(57)【要約】  第１の現像ローラの両端部に第１の現像ローラと等軸に配設され、外径が第１の現像ローラよりも大きい第１の間隔部材と、第２の現像ローラの両端部に第２の現像ローラと等軸に配設され、外径が第２の現像ローラよりも大きい第２の間隔部材と、第１の保持部材と、第２の保持部材と、第１の付勢部材と、第２の付勢部材と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2010061741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
表面に形成されるトナー薄層を用いて前記像担持体の静電潜像を現像する第１の現像ローラおよび第２の現像ローラと、外周部に現像剤を保持して搬送し、対向する位置に配置された前記第１の現像ローラおよび前記第２の現像ローラにトナーを供給するために、固定配置された磁石体及び当該磁石体を内包する回転可能なスリーブローラを有するマグネットローラと、を備えた現像装置と、
を有する画像形成装置であって、
前記第１の現像ローラの両端部に前記第１の現像ローラと等軸に配設され、外径が前記第１の現像ローラよりも大きい第１の間隔部材と、
前記第２の現像ローラの両端部に前記第２の現像ローラと等軸に配設され、外径が前記第２の現像ローラよりも大きい第２の間隔部材と、
前記スリーブローラおよび前記第１の現像ローラのそれぞれの回転軸を、回転可能に所定の間隔で一体的に保持する一対の第１の保持部材と、
前記第２の現像ローラの回転軸を回転可能に保持し、前記スリーブローラの回転軸に対し揺動可能に取り付けられた一対の第２の保持部材と、
前記第１の間隔部材を前記像担持体に当接するように付勢する第１の付勢部材と、
前記第２の間隔部材を前記像担持体に当接するように付勢する第２の付勢部材と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像装置の現像器筐体は、
前記第１の間隔部材が前記像担持体に当接する方向に移動可能に構成され、
前記第１の付勢部材は、前記現像器筐体を付勢することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の現像ローラは、
前記マグネットローラから供給されるトナー量が前記第２の現像ローラより多いことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の現像ローラは、
前記マグネットローラによって搬送される前記現像剤の搬送方向の上流側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の現像ローラは、
前記第２の現像ローラより前記像担持体の移動方向の上流側に配置されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記スリーブローラの両端部の前記第１の現像ローラと当接可能な位置に前記スリーブローラと等軸に配設され、外径が前記スリーブローラよりも大きい一対の第３の間隔部材を有し、
前記第１の保持部材は、
前記第１の現像ローラの回転軸を前記スリーブローラの法線方向に向けて移動可能に保持するように構成されていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記スリーブローラの両端部の前記第２の現像ローラと当接可能な位置に前記スリーブローラと等軸に配設され、外径が前記スリーブローラよりも大きい一対の第３の間隔部材を有し、
前記第２の保持部材は、
前記第２の現像ローラの回転軸を前記スリーブローラの法線方向に向けて移動可能に保持するように構成されていることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いた画像形成装置における現像方式としては、現像剤としてトナーのみを用いる一成分現像方式及びトナーとキャリアを用いる二成分現像方式が知られている。【０００３】
一成分現像方式では、装置の簡略化、小型化、低コスト化の面で有利である一方、トナーを帯電させる規制部の強いストレスによりトナーの劣化が促進され易く、トナーの電荷受容性が低下しやすい。さらに、トナー規制部材や現像ローラ表面がトナーや外添剤により汚染されることでトナーへの電荷付与性も低下して、結果として現像装置の寿命が短くなってしまう。【０００４】
二成分現像方式ではトナーを、キャリアとの混合による摩擦帯電で帯電するため、ストレスが小さく、トナーの劣化に対して有利である。さらにキャリア表面積が大きいため、トナーや外添剤による汚染に対しても相対的に強く、長寿命化に有利である。【０００５】
しかしながら、二成分現像法では像担持体上の静電潜像を現像する際に、現像剤の磁気ブラシによって像担持体表面を摺擦するため、磁気ブラシ痕が発生することがある。さらに、像担持体にキャリアが付着しやすく、画像欠陥となる問題がある。【０００６】
二成分現像方式の長寿命の特長を有しながら、画像欠陥の問題を解決する現像方式として、スリーブローラ上に二成分現像剤を担持し二成分現像剤からトナーのみを現像ローラに供給して現像に用いる、所謂ハイブリッド現像方式が開示されている（特許文献１参照）。【０００７】
しかしながら、ハイブリッド現像方式では、像担持体と現像ローラの隙間すなわち現像ニップが変化すると、現像ニップ内での電界強度が変化し像担持体上の静電潜像への現像量が変化してしまう。そのため、適正な画像濃度を得るためには、像担持体と現像ローラの隙間を、それぞれ安定して均一な間隔を確保する構造が要求される。【０００８】
また、現像ローラの表面上にそれぞれ適正な量のトナー薄層を形成するためには、現像ローラとスリーブローラとの隙間も、それぞれ軸方向で安定して均一な間隔を確保する構造が要求される。【０００９】
