专利名称：显影装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显影装置，它用在电摄影或静电记录系统的图像生成设备中，以在图像保存元件上形成静电影像。
在电摄影系统的图像生成设备中，形成于光敏元件上的静电图像是用色调剂在显影装置中产生的。
在这样的显影装置中，显影剂装在正对着光敏元件的显影筒中进行显影。因此，必须防止色调剂从显影筒端部外漏。
为了防止泄漏，显影筒端部有密封件。毛毡或泡沫橡胶这样的弹性元件，被广泛用作防止色调剂泄漏的密封件。图9和
图10所示的是这种元件的典型例子。图9所示的是一个显影装置主要部分的正向剖视图。图10是这个显影装置主要部分的侧向剖视图。
如图9所示，显影筒5内装有磁性滚子6。显影筒5通过套筒轴承12可旋转地支承在显影剂箱3上，见图10。用这样的装置，显影剂箱提供的色调剂因磁性滚子6的磁力作用而粘附到显影筒的表面上，并由显影刮片7调整到预定的厚度。然后，随着显影筒5的旋转，色调剂粘附到感光鼓1上相对的潜像的位置，这样就形成了图像。弹性密封件8安装在显影区外显影筒5的轴向两端。更准确的说，弹性元件8安装在显影筒5的前部(敞开的这面)和后部(敞开面的对面)，显影筒5装在显影剂箱3上。这些弹性密封件8压向显影筒5的外表面以防止色调剂泄漏。
在这种将弹性元件压到显影筒上的密封方式中，显影时驱动显影筒所要求的力矩会变大。
另外，当弹性密封件使用次数增加时，各密封件的密封性能会下降。
这种将弹性元件压到显影筒上的密封方式，不适宜于显影装置实现更高的速度和更长的寿命。
在此情况下，我们提出了一种形成磁性密封的技术。按照该技术，在显影筒的两端安装磁体并留下间隙，显影筒外面和它里面的磁体产生的磁场就形成了磁性密封。
图11所示的是一个采用磁性密封件的显影装置的实施例的正向剖视图。磁体构成的磁性密封件20环绕在显影筒5的两端，通过一个预定的间隙g正对着它的外表面，参见图11。在这种状态下，磁性密封件20与显影筒5一起安装在显影剂箱3上。每个磁性密封件20磁化成如图12所示的磁极样式。由于沿磁力线24形成了色调剂的摩擦电刷，所以在显影筒5的外表面和磁性密封件之间的间隙g中充满了磁刷。这样就防止了色调剂从显影区向外泄漏。
具有图13或图14所示的磁化样式的元件也可以用作磁性密封件。
用这种技术手段，由于显影筒5和磁性密封件20是以非接触状态安装的，显影筒5的扭矩就相当小。因此，可以采用紧凑的便宜的驱动马达。另外，由于旋转扭矩的变化小，显影筒5和感光鼓1的旋转不易经受变化。这样，该技术很适合用来增加显影装置的运行速度。
而且由于磁性密封件20不会受到磨损等原因，它们可以长期使用或回收使用。
在这种磁性密封方式中，密封性能受磁通密度的影响。
尽管可以用强力磁体来增强密封效果，但这种装置的尺寸将会增大，并且磁力可能会使显影区受到不利影响。
本发明的目的之一，是提供一种实现减小用于显影保存元件上的力矩的显影装置。
本发明的另一个目的，是提供一种可以获得高的磁性密封性能的显影装置。
本发明还有一个目的，即提供一种由下列各部分组成的显影装置一个装有磁性微粒的显影剂箱；一个位于显影剂箱暴露部分的显影剂保存元件。当保存显影剂时，显影剂保存元件旋转；一个安装在显影剂保存元件内的磁场生成元件；一个沿着显影剂保存元件周向安装的磁体，它与磁场生成元件一起形成磁性密封；一个安装在磁体相邻位置的磁性元件。
本发明上述目的和其他目的、特色以及优点，将在下面的详细描述连同附图和附属权利要求中明显看到。
图1是带有与本发明的一个实施例相对应的显影装置的处理盒的剖视图；图2是这个显影装置的局部透视图；图3A是沿图2中的3A-3A线的剖视图，图3B是图3A的局部放大视图；图4是与本发明的另一个实施例相对应的显影装置的局部透视图；图5A是沿图4中5A-5A线的剖视图，图5B是图5A中的局部放大视图；图6是沿图4中5A-5A线剖分的剖视图；图7是沿图6中7-7线剖分的剖视图；图8是沿图6中8-8线剖分的剖视图；图9是常规的处理盒的显影装置部分的正向剖视图；图10是显示常规的显影装置的主要部件的剖视图；图11是显示使用磁性密封件的显影装置的剖视图；图12、图13和图14是用于显示磁性密封件磁化样式的透视图；图15是显示沿着图12中的15-15线的断面上的磁力线的视图；图16是用于显示采用磁性密封件的显影装置的局部视图。
