号公報など）。
【０００３】
ここで、磁石部材１０２は、円筒状ロール１０１の外周面に磁性現像剤を磁力により担持するための複数の磁極（例えば４つの磁極Ｎ1，Ｓ1，Ｎ2，Ｓ2）が適宜配置されている。図中の符号１４０は円筒状ロール１０１の外周面の長手方向に当接して磁性現像剤の層厚を規制する弾性ブレード、１５０は現像剤搬送用の回転部材である。
【０００４】
そして、上記磁性部材１３０を設置することにより、磁石部材１０２の磁極からの磁力により磁石部材１０２と磁性部材１３０との間で磁界が形成されて円筒状ロール１０１の外周面上に磁性部材１３０との間隙を埋めるように磁性現像剤による磁気ブラシ（ＥＢ）が形成され、この磁気ブラシによって当該間隙から現像剤が漏れ出ることが防止されるという仕組み（いわゆる磁気シール構造）になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような磁気シール構造を採用した現像装置では、図２０に示すように磁極間(図示の例では磁極Ｎ1と磁極Ｓ1の間や磁極Ｓ2と磁極Ｎ1の間)において当該隣り合う磁極による磁力がおよばず磁界がきわめて弱い部位（Ｑ）が存在し、かかる部位（Ｑ）では磁気ブラシがほとんど形成されないか又は十分に形成されないため現像剤が漏れ出てしまうという問題があった。
【０００６】
特に、このような現像剤の漏れは、現像装置又はこれを含むカートリッジを画像形成装置の本体に装着する際に、必要以上に激しく振ったときや何かにぶつけて衝撃を加えたときなどに顕著に発生する傾向がある。これにより、その装着の作業者をはじめ装置自体や装置設置場所を現像剤で汚してしまうことがある。また、上記現像剤の漏れは、装置の高速化や現像剤の小径化が進むにつれて発生しやすくなるおそれがある。
【０００７】
ちなみに、特開平１０−２６８８４号公報には、このような問題を解決するための現像装置として、磁性部材の現像ロール側となる内面に複数の溝を形成し、その溝に発生する漏れ磁力によって磁気ブラシを形成して現像剤の漏れを防止するようにしたものが提案されている。しかし、かかる漏れ磁力により形成される磁気ブラシでは、強固な磁気ブラシとならないため現像剤の漏れを十分に防止することが困難であった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その主な目的とするところは、磁石部材の長手方向端部の磁極間となる部位に対向する円筒状ロールの外周面部分と本体部分との間隙からの現像剤の漏れについても確実に防止することができる現像装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成し得る本発明（第１発明）の現像装置は、磁性現像剤が収容され、その現像剤により現像を行う現像領域と対向させる開口部を有する容器状の本体と、この本体の前記開口部付近に外周面の一部を露出させた状態で回転可能に設置される現像剤担持搬送用の円筒状ロールと、この円筒状ロールの中空部の軸方向にわたって固定して設置され、そのロール外周面に前記磁性現像剤を磁力により担持させるための複数の磁極を配置してなる磁石部材と、この磁石部材の長手方向の両端部が位置する前記円筒状ロールの外周面部分と対向する前記本体の所定部位に当該外周面部分と所定の間隔をあけて設置される磁性部材とを備えた現像装置であって、前記磁石部材の長手方向の両端部における所定の磁極間となる部位と対向する前記本体の所定部位に補助磁石を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
上記補助磁石は、その磁石と対向する円筒状ロールの外周面部分との間に十分な磁気ブラシを形成するに足る磁力を発揮できるものであればよい。所定の磁極間とは、現像剤漏れを防止すべきところに位置する磁極と磁極の間をいう。上記本体の所定部位とは、現像剤の漏れを防止すべき対象となる部分である。補助磁石は、通常、本体の所定部位に設置される磁性部材と重複する部位に設けられることになるが、その場合は、例えば磁性部材を一部切り欠いた部分に一致させた状態で設けることが望ましい。磁性現像剤は、磁性粒子を有する現像剤であればよく、通常が一成分現像剤であるが、この他にも例えば非磁性トナーと磁性キャリアを含む２成分現像剤であってよい。磁性部材としては、例えば磁性のステンレス、鉄、合金等からなるものが使用される。
【００１１】
