(57)【要約】【課題】黒色の現像剤を収納する現像装置の収納量を大きくし、カラーの現像剤を収納する現像装置との現像ローラ上の現像剤の供給と回収の流れを変えない構成とした現像装置を有するカラー画像形成装置とそれに装着されるプロセスカートリッジを提供すること。【解決手段】現像スリーブ及び固定磁極部材からなる現像ローラと、撹拌部材と、回収供給部材と、規制部材と、現像装置枠体と、を備えた複数の現像装置を有するカラー画像形成装置において、複数の前記現像装置の内の少なくとも１つの現像装置は他の現像装置と比較して、現像剤収納容量が異なると共に前記回収供給部材の外径寸法が異なる一方、前記固定磁極部材における複数の固定磁極間の角度配分値が同一であることを特徴とするカラー画像形成装置。【選択図】図３
2008203310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と対向する位置に配設され、トナーとキャリアを含む現像剤を搭載して前記像担持体に向けて搬送する、回転自在に保持された円筒状の現像スリーブ、及び前記現像スリーブの内側に配設され、複数の固定磁極が周方向に形成された固定磁極部材、からなる現像ローラと、
現像剤を撹拌する撹拌部材と、
前記現像ローラに現像剤を供給し、前記現像ローラから剥離した現像剤を回収する回転自在に保持された回収供給部材と、
前記現像ローラに供給する現像剤の量を規制する規制部材と、
内部に現像剤を収納し、前記現像ローラ、前記規制部材、前記撹拌部材、及び前記回収供給部材を内部に保持する現像装置枠体と、
を備えた現像装置を複数有するカラー画像形成装置において、
複数の前記現像装置の内の少なくとも１つの現像装置は他の現像装置と比較して、現像剤収納容量が異なると共に前記回収供給部材の外径寸法が異なる一方、前記固定磁極部材における複数の固定磁極間の角度配分値が同一であることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤収納容量が異なる現像装置は、前記他の現像装置と比較して、現像剤収納容量が大きいと共に、前記回収供給部材の外径寸法が大きいことを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記現像剤収納容量が異なる現像装置は、前記他の現像装置に対し前記現像装置枠体に対する前記固定磁極部材の周方向の取付角度が異なることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤収納容量が異なる現像装置は黒色の現像剤を収納する現像装置であり、前記他の現像装置はカラーの現像剤を収納する現像装置であって、前記黒色の現像剤を収納する現像装置の現像剤収納容量が前記カラーの現像剤を収納する現像装置の現像剤収納容量より大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記固定磁極部材の前記複数の固定磁極は、少なくとも、磁力線の中心が前記固定磁極部材からそれぞれ、前記像担持体の回転中心近傍へ向かう現像極と、前記回収供給部材の回転中心近傍へ向かう反発極と、前記規制部材の先端へ向かう規制極と、からなり、
前記角度配分値は前記現像極と前記反発極と前記規制極との間の角度配分であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記反発極は、前記現像ローラの回転中心から前記回収供給部材の回転中心近傍へ向かう直線に対し、現像ローラ回転方向の上流側に配設される第１の反発磁極と下流側に配設される第２の反発磁極とにより形成され、
前記固定磁極の周方向の配列順が、現像ローラ回転方向の上流側から、前記現像極、前記第１の反発磁極、前記第２の反発磁極、前記規制極の順となることを特徴とする請求項５に記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
複数の前記現像装置の全ての現像スリーブの外径寸法が同一であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項８】
像担持体と対向する位置に配設され、トナーとキャリアを含む現像剤を搭載して前記像担持体に向けて搬送する、回転自在に保持された円筒状の現像スリーブ、及び前記現像スリーブの内側に配設され、複数の固定磁極を周方向に形成された固定磁極部材、からなる現像ローラと、
現像剤を撹拌する撹拌部材と、
前記現像ローラに現像剤を供給し、前記現像ローラから剥離した現像剤を回収する回転自在に保持された回収供給部材と、
前記現像ローラに供給する現像剤の量を規制する規制部材と、
内部に現像剤を収納し、前記現像ローラ、前記規制部材、前記撹拌部材、及び前記回収供給部材を内部に保持する現像装置枠体と、
を備えた現像装置を複数有するカラー画像形成装置において、
複数の前記現像装置の内の少なくとも１つの現像装置は他の現像装置と比較して、現像剤収納容量が異なると共に前記回収供給部材の外径寸法が異なる一方、前記現像ローラの回転中心と前記像担持体の回転中心とを結ぶ直線と、前記現像ローラの回転中心と前記回収供給部材の回転中心とを結ぶ直線と、前記現像ローラの回転中心から前記規制部材の先端へ向かう直線との３本の直線の角度配分値が同一であることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項９】
前記現像剤収納容量が異なる現像装置は、前記他の現像装置と比較して回収供給部材の外径寸法が大きいことを特徴とする請求項８に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像剤収納容量が異なる現像装置は、前記他の現像装置に対し、前記現像装置枠体に対する前記固定磁極部材の前記複数の固定磁極の取付角度が異なることを特徴とする請求項８又は９に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１１】
前記現像剤収納容量が異なる現像装置が黒色の現像剤を収納する現像装置であり、前記他の現像装置がカラーの現像剤を収納する現像装置であって、前記黒色の現像剤を収納する現像装置の現像剤収納容量が前記カラーの現像剤を収納する現像装置の現像剤収納容量より大きいことを特徴とする請求項８に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１２】
複数の前記現像装置の全ての現像スリーブの外径寸法が同一であることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１３】
前記現像剤収納容量が異なる現像装置は、前記他の現像装置に対し、前記現像ローラの回転中心及び前記像担持体の回転中心を結ぶ直線と、前記像担持体の回転中心を通る水平線との成す角度が異なるように配設されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１４】
複数の前記現像装置のそれぞれに一対一で対向する複数の像担持体を有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のカラー画像形成装置に対して着脱自在に装着され、少なくとも、複数の前記現像装置と、複数の前記現像装置のそれぞれに一対一で対向する前記複数の像担持体と、を有していることを特徴とする複数のプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は複合機能を有する画像形成装置等の画像形成装置に関し、特に、トナーとキャリアからなる現像剤を用い、複数の現像装置を備えたカラー画像形成装置、及びそれに装着されるプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は画像形成装置においてもカラー化が進んでいるが、実用性の高いカラー画像形成方法を大別すると、よく使われる呼称として転写ドラム方式、中間転写方式、ＫＮＣ（多重現像一括転写）方式、タンデム方式の４種類が有る。
【０００３】
これらの方式の名称は、ある観点からの呼称であるから、例えばタンデム方式で且つ中間転写方式のものもあれば直接転写材に転写するものもある。これらの中でタンデム方式、即ち各色画像を各色別の複数の画像形成ユニットで形成し、順次転写していくカラー画像形成装置は、使用可能な転写材の種類が豊富であり、フルカラーの品質も高く、高速度でフルカラーが得られる。特に高速度でフルカラー画像を得ることができる特質は他に見られない利点である。
【０００４】
また、現像剤には１成分系の現像剤と２成分系の現像剤とがあるが、１成分系の現像剤はキャリアを必要としないため現像剤や現像装置のコストが低くできるというメリットがある。一方、２成分系の現像剤はトナーの帯電性が安定しており、高品質な画像を得ることができ、高速機にも適している。
【０００５】
更に、カラー画像形成装置の普及により、より小型のカラー画像形成装置が求められており、タンデム方式等の複数の現像装置を用いるカラー画像形成装置においては、１つの現像装置をより小型化する必要がある。
【０００６】
一方、このような高速フルカラー機の使用状況を鑑みると、印字原稿のカラー化率は必ずしも高くなく、通常は黒色の印字原稿のみに用いられる場合が多い。そのため、黒色の現像剤を収納する現像装置の現像剤収納能力を高めることが望まれている。
【０００７】
黒色の現像剤収納能力を高めるために、黒色の現像剤を収納する現像装置を他のカラーの現像剤を収納する現像装置より大きくした構成のカラー画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００８】
図１４に示す従来のカラー画像形成装置の１実施例を示す構成図は、特許文献１に提示されたカラー画像形成装置の構成図であり、図１５に示す従来のカラー画像形成装置の他の実施例を示す構成図は、特許文献２に提示されたカラー画像形成装置の構成図である。
【０００９】
図１４に示す特許文献１に提示されたカラー画像形成装置は、水平に配設された転写ベルト上に４種の画像形成ステーションを並べて配置したもので、各画像形成ステーションは、感光体ドラム、帯電装置、露光装置、現像装置、クリーニング手段により構成されている。現像装置は、マグネットローラを内包した現像スリーブと、現像スリーブに２成分の現像剤を供給し、回収するＲＳローラ（回収供給部材）と、現像剤を撹拌するトナー送り部材とを横方向に並べて配置した構成となっている。黒色の現像剤を収納する現像装置は他のカラーの現像装置の横方向のサイズを更に横長とし、延ばしたスペースにトナー送り部材を追加した構成である。
【００１０】
然るに、特許文献１に記載の構成では４つの画像形成ステーションを水平に並べて配置しており、図１４の右端に配置された黒色の現像剤を収納する現像装置は、現像剤収納量の増加に伴って新規のトナー送り部材を横方向に追加するという構成である。そのため、黒色の現像剤を収納する現像装置が更に横長となり画像形成装置全体が横長に極端に大きくなって、画像形成装置全体の小型化を図ることが困難となる。
