WO2010061741A1 - 画像形成装置 - Google Patents

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WO2010061741A1
WO2010061741A1 PCT/JP2009/069361 JP2009069361W WO2010061741A1 WO 2010061741 A1 WO2010061741 A1 WO 2010061741A1 JP 2009069361 W JP2009069361 W JP 2009069361W WO 2010061741 A1 WO2010061741 A1 WO 2010061741A1
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roller
developing roller
developing
sleeve
image
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PCT/JP2009/069361
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English (en)
French (fr)
Inventor
一郎 澤野
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Konica Minolta Business Technologies Inc
Original Assignee
Konica Minolta Business Technologies Inc
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Publication date
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    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0896—Arrangements or disposition of the complete developer unit or parts thereof not provided for by groups G03G15/08 - G03G15/0894
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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    • G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0806—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
    • G03G15/0818—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by the structure of the donor member, e.g. surface properties
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/06—Developing structures, details
    • G03G2215/0634—Developing device
    • G03G2215/0636—Specific type of dry developer device
    • G03G2215/0648—Two or more donor members

Definitions

  • the present invention relates to an image forming apparatus.
  • the one-component development system is advantageous in terms of simplification, miniaturization, and cost reduction of the apparatus, but the deterioration of the toner is likely to be accelerated by the strong stress of the regulating part that charges the toner, and the charge acceptability of the toner is reduced. It's easy to do. Furthermore, the toner regulating member and the surface of the developing roller are contaminated with the toner and the external additive, so that the charge imparting property to the toner is also lowered, and as a result, the life of the developing device is shortened.
  • the toner is charged by frictional charging by mixing with the carrier, so that the stress is small and it is advantageous for the deterioration of the toner. Furthermore, since the carrier surface area is large, it is relatively resistant to contamination by toner and external additives, which is advantageous for extending the service life.
  • a two-component developer is carried on a sleeve roller and only toner is supplied from the two-component developer to the development roller.
  • a so-called hybrid development system used for development is disclosed (see Patent Document 1).
  • the rotating shaft holding body having a pair of holding openings for rotatably holding the rotating shafts of the magnetic roller and the developing roller is integrally provided, and the developing roller side is provided.
  • An image forming apparatus is disclosed in which the opening is configured to be swingable about the axis of the magnetic roller (see Patent Document 2).
  • the developing roller and the magnetic roller are provided with respective gears, the driving force is transmitted from the magnetic roller to the developing roller via the idle gear, and the rotating shaft holder swings around the axis of the developing roller and the magnetic roller.
  • An image forming apparatus is disclosed in which a magnetic roller, a developing roller, and an image carrier are uniformly spaced by holding an idle gear (see Patent Document 3).
  • the magnetic roller, the developing roller, and the gap pulley are rotatably supported, and a movable bearing for supporting the developer regulating plate is provided, and the movable bearing is urged toward the image bearing member so that the magnetic roller, the developing roller, and the image are supported.
  • An image forming apparatus is disclosed in which the carriers are uniformly spaced (see Patent Document 4).
  • the image carrier and the two developing rollers A structure is required in which the gaps between the two are stably spaced uniformly in the axial direction.
  • Patent Document 5 a developing device having a plurality of developing rollers is made detachable from the image forming apparatus main body, and the gap between the image carrier and the two developing rollers is stably and uniformly in the axial direction. There is no disclosure of a configuration with a short interval.
  • the developing apparatus is configured to be detachable in the case where there is one developing roller, and the magnetic roller, the developing roller, and the image carrier are respectively spaced uniformly.
  • it is not applicable to a developing device having two developing rollers.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and with a simple configuration, the gap between the image carrier and the two developing rollers is kept at a predetermined interval to suppress image defects and obtain a high-quality image.
  • An object of the present invention is to provide an image forming apparatus.
  • the present invention has the following characteristics.
  • An image carrier A first developing roller and a second developing roller that develop an electrostatic latent image on the image carrier using a thin toner layer formed on the surface, and convey the developer while holding the developer on the outer periphery.