この第１発明の現像装置によれば、円筒状ロールの両端部部分と磁性部材との間には磁石部材の磁極の磁力にもとづく磁界が形成されて磁性現像剤による磁気ブラシが形成される一方で、磁石部材の所定の磁極間となる部位に対応する円筒ロール部分と補助磁石との間には補助磁石の磁力にもとづく強力な磁界が確実に形成されて強固な磁気ブラシが形成されるようになる。
【００１２】
また、第１発明における補助磁石については、前記円筒状ロールの外周面の軸方向にわたって先端部側の部位が当接するように固定して設置され、そのロール外周面に担持される磁性現像剤の層厚を規制する当接部材を備えている場合、前記当接部材の円筒状ロールとの当接部に少なくとも達する状態で設けるとともに、その当接部材の長手方向の端部とその長手方向において間隔をあけた状態で設けるとよい。
【００１３】
この場合、上記間隔は、補助磁石の磁力により形成される磁気ブラシが補助部材と当接部材の端部との間隙を埋めるように存在し得るような間隔であればよい。このように補助部材を設けることにより、当接部材の長手方向端部と本体との間隙における現像剤漏れを磁気ブラシにより防止できるようになる。
【００１４】
さらに、第１発明における各補助磁石については、前記当接部材の円筒状ロールとの当接部を通過して当該ロール回転方向の下流側となる部位まで達する状態で設けるとよい。この場合には、当接部材の長手方向端部と本体との間隙で発生し得る現像剤漏れを磁気ブラシによって確実に防止できるようになる。
【００１５】
また、上記目的を達成し得る本発明（第２発明）の現像装置は、磁性現像剤が収容され、その現像剤により現像を行う現像領域と対向させる開口部を有する容器状の本体と、この本体の前記開口部付近に外周面の一部を露出させた状態で回転可能に設置される現像剤担持搬送用の円筒状ロールと、この円筒状ロールの中空部の軸方向にわたって固定して設置され、そのロール外周面に前記磁性現像剤を磁力により担持させるための複数の磁極を配置してなる磁石部材とを備えた現像装置であって、前記磁石部材の長手方向の両端部における所定の磁極間となる部位に少なくとも補助磁石を設けるとともに、その補助磁石と少なくとも対向する前記本体の部位に前記円筒状ロールの外周面に沿って所定の隙間を形成するための隙間形成突起を設けることを特徴とするものである。
【００１６】
上記補助磁石は、その磁石と対向する円筒状ロールの外周面部分とその外周面部分と対向する本体部位との間に十分な磁気ブラシを形成するに足る磁力を発揮できるものであればよい。所定の磁極間とは、現像剤漏れを防止すべきところに位置する磁極と磁極の間をいう。上記隙間形成突起の円筒状ロール外周面との所定の隙間とは、補助磁石の磁力がおよんで磁気ブラシが形成されるに足る間隙である。補助磁石は、例えば磁石部材の一部を切り欠いた部分に磁石を取り付けるように設けるか、あるいは、磁石部材の該当部分を所定の磁極に着磁処理することで設けるようにする。また、補助磁石を磁石部材の磁極部分に設けない場合には、必要に応じてその部分と対向する本体の部位に磁気ブラシを形成するための磁性部材を設けるようにする。
【００１７】
この第２発明の現像装置によれば、磁石部材の磁極間となる部位に対向する円筒ロール部分と本体の隙間形成突起との間に、その補助磁石の磁力にもとづく強力な磁界が確実に形成されて強固な磁気ブラシが形成されるようになる。この補助磁石を磁石部材の磁極間のみに限らず磁極部分を含む現像剤漏れ防止の対象領域全体にわたって設けた場合には、その現像剤漏れ防止の対象領域に当たる円筒状ロールと本体の隙間形成突起との間に補助磁石の磁力による磁気ブラシが形成されるようになる。また、補助磁石をその磁極間だけに設けた場合には、その補助磁石が存在しない領域に対向する本体部位に磁性部材を設置することにより、磁石部材の磁極の磁力による磁気ブラシが形成されるようになる。
【００１８】
また、第２発明における隙間形成突起については、非磁性の部材で形成することができる。この場合には、隙間形成突起を、通常非磁性となるように形成される本体と同じ材料（例えば合成樹脂）で形成することが可能になる。特に補助磁石を磁石部材の磁極間のみに限らず磁極部分を含む現像剤漏れ防止の対象領域全体にわたって設けた場合において隙間形成突起を非磁性部材にて形成したときには、磁性部材を一切に使用する必要がなくなる。なお、隙間形成突起と補助磁石との間により強い磁界を形成したい場合には、その隙間形成突起を磁性部材で形成すればよい。
【００１９】
