JP5581636B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等の画像形成装置において、潜像を可視像に現像する現像装置に関して、以下の特許文献１〜３に記載の技術が従来公知である。
特許文献１としての特開平８−２１１７３９号公報には、現像装置（２）の全体が、コロ（５）で感光体ドラム（１）に対して接近、離間可能に支持され、現像装置（２）を押すバネ（７）で現像ローラ（３）が感光体ドラム（１）に押し付けられると共に、現像装置（２）に取り付けられたダッシュポット（８）で振動を抑制する構成が記載されている。

特許文献２としての特開平１１−２１２３６７号公報には、現像装置（４）内に、感光体ドラム（１）に対向する現像ロール（１２）と、現像ロールに現像剤を供給する層形成ロール（１３）と、が並んで配置された構成が記載されている。
特許文献３としての特開２００７−７２２２１号公報には、感光体ドラム（１０）の回転方向に沿って、第１の現像剤担持体（８）と第２の現像剤担持体（９）とが、順に対向して配置されており、現像室（３）内の現像剤が第１の現像剤担持体（８）表面に供給され、現像に使用された後に、第１の現像剤担持体（８）表面の残った現像剤が第２の現像剤担持体（９）表面に受け渡されて第２の現像剤担持体（９）で現像が行われる技術が記載されている。特許文献３には、第１の現像剤保持体（８）から第２の現像剤保持体（９）への受け渡し部分で現像剤が滞留することを防止するために、各現像剤保持体（８，９）の磁極の位置を規定する技術も記載されている。

特開平８−２１１７３９号公報（「００２０」〜「００２２」、図１） 特開平１１−２１２３６７号公報（「００５０」〜「００５５」、図３） 特開２００７−７２２２１号公報（「００４８」〜「００５５」、図２）

本発明は、現像剤供給部材から現像剤保持体へ供給される現像剤量のばらつきを抑えることを技術的課題とする。

前記技術的課題を解決するために、請求項１記載の発明の現像装置は、
現像剤が収容される現像容器と、
前記現像容器内の現像剤を表面に保持して回転する現像剤供給部材と、
表面に潜像が形成される像保持体に対向し且つ前記像保持体に対して接近、離間する接離方向に沿って前記現像容器に移動可能に支持されると共に、前記接離方向に対して前記像保持体の逆側の位置で前記現像剤供給部材に対向して配置され、前記像保持体に対する接近、離間する方向への移動により前記現像剤供給部材との回転中心の距離が変化するように移動する現像剤保持体であって、前記現像剤供給部材と対向する供給領域において前記現像剤供給部材から供給された現像剤を表面に保持して回転し、前記像保持体と対向する現像領域において前記潜像を可視像に現像する前記現像剤保持体と、
前記供給領域に対応して配置された磁極を有し回転不能に支持された磁石部材と、前記磁石部材の外周に回転可能に支持され且つ前記接離方向に移動可能に支持されて表面に現像剤を保持して回転する回転体と、を有する前記現像剤保持体と、
を備えたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の現像装置において、
前記現像剤保持体が前記像保持体に対して接近、離間する方向の延長線上に、前記像保持体、前記現像剤保持体、前記現像剤供給部材が配置された
ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の現像装置において、
前記供給領域における前記現像剤保持体表面の移動速度をＶｓとし、前記移動速度の前記接離方向の成分をＶｍとした場合に、｜Ｖｍ／Ｖｓ｜≦０．５となるように前記供給領域が設定されたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の現像装置において、
前記供給領域において、前記現像剤保持体の表面の移動速度の前記接離方向成分が、前記現像剤供給部材の表面の移動速度以下に設定されたことを特徴とする。

前記技術的課題を解決するために、請求項５に記載の発明の画像形成装置は、
像保持体と、
前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体表面の潜像を可視像に現像する請求項１ないし４のいずれかに記載の現像装置と、
前記像保持体表面の可視像を媒体に転写する転写装置と、
前記媒体に転写された可視像を定着する定着装置と、
を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、接離方向に対して像保持体の逆側の位置に供給領域が配置されない場合に比べて、現像剤供給部材から現像剤保持体へ供給される現像剤量のばらつきを抑えることができる。また、請求項１に記載の発明によれば、磁石部材が接離方向に移動可能な構成に比べて、磁界が安定しやすく、現像剤保持体表面への現像剤の供給量が安定しやすくすることができる。さらに、請求項１に記載の発明によれば、磁石部材が接離方向に移動可能な構成に比べて、接離方向に移動する重量を減らすことができる。
請求項２に記載の発明によれば、現像剤保持体が接近、離間する方向の延長線上に、像保持体、現像剤保持体、現像剤供給部材が配置されない場合に比べて、回転する現像剤保持体の表面と現像剤供給部材の表面との相対速度を安定させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、｜Ｖｍ／Ｖｓ｜＞０．５の場合に比べて、現像剤保持体の振動を低減することができる。
請求項４に記載の発明によれば、接離方向成分が前記現像剤供給部材の表面の移動速度より大きい場合に比べて、画質を安定させることができる。
請求項５に記載の発明によれば、接離方向に対して像保持体の逆側の位置に供給領域が配置されない場合に比べて、現像剤供給部材から現像剤保持体へ供給される現像剤量のばらつきを抑えることができ、現像不良を低減でき、画質を安定させることができる。

