(57)【要約】【課題】薄層乱れの発生、及び現像剤の飛散による機内汚れの発生を抑制し、画像濃度が充分高い高画質な画像を形成できる画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】静電潜像が形成される感光体ドラム６１と、感光体ドラム６１に対向して配置され、固定磁石を内包する回転スリーブを有する現像ローラ７１と、回転スリーブ上に形成されるトナー層の層厚を規制する穂切りブレード７４とを備え、感光体ドラム６１及び回転スリーブの回転方向が、逆方向であり、穂切りブレード７４が、回転スリーブの回転軸を含む水平面に対して、下側であって、回転スリーブの回転軸と感光体ドラム６１の回転軸を含む仮想面Ｐとのなす角βが、３０度以上９０度以下となるように配置されることを特徴とする画像形成装置である。【選択図】図２
2008292943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に対向して配置され、固定磁石を内包する回転スリーブを有する現像ローラと、前記回転スリーブ上に形成される現像剤の層厚を規制する層厚規制部材とを備え、
前記像担持体及び前記回転スリーブの回転方向が、逆方向であり、
前記層厚規制部材による層厚規制位置が、前記回転スリーブの回転軸を含む水平面に対して、下側であって、前記回転スリーブの回転軸及び前記像担持体の回転軸を含む仮想面となす角が、３０度以上９０度以下となるように配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体に形成された静電潜像を前記現像剤のトナーによってトナー像に現像し、現像されたトナー像が転写され、転写されたトナー像を記録媒体に転写する中間転写体を備え、
前記像担持体と前記中間転写体とが近接する位置が、前記像担持体の回転軸を含む水平面より上側である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記回転スリーブの回転軸が、前記像担持体の回転軸を含む水平面より上側である請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像ローラの前記層厚規制部材と対向する位置での磁力ピーク値が、７５〜１５０ｍＴである請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像剤が、磁性１成分現像剤である請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機等の電子写真方式を利用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）等の電子写真方式を利用した画像形成装置は、例えば、像担持体である感光体ドラム、感光体ドラムの表面を均一に帯電するための帯電装置、画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム上に形成するための露光装置、感光体ドラム上の静電潜像をトナー像に現像するための現像装置、感光体ドラム上のトナー像を用紙等の記録媒体上に転写するための転写装置等のプロセスユニットを備える。さらに、感光体ドラム上のトナー像を用紙上に転写した後に感光体ドラム上に残留するトナーを感光体ドラム上から除去するためのクリーニング装置を備えている場合等がある。
【０００３】
電子写真方式を利用した画像形成装置に備えられる現像装置は、固定磁石を内包する回転スリーブを有し、感光体ドラムに対向して配置される現像ローラによって、静電潜像が形成された感光体ドラムの周面に向けて現像剤のトナーを供給する。また、前記現像装置は、感光体ドラムと対向した回転スリーブの上流側の位置に、層厚規制部材であるブレードが設けられ、回転スリーブ上に厚く形成されたトナー層の厚みを、このブレードで規制することによって、感光体ドラムに過剰に供給されないようになされている。
【０００４】
一方、電子写真方式を利用した画像形成装置は、小型化及び高速化等に対応するため、各プロセスユニットやプロセスユニットを構成する部材の配置構成が検討されている。例えば、ブレードの配置としては、回転スリーブの回転軸を含む水平面より上側に配置したものが知られている。このようなブレード配置の画像形成装置は、回転スリーブによって、重力に逆らう方向に現像剤を搬送する必要があるので、現像剤が搬送中に落下し、現像剤の搬送量を確保しにくかった。
【０００５】
そこで、ブレードの配置を変更した画像形成装置として、回転スリーブの回転軸を含む水平面より下側にブレードを配置した画像形成装置が提案されている（特許文献１及び特許文献２参照）。さらに、特許文献１には、回転スリーブの回転方向におけるブレードの上流側において、回転スリーブの表面とこれに対向する現像槽の内面との間の間隔として、回転スリーブに担持される現像剤量が、ブレードにより規定される層厚に対応する現像剤量より多く、かつ、現像槽から回転スリーブに汲み上げられた直後における層厚に対応する現像剤量よりも少なくなる量に設定できる間隔とすることが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１３４７３４号公報