また、第２発明における補助磁石については、前記円筒状ロールの外周面の軸方向にわたって先端部側の部位が当接するように固定して設置され、そのロール外周面に担持される磁性現像剤の層厚を規制する当接部材を備えている場合、前記当接部材の円筒状ロールとの当接部に少なくとも達する状態で設けるとともに、その当接部材の長手方向の端部から前記磁石部材に垂直に下ろした平面と交わる位置に外側から接近した状態で設けるとよい。
【００２０】
この場合、外側から接近した状態とは、磁石部材の長手方向端部側から中央部側に向く方向であって、補助磁石の端部が当該平面と交わる位置と一致する位置か又はきわめて近い位置にある状態をいう。このように補助磁石を設けることにより、補助磁石の磁力が強い部分が当接部材の長手方向端部との間に有効に及ぶこととなり、磁気ブラシが十分に形成されるようになる。
【００２１】
さらに、以上の第２発明における補助磁石については、前記当接部材の円筒状ロールとの当接部を通過して当該ロール回転方向の下流側となる部位まで達する状態で設けるとよい。この場合には、当接部材の長手方向端部と本体との間隙で発生し得る現像剤漏れを磁気ブラシによって確実に防止できるようになる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１及び図２は本発明の実施の形態１を示すものであり、図１は本発明の現像装置を示す概略断面図、図２はその現像装置を使用する画像形成装置を示す概略図である。
【００２３】
画像形成装置１はレーザープリンタ等であり、図２に示すように、その本体１０内に感光ドラム１１が回転可能に設置されており、その感光ドラム１１の周囲にロール式の帯電装置１２、レーザビーム式の露光装置１３、一成分現像方式の現像装置２、ロール式の転写装置１４、ブレード式のクリーニング装置１５等がこの順に配置されている。また、本体１０内には、感光ドラム１１と転写装置１５の間の転写部位に搬送する記録用紙Ｐを収容して１枚ずつ供給する図示しない給紙装置や、その転写部位でトナー像が転写された記録用紙Ｐを通過させて定着処理を行う、加熱ロール１６ａ及び加圧ロール１６ｂからなる定着装置１６が設置されている。特に、この画像形成装置は、感光ドラム１１、帯電装置１２、現像装置２及びクリーニング装置１５が一体化されて本体１０に対して着脱可能に装着されるプロセスカートリッジとして構成されている。図２中の符号１７は記録用紙Ｐを所定のタイミングで転写部位にむけて送り出すレジストロール、１８は用紙搬送ガイド板、矢付き一点破線は記録用紙の搬送経路を示す。
【００２４】
このような画像形成装置では次のようにして画像の形成が行われる。
【００２５】
まず、矢印方向に回転する感光ドラム１１の外周面が帯電装置１２により一様に帯電された後、その帯電された外周面に露光装置１３により外部機器（原稿読み取り装置、ホストコンピュータなど）から入力される画像情報に基づいて変調されたレーザビーム光（ＬＢ）が照射されて静電潜像が形成される。ついで、その静電潜像が現像装置２から供給される一成分現像剤（磁性一成分トナー）により現像されてトナー像とされる。この感光ドラム１１上のトナー像は、このトナー像形成タイミングに合わせて転写部位に供給される記録用紙Ｐに転写装置１４により静電的に転写される。この転写後の感光ドラム１１の外周面はクリーニング装置１５により残留トナーが除去されて清掃される。また、トナー像が転写された記録用紙Ｐは、定着装置１６の加熱ロール１６ａと加圧ロール１６ｂの圧接部に送り込まれて加熱加圧されることによりそのトナー像が用紙上に定着される。この定着後の記録用紙Ｐは、定着装置１６を抜け出た後に本体１０の外部に排出される。
【００２６】
また、この画像形成装置１に使用される現像装置２は、以下のような構成になっている。
【００２７】
すなわち、現像装置２は、図１や図３等に示すように、磁性一成分トナーＧを収容する容器形態の本体２０を備えており、その本体２０の前記感光ドラム１１の現像すべき領域と対向する部位に形成される開口部２０ａに現像ロール２１が配置されている。本体２０は、ＨＩＰＳ（ハイインパクトポリスチレン）、ＡＢＳ等の合成樹脂を用いて形成されている。また、その本体２０には、一成分トナーＧを回転して攪拌搬送する攪拌搬送部材（アジテータなど）２５ａ、２５ｂや、攪拌搬送部材２５で攪拌搬送される一成分トナーＧを回転して現像ロール２１側に供給する供給部材２６や、現像ロール２１の表面に供給される一成分トナーＧの層厚を規制するように先端部２７ａ側がそのロール表面に当接する弾性ブレード２７が設置されている。弾性ブレード２７は支持プレート２８を介して本体２０に取り付けられている。