【００１１】
一方、図１５に示す特許文献２に提示されたカラー画像形成装置は、３つのローラにより垂直、水平、斜めの３方向に配設された中間転写ベルト上に画像形成ステーションを並べて配置したものである。即ち、垂直方向に３つのカラーの画像形成ユニット（以下、単に色ユニットともいう。）を並べ、水平方向に黒色の画像形成ユニット（以下、単に黒ユニットともいう。）を配設したものである。黒ユニットを単独に配設したことにより、黒色の画像の形成時における色ユニットの中間転写ベルトからの離間を容易にし、かつ、画像形成装置の小型化を図りながら黒ユニットの現像装置の大きさを大きくすることができるという特徴を有するものである。
【００１２】
然るに、特許文献２に記載の構成では、黒ユニットの現像装置の配設位置と大きさとを色ユニットに対して異なる構成としている。そのため、現像ローラの磁極配列や、現像剤を現像ローラに供給又は回収するという現像剤の搬送に関わる部材の構成が変わるものとならざるを得ない。なぜならば、黒ユニットの現像装置と色ユニットの現像装置とでは、感光体ドラムに対向する現像ローラ固定磁極の現像極の位置関係が異なるため、それに伴って現像剤を撹拌する撹拌ローラや、現像剤を現像ローラに供給する供給ローラの配置が変わるからである。
【００１３】
また、黒ユニットの現像装置と色ユニットの現像装置とを縦一列に配列しても、黒ユニットの現像装置の大きさを変える限りは、現像剤の搬送に関わる部材の構成を変えざるを得ない。なぜならば、黒ユニットの現像装置の現像剤収納量を増加させるためには現像装置枠体の大きさを大きくする必要があり、それによる現像剤の撹拌、搬送、供給能力の不足を補うために撹拌ローラや供給ローラのサイズを大きくする必要がある。これらのローラのサイズを大きくすれば、黒ユニットと色ユニットとの現像装置に対して感光体ドラムと現像ローラとの位置関係を同一に設定しても、現像剤の搬送経路が変化し、搬送、供給の流れが変わるため、現像ローラの固定磁極の配列等を変えざるを得なくなる。
【００１４】
更に、黒ユニットと色ユニットとの現像装置内における現像剤の供給及び回収動作の違いにより、出力画像の濃度の変化の仕方に差が生じることが予測される。
【００１５】
そのため、部材の製造コストが増加するとか、出力画像の濃度や色相に対する画質向上のための補正制御方法が複雑になるという問題の発生が懸念される。
【特許文献１】特開２００１−１８３８８６号公報
【特許文献２】特開２００１−７５３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上記のような問題を解決し、簡単な構成で、黒色の現像剤を収納する現像装置の収納量を大きくしながら、カラーの現像剤を収納する現像装置に対して、現像ローラ上の現像剤の供給と回収の流れを変えない構成とすると共に、装置全体の大きさを小型にしうる現像装置を有するカラー画像形成装置、及びそれに装着されるプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の目的は、下記の構成により達成することが出来る。
【００１８】
１．像担持体と対向する位置に配設され、トナーとキャリアを含む現像剤を搭載して前記像担持体に向けて搬送する、回転自在に保持された円筒状の現像スリーブ、及び前記現像スリーブの内側に配設され、複数の固定磁極が周方向に形成された固定磁極部材、からなる現像ローラと、
現像剤を撹拌する撹拌部材と、
前記現像ローラに現像剤を供給し、前記現像ローラから剥離した現像剤を回収する回転自在に保持された回収供給部材と、
前記現像ローラに供給する現像剤の量を規制する規制部材と、
内部に現像剤を収納し、前記現像ローラ、前記規制部材、前記撹拌部材、及び前記回収供給部材を内部に保持する現像装置枠体と、
を備えた現像装置を複数有するカラー画像形成装置において、
複数の前記現像装置の内の少なくとも１つの現像装置は他の現像装置と比較して、現像剤収納容量が異なると共に前記回収供給部材の外径寸法が異なる一方、前記固定磁極部材における複数の固定磁極間の角度配分値が同一であることを特徴とするカラー画像形成装置。
【００１９】
２．前記現像剤収納容量が異なる現像装置は、前記他の現像装置と比較して、現像剤収納容量が大きいと共に、前記回収供給部材の外径寸法が大きいことを特徴とする１に記載のカラー画像形成装置。
【００２０】
３．前記現像剤収納容量が異なる現像装置は、前記他の現像装置に対し前記現像装置枠体に対する前記固定磁極部材の周方向の取付角度が異なることを特徴とする１又は２に記載のカラー画像形成装置。
【００２１】
４．前記現像剤収納容量が異なる現像装置は黒色の現像剤を収納する現像装置であり、前記他の現像装置はカラーの現像剤を収納する現像装置であって、前記黒色の現像剤を収納する現像装置の現像剤収納容量が前記カラーの現像剤を収納する現像装置の現像剤収納容量より大きいことを特徴とする１乃至３のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【００２２】
５．前記固定磁極部材の前記複数の固定磁極は、少なくとも、磁力線の中心が前記固定磁極部材からそれぞれ、前記像担持体の回転中心近傍へ向かう現像極と、前記回収供給部材の回転中心近傍へ向かう反発極と、前記規制部材の先端へ向かう規制極と、からなり、
前記角度配分値は前記現像極と前記反発極と前記規制極との間の角度配分であることを特徴とする１乃至４のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【００２３】
６．前記反発極は、前記現像ローラの回転中心から前記回収供給部材の回転中心近傍へ向かう直線に対し、現像ローラ回転方向の上流側に配設される第１の反発磁極と下流側に配設される第２の反発磁極とにより形成され、
前記固定磁極の周方向の配列順が、現像ローラ回転方向の上流側から、前記現像極、前記第１の反発磁極、前記第２の反発磁極、前記規制極の順となることを特徴とする５に記載のカラー画像形成装置。
【００２４】
７．複数の前記現像装置の全ての現像スリーブの外径寸法が同一であることを特徴とする１乃至６のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【００２５】
８．像担持体と対向する位置に配設され、トナーとキャリアを含む現像剤を搭載して前記像担持体に向けて搬送する、回転自在に保持された円筒状の現像スリーブ、及び前記現像スリーブの内側に配設され、複数の固定磁極を周方向に形成された固定磁極部材、からなる現像ローラと、
現像剤を撹拌する撹拌部材と、
前記現像ローラに現像剤を供給し、前記現像ローラから剥離した現像剤を回収する回転自在に保持された回収供給部材と、
前記現像ローラに供給する現像剤の量を規制する規制部材と、
内部に現像剤を収納し、前記現像ローラ、前記規制部材、前記撹拌部材、及び前記回収供給部材を内部に保持する現像装置枠体と、
を備えた現像装置を複数有するカラー画像形成装置において、
複数の前記現像装置の内の少なくとも１つの現像装置は他の現像装置と比較して、現像剤収納容量が異なると共に前記回収供給部材の外径寸法が異なる一方、前記現像ローラの回転中心と前記像担持体の回転中心とを結ぶ直線と、前記現像ローラの回転中心と前記回収供給部材の回転中心とを結ぶ直線と、前記現像ローラの回転中心から前記規制部材の先端へ向かう直線との３本の直線の角度配分値が同一であることを特徴とするカラー画像形成装置。
【００２６】
９．前記現像剤収納容量が異なる現像装置は、前記他の現像装置と比較して回収供給部材の外径寸法が大きいことを特徴とする８に記載のカラー画像形成装置。
【００２７】
１０．前記現像剤収納容量が異なる現像装置は、前記他の現像装置に対し、前記現像装置枠体に対する前記固定磁極部材の前記複数の固定磁極の取付角度が異なることを特徴とする８又は９に記載のカラー画像形成装置。
【００２８】
１１．前記現像剤収納容量が異なる現像装置が黒色の現像剤を収納する現像装置であり、前記他の現像装置がカラーの現像剤を収納する現像装置であって、前記黒色の現像剤を収納する現像装置の現像剤収納容量が前記カラーの現像剤を収納する現像装置の現像剤収納容量より大きいことを特徴とする８に記載のカラー画像形成装置。
【００２９】
１２．複数の前記現像装置の全ての現像スリーブの外径寸法が同一であることを特徴とする８乃至１１のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【００３０】
１３．前記現像剤収納容量が異なる現像装置は、前記他の現像装置に対し、前記現像ローラの回転中心及び前記像担持体の回転中心を結ぶ直線と、前記像担持体の回転中心を通る水平線との成す角度が異なるように配設されることを特徴とする１乃至１２のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【００３１】
１４．複数の前記現像装置のそれぞれに一対一で対向する複数の像担持体を有することを特徴とする１乃至１３のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【００３２】
１５．１４に記載のカラー画像形成装置に対して着脱自在に装着され、少なくとも、複数の前記現像装置と、複数の前記現像装置のそれぞれに一対一で対向する前記複数の像担持体と、を有していることを特徴とする複数のプロセスカートリッジ。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、複数の現像装置を、現像ローラ、規制部材、回収供給部材、撹拌部材及び現像装置枠体という少ない部材で構成することにより現像装置の小型化を図ることができる。また、黒色の現像剤を収納する現像装置の容量をカラーの現像剤を収納する現像装置の容量より大きくすることにより、使用頻度の高い黒色の画像形成の現像能力を向上させることができる。
【００３４】
更に、黒色の現像装置とカラーの現像装置との構成において、現像ローラの固定磁極の角度配分値、又は主要な部材間の位置関係を同一とすることにより、現像装置内における現像剤の供給と回収の流れを変えない構成とした。これにより、複数の現像装置における現像剤の搬送に関わる部材の構成を同一にすることができ、部材の製造コストの低減が可能となり、かつ、色ユニットと黒ユニットのトナー濃度制御を同一条件で行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明を図示の実施形態に基づいて説明するが、本発明は該実施形態に限定されない。
【００３６】
［第１の実施形態］
図１は、本発明に係るカラー画像形成装置の第１の実施形態としてのカラー画像形成装置Ａ１を示す概略構成図である。
【００３７】
カラー画像形成装置Ａ１は画像形成ユニットを横方向に配列した構成を有している。
【００３８】