【特許文献２】特開２００４−２９１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
回転スリーブの回転軸を含む水平面より下側にブレードが配置された画像形成装置は、重力により、現像剤が下方にあるブレード側に力がかかるので、現像剤が現像ローラ側に引きつけられにくい。よって、現像ローラ側に充分に引きつけられていない状態の現像剤が、ブレードと回転スリーブとが対向する層厚規制位置に搬送される。このような現像ローラ側に充分に引きつけられていない状態の現像剤をブレードで層厚を規制すると、薄層乱れが発生する。さらに、ブレードが回転スリーブの回転軸を含む水平面より下側に配置されているので、薄層が乱れたときに現像剤が飛散して、機内が汚れる機内汚れが発生しやすい。
【０００７】
特許文献１によれば、ブレードに到達する現像剤量を抑制することにより、回転スリーブの回転負荷を低減でき、構成部品の長寿命化及び現像剤の特性劣化を防止できることが記載されている。しかしながら、現像ローラ側に現像剤を充分に引きつけるような構成にはなっていないので、現像剤が現像ローラ側に充分に引きつけられた状態で層厚を規制しておらず、薄層乱れを解消できない。また、この画像形成装置は、２成分現像方式であり、キャリアを含まない１成分現像剤とキャリアを含む２成分現像剤とは流動性等が異なるため、１成分現像方式には適用できない。
【０００８】
また、特許文献２には、オイルレスの定着システムに適用可能なトナーを用いた画像形成装置の一例として、回転スリーブの回転軸を含む水平面より下側にブレードが配置されたものが記載されているにすぎず、上記薄層乱れを解消する構成にはなっていない。
【０００９】
さらに、特許文献１及び特許文献２に記載の画像形成装置は、回転スリーブ及び感光体ドラムの回転方向が同方向である。つまり、回転スリーブの回転軸を含む水平面より下側にブレードが配置されているので、回転スリーブと感光体ドラムとの対向位置で、回転スリーブは上向きに走行し、感光体ドラムは、下向きに走行する。よって、感光体ドラムが下向きに走行するので、現像剤の飛散による機内汚れを抑制することができず、ＬＥＤヘッドユニットやレーザ走査ユニット（ＬＳＵ）等のユニットが汚れてしまう。さらに、中間転写ベルトが、感光体ドラムの下端部で近接して走行する構成となっているので、中間転写ベルトも汚れてしまう。また、感光体ドラムの回転軸が、回転スリーブの回転軸を含む水平面より下側であると、感光体ドラムが対向位置で下向きに走行することによる現像剤の飛散がしやすくなるので、機内汚れが顕著となる。
【００１０】
以上より、特許文献１及び特許文献２に記載の画像形成装置は、薄層乱れや、これらの機内汚れの発生によって、高画質な画像を形成できない。また、機内汚れによる画質の低下を防止するためには、現像剤が脱落しても、プロセスユニットが汚れないように、シール等の対策が必要となり、画像形成装置が大型化してしまう。
【００１１】
本発明は、かかる従来の問題点を解消するためになされたものであり、薄層乱れの発生、及び現像剤の飛散による機内汚れの発生を抑制し、画像濃度が充分高い高画質な画像を形成できる画像形成装置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】
【００１２】
本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に対向して配置され、固定磁石を内包する回転スリーブを有する現像ローラと、前記回転スリーブ上に形成される現像剤の層厚を規制する層厚規制部材とを備え、前記像担持体及び前記回転スリーブの回転方向が、逆方向であり、前記層厚規制部材による層厚規制位置が、前記回転スリーブの回転軸を含む水平面に対して、下側であって、前記回転スリーブの回転軸及び前記像担持体の回転軸を含む仮想面となす角が、３０度以上９０度以下となるように配置されることを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
この構成によれば、像担持体及び回転スリーブの回転方向が、逆方向であって、層厚規制部材が、回転スリーブの回転軸を含む水平面に対して下側に配置されている。よって、像担持体と回転スリーブとの対向位置で、像担持体及び回転スリーブの両方が、上向きに走行するので、像担持体や回転スリーブから現像剤が脱落しにくく、現像剤の飛散を抑制できる。さらに、像担持体及び回転スリーブが、像担持体と回転スリーブとの対向位置で同じ方向に走行する、いわゆるトレール方向で回転するので、像担持体と回転スリーブとの走行する方向の相違による薄層乱れの発生及び現像剤の脱落も抑制できる。また、像担持体と回転スリーブとが近接している時間が長く、現像しやすいので、回転スリーブに印加する現像電圧が低い等の温和な現像条件で画像形成を行える。このことも現像剤の脱落の抑制に寄与する。
