JP6237602B2 - Developing device and image forming apparatus including the same - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置及びそれに用いる現像装置に関し、特に、磁性を有する現像剤を用いる現像装置からの現像剤の漏出を防止する方法に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine and a developing device used therefor, and more particularly, to a method for preventing leakage of developer from a developing device using a magnetic developer.
複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式を用いる画像形成装置においては、主に粉末の現像剤が使用され、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像剤によって可視化し、そのトナー像を記録媒体上に転写した後、定着処理を行うプロセスが一般的である。 In an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, and a facsimile, a powder developer is mainly used, and an electrostatic latent image formed on an image carrier such as a photosensitive drum is used as a developer. A general process is to perform a fixing process after visualizing and transferring the toner image onto a recording medium.
現像剤は、トナーと磁性キャリア(以下、単にキャリアともいう)から成る二成分現像剤と、磁性を帯びたトナーのみから成る一成分現像剤とに大別され、規制ブレード(現像剤規制部材)により現像ローラー(現像剤担持体)に担持された現像剤の摩擦帯電を促進させる。規制ブレードとしては、磁性部材のみで構成されるものや、非磁性部材をベースとし、現像ローラーに対向する部分(現像剤規制部)に磁性部材を配置した構成が知られている。 Developers are broadly divided into two-component developers composed of toner and a magnetic carrier (hereinafter also simply referred to as carrier) and one-component developers composed only of magnetic toner, and a regulating blade (developer regulating member). Thus, triboelectric charging of the developer carried on the developing roller (developer carrying member) is promoted. As the regulating blade, there are known a configuration constituted by only a magnetic member, and a configuration in which a magnetic member is arranged in a portion (developer regulating portion) facing a developing roller based on a non-magnetic member.
このような規制ブレードを用いた現像装置においては、現像ローラーの回転に伴い現像剤規制部に供給された現像剤のうち、一部は規制ブレードを通過して現像ローラー上に現像剤薄層を形成するが、残りの大部分の現像剤は規制ブレードに乗り上げて現像装置内へ戻される。このとき、現像装置内へ戻された現像剤が現像ローラー及び規制ブレードの長手方向両端部へ向かう傾向がある。従って、この部分における現像装置からの現像剤の漏出を防止する必要があった。 In such a developing device using a regulating blade, a part of the developer supplied to the developer regulating unit with the rotation of the developing roller passes through the regulating blade and forms a thin developer layer on the developing roller. However, most of the remaining developer rides on the regulating blade and is returned to the developing device. At this time, the developer returned into the developing device tends to go to both ends in the longitudinal direction of the developing roller and the regulating blade. Accordingly, it is necessary to prevent leakage of the developer from the developing device in this portion.
従来、現像装置の長手方向両端部に磁気シール部材を設けて現像剤の漏出を防止する方法が提案されている。これは、現像ローラー内に配置された固定マグネット体と磁気シール部材との間の磁界によって磁気シール部材と現像ローラーの隙間に磁気ブラシを形成し、形成された磁気ブラシで隙間を塞ぐことにより現像剤の漏出を防止するものである。 Conventionally, there has been proposed a method for preventing leakage of a developer by providing magnetic seal members at both ends in the longitudinal direction of a developing device. This is because a magnetic brush is formed in the gap between the magnetic seal member and the developing roller by a magnetic field between the fixed magnet body arranged in the developing roller and the magnetic seal member, and the gap is closed with the formed magnetic brush. It prevents the leakage of the agent.
例えば特許文献1には、現像ローラーの周方向にNS極を多磁極に着磁した磁気シール部材を設けた現像装置が開示されている。また、特許文献2には、磁気シール部材の内周面に複数のN極及びS極を交互に着磁するとともに、磁極の配列方向を現像ローラーの長手方向に対して平行となるように構成した現像装置が開示されている。さらに、特許文献3には、現像ローラーの内部に配置された固定マグネット体の磁極に対して同一(同極性)の磁極が対向するように磁気シール部材の磁極を配置した現像装置が開示されている。
For example,
近年の画像形成速度の高速化や、画質向上のための現像剤の微粒子化に伴い、現像ローラーの端部からの現像剤の漏出をより確実に行うことが要求される。 With recent increases in image formation speed and finer developer particles to improve image quality, it is required to more reliably leak the developer from the end of the developing roller.
ここで、特許文献3のように固定マグネット体の磁極に対して磁気シール部材の同一の磁極が対向するように配置した場合、固定マグネット体の極間位置に対向する磁気シール部材の磁極間において、シール部材の磁界が最も低下するという特徴がある。
Here, as in
本発明は、上記問題点に鑑み、磁気シール部材のシール性能を簡便且つ低コストで向上できる現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a developing device that can improve the sealing performance of a magnetic seal member easily and at low cost, and an image forming apparatus including the developing device.