カラー画像形成装置Ａ１は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成ユニット９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋと、ベルト状の中間転写体６と、図示しない給紙搬送手段及び定着装置とから構成されている。
【００３９】
カラー画像形成装置Ａ１は、ベルト状の中間転写体６を水平に配設し、複数組の画像形成ユニット９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋを横方向に並べて配設しているため、カラー画像形成装置Ａ１の横方向の長さが長くなる。この対策としてカラー画像形成装置Ａ１は、現像装置４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１、４Ｋ１に対し、現像ローラの位置を高くして回収供給部材の上方に配設し、装置全体を縦長として横方向のサイズが小さくなるように構成している。
【００４０】
イエロー色の画像を形成する画像形成ユニット９Ｙは、像担持体（以下、感光体と称す）１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像装置４Ｙ１、転写手段７Ｙ、及びクリーニング手段８Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成ユニット９Ｍは、感光体１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像装置４Ｍ１、転写手段７Ｍ、及びクリーニング手段８Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成ユニット９Ｃは、感光体１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像装置４Ｃ１、転写手段７Ｃ、及びクリーニング手段８Ｃを有する。黒色の画像を形成する画像形成ユニット９Ｋは、感光体１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像装置４Ｋ１、転写手段７Ｋ、及びクリーニング手段８Ｋを有する。従って、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと現像装置４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１、４Ｋ１とは一対一で対向する構成となる。
【００４１】
中間転写体６は、複数のローラ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄにより巻回され、回動可能に支持されている。
【００４２】
画像形成ユニット９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体６上に転写手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像が形成される。図示しない給紙カセット内に収容された転写材Ｐは、図示しない給紙手段により給紙され、レジストローラ２０を経て、転写手段７Ａに搬送され、転写材Ｐ上にカラー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写された転写材Ｐは、図示しない定着装置により定着処理され、図示しない排紙ローラに挟持されて機外の図示しない排紙トレイ上に載置される。
【００４３】
一方、転写手段７Ａにより転写材Ｐにカラー画像を転写した後、転写材Ｐを分離した中間転写体６は、図示しないクリーニング手段により残留トナーが除去される。
【００４４】
本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジＰＹ１、ＰＭ１、ＰＣ１、ＰＫ１は、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、それに対応する現像装置４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１、４Ｋ１とにより一体的に構成され、カラー画像形成装置Ａ１に対し着脱自在に配設される。感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、それに対応する現像装置４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１、４Ｋ１とを一体的に構成することにより、カラー画像形成装置Ａ１を製造する際の後工程における調整作業を少なくすることが可能となる。
【００４５】
プロセスカートリッジＰＹ１、ＰＭ１、ＰＣ１、ＰＫ１の他の実施形態としては、前記感光体及び現像装置に加えて、帯電手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、又はクリーニング手段８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋを一体的に構成することも可能である。
【００４６】
［第１の実施形態に用いるカラー現像装置４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１］
図２は、本発明に係る第１の実施形態のカラー画像形成装置Ａ１に用いられるカラー用の現像装置（以下、単にカラー現像装置という）４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１の構成を説明するための断面図である。図４は、カラー現像装置４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１の下部機構の平面図である。図５は、図１におけるＡ部の拡大図であり、カラー現像装置４Ｃ１と黒色用の現像装置（以下、単に黒色現像装置という）４Ｋ１（後述）との構成の違いを説明するための概略図である。
【００４７】
図２において、カラー現像装置４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１の実施形態における構成は、中間転写体６を水平に配設したカラー画像形成装置Ａ１に用いるのに適した構成であり、横方向のサイズを小さくしたものである。
【００４８】
本実施形態における３つのカラー現像装置４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１は同一の構成であるため、シアン色の現像装置４Ｃ１を代表として構成の説明をする。カラー現像装置４Ｃ１と黒色現像装置４Ｋ１（後述）との構成の違いについては図３及び図５を用いて後述するが、黒色現像装置４Ｋ１における現像剤の収納容量はカラー現像装置４Ｃ１より大きくなるように構成されている。
【００４９】
カラー現像装置４Ｃ１は、現像装置枠体４０、現像ローラ４１、規制部材４２、回収供給部材（以下、回収供給スクリューと称す）４３、撹拌部材（以下、攪拌スクリューと称す）４４等から構成されている。現像ローラ４１は現像スリーブ４１Ａと固定磁極部材４１Ｂとから構成される。
【００５０】
現像スリーブ４１Ａと回収供給スクリュー４３との対向近接点において、現像スリーブ４１Ａは下方から上方に回動し、回収供給スクリュー４３は上方から下方に回動し、規制部材４２は固定磁極部材４１Ｂの規制極Ｎ２（後述）の近傍に配置されている。
【００５１】
現像装置枠体４０は幅寸法ｗ１の筐体からなり、内部に現像ローラ４１、回収供給スクリュー４３、及び攪拌スクリュー４４を回転自在に保持すると共に、規制部材４２を保持する。回収供給スクリュー４３と攪拌スクリュー４４とは、現像装置枠体４０の底部から直立した仕切板４０１（図４参照）を挟んで両側に配設される。
【００５２】
現像スリーブ４１Ａと固定磁極部材４１Ｂとから成る現像ローラ４１は、表面に静電潜像を担持する感光体１に対向して、感光体１の回転中心から仰角θ１の位置に回転中心が位置するように配置される。ここでいう仰角とは、感光体１の回転中心から現像ローラ４１の回転中心に向かう線が感光体１の回転中心を通る水平線となす角度をいう。
【００５３】
現像ローラ４１を回収供給スクリュー４３の上方に配置することにより、現像装置枠体４０の幅寸法ｗ１の増大を防ぎ、カラー現像装置４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１の横方向の寸法の増大を防ぎ、カラー画像形成装置Ａ１の横方向の寸法増大を防ぐ構成としている。
【００５４】
現像スリーブ４１Ａには、現像バイアスとして交流電源Ｅ１による交流電圧と、直流電源Ｅ２による直流電圧とが重畳される。
【００５５】
固定磁極部材４１Ｂは、現像スリーブ４１Ａの内側に固定的に配設され、５極の磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を有する。
【００５６】
磁極Ｎ１は現像極、磁極Ｎ２は規制極である。互いに隣接する第１の反発磁極としての剥取磁極Ｓ１と第２の反発磁極としての汲上磁極Ｓ２とは同極性で、２つの磁極Ｓ１，Ｓ２により反発極Ｓ０が形成される。剥取磁極Ｓ１は現像ローラ４１回転方向の上流側に形成され、汲上磁極Ｓ２は下流側に形成される。磁極Ｓ３は搬送極である。
【００５７】
本発明の第１の実施形態に用いられる４つのカラー現像装置４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１が有する固定磁極部材４１Ｂは、それぞれの固定磁極間の角度配分値が同一であるという構成を有している。
【００５８】
固定磁極部材４１Ｂの５極の磁極は、現像ローラ４１の回転方向に、現像極Ｎ１、剥取磁極Ｓ１、汲上磁極Ｓ２、規制極Ｎ２、搬送極Ｓ３の順に形成される。
【００５９】
固定磁極部材４１Ｂは、現像極Ｎ１の磁力線の中心が感光体１上に形成される現像領域に向かう角度で現像装置枠体４０に取り付けられる。
【００６０】
本実施の形態において、固定磁極部材４１Ｂは、現像極Ｎ１が感光体１の回転中心から現像ローラ４１の回転中心に向かう仰角θ１の直線に対して感光体１の回転方向の上流側に約４°傾いた角度となるように、現像装置枠体４０に取り付けられる。
【００６１】
反発極Ｓ０の磁力線は固定磁極部材４１Ｂから回収供給スクリュー４３の回転中心近傍へ向かう角度に形成される。規制極Ｎ２の磁力線は固定磁極部材４１Ｂから規制部材４２の先端に向かう角度に形成される。
【００６２】
剥取磁極Ｓ１は現像剤剥ぎ取り用の磁極であり、現像スリーブ４１Ａ上の現像剤を剥ぎ取り落下させる。汲上磁極Ｓ２は現像剤受け入れ用のであり、回収供給スクリュー４３により供給された現像剤を汲み上げて現像スリーブ４１Ａ上に付着させる。
【００６３】
現像極Ｎ１と反発極Ｓ０とのなす角度α１と、反発極Ｓ０と規制極Ｎ２とのなす角度α２とは３つのカラー現像装置４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１の間で同一であり、現像装置４Ａ１内における現像剤の搬送性能に影響を有する特に重要な角度である。
