JP2003021968A - Developing device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スクリュー端部における現像剤漏れ防止。
【解決手段】 現像剤漏れ防止に設けられている磁気シ
ール用リングマグネットを反発磁界が発生するように2
枚対向させて配設する。
(57) [Summary] [Problem] To prevent developer leakage at a screw end. SOLUTION: A ring magnet for a magnetic seal provided for preventing leakage of a developer is set so that a repulsive magnetic field is generated.
Are arranged facing each other.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機或はプリン
タ等とされる電子写真方式あるいは静電記録方式の画像
形成装置、特に現像装置に関する特徴を有する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is characterized by an electrophotographic type or electrostatic recording type image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and in particular, a developing apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】現像剤を担持し搬送する可回転の現像剤
担持部材が現像剤を容器から現像部に向けて持ち出す容
器出口位置に設けられた現像剤の層厚規制部に、現像剤
担持部材の長手方向に沿って磁性体(以下規制ブレー
ド)を配置した現像装置が一般的である。この磁性体
は、現像剤担持部材の内部に配置された磁石の磁界中に
配置されており、又、現像剤を適宜の層厚に規制するの
に寄与している。2. Description of the Related Art A rotatable developer carrying member carrying and transporting a developer carries a developer at a developer layer thickness regulating portion provided at a container outlet position for carrying the developer from the container toward a developing portion. A developing device in which a magnetic material (hereinafter referred to as a regulation blade) is arranged along the longitudinal direction of the member is general. This magnetic material is arranged in the magnetic field of the magnet arranged inside the developer carrying member, and also contributes to regulating the developer to a proper layer thickness.
【0003】ところで、現像剤が現像剤担持部材の長手
方向端部から容器外に漏出しようとするのを防止する技
術は、特願平1−82849号により既に出願されてい
る。By the way, a technique for preventing the developer from leaking out of the container from the longitudinal end of the developer carrying member has already been applied for in Japanese Patent Application No. 1-82849.
【0004】この先願に記載の技術は、現像剤担持部材
の端部に鉄等の強磁性体部材を対向配置し、この強磁性
体部材と現像剤担持部材の内側に配置されている磁石と
の間に形成される磁界により現像剤の磁気ブラシを形成
し、この磁気ブラシにより現像剤担持部材の端部から現
像剤が漏出するのを防止するものである。In the technique described in this prior application, a ferromagnetic material member such as iron is arranged opposite to the end portion of the developer carrying member, and the ferromagnetic material member and a magnet arranged inside the developer carrying member are disposed. A magnetic brush of developer is formed by the magnetic field formed between the two, and the magnetic brush prevents the developer from leaking from the end portion of the developer carrying member.
【0005】これに対し現像剤を収容した容器中には、
前記現像剤担持部材の他にも、スクリューや、フィン付
の軸のように、回転することによって現像剤を撹拌し、
現像剤担持部材の長手方向に搬送する回転部材が配設さ
れていて、このような回転部材は容器の側壁に設けられ
た軸受に支持されている。そこで従来より用いられてき
た回転部材の回転軸と軸受け近傍の現像剤のシール方式
を以下に示す。On the other hand, in the container containing the developer,
In addition to the developer carrying member, like a screw or a shaft with fins, the developer is stirred by rotating,
A rotary member that conveys in the longitudinal direction of the developer carrying member is provided, and such a rotary member is supported by bearings provided on the side wall of the container. Therefore, a method of sealing the rotating shaft of the rotating member and the developer near the bearing, which has been conventionally used, is shown below.
【0006】まず図9aに示す弾性シール部材(オイル
シール)を使用した従来例は、現像剤のシール効果に優
れているが、シール効果を出すためには弾性シール部材
と当接する回転軸20の表面性の精度を良くしなければ
ならず、加工コストが上がるといった問題や回転軸20
との摺擦が繰返されるにつれ当接部が摩耗損傷し、現像
剤の循環する圧力により、当接部が押され変形しシール
効果が薄れていくといった問題が発生する。First, the conventional example using the elastic seal member (oil seal) shown in FIG. 9a is excellent in the developer sealing effect, but in order to obtain the sealing effect, the rotary shaft 20 contacting the elastic sealing member is used. The accuracy of the surface property must be improved, and the processing cost increases and the rotating shaft 20
As the sliding friction with the above is repeated, the contact portion is worn and damaged, and the contact pressure is deformed due to the circulating pressure of the developer, and the sealing effect becomes weak.
【0007】以上の問題を防ぐために、端部シール部材
と回転軸に対する密着性を大とすると、スクリュー回転
軸に大きな力が加わり、スクリュー駆動モーターの負荷
が増大することとなる。いずれにせよシールと軸との摺
擦部でトナーが摺擦され、トナーの微小凝集体が生じ
る。If the close contact between the end seal member and the rotary shaft is increased in order to prevent the above problems, a large force is applied to the screw rotary shaft, and the load on the screw drive motor increases. In any case, the toner rubs against the rubbing portion between the seal and the shaft, and fine agglomerates of the toner are generated.
【0008】このトナー凝集体が大きい場合には、規制
ブレード部分に拘束されることで、現像剤が現像剤担持
部材上にコートされない部分ができ、これによって画像
上白スジが発生することがある。又、凝集体が小さい場
合には、現像剤と一緒に現像され、特にベタ画像の場合
に現像された凝集体を中心に転写抜けを生じてしまう。When the toner agglomerates are large, the developer is not coated on the developer carrying member by being restrained by the regulating blade portion, which may cause white streaks on the image. . If the aggregates are small, they are developed together with the developer, and especially in the case of a solid image, transfer voids occur around the developed aggregates.