上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、筐体と、現像剤担持体と、磁石部材と、磁気シール部材と、を備えた現像装置である。筐体は、磁性を有する現像剤を収納する。現像剤担持体は、筐体に回転可能に支持され、外周面に現像剤を担持する。磁石部材は、現像剤担持体の内部に固定され、現像剤担持体の周方向に沿って複数の現像剤担持体側磁極を有する。磁気シール部材は、現像剤担持体の長手方向両端部の外周面に沿って所定の間隔を隔てて配置され、現像剤担持体との対向面に複数の磁気シール側磁極が配置されている。磁気シール側磁極は、現像剤担持体側磁極に対し同一極が対峙するように磁気シール部材に配置されており、現像剤担持体側磁極の極間位置に対向して隣接する磁気シール側磁極間に隙間が設けられている。 In order to achieve the above object, a first configuration of the present invention is a developing device including a housing, a developer carrier, a magnet member, and a magnetic seal member. The housing stores a magnetic developer. The developer carrier is rotatably supported by the casing and carries the developer on the outer peripheral surface. The magnet member is fixed inside the developer carrier and has a plurality of developer carrier-side magnetic poles along the circumferential direction of the developer carrier. The magnetic seal member is disposed at a predetermined interval along the outer peripheral surface of both end portions in the longitudinal direction of the developer carrier, and a plurality of magnetic seal side magnetic poles are disposed on the surface facing the developer carrier. The magnetic seal-side magnetic pole is disposed on the magnetic seal member so that the same pole is opposed to the developer carrier-side magnetic pole, and between the adjacent magnetic seal-side magnetic poles facing the position between the poles of the developer carrier-side magnetic pole. A gap is provided.
本発明の第1の構成によれば、現像剤担持体側磁極の極間位置に対向する磁気シール部材の磁極間において、磁気シール部材の磁界の低下を抑制できるため、磁気シール部材に配置される磁気シール側磁極に強い磁力が不要になり、比較的小さな磁束密度に着磁された磁石を用いて良好なシール性を維持可能となる。そして、画像形成速度の高速化や、現像剤の微粒子化に伴う現像剤の漏れを効果的に抑制することができる。 According to the first configuration of the present invention, since the decrease in the magnetic field of the magnetic seal member can be suppressed between the magnetic poles of the magnetic seal member facing the position between the poles of the developer carrier side magnetic pole, the magnetic seal member is disposed on the magnetic seal member. A strong magnetic force is not required for the magnetic seal side magnetic pole, and good sealing performance can be maintained using a magnet magnetized to a relatively small magnetic flux density. Further, it is possible to effectively suppress the leakage of the developer accompanying the increase in the image forming speed and the finer development of the developer.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る現像装置4を備えた画像形成装置100の概略断面図である。画像形成装置(例えばモノクロプリンター)100では、コピー動作を行う場合、装置本体内の画像形成部9において、不図示のパーソナルコンピューター(PC)から送信された原稿画像データに基づく静電潜像が形成され、現像装置4により静電潜像にトナーが付着されてトナー像が形成される。この現像装置4へのトナーの供給はトナーコンテナ5から行われる。そして、画像形成装置100では、感光体ドラム1を図1において時計回り方向に回転させながら、感光体ドラム1に対する画像形成プロセスが実行される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an
