(57)【要約】【課題】小径の感光体ドラムの周囲に複数の現像装置を並行配置可能な小型のカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】大径の感光体ドラム１の回転方向上流側から順にシアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックの各色の現像装置４ａ〜４ｄが並行配置された４サイクル方式のカラー画像形成装置１００において、現像装置４ａ〜４ｄのトナー担持体は、感光体ドラム１に対向する現像対向ローラ３１と、供給ローラ２２に対向する現像ベルト駆動ローラ３２とによって張架された無端状の現像ベルト３３で構成されており、感光体ドラム１側の現像対向ローラ３１のローラ径は供給ローラ２２側の現像ベルト駆動ローラ３２のローラ径よりも小さくなっている。【選択図】図３
2007206175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの像担持体と、該像担持体の周囲に配置され前記像担持体上に形成された静電潜像をトナー像に現像する複数の現像装置と、該現像装置により現像されたトナー像が順次積層される中間転写手段と、該中間転写手段上に積層されたトナー像を転写紙上に一度に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置において、
前記現像装置は、複数のローラにより張架された無端状のベルト部材から成るトナー担持体と、該トナー担持体にトナーを供給するトナー供給部材と、前記トナー担持体に近接又は接触してトナー担持量を規制する規制部材とを有し、前記複数のローラのうち前記像担持体に対向配置されるローラの直径ｄ１と、前記トナー供給部材に対向配置されるローラの直径ｄ２との関係が、ｄ１＜ｄ２であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ベルト部材は、前記トナー供給部材に対向配置されるローラにより駆動され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】
前記像担持体の半径をＲ、前記像担持体に対向配置されるローラの占める角度をθ、本数をｎとするとき、以下の式（１）を満たすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
ｄ１≦πＲθ／１８０ｎ・・・（１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置を用いて像担持体上の静電潜像を現像する画像形成装置に関し、特に一つの像担持体に対して現像装置が複数配置されるカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、像担持体上に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視画像（トナー像）とし、記録媒体上に転写する電子写真方式の画像形成装置が知られており、近年、複数色のトナーを用いてフルカラー画像を形成可能なカラー画像形成装置の開発が盛んに行われている。
【０００３】
カラー画像形成装置としては、複数色のそれぞれに対応した複数の感光体（像担持体）を用い、記録媒体の送りに同期させてカラー画像を形成し、記録媒体上で色重ねを行うタンデム方式が開発されている。この方式では、高速性に優れている利点があるものの、各色の電子写真プロセス部材を並べて配置しなければならないために装置が大型化するという欠点を有していた。この対策として、一つの感光体を用いて複数色のカラー画像を順次形成し、中間転写体上に順次積層した後、記録媒体上に一度に転写するシングルドラム方式のカラー画像形成装置が提案されている。
【０００４】
このようなシングルドラム方式のカラー画像形成装置としては、小径の感光体ドラムに対向してロータリー式の切り替え型現像ユニットを配置したロータリー現像式のカラー画像形成装置と、大型の感光体ドラムの周囲に各色のトナー毎に設けられた複数の固定式の現像装置を配置したカラー画像形成装置とが実用化されている。
【０００５】
図６は、従来のロータリー現像式のカラー画像形成装置の概略構成図である。画像形成装置１００では、コピー動作を行う場合、装置本体内において、図中の矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１が帯電ユニット２により一様に帯電され、図示しない画像読取部で読み取られた原稿画像データに基づく露光ユニット３からのレーザビームにより感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。