図１は本発明の実施例１の画像形成装置の全体説明図である。 図２は実施例１の現像装置本体の斜視図である。 図３は実施例１の現像装置の説明図であり、図３Ａは図２のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線断面図、図３Ｂは図２のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線断面図である。 図４は図３ＡのＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図５は実施例１の現像ロールおよび供給ロールの回転速度の説明図であり、図５Ａは実施例１の構成の説明図、図５Ｂは供給領域が接離方向に対してずれた位置に移動した場合の説明図である。 図６は供給領域の位置をずらした場合に現像ロールの振動や画質への影響の実験結果の説明図であり、横軸に供給領域の位置を取り、縦軸に現像ロールの振動グレードを取ったグラフである。 図７は実施例１の現像ロールと供給ロールとの間の磁界の説明図である。 図８は供給ロールの移動速度と現像ロールの移動速度の接離方向成分との関係についての実験結果の説明図であり、横軸に供給ロールの移動速度を取り、縦軸に現像ロールの移動速度の接離方向成分を取ったグラフである。

次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（以下、実施例と記載する）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

図１は本発明の実施例１の画像形成装置の全体説明図である。
図１において、画像形成装置の一例としての複写機Ｕは、上面に透明な原稿台の一例としてのプラテンガラスＰＧを有する複写機本体Ｕ1と、前記プラテンガラスＰＧ上に着脱自在に装着される自動原稿搬送装置Ｕ2とを備えている。
前記自動原稿搬送装置Ｕ2は、複写しようとする複数の原稿Ｇｉが重ねて載置される原稿給紙部ＴG1を有している。前記原稿給紙部ＴG1に載置された複数の各原稿Ｇｉは順次プラテンガラスＰＧ上の複写位置を通過して原稿排紙部ＴG2に排出されるように構成されている。

前記複写機本体Ｕ1は、操作部の一例としてのユーザインタフェースＵＩと、前記プラテンガラスＰＧの下方に順次配置された画像読取部の一例としてのスキャナ部Ｕ１ａおよび画像記録部の一例としてのプリンタ部Ｕ１ｂと、画像処理部ＩＰＳとを有している。
スキャナ部Ｕ１ａは、読取基準位置に配置された基準検出部材の一例としての露光系レジセンサＳp、および露光光学系Ａを有している。

前記露光光学系Ａは、その移動および停止が露光系レジセンサＳpの検出信号により制御され、常時は基準位置に停止している。
前記自動原稿搬送装置Ｕ2を使用して複写を行う場合は、前記露光光学系Ａは基準位置に停止した状態で、プラテンガラスＰＧ上の読み取り位置を順次通過する各原稿Ｇｉを露光する。
原稿Ｇｉを作業者が手でプラテンガラスＰＧ上に置いて複写を行う場合、露光光学系Ａは移動しながらプラテンガラスＰＧ上の原稿を露光走査する。
露光された前記原稿Ｇｉからの反射光は、前記露光光学系Ａを通って固体撮像素子ＣＣＤ上に収束される。固体撮像素子ＣＣＤは、その撮像面上に収束された原稿反射光を電気信号に変換する。

また、画像処理部ＩＰＳは、スキャナ部Ｕ１ａの固体撮像素子ＣＣＤから入力された読取画像信号を画像書込信号に変換してプリンタ部Ｕ１ｂの潜像形成回路ＤLに出力する。
前記潜像形成回路ＤLは、入力された画像情報に応じた駆動信号を潜像形成装置ＲＯＳに出力する。

前記潜像形成装置ＲＯＳの下方に配置された像保持体の一例としての感光体ＰＲは、矢印Ｙa方向に回転する。前記感光体ＰＲ表面は、帯電領域Ｑ０において帯電器ＣＣにより帯電された後、潜像形成位置Ｑ１において潜像形成装置ＲＯＳの書込光の一例としてのレーザビームＬにより露光走査されて静電潜像が形成される。静電潜像が形成された感光体ＰＲ表面は、回転移動して現像領域Ｑ２において現像装置Ｇにより潜像が可視像に現像される。現像領域Ｑ２で潜像が現像された感光体ドラムＰＲ表面は、転写装置の一例としての転写ロールＲｔに対向する転写領域Ｑ４を通過する。