画像形成部9には、感光体ドラム1の回転方向(時計回り方向)に沿って、帯電装置2、露光ユニット3、現像装置4、転写ローラー6、クリーニング装置7、及び除電装置(図示せず)が配設されている。感光体ドラム1は、例えばアルミドラムに感光層が積層されたものであり、帯電装置2により表面を均一に帯電させるようになっている。そして、後述する露光ユニット3からのレーザビームを受けた表面に、帯電を減衰させた静電潜像を形成する。なお、上記の感光層は、特に限定するものではないが、例えば耐久性に優れるアモルファスシリコン(a−Si)等が好ましい。
The image forming unit 9 includes a
帯電装置2は、感光体ドラム1の表面を均一に帯電させるものである。例えば帯電装置2は、細いワイヤー等を電極として高電圧を印加することにより放電するコロナ放電装置が用いられる。なお、コロナ放電装置に代えて、帯電ローラーに代表される帯電部材を感光体表面に接触させた状態で電圧を印加する接触式の帯電装置を用いても良い。露光ユニット3は、画像データに基づいて光ビーム(例えばレーザービーム)を感光体ドラム1に照射し、感光体ドラム1の表面に静電潜像を形成する。
The
現像装置4は、感光体ドラム1の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成させるものである。なお、本実施形態では磁性トナーから成る磁性一成分現像剤(以下、現像剤或いはトナーともいう)が現像装置4に収容されている。また、現像装置4の詳細については後述する。クリーニング装置7は、感光体ドラム1の長手方向(図1の紙面と垂直な方向)に線接触するクリーニングローラーやクリーニングブレード等を備えており、トナー像が用紙に移行(転写)された後に、感光体ドラム1の表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。
The developing
上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム1に向けて、用紙収容部10から用紙が用紙搬送路11及びレジストローラー対13を経由して所定のタイミングで画像形成部9に搬送される。転写ローラー6は、感光体ドラム1表面に形成されたトナー像を乱さずに、用紙搬送路11を搬送されてくる用紙に移行(転写)する。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、クリーニング装置7により感光体ドラム1表面の残留トナーが除去され、除電装置により残留電荷がキャンセルされる。
A sheet is conveyed from the
そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム1から分離され、定着装置8に搬送されて加熱及び加圧されることで用紙にトナー像が定着される。定着装置8を通過した用紙は、排出ローラー対14を通過して用紙排出部15に排出される。
Then, the sheet on which the toner image is transferred is separated from the
図2(a)、(b)は、本発明の第1実施形態の現像装置4の平面図及び正面図であり、図3は、第1実施形態の現像装置4の側面断面図である。なお、図2(a)では便宜上、上面カバーを取り外して内部が見える状態を表現している。図2及び図3に示すように、ハウジング20内はハウジング20と一体形成された仕切壁20aによって、第1貯留室21と第2貯留室22とに区画されている。そして、この第1貯留室21には第1攪拌スクリュー23が、第2貯留室22には第2攪拌スクリュー24が配設されている。
2A and 2B are a plan view and a front view of the developing
第1攪拌スクリュー23、第2攪拌スクリュー24は、それぞれ支軸(回転軸)の周囲に螺旋羽を設けた構成になっており、互いに平行な状態でハウジング20に回転可能に軸支されている。なお、図2(a)に示すように、第1攪拌スクリュー23、第2攪拌スクリュー24の軸方向であるハウジング20の長手方向の両端部においては仕切壁20aが存在せず、第1攪拌スクリュー23、第2攪拌スクリュー24間でのトナーの受け渡しが可能となっている。これにより、第1攪拌スクリュー23は、第1貯留室21内の現像剤を攪拌しながら矢印P方向へと搬送して第2貯留室22に搬送し、第2攪拌スクリュー24は、第2貯留室22に搬送されてきた現像剤を攪拌しながら矢印Q方向へと搬送して現像ローラー25に供給する。
Each of the first stirring
現像ローラー25は、感光体ドラム1(図1参照)の回転に応じて回転することで、感光体ドラム1の感光層に現像剤を供給する。現像ローラー25の内部には複数の磁極を有する永久磁石から成る固定マグネット体27が固定されている。この固定マグネット体27の磁力により現像ローラー25の表面に現像剤を付着(担持)させて磁気ブラシを形成する。現像ローラー25は、第1攪拌スクリュー23、第2攪拌スクリュー24と平行な状態で、ハウジング20に回転可能に軸支されている。第1攪拌スクリュー23、第2攪拌スクリュー24、及び現像ローラー25は、モーター(図示せず)により回転駆動される。
The developing
規制ブレード29は、その長手方向(図2の左右方向)が最大現像幅よりも大きく形成されており、現像ローラー25と所定の間隔を隔てて配置されることにより、感光体ドラム1に供給する現像剤量を規制する規制部30を形成する。規制ブレード29の材質としては、磁性体のSUS(ステンレス)等が用いられる。
The regulating