このような課題に対応するため、磁気ローラ及び現像ローラの回転軸を一体的に嵌合し、回転可能に保持する一対の保持用開口部を有した回転軸保持体を設け、現像ローラ側の開口を磁気ローラ側の軸心中心に揺動可能に構成した画像形成装置が開示されている（特許文献２参照）。【００１０】
また、現像ローラと磁気ローラとにそれぞれギアを設け、アイドルギアを介して磁気ローラから現像ローラに駆動力を伝達するとともに、現像ローラと磁気ローラの軸心を中心として揺動する回転軸保持体にアイドルギアを保持させることにより、磁気ローラ、現像ローラ、像担持体をそれぞれ均一な間隔にする画像形成装置が開示されている（特許文献３参照）。【００１１】
また、磁気ローラ、現像ローラ、ギャッププーリを回転自在に支持するとともに、現像剤規制板を支持する可動軸受けを設け、可動軸受けを像担持体方向に付勢して、磁気ローラ、現像ローラ、像担持体をそれぞれ均一な間隔にする画像形成装置が開示されている（特許文献４参照）。【００１２】
一方、ハイブリッド現像方式では、現像ローラとスリーブローラとの間に、バイアス電圧を印加し、トナーのみを現像ローラへ移動させ、現像ローラ上からトナーのみを像担持体上の潜像に対し飛翔させているが、画像形成の高速化が進むにつれ、トナーを十分に飛翔させることが困難になり、トナー像の濃度低下が問題となってきた。【００１３】
このような問題に対応するため、現像ローラを複数設けることで、像担持体を高速回転させた場合も、トナーを複数回に渡って飛翔させることにより、高速化に伴うトナー像の濃度低下を抑えた画像形成装置が開示されている（特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平５−１５０６３６号公報
【特許文献２】特開２００３−１６７４２４号公報
【特許文献３】特開２００３−３３７４７２号公報
【特許文献４】特開２００７−１６３７６６号公報
【特許文献５】特開２００５−３７５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
２つの現像ローラを備えた画像形成装置の現像装置を別体に構成し、メンテナンス交換を容易にするためには、現像装置を画像形成装置本体に装着した時に、像担持体と２つの現像ローラとの隙間をそれぞれ軸方向で安定して均一な間隔にする構造が必要である。【００１６】
特に、ハイブリッド現像方式を行う場合は、２本の現像ローラにそれぞれ最適な現像量を分担させて画像を形成し、微細な画像パターンを再現できる様に設定するので、それぞれの現像ローラと像担持体との隙間が変動すると現像量の分担バランスがくずれる。そのため、画像濃度ムラやかぶり等の画像不良が発生しやすくなるという課題がある。【００１７】
しかしながら、特許文献５には、複数の現像ローラを備えた現像装置を、画像形成装置本体に着脱可能にした上で像担持体と２つの現像ローラとの隙間をそれぞれ軸方向で安定して均一な間隔にする構成は全く開示されていない。【００１８】
また、特許文献２から４に開示されている画像形成装置では、現像ローラが１つの場合について現像装置を着脱可能に構成し、磁気ローラ、現像ローラ、像担持体をそれぞれ均一な間隔にする構成が開示されているが、現像ローラを２つ備えた現像装置に適用できるものではない。【００１９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成により、像担持体と２本の現像ローラとの隙間を所定の間隔に保ち、画像不良を抑制して高画質の画像が得られる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記の課題を解決するため、本発明は以下のような特徴を有するものである。【００２１】
１．像担持体と、
表面に形成されるトナー薄層を用いて前記像担持体の静電潜像を現像する第１の現像ローラおよび第２の現像ローラと、外周部に現像剤を保持して搬送し、対向する位置に配置された前記第１の現像ローラおよび前記第２の現像ローラにトナーを供給するために、固定配置された磁石体及び当該磁石体を内包する回転可能なスリーブローラを有するマグネットローラと、を備えた現像装置と、
を有する画像形成装置であって、
前記第１の現像ローラの両端部に前記第１の現像ローラと等軸に配設され、外径が前記第１の現像ローラよりも大きい第１の間隔部材と、
前記第２の現像ローラの両端部に前記第２の現像ローラと等軸に配設され、外径が前記第２の現像ローラよりも大きい第２の間隔部材と、
前記スリーブローラおよび前記第１の現像ローラのそれぞれの回転軸を、回転可能に所定の間隔で一体的に保持する一対の第１の保持部材と、
前記第２の現像ローラの回転軸を回転可能に保持し、前記スリーブローラの回転軸に対し揺動可能に取り付けられた一対の第２の保持部材と、
前記第１の間隔部材を前記像担持体に当接するように付勢する第１の付勢部材と、
前記第２の間隔部材を前記像担持体に当接するように付勢する第２の付勢部材と、
を有することを特徴とする画像形成装置。【００２２】
２．前記現像装置の現像器筐体は、
前記第１の間隔部材が前記像担持体に当接する方向に移動可能に構成され、
前記第１の付勢部材は、前記現像器筐体を付勢することを特徴とする１に記載の画像形成装置。【００２３】
３．前記第１の現像ローラは、
前記マグネットローラから供給されるトナー量が前記第２の現像ローラより多いことを特徴とする１または２に記載の画像形成装置。【００２４】
４．前記第１の現像ローラは、
前記マグネットローラによって搬送される前記現像剤の搬送方向の上流側に配置されていることを特徴とする３に記載の画像形成装置。【００２５】
５．前記第１の現像ローラは、
前記第２の現像ローラより前記像担持体の移動方向の上流側に配置されていることを特徴とする１から４の何れか１項に記載の画像形成装置。【００２６】
