画像形成装置
【課題】複数のトナー担持体を設けたハイブリッド方式の現像装置を備えた画像形成装置において、簡単な構成により、現像剤担持体に内包された磁石ローラの磁極位置を、それぞれのトナー担持体に対して適正位置に調整することができると同時に、像担持体とそれぞれのトナー担持体の現像間隔を所定の値に均一に保つことにより、鮮明で高品質な画像形成が可能となる画像形成装置を提供する。
【解決手段】ガイド部材と調整機構により、現像装置を付勢し、それぞれのトナー担持体に設けた間隔部材を像担持体に当接させるとともに、それぞれのトナー担持体を磁石ローラ軸中心に回動させ、それぞれのトナー担持体と現像剤担持体のなす角度を調整して、それぞれの対向部を適正な磁極位置に調整、固定する。
【解決手段】ガイド部材と調整機構により、現像装置を付勢し、それぞれのトナー担持体に設けた間隔部材を像担持体に当接させるとともに、それぞれのトナー担持体を磁石ローラ軸中心に回動させ、それぞれのトナー担持体と現像剤担持体のなす角度を調整して、それぞれの対向部を適正な磁極位置に調整、固定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に担持搬送するトナーで、像担持体上に形成された潜像を現像する複数のトナー担持体と、表面に現像剤を担持搬送し、前記複数のトナー担持体に前記現像剤中のトナーを供給する現像剤担持体とを有する現像装置を備えた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、現像剤担持体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トナー担持体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、像担持体とトナー担持体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、像担持体とトナー担持体の隙間について、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、トナー担持体の表面上に適正な量のトナー薄層を形成するためには、トナー担持体と現像剤担持体との隙間についても、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、現像剤担持体及びトナー担持体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、トナー担持体側の開口を現像剤担持体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、トナー担持体と現像剤担持体とにそれぞれギアを設け、アイドルギアを介して現像剤担持体からトナー担持体に駆動力を伝達するとともに、トナー担持体と現像剤担持体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、現像剤担持体、トナー担持体、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、現像剤担持体、トナー担持体、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、現像剤担持体、トナー担持体、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、トナー担持体と現像剤担持体との間に、バイアス電圧を印加し、トナーのみをトナー担持体へ移動させ、トナー担持体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、トナー担持体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】
複数のトナー担持体を備えた画像形成装置において、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、本体に取り付けられた像担持体と現像装置に取り付けられた複数のトナー担持体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、複数のトナー担持体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ように設定するので、それぞれのトナー担持体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】
また、複数のトナー担持体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、現像剤担持体に内包された磁石ローラのそれぞれのトナー担持体に対向する磁極位置が、それぞれ適正な位置に配置されなければならない。
【００１８】
すなわち、複数のトナー担持体を配置することによって、それぞれのトナー担持体と現像剤担持体との対向部での磁極位置の誤差や、それぞれのトナー担持体と像担持体との間隔の誤差が生じる可能性が大きくなる。
【００１９】
さらに複数のトナー担持体を配置することによって、それぞれについて磁極位置や間隔を調整するに当たり、一方を調整すれば他方が誤差を発生するといった干渉作用の生ずる恐れがあり、簡便な調整も困難であった。
【００２０】
特許文献２から４に開示されている画像形成装置では、トナー担持体が１つの場合について現像装置を着脱可能に構成し、現像剤担持体、トナー担持体、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、トナー担持体を複数備えた現像装置に適用できるものではない。
【００２１】
また、特許文献５には、複数のトナー担持体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複数のトナー担持体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。
【００２２】
本発明は上記の技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、複数のトナー担持体を設けたハイブリッド方式の現像装置を備えた画像形成装置において、簡単な構成により、現像剤担持体に内包された磁石ローラの磁極位置を、それぞれのトナー担持体に対して適正位置に調整することができ、それぞれのトナー担持体へのトナーの供給・回収を最適化すると同時に、像担持体とそれぞれのトナー担持体の現像間隔を所定の値に均一に保つことにより、ムラや画像地肌のかぶり、現像履歴等の画像不良を抑制し、鮮明で高品質な画像形成が可能となる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。
【００２４】
１．本体に取り付けられた像担持体と、
前記像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する、本体に着脱式の現像装置と、
前記現像装置の前記像担持体方向への移動を案内するガイド部材と、
前記現像装置の前記像担持体方向への移動を調整し、固定する第１の調整機構と、
を備えた画像形成装置であって、
前記現像装置は、
表面にトナーを担持搬送し、対向して配設された前記像担持体上に形成された潜像を前記トナーでそれぞれ現像する第１のトナー担持体及び第２のトナー担持体と、
複数の磁極を有する固定配置された磁石ローラと、該磁石ローラを内包して回転するスリーブローラとからなり、トナーとキャリアとを含む現像剤を前記スリーブローラ表面に担持搬送し、対向して配設された前記第１のトナー担持体及び前記第２のトナー担持体に前記現像剤中のトナーをそれぞれ供給する現像剤担持体と、
前記第１のトナー担持体を回転可能に保持し、前記現像剤担持体の軸を中心として回動可能に配設された第１の保持部材と、
前記第２のトナー担持体を回転可能に保持し、前記現像剤担持体の軸を中心として回動可能に配設された第２の保持部材と、
前記第１のトナー担持体の両端部に前記第１のトナー担持体と等軸に配設され、外径が前記第１のトナー担持体よりも大きい第１の間隔部材と、
前記第２のトナー担持体の両端部に前記第２のトナー担持体と等軸に配設され、外径が前記第２のトナー担持体よりも大きい第２の間隔部材と、
前記第１の保持部材を回動させ、前記第１の間隔部材が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の保持部材を回動させ、前記第２の間隔部材が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、を有し、
前記ガイド部材は、前記像担持体に前記第１の間隔部材及び前記第２の間隔部材を両方ともに当接させるよう、前記像担持体の軸方向と垂直な方向で、前記現像剤担持体の軸から前記像担持体の軸に向かう方向に前記現像装置の移動を案内し、
前記第１の調整機構は、前記現像剤担持体と前記第１のトナー担持体及び前記第２のトナー担持体との対向部がそれぞれ所定の磁極位置になるよう、前記現像装置の移動を調整し、固定する
ことを特徴とする画像形成装置。
【００２５】
２．前記ガイド部材により案内される移動方向と垂直の方向で、前記像担持体の軸方向と垂直な方向に、前記現像装置の移動を調整し、固定する第２の調整機構を有する
ことを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
【００２６】
３．前記第１の調整機構は、前記現像装置を前記像担持体方向へ付勢する第３の付勢部材と、該第３の付勢部材による前記現像装置の移動を一定の移動量で規制するための第１の調整部材とを含む
ことを特徴とする前記１または２に記載の画像形成装置。
【００２７】
４．前記第３の付勢部材はバネを有し、前記第１の調整部材はネジを有する
ことを特徴とする前記３に記載の画像形成装置。
【００２８】
５．前記第２の調整機構は、前記現像装置の移動を調整するための第２の調整部材を含む
ことを特徴とする前記２に記載の画像形成装置。
【００２９】
６．前記第２の調整部材はネジを有する
ことを特徴とする前記５に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る画像形成装置によれば、複数のトナー担持体を設けたハイブリッド方式の現像装置を備えた画像形成装置において、次のような調整が可能な構成となっている。
【００３１】
すなわち、画像形成装置に設けたガイド部材と調整機構により、現像装置を付勢し、それぞれのトナー担持体に設けた間隔部材を像担持体に当接させ、所定の現像間隔を精度よく保つとともに、それぞれのトナー担持体を磁石ローラ軸中心に一定の間隔を保って回動させ、それぞれのトナー担持体と現像剤担持体のなす角度を調整して、それぞれのトナー担持体との対向部を適正な磁極位置に調整、固定することができる構成となっている。
【００３２】
こういった簡単な構成により、現像剤担持体に内包された磁石ローラの磁極位置を、それぞれのトナー担持体に対して適正位置に調整することができ、それぞれのトナー担持体へのトナーの供給・回収を最適化すると同時に、像担持体とそれぞれのトナー担持体の現像間隔を所定の値に均一に保つことにより、ムラや画像地肌のかぶり、現像履歴等の画像不良を抑制し、鮮明で高品質な画像形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成例を示す断面図である。
