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JP2005037889A - 現像装置 - Google Patents

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JP2005037889A
JP2005037889A JP2004103943A JP2004103943A JP2005037889A JP 2005037889 A JP2005037889 A JP 2005037889A JP 2004103943 A JP2004103943 A JP 2004103943A JP 2004103943 A JP2004103943 A JP 2004103943A JP 2005037889 A JP2005037889 A JP 2005037889A
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developing roller
photosensitive drum
roller
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JP2004103943A
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English (en)
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In-Cheol Jeon
仁哲 田
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】 別途の押圧部材を用いることなく感光ドラムに対する現像ローラの現像ギャップを均一に保持する。
【解決手段】感光ドラムと,現像ローラと,現像剤供給ローラと,感光ドラムを回転自在に支持する第1支持体と,感光ドラムおよび現像ローラの中心とその中心とが三角形に配置されるように設けられて現像ローラの回転駆動力を現像剤供給ローラへ伝達するアイドルギアと,
現像ローラを回転自在に支持する第2支持体と,端部が第1支持体に回動自在に支持された感光ドラムに対する現像ローラの位置決めのための位置決め部材と,を備え,位置決め部材の回動点を,アイドルギアの中心と現像ローラの中心とを連結した線(G)上に存在するようにした。
【選択図】 図4

Description

本発明は,画像形成装置の現像装置に関する。
非磁性1成分非接触式現像装置において,感光ドラムと現像ローラとの間のギャップ(以下,‘現像ギャップ’と称する)を一定に保持することは極めて重要である。また,上記のような非磁性1成分非接触式現像装置においては,感光ドラムに備えられた感光ドラムギアから現像ローラに備えられた現像ローラギアへ駆動力が伝達されることにより現像ローラが回転駆動する。この際,図1から図3に示したたようなギアの圧力角(α)方向に発生する斥力によって現像ギャップムラが発生してしまう。このような現像ギャップムラは,画像に致命的な影響を及ぼすため,均一な現像ギャップが保持されるようにする必要がある。
現像ギャップを均一に保持する従来の方法として,図1に示されたような現像装置が知られている。
図1によると,従来の一例による現像装置1は,第1支持体10に帯電ローラ11,感光ドラム12,クリーニングブレード13および廃現像剤筒14が備えられ感光ユニット20を構成しており,第2支持体30に現像ローラ31,規制ブレード32,現像剤供給ローラ33および現像剤34が備えられ現像ユニット40を構成している。また,現像装置1は上記現像ユニット40に含まれ,上記感光ユニット20に回動自在に支持されることにより,上記感光ドラム12に対する上記現像ローラ31の位置を決める位置決め部材50を併せて備える。
上記のような現像装置1は,画像形成装置の本体からの駆動力が感光ドラム12に備えられた感光ドラムギア(図示せず)へ伝達され,上記ギアから現像ローラ31に備えられた現像ローラギア(図示せず)へ駆動力が伝達され,また,アイドルギア(図示せず)を媒介として現像剤供給ローラ33に備えられたギア(図示せず)へ駆動力が伝達されることにより感光ドラム12,現像ローラ31および現像剤供給ローラ33が回転駆動しつつ感光ドラム12上の静電潜像を現像することになる。
この時,上記のような駆動力伝達過程においてギアの圧力角(α)方向に発生する斥力による現像ギャップムラを防止するため,上記位置決め部材50の回動点51を,図1におけるように圧力角(α)のベクトル上に位置させることにより,現像ローラ31が感光ドラム12に押圧されるようにしている。