６．前記スリーブローラの両端部の前記第１の現像ローラと当接可能な位置に前記スリーブローラと等軸に配設され、外径が前記スリーブローラよりも大きい一対の第３の間隔部材を有し、
前記第１の保持部材は、
前記第１の現像ローラの回転軸を前記スリーブローラの法線方向に向けて移動可能に保持するように構成されていることを特徴とする１から５の何れか１項に記載の画像形成装置。【００２７】
７．前記スリーブローラの両端部の前記第２の現像ローラと当接可能な位置に前記スリーブローラと等軸に配設され、外径が前記スリーブローラよりも大きい一対の第３の間隔部材を有し、
前記第２の保持部材は、
前記第２の現像ローラの回転軸を前記スリーブローラの法線方向に向けて移動可能に保持するように構成されていることを特徴とする１から６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、第１の現像ローラに第１の現像ローラより外径が大きい第１の間隔部材を、第２の現像ローラに第２の現像ローラより外径が大きい第２の間隔部材を設け、第１の間隔部材と第２の間隔部材とが像担持体に当接するようにそれぞれ付勢する。このようにして、簡単な構成により、像担持体と２本の現像ローラとの隙間を所定の間隔に保ち、画像不良を抑制して高画質の画像が得られる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態による現像装置２、および、現像装置２を備えた画像形成装置の主要部の構成例を示す断面図である。
【図２】現像装置２の主な構成要素の一部を拡大した断面図である。
【図３】第１の実施形態の現像装置２の外観図である。
【図４】第１の実施形態の第１の保持部材２１と第２の保持部材２２の平面図である。
【図５】第１の実施形態の現像装置２を画像形成装置に取り付ける時の動作を説明する説明図である。
【図６】第２の実施形態の現像装置２の外観図である。
【図７】第２の実施形態の第１の保持部材２１、第２の保持部材２２の平面図である。
【図８】第２の実施形態の現像装置２を画像形成装置に取り付ける時の動作を説明する説明図である。
【図９】Ｍａｇローラ１１と第１の現像ローラ２５と像担持体１との位置関係を説明するための平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の実施の形態について、以下に図面を用いて説明する。
【００３１】
（画像形成装置の構成と動作）
図１に、本発明の一実施形態による画像形成装置の主要部の構成例を示す。図１を用いて画像形成装置の概略構成と動作を説明する。
【００３２】
本画像形成装置は、電子写真方式により像担持体（感光体）１に形成されたトナー像を用紙等の転写媒体Ｐに転写して画像形成を行うプリンタである。
【００３３】
本画像形成装置は、画像を担持するための像担持体１を有しており、像担持体１の周囲には、像担持体１を帯電するための帯電部材３、像担持体１上の静電潜像を現像する現像装置２、像担持体１上のトナー像を転写するための転写ローラ４、及び像担持体１上の残留トナー除去用のクリーニングブレード５が、像担持体１の回転方向Ａに沿って順に配置されている。
【００３４】
像担持体１は、帯電部材３で帯電された後に、レーザ発光器などを備えた露光装置６により露光されて、その表面上に静電潜像が形成される。現像装置２は、この静電潜像を現像し、トナー像を形成する。転写ローラ４は、この像担持体１上のトナー像を転写媒体Ｐに転写した後、図中の矢印Ｃ方向に排出する。クリーニングブレード５は、転写後の像担持体１上の残留トナーを機械的な力で除去する。
【００３５】
画像形成装置に用いられる像担持体１、帯電部材３、露光装置６、転写ローラ４、クリーニングブレード５等は、周知の電子写真方式の技術を任意に使用してよい。例えば、帯電部材３として図中、帯電ローラが示されているが、像担持体１と非接触の帯電装置であってもよい。また例えば、クリーニングブレード５はなくてもよい。
【００３６】
現像装置２の現像器筐体１９は、画像形成装置本体側に設けられた図示せぬガイドに沿って矢印Ｘ方向または逆方向に移動可能に構成され、着脱可能になっている。
【００３７】
第１の付勢部材３２は、一端が画像形成装置本体側に固定されており、他端は矢印Ｘ方向に現像器筐体１９を付勢し、後に詳しく説明するように第１の間隔部材３０を像担持体１に当接させる。第１の付勢部材３２には、圧縮コイルバネまたは引張コイルスプリング等を使用することが望ましいが、特に限定されるものではなく、トーションスプリングや薄板バネ、あるいは弾性体であるゴム等を使用しても良い。
【００３８】
次に、図１から図５を用いて第１の実施形態に係るハイブリッド現像方式の現像装置２の構成例を説明する。
【００３９】
現像装置２の主な構成要素は、現像剤槽１６、Ｍａｇローラ１１、第１の現像ローラ２５、第２の現像ローラ２６である。
【００４０】
図２は、図１に示す現像装置２の主な構成要素の一部を拡大した断面図、図３は、第１の実施形態の現像装置２の外観図、図４は、第１の実施形態の第１の保持部材２１と第２の保持部材２２の平面図、図５は、第１の実施形態の現像装置２を画像形成装置に取り付ける時の動作を説明する説明図である。なお、図１と図５に示す現像装置２の断面は、図３に矢印ＫＫで示す部分の断面である。
【００４１】
以下、図１を参照しながら第１の実施形態の現像装置２を説明する。
【００４２】
現像剤槽１６は、トナー２３とキャリアを含む現像剤２４を収容する。
【００４３】