【図２】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である。
【図３】本実施形態に係る現像装置２内の主要機構の斜視図である。
【図４】本実施形態に係る現像装置２内の主要機構の平面図である。
【図５】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６】本実施形態に係る現像装置２の画像形成装置本体への装着を説明する説明図である。
【図７】磁極位置測定装置４１を用いた磁極位置検査を説明するための図である。
【図８】第２の調整機構を追加した場合の現像装置２の画像形成装置本体への装着を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００３５】
（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を用いて本実施形態に係る画像形成装置の概略構成と動作を説明する。
【００３６】
この画像形成装置は、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ーである。
【００３７】
この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手段としての帯電部材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上のトナー像を図には示していない搬送装置によって送られた転写媒体Ｐに転写するための転写ローラ４、及び転写後、像担持体１上に残った残留トナーを除去するため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。
【００３８】
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。
【００３９】
排出された転写媒体Ｐは、不図示の定着装置によりトナー像を転写媒体Ｐに定着させ出力画像を形成する。
【００４０】
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、その機械的な力で除去する。
【００４１】
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、帯電手段として図中、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。例えば、露光装置６としてレーザ装置に代えてＬＥＤを一列に配した露光装置であってもよい。また例えば、クリーニングブレードはなくてもよい。
【００４２】
本実施形態に係るハイブリッド現像方式の現像装置２の基本部の構成を説明する。
【００４３】
現像装置２は、以下の構成要素を備える。すなわち、キャリアとトナーを含む現像剤２４を収容する現像剤槽１６、現像剤槽１６から供給された現像剤２４を表面に担持して搬送する現像剤担持体１１、現像剤担持体１１からトナーのみが供給され、前記像担持体１上に形成された静電潜像を現像する第１のトナー担持体２５及び第２のトナー担持体２６を備える。
【００４４】
現像装置２の詳細な構成と動作については、後述する。
【００４５】
（現像装置２の着脱機構について）
現像装置２の画像形成装置本体への着脱動作について説明する。適時、図３（現像装置斜視図）、図４（平面図）及び図６（着脱動作説明図）も参照する。
【００４６】
画像形成装置本体は、現像装置２の像担持体１方向への移動を案内するガイド部材３６を備えている。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１には示さぬガイド部材３６（図６参照）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。
【００４７】
すなわち、ガイド部材３６は、像担持体１に後述する第１の間隔部材３０及び第２の間隔部材３１を同時に当接させるよう、像担持体１の軸方向と垂直な方向で、現像剤担持体１１の軸から像担持体１の軸に向かう方向（矢印Ｘ方向）に現像装置２の移動を案内する。
【００４８】
また画像形成装置は、ガイド部材３６に沿った像担持体１方向への現像装置２の移動を調整し、固定するための第１の調整機構を備えている。
【００４９】
第１の調整機構は、現像剤担持体１１と第１のトナー担持体２５及び第２のトナー担持体２６との対向部がそれぞれ所定の磁極位置になるよう、現像装置２の移動を調整し、固定するものである。
【００５０】
第１の調整機構は、現像装置２を像担持体１方向（矢印Ｘ方向）へ付勢する第３の付勢部材３８（図１及び図３参照）と、該第３の付勢部材３８による現像装置２の移動を一定の移動量で規制するための第１の調整部材３９（図３及び図４参照）とを含む。
【００５１】
第３の付勢部材３８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及び第２の間隔部材３１を像担持体１に当接させる。
【００５２】
第３の付勢部材３８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よい。
【００５３】
現像器筐体１９の両側には、像担持体１と現像剤担持体１１の間隔位置を調整するための第１の調整部材３９が設けられ、前記ガイド部材３６に沿ってＸ方向に現像器筐体１９を移動させる移動量を規制することができる。
【００５４】
図４においては、第１の調整部材３９が現像器筐体１９の両端に配置され、画像形成装置本体側のあたり４３に対して間隔を調整することで、ガイド部材３６に沿った、現像装置２のＸ方向への移動量を規制している。
【００５５】
第１の調整部材３９としては、調整ボルト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、偏芯ピン、カム、クサビ等を使用してもよい。
【００５６】
現像装置２の着脱動作と、それによる第１の間隔部材３０、第２の間隔部材３２の像担持体１への当接、及び第１のトナー担持体２５、第２のトナー担持体２６との対向部の磁極位置調整についての詳細は、後述する。
【００５７】
（現像剤の構成）
本実施形態では、ハイブリッド現像方式を採用している。これに従い、現像剤は適当な二成分現像剤を選定すればよい。すなわち、本実施形態において使用する現像剤はトナーと該トナーを帯電するためのキャリアを含んでなるものである。
【００５８】
＜トナー＞
トナーとしては、特に限定されず、一般に使用されている公知のトナーを使用することができ、バインダー樹脂中に着色剤や、必要に応じて荷電制御剤や離型剤等を含有させ、外添剤を処理させたものを使用できる。トナー粒径としてはこれに限定されるものではないが、一般的に３〜１５μｍ程度が好ましい。
【００５９】
このようなトナーを製造するにあたっては、一般に使用されている公知の方法で製造することができる。例えば、粉砕法、乳化重合法、懸濁重合法等を用いて製造することができる。
【００６０】
トナーに使用するバインダー樹脂、着色剤、荷電制御剤、離型剤としては、一般に使用されている公知のものを用いることができる。
【００６１】
また、上記の外添剤としても、一般に使用されている公知のものを用いることができる。上記外添剤として、トナーと逆極性の荷電性を有する逆極性粒子を使用してもよい。
【００６２】
＜キャリア＞
キャリアとしては、特に限定されず、一般に使用されている公知のキャリアを使用することができ、バインダー型キャリアやコート型キャリアなどが使用できる。キャリア粒径としてはこれに限定されるものではないが、一般的に１５〜１００μｍが好ましい。
【００６３】
バインダー型キャリアは、磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散させたものであり、キャリア表面に正または負帯電性の帯電性微粒子を固着させたり、表面コーティング層を設けたりすることもできる。
【００６４】
バインダー型キャリアに用いられるバインダー樹脂、磁性体微粒子は、一般に使用されている公知のものを用いることができる。
【００６５】
一方、コート型キャリアは磁性体からなるキャリアコア粒子に樹脂コートがなされてなるキャリアであり、コート型キャリアにおいてもバインダー型キャリア同様、キャリア表面に正または負帯電性の帯電性微粒子を固着させることができる。
【００６６】
トナーとキャリアの混合比は所望のトナー帯電量が得られるよう調整されればよく、トナー混合比は一般的に、トナーとキャリアとの合計量に対して３〜５０質量％、好ましくは６〜３０質量％が適している。
【００６７】
（現像装置の構成と動作）
次に、図１から図６を用いて本実施形態に係るハイブリッド現像方式の現像装置２の構成例及び動作例を説明する。
【００６８】
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である。図３は、本実施形態に係る現像装置２の斜視図である。図４は、本実施形態に係る現像装置２の平面図である。図５は、第１の保持部材２１と第２の保持部材２２の平面図である。
【００６９】
図６は、本実施形態に係る現像装置２を本実施形態に係る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。
【００７０】
なお、図１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。
【００７１】
以下、図を参照しながら本実施形態に係る現像装置２の構成と動作の例を説明する。
【００７２】
現像剤槽１６は、トナーとキャリアを含む現像剤２４を収容する。
【００７３】
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。
【００７４】
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、現像剤担持体１１へ現像剤２４を供給する。
【００７５】
現像剤担持体１１は、固定配置された磁石ローラ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のトナー担持体２５と第２のトナー担持体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、現像剤担持体用バイアス電源８２により印加される。スリーブローラ２９は、現像剤担持体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。
【００７６】
現像剤担持体１１に供給された現像剤２４は、磁石ローラ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。
【００７７】
磁石ローラ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のトナー担持体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のトナー担持体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。