第2攪拌スクリュー24に対向する第2貯留室22の底面には、ハウジング20内に貯留される現像剤量を検知する現像剤量検知センサー(図示せず)が設けられている。この現像剤量検知センサーの検知結果に応じて、コンテナ5(図1参照)に貯留された現像剤がハウジング20の上部に設けられた現像剤供給口20bを介してハウジング20内に供給される。
A developer amount detection sensor (not shown) for detecting the amount of developer stored in the
現像ローラー25の回転軸にはDSコロ31a、31bが回転可能に外挿されている。DSコロ31a、31bは、感光体ドラム1の外周面の両端部に当接することにより現像ローラー25と感光体ドラム1との距離を厳密に規制している。DSコロ31a、31bにはベアリングが内蔵されており、感光体ドラム1に従動して回転することでドラム表面の摩耗を防止できるようになっている。また、現像ローラー25の両端部にはハウジング20と現像ローラー25との隙間からの現像剤の漏出を防止するための磁気シール部材33a、33bが配設されている。
図4は、図3における現像ローラー25周辺の拡大図である。図4を用いて現像ローラー25上の現像剤量の規制方法を詳細に説明する。図4に示すように、固定マグネット体27は、S極27a、27cと、N極27b、27dから成る4つの磁極27a〜27dを有している。規制ブレード29の先端近傍にはブレード側磁石35が付設されている。図2に示したように、ブレード側磁石35は磁気シール部材33a、33bの間において規制ブレード29の長手方向(図2の左右方向)の略全域に亘って付設されている。ブレード側磁石35はS極を下向きにして規制ブレード29に接触しており、規制ブレード29の先端にはN極が誘起される。これにより、固定マグネット体27のS極(規制極)27aとの間で規制部30に引き合う方向の磁界が発生する。
FIG. 4 is an enlarged view around the developing
この磁界により、規制ブレード29と現像ローラー25との間に現像剤が連なった磁気ブラシが形成され、磁気ブラシが規制部30を通過することにより所望の高さに層規制される。一方、磁気ブラシの形成に用いられなかった現像剤は規制ブレード29の上流側(右側)の側面に沿って滞留する。その後、現像ローラー25が反時計回り方向に回転して磁気ブラシが感光体ドラム1に対向する領域(現像領域)に移動すると、N極(主極)27bにより磁界が付与されるため、磁気ブラシは感光体ドラム1の表面に接触して静電潜像を現像する。
By this magnetic field, a magnetic brush in which a developer is connected is formed between the regulating
さらに現像ローラー25が反時計回り方向に回転すると、今度はS極(搬送極)27cにより現像ローラー25の外周面に沿う方向の磁界が付与されて、磁気ブラシと共にトナー像の形成に使われなかった現像剤が現像ローラー25上に回収される。さらに、欠損部分27eにおいて磁気ブラシが現像ローラー25から離脱してハウジング20内に落下する。そして、第2攪拌スクリュー24により攪拌、搬送された後、N極(汲上極)27dの磁界により再び現像ローラー25上に磁気ブラシが形成される。
Further, when the developing
現像ローラー25の両端部を囲むハウジング20には、それぞれ磁気シール部材33a、33bが配置されている。なお、図4では磁気シール部材33aのみを図示している。磁気シール部材33a、33bは、図4に示すように、現像ローラー25と非接触の状態、即ち、現像ローラー25の外周面と所定の間隔(ギャップ)を隔てた状態で現像ローラー25の両端部に配設される。また、磁気シール部材33a、33bは、現像ローラー25を挟んで感光体ドラム1の反対側に配設されている。以下、磁気シール部材33aについて詳細に説明するが、磁気シール部材33bについても全く同様である。
図5は、図4における磁気シール部材33a周辺の拡大図である。なお、図5では、現像ローラー25及び固定マグネット体27の記載を省略している。図5に示すように、磁気シール部材33aは内周面側にN極またはS極を向けた磁気シール側磁極40a、40bを所定のピッチ幅で配置したものであり、磁極パターンにより発生する磁力線に沿って磁気ブラシを形成することにより現像剤のシール性を向上させている。磁気シール側磁極40a、40bの材質としては、例えば、所定の磁束密度に着磁された異方性のゴム磁石や、ネオジウム系の磁石が使用される。なお、図4では磁気シール側磁極40a、40bの内周面側の極(S極及びN極)のみを表示している。
FIG. 5 is an enlarged view around the
本実施形態では、磁気シール部材33aの各磁気シール側磁極40a、40bは、現像ローラー25内の固定マグネット体27の各磁極と対向配置されているとともに、互いに対向した固定マグネット体27の各磁極(S極27a、N極27d)と、磁気シール部材33aの各磁気シール側磁極40a、40bの内周面側の極とは、同極性同士が互いに対向している。
In the present embodiment, the magnetic seal side
これにより、固定マグネット体27においてはN極27dからS極27aに向けて磁力線が走った状態になっているとともに、磁気シール部材33aにおいても磁気シール側磁極40b(N極)から40a(S極)に向けて磁力線が走った状態になっており、磁気シール部材33aと現像ローラー25との隙間部分で両者の磁力線が互いに反発し合った状態になっている。
As a result, the magnetic field lines run from the
そして、この同極同士で磁力線が互いに反発し合っている空間には、所定の電荷を有する微粒子を排斥する力が形成されている。従って、プラスに帯電している現像剤は、この磁力線による排斥力によって排斥され、これによって現像ローラー25の周面から両端部に向かう現像剤の移動が阻止されるため、現像ローラー25の端部からの現像剤の漏洩が効果的に抑制される。