【００６４】
回収供給スクリュー４３は、攪拌スクリュー４４から搬送された現像剤を攪拌して搬送し、現像ローラ４１に均一に供給する。回収供給スクリュー４３、攪拌スクリュー４４は何れも螺旋状に形成されたスクリュー部材である。
【００６５】
攪拌スクリュー４４は回収供給スクリュー４３に平行配置され、図示しないトナー補給手段から補給される新規トナーと、現像スリーブ４１Ａから回収供給スクリュー４３を経て還流される現像剤とを混合、攪拌して回収供給スクリュー４３の上流部に搬送する。
【００６６】
回収供給スクリュー４３は現像剤を回転軸方向に搬送しながら現像ローラ４１に向けて現像剤を供給し、現像を終えた現像剤を現像ローラ４１から回収して攪拌スクリュー４４に送り込む。
【００６７】
規制部材４２は磁性体より成り汲上磁極を兼ねる。
【００６８】
以下図４を用いて、カラー現像装置４Ｃ１における現像剤の循環の動作について説明する。
【００６９】
（１）攪拌スクリュー４４に向けて、現像ローラ４１から回収供給スクリュー４３を経て還流される現像剤と、図示しないトナー補給手段から補給される新規トナーとが搬入される。搬入された現像剤は攪拌スクリュー４４により攪拌、混合され、矢印Ｖ１で示す現像剤移動方向に搬送される。
【００７０】
（２）混合された現像剤は、攪拌スクリュー４４の下流側に形成された第１開口部４０２を通過して、矢印Ｖ２で示す方向に搬送され、回収供給スクリュー４３における現像剤移動方向の上流側に導入される。導入された現像剤は回収供給スクリュー４３により撹拌されつつ矢印Ｖ３で示す現像剤移動方向に搬送される。
【００７１】
（３）回収供給スクリュー４３は矢印Ｖ３で示す方向に現像剤を搬送しつつ、矢印Ｖ４に示す方向に現像剤を放出して現像ローラ４１上に供給する。
【００７２】
（４）現像ローラ４１上に担持された現像剤は、現像ローラ４１と感光体ドラム１とが対向する現像剤領域において現像処理される。現像処理後にトナー濃度が低下した現像剤は、現像スリーブ４１Ａにより搬送され、固定磁極部材４１Ｂの剥取磁極Ｓ１により現像ローラ４１から剥ぎ取られる。
【００７３】
（５）剥ぎ取られた現像剤は、矢印Ｖ５に示す方向に向けて移動され、回収供給スクリュー４３に搬送される。
【００７４】
（６）搬送された現像剤は、回収供給スクリュー４３によって矢印Ｖ６に示す方向に搬送され、回収供給スクリュー４３の下流側に形成された第２開口部４０３を通過して、矢印Ｖ７に示す方向に搬送され、攪拌スクリュー４４の現像剤移動方向上流側に導入される。
【００７５】
（７）現像装置枠体４０の内部に配設された図示しないトナー濃度センサからのトナー濃度検知信号により、図示しないトナー補給手段により新規トナーの補給が行われ、新規トナーと現像剤とが混合されて矢印Ｖ１に搬送される。
【００７６】
現像剤は上述のような循環系で搬送されるが、一部の現像剤は攪拌スクリュー４４と回収供給スクリュー４３の間を矢印Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ６、Ｖ７で示すように循環する。
【００７７】
［第１の実施形態に用いる黒色現像装置４Ｋ１］
図３は、本発明に係る第１の実施形態のカラー画像形成装置Ａ１に用いられる黒色現像装置４Ｋ１についての構成を説明するための断面図である。
【００７８】
黒色現像装置４Ｋ１の構成は、図２で説明したカラー現像装置４Ｃ１の構成と類似しており、同一の機能を有する部材については同一の符番を用いているため詳細な説明は省略し、特に異なる箇所について説明を行う。以下、図３及び図５を用いて黒色現像装置４Ｋ１とカラー現像装置４Ｃ１との構成の違いを主として説明する。
【００７９】
図５において、感光体１Ｃ（含む、１Ｙ、１Ｍ）及び１Ｋの外径は同一であり、水平に張架された中間転写体６に接するように配設されているため、感光体１Ｃの中心と感光体１Ｋの中心とは同一の水平線上に位置し、中間転写体６からの高さがｈ０の位置に配設される。
【００８０】
図３及び図５において、黒色現像装置４Ｋ１は現像剤収納容量をカラー現像装置４Ｃ１より大きい構成とするため、現像装置枠体４０のサイズを大きくしている。然るに、黒色現像装置４Ｋ１における現像装置枠体４０の底部から感光体１Ｃの中心までの高さｈ１は、現像装置枠体４０の底部近傍に中間転写体６が位置しており、大きくすることが困難である。そのため、カラー現像装置４Ｃ１の前記高さｈ１と同一の値とし、現像装置枠体４０の幅寸法ｗ２を大きくしている。一方、感光体１Ｃ（含む、１Ｙ、１Ｍ）及び１Ｋの外径は同一であり、水平に張架された中間転写体６に接するように配設されているため、感光体１Ｃの中心と感光体１Ｋの中心とは同一の水平線上（高さｈ０）に位置している。
【００８１】
次に図５を用いて、本実施形態に係る黒色現像装置４Ｋ１及びカラー現像装置４Ｃ１の画像形成ユニット９Ｃ、９Ｋに対する位置関係、及び黒色現像装置４Ｋ１とカラー現像装置４Ｃ１との構成の違いについて説明する。
【００８２】
本実施形態において、黒色現像装置４Ｋ１は、現像剤の収納量をカラー現像装置４Ｃ１（含む、４Ｙ１、４Ｍ１）より大きくするため、現像装置枠体４０の幅方向のサイズ、回収供給部材４３及び撹拌スクリュー４４の外径寸法を変えている。
【００８３】
即ち、黒色現像装置４Ｋ１は現像装置枠体４０の幅寸法ｗ２をカラー現像装置４Ｃ１（含む、４Ｙ１、４Ｍ１）の幅寸法ｗ１より大きくしている。また、黒色現像装置４Ｋ１の幅寸法ｗ２を大きくすることに伴う、現像剤の撹拌、搬送、供給及び回収の性能低下を防止するため、黒色現像装置４Ｋ１の撹拌スクリュー４４及び回収供給スクリュー４３の外径寸法を大きくしている。
【００８４】
黒色現像装置４Ｋ１において、撹拌スクリュー４４及び回収供給スクリュー４３の外径寸法を大きくすることにより、現像ローラ４１の回転中心の高さが高くなる。即ち、現像装置４Ｋ１における感光体１Ｋの回転中心から現像ローラ４１の回転中心までの高さｈ３が、カラー現像装置４Ｃ１における現像ローラ４１の回転中心の高さｈ２より高くなる。
【００８５】
また、黒色現像装置４Ｋ１の構成は、カラー現像装置４Ｃ１と同様に、現像ローラ４１を回収供給スクリュー４３の上方の高い位置に配置することにより現像装置枠体４０の幅寸法ｗ１の増大を防ぎ、横方向の寸法の増大を防ぐという目的を有している。
【００８６】
ここで、黒色現像装置４Ｋ１における現像ローラ４１は感光体１Ｋの回転中心を通る水平線に対し感光体１Ｋの回転中心から仰角θ２の線上に位置し、同様に、カラー現像装置４Ｃ１における現像ローラ４１の回転中心は仰角θ１の線上に位置するものとする。このとき、黒色現像装置４Ｋ１における現像ローラ４１の高さはカラー現像装置４Ｃ１における現像ローラ４１の高さより高いため、仰角θ２はθ１より大きい値となる。
【００８７】
本発明の実施形態に係る４つの現像装置４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１、４Ｋ１において、現像ローラ４１の固定磁極部材４１Ｂにおける複数の固定磁極間の角度配分を表す角度配分値は、４つの現像装置の全てが同一の値となるように構成されている。特に、図２及び図３に示す現像極Ｎ１と反発極Ｓ０とのなす角度α１と、反発極Ｓ０と規制極Ｎ２とのなす角度α２とは現像剤の搬送性能を確保する上で重要な角度となる。
【００８８】
固定磁極部材４１Ｂの現像極Ｎ１は、磁力線の中心が感光体１の回転中心近傍に向かう角度に設定される。このため、黒色現像装置４Ｋ１とカラー現像装置４Ｃ１（含む４Ｙ１、４Ｍ１）との現像装置枠体４０に対する固定磁極部材４１Ｂの周方向の取付角度は、異なる仰角θ２、θ１に対応して、異なる角度で取り付けられることになる。
【００８９】
本発明によれば、黒色現像装置４Ｋ１とカラー現像装置４Ｃ１との間に構成の違いがあるにも拘わらず、固定磁極間の角度配分値を同一の値とする構成により、現像剤の供給及び回収の性能が変わらず、共通の画像補正制御ができるという利点が生じる。
【００９０】
本発明の実施形態に係る黒色現像装置４Ｋ１とカラー現像装置４Ｃ１とにおける現像スリーブ４１Ａの外径寸法は同一に設定されている。現像スリーブ４１Ａの外径寸法を同一とすることにより固定磁極部材４１Ｂも同一サイズとなり、共通化が可能となって現像スリーブ４１Ａ及び固定磁極部材４１Ｂの製造コストの削減に寄与できる。
【００９１】
但し、黒色現像装置４Ｋ１とカラー現像装置４Ｃ１とで現像スリーブ４１Ａの外径寸法を変えることも可能である。
【００９２】
黒色現像装置４Ｋ１における下部機構の平面図、及び現像剤の循環の動作については、図４で説明したカラー現像装置４Ｃ１と類似しているため説明は省略する。
【００９３】
［第２の実施形態］
本実施形態のカラー画像形成装置Ａ２は、第１の実施形態のカラー画像形成装置Ａ１と類似しており、違いは現像装置の構成のみであるため、同一の図（図１）を用いている。カラー画像形成装置Ａ２のその他の構成及び動作はカラー画像形成装置Ａ１と同一であるため説明は省略し、現像装置の構成及び動作についてのみ以下に説明する。
【００９４】
［第２の実施形態に用いるカラー現像装置４Ｙ２、４Ｍ２、４Ｃ２］
図６は、本発明に係る第２の実施形態のカラー画像形成装置Ａ２に用いられるカラー現像装置４Ｙ２、４Ｍ２、４Ｃ２の実施形態についての構成を説明するための断面図である。
【００９５】
本実施形態に係る３つのカラー現像装置４Ｙ２、４Ｍ２、４Ｃ２は同一の構成であるため、図６に示すカラー現像装置４Ｃ２を代表として構成の説明をする。カラー現像装置４Ｃ２と黒色現像装置４Ｋ２との構成の違いについての説明は、図６〜図８を用いて後述する。
【００９６】
カラー現像装置４Ｃ２は、カラー画像形成装置の第２の実施形態であるカラー画像形成装置Ａ２に用いるのに適した構成であり、横方向のサイズを小さくしたものである。
【００９７】
カラー現像装置４Ｃ２は、図２で説明したカラー現像装置４Ｃ１と構成が類似しており、同一の機能を有する部材には同一の符番を用いているため、同一の構成を有する部分についての説明は省略し、構成の異なる部分のみについて説明する。
【００９８】
カラー現像装置４Ｃ１とカラー現像装置４Ｃ２との構成上の異なる点は、固定磁極の角度配分値が同一の値に構成されている点と、構成する部材間の配置に対する角度配分値が同一の値に構成されている点との違いである。即ち、カラー現像装置４Ｃ１では、現像ローラ４１の固定磁極の角度配分値が同一の値となるように構成されているのに対し、カラー現像装置４Ｃ２では、構成する部材間の配置に対する角度配分値が同一の値となるように構成されている。
【００９９】
３つのカラー現像装置４Ｃ２、４Ｙ２、４Ｍ２は、現像ローラ４１の回転中心を基準として、感光体１Ｃの回転中心位置、回収供給スクリュー４３の回転中心位置、及び規制部材４２の先端の位置が同一の角度配分値で現像ローラ４１の周囲に配設される。
【０１００】