【００７８】
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側の位置１３に配置されている。
【００７９】
本実施形態では、第１のトナー担持体２５は、現像剤２４の搬送方向の上流側に配置され、第２のトナー担持体２５は下流側に配置されている。第１のトナー担持体２５と第２のトナー担持体２６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。
【００８０】
トナー担持体用バイアス電源８１は、第１のトナー担持体２５と第２のトナー担持体２６に現像バイアス電圧を供給する。また、現像剤担持体用バイアス電源８２は、現像剤担持体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。
【００８１】
なお、本実施形態の現像装置２では、トナーとキャリアとからなる二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。
【００８２】
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。
【００８３】
このように、第１のトナー担持体２５と第２のトナー担持体２６、スリーブローラ２９に電圧を印加することで、現像剤担持体１１と第１のトナー担持体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現像剤担持体１１から第１のトナー担持体２５に向けて吸引する電界が形成される。また、現像剤担持体１１と第２のトナー担持体２６との間の第２のトナー供給領域Ｇでは、トナーを現像剤担持体１１から第２のトナー担持体２６に向けて吸引する電界が形成される。
【００８４】
＜トナー担持体構成＞
第１のトナー担持体２５と第２のトナー担持体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い。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、ポルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、塩化ビニル樹脂、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。
【００８５】
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かまわない。
【００８６】
＜現像装置脱着時の調整に関わる構成＞
既述したように、現像装置２の脱着時には、第１のトナー担持体２５と第２のトナー担持体２６のそれぞれ現像間隔の調整、及び現像剤担持体１１との対向部のそれぞれ磁極位置調整が行えるような構成となっている。それらの調整に関わる以下の構成要素を図１から図６を参照して説明する。
【００８７】
第１の間隔部材３０はリング状であり、第１のトナー担持体２５の両端に、第１のトナー担持体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のトナー担持体２５の半径より、像担持体１と第１のトナー担持体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。
【００８８】
第２の間隔部材３１はリング状であり、第２のトナー担持体２６の両端に、第２のトナー担持体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のトナー担持体２６の半径より、像担持体１と第２のトナー担持体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。
【００８９】
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てもよいし、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よい。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よい。
【００９０】
現像器筐体１９には、現像剤担持体１１の回転軸７２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、組立後の現像剤担持体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。
【００９１】
第１の保持部材２１は、図５（ａ）に示すように、第１のトナー担持体２５の回転軸７０と現像剤担持体１１の回転軸７２をそれぞれ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に保持されている。
【００９２】
第１の保持部材２１の軸受け部９０と軸受け部９１の間隔は、現像剤担持体１１のスリーブローラ２９表面から第１のトナー担持体２５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。
【００９３】
第１の保持部材２１により、第１のトナー担持体２５の表面と現像剤担持体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。
【００９４】
第１の付勢部材３２は、一端が現像器筐体１９に固定されており、他端は第１のトナー担持体２５の両端に設けられた第１の間隔部材３０が像担持体１に当接するように、第１の保持部材２１を矢印Ｒ方向（図６参照）に付勢する。
【００９５】
第１の付勢部材３２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よい。
【００９６】
第２の保持部材２２は、図５（ｂ）に示すように、第２のトナー担持体２６の回転軸７３と現像剤担持体１１の回転軸７２をそれぞれ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。
【００９７】
第２の保持部材２２の軸受け部９５と軸受け部９６の間隔は、現像剤担持体１１のスリーブローラ２９表面から第２のトナー担持体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。
【００９８】
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のトナー担持体２６の両端に設けられた第２の間隔部材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（図６参照）に付勢する。
【００９９】
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よい。
【０１００】
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のトナー担持体２５と第２のトナー担持体２６とが連動して回転するように構成されている。
【０１０１】
（現像装置の装着と調整動作）
本実施形態に係る現像装置２は、画像形成装置本体への装着時等に、以下の調整が可能な機構を備えている。
【０１０２】
ハイブリッド現像方式を用いている現像装置２では、像担持体１と第１及び第２のトナー担持体の現像間隔が大きく画像形成に影響を与える。従って、形成画像に適正な画像濃度を得るために、像担持体１と第１のトナー担持体２５及び第２のトナー担持体２６との現像間隔が変動せず、それぞれ軸方向で均一に安定して確保可能な現像間隔安定化機構を設けている。
【０１０３】
また、第１及び第２のトナー担持体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、現像剤担持体１１に内包された磁石ローラ２８のそれぞれのトナー担持体に対向する磁極位置を、それぞれ適正な位置に調整して配置するための磁極位置調整機構を設けている。
【０１０４】
本実施形態に係る現像装置２における、上記磁極位置調整機構及び現像間隔安定化機構について概略を述べる。
【０１０５】
＜概略調整動作＞
（１）現像剤担持体１１の磁石ローラ２８についての予め測定された磁極位置検査データや、画像形成装置組立後の出力画像に基づき、磁石ローラ２８を軸中心に回動させ、像担持体１と磁石ローラ２８の軸中心を結んだ線が、磁極位置Ｎ４（第１のトナー供給領域Ｅの位置）と磁極位置Ｎ１（第２のトナー供給領域Ｇの位置）が磁石ローラ２８の軸を中心としてなす角を２等分するような磁極位置に調整し、現像器筐体１９に固定する。
【０１０６】
（２）上記現像装置２の画像形成装置本体への装着に際して、以下の調整を行う。すなわち、ガイド部材３６に沿って現像装置２を移動させ、像担持体１に第１の間隔部材３０及び第２の間隔部材３１を同時に当接させる。合わせて、現像剤担持体１１と第１のトナー担持体２５及び第２のトナー担持体２６との対向部がそれぞれ所定の磁極位置になるよう、現像装置２の移動量を第１の調整部材３９により調整し、固定する。
【０１０７】
上記調整動作により磁極位置を最適化することにより、現像剤担持体からそれぞれのトナー担持体へのトナーの供給、及び現像残トナーの回収が効率よく実行され、それぞれのトナー担持体上に均一で適正量のトナー薄層を形成させることができる。
【０１０８】
また上記調整動作により、２本のトナー担持体の像担持体に対する位置がずれても、それぞれのトナー担持体の両端部にトナー担持体と等軸に配設され、外径がトナー担持体よりも大きい間隔部材を像担持体に確実に当接させることで、像担持体と２本のトナー担持体との現像間隔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ることができる。
【０１０９】
以下に、現像装置２の脱着に伴う磁極位置調整機構及び現像間隔安定化機構について、上記動作を可能にする詳細な構成を図６を用いて説明する。
【０１１０】
図６は、現像装置２を画像形成装置本体に取り付ける時の動作を説明するための図である。図６（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６（ｂ）は画像形成装置に現像装置２が取り付けられた状態を示す。
【０１１１】
＜現像間隔の安定化＞
前述のように現像器筐体１９は、画像形成装置側に設置された、現像装置２をＸ方向に抜き差し可能にするガイド部材３６に沿って、第３の付勢部材３８により、矢印Ｘ方向に付勢される。
【０１１２】
それにより、現像器筐体１９は図６（ａ）から図６（ｂ）のように移動し、第１の保持部材２１は、第１の付勢部材３２により矢印Ｒ方向に付勢されているので、第１のトナー担持体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。
【０１１３】
すると、像担持体１の表面と第１のトナー担持体２５の表面との間に、第１の間隔部材３０の半径と第１のトナー担持体２５の半径の差に相当する隙間ができる。
【０１１４】