【０００６】
感光体ドラム１は、例えばアルミドラムに感光層が積層されたものであり、帯電ユニットにより表面を帯電させるようになっている。そして、露光ユニット３からのレーザビームを受けた表面に帯電を減衰させた静電潜像を形成する。感光層を形成する感光材料としては、アモルファスシリコン感光体や正帯電有機感光体（正ＯＰＣ感光体）が用いられる。正ＯＰＣを用いた場合、オゾン等の発生が少なく帯電が安定しており、特に単層構造の正ＯＰＣは長期間使用して膜厚が変化した場合においても感光特性に変化が少なく、画質も安定するため長寿命のシステムには好適に用いられる。
【０００７】
４はトナーを感光体ドラム１上に供給するロータリー現像ユニットである。現像ユニット４は、現像装置とトナー容器が一体化されたカートリッジ式のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色の現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ及び４ｄを備えており、現像装置４ａ〜４ｄを感光体ドラム１に対向する位置に順次回転移動させることにより、感光体ドラム１上の静電潜像に正極性トナーが付着されて各色のトナー像が形成される。
【０００８】
５はトナー像が転写される中間転写ベルトであり、感光体ドラム１に当接しながら図示しない駆動手段により矢印Ｂ方向に回転する。中間転写ベルト５には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。
【０００９】
ユーザにより画像形成開始が入力されると、所定のタイミングにより感光体ドラム１上にシアンのトナー像の形成を行う。そして、負極性の転写バイアスが印加された中間転写ローラ６ａにより感光体ドラム１上のシアンのトナー像が中間転写ベルト５上に転写される（一次転写）。その後、感光体ドラム１の表面に残留したトナーがクリーニング装置７により除去され、現像ユニット４は所定量（ここでは９０°）回転して、上記と同様に今度はマゼンタのトナー像が感光体ドラム１上に形成され、中間転写ベルト５上に転写される。
【００１０】
以下、上述と同様の方法により、感光体ドラム１からイエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト５上に転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。６ｂは中間転写ベルト５の下部に位置する転写ローラである。
【００１１】
上記のようにトナー像が形成された中間転写ベルト５に向けて、用紙８が給紙機構９から給紙ローラ１０、用紙搬送路１１及びレジストローラ対１２を経由して搬送され、中間転写ベルト５の表面に順次形成されたフルカラーのトナー像が負極性の転写バイアスが印加された転写ローラ６ｂにより用紙８に一度に転写される（二次転写）。そして、トナー像が転写された用紙は定着部１３に搬送されてトナー像が定着される。定着部１３を通過した用紙は、排出ローラ対１４を介して排出トレイ１５に排出される。
【００１２】
図７は、現像ユニット４に搭載されるカートリッジ式の現像装置の概略断面図である。なお、ここではシアンの現像装置４ａについて説明するが、他の３色の現像装置４ｂ〜４ｄについても全く同様の構成である。トナー収容部２０には攪拌羽根２１及び供給ローラ２２が互いに平行な状態で回転可能に軸支されており、シアンのトナーが所定量充填されている。攪拌羽根２１は矢印Ｃ方向に回転することによりトナーの固化、凝集を防止するとともに供給ローラ２２にトナーを給送する。供給ローラ２２は現像ローラ２３に当接しており、矢印Ｄ方向に回転して現像ローラ２３にトナーを供給する。
【００１３】
現像ローラ２３は、図示しない駆動手段により回転することで、供給ローラ２２から給送されたトナーを表面に担持する。現像ローラ２３の材質としては、ＳＵＳ、アルミニウムやそれらに導電性樹脂被膜を形成した均一な導電体が用いられる。現像ローラ２３に担持されたトナーは、現像ローラ２３表面に圧接するように配置された規制ブレード２４と現像ローラ２３との当接部を通過する際に、摩擦により正極性に帯電すると同時に均一なトナー薄層が形成される。こうして形成されたトナー薄層は、感光体ドラム１と現像ローラ２３との対向部へ搬送される。
【００１４】