現像器筐体１９には、第１の現像領域８、第２の現像領域１２で消費される分のトナー２３を現像剤槽１６内に補給するための補給部１４が設けられている。トナー２３を収納した図示しないホッパからトナー２３が送られ、補給部１４から現像剤槽１６内へ補給される。トナー２３の補給は、トナー濃度検出用のＡＴＤＣセンサ２０（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｏｎｅｒ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）の出力に基づいて制御される。
【００４４】
現像器筐体１９の内部には、混合撹拌部材１７、１８が設けられている。混合撹拌部材１７、１８は、現像剤２４を混合・撹拌し摩擦帯電させるとともに、Ｍａｇローラ１１へ現像剤２４を供給する。
【００４５】
Ｍａｇローラ１１は、固定配置された磁石体２８と、これを内包する回転自在なスリーブローラ２９とから構成され、画像形成時には、第１の現像ローラ２５と第２の現像ローラ２６へトナー２３を供給するためのトナー供給バイアス電圧が、Ｍａｇローラ用バイアス電源８２により印加される。スリーブローラ２９は、Ｍａｇローラ１１の回転軸７２と連結しており、図示せぬモータによって回転軸７２を回転させると連結してスリーブローラ２９が回転する。Ｍａｇローラ１１は、本発明のマグネットローラである。
【００４６】
Ｍａｇローラ１１に供給された現像剤２４は、磁石体２８の磁力によってスリーブローラ２９の表面側に保持され、スリーブローラ２９とともに矢印Ｂ方向に回転移動する。規制部材１５は、スリーブローラ２９に対向する位置に配置されていて、スリーブローラ２９の表面側に保持された現像剤２４を所定の量に規制する。
【００４７】
磁石体２８は、図２に示すようにスリーブローラ２９の回転方向に沿ってＳ３、Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ２、Ｎ４の７つの磁極を有する。これらの磁極のうち、Ｎ４は、第１の現像ローラ２５と対向する第１のトナー供給領域Ｅの位置に、Ｎ１は、第２の現像ローラ２６と対向する第２のトナー供給領域Ｇの位置に配置されている。
【００４８】
また、スリーブローラ２９上の現像剤２４を剥離するための反発磁界を発生させるためＮ２、Ｎ３が、混合撹拌部材１７側に配置されている。
【００４９】
本実施形態では、第１の現像ローラ２５は、現像剤２４の搬送方向の上流側に配置され、第２の現像ローラ２５は下流側に配置されている。第１の現像ローラ２５と第２の現像ローラ２５とは、それぞれ外周部にトナー２３を保持して搬送し、トナー２３を飛翔させて像担持体１上に形成された静電潜像を現像する。
【００５０】
現像ローラ用バイアス電源８１は、第１の現像ローラ２５と第２の現像ローラ２６に現像バイアス電圧を供給する。また、Ｍａｇローラ用バイアス電源８２は、Ｍａｇローラ１１のスリーブローラ２９にトナー供給バイアス電圧を供給する。
【００５１】
なお、本実施形態の現像装置２では、トナー２３とキャリアとからなる２成分現像剤を使用しており、これらは互いに摩擦接触することにより、トナー２３はマイナス極性に、キャリアはプラス極性に帯電するものとする。また、像担持体１の外周面はマイナスに帯電（例えば−５００Ｖ）され、露光により電位の減衰した部分（例えば−５０Ｖ）にトナーが付着して現像が行われるものとする。この場合、例えば現像バイアス電圧は−３００Ｖ、トナー供給バイアス電圧は−３５０〜−６５０Ｖに設定される。
【００５２】
このように、第１の現像ローラ２５と第２の現像ローラ２６、スリーブローラ２９に電圧を印加することで、Ｍａｇローラ１１と第１の現像ローラ２５との間の第１のトナー供給領域Ｅでは、マイナス極性に帯電しているトナーをＭａｇローラ１１から第１の現像ローラ２５に向けて吸引する電界が形成される。また、Ｍａｇローラ１１と第２の現像ローラ２６との間の第２のトナー供給領域Ｇでは、トナー２３をＭａｇローラ１１から第２の現像ローラ２６に向けて吸引する電界が形成される。
【００５３】
第１の現像ローラ２５と第２の現像ローラ２６は、上記電圧を印加可能な限りいかなる材料からなっていてもよく、例えば、アルマイト等の表面処理を施したアルミローラが挙げられる。その他アルミ等の導電性基体上に、例えば、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、塩化ビニル樹脂等のゴムコーティングを施したものを用いてもよい。また、酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等の樹脂コートやシリコーンゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、天然ゴム、イソプレンゴム等のゴムコーティングを施したものを用いてもよい。コーティング材料としては、これらに限定されるものではない。
【００５４】
さらに上記コーティングのバルクもしくは表面に導電剤が添加されていてもよい。導電剤としては、電子導電剤もしくはイオン導電剤が挙げられる。電子導電剤として、ケッチンブラック、アセチレンブラック、ファーネスブラック等のカーボンブラックや、金属粉、金属酸化物の微粒子等が挙げられるが、これに制約されない。イオン導電剤として、４級アンモニウム塩等のカチオン性化合物や、両性化合物、その他イオン性高分子材料が挙げられるが、これにこだわらない。さらに、アルミ等の金属材料からなる導電性ローラであっても構わない。
【００５５】
第１の間隔部材３０はリング状であり、第１の現像ローラ２５の両端に、第１の現像ローラ２５の回転軸７０と摺動して回転するように配設されている。第１の間隔部材３０の外周の半径は、第１の現像ローラ２５の半径より、像担持体１と第１の現像ローラ２５との間に必要な隙間の所定の間隔分（０．１ｍｍから０．４ｍｍ）大きくなるように設定されている。
【００５６】