このように、第１の保持部材２１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のトナー担持体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。
【０１１５】
同時に、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、第２のトナー担持体２６の両端に設けられた第２の間隔部材３１が、像担持体１の表面に当接する。
【０１１６】
すると、像担持体１の表面と第２のトナー担持体２６の表面との間に、第２の間隔部材３１の半径と第２のトナー担持体２６の半径の差に相当する隙間ができる。
【０１１７】
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のトナー担持体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。
【０１１８】
＜磁極位置の調整＞
次に磁極位置調整機構について概略を述べる。
【０１１９】
現像剤担持体１１の磁石ローラ２８についての予め測定された磁極位置検査データや、画像形成装置組立後の出力画像に基づき、磁石ローラ２８のＳ３、Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ２、Ｎ４の７つの磁極のうち、Ｎ４は、第１のトナー担持体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のトナー担持体２６と対向する第２のトナー供給領域Ｇの位置に配置するように、現像器筐体１９の両側面に設けた第１の調整部材３９により、像担持体１と現像剤担持体１１の間隔を調整する。
【０１２０】
磁石ローラ２８の磁極Ｎ１、及びＮ４の位置は、製造上の誤差により、それぞれの磁極と対向するトナー担持体との位置関係が最適位置よりずれた位置になることがあるが、以下のように磁石ローラ２８についての予め測定された磁極位置検査データに基づく方法で調整が可能である。
【０１２１】
現像剤担持体１１（磁石ローラ２８）の製造検査で、図７に示すように、磁極位置測定装置４１等を用いて円周方向に磁束密度を測定し、磁極位置を割り出しておく。磁極位置測定装置４１としては、例えばガウスメータ（株式会社エーデーエス社製 ＨＧＭ−８３００ＬＷ 及び ２軸プローブ ＷＳ−１０）がある。
【０１２２】
上記に示した磁極位置検査データに基づき、磁石ローラ２８の磁極位置を、次のように現像器筐体１９に固定する。すなわち、像担持体１と磁石ローラ２８の軸中心を結んだ線が、磁極位置Ｎ４（第１のトナー担持体２５と対向する第１のトナー供給領域Ｅの位置）と磁極位置Ｎ１（第２のトナー担持体２６と対向する第２のトナー供給領域Ｇの位置）が磁石ローラ２８の軸を中心としてなす角を２等分するよう現像器筐体１９に固定する。
【０１２３】
また、上記磁石位置検査の実施なしに設計値を基に設定した現像器筐体１９の所定位置に固定してもよい。
【０１２４】
次に、画像形成装置本体に上記現像装置２を装着した状態で、現像装置２を像担持体１に近づける方向に第１の調整部材３９を用いて移動させることにより、第１のトナー担持体２５、第２のトナー担持体２６、磁石ローラ２８の３点が磁石ローラ２８を中心としてなす角度は広がる。また、現像装置２を像担持体１に遠ざける方向に第１の調整部材３９を用いて移動させることにより、第１のトナー担持体２５、第２のトナー担持体２６、磁石ローラ２８の３点が磁石ローラ２８を中心としてなす角度は狭まる。
【０１２５】
画像形成装置に現像装置２を装着後、画像出力を行い、その出力画像に基づき、実際にベタ画像を等間隔に配した検査画像を出力し、前記ベタ画像の濃度差が一定値以下になるように、上記第１の調整部材３９を用いて調整し、固定する。
【０１２６】
（第２の調整機構の追加）
また本実施形態に係る画像形成装置は、別の実施形態として、ガイド部材３６に沿った像担持体１への方向（矢印Ｘ方向）に垂直な方向（矢印Ｚ方向）への移動を調整し、固定する第２の調整機構を第１の調整機構に追加して備えていてもよい。
【０１２７】
第２の調整機構を追加した実施形態での現像装置２の装着状態を図８に示す。
【０１２８】
第２の調整機構は、現像剤担持体１１と第１のトナー担持体２５及び第２のトナー担持体２６との対向部がそれぞれ所定の磁極位置になるよう、現像装置２の移動を調整し、固定するために、第１の調整機構を補助するものである。
【０１２９】
第２の調整機構は、ガイド部材３６により案内される移動方向と垂直の方向で、像担持体１の軸方向と垂直な方向（矢印Ｚ方向）への現像装置２の移動を、一定の移動量で規制するための第２の調整部材４０（図８参照）を含む。
【０１３０】
図８に示すように、第２の調整部材４０により、磁石ローラ２８の位置を（矢印Ｘ方向に加えて）矢印Ｚ方向に調整することにより、以下のことが可能になる。
【０１３１】
すなわち、磁石ローラ２８の磁極位置を、像担持体１と磁石ローラ２８の軸中心を結んだ線が、磁極位置Ｎ４（第１のトナー担持体２５と対向する第１のトナー供給領域Ｅの位置）と磁極位置Ｎ１（第２のトナー担持体２６と対向する第２のトナー供給領域Ｇの位置）が磁石ローラ２８の軸を中心としてなす角を２等分する磁極位置に組み込めていない場合でも、像担持体１と磁石ローラ２８の軸中心を結んだ線が、磁極位置Ｎ４（第１のトナー担持体２５と対向する第１のトナー供給領域Ｅの位置）と磁極位置Ｎ１（第２のトナー担持体２６と対向する第２のトナー供給領域Ｇの位置）が磁石ローラ２８の軸を中心としてなす角を２等分した位置になるように調整することが可能となる。
【０１３２】
第２の調整部材４０としては、調整ボルト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、偏芯ピン、カム等を使用してもよい。
【０１３３】
また、第２の調整部材４０は、図８に示す構造により現像器筐体１９に設けてもよい。
【０１３４】
この調整により、現像剤担持体１１を現像器筐体１９に組み込む際の組立誤差を許容できる構成となっている。
【０１３５】
このように、本実施形態に係る画像形成装置によれば、複数のトナー担持体を有するハイブリッド方式の現像装置を備えた画像形成装置において、次のような調整が可能な構成となっている。
【０１３６】
すなわち、画像形成装置に設けたガイド部材と調整機構により、現像装置を付勢し、それぞれのトナー担持体に設けた間隔部材を像担持体に当接させ、所定の現像間隔を精度よく保つとともに、それぞれのトナー担持体を磁石ローラ軸中心に一定の間隔を保って回動させ、それぞれのトナー担持体と現像剤担持体のなす角度を調整して、それぞれのトナー担持体との対向部を適正な磁極位置に調整、固定することができる構成となっている。
【０１３７】
こういった簡単な構成により、現像剤担持体に内包された磁石ローラの磁極位置を、それぞれのトナー担持体に対して適正位置に調整することができ、それぞれのトナー担持体へのトナーの供給・回収を最適化すると同時に、像担持体とそれぞれのトナー担持体の現像間隔を所定の値に均一に保つことにより、ムラや画像地肌のかぶり、現像履歴等の画像不良を抑制し、鮮明で高品質な画像形成が可能となる。
【０１３８】
なお、上述の実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１３９】
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
８ 第１の現像領域
１１ 現像剤担持体
１２ 第２の現像領域
１４ 補給部
１５ 規制部材
１６ 現像剤槽
１９ 現像器筐体
２１ 第１の保持部材
２２ 第２の保持部材
２４ 現像剤
２５ 第１のトナー担持体
２６ 第２のトナー担持体
２８ 磁石ローラ
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
３６ ガイド部材
３８ 第３の付勢部材
３９ 第１の調整部材
４０ 第２の調整部材
４３ （画像形成装置本体側の）あたり
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に担持搬送するトナーで、像担持体上に形成された潜像を現像する複数のトナー担持体と、表面に現像剤を担持搬送し、前記複数のトナー担持体に前記現像剤中のトナーを供給する現像剤担持体とを有する現像装置を備えた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、現像剤担持体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トナー担持体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、像担持体とトナー担持体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、像担持体とトナー担持体の隙間について、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、トナー担持体の表面上に適正な量のトナー薄層を形成するためには、トナー担持体と現像剤担持体との隙間についても、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、現像剤担持体及びトナー担持体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、トナー担持体側の開口を現像剤担持体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、トナー担持体と現像剤担持体とにそれぞれギアを設け、アイドルギアを介して現像剤担持体からトナー担持体に駆動力を伝達するとともに、トナー担持体と現像剤担持体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、現像剤担持体、トナー担持体、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、現像剤担持体、トナー担持体、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、現像剤担持体、トナー担持体、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、トナー担持体と現像剤担持体との間に、バイアス電圧を印加し、トナーのみをトナー担持体へ移動させ、トナー担持体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、トナー担持体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】
複数のトナー担持体を備えた画像形成装置において、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、本体に取り付けられた像担持体と現像装置に取り付けられた複数のトナー担持体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、複数のトナー担持体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ように設定するので、それぞれのトナー担持体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】