  • a magnet roller having a magnet body fixedly arranged and a rotatable sleeve roller containing the magnet body in order to supply toner to the first developing roller and the second developing roller arranged at a position;
  • a developing device comprising: An image forming apparatus having A first spacing member disposed on both ends of the first developing roller on the same axis as the first developing roller, and having an outer diameter larger than that of the first developing roller;
  • a second spacing member disposed on both ends of the second developing roller on the same axis as the second developing roller and having an outer diameter larger than that of the second developing roller;
  • a pair of first holding members that integrally hold the rotation shafts of the sleeve roller and the first developing roller at predetermined intervals so as to be rotatable;
  • a pair of second holding members
  • the developing device housing of the developing device is The first spacing member is configured to be movable in a direction in contact with the image carrier, 2.
  • the first developing roller is 3.
  • the first developing roller is 4.
  • the first developing roller is 5.
  • the sleeve roller has a pair of third spacing members arranged on the same axis as the sleeve roller at positions where both ends of the sleeve roller can come into contact with the first developing roller and having an outer diameter larger than that of the sleeve roller.
  • the first holding member is 6.
  • the sleeve roller has a pair of third spacing members arranged on the same axis as the sleeve roller at positions where both ends of the sleeve roller can come into contact with the second developing roller and having an outer diameter larger than that of the sleeve roller.
  • the second holding member is 7.
  • the first developing roller has a first spacing member having an outer diameter larger than that of the first developing roller
  • the second developing roller has a second spacing member having a larger outer diameter than that of the second developing roller.
  • the first spacing member and the second spacing member are urged so as to contact the image carrier.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a main part of a developing device 2 and an image forming apparatus including the developing device 2 according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is an enlarged cross-sectional view of some of main components of the developing device 2.
  • FIG. 1 is an external view of a developing device 2 according to a first embodiment. It is a top view of the 1st holding member 21 and the 2nd holding member 22 of a 1st embodiment.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an operation when the developing device 2 of the first embodiment is attached to the image forming apparatus. It is an external view of the developing device 2 of the second embodiment. It is a top view of the 1st holding member 21 and the 2nd holding member 22 of a 2nd embodiment. It is explanatory drawing explaining operation
  • 3 is a plan view for explaining the positional relationship among the Mag roller 11, the first developing roller
  • FIG. 1 shows a configuration example of a main part of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The schematic configuration and operation of the image forming apparatus will be described with reference to FIG.
  • This image forming apparatus is a printer that forms an image by transferring a toner image formed on an image carrier (photosensitive member) 1 to a transfer medium P such as paper by an electrophotographic method.
  • the image forming apparatus includes an image carrier 1 for carrying an image.
  • a charging member 3 for charging the image carrier 1 and an image carrier 1 are provided.
  • a developing device 2 for developing an electrostatic latent image, a transfer roller 4 for transferring a toner image on the image carrier 1, and a cleaning blade 5 for removing residual toner on the image carrier 1 are provided on the image carrier 1. They are arranged in order along the rotation direction A.
  • the image carrier 1 is charged by the charging member 3 and then exposed by an exposure device 6 equipped with a laser emitter and the like, and an electrostatic latent image is formed on the surface thereof.
  • the developing device 2 develops the electrostatic latent image to form a toner image.
  • the transfer roller 4 transfers the toner image on the image carrier 1 to the transfer medium P, and then discharges it in the direction of arrow C in the figure.
  • the cleaning blade 5 removes the residual toner on the image carrier 1 after the transfer with a mechanical force.
  • the charging member 3, the exposure device 6, the transfer roller 4, the cleaning blade 5 and the like used in the image forming apparatus a well-known electrophotographic technique may be arbitrarily used.
  • a charging roller is shown as the charging member 3 in the figure, a charging device that is not in contact with the image carrier 1 may be used.
  • the cleaning blade 5 may not be provided.
  • the developing device housing 19 of the developing device 2 is configured to be movable in the arrow X direction or the reverse direction along a guide (not shown) provided on the image forming apparatus main body side, and is detachable.
  • One end of the first urging member 32 is fixed to the image forming apparatus main body side, and the other end urges the developing device housing 19 in the direction of the arrow X, and the first spacing member will be described in detail later. 30 is brought into contact with the image carrier 1.