ここで、図６に示すように、現像ローラ４１の回転中心位置から、感光体１Ｃの回転中心位置、回収供給スクリュー４３の回転中心位置、及び規制部材４２の先端の位置を３本の直線で結ぶ。感光体１Ｃの回転中心を通る直線と回収供給スクリュー４３の回転中心を通る直線とのなす角度をβ１で表し、回収供給スクリュー４３の回転中心を通る直線と規制部材４２の先端へ向かう直線とのなす角度をβ２で表す。残りのβ３は感光体１Ｃの回転中心を通る直線と規制部材４２の先端へ向かう直線とがなす角度となる。従って、３つのカラー現像装置４Ｃ２、４Ｍ２、４Ｙ２の全てにおいて、構成する３つの部材の配置に対する角度配分値が同一の値、β１、β２、β３で表されることになる。特に、感光体１Ｃの回転中心を通る直線と回収供給スクリュー４３の回転中心を通る直線とのなす角度β１と、回収供給スクリュー４３の回転中心を通る直線と規制部材４２の先端へ向かう直線とのなす角度β２とは現像剤の搬送性能を確保する上で重要な角度となる。
【０１０１】
現像ローラ４１の周囲における、感光体１、回収供給スクリュー４３、及び規制部材４２の角度配分値を同一の値とすることにより、カラー現像装置４Ｃ２、４Ｍ２、４Ｙ２の全てにおいて現像剤の供給と回収の流れを同一な性能とすることができる。
【０１０２】
なお、カラー現像装置４Ｃ２の下部機構の平面図、及び現像剤の循環の動作についての説明は、図４で説明した第１の実施形態としてのカラー現像装置４Ｃ１と同一であるため省略する。
【０１０３】
［第２の実施形態に用いる黒色現像装置４Ｋ２］
次に、第２の実施形態に用いられる黒色現像装置４Ｋ２の構成について説明する。
【０１０４】
図７は、黒色現像装置４Ｋ２の構成を説明するための断面図である。
【０１０５】
図７において、黒色現像装置４Ｋ２は、現像剤収納容量をカラー現像装置４Ｃ２より大きい構成とするため、黒色現像装置４Ｋ１と同様に、現像装置枠体４０のサイズが大きくなるように構成している。即ち、現像装置枠体４０の幅寸法ｗ２、現像装置枠体４０の底部位置から感光体１Ｋの中心までの高さｈ１、及び感光体１Ｋの中心から現像ローラ４１の中心までの高さｈ３は、黒色現像装置４Ｋ１における値と同一である。また、現像ローラ４１の中心位置の感光体１Ｃの中心位置からの仰角θ２も同一の値である。
【０１０６】
黒色現像装置４Ｋ２が黒色現像装置４Ｋ１と異なる点は、カラー現像装置４Ｃ１とカラー現像装置４Ｃ２との異なる点と同一である。
【０１０７】
即ち、黒色現像装置４Ｋ１が、固定磁極の角度配分値が同一の値になるように構成されているのに対し、黒色現像装置４Ｋ２は、構成する部材間の配置に対する角度配分値が同一の値になるように構成されているという点である。
【０１０８】
黒色現像装置４Ｋ２は、カラー現像装置４Ｃ２と同様に、現像ローラ４１の回転中心を基準として、感光体１Ｃ、回収供給スクリュー４３、及び規制部材４２の３部材が同一の角度配分値で現像ローラ４１の周囲に配設されるという構成を有している。即ち、図７に示すように、前記３部材の配置を３本の直線で表すと、３本の直線の間における角度配分値はβ１、β２、β３となる。この角度配分値は、図６で説明したカラー現像装置４Ｃ２の角度配分値と同一であり、これにより４つの現像装置４Ｙ２、４Ｍ２、４Ｃ２、４Ｋ２全てに対し同一の値となる。
【０１０９】
全ての現像装置における、現像ローラ４１の周囲の、感光体１、回収供給スクリュー４３、及び規制部材４２の角度配分値が同一の値となるように構成することにより、現像剤の現像ローラ４１に対する供給と回収の流れを同等にすることが可能となる。
【０１１０】
本発明によれば、カラー現像装置４Ｃ２と黒色現像装置４Ｋ２との間に構成の違いがあっても、部材間の角度配分値が同一の値となるような構成により、現像剤の供給及び回収の流れが変わらないため、共通の画像補正制御ができるという利点が生じる。
【０１１１】
黒色現像装置４Ｋ２とカラー現像装置４Ｃ２との構成の違いについては、黒色現像装置４Ｋ１とカラー現像装置４Ｃ１との構成の違いと同一であるため、説明は省略する。
【０１１２】
［第３の実施形態］
図８は、第３の実施形態としてのカラー画像形成装置Ａ３を示す概略構成図である。
【０１１３】
カラー画像形成装置Ａ３はカラーの画像形成が可能なカラー画像形成装置であり、画像形成ユニットを縦方向に配列した構成を有している。
【０１１４】
カラー画像形成装置Ａ３の構成は、画像形成ユニットを横方向に配列した第１の実施形態のカラー画像形成装置Ａ１と類似しており、同一の構成を形成する部材には同一の符番を付しているため説明は省略し、構成の異なる部位についてのみ説明する。
【０１１５】
カラー画像形成装置Ａ３は、ベルト状の中間転写体６を垂直方向に配設し、複数組の画像形成ユニット９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋを縦方向に並べて配設しているため、カラー画像形成装置Ａ３の高さ方向のサイズが大きくなる。この対策としてカラー画像形成装置Ａ３は、現像装置４Ｙ３、４Ｍ３、４Ｃ３、４Ｋ３に対し、現像ローラ４１の位置を低くして回収供給部材４３の高さに近づけて配設し、全体を横長として高さ方向のサイズが小さくなるように構成している。
【０１１６】
本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジＰＹ３、ＰＭ３、ＰＣ３、ＰＫ３は、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、それに対応する現像装置４Ｙ３、４Ｍ３、４Ｃ３、４Ｋ３とにより一体的に構成され、カラー画像形成装置Ａ３に対し着脱自在に配設される。
【０１１７】
プロセスカートリッジＰＹ３、ＰＭ３、ＰＣ３、ＰＫ３の他の実施形態としては、前記感光体及び現像装置に加えて、帯電手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、又はクリーニング手段８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋを一体的に構成することも可能である。
【０１１８】
また、本実施形態に係る黒色現像装置４Ｋ３は、カラー現像装置４Ｙ３、４Ｍ３、４Ｃ３と比較して、現像剤収納容量が大きいという構成を有すると共に、現像装置の回収供給部材（後述）の外径寸法が大きいという構成を有している。
【０１１９】
［第３の実施形態に用いるカラー現像装置４Ｙ３、４Ｍ３、４Ｃ３］
図９は、第３の実施形態に用いられるカラー現像装置４Ｙ３、４Ｍ３、４Ｃ３の構成を説明するための断面図である。図１１は、図８におけるＢ部の拡大図であり、カラー現像装置４Ｃ３と黒色現像装置４Ｋ３（後述）との構成の違いを説明するための概略図である。
【０１２０】
図９において、カラー現像装置４Ｙ３、４Ｍ３、４Ｃ３の実施形態における構成は、中間転写体６を垂直に配設したカラー画像形成装置Ａ３に用いるのに適した構成であり、高さ方向のサイズを小さくしたものである。
【０１２１】
本実施形態における３つのカラー現像装置４Ｙ３、４Ｍ３、４Ｃ３は同一の構成であるため、シアン色の現像装置４Ｃ３を代表として構成の説明をする。カラー現像装置４Ｃ３と黒色現像装置４Ｋ３（後述）との構成の違いについては図３及び図５を用いて後述するが、黒色現像装置４Ｋ３における現像剤の収納容量はカラー現像装置４Ｃ３より大きくなるように構成されている。
【０１２２】
カラー現像装置４Ｃ３は、図２で説明したカラー現像装置４Ｃ１と構成が類似しており、同一の機能を有する部材には同一の符番を用いているため、同一の構成を有する部分についての説明は省略し、構成の異なる部分のみについて説明する。
【０１２３】
なお、本実施の形態におけるカラー現像装置４Ｃ３の下部機構の平面図、及び現像剤の循環の動作については、図３で説明したカラー現像装置４Ｃ１と類似しているため説明は省略する。
【０１２４】
カラー現像装置４Ｃ３と図２で説明したカラー現像装置４Ｃ１との構成の違いは、カラー現像装置４Ｃ１は、横方向のサイズを小さくするという構成を有するのに対し、現像装置４Ａ３は、高さ方向のサイズを小さくするという構成を有している点である。即ち、カラー現像装置４Ｃ１は、現像ローラ４１を回収供給スクリュー４３の上方にシフトして配設しているのに対し、現像装置４Ａ３は、現像ローラ４１を回収供給スクリュー４３の横方向に並べて配設している。そのため、カラー現像装置４Ｃ３の現像装置枠体４０の幅寸法ｗ３はカラー現像装置４Ｃ１の現像装置枠体４０の幅寸法ｗ１より大きくなるが、カラー現像装置４Ｃ３全体の高さはカラー現像装置４Ｃ１より低くなる。カラー現像装置４Ｃ３（含む４Ｙ３、４Ｍ３）の高さを低くすることにより、カラー画像形成装置Ａ３の高さの増大を防ぐ構成としている。
【０１２５】
現像ローラ４１は、感光体１に対向して配設され、感光体１Ｃの回転中心から仰角θ３の位置に回転中心が位置するように配設される。
【０１２６】
また、カラー現像装置４Ｃ１は、固定磁極部材４１Ｂが５極の磁極により形成されているのに対し、カラー現像装置４Ｃ３は、７極の磁極Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３により形成されている。
【０１２７】
即ち、カラー現像装置４Ｃ３における固定磁極部材４１Ｂには、７極の磁極が、現像ローラ４１の回転方向に、現像極Ｎ１、回収搬送磁極Ｓ１、剥取磁極Ｎ２、汲上磁極Ｎ３、規制極Ｓ２、及び供給搬送磁極Ｎ４、Ｓ３の順に形成される。
【０１２８】
本実施の形態においては、固定磁極部材４１Ｂの現像極Ｎ１は、感光体１の回転中心から現像ローラ４１の回転中心に向かう仰角θ３の直線に対し、感光体１の回転方向の上流側に約４°傾いた角度で現像装置枠体４０に取り付けられる。
【０１２９】
第１の反発極である剥取磁極Ｎ２と第２の反発極である汲上磁極Ｎ３とは隣接する同極性の２磁極であり、反発極Ｎ０を形成する。回収搬送磁極Ｓ１は現像極Ｎ１と剥取磁極Ｎ２との中間に配設される。
【０１３０】
反発極Ｎ０の磁力線は固定磁極部材４１Ｂから回収供給スクリュー４３の回転中心近傍へ向かう角度に形成される。規制極Ｓ２の磁力線は固定磁極部材４１Ｂから規制部材４２の先端に向かう角度に形成される。供給搬送磁極Ｎ４、Ｓ３は規制極Ｓ２と現像極Ｎ１との間に配設される。
【０１３１】
第３の実施形態に用いられる３つのカラー現像装置４Ｙ３、４Ｍ３、４Ｃ３が有する固定磁極部材４１Ｂは、それぞれの固定磁極間の角度配分値が同一であるという構成を有している。
【０１３２】
現像極Ｎ１と反発極Ｎ０とのなす角度γ１と、反発極Ｎ０と規制極Ｓ２とのなす角度γ２とは３つのカラー現像装置４Ｙ３、４Ｍ３、４Ｃ３の間で同一であり、現像装置４Ｃ３内における現像剤の搬送性能に影響を有する特に重要な角度である。
【０１３３】
固定磁極部材４１Ｂは、現像極Ｎ１の磁力線の中心が感光体１上に形成される現像領域に向かう角度で現像装置枠体４０に取り付けられる。
【０１３４】
本実施の形態においては、固定磁極部材４１Ｂの現像極Ｎ１は、感光体１の回転中心から現像ローラ４１の回転中心に向かう仰角θ３の直線に対し、感光体１の回転方向の上流側に約４°傾いた角度で現像装置枠体４０に取り付けられる。