【００２８】
現像ロール２１は、アルミニウム等の非磁性材料で形成されて矢印方向に回転する円筒状のスリーブ２２と、このスリーブ２２の中空部に複数の磁極が磁化されて固定設置された磁石ロール２３とで構成されている。磁石ロール２３は、そのロール周面に所定の磁極（４つの磁極Ｎ1，Ｓ1，Ｎ2，Ｓ2）が交互に配置された構造になっており、図３ｂに示すように、その長手方向の両端部に形成された軸部２３ａが本体１０の側壁部１０ｂに固定されている。一方、スリーブ２２は、その両端部が端部支持体２４で支持されており、その端部支持体２４が軸受け２９ａを介して磁石ロールの軸２３ａに回転自在に取り付けられているとともに軸受け２９ｂを介して本体１０の側壁部に回転自在に取り付けられた構造になっている。また、スリーブ２２は図示しない駆動モータからの回転力がギア等を介して伝達されるようになっている。
【００２９】
この現像装置２による現像は次のようにして行われる。まず、本体２０内の一成分トナーＧが矢印方向に回転する攪拌搬送部材２５，２６により攪拌搬送され、矢印方向に回転する供給部材２７により現像ロール２１であるスリーブ２２の外周面に供給されて磁石ロール２３の磁極の磁力により吸着担持される。次に、スリーブ２２上の一成分トナーＧは、弾性ブレード２７のスリーブ表面との当接部を通過する際にその通過量が規制されるとともに摩擦帯電されることにより薄層状に担持された状態となり、その後、スリーブの回転にともなって感光ドラム１１と対向する現像領域まで搬送される。現像領域ではスリーブ２２上のトナーの一部が感光ドラム１１の静電潜像に付着し、これにより現像が行われる。この現像に供されなかった残りのトナーは本体２０内に戻されて再利用される。
【００３０】
そして、この現像装置２では、現像ロール２１の両端部と本体２０との間の間隙から一成分トナーＧが漏れ出ることを防ぐため、図３や図４に示すように、磁石ロール２３の長手方向の両端部が位置するスリーブ２２の外周面部分と対向する本体２０の現像剤漏れ防止対象部位に、その外周面部分と所定の間隔（０．５〜１．０ｍｍ）をあけて磁性のステンレスからなる半円筒板状の磁性部材３０を設けている。
【００３１】
また、この現像装置１では、磁石ロール２３の長手方向両端部における磁極間となる部位（磁極Ｎ1と磁極Ｓ1の間）と少なくとも対向する本体２０の部位に補助磁石４０を設けている。なお、補助磁石４０は、必要であれば図３に例示するように磁極Ｓ2と磁極Ｎ1の間にも設けるように構成してもよい。
【００３２】
この実施の形態１では、補助磁石４０として、スリーブ２２の外周面と相応する曲面（磁性部材３０と同じ曲率からなる面）４０ａを有した板形状のものを使用し、これを磁性部材３０の内側部３０ａの一部を切り欠いた部分に嵌め込んで一致させたような状態（磁石の曲面４０ａが磁性部材の内周面と一致して連続する状態）で本体２０に固着している。補助磁石４０は、例えば磁性部材３０の一部を切り欠くことなくその部材３０の下面（裏面）側に設けると、スリーブ２２との間に磁気ブラシが形成されにくくなる。また、補助磁石４０は、その一端部４０ｂが弾性ブレード２８のスリーブ２２との当接部Ｎｐを通過してスリーブ２２の回転方向下流側の位置まで達するように延長した状態で設けている。さらに、補助磁石４０は、図５に示すように弾性ブレード２８の長手方向端部２８ｂとその長手方向において間隔ｄ（０．５〜１．０ｍｍ）をあけた状態で設けている。
【００３３】
また、補助磁石４０としては、図６に示すように片面にＮ極、その他面にＳ極を配置（着磁）したものを使用した。これにより、同図に示すように磁力線Ｅを片面から他面にむけて発生させることができる。その磁力は、スリーブ２２の外周面との間隔を０．５〜１．０ｍｍとする場合、２０ｍＴ以上あればよい。
【００３４】
このような磁性部材３０や補助磁石４０を設けた現像装置２によれば、現像ロール２１のスリーブ２２の両端部と磁性部材３０との間では、磁石ロール２３の磁極（Ｎ1，Ｓ1，Ｓ2）の磁力により磁性一成分トナーＧによる磁気ブラシが形成される。しかも、これに加えて、磁石ロール２３の所定の磁極間（磁極Ｎ1と磁極Ｓ1の間）となる部位に対応するスリーブ２２の部分と補助磁石４０との間では、補助磁石４０の磁力により強力な磁界が確実に形成されて強固な磁気ブラシが形成される。特にこの補助磁石４０の磁力によりスリーブ２２との間に形成される磁気ブラシは、補助磁石４０を磁性部材３０の切り欠き部にはめ込むような状態で設けているので、前記磁極の磁力によりスリーブ２２と磁性部材３０の間に形成される磁気ブラシと連続した状態でほぼ均一に形成される。