現像ローラ２３にはトナーを感光体ドラム１上へ移動させるための現像バイアスが印加されており、感光体ドラム１表面に形成された静電潜像の現像に用いられる。また、現像に用いられなかったトナーは現像ローラ２３上に残留したまま現像装置４ａ内に戻され、除電シート２５によりトナー薄層の帯電を除去して付着力を低減された後、供給ローラ２２により剥ぎ取られる。
【００１５】
図８は、感光体ドラムの周囲に複数の固定式の現像装置を配置したカラー画像形成装置の概略構成図であり、図９は固定式の現像装置の概略断面図である。図６及び図７と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図８では、大径の感光体ドラム１の回転方向上流側から順にシアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックの各色の現像装置４ａ〜４ｄが配置されている。各現像装置４ａ〜４ｄを用いたカラー画像形成プロセスについては図６に示したロータリー式の画像形成装置と同様であるため説明は省略する。
【００１６】
また、現像装置４ａ〜４ｄは感光体ドラム１の周囲にコンパクトに配置する必要があるため、図９に示すように、トナー収容部２０は横長に形成されて薄型化されており、トナーの攪拌効率を高めて凝集や固化を防止し、且つ供給ローラ２２へのトナー給送を円滑にするため、攪拌羽根２１が３本並列に配置されている。他の部分の構成及びトナーの搬送経路については図７と同様であるため説明は省略する。
【００１７】
しかしながら、図６に示したロータリー式のカラー画像形成装置では、図７のような現像装置４ａ〜４ｄを内蔵した現像ユニット４が回転駆動及び停止を繰り返すため、現像ユニット４の駆動装置が別途必要となり、駆動機構が複雑なものとなっていた。また、駆動停止音が発生して騒音となり、騒音防止機構を設ける場合は装置がさらに複雑化、高コスト化してしまうという問題点もあった。
【００１８】
また、トナーコンテナを設けて現像装置４ａ〜４ｄにトナーを補給可能とする構成では、トナーコンテナを現像ユニット４の外部に設ける場合は、トナー補給路をトナー収容部に対して離間及び接合させる機構が必要となり、装置の構成及び制御機構が複雑化する。一方、トナーコンテナを現像ユニット４の内部に設ける場合は、現像ユニット４が大型化し、駆動装置に高出力モータが必要となってコストアップの要因になるとともに、画像形成装置本体の小型化、コンパクト化の妨げになる。
【００１９】
図８に示したカラー画像形成装置では、上述したようなロータリー式のカラー画像形成装置における問題点は解消されるものの、複数の現像装置を感光体ドラムに沿って配置するため、感光体ドラム径はある程度の大きさが必要であった。ここで、感光体ドラム径を小さくして画像形成装置を小型化するためには、現像ローラ２３（図９参照）の直径を小さくして感光体ドラム１の周方向の配置スペースを低減することが考えられる。しかし、従来の非磁性１成分現像方式を用いた現像装置では、所定のトナー供給性能を維持するためには現像ローラ２３の小径化は直径１０ｍｍ程度までが限界であると考えられる。
【００２０】
現像装置の配置スペースを小さくする方法としては、例えば特許文献１に、現像ローラの代わりに複数のローラ間に張架された現像ベルトを用い、感光体ドラム側のローラ径を供給ローラ側のローラ径よりも大きくすることにより、トナーの劣化及び飛散を防止するとともに現像装置本体の小型化を図る方法が開示されている。しかしながら、特許文献１の方法では、感光体ドラム側のローラ径を大きくする必要があるため、図８のように複数の現像装置を感光体ドラムに沿って並列配置する場合は各現像装置のローラが干渉し合うことになり、感光体ドラムの周方向の配置スペースを低減することはできなかった。
【００２１】
また、複数のローラ間に張架された現像ベルトをトナー担持体として用いた現像装置は特許文献２、３にも開示されているが、いずれも現像ベルトが張架される供給ローラ側と感光体ドラム側のローラ径の関係については何ら言及されておらず、感光体ドラムの周方向の配置スペースを低減するという解決課題についての示唆もなかった。
【特許文献１】特開２００３−３３０２６６号公報
【特許文献２】特開平５−２３２８０２号公報
【特許文献３】特開平５−２３２８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、上記問題点に鑑み、小径の感光体ドラムに対しトナー担持体が互いに干渉し合わないように複数の現像装置を並行配置可能な小型のカラー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】