感光体ＰＲの下方には、媒体収容部の一例としての給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ３が配置されている。給紙トレイＴＲ1〜ＴＲ3に収容された媒体の一例としての用紙Ｓ、または両面記録の場合に使用される反転トレイＴＲ0に一時的に収容された用紙Ｓは、媒体取出部材の一例としてのピックアップロールＲpにより取り出される。ピックアップロールＲｐにより取り出された用紙Ｓは、捌き部材の一例としてのさばきロールＲsで１枚づつ分離されて、媒体搬送部材の一例としての複数の搬送ロールＲaにより、時期調節部材の一例としてのレジロールＲrに搬送される。
前記レジロールＲrに搬送された用紙Ｓは、前記感光体ＰＲ上のトナー像が転写領域Ｑ４に移動する時期に合わせて、案内部材の一例としての転写前シートガイドＳG1から転写領域Ｑ４に搬送される。

前記感光体ＰＲ表面に現像されたトナー像Ｔnは、転写領域Ｑ４において、転写ロールＲｔにより用紙Ｓに転写される。転写後、感光体ＰＲ表面は、清掃器の一例としての感光体クリーナＣＬ1により清掃、クリーニングされて残留トナーが除去され、次に感光体除電器ＪＬにより除電されてから前記帯電器ＣＣにより再帯電される。
なお、前記帯電器ＣＣの帯電電圧、現像装置Ｇの現像電圧、転写ロールＲｔの転写電圧は、電源回路Ｅから供給され、電源回路Ｅは、制御部の一例としてのコントローラＣにより制御される。

転写領域Ｑ４において転写ロールＲｔによりトナー像が転写された前記用紙Ｓは、案内部材の一例としてのシートガイドＳG2や、媒体搬送部材の一例としてのシート搬送ベルトＢHにより定着領域Ｑ５に搬送される。定着領域Ｑ５を通過する用紙Ｓは、定着装置Ｆにより加熱定着される。

定着装置Ｆの下流側に配置された切替部材の一例としての切替ゲートＧT1は、定着装置Ｆを通過した用紙Ｓの搬送方向を用紙排出路ＳH2または用紙反転路ＳH3のいずれかの方向に切り替える。前記用紙排出路ＳH2に搬送された用紙Ｓは複数の搬送ロールＲaにより媒体排出部の一例としての排紙トレイＴRhに排出される。両面複写の場合、１面目のトナー像が転写された用紙Ｓは、用紙反転路ＳH3で反転された後、用紙循環路ＳH4を通って反転トレイＴＲ0に一旦収容される。そして、予め設定された時期にピックアップロールＲｐで取り出されて、転写領域Ｑ４に再送され、２面目にトナー像が転写される。
なお、前記符号ＳH1〜ＳH4，Ｒp，Ｒs，Ｒr，Ｒa，ＧT1等で示す構成要素から用紙搬送装置ＳHが構成される。

（現像装置）
図２は実施例１の現像装置本体の斜視図である。
図３は実施例１の現像装置の説明図であり、図３Ａは図２のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線断面図、図３Ｂは図２のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線断面図である。
図４は図３ＡのＩＶ−ＩＶ線断面図である。

図２ないし図４において、前記現像領域Ｑ２で感光体ＰＲに対向して配置された現像装置Ｇは、−極性に帯電するトナー及び＋極性に帯電するキャリアからなる２成分現像剤を収容する現像容器Ｖを有する。前記現像容器Ｖは、現像容器本体１とその上端を塞ぐ蓋部材の一例としての容器カバー２と、現像容器本体１の前端に連結された前側接続部材３とを有する。

図３において、現像容器本体１の内側には、現像剤保持体の一例としての現像ロールＧａを収容する保持体収容室の一例としての現像ロール室４と、現像ロール室４の右方に隣接し、現像剤供給部材の一例としての供給ロールＲ０を収容する供給体収容室の一例としての供給ロール室５と、供給ロール室５の斜め下方に隣接する第１攪拌室６と、第１攪拌室６の右側に隣接する第２攪拌室７とを有している。前記現像容器カバー２は、供給ロール室５を形成する収容壁２ａと、第２攪拌室７上に配置される上壁２ｂと、前記上壁２ｂの右側から下方に延びて現像容器本体１の側壁に接触する接触壁２ｃとを有している。前記収容壁２ａは、頂壁２ａ1及び側壁２ａ2を有し、頂壁２ａ1の内面側の供給ロール室５内には、容器カバー２が現像容器本体１に装着された場合に供給ロールＲ０表面の現像剤の層厚を規制するための層厚規制部材８が設けられている。図２において、前記容器カバー２が現像容器本体１に装着された際には、接触壁２ｃに形成された掛かり口２ｃ1が、前記現像容器本体１の外側面に形成された爪により固定される。