In the space where the magnetic lines of force repel each other at the same polarity, a force for rejecting fine particles having a predetermined charge is formed. Accordingly, the positively charged developer is discharged by the removal force of the magnetic lines of force, and this prevents the developer from moving from the peripheral surface of the developing
なお、図4では、規制ブレード29近傍におけるトナーの漏出を重点的に抑制するために、磁気シール部材33aの上端部は規制ブレード29に当接しており、磁気シール部材33aの下端部は固定マグネット体27のN極27dの途中まで延在している。図4の構成に限らず、磁気シール部材33aの下端部をN極27dの下端まで延在させてもよい。
In FIG. 4, the upper end portion of the
ところで、磁気シール部材33a上に保持される現像剤量(磁気ブラシ量)は、磁気シール部材33aに配置された磁気シール側磁極40a、40bによって発生する磁界だけでなく、固定マグネット体27と磁気シール部材33aとの間に発生する磁界の影響を受ける。そして、固定マグネット体27の磁極(S極27a、N極27d)に対して磁気シール部材33aの同一の磁極(磁気シール側磁極40a、40b)が対向するように配置した場合、固定マグネット体27の極間位置に対向する磁気シール部材33aの磁極間において、磁気シール部材33aの磁界が最も低下することが知られている。
By the way, the developer amount (magnetic brush amount) held on the
そこで、本発明においては、固定マグネット体27の極間位置(図4におけるS極27aとN極27dの境界)に対向する磁気シール側磁極40a、40bの磁極間に隙間43を設けている。この構成により、磁気シール側磁極40a、40bの磁極間に端面(フリーエッジ)が形成される。そして、磁気シール側磁極40a、40bの端面に磁界が集中して磁気ブラシが形成されるため、磁界が最も低下する磁気シール側磁極40a、40bの磁極間においても現像ローラー25と磁気シール部材33aとのギャップ(隙間)を磁気ブラシによって埋めることができる。
Therefore, in the present invention, the
従って、磁気シール部材33aに配置される磁気シール側磁極40a、40bに強い磁力が不要になり、比較的小さな磁束密度に着磁されたゴム磁石等を用いて良好なシール性を維持可能となる。また、画像形成速度の高速化に合わせて現像ローラー25の線速を速くする場合や、画質向上のために現像剤を微粒子化する場合であっても現像剤の漏れを効果的に抑制することができる。
Therefore, a strong magnetic force is not required for the magnetic seal side
隙間43の間隔Gが狭すぎる場合、磁気シール側磁極40a、40bの端面へ磁界が十分に集中せず、磁気ブラシによるシール効果が低下する。一方、隙間43の間隔Gが広すぎる場合、磁気シール側磁極40a、40bの端面に形成される磁気ブラシ間に隙間が生じ、この磁気ブラシの隙間をすり抜けて現像剤漏れが発生する。従って、間隔Gは磁気シール側磁極40a、40bの端面に形成される磁気ブラシが重なり合う1mm以上2mm以下が好ましい。
When the gap G of the
現像ローラー25と磁気シール部材33aとの間隔が広い場合、磁気シール部材33a上に保持される現像剤と現像ローラー25との隙間から現像剤が漏れ易くなる。一方、現像ローラー25と磁気シール部材33aとの間隔が狭い場合、磁気シール部材33a上に保持される現像剤が隙間を埋めるため現像剤が漏れにくくなる。従って、現像ローラー25と磁気シール部材33aとの間隔を狭くすることで、現像剤の漏れをより効果的に抑制することができる。しかし、隙間が狭すぎると現像ローラー25の外周面が磁気シール部材33aの内面と接触してしまうおそれがある。そこで、現像ローラー25と磁気シール部材33aとの間隔は0.1mm以上0.5mm以下に設定することが好ましい。
When the interval between the developing
また、固定マグネット体27と磁気シール部材33aとの軸方向(図2の左右方向)の距離が広い場合、固定マグネット体27と磁気シール部材33aとの間の磁界が弱くなるため磁気ブラシの保持幅が小さくなり、現像ローラー25と磁気シール部材33a、33bとの隙間から現像剤が漏れ易くなる。一方、軸方向の距離が狭い場合、現像剤の保持量が増加して磁気ブラシの保持幅も広がるため現像剤が漏れにくくなる。
When the distance between the
従って、固定マグネット体27と磁気シール部材33aとの軸方向の距離を狭くすることで、現像剤の漏れをより効果的に防止することができる。具体的には、磁気シール側磁極40a、40bの隙間43や磁束密度の強さにもよるが、距離を1mm以下とすることが好ましい。
Therefore, the leakage of the developer can be more effectively prevented by narrowing the axial distance between the
さらに、磁気シール部材33aと固定マグネット体27とを軸方向にオーバーラップさせることで、固定マグネット体27の磁極27a〜27dからの磁気ブラシを固定マグネット体27の径方向に向けて真っ直ぐに形成させ、磁気ブラシの磁力の作用を最大限に引き出して現像ローラー25上に担持された現像剤の現像ローラー25の両端部への移動をより効果的に規制することができる。但し、磁気シール部材33aが現像ローラー25の現像領域に重なると現像ローラー25上のトナー薄層の形成に影響を及ぼすため、磁気シール部材33aと固定マグネット体27とを軸方向にオーバーラップさせる場合は磁気シール部材33aを現像領域にかからない範囲に配置する必要がある。具体的には、オーバーラップ幅を0.5mm以下とすることが好ましい。