  • a compression coil spring or a tension coil spring for the first urging member 32, it is not particularly limited, and a torsion spring, a thin plate spring, or an elastic rubber is used. Also good.
  • the main components of the developing device 2 are a developer tank 16, a Mag roller 11, a first developing roller 25, and a second developing roller 26.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of some of the main components of the developing device 2 shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is an external view of the developing device 2 of the first embodiment
  • FIG. 4 is the first embodiment.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation when the developing device 2 of the first embodiment is attached to the image forming apparatus. 1 and FIG. 5 is a cross section of a portion indicated by an arrow KK in FIG.
  • the developer tank 16 contains a developer 24 including a toner 23 and a carrier.
  • the developing device housing 19 is provided with a replenishing unit 14 for replenishing the developer tank 16 with the toner 23 consumed in the first developing area 8 and the second developing area 12.
  • the toner 23 is sent from a hopper (not shown) containing the toner 23 and supplied from the supply unit 14 into the developer tank 16.
  • the supply of the toner 23 is controlled based on the output of the ATDC sensor 20 (Automatic Toner Density Control) for detecting the toner concentration.
  • mixing stirring members 17 and 18 are provided in the inside of the developing device housing 19.
  • the mixing and agitating members 17 and 18 mix and agitate the developer 24 to frictionally charge it, and supply the developer 24 to the Mag roller 11.
  • the Mag roller 11 includes a magnet body 28 that is fixedly arranged and a rotatable sleeve roller 29 that contains the magnet body 28. During image formation, the Mag roller 11 applies toner 23 to the first developing roller 25 and the second developing roller 26. A toner supply bias voltage for supply is applied by the Mag roller bias power supply 82.
  • the sleeve roller 29 is connected to the rotation shaft 72 of the Mag roller 11. When the rotation shaft 72 is rotated by a motor (not shown), the sleeve roller 29 is connected to rotate.
  • the Mag roller 11 is a magnet roller of the present invention.
  • the developer 24 supplied to the Mag roller 11 is held on the surface side of the sleeve roller 29 by the magnetic force of the magnet body 28 and rotates in the direction of arrow B together with the sleeve roller 29.
  • the regulating member 15 is arranged at a position facing the sleeve roller 29 and regulates the developer 24 held on the surface side of the sleeve roller 29 to a predetermined amount.
  • the magnet body 28 has seven magnetic poles S3, N1, S1, N2, N3, S2, and N4 along the rotation direction of the sleeve roller 29 as shown in FIG. Of these magnetic poles, N4 is the position of the first toner supply area E facing the first developing roller 25, and N1 is the position of the second toner supply area G facing the second developing roller 26. Is arranged.
  • N2 and N3 are arranged on the side of the mixing and agitating member 17 in order to generate a repulsive magnetic field for peeling off the developer 24 on the sleeve roller 29.
  • the first developing roller 25 is disposed on the upstream side in the transport direction of the developer 24, and the second developing roller 25 is disposed on the downstream side.
  • the first developing roller 25 and the second developing roller 25 hold and convey the toner 23 on the outer periphery, respectively, and develop the electrostatic latent image formed on the image carrier 1 by flying the toner 23. To do.
  • the developing roller bias power supply 81 supplies a developing bias voltage to the first developing roller 25 and the second developing roller 26.
  • the Mag roller bias power supply 82 supplies a toner supply bias voltage to the sleeve roller 29 of the Mag roller 11.
  • a two-component developer composed of toner 23 and a carrier is used, and the toner 23 is charged with a negative polarity and the carrier is charged with a positive polarity by frictional contact with each other. It shall be. Further, the outer peripheral surface of the image carrier 1 is negatively charged (for example, ⁇ 500 V), and toner is attached to a portion where the potential is attenuated by exposure (for example, ⁇ 50 V), and development is performed.
  • the developing bias voltage is set to -300V
  • the toner supply bias voltage is set to -350 to -650V.
  • the first toner supply region E between the Mag roller 11 and the first developing roller 25 is applied by applying a voltage to the first developing roller 25, the second developing roller 26, and the sleeve roller 29. Then, an electric field for attracting the negatively charged toner from the Mag roller 11 toward the first developing roller 25 is formed. In the second toner supply region G between the Mag roller 11 and the second developing roller 26, an electric field that attracts the toner 23 from the Mag roller 11 toward the second developing roller 26 is formed.