第２の間隔部材３１はリング状であり、第２の現像ローラ２６の両端に、第２の現像ローラ２６の回転軸７３と摺動して回転するように配設されている。第２の間隔部材３１の外周の半径は、第２の現像ローラ２６の半径より、像担持体１と第２の現像ローラ２６との間に必要な隙間の所定の間隔分（０．１ｍｍから０．４ｍｍ）大きくなるように設定されている。
【００５７】
第１の間隔部材３０、第２の間隔部材３１は、低摩擦部材で形成することが望ましい。低摩擦部材としては、ポリアセタール等の摩擦係数が低い樹脂材料により一体形成したり、像担持体１が摺動する外周面や回転軸７０、回転軸７３が摺動する軸受け部にテフロン（登録商標）等のコーティングを施した金属材料を使用しても良い。さらに、軸受け部に一般市販品のボールベアリングを組み込んでも良い。
【００５８】
現像器筐体１９には、Ｍａｇローラ１１の回転軸を回転可能に保持する図示せぬ軸受け部が両側に設けられ、組立後のＭａｇローラ１１の回転軸７２は該軸受け部に保持され現像器筐体１９から突出している。
【００５９】
第１の保持部材２１は、図４（ａ）に示すようにＭａｇローラ１１の回転軸７２と第１の現像ローラ２５の回転軸７０とを回転可能に所定の間隔で一体的に保持する軸受け部９０と軸受け部９１を有している。現像器筐体１９から突出した回転軸７２は第１の保持部材２１の軸受け部９０に保持される。また、第１の現像ローラ２５の回転軸７０は第１の保持部材２１の軸受け部９１に保持される。軸受け部９０と軸受け部９１との間隔は、Ｍａｇローラ１１の表面から第１の現像ローラ２５の表面までの隙間が所定の値（０．２ｍｍから１．０ｍｍ）になるように設定されている。
【００６０】
第１の保持部材２１は、現像器筐体１９に固定された磁石体２８の主磁極Ｎ４と第１の現像ローラ２５とが対向するように図示せぬ位置決め部で位置決めされ、現像器筐体１９に固定される。穴９３、９３は、現像器筐体１９にビス止めするための穴である。なお、第１の保持部材２１は、現像器筐体１９と一体成形しても良い。
【００６１】
第１の保持部材２１により、第１の現像ローラ２５の表面とＭａｇローラ１１のスリーブローラ２９の表面との隙間を精度よく維持するとともに、第１の現像ローラ２５を磁石体２８の主磁極Ｎ４と対向する位置に精度よく維持することができる。
【００６２】
第２の保持部材２２は、図４（ｂ）に示すように第２の現像ローラ２６の回転軸７３とＭａｇローラ１１の回転軸７２を回転可能に所定の間隔で一体的に保持する軸受け部９５と軸受け部９６を有している。現像器筐体１９から突出した回転軸７２は第２の保持部材２２の軸受け部９６に保持されている。第２の保持部材２２の軸受け部９５と軸受け部９６の間隔は、Ｍａｇローラ１１のスリーブローラ２９表面から第２の現像ローラ２６表面までの隙間が所定の値（０．２ｍｍから１．０ｍｍ）になるように設定されている。
【００６３】
第２の付勢部材３３は、一端が現像器筐体１９に固定されており、他端は第２の現像ローラ２６の両端に設けられた間隔部材３１が像担持体１に当接するように、第２の保持部材２２を矢印Ｓ方向に付勢する。
【００６４】
第２の付勢部材３３としては、圧縮コイルバネまたは引張コイルスプリング等を使用することが望ましいが、特に限定されるものではなく、トーションスプリングや薄板バネ、あるいは弾性体であるゴム等を使用しても良い。
【００６５】
回転軸７２と回転軸７０、回転軸７３とは図示せぬギアで連結しており、図示せぬモータによって回転軸７２を回転させることにより第１の現像ローラ２５と第２の現像ローラ２６とが連動して回転するように構成されている。
【００６６】
次に、図５を用いて現像装置２を画像形成装置に取り付ける時の動作を説明する。図５（ａ）は画像形成装置に現像装置２を取り付ける前の状態、図５（ｂ）は画像形成装置に現像装置２が取り付けられた状態である。
【００６７】
前述のように現像器筐体１９は、第１の付勢部材３２により矢印Ｘ方向に付勢されているので図５（ｂ）のように移動し、第１の現像ローラ２５の両端に設けられた第１の間隔部材３０が像担持体１の表面に当接する。すると、像担持体１の表面と第１の現像ローラ２５の表面との間に、第１の間隔部材３０の半径と第１の現像ローラ２５の半径の差に相当する隙間ができる。このように、第１の保持部材２１を備えた現像器筐体１９を付勢して第１の間隔部材３０を像担持体１に当接させると、像担持体１の振れや真円度による誤差を無くし、像担持体１の表面と第１の現像ローラ２５の表面との間の隙間を精度よく維持することができる。
【００６８】
一方、第２の保持部材２２は、第２の付勢部材３３により矢印Ｓ方向に付勢されているので図５（ｂ）のように、第２の現像ローラ２６の両端に設けられた第２の間隔部材３１が、画像形成装置に回転可能に固定された前記像担持体１の表面に当接する。
【００６９】
すると、像担持体１の表面と第２の現像ローラ２６の表面との間に、第２の間隔部材３１の半径と第２の現像ローラ２６の半径の差に相当する隙間ができる。このように、第２の保持部材２２を付勢して第２の間隔部材３１を像担持体１に当接させると、像担持体１の振れや真円度による誤差を無くし、像担持体１の表面と第２の現像ローラ２６の表面との間の隙間を精度よく維持することができる。
【００７０】
次に、図１を参照しながら現像装置２の動作を説明する。
【００７１】
現像剤槽１６内の現像剤２４は、混合撹拌部材１７、１８の回転により混合撹拌され、摩擦帯電すると同時に現像剤槽内で循環搬送され、Ｍａｇローラ１１表面のスリーブローラ２９へと供給される。この現像剤２４は、トナー供給用Ｍａｇローラ１１内部の磁石体２８の磁力によってスリーブローラ２９の表面側に保持され、スリーブローラ２９と共に回転移動して、現像ローラ１１に対向して設けられた規制部材１５で通過量を規制される。
【００７２】