図３、図４において、前記第１攪拌室６は現像容器本体１側の第１主攪拌室６ａと前側接続部材３の左部３ａ側の排出室６ｂとを有している。また、前記第２攪拌室７は現像容器本体１側の第２主攪拌室７ａと前記前側接続部材３の右部３ｂ側の補給室７ｂとを有している。前記現像容器本体１の内側で前記第１攪拌室６と第２攪拌室７との間には、前記第１主攪拌室６ａおよび第２主攪拌室７ａの両端部以外の部分に仕切壁９が形成されている。前記仕切壁９の上端は、前記ロール収容壁２ａの側壁２ａ2の下端に接触し、第１攪拌室６と第２攪拌室７との間を仕切っている。そして、第１主攪拌室６ａ及び第２主攪拌室７ａはその前後方向両端部の前側流入部Ｅ１及び後側流入部Ｅ２において、現像剤が流入可能に構成されている。
前記第１攪拌室６及び第２攪拌室７とによって循環室６＋７が構成されている。

図２、図３Ｂ、図４において、前側接続部材３の左部３ａの下部には劣化した現像剤を少しずつ排出する排出口３ａ1が設けられており、前側接続部材３の右部３ｂの上部には、現像剤カートリッジＫｙからの新たな現像剤が補給される補給口３ｂ1が設けられている。
実施例１の現像装置Ｇｙでは、補給口３ｂ1から補給された新しい現像剤が補給後すぐに排出される割合を少なくするため、現像剤排出口３ａ1の位置より現像剤搬送方向下流側に補給口３ｂ1が設けられている。

図３、図４において、供給ロールＲ０は、磁石部材の一例としての回転不能な供給磁石ロール１１と、供給磁石ロール１１の外周に回転可能に支持された回転体の一例としての供給スリーブ１２とを有する。図３Ａにおいて、供給磁石ロール１１は、前記第１主攪拌室６ａの現像剤を供給スリーブ１２表面に吸着する吸着極の一例としてのピックアップ磁極Ｓ１と、ピックアップ磁極Ｓ１の下流側に配置された搬送磁極Ｎ１と、層厚規制部材８と対向して配置された層厚規制極の一例としてのトリミング磁極Ｓ２と、現像ロールＧａに現像剤を供給する第１供給磁極Ｎ２および第２供給磁極Ｎ３と、供給スリーブ１２表面の現像剤を落下させる落下極の一例としてのピックオフ磁極Ｓ３と、が供給スリーブ１２の回転方向に沿って、順に配置されている。

前記供給スリーブ１２は、回転体本体の一例としての円筒状の供給スリーブ本体１２ａと、供給スリーブ本体１２ａの前後両端に支持された軸端支持部の一例としての供給ハブ１２ｂと、を有する。
図４において、供給磁石ロール１１は前端１１ａが、前側の供給ハブ１２ｂに回転可能に支持され且つ前方に貫通して、現像容器Ｖの前側壁に回転止め部材１３を介して回転不能に支持されている。また、供給磁石ロール１１の後端１１ｂは、後側の供給ハブ１２ｂに軸受け１４を介して支持されている。
そして、後側の供給ハブ１２ｂの後端は、現像容器Ｖの後端壁に回転可能に支持され且つ貫通して後方に延びており、後端には、歯車の一例としてのギアＧ０と、駆動伝達部材の一例としてのプーリＰ１とが支持されている。したがって、供給磁石ロール１１は、回転止め部材１３で回転不能に支持されると共に、供給スリーブ１２は供給磁石ロール１１の外周を回転可能な状態で支持されている。

図３、図４において、第１攪拌室６及び第２攪拌室７には、現像剤を攪拌しながら搬送する第１攪拌部材の一例としてのサプライオーガＲ１および第２攪拌部材の一例としてのアドミクスオーガＲ２が配置されている。図４において、サプライオーガＲ１は、供給ロールＲ０の軸方向に沿って延びる第１回転軸Ｒ１aと、第１回転軸Ｒ１aの外周に固着された攪拌搬送羽根Ｒ１bと逆搬送羽根Ｒ１cとを有している。攪拌搬送羽根Ｒ１bは、現像剤を後側から前側に搬送するために、後側連通部Ｅ２から前側連通部Ｅ１にかけて設けられている。逆搬送羽根Ｒ１cは前記現像剤排出口３ａ1付近に設けられており、現像剤を攪拌搬送羽根Ｒ１bの搬送方向の逆方向に搬送することによって、現像剤を第１攪拌室６から第２攪拌室７に流入させている。第１回転軸Ｒ１aは、前側接続部３の左部３ａの前面壁と前記現像容器本体１の後面壁によって回転可能に支持されており、第１回転軸Ｒ１aの後端部には歯車の一例としてのギアＧ１が支持されている。