以下将借助附图对本发明的实施例进行说明。第一实施例图1是一个处理盒的剖视图，它使用了本发明的一个实施例的显影装置，并且可拆卸地安装在图像生成设备的机体内。
这个处理盒是一个至少包括一个光敏元件和一个用于在光敏元件上显示静电图像的显影装置的组合体。光敏元件是用于保存静电图形的图像保存器件。
如图1中所示，按照这个实施例的布置，一个包括充电装置2的显影器4，一个显影剂箱3，一个作为显影剂保存元件的显影筒，和一个显影剂刮片7，以及一个清洁装置11，安装在感光鼓1的周围。这些部件由一个由板15、16、17构成的罩覆盖上，整体构成一个处理盒。该盒可拆卸地安装在图像生成设备的机体内(图中没有表示出)。
显影筒5内装有一个磁性滚子6，并通过一个套筒轴承可旋转地安装在显影剂箱3上(图中没有表示出)。
从显影剂箱3送来的用作显影剂的单组份磁性色调剂，在磁性滚子6的磁力作用下粘附到显影筒5的表面上，并且由显影刮片7调整到预定厚度。在显影筒5旋转时，最终的色调剂被带到对着感光鼓1上的潜像的位置。在这个位置，色调剂粘到潜像上形成了图像。
显影器4具有磁性密封件21，该元件装在显影筒5两端的外表面上。每一个磁性密封件21装在显影剂箱上，并确保在磁性密封件21和显影筒5的外表面之间留下间隙g。如图2所示，将磁板(磁性元件)23沿宽度方向连接到磁体22的侧表面形成磁性密封件21，该方向与显影筒5的轴线方向一致。
下面将详细说明在该实施例中的各磁性密封件21。
磁性密封件21由两部分组成磁体22和磁板23。磁体22是一个3mm宽的、由带钕-铁-硼磁粉的尼龙粘结粒(Nylon binder)制成的注模件。磁板23是一个1mm厚的铁质元件。
如图12、13和14所示，磁体22在沿显影筒圆周方向的多个断面上被磁化。磁体22交替磁化成南北极更好，如图12所示的磁性密封件20。另外，磁体22也可以磁化成在其侧面上具有相反极性的磁化样式，如图13所示的磁性密封件20。或者，磁体22也可以磁化成在与显影筒5相对的前面和背面上带有相反的极性，如图14所示的磁性密封件。
磁板23最好用软磁材料组成，如软铁、硅钢或坡莫合金，它们具有较高的磁化率和较小的磁滞损失。
采用注模法镶嵌成型(insert molding)作为连接磁体22和磁板23的方法。即使这样，还可用双面胶带或仅靠磁力的方式将这些元件相连，这两种方式可得到相同的效果，这在后面还要讲到。
显影筒5与磁性密封件21之间的间隙为0.1～0.7mm，磁性密封件21的磁力在显影筒5表面产生的磁通密度大约为1000～2000Gs。把磁性密封件21中的磁体22和磁板23放在适当的位置，使得磁体22位于显影剂箱3的暴露部分26(图2中打点所示部分，即显影筒5的中间部分)的近端，磁板23位于暴露部分26的远端(即图2中显影筒5的两轴端部)。如上所述，因为磁体22位于显影剂箱3的暴露部分26的近端，而磁板23位于暴露部分26的远端，所以在磁体22和磁板23之间，形成了从磁性密封件21的前端到后端的磁力线24，并以高的导磁率进入到磁板23中，如图3B所示。图3B是图3A中A部分的放大图。与图15，16中所示的现有技术不同，新技术中几乎没有磁力线超过磁性密封件21的宽度。
因为沿着在每一个磁性密封件21的表面的磁力线24分布的色剂不会存在于磁板23侧的外部(在暴露部分26以外)，所以在显影筒5旋转时，色调剂不会与隔离辊25接触。
由于这个原因，隔离辊25可以布置得离磁性密封件21的端面较近。并且，处理盒的尺寸可以减小，同时图像生成设备机体本身的尺寸也可以减小。另外，由于磁板23使得每个磁性密封件21表面的色调剂不会扩散到暴露部分26以外，所以色调剂能够可靠地粘附在磁性密封件21表面磁力较强的区域上。即使在用户将处理盒安装到图像生成设备上或把它从图像生成设备上拆下时，产生了振动等情况，色调剂也不会泄漏。这样就可以获得较好的密封性能。另外，如上所述，磁板23与每个磁体22的侧表面相连，因此磁力线24会进入到磁板23中。也就是说，辐射状的磁力线集中到了磁板23上，从而使磁体22表面的磁通密度增大，进一步改善了密封性能。
另外，对密封性能的要求在一定界限范围内时，由于可以采用结构紧凑磁力较小较便宜的磁体，从而降低成本。第二实施例本发明的第二种实施例将参照图4，图5A，图5B进行说明。