【0009】特に近年、プリンタや複写機等においてカ
ラー化が進んできており、高画質化が求められている。
そのため平均粒径8μm以下のトナーを使用したり、或
はフルカラー画像に適したシャープな溶融特性を有する
ポリエステル系樹脂をバインダーとして使用することが
多い。しかし上記トナーは一般的に凝集しやすいため、
上述した微小凝集体を生じやすくなっているのが現状で
ある。In particular, in recent years, colorization has progressed in printers, copying machines and the like, and higher image quality is required.
Therefore, a toner having an average particle diameter of 8 μm or less is often used, or a polyester resin having a sharp melting property suitable for a full-color image is often used as a binder. However, since the above toners generally tend to aggregate,
At present, it is easy to generate the above-mentioned micro-aggregates.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】上記例において凝集体
発生は、端部シール部材と回転軸が接触していることに
起因する。そこで最近、図9bに示すような磁性体で作
られた回転軸20に対向して非接触に磁石リングを固定
配置することで、回転軸と固定磁石リング間に磁気ブラ
シを形成し、この磁気ブラシにより現像剤の漏出を防止
した現像装置が提案された。The generation of aggregates in the above example is caused by the contact between the end seal member and the rotary shaft. Therefore, recently, a magnetic brush is formed between the rotary shaft and the fixed magnet ring by non-contactly fixedly disposing the magnet ring facing the rotary shaft 20 made of a magnetic material as shown in FIG. 9b. A developing device has been proposed in which the leakage of the developer is prevented by a brush.
【0011】しかし、上記構成においては、現像剤のシ
ール能力はまだ満足のゆくものを得ることが困難であ
り、一度磁気ブラシによる拘束力を失った現像剤は軸受
け部を構成するボールベアリングと固定磁石内に蓄積し
ていき、スクリュー駆動モーター負荷の増大や、漏出し
た現像剤がボールベアリング内に混入し、ボールベアリ
ングロックを引き起こすことがあった。However, in the above construction, it is still difficult to obtain a satisfactory sealability of the developer, and the developer, which once lost the restraining force by the magnetic brush, is fixed to the ball bearing constituting the bearing portion. Accumulated in the magnet, the load on the screw drive motor increased, and the leaked developer mixed in the ball bearing, which sometimes caused ball bearing lock.
【0012】そこで本発明の目的は、容器内で現像剤に
接して回転する部材の駆動負荷をさ程増加させずに、回
転部材の長手方向端部からの現像剤漏出を容易に防止で
きる現像装置を提供することである。Therefore, an object of the present invention is to prevent the developer from leaking from the longitudinal end of the rotating member easily without increasing the driving load of the member rotating in contact with the developer in the container. It is to provide a device.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば本発明は、磁
性粒子を備える現像剤を収容する収容容器と、軸受け部
で支持され、前記収容容器内で現像剤と接触して回転可
能な回転部材と、前記軸受け部に近接して前記軸受け部
よりも前記収容容器内側位置に前記回転部材を囲む非回
転の磁石部材とを有する現像装置において、前記回転部
材の回転軸は前記磁石部材によって磁化される強磁性体
を備え、また前記磁石部材は磁石同士により反発磁界が
形成されるように2枚の磁石部材を対向させ、さらに前
記磁石間はある所定空間を設けて配設させたことを特徴
とする現像装置である。The above object can be achieved by an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention provides a container for accommodating a developer containing magnetic particles, a rotating member that is supported by a bearing portion and is rotatable in contact with the developer in the accommodating container, and close to the bearing portion. And a non-rotating magnet member surrounding the rotating member at a position inside the container with respect to the bearing portion, the rotating shaft of the rotating member includes a ferromagnetic material magnetized by the magnet member, The magnet member is a developing device in which two magnet members are opposed to each other so that a repulsive magnetic field is formed between the magnets, and a predetermined space is provided between the magnets.
【0014】本発明の一実施態様によると、前記反発磁
界形成磁石の表面磁束密度を軸受け部に近い磁石と容器
側に近い磁石で変えることができる。According to one embodiment of the present invention, the surface magnetic flux density of the repulsive magnetic field forming magnet can be changed by the magnet close to the bearing portion and the magnet close to the container side.
【0015】本発明の他の実施態様によると、反発磁界
形成磁石において容器側に設けられた磁石は容器壁より
外側に所定空隙を設けて配設することができる。According to another embodiment of the present invention, in the repulsive magnetic field forming magnet, the magnet provided on the container side can be arranged with a predetermined gap outside the container wall.
【0016】本発明の他の実施態様によると、前記現像
剤はトナー粒子とキャリア粒子とを備え、前記磁性粒子
は前記キャリア粒子である。又、前記トナー粒子の平均
粒径は4〜10μmであり、前記キャリア粒子の平均粒
径は30〜80μmとすることができる。According to another embodiment of the present invention, the developer comprises toner particles and carrier particles, and the magnetic particles are the carrier particles. The toner particles may have an average particle diameter of 4 to 10 μm, and the carrier particles may have an average particle diameter of 30 to 80 μm.
