(57)【要約】【課題】  マグネットローラ３５のたわみによる用紙幅方向の画像濃度ムラを解消することのできる現像装置、現像ユニット及びそれらを用いた画像形成装置の提供。【解決手段】  中心軸の周りに複数のマグネットが固定されたマグネットローラと，上記マグネットローラと同軸で該マグネットローラの周りに回転する現像スリーブとを備え，幅広の用紙に画像形成するための画像形成装置に用いられる現像装置において，  上記マグネットローラのたわみを矯正する矯正手段を備えた現像装置。上記矯正手段の一例は、上記マグネットローラに回転自在に設けられ、上記現像スリーブの内面に接触し、該現像スリーブの回転に従動して回転する摺接ロ−ラにより構成される。【選択図】    図７
2004157531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸の周りに複数のマグネットが固定されたマグネットローラと，上記マグネットローラと同軸で該マグネットローラの周りに回転する現像スリーブとを備え，幅広の用紙に画像形成するための画像形成装置に用いられる現像装置において，
上記マグネットローラのたわみを矯正する矯正手段を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
上記矯正手段が，上記マグネットローラに回転自在に設けられ，上記現像スリーブの内面に接触し，該現像スリーブの回転に従動して回転する摺接ローラを具備して構成されている請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
上記摺接ローラが上記マグネットローラの下部に設けられてなる請求項１或は２のいずれかに記載の現像装置。
【請求項４】
上記摺接ローラが，上記マグネットローラの中心軸に直角の断面方向に見て複数設けられてなる請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
上記矯正手段が，上記中心軸が当初より上向きに撓んでいることである請求項１記載の現像装置。
【請求項６】
上記中心軸が焼入れされてなる請求項５記載の現像装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の現像装置を具備してなる画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置を具備する現像ユニット或いはこの現像装置または現像ユニットを備えた画像形成装置に係り、マグネットローラのたわみを解消することのできる現像装置、現像ユニット、画像形成装置に関するものであり、特に工業用画像形成装置などとして分類される幅広の用紙への画像形成を目的とする幅広用紙用画像形成装置に用いられる現像装置、現像ユニット、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来，上記のような幅広複写機，プリンタ等の画像形成装置の構造は図１〜図３のようなものに代表される（たとえば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−２９６８９４
【０００３】
ところで特許文献１に代表される幅広用の画像形成装置について、その特徴部分について説明すると、図１は，画像形成装置全体の概略側断面図，図２は現像ユニットの断面図，図３は，図２に示した現像ローラ，攪拌パドル，搬送スパイラルを含む断面図である。
【０００４】
図１に示すように複写機１は，ロール紙またはカット紙を収容するための用紙収容部２，用紙を画像形成部５へと給紙するための搬送機構３，原稿を読み取るための光学系，光学系から与えられる光に基づいて画像を形成しその画像を用紙に転写するための画像形成部５，および用紙に転写された画像を定着するための定着装置６，原稿テーブル１１などを備えている。
【０００５】
原稿テーブル１１は，可動式となっていて，矢印Ａ方向に動かせば，原稿搬送板１２に接続されるようになっている。
【０００６】
画像形成部５には，感光体ドラム７，感光体ドラム７を帯電させるためのチヤージャ８，静電潜像を形成するための露光部４，感光体ドラム７に形成された静電潜像をトナー像に現像するための現像装置９，および残留トナーを清掃するためのクリーナ１０が含まれている。
【０００７】
定着装置６は，用紙を加熱するための定着ローラ６４，定着ローラ６４に圧接する圧ローラ６５，定着後の用紙を排出する排出ローラ６７などを有している。
【０００８】
図２は，前記複写機１の現像ユニット９の断面図である。以下，図２を参照して現像ユニット９の構造を説明する。
【０００９】