图4、图5A、图5B和图2、图3A、图3B中，同样的代号均代表相同的元件，对它们不再进行重复说明。下面只对第二种实施例中的磁性密封结构进行说明，它是第二种实施例中特有的结构。
在该实施例中，磁体22和磁板23组成了磁性密封件21，它们被布置在适当的位置，使得磁板23位于显影剂箱3的暴露部分26的近端，而磁体22位于暴露部分26的远端，如图4所示。
每一个磁性密封件21都安装在暴露部分26的近端以减小整个装置的尺寸。
如上所述，由于磁体22位于显影剂箱3的暴露部分26的远端，而磁板23位于暴露部分26的近端，所以磁性密封件21仅在磁体22和磁板23之间辐射出磁力线24，并以高的磁通率进入到磁板23中，如图5A、图5B所示。这与图15、图16中所示的现有技术不同，在新技术中磁力线24不会沿磁性密封件21的宽度方向延伸到磁板23以外。
沿在磁性密封件21的表面磁力线24分布的色剂不会扩散到磁板23的侧面上，也就是暴露部分26的内壁。这就是说，显影剂箱中的色调剂不会沿显影筒5的轴线方向扩散，使得色调剂不会沿着磁力线而流到显影筒5的外表面上，这些磁力线是从由磁体组成的密封件上发出的。因此，在每个密封件的磁力作用下，色调剂不会沉积在显影剂箱3的暴露部分26的内壁上。这可以防止在着色图像端部因色调剂供应不足而造成色调剂浓度下降。每一个由磁体构成的密封件可以布置在离暴露部分26较远的位置，以防止色调剂浓度下降。另一方面，该装置轴向尺寸增大的问题，如在暴露部分26的宽度大于图像区时产生的轴向尺寸增加，也可得到解决。
另外，磁性滚子6安装在显影筒5中，而磁板23布置在与磁性滚子6两端相对的位置上。按这样的布置，在磁板23与磁性滚子6相对的位置，磁力线如图7中所示分布，图7是沿图6中7-7线剖分的剖视图。图8显示了磁力线24在沿图6中8-8线剖分的横截面上分布的情况。如图7、图8所示，在显影筒5的轴线方向上形成了两道磁性刷，也就是磁性滚子6与每一个磁板23间的磁性刷和由每一个磁性密封件21产生的磁性刷，因此密封性能得到了提高。
另外，因为磁板23与磁体22的端面相连，所以磁力线24从磁体22上发出并进入磁板23中。由于该原因，磁力线24集中到磁板23上。因此，就增加了每个磁体22表面上的磁通密度，磁力也得以增强。同时，密封性能也得到进一步提高。
此外，由于对密封性能的要求在一定限定范围内时，可采用紧凑的便宜的而磁力较小的磁体，所以可降低成本。
上面描述了本发明的实施例，但本发明并不只限于这些实施例。在本发明创意和范围之内，还可对实施例作许多变动和修改。
权利要求
1.显影装置包括一个装有磁性微粒的显影剂箱；一个形成于上述显影剂箱的暴露部分的显影剂保存元件；上述显影剂保存元件在保存显影剂时会旋转；布置在上述显影剂保存元件上磁场生成的元件；布置在上述显影剂保存元件圆周方向上的磁体，以形成在上述磁体与上述显影保存元件之间的磁性密封；布置在与上述磁体相邻的位置的磁性元件。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于上述磁性元件具有板形形状，并且大致垂直于上述显影剂保存元件的轴安装。
3.按权利要求2所述的装置，其特征在于沿上述磁体的侧表面布置上述磁性元件。
4.按权利要求1所述的装置，其特征在于沿上述显影剂保存元件的轴线方向将磁性元件布置在上述磁体的外表面上。
5.按权利要求1所述的装置，其特征在于沿上述显影剂保存元件的轴线方向将磁性元件布置在上述磁体的内表面上。
6.按权利要求1所述的装置，其特征在于磁性微粒是显影剂。
7.按权利要求6所述的装置，其特征在于显影剂是单组份的磁性色调剂。
8.按权利要求1所述的装置，其特征在于磁性元件是由铁做成的。
9.按权利要求1所述的装置，其特征在于上述磁体与上述的磁场生成元件一起形成了一个磁性密封。
全文摘要
显影装置包括:一个装有磁性微粒的显影剂箱;一个形成于显影剂暴露部分的显影剂保存元件,它在保存显影剂时会旋转;一个布置在显影剂保存组件上的磁场生成元件;沿显影剂保存元件的圆周方向布置的磁体,该磁体在它和显影剂保存元件之间形成磁性密封;和一个与磁体相邻布置的磁性元件。该显影装置可减小驱动力矩,得到高的磁性密封性能。
文档编号G03G15/09GK1172976SQ97104678
公开日1998年2月11日 申请日期1997年7月25日 优先权日1996年7月26日
发明者唐镰俊之, 池本功, 渡边一史 申请人:佳能株式会社