ところが,位置決め部材50の回動点51の位置のみを制御して現像ギャップを保持させる上記のような従来の方法は,均一な現像ギャップを得るために極めて高い部品の加工精度が要求されるため,部品管理が難しいという問題があり,特に,回動点51決定の制約により現像装置の小型化設計に困難があるという問題がある。
図2は,現像ギャップを一定に保持する従来の別の方法を説明するために示した現像装置の断面図である。参考として,以下の説明において図1のような構成については,同一の参照符号をつけて詳細な説明は省略する。
図2によると,従来の別の例による現像装置2においては,駆動力伝達過程においてギアの圧力角(α)方向に発生する斥力による現像ギャップムラを防止するため,位置決め部材50Aの回動点51Aを,図2におけるように特定範囲(β)上に位置させ,別途の押圧部材(図示せず)を利用して現像ローラ31を感光ドラム12に押圧させるモーメント91を印加している。
ところが,位置決め部材50Aの回動点51Aの位置制御と共に,押圧部材を用いて感光ドラム12に対する現像ローラ31のモーメント91として現像ギャップを均一に保持させる上記のような従来の方法は,現像剤34の容量および使用による駆動負荷の変動,大量生産から発生する部品寸法のばらつきと組立のばらつきを全て鑑みた押圧部材の設計および品質保持が難しいという問題がある。
図3は,現像ギャップを一定に保持する従来のまた別の方法を説明するために示した断面図である。ここでも,図1および図2のような構成については,同一の参照符号をつけて詳細な説明は省略する。
図3によると,従来の別の例による現像装置3は,感光ユニット20の第1支持体10に設けられた重力方向位置制御部材15に現像ユニット40の1次重力方向位置を決める位置決め部材50Bが支持されており,また,上記現像ユニット40の2次重力方向位置を決める部材60が画像形成装置の本体に設けられている。
上記のような現像装置3においては,駆動力伝達過程においてギアの圧力角(α)方向に発生する斥力による現像ギャップムラを防止するため,重力方向位置決め部材15から現像ユニット40の1次重力方向位置を決める位置決め部材50Bと2次重力方向位置決め部材60により感光ドラム12に対する現像ローラ31の位置を決めた後,別途の押圧部材(図示せず)を利用して現像ローラ31を感光ドラム12に押圧させるモーメント92を印加している。
ところが,上記のような現像ギャップ保持方法は,図2に示した現像装置2におけるよな問題,即ち,現像剤34の容量および使用による駆動負荷の変動,大量生産より発生する部品寸法のばらつきと組立のばらつきを全て鑑みた押圧部材の設計および品質保持が難しいという問題がある。
特開平13−034022号公報 特開平4−219550号公報
そこで,本発明は,このような問題に鑑みてなされたもので,その目的とするところは,別途の押圧部材を用いなくても現像ギャップを安定して保持できる現像装置を提供することにある。
上記課題を解決するために,本発明のある観点によれば,回転自在な感光ドラムと,上記感光ドラムと連動して回転しつつ上記感光ドラムに現像剤を移動付着させる現像ローラと,上記現像ローラに現像剤を供給する現像剤供給ローラと,上記感光ドラムを回転自在に支持する第1支持体と,その中心と上記感光ドラムの中心および上記現像ローラの中心とが三角形に配置されるように第1支持体に設けられ,上記現像ローラの回転駆動力を上記現像剤供給ローラへ伝達するアイドルギアと,を含む現像装置が提供される。
これによると,現像ローラは,中心が三角形に配置された感光ドラムギア,現像ローラギアおよび上記アイドルギアによる駆動の時,感光ドラムに向ける力を受けることになり,別途の押圧部材がなくても感光ドラムに安定して押圧されることになる。
上記現像装置は,上記現像ローラを回転自在に支持する第2支持体と,上記感光ドラムに対する上記現像ローラの位置決めのために上記第2支持体に設けられてその端部が上記第1支持体に回動自在に支持される位置決め部材とを含み,上記位置決め部材の回動点は,上記アイドルギアの中心と上記現像ローラの中心とを連結した線(G)上に存在するように構成されることが望ましい。
また,上記第2支持体は,それぞれ分離形成された現像室と現像剤収容室とを含んで構成されてもよく,この時,上記現像剤収容室は上記第1支持体に固定され,上記現像室は上記位置決め部材により上記第1支持体に回動自在に支持されることが好ましい。