現像ユニット９は，トナーと一磁性体であるキヤリアとを有する２成分現像剤によって，感光体ドラム７に形成された静電潜像をトナー像により現像するためのユニツトである。現像ユニット９には，現像槽２０，現像槽２０へ供給するトナーを収容するホッパ２７，ホッパ２７の現像剤を現像槽２０へ供給する補給ローラ２８などを備えている。従って上記ホッパ２７及び感光ドラム７を除いた部分が現像装置そのものである。
【００１０】
次に，現像ユニット９の動作を図２を参照して説明する。
【００１１】
攪拌パドル２１から，現像ローラ２３の方へ現像剤が供給される。現像剤は，現像ローラ２３の磁場により引き寄せられることで，現像ローラ２３の周面に付着される。現像ローラ２３の周面に付着した現像剤は規制板２４の穂切り板２４ｃにより擦り切られて，所望の付着量を超えないように規制される。
【００１２】
擦り切られて現像ローラ２３から離れた現像剤は，仕切部２４ｂに沿って進行方向を変えられ，案内板２６の方へ供給され，案内板２６の上を流れ落下する。
【００１３】
戻された現像剤は，再度現像ローラ２３の方へ供給される。
【００１４】
一方，現像槽２０内で搬送スパイラル２２が存在する部分（第２の現像剤搬送路）は，ほぼ現像剤で満たされている。現像剤は，この搬送スパイラル２２の回転により，軸に沿った方向Ｄ（図３参照）に搬送される。
【００１５】
攪拌パドル２１も回転しているので，現像剤は，スパイラル状の羽根２１ｂの働きにより，軸に沿った方向Ｂ（図３参照）に搬送される。
【００１６】
したがって，現像剤は，現像槽２０の一方の端部で搬送スパイラル２２から攪拌パドル２１の方へ移動し，他方の端部で攪拌パドル２１から搬送スパイラル２２の方へ移動し，循環する。この循環は，攪拌パドル２１および現像ローラ２３長さ方向のほぼ全域にわたって起こる。
【００１７】
上記現像ローラ２３の構造が図４及び図５に示されている。図４に示すように現像ローラ２３は，ステンレス鋼などよりなる中心軸３０の周りに同軸の現像スリーブ３１が回転する様に構成されている。現像スリーブ３１はフランジ３２によって上記中心軸３０に取り付けられ，上記中心軸３０には適当な間隔をおいて樹脂ホルダ３３が複数取り付けられ，この樹脂ホルダ３３の外周部に複数のマグネット３４が取り付けられている。上記中心軸３０，樹脂ホルダ３３及びマグネット３４からマグネットローラ３５が構成されている。
【００１８】
即ち，上記現像装置は，中心軸３０の周りに複数のマグネット３４が固定されたマグネットローラ３５と，上記マグネットローラ３５と同軸で該マグネットローラ３５の周りに回転する現像スリーブ３１を備えて構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
ところで上に説明した画像形成装置１は，Ａ０，Ａ１といった大サイズの用紙に画像を形成することを目的としているため，図１の紙面に直角の方向の幅が一般の家庭用或は事務用画像形成装置と較べて広いのが特徴であるが，上記マグネットローラ３５は，前記のように複数の重いマグネット３４を一体に備えていると共に，上記のように幅広の画像形成装置の場合には，マグネットローラ３５の長さも長くなるので，マグネットローラ３５がその自重によって下方向に撓む量が大きくなる傾向にある。
【００２０】
これに対して現像スリーブ３１は比較的軽いので，同じように長尺であってもそのたわみは軽微である。
【００２１】
このように現像スリーブ３１とそれと同心であるべきマグネットローラ３５のたわみが異なると，マグネットローラ３５のマグネット３４と現像スリーブ３１との距離がマグネットローラ３５の中央部と端部とで異なるものとなり，マグネット３４による現像剤のくみ上げ量がマグネットローラ３５の中央部と端部とで異なるものとなり，現像剤の汲み上げ量が変わることと同時に穂切板２４と現像スリーブ３１の間を通過する現像剤量も変化する。また画像濃度は紙面上にのっているトナー量で決まる。穂切板２４と現像スリーブ３１の間を通過する量が大きいとドラムに接触する現像剤量、つまり、トナー量も多くなるため、現像性が上がってしまうことになる。このため、用紙の幅方向に画像の濃度ムラが生じる問題が生じる。このような問題は、特に幅広の画像形成装置に特有の問題といえる。
【００２２】
本発明は上記したような，問題点の解決を目的とし，マグネットローラ３５のたわみによる用紙幅方向の画像濃度ムラを解消することのできる現像装置，現像ユニット及びそれらを用いた画像形成装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は，上記したような課題の解決を目的とするものであり，その要旨とするところが，中心軸の周りに複数のマグネットが固定されたマグネットローラと，上記マグネットローラと同軸で該マグネットローラの周りに回転する現像スリーブとを備え，幅広の用紙に画像形成するための画像形成装置に用いられる現像装置において，