【００３５】
この結果、スリーブ２２の両端部と本体２０との間隙のうちで磁石ロール２３の磁極に対応する間隙部分での現像剤漏れが防止されることに加え、磁石ロール２３の所定の磁極間に対応する間隙部分での現像剤漏れも確実に防止されるようになる。
【００３６】
また、補助磁石４０を弾性ブレード２７のスリーブ２２との当接部Ｎｐに至る位置まで設け、しかも弾性ブレードの長手方向端部２７ｂとの間に間隔ｄをあけて設けているため、補助磁石４０の磁力により形成される磁気ブラシＥＢが弾性ブレードの長手方向端部２７ｂに接触するような状態で存在するようになる。この結果、弾性ブレード端部２７ｂにおける隙間からの現像剤の漏れも防止できる。さらに、この実施の形態１では、その補助磁石４０の一端部４０ｂを弾性ブレード２７のスリーブ２２との当接部Ｎｐを通過した状態で延長して設けていることにより、弾性ブレード端部２７ｂにおける隙間からの現像剤漏れをより確実に防止できる。
【００３７】
特にこの弾性ブレード端部２７ｂにおける現像剤漏れは磁気ブラシによって実現されるため、従来のようにウレタンスポンジ等からなるシール部材を弾性ブレード端部２７ｂからスリーブ２２にかけて接触するような状態で取り付けていた場合に比べ、弾性ブレード２７に余分な負荷をかけることがなくなり、また、そのシール部材の存在により弾性ブレード２７に接触することで発生していた現像剤のブロッキングや固着等の不具合が解消されるようになった。
【００３８】
なお、実施の形態１では、補助磁石４０を磁石ロール２２の所定の磁極間（磁極Ｎ1と磁極Ｓ1の間）となる部位に対応する本体２０の部分のみに設けるようにしてもよいが、好ましくはその一端部４０ｂが弾性ブレード２７のスリーブ２２との当接部Ｎｐに達する部位まで設けるとよい。
【００３９】
また、実施の形態１において補助磁石４０の弾性ブレード端部２７ｂと対向する面に磁気ブラシを多く形成したい場合は、補助磁石４０として、図７ａに例示するように弾性ブレード端部２７ｂと対向する片面に磁極Ｎ，Ｓを交互に繰り返して配置するパターンを採用すればよい。これにより、その片面に磁極Ｎ，Ｓ間で磁力線Ｅが発生するため磁気ブラシを形成することができる。このような繰り返しパターンからなる磁極Ｎ，Ｓの配置は、例えばラバーマグネットや、多極にパターン着磁した部材等を用いて形成することができる。また、補助磁石４０の弾性ブレード端部２７ｂと実際に対向する必要な面にだけ磁気ブラシを主に形成する一方で、その他の部位ではスリーブ２２との間に磁気ブラシを形成するという機能配分という観点からは、図７ｂに例示するように、補助磁石４０の片面に一部（弾性ブレード端部２７ｂと対向する部分のみ）に磁極Ｎ，Ｓを交互に繰り返すように配置し、その残り部分は１つの磁極（例えばＳ極）を配置するように構成してもよい。
【００４０】
［実施の形態２］
図８は、実施の形態２に係る現像装置２の要部を示すものである。この現像装置２は、補助磁石（４０）の設置位置を変更するとともに磁性部材（３０）を設置しないで代替手段を採用した以外は実施の形態２に係る現像装置２と同じ構成からなるものである。したがって、実施の形態１に係る現像装置２と共通する部位には同じ符号を付し、その説明については省略する。
【００４１】
この現像装置２では、磁石ロール２３の長手方向両端部における所定の磁極間（磁極Ｎ1と磁極Ｓ1の間：図１１参照）となる部位に少なくとも補助磁石４５を設けるとともに、その補助磁石４５と少なくとも対向する本体２０の部位にスリーブ２２の外周面に沿って所定の隙間ｓを形成するための隙間形成突起５０を設けている。
【００４２】
補助磁石４５は、図９や図１０に示すように、磁石ロール２３の長手方向両端部における所定の磁極間となる部位に補助磁石４５を装着するための切り欠き部２３ｄを形成し、その切り欠き部２３ｄに嵌めこんだ状態で固着している。ちなみに、補助磁石４５を設ける磁石ロール２３の端部は現像に影響を与えない部位とすべきであることは言うまでもない。補助磁石４５としては、図１０ｂに示すように、片面にＮ極、その他面にＳ極を配置（着磁）してなる全体が湾曲した板状のものを使用した。その磁力については、隙間形成突起５０とスリーブ２２の外周面との間隔ｓを０．５〜１．０ｍｍとする場合、２０ｍＴ以上としている。
【００４３】