  • the first developing roller 25 and the second developing roller 26 may be made of any material as long as the voltage can be applied, and examples thereof include an aluminum roller that has been subjected to a surface treatment such as alumite.
  • rubber such as polyester resin, polycarbonate resin, acrylic resin, polyethylene resin, polypropylene resin, urethane resin, polyamide resin, polyimide resin, polysulfone resin, polyetherketone resin, vinyl chloride resin, etc. on a conductive substrate such as aluminum You may use what gave the coating.
  • resin coatings such as a vinyl acetate resin, a silicone resin, a fluororesin, and rubber coatings, such as silicone rubber, urethane rubber, nitrile rubber, natural rubber, and isoprene rubber.
  • the coating material is not limited to these.
  • a conductive agent may be added to the bulk or surface of the coating.
  • the conductive agent include an electronic conductive agent or an ionic conductive agent.
  • the electronic conductive agent include carbon black such as kettin black, acetylene black, and furnace black, metal powder, and metal oxide fine particles, but are not limited thereto.
  • the ionic conductive agent include cationic compounds such as quaternary ammonium salts, amphoteric compounds, and other ionic polymer materials, but they are not particularly limited.
  • a conductive roller made of a metal material such as aluminum may be used.
  • the first spacing member 30 has a ring shape and is arranged at both ends of the first developing roller 25 so as to slide and rotate with the rotation shaft 70 of the first developing roller 25.
  • the radius of the outer periphery of the first spacing member 30 is larger than the radius of the first developing roller 25 by a predetermined gap (from 0.1 mm) necessary for the gap between the image carrier 1 and the first developing roller 25. 0.4 mm) is set to be larger.
  • the second spacing member 31 has a ring shape and is arranged at both ends of the second developing roller 26 so as to slide and rotate with the rotation shaft 73 of the second developing roller 26.
  • the radius of the outer periphery of the second spacing member 31 is a predetermined gap (from 0.1 mm) between the image carrier 1 and the second developing roller 26 than the radius of the second developing roller 26. 0.4 mm) is set to be larger.
  • the first spacing member 30 and the second spacing member 31 are preferably formed of a low friction member.
  • Teflon registered trademark
  • a metal material with a coating such as) may be used.
  • a commercially available ball bearing may be incorporated in the bearing portion.
  • the developing device casing 19 is provided with bearing portions (not shown) that rotatably hold the rotation shaft of the Mag roller 11 on both sides, and the rotation shaft 72 of the Mag roller 11 after assembly is held by the bearing portion and is developed. Projecting from the housing 19.
  • the first holding member 21 is a bearing that integrally holds a rotary shaft 72 of the Mag roller 11 and a rotary shaft 70 of the first developing roller 25 at a predetermined interval so as to be rotatable.
  • a portion 90 and a bearing portion 91 are provided.
  • the rotating shaft 72 protruding from the developing device housing 19 is held by the bearing portion 90 of the first holding member 21.
  • the rotation shaft 70 of the first developing roller 25 is held by the bearing portion 91 of the first holding member 21.
  • the distance between the bearing portion 90 and the bearing portion 91 is set so that the gap from the surface of the Mag roller 11 to the surface of the first developing roller 25 becomes a predetermined value (0.2 mm to 1.0 mm). .
  • the first holding member 21 is positioned by a positioning unit (not shown) so that the main magnetic pole N4 of the magnet body 28 fixed to the developing device casing 19 and the first developing roller 25 face each other. 19 is fixed.
  • the holes 93 and 93 are holes for screwing the developing device housing 19. Note that the first holding member 21 may be integrally formed with the developing device housing 19.
  • the first holding member 21 maintains the gap between the surface of the first developing roller 25 and the surface of the sleeve roller 29 of the Mag roller 11 with high accuracy, and the first developing roller 25 is connected to the main magnetic pole N4 of the magnet body 28. Can be accurately maintained at a position opposite to.
  • the second holding member 22 is a bearing portion that integrally holds the rotary shaft 73 of the second developing roller 26 and the rotary shaft 72 of the Mag roller 11 so as to be rotatable at a predetermined interval. 95 and a bearing portion 96.