また,上記現像装置は,上記感光ドラムと上記現像ローラとの軸間距離を保持するための間隙保持部材を含むように構成されてもよい。
上記間隙保持部材は,上記現像ローラの軸側部において該軸を支持するように上記第1支持体に設けられた間隙保持ブロックを含み,或いは,上記現像ローラの両端または両端のいずれか一端に上記感光ドラムの外周面と接触するように設けられた間隔保持リングを含んで構成されてもよい。
また,上記現像装置は,上記第2支持体の重力方向位置を決める重力方向位置決め部材を含むように構成されてもよい。
上記重力方向位置決め部材は,上記現像ローラの軸下部において該軸を支持するように上記第1支持体に設けられた第1部材と,上記第2支持体を支持するように画像形成装置の本体に設けられた第2部材を含むように構成されてもよく,ここで,上記第1部材は軸支持ブロックであり,上記第2部材はローラから構成されてもよい。
上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,回転自在な感光ドラムと,上記感光ドラムと連動して回転しつつ上記感光ドラムに現像剤を移動付着させる現像ローラと,上記現像ローラに現像剤を供給する現像剤供給ローラと,上記感光ドラムを回転自在に支持する第1支持体と,上記現像ローラを回転自在に支持する第2支持体と,上記第1支持体と第2支持体を結合するように上記第1支持体および第2支持体の両側にそれぞれ設けられる第3支持体と,その中心と上記感光ドラムの中心および上記現像ローラの中心とが三角形に配置されるように第3支持体設けられ,上記現像ローラの回転駆動力を上記現像剤供給ローラへ伝達するアイドルギアとを含む現像装置が提供される。
また,上記現像装置は,上記感光ドラムに対する上記現像ローラの位置決めのために上記第2支持体に設けられ,その端部が上記第3支持体に回動自在に支持される位置決め部材を含み,上記位置決め部材の回動点は,上記アイドルギアの中心と上記現像ローラの中心を連結した線(G)上に存在するように構成されることが望ましい。
以上説明したように本発明によれば,別途の押圧部材を用いなくても常に均一な現像ギャップを保持することができるため,構造が簡単でありながらも高品質の画像を出力することができる画像形成装置を提供することができる。
また,現像装置の小型化が可能であって,取扱いおよび管理の容易な現像装置を具現することができる等,ユーザが満足する画像形成装置を提供することができる。
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
(第1実施形態)
図4は,本発明の第1実施形態による現像装置を示した断面図であり,図8は,感光ユニットの概略図であって,図面において参照符号100は感光ユニット,200は現像ユニット,そして300は位置決め部材である。
図4および図8に示されたように,感光ユニット100は,例えば,第1支持体110に帯電ローラ120,感光ドラム130,クリーニングブレード140および廃現像剤筒150などが備えられて構成される。
上記感光ドラム130は,その中央部の軸131により上記第1支持体110に回転自在に設けられる。また,感光ドラム130は,その回転駆動力を後述の現像ローラ220へ伝達するための感光ドラムギア132を備える。
また,本発明の特徴により,上記感光ユニット100の第1支持体110には,所定位置にアイドルギア160が軸161により回転自在に設けられる。これについては,詳しく後述する。
上記現像ユニット200は,例えば,第2支持体210に現像ローラ220,規制ブレード230,現像剤供給ローラ240および現像剤250などが備えられて構成される。
上記現像ローラ220は,その中央部の軸221により上記第2支持体210に回転自在に設けられる。また,上記現像ローラ220は,上記感光ドラムギア132と噛合される現像ローラギア222を備え,従って,上記感光ドラム130の回転に連動して回転しつつ感光ドラム130に現像剤250を移動,付着させる。また,上記現像ローラ220は,間隔保持リング223を備える。間隔保持リング223は,上記感光ドラム130との軸間距離を保持させるための間隙保持部材であり,現像ローラ220の両端または両端のいずれか一端に上記感光ドラム130の外周面と接触するように設けられる。
上記現像剤供給ローラ240は,上記現像ローラ220に現像剤250を供給するものであり,その中央部の軸241により上記第2支持体210に回転自在に設けられる。また,上記現像剤供給ローラ240は,上記アイドルギア160と噛合される従動ギア242を備える。