規制部材１５を通過し、スリーブローラ２９の表面側に保持されている現像剤２４は、スリーブローラ２９の回転に伴って第１の現像ローラ２５と対向する第１のトナー供給領域Ｅへと搬送される。第１のトナー供給領域Ｅでは、磁石体２８の主磁極Ｎ４の磁力によって現像剤穂立ちが形成され、第１の現像ローラ２５に印加された現像バイアス電圧とＭａｇローラ１１に印加されたトナー供給バイアス電圧により形成された電界がトナー２３に与える力により、現像剤２４中のトナー２３が第１の現像ローラ２５の側へ供給される。
【００７３】
第１の現像ローラ２５に供給されたトナー２３は第１の現像ローラ２５の回転に伴って第１の現像領域８へと搬送され、現像バイアス電圧と像担持体上の潜像電位とによって形成される電界により静電潜像が顕像へと現像される。現像方式は反転現像方式であってもよいし、または正規現像方式であってもよい。
【００７４】
第１の現像領域８でトナーを消費した第１の現像ローラ２５の表面のトナー２３は、第１の現像ローラ２５の回転に伴って第１の回収領域Ｆへと搬送される。第１の回収領域Ｆでは、第１の現像ローラ２５上に残った未現像のトナー２３が、第１の現像ローラ２５からＭａｇローラ１１へと回収される。未現像のトナー２３は、第１の現像ローラ２５に印加された電圧とＭａｇローラ１１に印加された電圧により形成された電界、および現像剤のカウンターチャージとが形成する電界による静電気力と、Ｍａｇローラ１１の主磁極Ｎ４の磁力によって穂立ちした現像剤による機械的摺擦力によって第１の現像ローラ２５からスリーブローラ２９の表面へと移動する。
【００７５】
スリーブローラ２９の表面に回収されたトナー２３を含む現像剤２４は、スリーブローラ２９の回転に伴って第２の現像ローラ２６と対向する第２のトナー供給領域Ｇへと搬送される。
【００７６】
第２のトナー供給領域Ｇでは磁石体２８の主磁極Ｎ１の磁力によって現像剤穂立ちが形成され、第２の現像ローラ２６に印加された現像バイアス電圧とＭａｇローラ１１に印加されたトナー供給バイアス電圧により形成された電界がトナーに与える力により、現像剤中のトナーが第２の現像ローラ２６の側へ供給される。
【００７７】
第２の現像ローラ２６に供給されたトナー層は第２の現像ローラ２６の回転に伴って第２の現像領域１２へと搬送され、２回目の現像がなされる。第２の現像領域１２でトナーを消費した第２の現像ローラ２６表面のトナー層は、第２の回収領域Ｈへと搬送され、第２の現像ローラ２６からＭａｇローラ１１へと回収される。
【００７８】
回収された現像剤２４は、Ｍａｇローラ１１のスリーブローラ２９とともに回転移動して現像剤槽１６に向けて搬送され、磁石体２８の同極部Ｎ２、Ｎ３の反発磁界によってＭａｇローラ１１上から剥離され、現像剤槽１６内へと回収される。補給部１４に設けられた不図示の補給制御部は、ＡＴＤＣセンサ２０の出力値から現像剤２４中のトナー濃度が画像濃度確保のための最低トナー濃度以下になったことを検出すると、非図示のトナー補給手段によってホッパ内に貯蔵されたトナー２３がトナー補給部１４を介して現像剤槽１６内へ供給される。
【００７９】
このように本実施形態では、Ｍａｇローラ１１が現像剤２４を搬送する方向の上流側に配置された第１の現像ローラ２５にトナー２３を供給した後、第１の現像ローラ２５上の現像残トナーをＭａｇローラ１１上の現像剤２４に回収し、下流側に配置された第２の現像ローラ２６にトナー２３を供給する。そのため、第１の現像ローラ２５の方がローラ表面上のトナー量が多く、トナー２３を供給、回収する負荷が高くなる。
【００８０】
本実施形態では、第１の現像ローラ２５の回転軸７０を、現像器筐体１９に固定された第１の保持部材２１によって保持し、磁石体２８の主磁極Ｎ４が対向する位置に精度よく維持するので、第１の現像ローラ２５上の現像残トナーを全て回収し、現像履歴（ゴースト）を無くすことができる。
【００８１】
また、第１の現像ローラ２５は、像担持体１の移動方向（矢印Ａ方向）の上流側に配置されているので、像担持体１にトナーを十分に供給することができる。
【００８２】
なお、通常の条件では上流側の現像ローラの方がローラ表面上のトナー量が多くなるが、現像ローラに印加する電圧や現像ローラ表面の表面抵抗値、現像ローラの回転数などの条件を上流側と下流側で変えることにより下流側の現像ローラのローラ表面上のトナー量を多くすることができる。
【００８３】
本実施形態では、上流側の第１の現像ローラ２５の方がローラ表面上のトナー量が多いので、第１の現像ローラ２５を現像器筐体１９に固定された第１の保持部材２１によって保持している。一方、下流側の現像ローラの方がローラ表面上のトナー量が多い場合は、下流側の現像ローラを現像器筐体１９に固定された保持部材によって保持し、上流側の現像ローラを回転軸７２を中心に揺動可能な保持部材によって保持すれば良い。
【００８４】
次に、図６から図９を用いて第２の実施形態に係るハイブリッド現像方式の現像装置２の構成例を説明する。なお、第１の実施形態と同じ機能要素には同番号を付し、説明を省略する。
【００８５】
図６は、第２の実施形態の現像装置２の外観図、図７は、第２の実施形態の第１の保持部材２１ｂと第２の保持部材２２ｂの平面図、図８は、第２の実施形態の現像装置２を画像形成装置に取り付ける時の動作を説明する説明図である。なお、図８に示す現像装置２の断面は、図６に矢印ＫＫで示す部分の断面である。
【００８６】
第２の実施形態の現像装置２と第１の実施形態の現像装置２との違いは、Ｍａｇローラ１１の両端に第３の間隔部材３４を設けるとともに、回転軸７０と回転軸７３とをＭａｇローラ１１の法線方向に向けて移動可能に保持するように構成した点である。
【００８７】
以下、図を参照しながら詳細を説明する。
【００８８】