また、複数のトナー担持体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、現像剤担持体に内包された磁石ローラのそれぞれのトナー担持体に対向する磁極位置が、それぞれ適正な位置に配置されなければならない。
【００１８】
すなわち、複数のトナー担持体を配置することによって、それぞれのトナー担持体と現像剤担持体との対向部での磁極位置の誤差や、それぞれのトナー担持体と像担持体との間隔の誤差が生じる可能性が大きくなる。
【００１９】
さらに複数のトナー担持体を配置することによって、それぞれについて磁極位置や間隔を調整するに当たり、一方を調整すれば他方が誤差を発生するといった干渉作用の生ずる恐れがあり、簡便な調整も困難であった。
【００２０】
特許文献２から４に開示されている画像形成装置では、トナー担持体が１つの場合について現像装置を着脱可能に構成し、現像剤担持体、トナー担持体、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、トナー担持体を複数備えた現像装置に適用できるものではない。
【００２１】
また、特許文献５には、複数のトナー担持体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複数のトナー担持体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。
【００２２】
本発明は上記の技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、複数のトナー担持体を設けたハイブリッド方式の現像装置を備えた画像形成装置において、簡単な構成により、現像剤担持体に内包された磁石ローラの磁極位置を、それぞれのトナー担持体に対して適正位置に調整することができ、それぞれのトナー担持体へのトナーの供給・回収を最適化すると同時に、像担持体とそれぞれのトナー担持体の現像間隔を所定の値に均一に保つことにより、ムラや画像地肌のかぶり、現像履歴等の画像不良を抑制し、鮮明で高品質な画像形成が可能となる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。
【００２４】
１．本体に取り付けられた像担持体と、
前記像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する、本体に着脱式の現像装置と、
前記現像装置の前記像担持体方向への移動を案内するガイド部材と、
前記現像装置の前記像担持体方向への移動を調整し、固定する第１の調整機構と、
を備えた画像形成装置であって、
前記現像装置は、
表面にトナーを担持搬送し、対向して配設された前記像担持体上に形成された潜像を前記トナーでそれぞれ現像する第１のトナー担持体及び第２のトナー担持体と、
複数の磁極を有する固定配置された磁石ローラと、該磁石ローラを内包して回転するスリーブローラとからなり、トナーとキャリアとを含む現像剤を前記スリーブローラ表面に担持搬送し、対向して配設された前記第１のトナー担持体及び前記第２のトナー担持体に前記現像剤中のトナーをそれぞれ供給する現像剤担持体と、
前記第１のトナー担持体を回転可能に保持し、前記現像剤担持体の軸を中心として回動可能に配設された第１の保持部材と、
前記第２のトナー担持体を回転可能に保持し、前記現像剤担持体の軸を中心として回動可能に配設された第２の保持部材と、
前記第１のトナー担持体の両端部に前記第１のトナー担持体と等軸に配設され、外径が前記第１のトナー担持体よりも大きい第１の間隔部材と、
前記第２のトナー担持体の両端部に前記第２のトナー担持体と等軸に配設され、外径が前記第２のトナー担持体よりも大きい第２の間隔部材と、
前記第１の保持部材を回動させ、前記第１の間隔部材が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の保持部材を回動させ、前記第２の間隔部材が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、を有し、
前記ガイド部材は、前記像担持体に前記第１の間隔部材及び前記第２の間隔部材を両方ともに当接させるよう、前記像担持体の軸方向と垂直な方向で、前記現像剤担持体の軸から前記像担持体の軸に向かう方向に前記現像装置の移動を案内し、
前記第１の調整機構は、前記現像剤担持体と前記第１のトナー担持体及び前記第２のトナー担持体との対向部がそれぞれ所定の磁極位置になるよう、前記現像装置の移動を調整し、固定する
ことを特徴とする画像形成装置。
【００２５】
２．前記ガイド部材により案内される移動方向と垂直の方向で、前記像担持体の軸方向と垂直な方向に、前記現像装置の移動を調整し、固定する第２の調整機構を有する
ことを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
【００２６】
３．前記第１の調整機構は、前記現像装置を前記像担持体方向へ付勢する第３の付勢部材と、該第３の付勢部材による前記現像装置の移動を一定の移動量で規制するための第１の調整部材とを含む
ことを特徴とする前記１または２に記載の画像形成装置。
【００２７】
４．前記第３の付勢部材はバネを有し、前記第１の調整部材はネジを有する
ことを特徴とする前記３に記載の画像形成装置。
【００２８】
５．前記第２の調整機構は、前記現像装置の移動を調整するための第２の調整部材を含む
ことを特徴とする前記２に記載の画像形成装置。
【００２９】
６．前記第２の調整部材はネジを有する
ことを特徴とする前記５に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る画像形成装置によれば、複数のトナー担持体を設けたハイブリッド方式の現像装置を備えた画像形成装置において、次のような調整が可能な構成となっている。
【００３１】
すなわち、画像形成装置に設けたガイド部材と調整機構により、現像装置を付勢し、それぞれのトナー担持体に設けた間隔部材を像担持体に当接させ、所定の現像間隔を精度よく保つとともに、それぞれのトナー担持体を磁石ローラ軸中心に一定の間隔を保って回動させ、それぞれのトナー担持体と現像剤担持体のなす角度を調整して、それぞれのトナー担持体との対向部を適正な磁極位置に調整、固定することができる構成となっている。
【００３２】
こういった簡単な構成により、現像剤担持体に内包された磁石ローラの磁極位置を、それぞれのトナー担持体に対して適正位置に調整することができ、それぞれのトナー担持体へのトナーの供給・回収を最適化すると同時に、像担持体とそれぞれのトナー担持体の現像間隔を所定の値に均一に保つことにより、ムラや画像地肌のかぶり、現像履歴等の画像不良を抑制し、鮮明で高品質な画像形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成例を示す断面図である。
【図２】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である。
【図３】本実施形態に係る現像装置２内の主要機構の斜視図である。
【図４】本実施形態に係る現像装置２内の主要機構の平面図である。
【図５】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６】本実施形態に係る現像装置２の画像形成装置本体への装着を説明する説明図である。
【図７】磁極位置測定装置４１を用いた磁極位置検査を説明するための図である。
【図８】第２の調整機構を追加した場合の現像装置２の画像形成装置本体への装着を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００３５】
（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を用いて本実施形態に係る画像形成装置の概略構成と動作を説明する。
【００３６】
この画像形成装置は、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ーである。
【００３７】
この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手段としての帯電部材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上のトナー像を図には示していない搬送装置によって送られた転写媒体Ｐに転写するための転写ローラ４、及び転写後、像担持体１上に残った残留トナーを除去するため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。
【００３８】
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。
【００３９】
排出された転写媒体Ｐは、不図示の定着装置によりトナー像を転写媒体Ｐに定着させ出力画像を形成する。
【００４０】
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、その機械的な力で除去する。
【００４１】
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、帯電手段として図中、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。例えば、露光装置６としてレーザ装置に代えてＬＥＤを一列に配した露光装置であってもよい。また例えば、クリーニングブレードはなくてもよい。
【００４２】
本実施形態に係るハイブリッド現像方式の現像装置２の基本部の構成を説明する。
【００４３】
現像装置２は、以下の構成要素を備える。すなわち、キャリアとトナーを含む現像剤２４を収容する現像剤槽１６、現像剤槽１６から供給された現像剤２４を表面に担持して搬送する現像剤担持体１１、現像剤担持体１１からトナーのみが供給され、前記像担持体１上に形成された静電潜像を現像する第１のトナー担持体２５及び第２のトナー担持体２６を備える。
【００４４】
現像装置２の詳細な構成と動作については、後述する。
【００４５】
（現像装置２の着脱機構について）
現像装置２の画像形成装置本体への着脱動作について説明する。適時、図３（現像装置斜視図）、図４（平面図）及び図６（着脱動作説明図）も参照する。
【００４６】
画像形成装置本体は、現像装置２の像担持体１方向への移動を案内するガイド部材３６を備えている。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１には示さぬガイド部材３６（図６参照）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。
【００４７】
すなわち、ガイド部材３６は、像担持体１に後述する第１の間隔部材３０及び第２の間隔部材３１を同時に当接させるよう、像担持体１の軸方向と垂直な方向で、現像剤担持体１１の軸から像担持体１の軸に向かう方向（矢印Ｘ方向）に現像装置２の移動を案内する。
【００４８】