Further, by overlapping the
図6は、図4における磁気シール部材33a周辺を現像装置4の内側(図4の右側)から見た斜視図である。本実施形態では、図6に示すように、規制ブレード29に最も近接する(最上位の)磁気シール側磁極40aはブレード側磁石35と間隔を隔てて配置されている。これは、規制ブレード29による現像ローラー25上の磁気ブラシの層厚規制を磁気シール部材33aによるシール性よりも優先させたためである。即ち、現像ローラー25の両端部においても磁気ブラシの層厚を確実に規制するためにブレード側磁石35を規制ブレード29の端部まで延在させた構成となっており、磁気シール側磁極40aの寸法公差や磁気シール側磁極40aを磁気シール部材33aに貼り付ける際の位置ずれがあった場合でも、ブレード側磁石35と磁気シール側磁極40aとが干渉しないようにするためである。
6 is a perspective view of the periphery of the
図7は、本発明の第2実施形態の現像装置4の磁気シール部材33a周辺を現像装置4の内側(図4の右側)から見た斜視図、図8は、第2実施形態の現像装置4の磁気シール部材33a周辺を現像ローラー25の軸方向と垂直な方向から見た正面図である。本実施形態では、磁気シール側磁極40a、40bは、それぞれ磁気シール部材33aに接触する第1磁極45a、45bと、第1磁極45a、45bの表面に積層される第2磁極47a、47bとで構成されている。現像装置4の他の部分の構成は第1実施形態と同様であるため説明を省略する。また、図8では磁気シール側磁極40a、40bを構成する第1磁極45a、45b、第2磁極47a、47bの外周面側の極のみを表示している。
7 is a perspective view of the periphery of the
図7に示すように、磁気シール側磁極40aの第1磁極45aは、第1実施形態の磁気シール側磁極40a(図6参照)と同極性であり、内周面側がS極、外周面側がN極である。即ち、固定マグネット体27のS極27aと第1磁極45aの内周面側の極とは同極性同士が互いに対向している。第2磁極47aは第1磁極45aと異極性であり、内周面側がN極、外周面側がS極である。
As shown in FIG. 7, the first
一方、磁気シール側磁極40bの第1磁極45bは、第1実施形態の磁気シール側磁極40b(図6参照)と同極性であり、内周面側がN極、外周面側がS極である。即ち、固定マグネット体27のN極27dと第1磁極45bの内周面側の極とは同極性同士が互いに対向している。第2磁極47bは第1磁極45bと異極性であり、内周面側がS極、外周面側がN極である。
On the other hand, the first
本実施形態の構成によれば、第1実施形態と同様に、磁気シール側磁極40a、40bの磁極間に隙間43を設けることにより、磁気シール側磁極40a、40bの磁極間に端面(フリーエッジ)が形成される。そして、磁気シール側磁極40a、40bの端面に磁界が集中して磁気ブラシが形成されるため、磁界が最も低下する磁気シール側磁極40a、40bの磁極間においても現像ローラー25と磁気シール部材33aとのギャップ(隙間)を磁気ブラシによって埋めることができ、比較的小さな磁束密度に着磁されたゴム磁石等を用いて良好なシール性を維持可能となる。
According to the configuration of the present embodiment, as in the first embodiment, by providing the
また、固定マグネット体27のN極27dからS極27aに向かう磁力線と、磁気シール側磁極40bの第1磁極45bの内周面側の磁極(N極)から磁気シール側磁極40aの第1磁極45aの内周面側の磁極(S極)に向かう磁力線とが互いに反発し合った状態になっており、プラスに帯電している現像剤は、この磁力線による排斥力によって排斥される。
Further, the magnetic field lines from the
さらに、本実施形態では、第1磁極45a、45bには、それぞれ異極性の第2磁極47a、47bが積層されているため、図8に示すように、第1磁極45aと第2磁極47aとの間、第1磁極45bと第2磁極47bとの間で磁力線(破線矢印)の回り込みが発生する。この磁力線の回り込みによって、磁気シール側磁極40a、40bの端面により一層磁界が集中し易くなるため、磁界が最も低下する磁気シール側磁極40a、40bの磁極間においても現像ローラー25と磁気シール部材33aとのギャップ(隙間)を磁気ブラシによって十分に埋めることができる。
Further, in the present embodiment, second
従って、第1実施形態に比べて現像ローラー25の周面から両端部に向かう現像剤の移動がより確実に阻止されるため、現像ローラー25の端部からの現像剤の漏洩をより効果的に抑制することができる。隙間43の間隔G、現像ローラー25と磁気シール部材33aとの間隔、磁気シール部材33aと固定マグネット体27とのオーバーラップ幅の好ましい範囲は第1実施形態と同様である。
Therefore, since the movement of the developer from the peripheral surface of the developing
その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態においては、図4及び図7に示すように、磁気シール部材33aと固定マグネット体27との間で2対の磁極が互いに対向している。そして、磁気シール部材33aの最上位の磁気シール側磁極40a(第2実施形態では第1磁極45a)と、これに対向した固定マグネット体27の規制極27aとはS極同士が対向配置され、磁気シール部材33aの磁気シール側磁極40b(第2実施形態では第1磁極45b)と、これに対向した固定マグネット体27の汲上極27dとはN極同士が対向配置されている。但し、本発明は、互いに対向した磁極が2対であることに限定されるものではなく、状況に応じて3対以上であってもよい。