【００２３】
上記目的を達成するために本発明は、一つの像担持体と、該像担持体の周囲に配置され前記像担持体上に形成された静電潜像をトナー像に現像する複数の現像装置と、該現像装置により現像されたトナー像が順次積層される中間転写手段と、該中間転写手段上に積層されたトナー像を転写紙上に一度に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置において、前記現像装置は、複数のローラにより張架された無端状のベルト部材から成るトナー担持体と、該トナー担持体にトナーを供給するトナー供給部材と、前記トナー担持体に近接又は接触してトナー担持量を規制する規制部材とを有し、前記複数のローラのうち前記像担持体に対向配置されるローラの直径ｄ１と、前記トナー供給部材に対向配置されるローラの直径ｄ２との関係が、ｄ１＜ｄ２であることを特徴としている。
【００２４】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記ベルト部材は、前記トナー供給部材に対向配置されるローラにより駆動されることを特徴としている。
【００２５】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記像担持体の半径をＲ、前記像担持体に対向配置されるローラの占める角度をθ、本数をｎとするとき、以下の式（１）を満たすことを特徴としている。
ｄ１≦πＲθ／１８０ｎ・・・（１）
【発明の効果】
【００２６】
本発明の第１の構成によれば、現像装置のトナー供給性能を維持するとともに、感光体ドラムに対向配置される各現像装置のローラが互いに干渉せず、現像装置を感光体ドラムの周囲の限られた角度範囲内に集約して配置することができるため、安価な小径の感光体ドラムを用いることができ、画像形成装置の小型化、コンパクト化、低コスト化に寄与する。
【００２７】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、トナー供給部材に対向配置される大径のローラによってベルト部材が駆動されるため、駆動ローラとベルト部材との接触面積が大きくなり、ベルト部材へ駆動力を効率良く伝達することができる。
【００２８】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の画像形成装置において、像担持体の半径をＲ、像担持体に対向配置されるローラの占める角度をθ、本数をｎとするとき、Ｒ、θ、ｎを用いて式（１）を満たすようなｄ１の値を求めることにより、像担持体に対向配置されるローラの本数及び占有角度と像担持体の半径とに応じて配置可能な１本当たりのローラ径を簡単に決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の画像形成装置に用いられる１成分現像方式の現像装置の構成を示す側面断面図である。従来例の図９と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図１において、供給ローラ２２に当接するトナー担持体は、感光体ドラム１に対向する現像対向ローラ３１と、供給ローラ２２に対向する現像ベルト駆動ローラ３２とによって張架された無端状の現像ベルト３３で構成されている。また、現像対向ローラ３１のローラ径ｄ１は、現像ベルト駆動ローラ３２のローラ径ｄ２よりも小さくなっている。現像ベルト３３としては、薄い金属や誘電体樹脂製のシートをベルト状に形成したもの、若しくは絶縁性樹脂製のベルト表面に導電性又は半導電性材料を塗布又は接着したものが用いられる。
【００３０】
現像ベルト駆動ローラ３２には図示しない駆動装置により駆動力が付与され、現像ベルト３３は現像ベルト駆動ローラ３２の回転力により駆動される。現像対向ローラ３１は現像ベルト３３の回転に従動して回転する。供給ローラ２２から供給され現像ベルト３３表面に担持されたトナーは、現像ベルト３３に圧接された規制ブレード２４を通過する際、規制ブレード２４と現像ベルト３３表面との摩擦により正に帯電すると同時にトナー層厚が均一に規制される。
【００３１】
このように均一に形成されたトナー薄層は、感光体ドラム１と現像ベルト３３との対向部へと搬送される。なお、ここでは非接触ジャンピング現像方式を用いているため、現像対向ローラ３１にはトナーを感光体ドラム１上へ移動させるための現像バイアスが印加されており、感光体ドラム１表面に形成された静電潜像に応じたトナー像が現像される。一方、現像に用いられなかったトナーは現像ベルト３３上に残留したまま現像装置４ａ内に戻され、除電シート２５によりトナー薄層の帯電を除去して付着力を低減された後、供給ローラ２２により剥ぎ取られる。