第３の間隔部材３４は、リング状であり、Ｍａｇローラ１１の両端に、第１の現像ローラ２５と摺動して回転するように配設されている。第３の間隔部材３４の外周の半径は、第１の現像ローラ２５の半径より、Ｍａｇローラ１１と第１の現像ローラ２５との間に必要な隙間の所定の間隔分（０．２ｍｍから１．０ｍｍ）大きくなるように設定されている。
【００８９】
本実施形態では、Ｍａｇローラ１１と第２の現像ローラ２６との隙間はＭａｇローラ１１と第１の現像ローラ２５との隙間と同じ間隔であり、第３の間隔部材３４は、第２の現像ローラ２６とも摺動して回転するように配設されている。
【００９０】
第３の間隔部材３４は、第１の間隔部材３０および第２の間隔部材３１と同様に外周表面を低摩擦部材で形成することが望ましい。低摩擦部材としては、ポリアセタール等の摩擦係数が低い樹脂材料により一体形成したり、像担持体１が摺動する外周面や回転軸７０、回転軸７３が摺動する軸受け部にテフロン（登録商標）等のコーティングを施した金属材料を使用しても良い。さらに、軸受け部に一般市販品のボールベアリングを組み込んでも良い。
【００９１】
第１の保持部材２１ｂは、図７（ａ）に示すように第１の現像ローラ２５の回転軸７０を保持する軸受け部９７の形状が、回転軸７０がＭａｇローラ１１の法線方向に移動できるように小判状になっている。第１の保持部材２１ｂが取り付けられた現像装置２は、図８（ａ）に示すように、第１の現像ローラ２５の回転軸７０が軸受け部９７に沿って矢印Ｊ方向または逆方向に移動可能に構成されている。矢印Ｊ方向は、Ｍａｇローラ１１の法線方向であり、第１の現像ローラ２５の磁石体２８の主磁極Ｎ４と対向する方向である。
【００９２】
現像剤槽１９が、第１の付勢部材３２により付勢されて矢印Ｘ方向に移動し、第１の間隔部材３０が像担持体１に当接すると、回転軸７０は矢印Ｊ方向に移動し、第１の現像ローラ２５は第３の間隔部材３４に当接する。
【００９３】
このように、第１の現像ローラ２５の表面に間隔部材３４を当接させることにより、第１の現像ローラ２５の振れや真円度による誤差を無くし、第１の現像ローラ２５の表面とＭａｇローラ１１のスリーブローラ２９の表面との間の隙間を精度よく維持することができる。
【００９４】
なお、必要に応じて、第１の現像ローラ２５を間隔部材３４に当接する方向に付勢する付勢部材を設けても良い。
【００９５】
第２の保持部材２２ｂも同様に、図７（ｂ）に示すように第２の現像ローラ２６の回転軸７３を保持する軸受け部９８の形状は、回転軸７３がＭａｇローラ１１の法線方向に移動できるように小判状になっている。第２の保持部材２２が取り付けられた現像装置２は、図８（ａ）に示すように、第２の保持部材２２の回転軸７３が軸受け部９８に沿って矢印Ｉ方向または逆方向に移動可能に構成されている。矢印Ｉ方向は、Ｍａｇローラ１１の法線方向であり、第２の現像ローラ２６の磁石体２８の主磁極Ｎ１と対向する方向である。
【００９６】
現像剤槽１９は、第１の付勢部材３２により付勢されて矢印Ｘ方向に移動し、第２の付勢部材３３により付勢されている第２の間隔部材３１が像担持体１に当接すると、回転軸７３は矢印Ｉ方向に移動し、第２の現像ローラ２６は第３の間隔部材３４に当接する。
【００９７】
このように、第２の現像ローラ２６の表面に間隔部材３４を当接させることにより、第２の現像ローラ２６の振れや真円度による誤差を無くし、第２の現像ローラ２６の表面とＭａｇローラ１１のスリーブローラ２９の表面との間の隙間を精度よく維持することが出来る。
【００９８】
また、必要に応じて、第２の現像ローラ２６を間隔部材３４に当接する方向に付勢する付勢部材を設けても良い。
【００９９】
図９は、Ｍａｇローラ１１と第１の現像ローラ２５と像担持体１との位置関係を説明するための平面図である。本実施形態では、第１の現像ローラ２５の図中左右方向の長さは、Ｍａｇローラ１１より長く、図９には図示せぬ第２の現像ローラ２６も第１の現像ローラ２５と同じ長さである。第３の間隔部材３４は、第１の現像ローラ２５と第２の現像ローラ２６とに当接する位置に取り付けられている。
【０１００】
なお、本実施形態では、第３の間隔部材３４が第１の現像ローラ２５と第２の現像ローラ２６とに当接するように構成しているが、第３の間隔部材３４が何れか一方の現像ローラと当接するように構成しても良い。例えば、第３の間隔部材３４が第１の現像ローラ２５と当接し、第２の現像ローラ２６と当接しないように構成した場合は、図７に示す小判形状の軸受け部９７を備えた第１の保持部材２１ｂと、図４に示す丸穴形状の軸受け部９５を備えた第２の保持部材２２を用いる。
【０１０１】
以上このように、本発明によれば、簡単な構成により、像担持体と２本の現像ローラとの隙間を所定の間隔に保ち、画像不良を抑制して高画質の画像が得られる画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１  像担持体
２  現像装置
３  帯電部材
４  転写ローラ
５  クリーニングブレード
６  露光装置
１１  Ｍａｇローラ
１２  スリーブローラ
１３  磁石体
１６  現像剤槽
１７、１８  混合撹拌部材
１９  現像器筐体
２０  ＡＴＤＣセンサ
２１、２１ｂ  第１の保持部材
２２、２２ｂ  第２の保持部材
２３  トナー
２４  現像剤
２５  第１の現像ローラ
２６  第２の現像ローラ
２８  磁石体
２９  スリーブローラ
３０  第１の間隔部材
３１  第２の間隔部材
３２  第１の付勢部材
３３  第２の付勢部材
８１  現像ローラ用バイアス電源
８２  Ｍａｇローラ用バイアス電源
Ｅ  第１のトナー供給領域
Ｆ  第１の回収領域
Ｇ  第２のトナー供給領域
Ｈ  第２の回収領域
【図１】
2010061741.tif 000003
【図２】
2010061741.tif 000004
【図３】
2010061741.tif 000005
【図４】
2010061741.tif 000006