また、前記アドミクスオーガＲ２も、第２回転軸Ｒ２aおよび攪拌搬送羽根Ｒ２bおよび逆搬送羽根Ｒ２cとを有している。攪拌搬送羽根Ｒ２bは現像剤を前側から後側に搬送するために前記トナー補給口３ｂ1から後側連通部Ｅ２にかけて設けられている。前記逆搬送羽根Ｒ１cは、後側連通部Ｅ２の後側に設けられており、現像剤を攪拌搬送羽根Ｒ２bの搬送方向の逆方向に搬送することによって、現像剤を第２攪拌室７から第１攪拌室６に流入させている。第２回転軸Ｒ２aは前側接続部３の右部３ｂの前面壁と現像容器本体１の後面壁によって回転可能に支持され、後端部に歯車の一例としてのギアＧ２が支持されている。

図２、図４において、供給ロールＲ０のギアＧ０は、第１回転軸Ｒ１aのギアＧ１と噛合っており、ギアＧ１は第２回転軸Ｒ２ａのギアＧ２と噛合っている。ギアＧ０には、図示しない駆動源の一例としての現像用モータの回転力が伝達されており、現像用モータによってギアＧ０が回転すると、ギアＧ１はギアＧ０と逆方向に回転し、前記ギアＧ１とギアＧ２は互いに逆方向に回転する。したがって、前記ギアＧ１及びギアＧ２と一体に回転するサプライオーガＲ１及びアドミクスオーガＲ２は互いに逆方向に回転する。したがって、サプライオーガＲ１及びアドミクスオーガＲ２の回転によって、第１攪拌室６及び第２攪拌室７の中の現像剤は互いに逆方向に搬送され循環している。

図１、図３において、供給ロールＲ０と感光体ＰＲとの間には、現像ロールＧａが配置されている。現像ロールＧａは、供給ロールＲ０と同様に、磁石部材の一例としての回転不能な現像磁石ロール１６と、現像磁石ロール１６の外周に回転可能に支持された回転体の一例としての現像スリーブ１７とを有する。図３Ａにおいて、現像磁石ロール１６は、供給スリーブ１２に対向する供給領域１９に対応して配置された被供給磁極Ｓ６と、被供給磁極Ｓ６の下流側に配置された搬送磁極Ｎ６と、感光体ＰＲに対向する現像領域Ｑ２に対応して配置された現像磁極Ｓ７と、現像スリーブ１７表面の現像剤を落下させる落下極の一例としてのピックオフ磁極Ｎ７、Ｎ８と、が現像スリーブ１７の回転方向に沿って、順に配置されている。なお、現像スリーブ１７から剥離された現像剤は、搬送路２０を通じて第１撹拌室６に戻される。

図４において、実施例１の現像スリーブ１７は、回転体本体の一例としての円筒状の現像スリーブ本体１７ａと、現像スリーブ本体１７ａの前後両端に支持された軸端支持部の一例としての現像ハブ１７ｂとを有する。図２、図３Ｂ、図４において、各現像ハブ１７ｂの外端部１７ｃは、現像容器Ｖの前側壁および後側壁に形成された感光体ＰＲに接近、離間する接離方向に延びる接離案内部の一例としてのガイド溝２１に支持された軸受け２２に回転可能に支持されている。前記軸受け２２は、ガイド溝２１に沿って移動可能に支持されており、ガイド溝２１には、軸受け２２を常時感光体ＰＲ側に付勢する付勢部材の一例としての付勢バネ２３が連結されている。したがって、実施例１の現像スリーブ１７は、軸受け２２を介して、ガイド溝２１に沿って、感光体ＰＲに対して接近、離間する方向に移動可能且つ回転可能に支持されている。

図４において、後側の現像ハブ１７ｂの後端には、供給ロールＲ０のプーリＰ１に対応して、被駆動伝達部材の一例としての従動プーリＰ２が支持されており、各プーリＰ１，Ｐ２間には駆動伝達部材の一例としてのベルト２４が張架されている。したがって、ベルト２４を介して現像スリーブ１７に回転が伝達される。
図２、図４において、現像磁石ロール１６の前後両端の軸部１６ａは、現像ハブ１７ｂを貫通して、外方に突出しており、外端は、現像容器Ｖの前端壁および後端壁に固定支持された回転止め部材２６に固定支持されている。したがって、現像磁石ロール１６は回転不能且つ接離方向への移動不能な状態で支持されている。
前記現像容器Ｖ、現像ロール室４、供給ロール室５、循環室６＋７、現像ロールＧａ、供給ロールＲ０、サプライオーガＲ１およびアドミクスオーガＲ２等によって、実施例１の現像装置Ｇが構成されている。