【0017】本発明の他の実施態様によると、前記キャ
リア粒子の磁化量は60Am2/Kg以下とすることが
できる。According to another embodiment of the present invention, the amount of magnetization of the carrier particles can be set to 60 Am2 / Kg or less.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
の実施例を図面に則して詳しく説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of an image forming apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0019】(実施例1)本発明が適用できる画像形成
装置の一例として、フルカラー電子写真複写機の全体的
な概略構成が図2に示されている。図2において像担持
体である感光ドラム1が矢印方向に回転可能に軸支され
ており、その周囲に以下に述べる画像形成手段が配置さ
れている。(Embodiment 1) As an example of an image forming apparatus to which the present invention can be applied, an overall schematic configuration of a full-color electrophotographic copying machine is shown in FIG. In FIG. 2, a photosensitive drum 1, which is an image carrier, is rotatably supported in a direction of an arrow, and an image forming unit described below is arranged around the shaft.
【0020】感光ドラム1の周囲には一次帯電器2、2
成分現像器のイエロー現像器4Y、マゼンタ現像器4
M、シアン現像器4C、ブラック現像器4Kが着脱可能
に配設され、さらに転写ドラム7、クリーニング装置1
0が配置され、ブラック現像器4Kと転写ドラム7との
間には転写材搬送ローラ6が、感光ドラム1と対向した
画像転写部の転写ドラム7の内側には転写帯電器8が、
更に転写ドラム7の上部から離れた位置には定着器12
がそれぞれ配設されている。現像器4Y、4M、4C、
4Kはそれぞれ現像剤担持体としての現像スリーブ5
Y、5M、5C、5Kを有している。Around the photosensitive drum 1, primary chargers 2 and 2 are provided.
Component developing device yellow developing device 4Y, magenta developing device 4
M, a cyan developing device 4C, and a black developing device 4K are detachably arranged, and further, a transfer drum 7, a cleaning device 1
0 is arranged, a transfer material conveying roller 6 is provided between the black developing device 4K and the transfer drum 7, and a transfer charger 8 is provided inside the transfer drum 7 of the image transfer portion facing the photosensitive drum 1.
Further, at a position apart from the upper portion of the transfer drum 7, the fixing device 12
Are arranged respectively. Developing devices 4Y, 4M, 4C,
4K is a developing sleeve 5 as a developer carrying member.
It has Y, 5M, 5C and 5K.
【0021】上記の画像形成装置の動作を説明すると、
まず一次帯電器2により感光ドラム1上を均一に帯電す
る。そして感光ドラム1上に図示しないリーダー(原稿
読み取り装置)またはコントローラからのデジタル信号
に応じてレーザ光Lを照射してイエローの静電潜像が形
成される。この静電潜像は、マイナスの極性に帯電され
た非磁性トナーと磁性キャリアの2成分現像剤を収容し
たイエロー現像器4Yを現像位置に当接し、感光ドラム
1上に反転現像することでイエロートナー像を形成す
る。The operation of the above image forming apparatus will be described below.
First, the primary charger 2 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 1. Then, a yellow electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1 by irradiating the laser light L in accordance with a digital signal from a reader (original reading device) (not shown) or a controller. This electrostatic latent image is brought into contact with a yellow developing device 4Y containing a two-component developer of a non-magnetic toner and a magnetic carrier, which are negatively charged, at a developing position, and is subjected to reversal development on the photosensitive drum 1 to thereby make a yellow color. Form a toner image.
【0022】一方、画像と同期して搬送ローラ6により
感光ドラム1と転写ドラム7とが当接する領域へ転写材
Pを供給して転写ドラム7上に担持させ、その転写材を
転写ドラム7の回転により感光ドラム1と対向した画像
転写部へ搬送して、転写帯電器9の作用により感光ドラ
ム1上のイエロートナー像を転写材上に転写する。イエ
ロートナー像の転写が終了した感光ドラム1は、その表
面の残留トナーをクリーニング装置10により清掃され
た後、前露光装置11により除電されて、再び画像形成
プロセスに供せられる。On the other hand, in synchronism with the image, the transfer roller P supplies the transfer material P to the area where the photosensitive drum 1 and the transfer drum 7 contact each other by the conveying roller 6, and makes the transfer material P carried on the transfer drum 7. The yellow toner image on the photosensitive drum 1 is transferred onto the transfer material by the action of the transfer charger 9 by being conveyed to the image transfer portion facing the photosensitive drum 1 by rotation. After the transfer of the yellow toner image is completed, the residual toner on the surface of the photosensitive drum 1 is cleaned by the cleaning device 10, the pre-exposure device 11 removes the charge, and the photosensitive drum 1 is used again in the image forming process.
【0023】以下、上記と同様な動作をマゼンタ、シア
ン、ブラックについてこの順に繰り返し、転写材上にイ
エロー、マゼンタ、シアン及びブラックの4色のトナー
像を重ね合わせて転写したカラー画像が得られる。4色
のトナー像が転写された転写材は、次いで転写ドラム7
から分離して定着器12に送られ、そこで転写材へのト
ナー像の定着及び混色を行なってフルカラーの永久像と
された後、画像形成装置外に排出される。Thereafter, the same operation as described above is repeated for magenta, cyan and black in this order to obtain a color image in which four color toner images of yellow, magenta, cyan and black are superposed and transferred on the transfer material. The transfer material on which the four color toner images have been transferred is next transferred onto the transfer drum 7.
The toner image is separated and sent to the fixing device 12, where the toner image is fixed on the transfer material and mixed to form a full-color permanent image, and then discharged to the outside of the image forming apparatus.
【0024】図3は、図2で示した1つの現像装置断面
図である。この現像装置は、2成分現像剤Dを収容した
現像容器40を有する。現像容器40内には、感光ドラ
ム1上の潜像を現像するために感光ドラム1と対面した
現像部101へと現像剤Dを担持し、搬送する現像スリ
ーブ46が、現像容器40の開口部に矢印b方向に回転
自在に設けられる。FIG. 3 is a sectional view of one developing device shown in FIG. This developing device has a developing container 40 containing a two-component developer D. In the developing container 40, a developing sleeve 46 that carries and conveys the developer D to the developing portion 101 facing the photosensitive drum 1 in order to develop the latent image on the photosensitive drum 1 is provided with an opening portion of the developing container 40. Is rotatably provided in the direction of arrow b.