【００１４】
また、前記層厚規制部材による層厚規制位置と、前記回転スリーブの回転軸及び前記像担持体の回転軸を含む仮想面とのなす角が、３０度以上９０度以下となるように配置されるので、層厚規制部材で層厚が規制された現像剤を、現像剤の薄層が乱れたり、脱落したりすることなく、像担持体と回転スリーブとが対向する現像位置に搬送できる。また、このように配置することで、固定磁石によって形成される複数の磁極のうち、現像位置に形成され、像担持体に現像剤を供給するための現像主極と隣接して形成される磁極を、層厚規制部材と対向する層厚規制位置に形成できる。そうすることによって、層厚規制位置に形成される磁極と現像主極との間に、他の磁極が形成されないので、薄層乱れの発生及び現像剤の脱落をより抑制できる。
【００１５】
以上より、本発明の画像形成装置は、薄層乱れの発生、及び現像剤の飛散による機内汚れの発生を抑制し、画像濃度が充分高い高画質な画像を形成できる。また、機内汚れの発生が抑制されるので、プロセスユニットが汚れることを防止するためのシール等を減らすことができ、画像形成装置の小型化を達成できる。
【００１６】
また、前記画像形成装置において、前記像担持体に形成された静電潜像を前記現像剤のトナーによってトナー像に現像し、現像されたトナー像が転写され、転写されたトナー像を記録媒体に転写する中間転写体を備え、前記像担持体と前記中間転写体とが近接する位置が、前記像担持体の回転軸を含む水平面より上側であることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、中間転写体が、回転スリーブと層厚規制部材とが対向する層厚規制位置より上方にあるので、現像剤の飛散が発生した場合でも、中間転写体が現像剤によって汚れることがなく、高画質な画像を形成できる。また、現像剤の飛散による中間転写体の汚れを防止するための対策がほとんど不必要となるので、より小型化できる。
【００１８】
前記回転スリーブの回転軸が、前記像担持体の回転軸を含む水平面より上側であることが好ましい。この構成によれば、像担持体と回転スリーブとが対向する位置が、像担持体の回転軸を含む水平面より上側となるので、像担持体の回転軸を含む水平面より上側で、現像剤のトナーが像担持体に供給されてトナー像が形成される。さらに、像担持体の回転軸を含む水平面より上側で、形成されたトナー像が中間転写体に転写される。よって、像担持体の回転軸を含む水平面より下側には、トナーがほとんど搬送されず、像担持体からトナーが脱落しにくい。
【００１９】
また、回転スリーブの回転軸が、像担持体の回転軸を含む水平面より上側に配置されることにより、現像ローラの下方に空間が形成される。その空間には、プロセスユニットが現像剤によって汚れることを防止するためのシール等がほとんど設けなくてもよいので、その空間を露光光が通過するようにできる。そうすることによって、さらに小型化できる。
【００２０】
前記現像ローラの前記層厚規制部材と対向する位置での磁力ピーク値が、７５〜１５０ｍＴであることが好ましい。この構成によれば、現像剤を現像ローラ側に引きつける力が好適となり、層厚規制部材で現像剤の層厚を規制しても、薄層乱れが発生しにくい。
【００２１】
また、前記画像形成装置において、前記現像剤として、磁性１成分現像剤を用いることによって、薄層乱れの発生、及び現像剤の飛散による機内汚れの発生を抑制できるという効果を好適に発揮できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の画像形成装置は、薄層乱れの発生、及び現像剤の飛散による機内汚れの発生を抑制し、画像濃度が充分高い高画質な画像を形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の画像形成装置に係る実施形態について、図面に基づき詳細に説明する。ここで、画像形成装置として、タンデム式の画像形成装置を例に挙げて説明するが、電子写真方式を利用した画像形成装置であればよく、タンデム式の画像形成装置に限定されない。また、画像形成装置の種類として、カラープリンタを例に挙げて説明するが、例えば、複写機、ファクシミリ装置、及び複合機等であってもよい。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態であるカラープリンタ１の全体構成を示した概略断面図である。まず、図１を参照して、本発明の実施形態であるタンデム方式のカラープリンタ１の全体構成について説明する。
【００２５】
このカラープリンタ１は、図１に示すように、箱型の機器本体１ａを有している。この機器本体１ａ内には、用紙Ｐを給紙する給紙部２と、この給紙部２から給紙された用紙Ｐを搬送しながら当該用紙Ｐに画像を転写する画像形成部３と、この画像形成部３で用紙Ｐに転写された画像に対して定着処理を施す定着部４とが設けられている。さらに、前記機器本体１ａの側面（図１では左側面）には、前記定着部４で定着処理の施された用紙Ｐが排紙される排紙部５が設けられている。