また、補助磁石４５は、図８ａに示すように、その一端部４５ｂが弾性ブレード２７のスリーブ２２との当接部Ｎｐを通過してスリーブ２２の回転方向下流側の位置まで達するように延長した状態で設けている。さらに、補助磁石４５は、図８ｂに示すように、その磁石内側の面が、弾性ブレード２７の長手方向端部２７ｂから磁石ロール２３に垂直に下ろした平面（Ｈ）と交わる位置に当該ロール２３の外側から接近してほぼ一致するような状態で設けている。
【００４４】
この補助磁石４５を設けた磁石ロール２３の両端部における垂直磁力線の分布について、かかる補助磁石４５を設けない磁石ロール２３Ａの場合（図１２）と比較してみると、図１１ａに示すように、その補助磁石４５が存在する磁極間（磁極Ｎ1と磁極Ｓ1の間、磁極Ｓ1と磁極Ｎ2の間）となるロール中心部における半径方向の磁力線が増幅されて補強された状態になる。ちなみに、磁極Ｓ1に対向するスリーブ２２の外周面が弾性ブレード２７の当接部Ｎｐにほぼ相当する。
【００４５】
一方、隙間形成突起５０は、図８や図９等に示すように、本体２０と同じ材質（合成樹脂）により一体的に成形してなる連続した突条形態のものであり、そのスリーブ２２の周面との間隔ｓが１ｍｍ程度になるよう形成している。特に隙間形成突起５０の磁極Ｎ1と対向する端部の突起部分５０ａは、磁石ロール２３の軸方向に沿って連続した状態で形成されている（図８ａ）。
【００４６】
このような補助磁石４５と隙間形成突起５０を設けた現像装置２によれば、その補助磁石４５と隙間形成突起５０の間では、補助磁石４５の磁力により強力な磁界が確実に形成されて強固な磁気ブラシが連続して均一に形成される。この結果、スリーブ２２の両端部と本体２０との間隙のうちで磁石ロール２３の磁極に対応する間隙部分での現像剤漏れが防止されることに加え、磁石ロール２３の所定の磁極間に対応する間隙部分での現像剤漏れも確実に防止されるようになる。また、補助磁石４５を弾性ブレード２７のスリーブ２２との当接部Ｎｐに至る位置まで設けているため、補助磁石４５の磁力により形成される磁気ブラシＥＢが弾性ブレードの長手方向端部２７ｂに接触するような状態で存在するようになる。この結果、弾性ブレード端部２７ｂにおける隙間からの現像剤の漏れも防止できる。
【００４７】
また、この実施の形態２では特に、補助磁石４５を弾性ブレード２７の端部２７ｂと接近した状態で設けているため、図１３に示すように、補助磁石４５からの磁力線Ｅが弾性ブレード端部２７ｂを通過するような状態で隙間形成突起５０に達するようになって磁気ブラシも良好に形成されるようになり、この結果、弾性ブレード端部２７ｂ付近における本体２０との間隙からの現像剤漏れについても確実に防止されるようになる。さらに、隙間形成突起５０の磁極Ｎ1と対向する端部の突起部分５０ａを磁石ロール２３の軸方向に沿って連続した状態で形成しているため、図１４に示すように当該突起部分５０ａと磁石ロール２３の間隙においても磁極Ｎ1の磁力による磁気ブラシが良好に形成されるようになり、この結果、かかる間隙からの現像剤漏れについても確実に防止されるようになる。
【００４８】
また、この現像装置２では、補助磁石４５が磁石ロール２３と同じ材料で形成することが可能であるため、磁石ロール２３と一体化されたままでリサイクルが可能である。しかも、隙間形成突起５０についても本体２０と同じ材料で形成しているため、本体２０と一体化された状態のままでリサイクルが可能となる。
【００４９】
なお、実施の形態２において、補助磁石４５と本体２０との間により強力な磁界を発生させてより強固な磁気ブラシを形成したい場合は、図１５に例示するように、隙間形成突起５０に代えてスリーブ２２と所定の間隔ｓをあけた状態で磁性部材３５を本体２０に設置するとよい。
【００５０】
また、実施の形態２では、補助磁石４５を磁石ロール２２の所定の磁極間（磁極Ｎ1と磁極Ｓ1の間）となる部位に対応する本体２０の部分のみに設けるようにしてもよい。この場合には、その補助磁石がなく磁石ロール２２の上記磁極に対向する本体２０の部位に磁性部材を設置して磁気ブラシを形成するように構成する。ただし、補助磁石４５は、好ましくは図１６に例示するように、その一端部４０ｂが弾性ブレード２７のスリーブ２２との当接部Ｎｐに達する部位まで設けるとよい。このときの磁石ロール端部における磁力線の分布状態は、図１７に示すようになる。この場合においても、補助磁石４５を設けた上記磁極間のロール中心部における磁力線は、かかる補助磁石を設けない場合（図１２）にくらべて補強される（図１７ｂ）。
【００５１】