【0025】現像スリーブ46はアルミニウム、非磁性
ステンレス鋼(例えばSUS316)等の非磁性材で作
製される。スリーブ46の内部にはローラ状磁石が固定
配置されている。又、現像スリーブ46の上方の容器4
0からの現像剤出口には、現像スリーブ46上の現像剤
量を規制する現像剤層規制部材としての規制ブレード4
7がスリーブとの間に所定の間隔を設けて容器に取り付
けられている。The developing sleeve 46 is made of a non-magnetic material such as aluminum or non-magnetic stainless steel (for example, SUS316). A roller-shaped magnet is fixedly arranged inside the sleeve 46. In addition, the container 4 above the developing sleeve 46
At the developer outlet from 0, a regulating blade 4 as a developer layer regulating member for regulating the amount of the developer on the developing sleeve 46.
7 is attached to the container with a predetermined gap from the sleeve.
【0026】規制ブレード47は、アルミニウム、非磁
性ステンレス鋼(例えばSUS316)などの非磁性材
料、又は鉄、ニッケル、コバルト、又はそれらの合金な
どの強磁性材料で形成され、現像スリーブ46との間の
間隙の大きさにより現像部へと搬送される現像剤の量、
具体的には現像スリーブ46上の現像剤の厚さを規制す
る。従って、本実施例においては、規制ブレード47の
先端部と現像スリーブ46の表面との間を非磁性トナー
と磁性キャリア粒子からなる現像剤が現像スリーブ46
に担持されて通過し、現像部101へ送られる。The regulating blade 47 is made of a non-magnetic material such as aluminum or non-magnetic stainless steel (for example, SUS316), or a ferromagnetic material such as iron, nickel, cobalt, or an alloy thereof, and is provided between the regulating blade 47 and the developing sleeve 46. The amount of developer that is conveyed to the developing section due to the size of the gap
Specifically, the thickness of the developer on the developing sleeve 46 is regulated. Therefore, in this embodiment, the developer including the non-magnetic toner and the magnetic carrier particles is applied to the developing sleeve 46 between the tip of the regulating blade 47 and the surface of the developing sleeve 46.
The toner is carried on the sheet, passes through, and is sent to the developing section 101.
【0027】斯る構成により、従来と同様に、現像スリ
ーブ46の回転によりN2極で汲み上げられた現像剤は
S2極→N1極と搬送され、その途中で規制部材47で
規制され、現像剤薄層を形成する。S1極は現像磁極で
あり、この磁極の磁界中で穂立ちした現像剤が像担持体
1上の静電潜像を現像する。その後N3極、N2極間の
反発磁界により現像スリーブ46上の現像剤は現像容器
40内へ落下する。With this structure, as in the conventional case, the developer drawn up by the N2 pole by the rotation of the developing sleeve 46 is conveyed from the S2 pole to the N1 pole, and is regulated by the regulation member 47 in the middle thereof, so that the developer is thin. Form the layers. The S1 pole is a developing magnetic pole, and the developer that stands up in the magnetic field of the magnetic pole develops the electrostatic latent image on the image carrier 1. After that, the developer on the developing sleeve 46 falls into the developing container 40 due to the repulsive magnetic field between the N3 pole and the N2 pole.
【0028】尚、現像スリーブ46には、電源41か
ら、直流電圧が重畳された交流電圧がバイアス電圧とし
て印加され、これによって現像部101に、向きが交互
に変化する交番電界が形成される。この交番電解中でト
ナーとキャリアは激しく振動し、トナーが現像スリーブ
及びキャリアへの拘束力を振り切って潜像に対応してド
ラム1に付着する。容器には、現像容器40内の現像剤
を撹拌し、前記現像スリーブ46へと現像剤を供給する
撹拌部材としての第1回転スクリュー42及び第2回転
スクリュー43が夫々スリーブ46の長手方向と実質的
に平行に配置されている。An AC voltage on which a DC voltage is superimposed is applied to the developing sleeve 46 as a bias voltage from the power source 41, whereby an alternating electric field whose direction changes alternately is formed in the developing section 101. During this alternating electrolysis, the toner and the carrier violently vibrate, and the toner sticks to the drum 1 corresponding to the latent image by shaking off the restraining force on the developing sleeve and the carrier. In the container, a first rotating screw 42 and a second rotating screw 43 as stirring members for stirring the developer in the developing container 40 and supplying the developer to the developing sleeve 46 are substantially in the longitudinal direction of the sleeve 46, respectively. Are arranged in parallel.
【0029】スクリュー42は現像部101を通過して
容器40内に戻ってきて、N2極、N3極間の反発磁界
によりスリーブ46から離脱した現像剤を受けてこれを
撹拌し、スリーブの長手方向に搬送する。The screw 42 returns to the inside of the container 40 after passing through the developing portion 101, receives the developer separated from the sleeve 46 by the repulsive magnetic field between the N2 pole and the N3 pole, and agitates the developer, so that the longitudinal direction of the sleeve. Transport to.