【００２６】
前記給紙部２は、給紙カセット２１、ピックアップローラ２２、給紙ローラ２３、及びレジストローラ２４を備えている。給紙カセット２１は、機器本体１ａに対して挿脱可能に設けられ、各サイズの用紙Ｐを貯留する。ピックアップローラ２２は、給紙カセット２１の図１に示す右上方位置に設けられ、給紙カセット２１に貯留されている用紙Ｐを１枚ずつ取り出す。給紙ローラ２３は、ピックアップローラ２２によって取り出された用紙Ｐをメイン搬送路Ｌ１に送り出す。レジストローラ２４は、給紙ローラ２３によってメイン搬送路Ｌ１に送り出された用紙Ｐを一時待機させた後、所定のタイミングで画像形成部３に供給する。
【００２７】
また、給紙部２は、手差しトレイ２６とピックアップローラ２７とをさらに備えている。手差しトレイ２６は、機器本体１ａの排紙部５とは反対側の側面（図１では右側面）に挿脱及び折り畳み可能に取り付けられ、各サイズの用紙Ｐを載置する。ピックアップローラ２７は、手差しトレイ２６に載置された用紙Ｐを１枚ずつ取り出す。ピックアップローラ２７によって取り出された用紙Ｐは、給紙カセット２１から取り出された用紙Ｐと同様、給紙ローラ２３によってメイン搬送路Ｌ１に送り出され、レジストローラ２４によって、所定のタイミングで画像形成部３に供給される。
【００２８】
前記画像形成部３は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応する画像形成ユニット６と、これらの画像形成ユニット６によってその表面（接触面）にコンピュータ等から電送された画像データに基づくトナー像が１次転写される中間転写ベルト３１と、この中間転写ベルト３１上に１次転写されたトナー像を給紙カセット２１等から送り込まれた用紙Ｐに２次転写させるための２次転写ローラ３２とを備えている。
【００２９】
前記画像形成ユニット６は、下流側から上流側に向けて順次配設されたブラック用ユニット６Ｋと、イエロー用ユニット６Ｙと、シアン用ユニット６Ｃと、マゼンタ用ユニット６Ｍとを備えている。各ユニット６は、それぞれ感光体ドラム６１を備え、感光体ドラム６１上に画像データに基づいて各色に対応するトナー像を形成させ、中間転写ベルト３１に１次転写する。画像形成ユニット６の構成については、後述する。
【００３０】
中間転写ベルト３１は、無端状のベルト状回転体であって、表面（接触面）側が各感光体ドラム６１の周面にそれぞれ当接するように駆動ローラ３３、ベルト支持ローラ３４、バックアップローラ３５、１次転写ローラ３６、クリーニングローラ３７、テンションローラ３８、及び従動ローラ３９等の複数のローラに架け渡されている。また、中間転写ベルト３１は、各感光体ドラム６１と対向配置された１次転写ローラ３６によって感光体ドラム６１に押圧された状態で、前記複数のローラによって無端回転するように構成されている。駆動ローラ３３は、ステッピングモータ等の駆動源によって回転駆動し、中間転写ベルト３１を無端回転させるための駆動力を与える。ベルト支持ローラ３４、バックアップローラ３５、１次転写ローラ３６、クリーニングローラ３７、テンションローラ３８、及び従動ローラ３９は、回転自在に設けられ、駆動ローラ３３による中間転写ベルト３１の無端回転に伴って従動回転する。これらのローラ３４〜３９は、駆動ローラ３３の主動回転に応じて中間転写ベルト３１を介して従動回転するとともに、中間転写ベルト３１を支持する。
【００３１】
さらに、クリーニングローラ３７は、中間転写ベルト３１の表面上のトナー、つまり、中間転写ベルト３１の表面上のトナー像を用紙上に転写した後に中間転写ベルト３１の表面上に残留するトナーを除去する。テンションローラ３８は、中間転写ベルト３１が弛まないように中間転写ベルト３１に対してテンション（張力）を与える。このテンションローラ３８は、例えば、ばね（スプリング）体等の付勢部材等によって付勢されることで、中間転写ベルト３１の裏面（内周側）から表面（外周側）へ向けて該中間転写ベルト３１に対して押圧力を加えるようにして前記テンションを発生させる。
【００３２】
１次転写ローラ３６は、１次転写バイアス（トナーの帯電極性とは逆極性）を中間転写ベルト３１に印加する。そうすることによって、各感光体ドラム６１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム６１と１次転写ローラ３６との間で、駆動ローラ３３の駆動により矢符（時計回り）方向に周回する中間転写ベルト３１に重ね塗り状態で順次転写（１次転写）される。
【００３３】
２次転写ローラ３２は、トナー像と逆極性の２次転写バイアスを用紙Ｐに印加する。そうすることによって、中間転写ベルト３１上に１次転写されたトナー像は、２次転写ローラ３２とバックアップローラ３５との間で用紙Ｐに転写され、これによって、用紙Ｐにカラーの転写画像が形成される。