一方,本発明の特徴を示す一例として付加された上記アイドルギア160は,上記現像ローラギア222および上記従動ギア242と噛合し,これにより感光ドラム130の回転駆動力は,現像ローラギア222およびアイドルギア160を介して上記従動ギア242へ伝達される。ここで,上記アイドルギア160は,図9において示されるように,その中心(01)と感光ドラムギア132の中心(02)と現像ローラギア222の中心(03)が三角形の配置をなすように上記第1支持体110の所定位置に設けられている。
このような3つのギアの三角形配置により,ギアの駆動による自然な力F(図9参照)が発生することにより,従来のような別途の押圧部材を用いなくても現像ローラ220が感光ドラム130に安定して押圧されるところ,これを図10から図12を参照して具体的に検討すると,次のとおりである。
図10におけるように,感光ドラムギア132が現像ローラギア222を駆動させるとき,ギアの圧力角(α)方向にF1が発生し,現像ローラ220を感光ドラム130から押出されるようにする。一方,図11におけるように,現像ローラギア222がアイドルギア160を駆動させるときも同様に,ギアの圧力角(α)方向にF2が発生するが,上記アイドルギア160が押出されないように装着されると,現像ローラギア222はF2の反力F2t(図12参照)により感光ドラム130近くに押出される。従って,現像ローラギア222は,図12におけるようにF1とF2t,この二つの力の組合せによりFの力を受取ることになり,図9におけるように感光ドラム130方向に安定して押圧されることになる。
上記位置決め部材300は,上記第1支持体110と第2支持体210を結合させると同時に,上記現像ローラ220が上記感光ドラム130に押圧されるように上記第2支持体210を上記第1支持体110に対して回動自在に支持する。これによると,上記感光ドラム130に対する上記現像ローラ220の位置を一定に保持することができる。この時,上記位置決め部材300は上記第2支持体210に設けられ,また,その端部がヒンジにより上記第1支持体110に支持される。ここで,上記位置決め部材300のヒンジ位置,即ち,回動点310は,上記アイドルギア160の中心と上記現像ローラ220の中心とを連結した線(G)上に存在する。
(第2実施形態)
図5は,本発明の第2実施形態による現像装置を示した断面図であって,図面を通じて分かるように,本発明の第2実施形態による現像装置は,現像ユニット200を構成する第2支持体210Aが現像室211と現像剤収容室212とに分離されていることを除いては,上述の第1実施形態とほぼ同様に構成されている。上記現像剤収容室212は,その上下部締結片212a,212bが感光ユニット100を構成する第1支持体110の該当部位に締結要素として締結されることにより第1支持体110に固定されており,上記現像室211は,位置決め部材300により上記第1支持体110の上述のG線上に回動自在に設けられている。その他の構成および作用効果は,第1実施形態と同一であるため,具体的な説明は省略する。
(第3実施形態)
図6は,本発明の第3実施形態による現像装置を示した図面である。図面を通じて分かるように,本発明の第3実施形態による現像装置は,図4の第1実施形態の構成中,感光ドラム130に対する現像ローラ220の軸間距離を保持するための間隙保持部材であって,現像ローラ220の軸221の側部を支持するように上記第1支持体110に設けられる間隙保持ブロック223Aを備える構成を除いた他の構成は,上述の第1実施形態と同一である。従って,同一の参照番号をつけて具体的な説明は省略する。
(第4実施形態)
図7は,本発明の第4実施形態による現像装置を示す図面である。図示されたように,本発明の第4実施形態による現像装置は,現像ユニット200を構成する第2支持体210の重力方向位置を決めるための重力方向位置決め部材400を備える構成を除いた他の構成は,上述の第1実施形態と同一である。従って,同一の参照符号をつけて重複説明は省略し,本実施形態の特徴である重力方向位置決め部材400についてのみ説明する。