【0030】スクリュー43はホッパ(不図示)から補
給された新鮮なトナーと現像剤を撹拌し、スクリュー4
2により現像剤搬送方向と逆方向に搬送する。スクリュ
ー42、43間には隔壁44があるが、この隔壁44に
はスクリュー長手方向の両端部近傍に夫々開口部(不図
示)が設けられていて、この開口部を通してスクリュー
42から43へ、またスクリュー43から42へ現像剤
が授受される。即ち、現像剤は容器40内で循環移動す
る。スクリュー42、43により撹拌された現像剤は、
スクリュー42付近からN2極の磁力によりスリーブ4
6に汲み上げられる。現像剤中のトナーは上記撹拌中
に、キャリアとの間の摩擦で潜像を現像する極性に摩擦
帯電される。The screw 43 stirs the fresh toner and the developer supplied from the hopper (not shown), and the screw 4
By 2 the developer is conveyed in the opposite direction. There is a partition wall 44 between the screws 42 and 43. The partition wall 44 is provided with openings (not shown) in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the screw. The developer is transferred to and from the screws 43 to 42. That is, the developer circulates in the container 40. The developer agitated by the screws 42 and 43 is
Sleeve 4 from near the screw 42 by the magnetic force of N2 pole
Pumped up to 6. During the stirring, the toner in the developer is triboelectrically charged to a polarity that develops the latent image by friction with the carrier.
【0031】現像剤Dは、絶縁性、非磁性トナーと、磁
性粒子(キャリア)とからなる2成分現像剤であり、非
磁性トナーとしては重量平均粒径4μm以上10μm以
下のものが好適である。本実施例においては重量平均粒
径が8μmのカラー複写機用トナーと重量平均粒径50
μmのキャリアを用いた。The developer D is a two-component developer composed of an insulating non-magnetic toner and magnetic particles (carriers). The non-magnetic toner preferably has a weight average particle size of 4 μm or more and 10 μm or less. . In this embodiment, a toner for a color copying machine having a weight average particle diameter of 8 μm and a weight average particle diameter of 50 are used.
A μm carrier was used.
【0032】図1に本発明の特徴部分である、回転部材
とその軸受部分とが図示される。本実施例では、回転部
材である第1スクリュー42及び第2スクリュー43の
回転軸20の両端部は軸受部材であるボールベアリング
24を介して現像容器40の側壁40aに回転自在に支
持される。回転軸20の軸方向の移動はストップリング
25にて規制される。軸受部材24は合成樹脂等の非磁
性体である容器側壁40aに固定されている。尚、図1
は軸20の一端部側のみを示すものであるが、他端部側
もこれと同様に構成されている。これは他の図面につい
ても同様である。FIG. 1 shows a rotary member and its bearing portion, which are the characteristic parts of the present invention. In this embodiment, both ends of the rotating shaft 20 of the first screw 42 and the second screw 43, which are rotating members, are rotatably supported by the side wall 40a of the developing container 40 via ball bearings 24, which are bearing members. The stop ring 25 restricts the movement of the rotary shaft 20 in the axial direction. The bearing member 24 is fixed to the container side wall 40a which is a non-magnetic material such as synthetic resin. Incidentally, FIG.
Shows only one end side of the shaft 20, but the other end side is also configured in the same manner. This also applies to other drawings.
【0033】軸20の長手方向に関して、ボールベアリ
ング24よりも容器の内側よりには、本実施例の特徴で
ある磁石部材としての円筒状の磁石リング22、23が
2個設けられており、これは容器側壁40aに固定され
ている。又、磁石リング22、23はその内周面が間隙
を介して軸20と対向している。本実施例において、磁
石リングは軸20の厚み方向に着磁されており、図1で
は磁石リング22は、容器の内側に対面した面をN極か
らS極の順に着磁され、また磁石リング23は、S極、
N極の順に着磁されるように配置することで磁石リング
22、23において反発磁界が発生されるような構成と
なっている。もちろん磁石リング22を容器内側に対面
した面からS極、N極、磁石リング23をN極、S極に
着磁してもよい。With respect to the longitudinal direction of the shaft 20, two cylindrical magnet rings 22 and 23, which are characteristic of the present embodiment, are provided inside the container rather than the ball bearing 24. Is fixed to the container side wall 40a. Further, the inner peripheral surfaces of the magnet rings 22 and 23 are opposed to the shaft 20 with a gap. In this embodiment, the magnet ring is magnetized in the thickness direction of the shaft 20, and in FIG. 1, the magnet ring 22 is magnetized on the surface facing the inside of the container in order from N pole to S pole, and the magnet ring is also magnetized. 23 is the south pole,
By arranging the magnets so that the N poles are magnetized in this order, a repulsive magnetic field is generated in the magnet rings 22 and 23. Of course, the magnet ring 22 may be magnetized to the S pole and N pole from the surface facing the inside of the container, and the magnet ring 23 may be magnetized to the N pole and S pole.
【0034】斯る構成により、磁石リング22、23の
磁力により強磁性回転軸20が磁化され、磁石リング2
2、23と磁性回転軸20間に磁気回路が形成され、さ
らに磁石リング22、23を同極同士の対向(本実施例
ではS極)により反発磁界が発生することで図4aのよ
うな磁力線が軸20に向って立ちやすくなる。しかしな
がら磁石リング22、23間の反発磁界により現像剤D
は磁石リング23側に侵入することができず、結局図4
bで示す通りに磁石リング22と強磁性回転軸20との
間隙部にのみ現像剤による密なる磁気ブラシMが形成さ
れることになる。With this structure, the ferromagnetic rotation shaft 20 is magnetized by the magnetic force of the magnet rings 22 and 23, and the magnet ring 2
A magnetic circuit is formed between the magnetic rotating shafts 20 and 23 and the magnetic rotating shaft 20, and a repulsive magnetic field is generated by the magnet rings 22 and 23 facing each other with the same poles (S poles in this embodiment). Can easily stand toward the shaft 20. However, due to the repulsive magnetic field between the magnet rings 22 and 23, the developer D
Cannot enter the magnet ring 23 side, and as a result, as shown in FIG.