（実施例１の作用）
前記構成を備えた実施例１の複写機Ｕでは、画像形成動作が実行される場合、現像容器Ｖ内の現像剤がオーガＲ１，Ｒ２による撹拌で摩擦帯電されて、供給磁石ロール１１の磁力で供給スリーブ１２に吸着される。供給スリーブ１２表面の現像剤は、層厚規制部材８で層厚が規制された状態で、供給領域１９に搬送される。供給領域１９において、層厚規制後の供給スリーブ１２表面の現像剤は、供給磁石ロール１１と現像磁石ロール１６との間の磁界により、現像スリーブ１７に移動する。そして、現像スリーブ１７表面のトナーは、現像スリーブ１７の回転に伴って、感光体ＰＲと対向する現像領域Ｑ２で、現像スリーブ１７に印加される現像電圧による電界の作用で潜像に移動して、現像が行われる。

実施例１の現像装置Ｇでは、特許文献１のように現像装置全体が移動する場合とは異なり、現像ロールＧａの現像スリーブ１７が感光体ＰＲに対して接離方向に移動可能に支持されている。なお、特許文献２、３記載の構成も、現像装置全体を感光体に対して押し付けるように構成されることが一般的である。
特許文献１のような現像装置全体が移動する構成では、移動する全体の重量が重くなる。この場合、現像ロールＧａや感光体ＰＲの捩れや取り付け誤差、偏心、あるいは、現像ロールＧａ表面に保持される現像剤の多寡等に起因して、現像領域Ｑ２ｙにおける現像ロールＧａと感光体ＰＲの間隔が変動した場合に、重量が重いと、慣性が大きくなり、追従性、応答性が低下し、現像領域Ｑ２における現像剤が受ける圧力等の現像条件が安定せず、現像不良が発生する恐れがあった。

特に、近年、複写機Ｕの高画質化に伴ってトナーが小径化されており、トナーが小径化するに従って、重量当たりのトナーの表面積が増加し、重量当たりのトナーの帯電量、いわゆるトライボが増加している。したがって、トナーとキャリアとが摩擦帯電されて発生するトナーとキャリアとの間の静電的な付着力である鏡像力が上昇して、トナーが大径の場合に比べて制御がし難くなる。このような小粒径のトナーを従来の方法で現像すると、感光体ＰＲと現像ロールＧａとの間の距離の変動や、現像領域Ｑ２を通過する現像剤の量に応じて、現像に使用される現像剤の量が変動しやすく、不安定になる。

これに対して、実施例１では現像ロールＧａが感光体ＰＲに対して移動可能に支持されており、現像ロールＧａおよび現像スリーブ１７表面に保持された現像剤の総重量は、現像装置全体に比べて、減少しており、応答性、追従性が高くなっている。したがって、現像ロールＧａ等の偏心等や表面に保持される現像剤の量の増減に対応して、現像領域Ｑ２において感光体ＰＲと現像ロールＧａとの間に挟まれる現像剤の圧力を安定化させることができ、現像不良の発生が低減されている。よって、周期的な現像不良に起因する帯状の画像欠陥、いわゆるバンディングの発生が抑制され、画質低下が抑制される。
特に、実施例１では、現像スリーブ１７のみが可動となっており、現像磁石ロール１６も稼働する場合に比べて、さらに重量が低減されており、さらに応答性、追従性が向上している。

また、仮に、現像スリーブ１７で層厚規制を行う場合は、層厚規制を行う領域に現像剤が多く堰き止められた状態となり、現像スリーブ１７に保持される現像剤の総重量が重くなる。これに比べて、実施例１では、層厚規制は供給ロールＲ０で行われ、層厚規制後の現像剤が現像スリーブ１７に保持されており、現像スリーブ１７に保持される現像剤の量が少なくなっており、応答性、追従性がさらに向上している。

図５は実施例１の現像ロールおよび供給ロールの回転速度の説明図であり、図５Ａは実施例１の構成の説明図、図５Ｂは供給領域が接離方向に対してずれた位置に移動した場合の説明図である。
また、実施例１の現像装置Ｇでは、供給領域１９が、現像スリーブ１７の接離方向に対して、現像領域Ｑ２ｙの逆側、特に、現像ロールＧａの回転中心を挟んで１８０°逆側に配置されている。したがって、図５Ａに示すように、供給領域１９における現像スリーブ１７表面の移動速度をＶｓとした場合に、現像スリーブ１７が感光体ＰＲに接近、離間する方向に移動速度Ｖ１で移動しても、供給領域１９における現像スリーブ１７の移動速度Ｖｓには影響を与えず、現像スリーブ１７と供給スリーブ１２の移動速度Ｖｒとの相対速度Ｖｓ＋Ｖｒが変化せず、安定している。

一方、図５Ｂにおいて、供給領域１９が接離方向に対して斜めにずれている場合、現像スリーブ１７が接離方向に移動すると、現像スリーブ１７の移動速度Ｖｓの接離方向成分Ｖｍに現像スリーブ１７の接離方向の移動速度Ｖ１が加算され、現像スリーブ１７の移動速度がＶｓ′となる。したがって、供給領域１９における現像スリーブ１７と供給スリーブ１２との相対速度が変動し、供給スリーブ１２から現像スリーブ１７への現像剤の供給量が不安定化する。