【００３４】
前記定着部４は、画像転写部３で用紙Ｐに転写された転写画像に定着処理を施すものであり、通電発熱体により加熱される加熱ローラ４１と、この加熱ローラ４１に対向配置され、周面が加熱ローラ４１の周面に押圧当接される加圧ローラ４２とを備えている。
【００３５】
そして、前記画像形成部３で２次転写ローラ１２により用紙Ｐに転写された転写画像は、当該用紙Ｐが加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との間を通過する際の加熱による定着処理で用紙Ｐに定着される。そして、定着処理の施された用紙Ｐは、排紙部５へ排紙されるようになっている。また、本実施形態のカラープリンタ１では、定着部４と排紙部５との間に適所に、定着処理の施された用紙Ｐを排紙部５へ搬送する搬送ローラ８１が配設されている。
【００３６】
前記排紙部５は、排紙トレイ５１と排紙ローラ５２とを備える。排紙トレイ５１は、機器本体１ａの側面（図１では左側面）に挿脱及び折り畳み可能に取り付けられ、機器本体１ａから排紙された用紙Ｐを受ける。排紙ローラ５２は、搬送ローラ７によって搬送された用紙Ｐを、排紙トレイ５１に排紙する。さらに、排紙ローラ５２は、定着後の用紙Ｐを一旦、機器本体１ａからある程度引き出し、その後、反対に回転させることによって、機器本体１ａに引き戻し、スイッチバック搬送路Ｌ２に搬送することもできる。そうすることによって、スイッチバック搬送路Ｌ２に適宜配置されている搬送ローラ８２によって、再び、給紙部２まで搬送でき、印刷されていない裏面を印刷することができるように構成されている。
【００３７】
また、本実施形態のカラープリンタ１は、定着部４と排紙部５との間の搬送ローラ８１によって、用紙Ｐを排紙部５に搬送するのではなく、スイッチバック搬送路Ｌ２に搬送することもできる。そうすることによって、スイッチバック搬送路Ｌ２に適宜配置されている搬送ローラ８３によって、再び、給紙部２まで搬送でき、印刷せずに画像形成部３等を通過した用紙Ｐや、一旦、印刷された用紙Ｐの表面にさらに印刷することができるように構成されている。
【００３８】
次に、画像形成ユニット６について説明する。各ユニット６の配置は、それぞれ以下のような配置である。ユニット６Ｋは、感光体ドラム６１と中間転写ベルト３１とが近接する位置が、感光体ドラム６１の回転軸を含む水平面より上側となるように配置され、ユニット６Ｙ，６Ｃ及び６Ｍは、感光体ドラム６１の回転軸を含む水平面より下側となるように配置される。図１では、ユニット６Ｋは、中間転写ベルト３１より右下に配置され、ユニット６Ｙ，６Ｃ及び６Ｍは、それぞれ中間転写ベルト３１より左上に配置される。
【００３９】
また、各ユニット６Ｋ，６Ｙ，６Ｃ及び６Ｍは、それぞれの中央位置に像担持体としての感光体ドラム６１が矢符（図１では反時計回り）方向に回転可能に配置されている。まず、ユニット６Ｋの構成について説明する。図２は、図１に示したカラープリンタ１の画像形成ユニット６Ｋの周辺部を拡大して示したものである。ユニット６Ｋの感光体ドラム６１の周囲には、帯電器６２、露光装置６３、現像装置６４、及びクリーニング装置６５等が、感光体ドラム６１の回転方向上流側から順に各々配置されている。
【００４０】
帯電器６２は、矢符方向に回転されている感光体ドラム６１の周面を均一に帯電させる。帯電器６２としては、例えば、非接触型放電方式のコロトロン型およびスコロトロン型の帯電器、接触方式の帯電ローラおよび帯電ブラシ等が挙げられる。露光装置６３は、帯電器６２によって均一に帯電された感光体ドラム６１の周面に、画像読取装置等から入力された画像データに基づくレーザ光を照射し、感光体ドラム６１上に画像データに基づく静電潜像を形成する。露光装置６３としては、例えば、ＬＥＤヘッドユニットやレーザ走査ユニット（ＬＳＵ）等が挙げられる。
【００４１】
現像装置６４は、現像ローラ７１、パドルミキサ７２，攪拌ミキサ７３、及び穂切りブレード７４を備える。現像ローラ７１は、回転スリーブと、回転スリーブ内部に配置された固定磁石とを備える。パドルミキサ７２及び攪拌ミキサ７３は、らせん状羽根を有して互いに逆方向にトナーを搬送しながら攪拌して、トナーを帯電させ、パドルミキサ７２は、帯電させたトナーを現像ローラ７１に供給する。現像ローラ７１は、固定磁石によって発生する磁力によって、回転スリーブ表面に帯電されたトナーを吸着させてトナー層を形成させる。そして、現像ローラ７１は、トナー層が形成された回転スリーブを回転させることによって、トナーを搬送する。穂切りブレード７４は、現像ローラ７１上に形成されたトナー層の厚さを規制する層厚規制部材である。
【００４２】