また画像形成装置は、ガイド部材３６に沿った像担持体１方向への現像装置２の移動を調整し、固定するための第１の調整機構を備えている。
【００４９】
第１の調整機構は、現像剤担持体１１と第１のトナー担持体２５及び第２のトナー担持体２６との対向部がそれぞれ所定の磁極位置になるよう、現像装置２の移動を調整し、固定するものである。
【００５０】
第１の調整機構は、現像装置２を像担持体１方向（矢印Ｘ方向）へ付勢する第３の付勢部材３８（図１及び図３参照）と、該第３の付勢部材３８による現像装置２の移動を一定の移動量で規制するための第１の調整部材３９（図３及び図４参照）とを含む。
【００５１】
第３の付勢部材３８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及び第２の間隔部材３１を像担持体１に当接させる。
【００５２】
第３の付勢部材３８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よい。
【００５３】
現像器筐体１９の両側には、像担持体１と現像剤担持体１１の間隔位置を調整するための第１の調整部材３９が設けられ、前記ガイド部材３６に沿ってＸ方向に現像器筐体１９を移動させる移動量を規制することができる。
【００５４】
図４においては、第１の調整部材３９が現像器筐体１９の両端に配置され、画像形成装置本体側のあたり４３に対して間隔を調整することで、ガイド部材３６に沿った、現像装置２のＸ方向への移動量を規制している。
【００５５】
第１の調整部材３９としては、調整ボルト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、偏芯ピン、カム、クサビ等を使用してもよい。
【００５６】
現像装置２の着脱動作と、それによる第１の間隔部材３０、第２の間隔部材３２の像担持体１への当接、及び第１のトナー担持体２５、第２のトナー担持体２６との対向部の磁極位置調整についての詳細は、後述する。
【００５７】
（現像剤の構成）
本実施形態では、ハイブリッド現像方式を採用している。これに従い、現像剤は適当な二成分現像剤を選定すればよい。すなわち、本実施形態において使用する現像剤はトナーと該トナーを帯電するためのキャリアを含んでなるものである。
【００５８】
＜トナー＞
トナーとしては、特に限定されず、一般に使用されている公知のトナーを使用することができ、バインダー樹脂中に着色剤や、必要に応じて荷電制御剤や離型剤等を含有させ、外添剤を処理させたものを使用できる。トナー粒径としてはこれに限定されるものではないが、一般的に３〜１５μｍ程度が好ましい。
【００５９】
このようなトナーを製造するにあたっては、一般に使用されている公知の方法で製造することができる。例えば、粉砕法、乳化重合法、懸濁重合法等を用いて製造することができる。
【００６０】
トナーに使用するバインダー樹脂、着色剤、荷電制御剤、離型剤としては、一般に使用されている公知のものを用いることができる。
【００６１】
また、上記の外添剤としても、一般に使用されている公知のものを用いることができる。上記外添剤として、トナーと逆極性の荷電性を有する逆極性粒子を使用してもよい。
【００６２】
＜キャリア＞
キャリアとしては、特に限定されず、一般に使用されている公知のキャリアを使用することができ、バインダー型キャリアやコート型キャリアなどが使用できる。キャリア粒径としてはこれに限定されるものではないが、一般的に１５〜１００μｍが好ましい。
【００６３】
バインダー型キャリアは、磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散させたものであり、キャリア表面に正または負帯電性の帯電性微粒子を固着させたり、表面コーティング層を設けたりすることもできる。
【００６４】
バインダー型キャリアに用いられるバインダー樹脂、磁性体微粒子は、一般に使用されている公知のものを用いることができる。
【００６５】
一方、コート型キャリアは磁性体からなるキャリアコア粒子に樹脂コートがなされてなるキャリアであり、コート型キャリアにおいてもバインダー型キャリア同様、キャリア表面に正または負帯電性の帯電性微粒子を固着させることができる。
【００６６】
トナーとキャリアの混合比は所望のトナー帯電量が得られるよう調整されればよく、トナー混合比は一般的に、トナーとキャリアとの合計量に対して３〜５０質量％、好ましくは６〜３０質量％が適している。
【００６７】
（現像装置の構成と動作）
次に、図１から図６を用いて本実施形態に係るハイブリッド現像方式の現像装置２の構成例及び動作例を説明する。
【００６８】
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である。図３は、本実施形態に係る現像装置２の斜視図である。図４は、本実施形態に係る現像装置２の平面図である。図５は、第１の保持部材２１と第２の保持部材２２の平面図である。
【００６９】
図６は、本実施形態に係る現像装置２を本実施形態に係る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。
【００７０】
なお、図１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。
【００７１】
以下、図を参照しながら本実施形態に係る現像装置２の構成と動作の例を説明する。
【００７２】
現像剤槽１６は、トナーとキャリアを含む現像剤２４を収容する。
【００７３】
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。
【００７４】
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、現像剤担持体１１へ現像剤２４を供給する。
【００７５】
現像剤担持体１１は、固定配置された磁石ローラ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のトナー担持体２５と第２のトナー担持体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、現像剤担持体用バイアス電源８２により印加される。スリーブローラ２９は、現像剤担持体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。
【００７６】
現像剤担持体１１に供給された現像剤２４は、磁石ローラ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。
【００７７】
磁石ローラ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のトナー担持体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のトナー担持体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。
【００７８】
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側の位置１３に配置されている。
【００７９】
本実施形態では、第１のトナー担持体２５は、現像剤２４の搬送方向の上流側に配置され、第２のトナー担持体２５は下流側に配置されている。第１のトナー担持体２５と第２のトナー担持体２６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。
【００８０】
トナー担持体用バイアス電源８１は、第１のトナー担持体２５と第２のトナー担持体２６に現像バイアス電圧を供給する。また、現像剤担持体用バイアス電源８２は、現像剤担持体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。
【００８１】
なお、本実施形態の現像装置２では、トナーとキャリアとからなる二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。
【００８２】
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。
【００８３】
このように、第１のトナー担持体２５と第２のトナー担持体２６、スリーブローラ２９に電圧を印加することで、現像剤担持体１１と第１のトナー担持体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現像剤担持体１１から第１のトナー担持体２５に向けて吸引する電界が形成される。また、現像剤担持体１１と第２のトナー担持体２６との間の第２のトナー供給領域Ｇでは、トナーを現像剤担持体１１から第２のトナー担持体２６に向けて吸引する電界が形成される。
【００８４】
＜トナー担持体構成＞
第１のトナー担持体２５と第２のトナー担持体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い。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、ポルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、塩化ビニル樹脂、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。
【００８５】
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かまわない。
【００８６】
＜現像装置脱着時の調整に関わる構成＞
既述したように、現像装置２の脱着時には、第１のトナー担持体２５と第２のトナー担持体２６のそれぞれ現像間隔の調整、及び現像剤担持体１１との対向部のそれぞれ磁極位置調整が行えるような構成となっている。それらの調整に関わる以下の構成要素を図１から図６を参照して説明する。
【００８７】
第１の間隔部材３０はリング状であり、第１のトナー担持体２５の両端に、第１のトナー担持体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のトナー担持体２５の半径より、像担持体１と第１のトナー担持体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。
【００８８】
第２の間隔部材３１はリング状であり、第２のトナー担持体２６の両端に、第２のトナー担持体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のトナー担持体２６の半径より、像担持体１と第２のトナー担持体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。
【００８９】
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てもよいし、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よい。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よい。
【００９０】