上記マグネットローラのたわみを矯正する矯正手段を備えたことを特徴とする現像装置である。
【００２４】
上記矯正手段の一例としては，上記マグネットローラに回転自在に設けられ，上記現像スリーブの内面に接触し，該現像スリーブの回転に従動して回転する摺接ローラが提示される。
【００２５】
この場合，上記摺接ローラの取付け位置は，上記マグネットローラの下部であることが望ましい。ただし，上記マグネットローラの中心軸に直角の断面方向に見て複数設けることも可能である。
また上記矯正手段の別の例としては，上記中心軸が当初より上向きに撓んでいるような構成でも良い。この場合，中心軸の弾性を向上させるために中心軸に焼入れを施すことも考えられる。
【００２６】
本発明を上記のような構成を含んだ現像ユニットとして或は上記構成或は上記構成を具備した現像ユニットを含んだ画像形成装置として捉えることもできる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は以上述べたように，  中心軸の周りに複数のマグネットが固定されたマグネットローラと，上記マグネットローラと同軸で該マグネットローラの周りに回転する現像スリーブとを備え，幅広の用紙に画像形成するための画像形成装置に用いられる現像装置において，
上記マグネットローラのたわみを矯正する矯正手段を備えたことを特徴とする現像装置として構成されているので，マグネットローラの自重によるたわみが上記矯正手段により矯正され，マグネットローラの長手方向に生じていた画像の濃度ムラが解消される。
【００２８】
上記矯正手段が，上記マグネットローラに回転自在に設けられ，上記現像スリーブの内面に接触し，該現像スリーブの回転に従動して回転する摺接ローラである場合には，前記のようにマグネットローラが長尺であり且つ重いマグネットを複数備えているために，その中央部におけるたわみが最大となる現象が生じたとしても，上記のようにマグネットローラの中央部が上記摺接ローラを介して現像スリーブの内周面に支持される結果，マグネットローラのたわみが矯正されることになり，マグネットローラの長手方向に生じていた画像の濃度ムラが解消される。
【００２９】
この場合，上記摺接ローラの取付け位置としては，マグネットローラの自重を受けうる位置が望ましいので，上記マグネットローラの下部が最適である。ただし，上記マグネットローラの中心軸に直角の断面方向に見て複数設けることも可能であり，撓み解消の効果は増大する。
【００３０】
また上記矯正手段の別の例としては，上記中心軸が当初より上向きに撓んでいるように構成することもできるが，これにより部品点数を増加させることなくマグネットローラのたわみを矯正することができる。この場合，中心軸の弾性を向上させるために中心軸に焼入れを施すことが好適である。
本発明はもちろんながら上記のような構成を含んだ現像ユニットとして構成することもできる。また，上記構成或は上記構成を具備した現像ユニットを含んだ画像形成装置として構成することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
続いて，添付図面を参照しつつ，本発明を具体化した実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。ここに，図６は本発明の一実施形態にかかる現像装置に用いられる現像ローラの断面図，図７は図６におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【００３２】
図６及び図７に示すようにこの実施形態に係る現像ローラ４０は，全長１０３４ｍｍ、外径φ１０ｍｍのステンレス鋼（例えばこの実施例ではＳＵＳ３０３）よりなる固定された中心軸３０の周りに同軸の全長９５ｍｍ、外径φ４０ｍｍ、肉厚１．５ｍｍの非磁性のアルミ（例えばこの実施例ではＡ６０６３ＴＤ）からなる現像スリーブ３１が回転するように構成されている。現像スリーブ３１はアルミ製（例えばこの実施例ではＡ２０１１）のフランジ３２によって上記中心軸３０に取り付けられ，上記中心軸３０には適当な間隔をおいてＡＢＳからなる樹脂ホルダ３３が複数（この実施例では７個）取り付けられ，この樹脂ホルダ３３の外周部に複数（この実施例では１２個）のマグネット３４（この実施例ではフェライト磁石：ＳＳＲ−３６０Ｈ）が取り付けられている。上記中心軸３０，樹脂ホルダ３３及びマグネット３４からマグネットローラ３５が構成されている。