  • the rotating shaft 72 protruding from the developing device housing 19 is held by the bearing portion 96 of the second holding member 22.
  • the distance between the bearing portion 95 and the bearing portion 96 of the second holding member 22 is such that the clearance from the surface of the sleeve roller 29 of the Mag roller 11 to the surface of the second developing roller 26 is a predetermined value (0.2 mm to 1.0 mm). It is set to be.
  • One end of the second urging member 33 is fixed to the developing device housing 19, and the other end is arranged such that a spacing member 31 provided at both ends of the second developing roller 26 contacts the image carrier 1.
  • the second holding member 22 is urged in the arrow S direction.
  • the second urging member 33 it is desirable to use a compression coil spring or a tension coil spring, but it is not particularly limited, and a torsion spring, a thin plate spring, or an elastic rubber is used. Also good.
  • the rotating shaft 72, the rotating shaft 70, and the rotating shaft 73 are connected by a gear (not shown), and the first developing roller 25 and the second developing roller 26 are rotated by rotating the rotating shaft 72 by a motor (not shown). Are configured to rotate in conjunction with each other.
  • FIG. 5A shows a state before the developing device 2 is attached to the image forming apparatus
  • FIG. 5B shows a state where the developing device 2 is attached to the image forming apparatus.
  • the developing device casing 19 is urged in the direction of the arrow X by the first urging member 32, so that it moves as shown in FIG. 5B and is provided at both ends of the first developing roller 25.
  • the first spacing member 30 thus brought into contact with the surface of the image carrier 1.
  • a gap corresponding to the difference between the radius of the first spacing member 30 and the radius of the first developing roller 25 is formed between the surface of the image carrier 1 and the surface of the first developing roller 25.
  • the second holding member 22 is urged in the direction of arrow S by the second urging member 33, as shown in FIG. 5B, the second holding member 22 is provided at both ends of the second developing roller 26.
  • Two spacing members 31 abut on the surface of the image carrier 1 that is rotatably fixed to the image forming apparatus.
  • a gap corresponding to the difference between the radius of the second spacing member 31 and the radius of the second developing roller 26 is formed between the surface of the image carrier 1 and the surface of the second developing roller 26.
  • the developer 24 in the developer tank 16 is mixed and stirred by the rotation of the mixing and stirring members 17 and 18 and is frictionally charged. At the same time, it is circulated and conveyed in the developer tank and supplied to the sleeve roller 29 on the surface of the Mag roller 11. .
  • the developer 24 is held on the surface side of the sleeve roller 29 by the magnetic force of the magnet body 28 inside the toner supply Mag roller 11, rotates with the sleeve roller 29, and is provided so as to face the developing roller 11.
  • the passage amount is regulated by the member 15.
  • the developer 24 that passes through the regulating member 15 and is held on the surface side of the sleeve roller 29 is conveyed to the first toner supply region E facing the first developing roller 25 as the sleeve roller 29 rotates. Is done.
  • developer spikes are formed by the magnetic force of the main magnetic pole N 4 of the magnet body 28, and the development bias voltage applied to the first development roller 25 and the toner supply applied to the Mag roller 11.
  • the toner 23 in the developer 24 is supplied to the first developing roller 25 side by the force applied to the toner 23 by the electric field formed by the bias voltage.
  • the toner 23 supplied to the first developing roller 25 is conveyed to the first developing area 8 as the first developing roller 25 rotates, and is formed by the developing bias voltage and the latent image potential on the image carrier.
  • the electrostatic latent image is developed into a visible image by the applied electric field.
  • the development method may be a reversal development method or a regular development method.
  • the toner 23 on the surface of the first developing roller 25 that has consumed toner in the first developing area 8 is conveyed to the first collecting area F as the first developing roller 25 rotates.
  • undeveloped toner 23 remaining on the first development roller 25 is collected from the first development roller 25 to the Mag roller 11.
  • the undeveloped toner 23 includes an electrostatic force generated by an electric field formed by a voltage applied to the first developing roller 25 and a voltage applied to the Mag roller 11 and a counter charge of the developer, and Mag.