さらに、実施の形態２では、補助磁石４５として図１８に例示するように磁石ロールの内周側にＮ極を、その外周側にＳ極を位置させるように配置（着磁）して全体が湾曲した形態のものを使用しても構わない。このように配置した構成にすると、磁気ブラシの形成位置やそのブラシ（穂立ち）の強さを調整しやすくなる等のメリットがある。また、補助磁石４５は、磁石ロール２３の両端部に対して所定の磁極を直接着磁することにより設けるようにしてもよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の現像装置によれば、補助磁石等を設けているため、磁石部材の長手方向端部の磁極間となる部位に対向する円筒状ロールの外周面部分と本体部分との間隙からの現像剤の漏れについても確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１（２）に係る現像装置を示す概略断面図。
【図２】 図１の現像装置を使用した画像形成装置を示す概略構成図。
【図３】 （ａ）は現像装置の要部（現像ロールとその周辺部）を示す概略断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図４】 補助磁石の設置状態を示す要部斜視図。
【図５】 図４のＢ−Ｂ線に沿う一部断面図。
【図６】 補助磁石の構成を示す斜視図。
【図７】 補助磁石の他の構成例を示す斜視図。
【図８】 （ａ）は実施の形態２に係る現像装置の要部（現像ロールとその周辺部）を示す概略断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図９】 補助磁石と隙間形成突起の形成状態を示す要部斜視図。
【図１０】 （ａ）は補助磁石と磁石ロールの構成を示す一部分解斜視図、（ｂ）は補助磁石の構成を示す斜視図。
【図１１】 （ａ）は磁石ロールの磁極配置状態と補助磁石の設置状態とを示す説明図、（ｂ）はその補助磁石を設けた磁石ロールの磁力線分布を示す説明図。
【図１２】 （ａ）は補助磁石を設けない磁石ロールの磁極配置を示す説明図、（ｂ）は補助磁石を設けない磁石ロールの磁力線分布を示す説明図。
【図１３】 補助磁石と弾性ブレード端部における磁極線の発生状態を示す要部説明図。
【図１４】 現像ロール（磁石ロール）の周囲に形成される磁気ブラシの状態を示す説明図。
【図１５】 隙間形成突起に代えて磁性部材を設置した変形例の要部を示す概略構成図。
【図１６】 補助磁石の設置状態を変更した変形例の要部を示す概略構成図。
【図１７】 （ａ）は図１６の磁石ロールの磁極配置状態と補助磁石の設置状態とを示す説明図、（ｂ）はその補助磁石を設けた磁石ロールの磁力線分布を示す説明図。
【図１８】 補助磁石の他の構成例を示す斜視図。
【図１９】 補助磁石を設けた磁石ロールの他の構成例を示す斜視図。
【図２０】 従来の磁気シール構造を採用した現像装置の要部を示す概略断面図。
【符号の説明】
２…現像装置、２０…本体、１０ａ…開口部、２２…スリーブ（円筒状ロール）、２３…磁石ロール（磁石部材）、２７…弾性ブレード（当接部材）、３０…磁性部材、４０，４５…補助磁石、５０…隙間形成突起、Ｇ…磁性一成分トナー（磁性現像剤）、Ｓ，Ｎ，…磁極、Ｎｐ…当接部、ｓ…間隙。
Claims (7)
- 磁性現像剤が収容され、その現像剤により現像を行う現像領域と対向させる開口部を有する容器状の本体と、
この本体の前記開口部付近に外周面の一部を露出させた状態で回転可能に設置される現像剤担持搬送用の円筒状ロールと、
この円筒状ロールの中空部の軸方向にわたって固定して設置され、そのロール外周面に前記磁性現像剤を磁力により担持させるための複数の磁極を配置してなる磁石部材と、
前記円筒状ロールの外周面の軸方向にわたって先端部側の部位が当接するように固定して設置され、そのロール外周面に担持される磁性現像剤の層厚を規制する部材を備え、
前記磁石部材の長手方向の両端部における所定の磁極間となる部位と少なくとも対向する前記本体の所定部位に、前記層厚を規制する部材の前記円筒状ロールとの当接部を通過して当該ロール回転方向の下流側となる部位まで達する状態で板状の補助磁石を設け、
かつ、前記補助磁石が、その前記層厚を規制する部材の長手方向の端部と対向する片面の部分にＮ極及びＳ極を交互に配置してなる一方で、その片面の残りの部分にＮ極又はＳ極のいずれかを配置するとともにその他面に当該片面の残り部分の磁極と異なる磁極を配置してなることを特徴とする現像装置。 - 磁性現像剤が収容され、その現像剤により現像を行う現像領域と対向させる開口部を有する容器状の本体と、