As indicated by b, the dense magnetic brush M made of the developer is formed only in the gap between the magnet ring 22 and the ferromagnetic rotary shaft 20.
【0035】さらに図1に示すように本発明においては
反発磁界発生用磁石リング22、23間をある所定間隔
を空けて配設した。これは両磁石間を接着させてしまう
と図5に示すように磁力線が磁石リング外周端面に集中
するため、現像剤シール性は高くすることができるが磁
気ブラシ幅W(図中Wで示す)が少なくなるといった問
題がある。そのため回転軸による回転や、現像剤による
押圧力により磁気ブラシ切断されたやすくなるといった
問題が発生した。Further, as shown in FIG. 1, in the present invention, the repulsive magnetic field generating magnet rings 22 and 23 are arranged at a predetermined interval. This is because if the two magnets are adhered, the lines of magnetic force concentrate on the outer peripheral end surface of the magnet ring as shown in FIG. 5, so the developer sealing property can be improved, but the magnetic brush width W (indicated by W in the figure). There is a problem that there is less. Therefore, there arises a problem that the magnetic brush is apt to be cut by the rotation of the rotary shaft and the pressing force of the developer.
【0036】本実施例ではキャリア粒径40μm、磁化
量58Am2/Kgの磁性キャリアを用いた。上記条件
下では磁気ブラシ幅Wを磁石リング厚の2倍以上設ける
ことで、シール性が確保できることがわかった。In this example, a magnetic carrier having a carrier particle size of 40 μm and a magnetization amount of 58 Am2 / Kg was used. It has been found that under the above conditions, the sealability can be secured by providing the magnetic brush width W at least twice the magnet ring thickness.
【0037】そのため本実施例では2mm厚の磁石リン
グを所定間隔(本実施例では2mm)空けて設置し、さ
らに所定間隔をあけるために用いるスペーサー用リング
の内径を磁石リング内径より広くする(本実施例では回
転軸4φに対し、磁石リング内径6φ、外径12φ、ス
ペーサー用リング内径10φ、外径12φ)ことをおこ
なった。Therefore, in the present embodiment, magnet rings having a thickness of 2 mm are installed at a predetermined interval (2 mm in the present embodiment), and the inner diameter of the spacer ring used for making the predetermined interval is made wider than the inner diameter of the magnet ring (the present In the example, the inner diameter of the magnet ring was 6φ, the outer diameter was 12φ, the spacer ring inner diameter was 10φ, and the outer diameter was 12φ with respect to the rotation axis of 4φ.
【0038】この構成を取ることで反発磁界による磁気
シール性を高めつつ、磁気ブラシ幅Wを十分確保するこ
とが可能となり、従来例に比べ非常に強いシール性を達
成することができた。これは用いたキャリア粒径、磁化
量や磁石リングの表面磁束密度(本実施例では45m
T)により最適間隔を適宜設定し、良好な磁気ブラシ幅
を形成することで達成できることは言うまでもない。By adopting this structure, it is possible to secure a sufficient magnetic brush width W while improving the magnetic sealing property due to the repulsive magnetic field, and it is possible to achieve a very strong sealing property as compared with the conventional example. This is based on the carrier particle size, the amount of magnetization used, and the surface magnetic flux density of the magnet ring (45 m in this embodiment).
Needless to say, this can be achieved by appropriately setting the optimum interval according to T) and forming a good magnetic brush width.
【0039】本発明者らの実験結果によると、50万枚
連続して画像出しを行なったときごく僅かではあるが磁
石リング23に漏出した現像剤が付着していた。これは
磁石リング22による磁気ブラシの拘束を破った現像剤
によるものである。しかしながら50万枚では溶融物が
発生したり、ボールベアリング24の回転が止まってし
まうような問題は発生しなかった。According to the results of the experiments conducted by the present inventors, the developer leaked to the magnet ring 23 adhered to the magnet ring 23, although the amount was very small, when the images were continuously printed on 500,000 sheets. This is due to the developer breaking the restraint of the magnetic brush by the magnet ring 22. However, with 500,000 sheets, problems such as generation of a melt and stopping of rotation of the ball bearing 24 did not occur.
【0040】(実施例2)本実施例では実施例1の結果
を踏まえ、更に高いシール性を達成するために、用いた
磁石リング22、23の表面磁束密度を変えることを行
った。特にボールベアリング24に近い磁石リング23
の表面磁束密度を容器側に近い磁石リング22の表面磁
束密度より大きくした。具体的には表面磁束密度が45
mTに対し23の表面磁束密度を60mTの磁石リング
を用いた。(Embodiment 2) In this embodiment, based on the results of Embodiment 1, the surface magnetic flux densities of the magnet rings 22 and 23 used are changed in order to achieve higher sealing performance. In particular, the magnet ring 23 close to the ball bearing 24
The surface magnetic flux density of was set to be larger than the surface magnetic flux density of the magnet ring 22 near the container side. Specifically, the surface magnetic flux density is 45
A magnet ring having a surface magnetic flux density of 23 mT and a surface magnetic flux density of 60 mT was used.
【0041】本実施例による磁力線向きの変化を図6に
示す。図より明らかなように、更に磁力線が容器内側に
向かって延びるためシール性の効果があがった。FIG. 6 shows changes in the direction of magnetic force lines according to this embodiment. As is clear from the figure, the magnetic lines of force further extend toward the inside of the container, and the effect of sealing is improved.