【図５】
2010061741.tif 000007
【図６】
2010061741.tif 000008
【図７】
2010061741.tif 000009
【図８】
2010061741.tif 000010
【図９】
2010061741.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成23年10月4日(2011.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
１．像担持体と、
表面に形成されるトナー薄層を用いて前記像担持体の静電潜像を現像する第１の現像ローラおよび第２の現像ローラと、外周部に現像剤を保持して搬送し、対向する位置に配置された前記第１の現像ローラおよび前記第２の現像ローラにトナーを供給するために、現像器筐体に固定配置された磁石体及び当該磁石体を内包する回転可能なスリーブローラを有するマグネットローラと、を備えた現像装置と、
を有する画像形成装置であって、
前記第１の現像ローラの両端部に前記第１の現像ローラと等軸に配設され、外径が前記第１の現像ローラよりも大きい第１の間隔部材と、
前記第２の現像ローラの両端部に前記第２の現像ローラと等軸に配設され、外径が前記第２の現像ローラよりも大きい第２の間隔部材と、
前記スリーブローラおよび前記第１の現像ローラのそれぞれの回転軸を、回転可能に所定の間隔で一体的に保持する、前記現像器筐体に固定された、または、前記現像器筐体と一体成形された一対の第１の保持部材と、
前記第２の現像ローラの回転軸を回転可能に保持し、前記スリーブローラの回転軸に対し揺動可能に取り付けられた一対の第２の保持部材と、
前記第１の間隔部材を前記像担持体に当接するように付勢する第１の付勢部材と、
前記第２の間隔部材を前記像担持体に当接するように付勢する第２の付勢部材と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
２．前記現像器筐体は、
前記第１の間隔部材が前記像担持体に当接する方向に移動可能に構成され、
前記第１の付勢部材は、前記現像器筐体を付勢することを特徴とする１に記載の画像形成装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
表面に形成されるトナー薄層を用いて前記像担持体の静電潜像を現像する第１の現像ローラおよび第２の現像ローラと、外周部に現像剤を保持して搬送し、対向する位置に配置された前記第１の現像ローラおよび前記第２の現像ローラにトナーを供給するために、現像器筐体に固定配置された磁石体及び当該磁石体を内包する回転可能なスリーブローラを有するマグネットローラと、を備えた現像装置と、
を有する画像形成装置であって、
前記第１の現像ローラの両端部に前記第１の現像ローラと等軸に配設され、外径が前記第１の現像ローラよりも大きい第１の間隔部材と、
前記第２の現像ローラの両端部に前記第２の現像ローラと等軸に配設され、外径が前記第２の現像ローラよりも大きい第２の間隔部材と、
前記スリーブローラおよび前記第１の現像ローラのそれぞれの回転軸を、回転可能に所定の間隔で一体的に保持する、前記現像器筐体に固定された、または、前記現像器筐体と一体成形された一対の第１の保持部材と、
前記第２の現像ローラの回転軸を回転可能に保持し、前記スリーブローラの回転軸に対し揺動可能に取り付けられた一対の第２の保持部材と、
前記第１の間隔部材を前記像担持体に当接するように付勢する第１の付勢部材と、
前記第２の間隔部材を前記像担持体に当接するように付勢する第２の付勢部材と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像器筐体は、
前記第１の間隔部材が前記像担持体に当接する方向に移動可能に構成され、
前記第１の付勢部材は、前記現像器筐体を付勢することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の現像ローラは、
前記マグネットローラから供給されるトナー量が前記第２の現像ローラより多いことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の現像ローラは、
前記マグネットローラによって搬送される前記現像剤の搬送方向の上流側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の現像ローラは、
前記第２の現像ローラより前記像担持体の移動方向の上流側に配置されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記スリーブローラの両端部の前記第１の現像ローラと当接可能な位置に前記スリーブローラと等軸に配設され、外径が前記スリーブローラよりも大きい一対の第３の間隔部材を有し、
前記第１の保持部材は、
前記第１の現像ローラの回転軸を前記スリーブローラの法線方向に向けて移動可能に保持するように構成されていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記スリーブローラの両端部の前記第２の現像ローラと当接可能な位置に前記スリーブローラと等軸に配設され、外径が前記スリーブローラよりも大きい一対の第３の間隔部材を有し、
前記第２の保持部材は、
前記第２の現像ローラの回転軸を前記スリーブローラの法線方向に向けて移動可能に保持するように構成されていることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【国際調査報告】
2010061741.tif 000012
2010061741.tif 000013
2010061741.tif 000014
2010061741.tif 000015