現像器筐体１９には、現像剤担持体１１の回転軸７２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、組立後の現像剤担持体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。
【００９１】
第１の保持部材２１は、図５（ａ）に示すように、第１のトナー担持体２５の回転軸７０と現像剤担持体１１の回転軸７２をそれぞれ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に保持されている。
【００９２】
第１の保持部材２１の軸受け部９０と軸受け部９１の間隔は、現像剤担持体１１のスリーブローラ２９表面から第１のトナー担持体２５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。
【００９３】
第１の保持部材２１により、第１のトナー担持体２５の表面と現像剤担持体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。
【００９４】
第１の付勢部材３２は、一端が現像器筐体１９に固定されており、他端は第１のトナー担持体２５の両端に設けられた第１の間隔部材３０が像担持体１に当接するように、第１の保持部材２１を矢印Ｒ方向（図６参照）に付勢する。
【００９５】
第１の付勢部材３２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よい。
【００９６】
第２の保持部材２２は、図５（ｂ）に示すように、第２のトナー担持体２６の回転軸７３と現像剤担持体１１の回転軸７２をそれぞれ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。
【００９７】
第２の保持部材２２の軸受け部９５と軸受け部９６の間隔は、現像剤担持体１１のスリーブローラ２９表面から第２のトナー担持体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。
【００９８】
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のトナー担持体２６の両端に設けられた第２の間隔部材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（図６参照）に付勢する。
【００９９】
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よい。
【０１００】
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のトナー担持体２５と第２のトナー担持体２６とが連動して回転するように構成されている。
【０１０１】
（現像装置の装着と調整動作）
本実施形態に係る現像装置２は、画像形成装置本体への装着時等に、以下の調整が可能な機構を備えている。
【０１０２】
ハイブリッド現像方式を用いている現像装置２では、像担持体１と第１及び第２のトナー担持体の現像間隔が大きく画像形成に影響を与える。従って、形成画像に適正な画像濃度を得るために、像担持体１と第１のトナー担持体２５及び第２のトナー担持体２６との現像間隔が変動せず、それぞれ軸方向で均一に安定して確保可能な現像間隔安定化機構を設けている。
【０１０３】
また、第１及び第２のトナー担持体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、現像剤担持体１１に内包された磁石ローラ２８のそれぞれのトナー担持体に対向する磁極位置を、それぞれ適正な位置に調整して配置するための磁極位置調整機構を設けている。
【０１０４】
本実施形態に係る現像装置２における、上記磁極位置調整機構及び現像間隔安定化機構について概略を述べる。
【０１０５】
＜概略調整動作＞
（１）現像剤担持体１１の磁石ローラ２８についての予め測定された磁極位置検査データや、画像形成装置組立後の出力画像に基づき、磁石ローラ２８を軸中心に回動させ、像担持体１と磁石ローラ２８の軸中心を結んだ線が、磁極位置Ｎ４（第１のトナー供給領域Ｅの位置）と磁極位置Ｎ１（第２のトナー供給領域Ｇの位置）が磁石ローラ２８の軸を中心としてなす角を２等分するような磁極位置に調整し、現像器筐体１９に固定する。
【０１０６】
（２）上記現像装置２の画像形成装置本体への装着に際して、以下の調整を行う。すなわち、ガイド部材３６に沿って現像装置２を移動させ、像担持体１に第１の間隔部材３０及び第２の間隔部材３１を同時に当接させる。合わせて、現像剤担持体１１と第１のトナー担持体２５及び第２のトナー担持体２６との対向部がそれぞれ所定の磁極位置になるよう、現像装置２の移動量を第１の調整部材３９により調整し、固定する。
【０１０７】
上記調整動作により磁極位置を最適化することにより、現像剤担持体からそれぞれのトナー担持体へのトナーの供給、及び現像残トナーの回収が効率よく実行され、それぞれのトナー担持体上に均一で適正量のトナー薄層を形成させることができる。
【０１０８】
また上記調整動作により、２本のトナー担持体の像担持体に対する位置がずれても、それぞれのトナー担持体の両端部にトナー担持体と等軸に配設され、外径がトナー担持体よりも大きい間隔部材を像担持体に確実に当接させることで、像担持体と２本のトナー担持体との現像間隔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ることができる。
【０１０９】
以下に、現像装置２の脱着に伴う磁極位置調整機構及び現像間隔安定化機構について、上記動作を可能にする詳細な構成を図６を用いて説明する。
【０１１０】
図６は、現像装置２を画像形成装置本体に取り付ける時の動作を説明するための図である。図６（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６（ｂ）は画像形成装置に現像装置２が取り付けられた状態を示す。
【０１１１】
＜現像間隔の安定化＞
前述のように現像器筐体１９は、画像形成装置側に設置された、現像装置２をＸ方向に抜き差し可能にするガイド部材３６に沿って、第３の付勢部材３８により、矢印Ｘ方向に付勢される。
【０１１２】
それにより、現像器筐体１９は図６（ａ）から図６（ｂ）のように移動し、第１の保持部材２１は、第１の付勢部材３２により矢印Ｒ方向に付勢されているので、第１のトナー担持体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。
【０１１３】
すると、像担持体１の表面と第１のトナー担持体２５の表面との間に、第１の間隔部材３０の半径と第１のトナー担持体２５の半径の差に相当する隙間ができる。
【０１１４】
このように、第１の保持部材２１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のトナー担持体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。
【０１１５】
同時に、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、第２のトナー担持体２６の両端に設けられた第２の間隔部材３１が、像担持体１の表面に当接する。
【０１１６】
すると、像担持体１の表面と第２のトナー担持体２６の表面との間に、第２の間隔部材３１の半径と第２のトナー担持体２６の半径の差に相当する隙間ができる。
【０１１７】
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のトナー担持体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。
【０１１８】
＜磁極位置の調整＞
次に磁極位置調整機構について概略を述べる。
【０１１９】
現像剤担持体１１の磁石ローラ２８についての予め測定された磁極位置検査データや、画像形成装置組立後の出力画像に基づき、磁石ローラ２８のＳ３、Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ２、Ｎ４の７つの磁極のうち、Ｎ４は、第１のトナー担持体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のトナー担持体２６と対向する第２のトナー供給領域Ｇの位置に配置するように、現像器筐体１９の両側面に設けた第１の調整部材３９により、像担持体１と現像剤担持体１１の間隔を調整する。
【０１２０】
磁石ローラ２８の磁極Ｎ１、及びＮ４の位置は、製造上の誤差により、それぞれの磁極と対向するトナー担持体との位置関係が最適位置よりずれた位置になることがあるが、以下のように磁石ローラ２８についての予め測定された磁極位置検査データに基づく方法で調整が可能である。
【０１２１】
現像剤担持体１１（磁石ローラ２８）の製造検査で、図７に示すように、磁極位置測定装置４１等を用いて円周方向に磁束密度を測定し、磁極位置を割り出しておく。磁極位置測定装置４１としては、例えばガウスメータ（株式会社エーデーエス社製 ＨＧＭ−８３００ＬＷ 及び ２軸プローブ ＷＳ−１０）がある。
【０１２２】
上記に示した磁極位置検査データに基づき、磁石ローラ２８の磁極位置を、次のように現像器筐体１９に固定する。すなわち、像担持体１と磁石ローラ２８の軸中心を結んだ線が、磁極位置Ｎ４（第１のトナー担持体２５と対向する第１のトナー供給領域Ｅの位置）と磁極位置Ｎ１（第２のトナー担持体２６と対向する第２のトナー供給領域Ｇの位置）が磁石ローラ２８の軸を中心としてなす角を２等分するよう現像器筐体１９に固定する。
【０１２３】
また、上記磁石位置検査の実施なしに設計値を基に設定した現像器筐体１９の所定位置に固定してもよい。
【０１２４】
次に、画像形成装置本体に上記現像装置２を装着した状態で、現像装置２を像担持体１に近づける方向に第１の調整部材３９を用いて移動させることにより、第１のトナー担持体２５、第２のトナー担持体２６、磁石ローラ２８の３点が磁石ローラ２８を中心としてなす角度は広がる。また、現像装置２を像担持体１に遠ざける方向に第１の調整部材３９を用いて移動させることにより、第１のトナー担持体２５、第２のトナー担持体２６、磁石ローラ２８の３点が磁石ローラ２８を中心としてなす角度は狭まる。
【０１２５】
画像形成装置に現像装置２を装着後、画像出力を行い、その出力画像に基づき、実際にベタ画像を等間隔に配した検査画像を出力し、前記ベタ画像の濃度差が一定値以下になるように、上記第１の調整部材３９を用いて調整し、固定する。
【０１２６】
（第２の調整機構の追加）
また本実施形態に係る画像形成装置は、別の実施形態として、ガイド部材３６に沿った像担持体１への方向（矢印Ｘ方向）に垂直な方向（矢印Ｚ方向）への移動を調整し、固定する第２の調整機構を第１の調整機構に追加して備えていてもよい。
【０１２７】
第２の調整機構を追加した実施形態での現像装置２の装着状態を図８に示す。
【０１２８】
第２の調整機構は、現像剤担持体１１と第１のトナー担持体２５及び第２のトナー担持体２６との対向部がそれぞれ所定の磁極位置になるよう、現像装置２の移動を調整し、固定するために、第１の調整機構を補助するものである。
【０１２９】