現像装置６４は、現像ローラ７１によって搬送されてきたトナー層を、穂切りブレード７４と現像ローラ７１との間を通過させる際に、穂切りブレード７４によって厚さを規制する。そして、この厚さが規制されたトナー層を、さらに感光体ドラム６１の近傍まで搬送させ、感光体ドラム６１と現像ローラ７１との間に発生している電位差によって、静電潜像が形成された感光体ドラム６１の周面に、画像データに基づくトナー像を形成させる。そして、このトナー像を中間転写ベルト３１に１次転写させる。
【００４３】
なお、感光体ドラム６１としては、例えば、直径４０ｍｍの感光体ドラムを用い、現像ローラ７１としては、例えば、直径２５ｍｍの回転スリーブを備えるものを用いる。感光体ドラム６１、及び回転スリーブの線速は、それぞれ、例えば、４４０、６６０ｍｍ／ｓｅｃに設定され、回転スリーブと感光体ドラム６１との線速比（回転スリーブ線速／感光体ドラム線速）は、例えば、１．５である。
【００４４】
クリーニング装置６５は、クリーニングローラ７６とクリーニングブレード７５とを備える。クリーニングブレード７５及びクリーニングローラ７６は、感光体ドラム６１の周面に残留しているトナーを除去する。クリーニング装置６５によって清浄化処理された感光体ドラム６１の周面は、新たな帯電処理のために帯電器６２へ向かい、新たな１次転写が行われる。なお、画像形成ユニット６には、不図示の除電器が、感光体ドラム６１の周囲に配置されていてもよく、クリーニング装置６５は、除電器による除電後、感光体ドラム６１の周面に残留しているトナーを除去するようにしてもよい。
【００４５】
また、画像形成ユニット６Ｋは、感光体ドラム６１及び現像ローラ７１の回転スリーブの回転方向が、逆方向であって、穂切りブレード７４が、回転スリーブの回転軸を含む水平面に対して下側に配置されている。つまり、感光体ドラム６１と回転スリーブとの対向位置で、感光体ドラム６１及び回転スリーブの両方が、上向きに走行する。よって、感光体ドラム６１や回転スリーブから現像剤であるトナーが脱落しにくく、トナーの飛散を抑制できる。
【００４６】
さらに、感光体ドラム６１及び回転スリーブが、感光体ドラム６１と回転スリーブとの対向位置で同じ方向に走行する、いわゆるトレール方向で回転する。よって、感光体ドラム６１と回転スリーブとの走行する方向の相違による薄層乱れの発生及びトナーの脱落も抑制できる。また、感光体ドラム６１と回転スリーブとが近接している時間が長く、現像しやすいので、回転スリーブに印加する現像電圧が低い等の温和な現像条件で画像形成を行える。このことも現像剤の脱落の抑制に寄与する。
【００４７】
また、穂切りブレード７４による層厚規制位置と、回転スリーブの回転軸及び感光体ドラム６１の回転軸を含む仮想面Ｐとのなす角βが、３０度以上９０度以下の範囲内に配置される。図２では、およそ６０度に配置されている例を示している。そうすることによって、穂切りブレード７４で層厚が規制されたトナーを、トナーの薄層が乱れたり、脱落したりすることなく、感光体ドラム６１と回転スリーブとが対向する現像位置に搬送できる。また、このように配置することで、固定磁石によって形成される複数の磁極のうち、現像位置に形成され、感光体ドラム６１にトナーを供給するための現像主極と隣接して形成される磁極を、穂切りブレード７４と対向する層厚規制位置に形成できる。そうすることによって、層厚規制位置に形成される磁極（ブレード磁極）と現像主極との間に、他の磁極が形成されないので、薄層乱れの発生及びトナーの脱落をより抑制できる。なお、穂切りブレード７４による層厚規制位置は、回転スリーブに対向する穂切りブレード７４の回転スリーブの回転方向上流側のエッジ部である。
【００４８】
また、画像形成ユニット６Ｋは、上記のように、感光体ドラム６１と中間転写ベルト３１とが近接する位置が、感光体ドラム６１の回転軸を含む水平面より上側である。よって、中間転写ベルト３１が、回転スリーブと穂切りブレード７４とが対向する層厚規制位置より上方にあるので、トナーの飛散が発生した場合でも、中間転写ベルト３１がトナーによって汚れることがなく、高画質な画像を形成できる。また、トナーの飛散による中間転写ベルト３１の汚れを防止するためのシール等の対策がほとんど不必要となるので、小型化できる。
【００４９】
また、回転スリーブの回転軸が、感光体ドラム６１の回転軸を含む水平面より上側である。よって、感光体ドラム６１と回転スリーブとが対向する層厚規制位置が、感光体ドラム６１の回転軸を含む水平面より上側となるので、感光体ドラム６１の回転軸を含む水平面より上側で、現像剤のトナーが感光体ドラム６１に供給されてトナー像が形成される。さらに、感光体ドラム６１の回転軸を含む水平面より上側で、形成されたトナー像が中間転写ベルト３１に転写される。よって、感光体ドラム６１の回転軸を含む水平面より下側には、トナーがほとんど搬送されず、感光体ドラム６１からトナーが脱落しにくい。
【００５０】
さらに、回転スリーブの回転軸が、感光体ドラム６１の回転軸を含む水平面より上側に配置されることにより、現像ローラ７１の下方に空間が形成される。その空間には、プロセスユニットが現像剤によって汚れることを防止するためのシール等がほとんど設けなくてもよいので、その空間を露光装置６３からの露光光が通過するようにできる。そうすることによって、さらに小型化できる。