In addition, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiments, as shown in FIGS. 4 and 7, two pairs of magnetic poles face each other between the
また、本発明は磁性一成分現像剤を用いる現像装置に限らず、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いる現像装置のシール構造にも適用できるのはもちろんである。さらに、二成分現像剤を用いる現像装置として、磁気ローラー(現像剤担持体)及び現像ローラー(トナー担持体)を備え、磁気ローラー上にキャリアを残したまま現像ローラー上にトナーのみを転移させてトナー薄層を形成し、交流電界によって感光体上の静電潜像にトナーを付着させる方式の現像装置における、磁気ローラー両端部のシール構造にも全く同様に適用できる。以下、実施例により本発明の効果について更に具体的に説明する。 In addition, the present invention is not limited to a developing device that uses a magnetic one-component developer, but can be applied to a seal structure of a developing device that uses a two-component developer including a toner and a magnetic carrier. Furthermore, as a developing device using a two-component developer, a magnetic roller (developer carrier) and a developing roller (toner carrier) are provided, and only the toner is transferred onto the developing roller while leaving the carrier on the magnetic roller. The present invention can be applied in exactly the same manner to a sealing structure at both ends of a magnetic roller in a developing device in which a toner thin layer is formed and toner is attached to an electrostatic latent image on a photoreceptor by an alternating electric field. Hereinafter, the effects of the present invention will be described more specifically with reference to examples.
磁気シール側磁極40a、40b間における隙間43の有無と磁束密度との関係を調査した。試験方法は、図5に示したような磁気シール側磁極40a、40b間に隙間43を設けて配置した磁気シール部材33a、33bを用いた第1実施形態の現像装置4(本発明1)と、磁気シール側磁極40a、40bを接触させて配置した磁気シール部材33a、33bを用いた現像装置4(比較例)を作製し、それぞれ磁気シール部材33a、33bの周方向における磁束密度を測定した。そして、固定マグネット体27の規制極27a、汲上極27dの極間位置に対向する箇所の磁束密度の低下度合いを比較した。結果を図9に示す。
The relationship between the presence or absence of the
図9に示すように、磁気シール側磁極40a、40b間に隙間43を設けた本発明1の現像装置4(◆のデータ系列)では、磁気シール部材33aの磁界が最も低下する磁極間(周方向位置80deg)においても20mTの磁束密度が確保された。
As shown in FIG. 9, in the developing device 4 (data series of ◆) of the
一方、磁気シール側磁極40a、40b間に隙間43を設けない比較例の現像装置4(○のデータ系列)では、磁気シール部材33aの磁界が最も低下する磁極間(周方向位置80deg)において磁束密度が10mT程度まで低下した。
On the other hand, in the developing
このことから、磁気シール側磁極40a、40b間に隙間43を設けた場合、隙間43を設けずに磁気シール側磁極40a、40bを接触させて配置した場合に比べて現像剤の漏れをより効果的に抑制できることがわかる。
Therefore, when the
図7に示したような第1磁極45a、45bと、第2磁極47a、47bから成る2層構成の磁気シール側磁極40a、40bを用い、磁気シール側磁極40a、40b間に隙間43を設けて配置した磁気シール部材33a、33bを用いた第2実施形態の現像装置4(本発明2)と、実施例1と同様の単層構成の磁気シール側磁極40a、40bを接触させて配置した磁気シール部材33a、33bを用いた現像装置4(比較例)を作製し、それぞれ磁気シール部材33a、33bの周方向における磁束密度を測定した。そして、固定マグネット体27の規制極27a、汲上極27dの極間位置に対向する箇所の磁束密度の低下度合いを比較した。結果を図10に示す。
A