上記重力方向位置決め部材400は,現像ローラ220の軸221の下部において該軸221を支持するように感光ユニット100を構成する第1支持体110に設けられた第1部材としての軸支持ブロック410と,上記第2支持体210を支持するように画像形成装置の本体に設けられた第2部材としてのローラ420とを含む。このような本実施形態においては,上記軸支持ブロック410と位置決め部材300により現像ユニット200の1次重力方向位置が決められ,また上記ローラ420により2次重力方向位置が決められた状態で,感光ドラムギア132,現像ローラギア222およびアイドルギア160の駆動力伝達過程において発生する力Fにより現像ローラ220が感光ドラム130に押圧されることにより,安定した現像ギャップの確保が可能である。
(第5実施形態)
添付の図13および図14は,それぞれ本発明の第5実施形態による現像装置を示した断面図および斜視図である。
図13および図14に示されたように,本発明の第5実施形態による現像装置の特徴は,上記感光ドラム130を回転自在に支持する第1支持体110と,上記現像ローラ220を回転自在に支持する第2支持体210を結合するための第3支持体500,500Aを備え,上記第3支持体500,500Aには,上述の実施形態において説明したアイドルギア160が設けられることである。
上記アイドルギア160は,上記の実施形態と同様に,その中心が,上記感光ドラム130の中心および上記現像ローラ220の中心と三角形に配置されるように設けられ,上記現像ローラ220の回転駆動力を上記現像剤供給ローラ240へ伝達する役割をする。
また,上記感光ドラム130に対する上記現像ローラ220の位置決めのために備えられる位置決め部材300は上記第2支持体210に設けられ,その端部が上記第3支持体500,500Aに回動自在に支持される。ここでも,上記位置決め部材300の回動点310は,上記アイドルギア160の中心と上記現像ローラ220の中心を連結した線(G)上に存在する。
従って,上記第3支持体500,500Aには,図14において示されるように,上記位置決め部材300を回動自在に支持するためのヒンジ510が備えられ,また,上記感光ドラム130の軸131を支持するためのドラム支持部520が備えられる。
その他の構成は,上述の他の実施形態とほぼ同様になされており,作用もまた同一である。従って,ここでは具体的な説明は省略する。
以上の好適な実施形態において検討したとおり,本発明による現像装置は,別途の押圧部材を用いなくても安定して現像ギャップを保持することができ,位置決め部材に対する回動点の設定範囲が比較的に広いため,小型化設計において有利である。また,駆動負荷の変動に応じて感光ドラムに対する現像ローラの押圧力であるFが適正に変化対応できるようになるため,安定した画像品質を得ることができる。
以上,本発明を本発明の原理を例示するための好適な実施形態と関連して図示かつ説明したが,本発明は,そのように図示かつ説明された構成および作用にのみ限定されるのではない。当業者であれば,特許請求の範囲の思想および範疇を逸脱することなく本発明に対する多数の変更および修正が可能である。従って,そのような適切な全ての変更および修正と均等物も,本発明の範囲に属するものとみなされるべきである。
本発明は,画像形成装置の現像装置に適用可能であり,特に非磁性1成分非接触現像方式を採用した画像形成装置の現像装置に適用可能である。また,本発明の現像装置は,複写機,プリンタ,ファクシミリ等の電子写真方式画像形成装置の画質向上および小型化に有用に利用することができる。
従来現像装置の一例を示した断面図である。 従来現像装置の別の例を示した断面図である。 従来現像装置のまた別の例を示した断面図である。 本発明の第1実施形態による現像装置を示した断面図である。 本発明の第2実施形態による現像装置を示した断面図である。 本発明の第3実施形態による現像装置を示した断面図である。 本発明の第4実施形態による現像装置を示した断面図である。 図4〜図7に示した本発明の好適な実施形態による現像装置の主要部であるアイドルギアの設置位置を示した感光ユニットの概略図である。 第1〜第5実施形態にかかる現像装置の現像ギャップ保持原理を説明するための図面である。 第1〜第5実施形態にかかる現像装置の現像ギャップ保持原理を説明するための図面である。 第1〜第5実施形態にかかる現像装置の現像ギャップ保持原理を説明するための図面である。 第1〜第5実施形態にかかる現像装置の現像ギャップ保持原理を説明するための図面である。 本発明の第5実施形態による現像装置を示した断面図である。 図13に示した現像装置の第3支持体分離状態の斜視図である。
符号の説明
100 感光ユニット
110 第1支持体
130 感光ドラム
132 感光ドラムギア
160 アイドルギア
200 現像ユニット
210,210A 第2支持体
211 現像室
212 現像剤収容質