この本体の前記開口部付近に外周面の一部を露出させた状態で回転可能に設置される現像剤担持搬送用の円筒状ロールと、
この円筒状ロールの中空部の軸方向にわたって固定して設置され、そのロール外周面に前記磁性現像剤を磁力により担持させるための複数の磁極を配置してなる磁石部材と、
前記円筒状ロールの外周面の軸方向にわたって固定して設置され、そのロール外周面に担持される磁性現像剤の層厚を規制するブレードを備え、
前記磁石部材の長手方向の両端部における所定の磁極間となる部位と少なくとも対向する前記本体の所定部位に、前記ブレードの先端部の円筒状ロールと対向する部位を通過して当該ロール回転方向の下流側となる部位まで達する状態で板状の補助磁石を設け、
かつ、前記補助磁石が、その前記ブレードの長手方向の端部と対向する片面の部分にＮ極及びＳ極を交互に配置してなる一方で、その片面の残りの部分にＮ極又はＳ極のいずれかを配置するとともにその他面に当該片面の残り部分の磁極と異なる磁極を配置してなることを特徴とする現像装置。 - 前記磁石部材の長手方向の両端部が位置する前記円筒状ロールの外周面部分と対向する前記本体の所定部位に、当該外周面部分と所定の間隔をあけて設置される半円筒板状の磁性部材を備え、
前記補助磁石の一部を、前記磁性部材のうち前記磁石部材の長手方向の中央部側となる内側部の一部を切り欠いた部分に、その補助磁石の一端部が当該磁性部材の内周面と一致するとともに当該内周面の周方向に連続した状態で設けている請求項１又は２に記載の現像装置。 - 磁性現像剤が収容され、その現像剤により現像を行う現像領域と対向させる開口部を有する容器状の本体と、
この本体の前記開口部付近に外周面の一部を露出させた状態で回転可能に設置される現像剤担持搬送用の円筒状ロールと、
この円筒状ロールの中空部の軸方向にわたって固定して設置され、そのロール外周面に前記磁性現像剤を磁力により担持させるための複数の磁極を配置してなる磁石部材と、
前記円筒状ロールの外周面の軸方向にわたって先端部側の部位が当接するように固定して設置され、そのロール外周面に担持される磁性現像剤の層厚を規制する部材を備え、
前記磁石部材の長手方向の両端部における所定の磁極間となる部位に少なくとも補助磁石を設けるとともに、その補助磁石と少なくとも対向する前記本体の部位に前記円筒状ロールの外周面に沿って所定の隙間を形成するための隙間形成突起を設け、
かつ、前記補助磁石は、その前記円筒状ロールの回転方向下流側の一端部が当該円筒状 ロールの周方向にみて前記層厚を規制する部材の当該円筒状ロールとの当接部と対向する前記磁石部材の部分を少なくとも含む位置まで少なくとも達する状態で設けられるとともに、その層厚を規制する部材の長手方向の端部から前記磁石部材に垂直に下ろした平面と交わる位置に当該磁石部材の長手方向の端部から接近した状態で設けられることを特徴とする現像装置。 - 磁性現像剤が収容され、その現像剤により現像を行う現像領域と対向させる開口部を有する容器状の本体と、
この本体の前記開口部付近に外周面の一部を露出させた状態で回転可能に設置される現像剤担持搬送用の円筒状ロールと、
この円筒状ロールの中空部の軸方向にわたって固定して設置され、そのロール外周面に前記磁性現像剤を磁力により担持させるための複数の磁極を配置してなる磁石部材と、
前記円筒状ロールの外周面の軸方向にわたって固定して設置され、そのロール外周面に担持される磁性現像剤の層厚を規制するブレードを備え、
かつ、前記補助磁石は、その一端部が前記円筒状ロールの周方向にみて前記ブレードの先端部の当該円筒状ロールと対向する部位と対向する前記磁石部材の部分を少なくとも含む位置まで少なくとも達する状態で設けられるとともに、そのブレードの長手方向の端部から前記磁石部材に垂直に下ろした平面と交わる位置に当該磁石部材の長手方向の端部から接近した状態で設けられることを特徴とする現像装置。 - 前記隙間形成突起は、前記層厚を規制する部材又はブレードの長手方向の端部に少なくとも達する状態で設けられている請求項４又は５に記載の現像装置。
- 前記隙間形成突起は、その一端部を前記磁石部材の１つの磁極と対向させるとともに前記円筒状ロールの外周面の軸方向に沿って連続した状態で形成されている請求項４ないし６のいずれかに記載の現像装置。
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