次に、実施例１の効果を確認するための実験を行った。
実験は、富士ゼロックス株式会社製DocuCenter C6550を改造して、図３に記載の現像機を取り付け、実験を行った。実験は、実施例１のように現像スリーブ１７のみを移動可能に支持した場合と、供給ロールＲ０と同様に、現像磁石ロール１６と現像スリーブ１７を一体として感光体ＰＲに対して接近、離間する方向に移動可能とした場合と、において、供給領域の位置を実施例１に示す位置を０°として、現像ロールＧａの回転中心に対する中心角が±１５°、±３０°、±４５°、±６０°となる位置で実験を行った。
実験の評価は、官能評価で行い、現像ロールＧａへの現像剤の供給量が変動して、現像ロールＧａが振動するか否かと、印刷された画像に帯状の画像欠陥、いわゆるバンディング等が発生したかを確認した。現像ロールの振動がない場合を「グレード０」、わずかに振動が見られた場合を「グレード１」、振動しているが画質への影響が無かった場合を「グレード２」、画質への影響があった場合を「グレード３」とした。
実験結果を図６に示す。

図６は供給領域の位置をずらした場合に現像ロールの振動や画質への影響の実験結果の説明図であり、横軸に供給領域の位置を取り、縦軸に現像ロールの振動グレードを取ったグラフである。
図６において、現像スリーブ１７のみが移動可能な場合、供給領域１９の位置が−３０°〜＋３０°の範囲では、現像ロールＧａの振動が確認されず「グレード０」の評価であった。そして、−６０°〜−４５°および＋４５°〜＋６０°の範囲では、「グレード２」の評価であった。したがって、移動速度Ｖｓと接離方向成分Ｖｍに換算すると、ｓｉｎ（−３０°）≦Ｖｍ／Ｖｓ≦ｓｉｎ３０°の範囲、すなわち、以下の式（１）が成立する範囲が、特に好ましいことが確認された。
｜Ｖｍ／Ｖｓ｜≦０．５ …式（１）

また、図６において、現像磁石ロール１６と現像スリーブ１７の両方が移動する場合には、供給領域１９の位置が−１５°〜＋１５°の範囲では「グレード１」の評価であり、−６０°〜−３０°および＋３０°〜＋６０°の範囲では、「グレード３」の評価であった。したがって、評価「グレード２」、「グレード３」が現像装置Ｇの製品としての基準を満たさず、「グレード０」、「グレード１」が基準を満たすとした場合には、−１５°〜＋１５°の範囲とすることで基準を満たすことが可能であることが確認された。なお、現像磁石ロール１６と現像スリーブ１７の両方が移動する場合に、スリーブ１７のみが移動する場合に比べて評価が落ちた理由としては、移動する総重量が重くなって応答性が低下したことや、現像磁石ロール１６と供給磁石ロール１１との距離が変動して、磁界、磁束密度が変動し、スリーブ１２，１７間の供給条件が変動したことが考えられる。

図７は実施例１の現像ロールと供給ロールとの間の磁界の説明図である。
図７において、実施例１の現像装置Ｇでは、現像ロールＧａは、全体が移動せずに、現像スリーブ１７のみが移動しており、現像磁石ロール１６と供給磁石ロール１１との位置関係が保持される。したがって、現像スリーブ１７が変動しても、現像磁石ロール１６と供給磁石ロール１１との間の磁界、磁束密度が変動せず、供給スリーブ１２から現像スリーブ１７への現像剤の供給が安定し、現像スリーブ１７表面の現像剤量が安定しやすくなっている。
特に、図３Ａ、図５に示すように、実施例１では、供給磁石ロール１１の第１供給磁極Ｎ２および第２供給磁極Ｎ３が同極性となっており、供給領域１９における磁力が弱くなっており、供給スリーブ１２表面に保持する力が弱くなっている。したがって、供給領域１９では、現像磁石ロール１６の被供給磁極Ｓ６の磁力で現像剤が現像スリーブ１７表面に保持されやすく、供給スリーブ１２から現像スリーブ１７に現像剤が効率よく供給される。

次に、供給領域１９における供給ロールＲ０表面の移動速度Ｖｒと、現像ロールＧａの移動速度の接離方向成分Ｖｍと、の関係について実験を行った。実験は、図６に示す実験と同様にして行い、供給ロールＲ０の移動速度Ｖｒを、５０［ｍｍ／ｓ］、１００［ｍｍ／ｓ］、２００［ｍｍ／ｓ］、４００［ｍｍ／ｓ］とし、現像ロールＧａの回転速度Ｖｓおよび供給領域１９の位置とを調整することで接離方向成分Ｖｍを１００［ｍｍ／ｓ］、２００［ｍｍ／ｓ］、４００［ｍｍ／ｓ］として、実験を行った。
実験の評価も図６の場合と同様である。
実験結果を図８に示す。