【０１３５】
［第３の実施形態に用いる黒色現像装置４Ｋ３］
図１０は、本発明に係る第３の実施形態のカラー画像形成装置Ａ３に用いられる黒色現像装置４Ｋ３についての構成を説明するための断面図である。
【０１３６】
黒色現像装置４Ｋ３の構成は、図９で説明したカラー現像装置４Ｃ３の構成と類似しており、同一の機能を有する部材については同一の符番を用いているため詳細な説明は省略し、特に異なる箇所についてのみの説明を行う。以下、図１０及び図１１を用いて黒色現像装置４Ｋ３とカラー現像装置４Ｃ３との構成の違いを主として説明する。
【０１３７】
黒色現像装置４Ｋ３は、カラー現像装置４Ｃ３と同様に、カラー画像形成装置Ａ３に用いるのに適した構成であり、高さ方向のサイズが小さくなるように構成されている。
【０１３８】
黒色現像装置４Ｋ３の下部機構の平面図、及び現像剤の循環の動作については、図４で説明したカラー現像装置４Ｃ１と類似しているため図及び説明は省略する。
【０１３９】
次に図１１を用いて、第３の実施形態に係るカラー現像装置４Ｃ３と黒色現像装置４Ｋ３の画像形成ユニット９Ｃ、９Ｋに対する位置関係、及びカラー現像装置４Ｃ３と黒色現像装置４Ｋ３との構成の違いについてを用いて説明する。
【０１４０】
本実施形態において、黒色現像装置４Ｋ３は、現像剤の収納量をカラー現像装置４Ｃ３（含む、４Ｙ３、４Ｍ３）より大きくするため、現像装置枠体４０の幅方向のサイズ、回収供給部材４３及び撹拌スクリュー４４の外径寸法を変えている。
【０１４１】
即ち、黒色現像装置４Ｋ３は現像装置枠体４０の幅寸法ｗ４をカラー現像装置４Ｃ３（含む、４Ｙ３、４Ｍ３）の幅寸法ｗ３より大きくしている。また、黒色現像装置４Ｋ３の幅寸法ｗ４を大きくすることに伴う、現像剤の撹拌、搬送、供給及び回収の性能低下を防止するため、黒色現像装置４Ｋ３の撹拌スクリュー４４及び回収供給スクリュー４３の外径寸法を大きくしている。
【０１４２】
黒色現像装置４Ｋ３において、撹拌スクリュー４４及び回収供給スクリュー４３の外径寸法を大きくすることにより、現像ローラ４１の回転中心の高さが高くなる。
【０１４３】
ここで、黒色現像装置４Ｋ３における現像ローラ４１は、感光体１Ｋの回転中心を通る水平線に対し感光体１Ｋの回転中心から仰角θ４の線上に位置し、同様に、カラー現像装置４Ｃ３における現像ローラ４１の回転中心は、仰角θ３の線上に位置するものとする。このとき、黒色現像装置４Ｋ３における現像ローラ４１の高さはカラー現像装置４Ｃ３における現像ローラ４１の高さより高いため、仰角θ４はθ３より大きい値となる。
【０１４４】
一方、黒色現像装置４Ｋ３の固定磁極部材４１Ｂにおける７極の磁極Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のそれぞれの角度配分値は、カラー現像装置４Ｃ３と同様に、同一の値となるように設定されている。
【０１４５】
固定磁極間の角度配分値が同一の値となるように構成されているため、カラー現像装置４Ｃ３と黒色現像装置４Ｋ３との現像装置枠体４０に対する固定磁極部材４１Ｂの周方向の取付角度は、異なる仰角θ３、θ４に対応して、異なった角度で取り付けられることになる。
【０１４６】
黒色現像装置４Ｋ３とカラー現像装置４Ｃ３との固定磁極間の角度配分値が同一の値となるように構成することにより、現像剤の現像ローラ４１への供給と回収の流れを同様な性能とすることが可能となる。
【０１４７】
本実施の形態によれば、黒色現像装置４Ｋ３とカラー現像装置４Ｃ３との間に構成の違いがあるにも拘わらず、固定磁極間の角度配分値が同一の値となるような構成により、現像剤の供給及び回収の性能が変わらず、共通の画像補正制御ができるという利点が生じる。
【０１４８】
本発明の実施形態に係る黒色現像装置４Ｋ３とカラー現像装置４Ｃ３とにおける現像スリーブ４１Ａの外径寸法は同一に設定されている。現像スリーブ４１Ａの外径寸法を同一とすることにより固定磁極部材４１Ｂも同一サイズとなり、共通化が可能となって現像スリーブ４１Ａ及び固定磁極部材４１Ｂの製造コストの削減に寄与できる。
【０１４９】
但し、黒色現像装置４Ｋ３とカラー現像装置４Ｃ３とで現像スリーブ４１Ａの外径寸法を変えることも可能である。
【０１５０】
黒色現像装置４Ｋ３における下部機構の平面図、及び現像剤の循環の動作については、図４で説明したカラー現像装置４Ｃ１と類似しているため説明は省略する。
【０１５１】
［第４の実施形態］
第４の実施形態のカラー画像形成装置Ａ４は、カラー画像形成装置Ａ３と類似しており、違いは現像装置の構成のみであるため、同一の図（図８）を用いている。カラー画像形成装置Ａ４のその他の構成及び動作はカラー画像形成装置Ａ３と同一であるため説明は省略し、現像装置の構成及び動作についてのみ以下に説明する。
【０１５２】
［第４の実施形態に用いるカラー現像装置４Ｙ４、４Ｍ４、４Ｃ４］
図１２は、カラー画像形成装置Ａ４に用いられるカラー現像装置４Ｙ４、４Ｍ４、４Ｃ４の実施形態についての構成を説明するための断面図である。
【０１５３】
本実施形態に係るカラー現像装置４Ｙ４、４Ｍ４、４Ｃ４は、カラー画像形成装置Ａ４に用いるのに適した構成であり、高さ方向のサイズを小さくしたものである。
【０１５４】
本実施形態の３つのカラー現像装置４Ｙ４、４Ｍ４、４Ｃ４は同一の構成であるため、図１２に示すカラー現像装置４Ｃ４を代表として説明する。
【０１５５】
カラー現像装置４Ｃ４は、図７で説明したカラー現像装置４Ｃ３と構成が類似しており、同一の機能を有する部材には同一の符番を用いているため、同一の構成を有する部分についての説明は省略し、構成の異なる部分のみについて構成の説明をする。カラー現像装置４Ｃ４と黒色現像装置４Ｋ４との構成の違いについての説明は、図１１〜図１３を用いて後述する。
【０１５６】
カラー現像装置４Ｃ４は、カラー画像形成装置Ａ４に用いるのに適した構成であり、縦方向のサイズを小さくしたものである。
【０１５７】
カラー現像装置４Ｃ４とカラー現像装置４Ｃ３との構成上の異なる点は、固定磁極の角度配分値が同一の値となるように構成されている点と、構成する部材間の配置に対する角度配分値が同一の値となるように構成されている点との違いである。即ち、カラー現像装置４Ｃ３では、現像ローラ４１の固定磁極の角度配分値が同一の値となるように構成されているのに対し、カラー現像装置４Ｃ４では、図６で説明したカラー現像装置４Ｃ２と同様、構成する部材間の配置に対する角度配分値が同一の値となるように構成されている。
【０１５８】
図１２において、カラー現像装置４Ｃ４は、現像ローラ４１の回転中心を基準として、感光体１Ｃの回転中心位置、回収供給スクリュー４３の回転中心位置、及び規制部材４２の先端の位置が同一の角度配分値で現像ローラ４１の周囲に配設される構成を有している。即ち、図１２におけるこれら３本の直線がなす角度をそれぞれδ１、δ２、δ３で表すと、３つのカラー現像装置４Ｃ４、４Ｍ４、４Ｙ４の全てにおいて、構成する３つの部材の配置に対する角度配分値が同一の値、δ１、δ２、δ３で表されることになる。特に、感光体１Ｃの回転中心を通る直線と回収供給スクリュー４３の回転中心を通る直線とのなす角度δ１と、回収供給スクリュー４３の回転中心を通る直線と規制部材４２の先端へ向かう直線とのなす角度δ２とは現像剤の搬送性能を確保する上で重要な角度となる。
【０１５９】
現像ローラ４１の周囲における、感光体１、回収供給スクリュー４３、及び規制部材４２の角度配分値を同一の値に構成することにより、カラー現像装置４Ｃ４、４Ｍ４、４Ｙ４の全てにおいて現像剤の供給と回収の流れを同一な性能とすることができる。
【０１６０】
なお、カラー現像装置４Ｃ４の下部機構の平面図、及び現像剤の循環の動作についての説明は、図４で説明したカラー現像装置４Ｃ１と同一であるため省略する。
【０１６１】
［第４の実施形態に用いる黒色現像装置４Ｋ４］
次に、カラー画像形成装置Ａ４に用いられる黒色現像装置４Ｋ４の構成について説明する。
【０１６２】
本実施形態における黒色現像装置４Ｋ４の構成は、第３の実施形態のカラー画像形成装置Ａ３に用いる黒色現像装置４Ｋ３の構成と類似しており、同一の機能を有する部材については同一の符番を用いているため詳細な説明は省略し、特に異なる箇所のみの説明を行う。
【０１６３】
図１３は、黒色現像装置４Ｋ４の構成を説明するための断面図である。
【０１６４】
図１３において、黒色現像装置４Ｋ４は、現像剤収納容量をカラー現像装置４Ｃ４より大きい構成とするため、黒色現像装置４Ｋ３と同様に、現像装置枠体４０のサイズが大きくなるように構成している。即ち、現像装置枠体４０の幅寸法ｗ４、及び感光体１Ｋの中心から現像ローラ４１の中心に向かう仰角θ４は、黒色現像装置４Ｋ３における値と同一である。
【０１６５】
黒色現像装置４Ｋ４が黒色現像装置４Ｋ３と異なる点は、カラー現像装置４Ｃ３とカラー現像装置４Ｃ４との異なる点と同一である。
【０１６６】
即ち、黒色現像装置４Ｋ３が、固定磁極の角度配分値が同一の値となるように構成されているのに対し、黒色現像装置４Ｋ４は、構成する部材間の配置に対する角度配分値が同一の値となるように構成されているという点である。
【０１６７】
黒色現像装置４Ｋ４は、カラー現像装置４Ｃ４と同様に、現像ローラ４１の回転中心を基準として、感光体１Ｃ、回収供給スクリュー４３、及び規制部材４２の３部材が同一の角度配分値で現像ローラ４１の周囲に配設されるという構成を有している。即ち、図１３に示すように、前記３部材の配置を３本の直線で表すと、３本の直線の間における角度配分値はδ１、δ２、δ３となる。この角度配分値は、図１２で説明したカラー現像装置４Ｃ４の角度配分値と同一の値であり、これにより４つの現像装置４Ｙ４、４Ｍ４、４Ｃ４、４Ｋ４全てに対し同一の値となる。
【０１６８】
全ての現像装置における、現像ローラ４１の周囲の、感光体１、回収供給スクリュー４３、及び規制部材４２の角度配分値が同一の値となるように構成することにより、現像剤の現像ローラ４１に対する供給と回収の流れを同等にすることが可能となる。
【０１６９】
本発明によれば、カラー現像装置４Ｃ４と黒色現像装置４Ｋ４との間に構成の違いがあっても、部材間の角度配分値が同一の値となるような構成により、現像剤の供給及び回収の流れが変わらないため、共通の画像補正制御ができるという利点が生じる。
【０１７０】
黒色現像装置４Ｋ４とカラー現像装置４Ｃ４との構成の違いについては、黒色現像装置４Ｋ３とカラー現像装置４Ｃ３との構成の違いと同一であるため、説明は省略する。
【０１７１】
［現像剤］
本実施形態において用いた現像剤は、磁性キャリアと非磁性重合トナーとから成る二成分現像剤である。磁性キャリアの粒径は５０μｍ以下の磁性キャリアである。非磁性重合トナーの粒径は７．５μｍ以下である。
【実施例】
【０１７２】
本発明者は、以下に示す実施例及び比較例に記載した現像装置及びそれを搭載したカラー画像形成装置を用いて、カラー及び黒色の画像をプリントし、画質評価の実験を行った。
【０１７３】
（実施例１）