【0042】本発明者らの実験結果によると、50万枚
連続して画像出しを行なったときでも全く磁石リング2
3上に現像剤が付着することがなくなった。According to the results of experiments conducted by the present inventors, the magnet ring 2 is completely used even when images are continuously displayed on 500,000 sheets.
No developer adhered to No.3.
【0043】また最近、現像剤長寿命化技術として軽負
荷化可能である低磁化キャリアを用いた検討が進んでい
る。しかしながら低磁化キャリアを用いた場合、磁気ブ
ラシシールであると磁気拘束力が小さいためシール力が
弱くなるといった問題があった。Recently, as a technique for extending the life of the developer, studies using a low-magnetization carrier, which can be lightly loaded, have been advanced. However, when a low-magnetization carrier is used, the magnetic brush seal has a problem that the magnetic binding force is small and the sealing force becomes weak.
【0044】そこで磁性キャリアの磁化量差による上記
実施例のシール力の結果を図7に示す。図中で◎は50
万枚耐久後でも磁石リング23に全く磁気ブラシがなか
った場合、○は少し磁石リング23に現像剤が付着して
いた場合、○△は磁気ブラシが形成されていた場合を示
している。以上から本構成は低磁化キャリアを用いても
十分なシール力があることがわかった。FIG. 7 shows the result of the sealing force of the above-mentioned embodiment due to the difference in the amount of magnetization of the magnetic carrier. ◎ in the figure is 50
In the case where there is no magnetic brush on the magnet ring 23 even after the endurance of 10,000 sheets, ◯ indicates that the developer is slightly attached to the magnet ring 23, and ◯ Δ indicates that the magnetic brush is formed. From the above, it was found that this structure has a sufficient sealing force even if a low-magnetization carrier is used.
【0045】(実施例3)上記実施例2において、磁力
線が容器内側に向かって延びることでシール性は増加し
た。しかしその結果、回転軸に付けられた現像剤搬送ス
クリュー端部26(通常、現像剤が端部シールに侵入し
ないように返し部材が設けられている)と磁気ブラシ間
で強い摺擦を生じ、スクリュー端部で昇温しトナーが溶
融しスクリューロックが発生することがあった。(Embodiment 3) In the above Embodiment 2, the magnetic lines of force extend toward the inside of the container, so that the sealing property is increased. However, as a result, strong rubbing occurs between the developer conveying screw end portion 26 attached to the rotating shaft (usually a return member is provided so that the developer does not enter the end seal) and the magnetic brush, In some cases, the temperature was raised at the end of the screw, the toner was melted, and screw lock occurred.
【0046】そこで本実施例では図8に示すように磁石
リング22とスクリュー端部26の間隔を設けるため
に、磁石リング22を軸受け側に3mmずらすことをお
こなった。これにより磁気ブラシとスクリュー端部との
摺擦が弱くなったためスクリューロックを発生すること
がなくなった。もちろん反発磁界による磁気シールが高
いため、現像剤の軸受け部への漏れはない。Therefore, in this embodiment, in order to provide a gap between the magnet ring 22 and the screw end portion 26 as shown in FIG. 8, the magnet ring 22 is displaced toward the bearing side by 3 mm. As a result, the rubbing between the magnetic brush and the end of the screw was weakened, and the screw lock was not generated. Of course, since the magnetic seal due to the repulsive magnetic field is high, the developer does not leak to the bearing portion.
【0047】[0047]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による画像形成装置は、磁性粒子を備える2成分現像剤
を収容する収容容器と、軸受け部で支持され、前記収容
容器内で現像剤と接触して回転可能な回転部材と、前記
軸受け部に近接して前記軸受け部よりも前記収容容器内
側位置に前記回転部材を囲む非回転の磁石部材とを有す
る現像装置において、前記回転部材の回転軸は前記磁石
部材によって磁化される強磁性体を備え、また前記磁石
部材は磁石同士により反発磁界が形成されるように2枚
の磁石部材を対向させ、さらに前記磁石間はある所定空
間を設けて配設させたことを特徴とする現像装置によ
り、前記回転部材の駆動負荷をさ程増加させずに、回転
部材の長手方向端部からの現像剤漏出を容易に防止でき
るようになる。As is apparent from the above description, the image forming apparatus according to the present invention includes a container for accommodating a two-component developer containing magnetic particles, and a bearing portion for supporting the developer in the container. In a developing device having a rotating member that is rotatable in contact with the rotating member and a non-rotating magnet member that surrounds the rotating member in a position closer to the bearing portion and inside the storage container than the bearing portion, The rotating shaft is provided with a ferromagnetic material magnetized by the magnet member, and the magnet member faces two magnet members so that a repulsive magnetic field is formed by the magnets, and a predetermined space is provided between the magnets. With the developing device provided and arranged, it is possible to easily prevent the developer from leaking from the end portion in the longitudinal direction of the rotating member, without significantly increasing the driving load of the rotating member.
【0048】さらに前記反発磁界形成磁石の表面磁束密
度を軸受け部に近い磁石と容器側に近い磁石で変えるこ
とでシール性を高めることができる。Further, the sealing property can be improved by changing the surface magnetic flux density of the repulsive magnetic field forming magnet between the magnet close to the bearing portion and the magnet close to the container side.
【0049】また前記2成分現像剤中のトナー粒子の平
均粒径が4〜10μmであり、キャリア粒子の平均粒径
が30〜80μmであると更に良好なシール性が保たれ
る。Further, when the average particle size of the toner particles in the two-component developer is 4 to 10 μm and the average particle size of the carrier particles is 30 to 80 μm, a better sealing property is maintained.