第２の調整機構は、ガイド部材３６により案内される移動方向と垂直の方向で、像担持体１の軸方向と垂直な方向（矢印Ｚ方向）への現像装置２の移動を、一定の移動量で規制するための第２の調整部材４０（図８参照）を含む。
【０１３０】
図８に示すように、第２の調整部材４０により、磁石ローラ２８の位置を（矢印Ｘ方向に加えて）矢印Ｚ方向に調整することにより、以下のことが可能になる。
【０１３１】
すなわち、磁石ローラ２８の磁極位置を、像担持体１と磁石ローラ２８の軸中心を結んだ線が、磁極位置Ｎ４（第１のトナー担持体２５と対向する第１のトナー供給領域Ｅの位置）と磁極位置Ｎ１（第２のトナー担持体２６と対向する第２のトナー供給領域Ｇの位置）が磁石ローラ２８の軸を中心としてなす角を２等分する磁極位置に組み込めていない場合でも、像担持体１と磁石ローラ２８の軸中心を結んだ線が、磁極位置Ｎ４（第１のトナー担持体２５と対向する第１のトナー供給領域Ｅの位置）と磁極位置Ｎ１（第２のトナー担持体２６と対向する第２のトナー供給領域Ｇの位置）が磁石ローラ２８の軸を中心としてなす角を２等分した位置になるように調整することが可能となる。
【０１３２】
第２の調整部材４０としては、調整ボルト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、偏芯ピン、カム等を使用してもよい。
【０１３３】
また、第２の調整部材４０は、図８に示す構造により現像器筐体１９に設けてもよい。
【０１３４】
この調整により、現像剤担持体１１を現像器筐体１９に組み込む際の組立誤差を許容できる構成となっている。
【０１３５】
このように、本実施形態に係る画像形成装置によれば、複数のトナー担持体を有するハイブリッド方式の現像装置を備えた画像形成装置において、次のような調整が可能な構成となっている。
【０１３６】
すなわち、画像形成装置に設けたガイド部材と調整機構により、現像装置を付勢し、それぞれのトナー担持体に設けた間隔部材を像担持体に当接させ、所定の現像間隔を精度よく保つとともに、それぞれのトナー担持体を磁石ローラ軸中心に一定の間隔を保って回動させ、それぞれのトナー担持体と現像剤担持体のなす角度を調整して、それぞれのトナー担持体との対向部を適正な磁極位置に調整、固定することができる構成となっている。
【０１３７】
こういった簡単な構成により、現像剤担持体に内包された磁石ローラの磁極位置を、それぞれのトナー担持体に対して適正位置に調整することができ、それぞれのトナー担持体へのトナーの供給・回収を最適化すると同時に、像担持体とそれぞれのトナー担持体の現像間隔を所定の値に均一に保つことにより、ムラや画像地肌のかぶり、現像履歴等の画像不良を抑制し、鮮明で高品質な画像形成が可能となる。
【０１３８】
なお、上述の実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１３９】
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
８ 第１の現像領域
１１ 現像剤担持体
１２ 第２の現像領域
１４ 補給部
１５ 規制部材
１６ 現像剤槽
１９ 現像器筐体
２１ 第１の保持部材
２２ 第２の保持部材
２４ 現像剤
２５ 第１のトナー担持体
２６ 第２のトナー担持体
２８ 磁石ローラ
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
３６ ガイド部材
３８ 第３の付勢部材
３９ 第１の調整部材
４０ 第２の調整部材
４３ （画像形成装置本体側の）あたり
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に取り付けられた像担持体と、
前記像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する、本体に着脱式の現像装置と、
前記現像装置の前記像担持体方向への移動を案内するガイド部材と、
前記現像装置の前記像担持体方向への移動を調整し、固定する第１の調整機構と、
を備えた画像形成装置であって、
前記現像装置は、
表面にトナーを担持搬送し、対向して配設された前記像担持体上に形成された潜像を前記トナーでそれぞれ現像する第１のトナー担持体及び第２のトナー担持体と、
複数の磁極を有する固定配置された磁石ローラと、該磁石ローラを内包して回転するスリーブローラとからなり、トナーとキャリアとを含む現像剤を前記スリーブローラ表面に担持搬送し、対向して配設された前記第１のトナー担持体及び前記第２のトナー担持体に前記現像剤中のトナーをそれぞれ供給する現像剤担持体と、
前記第１のトナー担持体を回転可能に保持し、前記現像剤担持体の軸を中心として回動可能に配設された第１の保持部材と、
前記第２のトナー担持体を回転可能に保持し、前記現像剤担持体の軸を中心として回動可能に配設された第２の保持部材と、
前記第１のトナー担持体の両端部に前記第１のトナー担持体と等軸に配設され、外径が前記第１のトナー担持体よりも大きい第１の間隔部材と、
前記第２のトナー担持体の両端部に前記第２のトナー担持体と等軸に配設され、外径が前記第２のトナー担持体よりも大きい第２の間隔部材と、
前記第１の保持部材を回動させ、前記第１の間隔部材が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の保持部材を回動させ、前記第２の間隔部材が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、を有し、
前記ガイド部材は、前記像担持体に前記第１の間隔部材及び前記第２の間隔部材を両方ともに当接させるよう、前記像担持体の軸方向と垂直な方向で、前記現像剤担持体の軸から前記像担持体の軸に向かう方向に前記現像装置の移動を案内し、
前記第１の調整機構は、前記現像剤担持体と前記第１のトナー担持体及び前記第２のトナー担持体との対向部がそれぞれ所定の磁極位置になるよう、前記現像装置の移動を調整し、固定する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ガイド部材により案内される移動方向と垂直の方向で、前記像担持体の軸方向と垂直な方向に、前記現像装置の移動を調整し、固定する第２の調整機構を有する
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の調整機構は、前記現像装置を前記像担持体方向へ付勢する第３の付勢部材と、該第３の付勢部材による前記現像装置の移動を一定の移動量で規制するための第１の調整部材とを含む
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３の付勢部材はバネを有し、前記第１の調整部材はネジを有する
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２の調整機構は、前記現像装置の移動を調整するための第２の調整部材を含む
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２の調整部材はネジを有する
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項１】
本体に取り付けられた像担持体と、
前記像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する、本体に着脱式の現像装置と、
前記現像装置の前記像担持体方向への移動を案内するガイド部材と、
前記現像装置の前記像担持体方向への移動を調整し、固定する第１の調整機構と、
を備えた画像形成装置であって、
前記現像装置は、
表面にトナーを担持搬送し、対向して配設された前記像担持体上に形成された潜像を前記トナーでそれぞれ現像する第１のトナー担持体及び第２のトナー担持体と、
複数の磁極を有する固定配置された磁石ローラと、該磁石ローラを内包して回転するスリーブローラとからなり、トナーとキャリアとを含む現像剤を前記スリーブローラ表面に担持搬送し、対向して配設された前記第１のトナー担持体及び前記第２のトナー担持体に前記現像剤中のトナーをそれぞれ供給する現像剤担持体と、
前記第１のトナー担持体を回転可能に保持し、前記現像剤担持体の軸を中心として回動可能に配設された第１の保持部材と、
前記第２のトナー担持体を回転可能に保持し、前記現像剤担持体の軸を中心として回動可能に配設された第２の保持部材と、
前記第１のトナー担持体の両端部に前記第１のトナー担持体と等軸に配設され、外径が前記第１のトナー担持体よりも大きい第１の間隔部材と、
前記第２のトナー担持体の両端部に前記第２のトナー担持体と等軸に配設され、外径が前記第２のトナー担持体よりも大きい第２の間隔部材と、
前記第１の保持部材を回動させ、前記第１の間隔部材が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の保持部材を回動させ、前記第２の間隔部材が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、を有し、
前記ガイド部材は、前記像担持体に前記第１の間隔部材及び前記第２の間隔部材を両方ともに当接させるよう、前記像担持体の軸方向と垂直な方向で、前記現像剤担持体の軸から前記像担持体の軸に向かう方向に前記現像装置の移動を案内し、
前記第１の調整機構は、前記現像剤担持体と前記第１のトナー担持体及び前記第２のトナー担持体との対向部がそれぞれ所定の磁極位置になるよう、前記現像装置の移動を調整し、固定する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ガイド部材により案内される移動方向と垂直の方向で、前記像担持体の軸方向と垂直な方向に、前記現像装置の移動を調整し、固定する第２の調整機構を有する
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の調整機構は、前記現像装置を前記像担持体方向へ付勢する第３の付勢部材と、該第３の付勢部材による前記現像装置の移動を一定の移動量で規制するための第１の調整部材とを含む
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３の付勢部材はバネを有し、前記第１の調整部材はネジを有する
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２の調整機構は、前記現像装置の移動を調整するための第２の調整部材を含む
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２の調整部材はネジを有する
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１４５４５２（Ｐ２０１１−１４５４５２Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５６９３（Ｐ２０１０−５６９３）
【出願日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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