１．画像形成装置：カラー画像形成装置Ａ１（タンデム型カラー画像形成装置、図１に示す第１の実施形態のカラー画像形成装置）
２．現像装置：黒色現像装置４Ｋ１（縦長型、図３参照）、カラー現像装置４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１（縦長型、図２参照）
（１）黒色現像装置４Ｋ１
現像剤収納容量：１２００ｇ
現像ローラ４１の外径：２５ｍｍ
回収供給スクリュー４３の外径：２４ｍｍ
現像極Ｎ１の磁束密度：１２０ｍＴ（ミリステラ）
規制極Ｎ２の磁束密度：６０ｍＴ
剥取磁極Ｓ１及び汲上磁極Ｓ２の磁束密度：−８０ｍＴ
搬送極Ｓ３の磁束密度：−６０ｍＴ
現像極Ｎ１と反発極Ｓ０とがなす角度α１：９３°
反発極Ｓ０と規制極Ｎ２とがなす角度α２：１４０°
剥取磁極Ｓ１と汲上磁極Ｓ２とがなす角度：９０°
規制極Ｎ２と搬送極Ｓ３とがなす角度：６５°
現像ローラ４１中心及び感光体１中心を結ぶ線と、現像極Ｎ１とのずれ量：４°
現像ローラ４１中心の感光体１中心からの仰角θ２：２０°
現像ローラ４１と回収供給スクリュー４３との間隔ｄ１：２ｍｍ
現像剤：磁性キャリアと非磁性重合トナーとから成る二成分現像剤（磁性キャリアの粒径：５０μｍ以下、非磁性重合トナーの粒径：７．５μｍ以下）
（２）カラー現像装置４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１
現像剤収納容量：８００ｇ
回収供給スクリュー４３の外径：２０ｍｍ
現像ローラ４１中心の感光体１中心からの仰角θ１：１５°
その他の仕様：上記（１）の黒色現像装置４Ｋ４の仕様と同一
（実施例２）
１．画像形成装置：カラー画像形成装置Ａ２（タンデム型カラー画像形成装置、図１に示す第２の実施形態のカラー画像形成装置）
２．現像装置：黒色現像装置４Ｋ２（縦長型、図７参照）、カラー現像装置４Ｙ２、４Ｍ２、４Ｃ２（縦長型、図６参照）
（１）黒色現像装置４Ｋ２
現像剤収納容量：１２００ｇ
現像ローラ４１の外径：２５ｍｍ
回収供給スクリュー４３の外径：２４ｍｍ
現像極Ｎ１の磁束密度：１２０ｍＴ（ミリステラ）
規制極Ｎ２の磁束密度：６０ｍＴ
剥取磁極Ｓ１及び汲上磁極Ｓ２の磁束密度：−８０ｍＴ
搬送極Ｓ３の磁束密度：−６０ｍＴ
現像ローラ４１中心及び感光体１中心を結ぶ線と、現像ローラ４１中心及び回収供給スクリュー４３中心を結ぶ線とがなす角度β１：８９°
現像ローラ４１中心及び回収供給スクリュー４３中心を結ぶ線と、現像ローラ４１中心及び規制部材４２先端を結ぶ線とがなす角度β２：１４０°
現像ローラ４１中心及び感光体１中心を結ぶ線と、規制極Ｎ２とのずれ量：４°
現像ローラ４１中心の感光体１中心からの仰角θ２：２０°
現像ローラ４１と回収供給スクリュー４３との間隔ｄ１：２ｍｍ
現像剤：磁性キャリアと非磁性重合トナーとから成る二成分現像剤（磁性キャリアの粒径：５０μｍ以下、非磁性重合トナーの粒径：７．５μｍ以下）
（２）カラー現像装置４Ｙ２、４Ｍ２、４Ｃ２
現像剤収納容量：８００ｇ
回収供給スクリュー４３の外径：２０ｍｍ
現像ローラ４１中心の感光体１中心からの仰角θ１：１５°
その他の仕様：上記（１）の黒色現像装置４Ｋ４の仕様と同一
（実施例３）
１．画像形成装置：カラー画像形成装置Ａ３（タンデム型カラー画像形成装置、図８に示す第３の実施形態のカラー画像形成装置）
２．現像装置：黒色現像装置４Ｋ３（横長型、図１０参照）、カラー現像装置４Ｙ３、４Ｍ３、４Ｃ３（横長型、図９参照）
（１）黒色現像装置４Ｋ３
現像剤収納容量：１２００ｇ
現像ローラ４１の外径：３０ｍｍ
回収供給スクリュー４３の外径：３２ｍｍ
現像極Ｎ１の磁束密度：１２０ｍＴ（ミリステラ）
剥取磁極Ｎ２及び汲上磁極Ｎ３の磁束密度：８０ｍＴ
供給搬送極Ｎ４の磁束密度：６０ｍＴ
回収搬送極Ｓ１の磁束密度：−６０ｍＴ
規制極Ｓ２の磁束密度：−６０ｍＴ
供給搬送極Ｓ３の磁束密度：−６０ｍＴ
現像極Ｎ１と反発極Ｎ０とがなす角度γ１：１３０°
反発極Ｎ０と規制極Ｓ２とがなす角度γ２：６２°
剥取磁極Ｎ２と汲上磁極Ｎ３とがなす角度：６０°
規制極Ｓ２と供給搬送極Ｎ４とがなす角度：５０°
規制極Ｓ２と供給搬送極Ｓ３とがなす角度：１１０°
現像ローラ４１中心及び感光体１中心を結ぶ線と、規制極Ｎ２とのずれ量：４°
現像ローラ４１中心の感光体１中心からの仰角θ４：３８°
現像ローラ４１と回収供給スクリュー４３との間隔ｄ３：３ｍｍ
現像剤：磁性キャリアと非磁性重合トナーとから成る二成分現像剤（磁性キャリアの粒径：５０μｍ以下、非磁性重合トナーの粒径：７．５μｍ以下）
（２）カラー現像装置４Ｙ３、４Ｍ３、４Ｃ３
現像剤収納容量：８００ｇ
回収供給スクリュー４３の外径：２７ｍｍ
現像ローラ４１中心の感光体１中心からの仰角θ３：２８°
現像ローラ４１と回収供給スクリュー４３との間隔ｄ４：５ｍｍ
その他の仕様：上記（１）の黒色現像装置４Ｋ３の仕様と同一
（実施例４）
１．画像形成装置：カラー画像形成装置Ａ４（タンデム型カラー画像形成装置、図８に示す第４の実施形態のカラー画像形成装置）
２．現像装置：黒色現像装置４Ｋ４（横長型、図１３参照）、カラー現像装置４Ｙ４、４Ｍ４、４Ｃ４（横長型、図１２参照）
（１）黒色現像装置４Ｋ４
現像剤収納容量：１２００ｇ
現像ローラ４１の外径：３０ｍｍ
回収供給スクリュー４３の外径：３２ｍｍ
現像極Ｎ１の磁束密度：１２０ｍＴ（ミリステラ）
剥取磁極Ｎ２及び汲上磁極Ｎ３の磁束密度：８０ｍＴ
供給搬送極Ｎ４の磁束密度：６０ｍＴ
回収搬送極Ｓ１の磁束密度：−６０ｍＴ
規制極Ｓ２の磁束密度：−６０ｍＴ
供給搬送極Ｓ３の磁束密度：−６０ｍＴ
現像ローラ４１中心及び感光体１中心を結ぶ線と、現像ローラ４１中心及び回収供給スクリュー４３中心を結ぶ線とがなす角度δ１：１３４°
現像ローラ４１中心及び回収供給スクリュー４３中心を結ぶ線と、現像ローラ４１中心及び規制部材４２先端を結ぶ線とがなす角度δ２：６２°
剥取磁極Ｎ２と汲上磁極Ｎ３とがなす角度：６０°
規制極Ｓ２と供給搬送極Ｎ４とがなす角度：５０°
規制極Ｓ２と供給搬送極Ｓ３とがなす角度：１１０°
現像ローラ４１中心及び感光体１中心を結ぶ線と、規制極Ｎ２とのずれ量：４°
現像ローラ４１中心の感光体１中心からの仰角θ４：３８°
現像ローラ４１と回収供給スクリュー４３との間隔ｄ３：３ｍｍ
現像剤：磁性キャリアと非磁性重合トナーとから成る二成分現像剤（磁性キャリアの粒径：５０μｍ以下、非磁性重合トナーの粒径：７．５μｍ以下）
（２）カラー現像装置４Ｙ４、４Ｍ４、４Ｃ４
現像剤収納容量：８００ｇ
回収供給スクリュー４３の外径：２７ｍｍ
現像ローラ４１中心の感光体１中心からの仰角θ３：２８°
現像ローラ４１と回収供給スクリュー４３との間隔ｄ４：５ｍｍ
その他の仕様：上記（１）の黒色現像装置４Ｋ４の仕様と同一
（比較例１）
１．画像形成装置：カラー画像形成装置Ａ１の改造機（タンデム型カラー画像形成装置、図１に示す第１の実施形態に係るカラー画像形成装置の現像装置を下記仕様に変えたもの）
２．現像装置：黒色現像装置４Ｋ５（縦長型、図３に示す黒色現像装置４Ｋ１に類似のため構成の説明及び図は省略、下記の仕様以外は同一仕様とする。）、カラー現像装置４Ｙ５、４Ｍ５、４Ｃ５（縦長型、図２に示すカラー現像装置４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１に類似のため構成の説明及び図は省略、下記の仕様以外は同一仕様とする。）
（１）黒色現像装置４Ｋ５
現像極Ｎ１と反発極Ｓ０とがなす角度α１：８８°
その他の仕様：上記黒色現像装置４Ｋ１の仕様と同一
（２）カラー現像装置４Ｙ５、４Ｍ５、４Ｃ５
現像極Ｎ１と反発極Ｓ０とがなす角度α１：９３°
その他の仕様：上記カラー現像装置４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１の仕様と同一
（比較例２）
１．画像形成装置：カラー画像形成装置Ａ１の改造機（タンデム型カラー画像形成装置、図１に示す第１の実施形態に係るカラー画像形成装置の現像装置を下記仕様に変えたもの）
２．現像装置：黒色現像装置４Ｋ６（縦長型、図３に示す黒色現像装置４Ｋ１に類似のため構成の説明及び図は省略、下記の仕様以外は同一仕様）、カラー現像装置４Ｙ６、４Ｍ６、４Ｃ６（縦長型、図２に示すカラー現像装置４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１に類似のため構成の説明及び図は省略、下記の仕様以外は同一仕様）
（１）黒色現像装置４Ｋ６
反発極Ｓ０と規制極Ｎ２とがなす角度α２：１３５°
その他の仕様：上記黒色現像装置４Ｋ１の仕様と同一
（２）カラー現像装置４Ｙ６、４Ｍ６、４Ｃ６
反発極Ｓ０と規制極Ｎ２とがなす角度α２：１４０°
その他の仕様：上記カラー現像装置４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１の仕様と同一
（比較例３）
１．画像形成装置：カラー画像形成装置Ａ２の改造機（タンデム型カラー画像形成装置、図１に示す第２の実施形態に係るカラー画像形成装置の現像装置を下記仕様に変えたもの）
２．現像装置：黒色現像装置４Ｋ７（縦長型、図７に示す黒色現像装置４Ｋ２に類似のため構成の説明及び図は省略、下記の仕様以外は同一仕様）、カラー現像装置４Ｙ７、４Ｍ７、４Ｃ７（縦長型、図６に示すカラー現像装置４Ｙ２、４Ｍ２、４Ｃ２に類似のため構成の説明及び図は省略、下記の仕様以外は同一仕様）
（１）黒色現像装置４Ｋ７
現像ローラ４１中心及び感光体１中心を結ぶ線と、現像ローラ４１中心及び回収供給スクリュー４３中心を結ぶ線とがなす角度β１：８４°
その他の仕様：上記黒色現像装置４Ｋ２の仕様と同一
（２）カラー現像装置４Ｙ７、４Ｍ７、４Ｃ７
現像ローラ４１中心及び感光体１中心を結ぶ線と、現像ローラ４１中心及び回収供給スクリュー４３中心を結ぶ線とがなす角度β１：８９°
その他の仕様：上記カラー現像装置４Ｙ２、４Ｍ２、４Ｃ２の仕様と同一
（比較例４）
１．画像形成装置：カラー画像形成装置Ａ２の改造機（タンデム型カラー画像形成装置、図１に示す第２の実施形態に係るカラー画像形成装置の現像装置を下記仕様に変えたもの）
２．現像装置：黒色現像装置４Ｋ８（縦長型、図７に示す黒色現像装置４Ｋ２に類似のため構成の説明及び図は省略、下記の仕様以外は同一仕様）、カラー現像装置４Ｙ８、４Ｍ８、４Ｃ８（縦長型、図６に示すカラー現像装置４Ｙ２、４Ｍ２、４Ｃ２に類似のため構成の説明及び図は省略、下記の仕様以外は同一仕様）
（１）黒色現像装置４Ｋ８
現像ローラ４１中心及び回収供給スクリュー４３中心を結ぶ線と、現像ローラ４１中心及び規制部材４２先端を結ぶ線とがなす角度β２：１３５°
その他の仕様：上記黒色現像装置４Ｋ２の仕様と同一
（２）カラー現像装置４Ｙ８、４Ｍ８、４Ｃ８
現像ローラ４１中心及び回収供給スクリュー４３中心を結ぶ線と、現像ローラ４１中心及び規制部材４２先端を結ぶ線とがなす角度β２：１４０°
その他の仕様：上記カラー現像装置４Ｙ２、４Ｍ２、４Ｃ２の仕様と同一
（比較例５）