【００３３】
即ち，上記現像ローラ４０が，中心軸３０の周りに複数のマグネット３４が固定されたそれ自体回転しないマグネットローラ３５と，上記マグネットローラ３５と同軸で該マグネットローラ３５の周りに回転する現像スリーブ３１を備えて構成されている点については，従来の現像ローラ２３と同様である。
【００３４】
この実施形態に係る現像ローラ４０が従来の現像ローラ２３と異なる点は，前記中心軸３０に取り付けられ，マグネット３４を支持する複数の樹脂ホルダ３３中の中心軸中央部分の樹脂ホルダ３３ａ（中央の１つであってもよく、図６に示したような中応部の複数個であってもよい）の外周下部に突起３３ｂが形成され，この突起３３ｂに現像スリーブ３１の内面に接触して従動回転する摺接ローラ３７がピン３６を中心として回転自在に取り付けられている点である。この突起３３ｂ並びにこの突起３３ｂに回転自在に取り付けられた摺接ローラ３７が本発明における矯正手段（図７中全体として５０で示す）の一例である。
【００３５】
上記矯正手段を構成する摺接ローラ３７は、例えばポリアセタール樹脂やＰＢＴ（ポリブタジエンテレフタレート樹脂）などのなる樹脂製のローラの内周にベアリングを圧入したもの、若しくは、ベアリング自体を用いることができる。
【００３６】
前記のようにマグネットローラ３５は，長尺であり且つ重いマグネット３４（この実施例では約４００ｇ）を上述したように複数備えているので，その中央部にかかる重量は大きく、この力が中心軸３４をたわませるような力となり、例え上述したような外径φ１０ｍｍのステンレス鋼を中心軸３４に使用した場合であっても、結果として上記矯正手段５０を用いない場合には最大で２〜３ｍｍ程度の『たわみ』を生じさせることとなる。しかしながら本発明に従い，上記のようにマグネットローラ３５の中央部の樹脂ホルダ３３ａが上記摺接ローラ３７を介して現像スリーブ３１の内周面に摺接しているので，マグネットローラ３５の重みが上記摺接ローラ３７を介して現像スリーブ３１に支持される。その結果，マグネットローラ３５の『たわみ』が矯正されることになり，この『たわみ』によりマグネットローラの長手方向に生じていた画像の濃度ムラが防止できる。
【００３７】
上記した現像ローラ４０では矯正手段５０として樹脂ホルダ３３ａの下部，即ち，マグネットローラ３５の下部にのみ摺接ローラ３７を設けたが，下部に加えて樹脂ホルダ３３ａの上部側にも設ける場合や、図６に示したように中心軸３０を中心として長手方向にわたって複数の樹脂ホルダ３３ａに摺接ローラ３７を設けることもでき、この場合，マグネットローラ３５のたわみの矯正効果はさらに向上する。
【実施例】
【００３８】
また本発明における上記矯正手段は上記実施形態に開示したものに限らず，例えば製造段階で当初から上記中心軸３０を中央部が最も高くなるように２〜３ｍｍ程度弓なりに湾曲させて製造することでも同様の効果を達成することができる。この場合，湾曲の度合いは，マグネットローラ３５を取り付けてその両端で支持した状態で，中心軸がちょうど直線になるような程度が最も理想的であるが，必ずしも完全に直線的になる湾曲でなくても，従来のマグネットローラと比較してたわみの度合いが少なくなる程度であればそれなりの効果を奏する。上記のように中心軸３０を始めから上向きにたわませておき，マグネット３４の自重による曲げがかかったときに中心軸がちょうど直線状になる様に調整する場合，中心軸３０の弾性が長期にわたって保たれることが望ましい。そのために，上記中心軸を鋼により構成し，湾曲させた状態で焼入れしておくことが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来の長尺原稿処理用画像形成装置の全体を示す概略断面図。
【図２】図１に示した画像形成装置に用いることのできる現像ユニットの断面図。
【図３】図２に示した現像ユニットに用いられる現像装置に用いられる現像ローラを含む部分の断面図。
【図４】同現像ローラの詳細断面図。
【図５】図４におけるＡ−Ａ矢視断面図。
【図６】本発明の一実施形態に係る現像装置に用いられる現像ローラの断面図。
【図７】図６におけるＡ−Ａ矢視断面図
【符号の説明】
【００４０】
３０…中心軸
３１…現像スリーブ
３２…フランジ
３３，３３ａ…樹脂ホルダ
３４…マグネット
３５…マグネットローラ
３６…ピン
３７…摺接ローラ
５０…矯正手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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