図10に示すように、第1磁極45a、45bの表面に異極性の第2磁極47a、47bを積層した磁気シール側磁極40a、40bを用い、磁気シール側磁極40a、40b間に隙間43を設けた本発明2の現像装置4(◆のデータ系列)では、磁気シール部材33aの磁界が最も低下する磁極間(周方向位置80deg)においても30mT以上の磁束密度が確保され、磁気シール側磁極40a、40b間に隙間43を設けない比較例の現像装置4(○のデータ系列)と比べて磁束密度が20mT以上高くなった。
As shown in FIG. 10, magnetic seal side
このことから、第1磁極45a、45bの表面に異極性の第2磁極47a、47bを積層した2層構成の磁気シール側磁極40a、40bを用い、磁気シール側磁極40a、40b間に隙間43を設けた本発明2では、単層の磁気シール側磁極40a、40bを用いた本発明1に比べて現像剤の漏れを一層効果的に抑制できることがわかる。
Accordingly, the magnetic seal side
本発明は、磁性を有する現像剤を用いる現像装置のシール機構に利用可能である。本発明の利用により、円形度の高いキャリアを使用する場合であっても、比較的小さな磁束密度に着磁された磁気シール部材を用いて現像剤の漏れを効果的に抑制可能な現像装置を提供することができる。 The present invention can be used for a seal mechanism of a developing device using a magnetic developer. By utilizing the present invention, a developing device capable of effectively suppressing leakage of developer using a magnetic seal member magnetized to a relatively small magnetic flux density even when a carrier having a high degree of circularity is used. Can be provided.
4 現像装置
9 画像形成部
20 ハウジング(筐体)
23 第1攪拌スクリュー
24 第2攪拌スクリュー
25 現像ローラー(現像剤担持体)
27 固定マグネット体(磁石部材)
27a〜27d 磁極(現像剤担持体側磁極)
27e 欠損部分
29 規制ブレード
33a、33b 磁気シール部材
35 ブレード側磁石
40a、40b 磁気シール側磁極
43 隙間
45a、45b 第1磁極
47a、47b 第2磁極
100 画像形成装置
4 Developing device 9
23
27 Fixed magnet body (magnet member)
27a to 27d Magnetic pole (developer carrier side magnetic pole)
27e
Claims (9)
該筐体に回転可能に支持され、外周面に現像剤を担持する現像剤担持体と、
該現像剤担持体の内部に固定され、前記現像剤担持体の周方向に沿って複数の現像剤担持体側磁極を有する磁石部材と、
該現像剤担持体の長手方向両端部の外周面に沿って所定の間隔を隔てて配置され、前記現像剤担持体との対向面に複数の磁気シール側磁極が配置された磁気シール部材と、
を備えた現像装置において、
前記磁気シール側磁極は、前記現像剤担持体側磁極に対し同一極が対峙するように前記磁気シール部材に配置されており、前記現像剤担持体側磁極の極間位置に対向して隣接する前記磁気シール側磁極間に隙間を設けたことを特徴とする現像装置。 A housing for storing a magnetic developer;
A developer carrying member rotatably supported by the housing and carrying a developer on the outer peripheral surface;
A magnet member fixed inside the developer carrier and having a plurality of developer carrier-side magnetic poles along a circumferential direction of the developer carrier;
A magnetic seal member that is disposed at predetermined intervals along the outer peripheral surface of both ends in the longitudinal direction of the developer carrier, and a plurality of magnetic seal side magnetic poles are disposed on a surface facing the developer carrier;
In a developing device comprising:
The magnetic seal-side magnetic pole is disposed on the magnetic seal member so that the same pole is opposed to the developer-carrying-side magnetic pole, and the magnetic pole adjacent to the magnetic pole adjacent to the position between the poles of the developer-carrying-side magnetic pole. A developing device characterized in that a gap is provided between seal-side magnetic poles.
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