JP3074114B2 - 現像装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体に画像を形成
する画像形成装置のための現像装置及び画像形成装置本
体に着脱可能な、画像形成手段を一つの筺体に収めたプ
ロセスカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタや複写機等の画像形成装置は、
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
記録を行なう。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ないが、この補給作業が
煩わしいばかりか、汚れを伴うこともある。また、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な
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、像担持体、帯電手段、現像手段、
クリーニング手段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、ユーザーが前記カートリッジを装置
本体に装填することによって、トナーの補給や寿命に達
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の現像手
段としての現像装置において、回転する現像剤担持体
（現像スリーブ）の両端部には、現像領域外へ現像剤
（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。その代表的な例を図５及び図６に示
す。図５は従来のプロセスカートリッジにおける現像装
置の主断面構成図、図６は現像装置部のスラスト方向の
断面構成図である。

【０００５】現像スリーブ４ａはその内部に磁石４ｂを
有し、トナー容器３にスリーブ軸受５を介して回転可能
に固定されている。トナー容器３から供給されたトナー
は磁極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
（感光ドラム）１上の潜像にトナーが付着される。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と対向する側にトナー容器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
トナーの流出を防いでいる。

【０００６】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、また現像スリーブ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との間にわずかではあるがトナーが侵入す
る場合があり、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の影響を及ぼすことがあった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】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
出を防止する方法が提案されている。図４に磁性体シー
ル部材を用いた現像装置要部のスラスト方向の断面構成
図を示す。

【０００８】磁性体シール部材４ｄ’は現像スリーブ４
ａ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に対向する側にトナー容器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にトナーを介在させ磁気ブラシを形成する
ことでトナーが現像領域外に流出するのを防止してい
る。

【０００９】この技術的手段を用いることにより、現像
スリーブと磁性体シール部材は非接触であるため、現像
スリーブの回転トルクは著しく小さく、従って、駆動モ
ータも小型で低価格なものでよい。また摩耗などがない
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。

【００１０】しかしながら、磁性体シール部材におい
て、現像剤のシール能力は十分満足がいくものではなか
った。特に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、例えば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などの衝撃が加わる場合などは、現
像剤のシール性に大きな不安があった。

【００１１】従って、本発明の目的は、ユーザー操作性
を考慮したうえで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備えた現像
装置及びプロセスカートリッジを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置及びプロセスカートリッジにて達成される。第
１の本発明によれば、現像剤を担持搬送する回転可能な
現像剤担持体と、前記現像剤担持体の内部に設けられ、
現像剤を前記現像剤担持体に担持する磁力を与える磁石
と、前記現像剤担持体の端部から現像剤の漏れを防止す
るために前記現像剤担持体の端部の周面に沿って対向す
る磁石シール部材と、を有し、前記磁石と前記磁石シー
ル部材との間の磁界によって現像剤の磁気ブラシを形成
する現像装置において、前記磁石は前記磁石シール部材
と対向する面に複数の磁極を備え、前記磁石シール部材
は前記磁石の前記複数の磁極にそれぞれ対向する複数の
磁極を備え、前記磁石の前記複数の磁極のそれぞれに対
して、対向する前記磁石シール部材の磁極は逆磁極であ
ることを特徴とする現像装置が提供される。本発明の一
実施態様によれば、前記磁石シール部材は、前記磁石の
磁極と対向する磁極以外に前記現像剤担持体と対向する
面に磁極を備える。

【００１３】第２の本発明によれば、前記現像装置と、
前記現像装置が現像作動を行う像担持体と、を有し、画
像形成装置本体に着脱可能であるプロセスカートリッジ
が提供される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係る現像装置及びプロセスカ
ートリッジを図面に則して更に詳しく説明する。

【００１５】図１及び図２を参照して、本発明による現
像装置を備えたプロセスカートリッジの一実施例につい
て説明する。両図に、本発明に係る画像形成装置本体に
着脱可能なプロセスカートリッジの概略を図示する。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
置要部の断面構成図を示している。

【００１６】このプロセスカートリッジは、像担持体
と、少なくとも１つのプロセス手段を備えたものであ
る。ここでプロセス手段としては、例えば像担持体の表
面を帯電させる帯電手段、像担持体にトナー像を形成す
る現像手段、像担持体表面に残留したトナーを除去する
ためのクリーニング手段等がある。

【００１７】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
囲に帯電手段２、トナー（現像剤）を収容した現像手段
としての現像装置４、及びクリーニング手段６を配置
し、枠体７、８からなるハウジングを覆って一体的にカ
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。

【００１８】現像装置４には、磁石シール部材４ｅ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に対向する側にトナー容器３に固定
されており、磁石シール部材４ｅと現像スリーブ４ａに
内包される磁石４ｂの磁極との間に集中磁界を形成し、
間隙ｇにトナーを介在させ磁気ブラシを形成することで
トナーが現像領域外に流出するのを防止している。