220 現像ローラ
222 現像ローラギア
223 間隔保持リング
223A 間隙保持ブロック
240 現像剤供給ローラ
242 従動ギア
250 現像剤
300 位置決め部材
310 回動点
400 重力方向位置決め部材
410 軸支持ブロック
420 ローラ
500,500A 第3支持体
510 ヒンジ
520 ドラム支持部

Claims (13)

  1. 回転自在な感光ドラムと;
    前記感光ドラムと連動して回転しつつ前記感光ドラムに現像剤を移動付着させる現像ローラと;
    前記現像ローラに現像剤を供給する現像剤供給ローラと;
    前記感光ドラムを回転自在に支持する第1支持体と;
    その中心と前記感光ドラムの中心および前記現像ローラの中心とが三角形に配置されるように前記第1支持体に設けられ,前記現像ローラの回転駆動力を前記現像剤供給ローラへ伝達するアイドルギアと;
    を含むことを特徴とする現像装置。
  2. 前記現像ローラを回転自在に支持する第2支持体と;
    前記感光ドラムに対する前記現像ローラの位置決めのため,前記第2支持体に設けられてその端部が前記第1支持体に回動自在に支持される位置決め部材と;を含み,
    前記位置決め部材の回動点は,前記アイドルギアの中心と前記現像ローラの中心とを連結した線(G)上に存在することを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
  3. 前記第2支持体は,それぞれ分離形成された現像室と現像剤収容室とを含み,
    前記現像剤収容室は前記第1支持体に固定され,
    前記現像室は前記位置決め部材により前記第1支持体に回動自在に支持されることを特徴とする請求項2に記載の現像装置。
  4. 前記感光ドラムと前記現像ローラとの軸間距離を保持するための間隙保持部材を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の現像装置。
  5. 前記間隙保持部材は,前記現像ローラの軸側部において該軸を支持するように前記第1支持体に設けられた間隙保持ブロックを含むことを特徴とする請求項4に記載の現像装置。
  6. 前記間隙保持部材は,前記現像ローラの両端またはいずれか一端に前記感光ドラムの外周面と接触するように設けられた間隔保持リングを含むことを特徴とする請求項4に記載の現像装置。
  7. 前記第2支持体の重力方向位置を決める重力方向位置決め部材を含むことを特徴とする請求項2から6のいずれかに記載の現像装置。
  8. 前記重力方向位置決め部材は,前記現像ローラの軸下部において該軸を支持するように前記第1支持体に設けられた第1部材と,
    前記第2支持体を支持するように画像形成装置の本体に設けられた第2部材と,
    を含むことを特徴とする請求項7に記載の現像装置。
  9. 前記第1部材は軸支持ブロックであり,前記第2部材はローラであることを特徴とする請求項8に記載の現像装置。
  10. 1つのアイドルギアを有することを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の現像装置。
  11. 回転自在な感光ドラムと;
    前記感光ドラムと連動して回転しつつ前記感光ドラムに現像剤を移動付着させる現像ローラと;
    前記現像ローラに現像剤を供給する現像剤供給ローラと;
    前記感光ドラムを回転自在に支持する第1支持体と;
    前記現像ローラを回転自在に支持する第2支持体と;
    前記第1支持体と第2支持体を結合するように前記第1支持体および第2支持体の両側に設けられる第3支持体と;
    その中心と前記感光ドラムの中心および前記現像ローラの中心とが三角形に配置されるように前記第3支持体に設けられ,前記現像ローラの回転駆動力を前記現像剤供給ローラへ伝達するアイドルギアと;
    を含むことを特徴とする現像装置。
  12. 前記感光ドラムに対する前記現像ローラの位置決めのために前記第2支持体に設けられ,その端部が前記第3支持体に回動自在に支持される位置決め部材;を含み,
    前記位置決め部材の回動点は,前記アイドルギアの中心と前記現像ローラの中心とを連結した線(G)上に存在することを特徴とする請求項11に記載の現像装置。
  13. 1つのアイドルギアを有することを特徴とする請求項11または12に記載の現像装置。
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