【0050】また60Am2/Kg以下の低磁化キャリ
アを用いても良好なシール性を保つことができる。Even if a low-magnetization carrier of 60 Am2 / Kg or less is used, good sealing property can be maintained.
【図1】 本発明に係る現像装置の回転部材の回転軸端
部を示す断面図FIG. 1 is a cross-sectional view showing an end portion of a rotary shaft of a rotary member of a developing device according to the present invention.
【図2】 本発明が適用できるカラー電子写真複写機の
概略構成図FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a color electrophotographic copying machine to which the present invention can be applied.
【図3】 本発明の一実施例を示す現像装置の横断面図FIG. 3 is a cross-sectional view of a developing device showing an embodiment of the present invention.
【図4】 a,bは、第1実施例にて適用される反発磁
界発生磁石による磁力線を示す説明図4A and 4B are explanatory views showing lines of magnetic force by a repulsive magnetic field generating magnet applied in the first embodiment.
【図5】 磁気ブラシ幅を示す説明図FIG. 5 is an explanatory diagram showing a magnetic brush width.
【図6】 第2実施例にて適用される反発磁界発生磁石
による磁力線を示す説明図FIG. 6 is an explanatory view showing lines of magnetic force by a repulsive magnetic field generating magnet applied in the second embodiment.
【図7】 第2実施例にて低磁化キャリアを用いた時の
シール性を示す説明図FIG. 7 is an explanatory diagram showing sealing performance when a low magnetization carrier is used in the second embodiment.
【図8】 第3実施例にて適用される回転部材の回転軸
端部を示す断面図FIG. 8 is a sectional view showing an end portion of a rotary shaft of a rotary member applied in the third embodiment.
【図9】 a,bは、従来の現像装置の回転部材の回転
軸端部を示す断面図9A and 9B are cross-sectional views showing a rotary shaft end portion of a rotary member of a conventional developing device.
1 感光ドラム(像担持体) 4 現像器 20 回転軸 22,23 磁石リング 24 ボールベアリング 26 スクリュー端部 40 現像容器 42,43 スクリュー D 現像剤 P 転写材 1 Photosensitive drum (image carrier) 4 developing device 20 rotation axis 22,23 Magnet ring 24 ball bearings 26 Screw end 40 developer container 42,43 screw D developer P transfer material
Claims (5)
る収容容器と、軸受け部で支持され、前記収容容器内で
現像剤と接触して回転可能な回転部材と、前記軸受け部
に近接して前記軸受け部よりも前記収容容器内側位置に
前記回転部材を囲む非回転の磁石部材とを有する現像装
置において、前記回転部材の回転軸は前記磁石部材によ
って磁化される強磁性体を備え、また前記磁石部材は磁
石同士により反発磁界が形成されるように2枚の磁石部
材を対向させ、さらに前記磁石間はある所定空間を設け
て配設させたことを特徴とする現像装置。1. An accommodating container for accommodating a two-component developer containing magnetic particles, a rotating member supported by a bearing portion and rotatable in contact with the developer in the accommodating container, and in proximity to the bearing portion. And a non-rotating magnet member surrounding the rotating member at a position inside the container with respect to the bearing portion, the rotating shaft of the rotating member includes a ferromagnetic material magnetized by the magnet member, In the developing device, two magnet members are opposed to each other so that a repulsive magnetic field is formed between the magnet members, and a predetermined space is provided between the magnet members.
軸受け部に近い磁石と容器側に近い磁石で変えることを
特徴とする請求項1記載の現像装置。2. The developing device according to claim 1, wherein the surface magnetic flux density of the repulsive magnetic field forming magnet is changed by a magnet close to the bearing portion and a magnet close to the container side.
設けられた磁石は容器壁より外側に所定空隙を設けて配
設されていることを特徴とする請求項1または2記載の
現像装置。3. The developing device according to claim 1, wherein in the repulsive magnetic field forming magnet, the magnet provided on the container side is arranged with a predetermined gap outside the container wall.
ア粒子とを備え、前記トナー粒子の平均粒径は4〜10
μmであり、前記キャリア粒子の平均粒径は30〜80
μmであることを特徴とする請求項1ないし3いずれか
記載の現像装置。4. The two-component developer comprises toner particles and carrier particles, and the average particle diameter of the toner particles is 4 to 10.
μm, and the average particle size of the carrier particles is 30 to 80.
The developing device according to claim 1, wherein the developing device has a thickness of μm.
/Kg以下であることを特徴とする請求項4記載の現像
装置。5. The magnetization amount of the carrier particles is 60 Am2.
5. The developing device according to claim 4, wherein the developing device is less than or equal to / Kg.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001204775A JP2003021968A (en) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | Developing device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9383685B2 (en) | 2013-07-10 | 2016-07-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing apparatus |
| JP2019158919A (en) * | 2018-03-07 | 2019-09-19 | キヤノン株式会社 | Developer storage device |
-
2001
- 2001-07-05 JP JP2001204775A patent/JP2003021968A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9383685B2 (en) | 2013-07-10 | 2016-07-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing apparatus |
| JP2019158919A (en) * | 2018-03-07 | 2019-09-19 | キヤノン株式会社 | Developer storage device |
| US11334002B2 (en) | 2018-03-07 | 2022-05-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing apparatus with magnetic seal member facing conveyance screw |
| JP7091092B2 (en) | 2018-03-07 | 2022-06-27 | キヤノン株式会社 | Developer |
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