  • the roller 11 is moved from the first developing roller 25 to the surface of the sleeve roller 29 by a mechanical rubbing force caused by the developer spiked by the magnetic force of the main magnetic pole N4 of the roller 11.
  • the developer 24 containing the toner 23 collected on the surface of the sleeve roller 29 is conveyed to the second toner supply region G facing the second developing roller 26 as the sleeve roller 29 rotates.
  • developer spikes are formed by the magnetic force of the main magnetic pole N 1 of the magnet body 28, and the development bias voltage applied to the second development roller 26 and the toner supply bias applied to the Mag roller 11.
  • the toner in the developer is supplied to the second developing roller 26 side by the force applied to the toner by the electric field formed by the voltage.
  • the toner layer supplied to the second developing roller 26 is transported to the second developing region 12 as the second developing roller 26 rotates, and the second development is performed.
  • the toner layer on the surface of the second developing roller 26 that has consumed toner in the second developing area 12 is conveyed to the second collecting area H and collected from the second developing roller 26 to the Mag roller 11.
  • the collected developer 24 rotates and moves together with the sleeve roller 29 of the Mag roller 11 and is conveyed toward the developer tank 16, and is peeled off from the Mag roller 11 by the repulsive magnetic fields of the same pole portions N ⁇ b> 2 and N ⁇ b> 3 of the magnet body 28. Then, it is collected into the developer tank 16.
  • a supply control unit (not shown) provided in the supply unit 14 detects from the output value of the ATDC sensor 20 that the toner concentration in the developer 24 has become equal to or lower than the minimum toner concentration for ensuring image density, it is not shown.
  • the toner 23 stored in the hopper is supplied into the developer tank 16 through the toner supply unit 14 by the toner supply means.
  • the Mag roller 11 supplies the toner 23 to the first developing roller 25 arranged on the upstream side in the direction in which the developer 24 is conveyed, and then the development residual on the first developing roller 25.
  • the toner is collected in the developer 24 on the Mag roller 11, and the toner 23 is supplied to the second developing roller 26 disposed on the downstream side. Therefore, the first developing roller 25 has a larger amount of toner on the roller surface, and the load for supplying and collecting the toner 23 becomes higher.
  • the rotation shaft 70 of the first developing roller 25 is held by the first holding member 21 fixed to the developing device housing 19, and the main magnetic pole N ⁇ b> 4 of the magnet body 28 is accurately positioned at the position where it faces. Therefore, all the development residual toner on the first developing roller 25 can be collected and the development history (ghost) can be eliminated.
  • the first developing roller 25 is arranged on the upstream side in the moving direction (arrow A direction) of the image carrier 1, the toner can be sufficiently supplied to the image carrier 1.
  • the upstream developing roller requires more toner on the roller surface, but the conditions such as the voltage applied to the developing roller, the surface resistance value of the developing roller surface, and the number of rotations of the developing roller are upstream.
  • the amount of toner on the roller surface of the developing roller on the downstream side can be increased by changing between the side and the downstream side.
  • the upstream first developing roller 25 since the upstream first developing roller 25 has a larger amount of toner on the roller surface, the first developing roller 25 is fixed by the first holding member 21 fixed to the developing device casing 19. keeping.
  • the downstream developing roller when the downstream developing roller has a larger amount of toner on the roller surface, the downstream developing roller is held by a holding member fixed to the developing device housing 19, and the upstream developing roller is rotated. What is necessary is just to hold
  • FIG. 6 is an external view of the developing device 2 of the second embodiment
  • FIG. 7 is a plan view of the first holding member 21b and the second holding member 22b of the second embodiment
  • the cross section of the developing device 2 shown in FIG. 8 is a cross section of a portion indicated by an arrow KK in FIG.
  • the difference between the developing device 2 according to the second embodiment and the developing device 2 according to the first embodiment is that the third spacing member 34 is provided at both ends of the Mag roller 11 and the rotating shaft 70 and the rotating shaft 73 are connected to the Mag.
  • the roller 11 is configured to be held so as to be movable in the normal direction of the roller 11.
  • the third spacing member 34 has a ring shape and is arranged at both ends of the Mag roller 11 so as to slide and rotate with the first developing roller 25.