【００１９】本実施例によれば、磁石シール部材４ｅの
内周面、即ち現像スリーブ４ａ外周面と対向する面にお
いて、磁石４ｂに着磁されている磁極との対向部分に、
その対向磁極と逆磁極を着磁している。これにより、現
像スリーブ４ａと磁石シール部材４ｅとの間隙ｇに形成
される磁界は、逆磁極のため互に引き合うので非常に強
くなるため、間隙に介在するトナーの拘束力は強まり、
従ってシール能力は磁性体シール部材をおいただけのと
きに比べ向上する。

【００２０】次に、図３により本発明による現像装置を
備えたプロセスカートリッジの他の実施例について説明
する。

【００２１】前述の実施例において、磁石シール部材４
ｅの内周面、即ち現像スリーブ４ａと対向する面の、磁
石４ｂに着磁されている磁極との対向部分に、その対向
磁極と逆磁極を着磁している例を示したが、上記磁石シ
ール部材４ｅの内周面への着磁は、磁石４ｂの磁極との
対向部に逆磁極を着磁してあれば、それ以外のところに
着磁してもよい。

【００２２】例えば図３に示すように、磁石４ｂのＳ
２、Ｎ２極間及びＮ２、Ｓ１極間と対向する磁石シール
部材４ｅの内周面に、それぞれ等間隔にＳ極、Ｎ極を着
磁してもよい。これにより、スリーブと磁石シール部材
間に形成される磁界はより密になり、従ってシール性能
は向上する。

【００２３】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
による現像装置及びプロセスカートリッジは、現像剤を
担持搬送する回転可能な現像剤担持体と、現像剤担持体
の内部に設けられ、現像剤を現像剤担持体に担持する磁
力を与える磁石と、現像剤担持体の端部から現像剤の漏
れを防止するために現像剤担持体の端部の周面に沿って
対向する磁石シール部材と、を有し、磁石と磁石シール
部材との間の磁界によって現像剤の磁気ブラシを形成す
る構成とし、更に、磁石は磁石シール部材と対向する面
に複数の磁極を備え、磁石シール部材は磁石の複数の磁
極にそれぞれ対向する複数の磁極を備え、磁石の複数の
磁極のそれぞれに対して、対向する磁石シール部材の磁
極は逆磁極である構成とされるので、シール能力を向上
させ、より効果的に現像剤の外部への流出を防止するこ
とができる。従って、ユーザー操作性を考慮したうえで
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
揮でき、なおかつ現像剤担持体への負荷が小さく長期使
用にも耐え得ることができ、長寿命化を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像装置を備えたプロセスカート
リッジの一実施例を示す断面構成図である。

【図２】図１のプロセスカートリッジの現像装置要部を
示す断面構成図である。

【図３】本発明に係る現像装置を備えたプロセスカート
リッジの他の実施例の現像装置要部の断面構成図であ
る。

【図４】磁性体シール部材を用いた従来のプロセスカー
トリッジの現像装置要部を示すスラスト方向断面構成図
である。

【図５】弾性体シール部材を用いた従来のプロセスカー
トリッジの現像装置の主断面構成図である。

【図６】図５のプロセスカートリッジの現像装置要部の
スラスト方向断面構成図である。

【符号の説明】

１ 像担持体 ４ 現像手段（現像装置） ４ａ 現像スリーブ（現像剤担持体） ４ｂ 現像剤担持体に内包された磁石 ４ｅ 磁石シール部材 ６ クリーニング手段 ｇ 現像剤担持体と磁石シール部材間の間隙

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を担持搬送する回転可能な現像剤
   担持体と、前記現像剤担持体の内部に設けられ、現像剤
   を前記現像剤担持体に担持する磁力を与える磁石と、前
   記現像剤担持体の端部から現像剤の漏れを防止するため
   に前記現像剤担持体の端部の周面に沿って対向する磁石
   シール部材と、を有し、前記磁石と前記磁石シール部材
   との間の磁界によって現像剤の磁気ブラシを形成する現
   像装置において、 前記磁石は前記磁石シール部材と対向する面に複数の磁
   極を備え、前記磁石シール部材は前記磁石の前記複数の
   磁極にそれぞれ対向する複数の磁極を備え、前記磁石の
   前記複数の磁極のそれぞれに対して、対向する前記磁石
   シール部材の磁極は逆磁極であることを特徴とする現像
   装置。
2. 【請求項２】 前記磁石シール部材は、前記磁石の磁極
   と対向する磁極以外に前記現像剤担持体と対向する面に
   磁極を備えることを特徴とする請求項１の現像装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２の前記現像装置と、前記
   現像装置が現像作動を行う像担持体と、を有し、画像形
   成装置本体に着脱可能であることを特徴とするプロセス
   カートリッジ。