図８は供給ロールの移動速度と現像ロールの移動速度の接離方向成分との関係についての実験結果の説明図であり、横軸に供給ロールの移動速度を取り、縦軸に現像ロールの移動速度の接離方向成分を取ったグラフである。
図８において、供給ロールＲ０の移動速度Ｖｒに対して接離方向成分Ｖｍが、同速未満の場合は、評価が「グレード０」となり、同速の場合には「グレード１」または「グレード２」、同速よりも大きくなると「グレード３」となることが確認された。したがって、接離方向成分Ｖｍが、供給ロールＲ０の移動速度Ｖｒ以下となるように、供給領域１９の位置や、現像ロールＧａおよび供給ロールＲ０の回転速度を設定することが望ましいことが確認された。

（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ06）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例において、画像形成装置として複写機Ｕを例示したが、これに限定されず、例えば、プリンタ、ＦＡＸ、あるいはこれらの複数または全ての機能を有する複合機等により構成することも可能である。
（Ｈ02）前記実施例において、前記プリンタＵは、単色の現像剤が使用される構成に限定されず、例えば、２色以上、いわゆるカラーの画像形成装置にも適用可能である。

（Ｈ03）前記実施例において、現像スリーブ１７のみを接離方向に移動可能とすることが望ましいが、図６の実験結果から現像ロールＧａ全体を移動させる構成とすることも可能である。
（Ｈ04）前記実施例において、現像スリーブ１７を接離方向に移動可能に支持する具体的な構成や、現像磁石ロール１６の固定方法等は、実施例に例示した構成に限定されず、任意の方法で接離方向の移動や固定を実現することが可能である。

（Ｈ05）前記実施例において、層厚規制部材８は供給ロールＲ０に対向して設けることが望ましいが、現像ロールＧａに対向して設けて、現像ロールＧａで層厚規制を行うことも可能である。また、供給ロールＲ０と現像ロールＧａの両方で層厚規制を行う構成とすることも可能である。
（Ｈ06）前記実施例において、各磁石ロール１１，１６の磁極の配置は、実施例に例示した配置に限定されず、設計等に応じて任意に変更可能である。

１６…磁石部材、
１７…回転体、
１９…供給領域、
Ｆ…定着装置、
Ｇ…現像装置、
Ｇａ…現像剤保持体、
ＰＲ…像保持体、
Ｑ２…現像領域、
Ｒ０…現像剤供給部材、
ＲＯＳ…潜像形成装置、
Ｒｔ…転写装置、
Ｓ…媒体、
Ｕ…画像形成装置、
Ｖ…現像容器。

Claims (5)

1. 現像剤が収容される現像容器と、
   前記現像容器内の現像剤を表面に保持して回転する現像剤供給部材と、
   表面に潜像が形成される像保持体に対向し且つ前記像保持体に対して接近、離間する接離方向に沿って前記現像容器に移動可能に支持されると共に、前記接離方向に対して前記像保持体の逆側の位置で前記現像剤供給部材に対向して配置され、前記像保持体に対する接近、離間する方向への移動により前記現像剤供給部材との回転中心の距離が変化するように移動する現像剤保持体であって、前記現像剤供給部材と対向する供給領域において前記現像剤供給部材から供給された現像剤を表面に保持して回転し、前記像保持体と対向する現像領域において前記潜像を可視像に現像する前記現像剤保持体と、
   前記供給領域に対応して配置された磁極を有し回転不能に支持された磁石部材と、前記磁石部材の外周に回転可能に支持され且つ前記接離方向に移動可能に支持されて表面に現像剤を保持して回転する回転体と、を有する前記現像剤保持体と、
   を備えたことを特徴とする現像装置。
2. 前記現像剤保持体が前記像保持体に対して接近、離間する方向の延長線上に、前記像保持体、前記現像剤保持体、前記現像剤供給部材が配置された
   ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記供給領域における前記現像剤保持体表面の移動速度をＶｓとし、前記移動速度の前記接離方向の成分をＶｍとした場合に、｜Ｖｍ／Ｖｓ｜≦０．５となるように前記供給領域が設定されたことを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
4. 前記供給領域において、前記現像剤保持体の表面の移動速度の前記接離方向成分が、前記現像剤供給部材の表面の移動速度以下に設定されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の現像装置。
5. 像保持体と、
   前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
   前記像保持体表面の潜像を可視像に現像する請求項１ないし４のいずれかに記載の現像装置と、
   前記像保持体表面の可視像を媒体に転写する転写装置と、
   前記媒体に転写された可視像を定着する定着装置と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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