【００５１】
さらに、層厚規制位置での磁力ピーク値が、７５〜１５０ｍＴの範囲内のいずれかの値に選ばれることが好ましい。７５ｍＴより小さいと、トナーを現像ローラ７１に引きつける力が弱すぎて、トナー層が現像ローラ７１から離れる。また、１５０ｍＴより大きいと、トナーを現像ローラ７１に引きつける力が強すぎて、層厚規制位置での磁力によって発生する磁気ブラシ（磁性トナーチェーン）が強くなりすぎ、層厚規制位置にトナーによる詰りが発生し、薄層乱れが発生する。よって、層厚規制位置での磁力ピーク値が、７５〜１５０ｍＴの範囲内とすると、トナーを現像ローラ７１に引きつける力が好適となり、穂切りブレード７４でトナー層の層厚を規制しても、薄層乱れが発生しにくい。
【００５２】
以上より、カラープリンタ１は、薄層乱れの発生、及び現像剤の飛散による機内汚れの発生を抑制し、画像濃度が充分高い高画質な画像を形成できる。また、機内汚れの発生が抑制されるので、プロセスユニットが汚れることを防止するためのシール等を減らすことができ、小型化を達成できる。
【００５３】
また、画像形成ユニット６Ｋにおいて、穂切りブレード７４の層厚規制位置は、回転スリーブの回転軸を含む垂直面Ｖに対して、回転スリーブの回転方向上流側に２２度以下、下流側に３５度以下の範囲内に配置されることが好ましい。つまり、穂切りブレード７４と回転スリーブの回転軸を含む垂直面Ｖとがなす角αが、穂切りブレード７４が垂直面Ｖより回転スリーブの回転方向上流側にある場合は、２２度以下、下流側にある場合３５度以下であることが好ましい。図２では、回転スリーブの回転方向上流側におよそ１５度の位置に配置されている例を示している。そうすることによって、穂切りブレード７４で層厚が規制されたトナーを、トナー層が乱れたり、脱落したりすることなく、感光体ドラム６１と回転スリーブとが対向する現像位置に搬送できるという効果をより好適に発揮できる。また、このように配置することで、固定磁石によって形成される複数の磁極のうち、現像位置に形成され、像担持体に現像剤を供給するための現像主極と隣接して形成される磁極を、穂切りブレード７４と対向する層厚規制位置に形成できる。そうすることによって、層厚規制位置に形成される磁極（ブレード磁極）と現像主極との間に、他の磁極が形成されないので、薄層乱れの発生及びトナーの脱落をより抑制できる。
【００５４】
また、上記のような画像形成ユニット６Ｋの構成は、現像剤として、磁性１成分現像剤である磁性トナーを用いた場合に、上記のような薄層乱れの発生、及び現像剤の飛散による機内汚れの発生を抑制できるという効果を好適に発揮できる。他の画像形成ユニット６Ｋ，６Ｙ，６Ｃは、一般的にトナーとキャリアを含む２成分現像剤を用いるので、その構成は、上記画像形成ユニット６Ｋの構成と同様にしてもよいが、従来の画像形成ユニットの構成であってもよい。例えば、図１では、ハイブリッド現像方式の現像装置を用いた画像形成ユニットである。
【００５５】
また、画像形成ユニット６Ｋで用いる磁性トナーは、フロー式粒子像分析装置（ＦＰＩＡ）による円形度が０．９６以下であることが好ましい。円形度が高すぎる場合、層厚規制位置での磁力によって発生する磁気ブラシ（磁性トナーチェーン）が適度な強さになりにくく、帯電が不充分になったり、薄層形成不良が発生する傾向がある。また、磁性トナーの体積平均粒径は、４〜７．８μｍであることが好ましい。さらに、磁性トナーの粒度分布のシャープ差を表す個数基準のＣＶ値は、２８％以下が好ましく、２５％以下がより好ましく、２２％以下がさらに好ましい。ＣＶ値が大きすぎると、飽和磁化の小さい小径トナーは、現像ローラ７１によって搬送されにくくなり、穂切りブレード７４上などの現像装置６４内に溜まりやすい傾向がある。また、穂切りブレード７４を本発明のように、感光体ドラム６１の回転軸より下方に設置する場合、上方に設置するより層厚規制位置でトナーに圧力がかかりやすいので、穂切りブレード７４上に溜まっていると、トナー融着が起こりやすい。
【００５６】
［検討例］
以下に、本発明の実施形態に係るカラープリンタ１において、感光体ドラム６１と現像ローラ７１との位置関係及び層厚規制位置での磁力ピーク値について検討した結果について説明する。
【００５７】
（検討例１）
まず、感光体ドラム６１と現像ローラ７１との位置関係を検討した結果について説明する。上記角αと、層厚規制位置での磁力によって発生する磁気ブラシの乱れ状態との関係を下記表１に示す。なお、磁気ブラシの乱れ状態は、以下のようにして評価した。
【００５８】
回転スリーブ上に形成されるトナー層の厚み（層厚）（ｍｇ／ｃｍ２）を、回転スリーブの長手方向に沿って測定し、その測定された層厚の平均値と、層厚の最大値及び最小値との比を算出し、５０％未満であれば、乱れが発生していないと判断し、「○」と評価し、５０％以上であれば、乱れが発生していると判断し、「×」と評価した。