  • the radius of the outer periphery of the third spacing member 34 is less than the radius of the first developing roller 25 by a predetermined gap (from 0.2 mm to 1 mm) necessary for the gap between the Mag roller 11 and the first developing roller 25. 0.0 mm) is set to be larger.
  • the gap between the Mag roller 11 and the second developing roller 26 is the same as the gap between the Mag roller 11 and the first developing roller 25, and the third spacing member 34 serves as the second developing member.
  • the roller 26 is also arranged to slide and rotate.
  • the 3rd spacing member 34 it is desirable to form an outer peripheral surface with a low friction member like the 1st spacing member 30 and the 2nd spacing member 31.
  • a low friction member Teflon (registered trademark) is integrally formed of a resin material having a low coefficient of friction such as polyacetal, or an outer peripheral surface on which the image carrier 1 slides and a bearing portion on which the rotary shaft 70 and the rotary shaft 73 slide.
  • a metal material with a coating such as) may be used.
  • a commercially available ball bearing may be incorporated in the bearing portion.
  • the first holding member 21 b has a shape of a bearing portion 97 that holds the rotation shaft 70 of the first developing roller 25, and the rotation shaft 70 moves in the normal direction of the Mag roller 11. It is oval so you can do it.
  • the rotation shaft 70 of the first developing roller 25 moves in the arrow J direction or the reverse direction along the bearing portion 97. It is configured to be possible.
  • An arrow J direction is a normal direction of the Mag roller 11 and is a direction facing the main magnetic pole N4 of the magnet body 28 of the first developing roller 25.
  • an urging member that urges the first developing roller 25 in a direction to contact the spacing member 34 may be provided.
  • the shape of the bearing portion 98 that holds the rotating shaft 73 of the second developing roller 26 is such that the rotating shaft 73 is in the normal direction of the Mag roller 11. It is oval so that it can be moved to.
  • the rotating shaft 73 of the second holding member 22 moves in the direction of arrow I or in the opposite direction along the bearing portion 98 as shown in FIG. It is configured to be possible.
  • An arrow I direction is a normal line direction of the Mag roller 11 and is a direction facing the main magnetic pole N1 of the magnet body 28 of the second developing roller 26.
  • the developer tank 19 is urged by the first urging member 32 and moves in the direction of the arrow X, and the second spacing member 31 urged by the second urging member 33 is applied to the image carrier 1.
  • the rotating shaft 73 moves in the direction of arrow I, and the second developing roller 26 contacts the third spacing member 34.
  • an urging member that urges the second developing roller 26 in a direction to contact the spacing member 34 may be provided.
  • FIG. 9 is a plan view for explaining the positional relationship among the Mag roller 11, the first developing roller 25, and the image carrier 1.
  • the length of the first developing roller 25 in the left-right direction in the drawing is longer than that of the Mag roller 11, and the second developing roller 26 (not shown in FIG. 9) is the same length as the first developing roller 25. That's it.
  • the third spacing member 34 is attached at a position where it abuts on the first developing roller 25 and the second developing roller 26.
  • the third spacing member 34 is configured to abut against the first developing roller 25 and the second developing roller 26, but the third spacing member 34 is one of the three developing members. You may comprise so that it may contact
  • a third bearing member 97 having an oval bearing 97 shown in FIG.
  • the gap between the image carrier and the two developing rollers is kept at a predetermined interval, and image formation in which high-quality images can be obtained while suppressing image defects.
  • An apparatus can be provided.

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Abstract

　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。

Description

画像形成装置
　本発明は、画像形成装置に関する。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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）。
　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。
　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。
　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）。
　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）。
　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）。
　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。
　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）。
特開平５－１５０６３６号公報 特開２００３－１６７４２４号公報 特開２００３－３３７４７２号公報 特開２００７－１６３７６６号公報 特開２００５－３７５２３号公報
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
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。 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。 第１の実施形態の現像装置２の外観図である。 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。 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。 第２の実施形態の現像装置２の外観図である。 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。 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。 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。
　（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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　次に、図１を参照しながら現像装置２の動作を説明する。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　以下、図を参照しながら詳細を説明する。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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

Claims (7)

  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
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