１．画像形成装置：カラー画像形成装置Ａ３の改造機（タンデム型カラー画像形成装置、図８に示す第３の実施形態に係るカラー画像形成装置の現像装置を下記仕様に変えたもの）
２．現像装置：黒色現像装置４Ｋ９（横長型、図１０に示す黒色現像装置４Ｋ３に類似のため構成の説明及び図は省略、下記の仕様以外は同一仕様）、カラー現像装置４Ｙ９、４Ｍ９、４Ｃ９（横長型、図９に示すカラー現像装置４Ｙ３、４Ｍ３、４Ｃ３に類似のため構成の説明及び図は省略、下記の仕様以外は同一仕様）
（１）黒色現像装置４Ｋ９
現像極Ｎ１と反発極Ｎ０とがなす角度γ１：１２０°
その他の仕様：上記黒色現像装置４Ｋ３の仕様と同一
（２）カラー現像装置４Ｙ９、４Ｍ９、４Ｃ９
現像極Ｎ１と反発極Ｎ０とがなす角度γ１：１３０°
その他の仕様：上記カラー現像装置４Ｙ３、４Ｍ３、４Ｃ３の仕様と同一
（比較例６）
１．画像形成装置：カラー画像形成装置Ａ３の改造機（タンデム型カラー画像形成装置、図８に示す第３の実施形態に係るカラー画像形成装置の現像装置を下記仕様に変えたもの）
２．現像装置：黒色現像装置４Ｋ１０（横長型、図１０に示す黒色現像装置４Ｋ３に類似のため構成の説明及び図は省略、下記の仕様以外は同一仕様）、カラー現像装置４Ｙ１０、４Ｍ１０、４Ｃ１０（横長型、図９に示すカラー現像装置４Ｙ３、４Ｍ３、４Ｃ３に類似のため構成の説明及び図は省略、下記の仕様以外は同一仕様）
（１）黒色現像装置４Ｋ１０
反発極Ｎ０と規制極Ｓ２とがなす角度γ２：５２°
その他の仕様：上記黒色現像装置４Ｋ３の仕様と同一
（２）カラー現像装置４Ｙ１０、４Ｍ１０、４Ｃ１０
反発極Ｎ０と規制極Ｓ２とがなす角度γ２：６２°
その他の仕様：上記カラー現像装置４Ｙ３、４Ｍ３、４Ｃ３の仕様と同一
（比較例７）
１．画像形成装置：カラー画像形成装置Ａ４の改造機（タンデム型カラー画像形成装置、図８に示す第４の実施形態に係るカラー画像形成装置Ａ４の現像装置を下記仕様に変えたもの）
２．現像装置：黒色現像装置４Ｋ１１（横長型、図１３に示す黒色現像装置４Ｋ４に類似のため構成の説明及び図は省略、下記の仕様以外は同一仕様）、カラー現像装置４Ｙ１１、４Ｍ１１、４Ｃ１１（横長型、図１２に示すカラー現像装置４Ｙ４、４Ｍ４、４Ｃ４に類似のため構成の説明及び図は省略、下記の仕様以外は同一仕様）
（１）黒色現像装置４Ｋ１１
現像ローラ４１中心及び感光体１中心を結ぶ線と、現像ローラ４１中心及び回収供給スクリュー４３中心を結ぶ線とがなす角度δ１：１２４°
その他の仕様：上記黒色現像装置４Ｋ４の仕様と同一
（２）カラー現像装置４Ｙ１１、４Ｍ１１、４Ｃ１１
現像ローラ４１中心及び感光体１中心を結ぶ線と、現像ローラ４１中心及び回収供給スクリュー４３中心を結ぶ線とがなす角度δ１：１３４°
その他の仕様：上記カラー現像装置４Ｙ４、４Ｍ４、４Ｃ４の仕様と同一
（比較例８）
１．画像形成装置：カラー画像形成装置Ａ４の改造機（タンデム型カラー画像形成装置、図８に示す第４の実施形態に係るカラー画像形成装置の現像装置を下記仕様に変えたもの）
２．現像装置：現像装置４Ｋ１２（横長型、図１３に示す黒色現像装置４Ｋ４に類似のため構成の説明及び図は省略、下記の仕様以外は同一仕様）、カラー現像装置４Ｙ１２、４Ｍ１２、４Ｃ１２（横長型、図１２に示すカラー現像装置４Ｙ４、４Ｍ４、４Ｃ４に類似のため構成の説明及び図は省略、下記の仕様以外は同一仕様）
（１）黒色現像装置４Ｋ１２
現像ローラ４１中心及び回収供給スクリュー４３中心を結ぶ線と、現像ローラ４１中心及び規制部材４２先端を結ぶ線とがなす角度δ２：５２°
その他の仕様：上記黒色現像装置４Ｋ４の仕様と同一
（２）カラー現像装置４Ｙ１２、４Ｍ１２、４Ｃ１２
現像ローラ４１中心及び回収供給スクリュー４３中心を結ぶ線と、現像ローラ４１中心及び規制部材４２先端を結ぶ線とがなす角度δ２：６２°
その他の仕様：上記カラー現像装置４Ｙ４、４Ｍ４、４Ｃ４の仕様と同一
実験の結果を表１に示す。
【０１７４】
【表１】
2008203310.tif 000003
【０１７５】
実験の結果は表１に示すように、実施例１〜４において、カラー及び黒色のいずれにおいても色相や濃度の変動のない安定した画像が得られた。
【０１７６】
比較例１〜８においては、いずれの構成においても、カラー画像に合わせた画像補正を行うと黒色の画像の濃度が変動し、黒色の画像に合わせた画像補正を行うとカラー画像の色相が変動するという現象が発生した。この現象は、黒色とカラーの現像装置の磁極又は部材の角度配分値の違いにより、現像剤の供給、回収及び搬送状態が異なるために発生するものと推定する。
【０１７７】
なお本実験を介して本発明者は、固定磁極部材４１Ｂを現像装置枠体４０にす取り付ける際に、現像極Ｎ１の位置を現像ローラ４１の中心と感光体１の中心とを結ぶ線に対して感光体１の回転方向上流側に約４°傾けて設定することで安定した画像が得られることを見出した。
【図面の簡単な説明】
【０１７８】
【図１】本発明に係るカラー画像形成装置の第１の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のカラー画像形成装置Ａ１に用いられるカラー現像装置についての構成を説明するための断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のカラー画像形成装置Ａ１に用いられる黒色現像装置についての構成を説明するための断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態のカラー画像形成装置Ａ１に用いられるカラー現像装置４Ｃ１、４Ｙ１、４Ｍ１の下部機構の平面図である。
【図５】図１におけるＡ部の拡大図であり、カラー現像装置４Ｃ１と黒色現像装置４Ｋ４１の構成の違いを説明するための概略図である。
【図６】本発明の第２の実施形態のカラー画像形成装置Ａ２に用いられるカラー現像装置の実施形態についての構成を説明するための断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態のカラー画像形成装置Ａ２に用いられる黒色現像装置の実施形態についての構成を説明するための断面図である。
【図８】本発明に係るカラー画像形成装置の第３の実施形態を示す概略構成図である。
【図９】本発明の第３の実施形態のカラー画像形成装置Ａ３に用いられるカラー現像装置の実施形態についての構成を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態のカラー画像形成装置Ａ３に用いられる黒色現像装置の実施形態についての構成を説明するための断面図である。
【図１１】図８におけるＢ部の拡大図であり、カラー現像装置４Ｃ３と黒色現像装置４Ｋ４３の構成の違いを説明するための図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態のカラー画像形成装置Ａ４に用いられるカラー現像装置の実施形態についての構成を説明するための断面図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態のカラー画像形成装置Ａ４に用いられる黒色現像装置の実施形態についての構成を説明するための断面図である。
【図１４】従来のカラー画像形成装置の１実施例を示す構成図である。
【図１５】従来のカラー画像形成装置の他の実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
【０１７９】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ  感光体（像担持体）
４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１  第１の実施形態のカラー画像形成装置Ａ１に用いられるカラー用の現像装置
４Ｙ２、４Ｍ２、４Ｃ２  第２の実施形態のカラー画像形成装置Ａ２に用いられるカラー用の現像装置本発明に係るカラー現像装置の第２の実施形態
４Ｙ３、４Ｍ３、４Ｃ３  第３の実施形態のカラー画像形成装置Ａ３に用いられるカラー用の現像装置
４Ｙ４、４Ｍ４、４Ｃ４  第４の実施形態のカラー画像形成装置Ａ４に用いられるカラー用の現像装置
４Ｋ１  第１の実施形態のカラー画像形成装置Ａ１に用いられる黒色用の現像装置
４Ｋ２  第２の実施形態のカラー画像形成装置Ａ２に用いられる黒色用の現像装置
４Ｋ３  第３の実施形態のカラー画像形成装置Ａ３に用いられる黒色用の現像装置
４Ｋ４  第４の実施形態のカラー画像形成装置Ａ４に用いられる黒色用の現像装置
６  中間転写体
９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ  画像形成ユニット
４０  現像装置枠体
４１  現像ローラ
４１Ａ  現像スリーブ
４１Ｂ  固定磁極部材
４２  規制部材
４３  回収供給スクリュー（回収供給部材）
４４  撹拌スクリュー（撹拌部材）
Ａ１  本発明に係る画像形成ユニットを縦方向に配列したカラー画像形成装置（第１の実施形態としてのカラー画像形成装置）
Ａ２  本発明に係る画像形成ユニットを縦方向に配列したカラー画像形成装置（第２の実施形態としてのカラー画像形成装置）
Ａ３  本発明に係る画像形成ユニットを縦方向に配列したカラー画像形成装置（第３の実施形態としてのカラー画像形成装置）
Ａ４  本発明に係る画像形成ユニットを縦方向に配列したカラー画像形成装置（第４の実施形態としてのカラー画像形成装置）
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３  磁極
ＰＹ１〜４、ＰＭ１〜４、ＰＣ１〜４、ＰＫ１〜４  プロセスカートリッジ
α１、γ１  現像極と反発極とのなす角度
α２、γ２  現像極と規制極とのなす角度
β１、δ１  現像ローラ４１中心から、感光体１中心を結ぶ線と、回収供給スクリュー４３中心を結ぶ線とがなす角度
β２、δ２  現像ローラ４１中心から、回収供給スクリュー４３中心を結ぶ線と、撹拌部材先端とを結ぶ線がなす角度
θ１、θ２、θ３、θ４  仰角（感光体１Ｋ中心から現像ローラ４１中心に向かう線が水平線となす角度）
【図１】
2008203310.tif 000004
【図２】
2008203310.tif 000005
【図３】
2008203310.tif 000006
【図４】
2008203310.tif 000007
【図５】
2008203310.tif 000008
【図６】
2008203310.tif 000009
【図７】
2008203310.tif 000010
【図８】
2008203310.tif 000011
【図９】
2008203310.tif 000012
【図１０】
2008203310.tif 000013
【図１１】
2008203310.tif 000014
【図１２】
2008203310.tif 000015
【図１３】
2008203310.tif 000016
【図１４】
2008203310.tif 000017
【図１５】
2008203310.tif 000018