【００５９】
【表１】
2008292943.tif 000003
【００６０】
表１から、角αが、上流側に２２度以下、下流側に３５度以下の範囲内に感光体ドラム６１と現像ローラ７１とを配置すると、現像主極とブレード磁極との配置が好適となり、磁気ブラシが安定することがわかる。また、角αが、上流側に２２度より大きくなるように感光体ドラム６１と現像ローラ７１とを配置すると、現像磁極とブレード磁極との角度が狭くなり、磁気ブラシが乱れてしまい、反対に、角αが、下流側に３５度より大きくなるように感光体ドラム６１と現像ローラ７１とを配置すると、現像磁極とブレード磁極との角度が広くなりすぎ、現像磁極とブレード磁極との間に、搬送極として１以上の磁極を形成させる必要があり、磁気ブラシが乱れ、トナー層が乱れてしまう。
【００６１】
（検討例２）
また、上記角βについて検討した結果について説明する。角βが３０度未満となるように、感光体ドラム６１と現像ローラ７１とを配置すると、磁力線の乱れが発生し、トナーの搬送が困難となる。このことは、現像ローラに形成される磁極間の磁力線の流れ、例えば、Ｎ極からＳ極への磁力線の流れ、Ｓ極からＮ極への磁力線の流れが乱れることによる。また、角βが９０度以上となるように、感光体ドラム６１と現像ローラ７１とを配置すると、現像磁極とブレード磁極との角度が広くなりすぎ、現像磁極とブレード磁極との間に、搬送極として１以上の磁極を形成させる必要があり、磁気ブラシが乱れ、トナー層が乱れてしまう。
【００６２】
（検討例３）
次に、層厚規制位置での磁力ピーク値について検討した結果について説明する。磁力ピーク値と、回転スリーブ上に形成されるトナー層の層状態との関係を下記表２に示す。なお、層状態は、磁気ブラシの乱れ状態と同様、以下のようにして評価した。
【００６３】
回転スリーブ上に形成されるトナー層の厚み（層厚）（ｍｇ／ｃｍ２）を、回転スリーブの長手方向に沿って測定し、その測定された層厚の平均値と、層厚の最大値及び最小値との比を算出し、５０％未満であれば、乱れが発生していないと判断し、「○」と評価し、５０％以上６０％未満であれば、乱れが少し発生しているが、画像形成に問題がないと判断し、「△」と評価し、６０％以上であれば、乱れが発生していると判断し、「×」と評価した。
【００６４】
【表２】
2008292943.tif 000004
【００６５】
表２から、磁力が７５〜１５０ｍＴであると、薄層乱れによる画質の低下が発生しないことがわかる。また、磁力が７５〜１００ｍＴであると、薄層乱れがより発生せず、より好ましいことがわかる。さらに、磁力が６０ｍＴ以下であると、磁力が弱すぎて、磁気ブラシが回転スリーブから離れ、薄層が乱れ、磁力が１６０ｍＴ以上であると、反対に磁力が強すぎて、穂切りブレード７４に強固にトナーが付着し、この付着によるつまりから薄層乱れが発生することがわかる。
【００６６】
以上より、本発明のように、感光体ドラム６１と現像ローラ７１との位置関係及び層厚規制位置での磁力ピーク値を好適化することにより、薄層乱れの発生、及び現像剤の飛散による機内汚れの発生を抑制し、画像濃度が充分高い高画質な画像を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態であるカラープリンタ１の全体構成を示した概略断面図である。
【図２】図１に示したカラープリンタ１の画像形成ユニット６Ｋの周辺部を拡大して示したものである。
【符号の説明】
【００６８】
１  カラープリンタ                  ２  給紙部
３  画像転写部                      ４  定着部
５  排紙部                          ６  画像形成ユニット
２１  給紙カセット                  ２２，２７  ピックアップローラ
２３  給紙ローラ                    ２４  レジストローラ
３１  中間転写ベルト                ３２  ２次転写ローラ
３３  駆動ローラ                    ３４  ベルト支持ローラ
３５  バックアップローラ            ３６  １次転写ローラ
３７  クリーニングローラ            ３８  テンションローラ
３９  従動ローラ
４１  加熱ローラ                    ４２  加圧ローラ
５１  排紙トレイ
６１  感光体ドラム                  ６２  帯電器
６３  露光装置                      ６４  現像装置
７１  現像ローラ                    ７２  パドルミキサ
７３  攪拌ミキサ                    ７４  穂切りブレード
７５  クリーニングブレード          ７６  クリーニングローラ
【図１】
2008292943.tif 000005
【図２】
2008292943.tif 000006