【００３２】
現像条件としては、例えば感光体ドラム１の表面電位（背景部電位）を４００Ｖ、露光部電位を２０Ｖとした場合、現像ベルト３３の体積抵抗は１×１０3〜１×１０7Ω・ｃｍ、トナー荷電量は２０〜５０μＣ／ｇ、ドラム−現像ベルト間距離は７０〜２００μｍ程度の範囲、通常の画像形成時における現像対向ローラ３１の交流バイアスＶｐｐは２００〜１２００Ｖ、周波数２５００Ｈｚ、Ｄｕｔｙ３０〜５０％、直流バイアスＶｄｃは２５０〜３５０Ｖ（キャリブレーション可変）が好ましい。
【００３３】
また、トナーと磁性キャリアとから成る２成分現像剤を用いてトナーを帯電させ、その後感光体に対して非接触でトナーを飛翔させる現像方式が提案されている。図２は、本発明の画像形成装置に用いられる磁性２成分現像方式の現像装置の構成を示す側面断面図である。図２においても、磁気ローラ２８に近接するトナー担持体は、図１と同様に現像対向ローラ３１と現像ベルト駆動ローラ３２とによって張架された無端状の現像ベルト３３であり、現像対向ローラ３１のローラ径ｄ１は、現像ベルト駆動ローラ３２のローラ径ｄ２よりも小さくなっている。
【００３４】
２６はトナー収容部２０から供給されるトナーを磁性キャリアと混合する現像剤収容部であり、第１、第２攪拌スクリュー２７ａ、２７ｂが互いに平行な状態で回転可能に軸支されている。また、現像ベルト駆動ローラ３２との間には、内部に配設された磁界発生部材（図示せず）を用いて現像剤に含まれるキャリアによる磁気ブラシを発生させる磁気ローラ２８が配置されている。
【００３５】
規制ブレード２４は、磁気ローラ２８の表面に当接若しくは所定の間隔を隔てて配置されており、先端に対向して設けられた磁界発生部材により磁気ローラ２８と規制ブレード２４との間に磁界を発生させ、規制ブレード２４と磁気ローラ２８との間隔だけでなく、磁界の強さによって磁気ローラ２８へのトナー付着量を厳密に規制している。
【００３６】
第１、第２攪拌スクリュー２７ａ、２７ｂは、トナー収容部２０から供給されるトナーを現像剤収容部２６内の磁性キャリアと混合して撹拌し、帯電させる。この帯電されたトナーによって磁気ローラ２８上に磁気ブラシが形成され、規制ブレード２４で層規制されながら一定の層厚で現像ベルト３３に接触し、磁気ローラ２８と現像ベルト３３を介して対向する現像ベルト駆動ローラ３２間の電位差により現像ベルト３３上にトナーの薄層が形成される。このトナー薄層を交流電界によって感光体ドラム１上の静電潜像に飛翔させる。
【００３７】
磁気ローラ２８にはトナーと同極性のバイアスが印加されており、磁気ローラ２８と現像ベルト３３との対向部においてトナーが現像ベルト３３表面に移動する。そして、現像ベルト駆動ローラ３２の駆動力により現像ベルト３３が回転し、磁気ローラ２８から供給されるトナーを現像ベルト３３上に担持する。現像ベルト３３から感光体ドラム１上へのトナーの移動は図１と同様であるため説明は省略する。
【００３８】
磁性キャリアとしては、マグネタイトキャリア、Ｍｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト等が用いられ、これらのキャリアをそのまま、或いは適正な抵抗を上げない範囲で表面処理して用いることができる。また、キャリアの平均粒度が５０μｍを超えるとトナー濃度を上げられず、現像ベルト３３へのトナー供給量が減少するため、平均粒度が５０μｍ以下のキャリアを用いることが好ましい。
【００３９】
トナーは、選択現像性を回避するために粒度分布を規定することが重要である。一般的にトナーの粒度分布はコールターカウンタで測定され、粒度分布の広がりはその体積分布平均径と個数分布平均径の比で表現される。粒度分布が広いと連続印刷において現像ベルト３３に比較的粒度の小さいトナーが堆積し、現像性を低下させるため、選択現像を防止するためにはこの比率を小さくすることが必要となる。
【００４０】
なお、図１及び図２の構成において、現像対向ローラ３１を駆動ローラとすることもできるが、駆動ローラと現像ベルト３３との接触面積が大きいほど現像ベルト３３へ駆動力を効率良く伝達できる。そのため、ローラ径の大きい供給ローラ２２側に駆動ローラを配置することが好ましい。また、現像ベルト駆動ローラ３２のローラ径ｄ２については特に制限はないが、一定のトナー供給性能を維持可能な大きさにしておく必要がある。現像対向ローラ３１のローラ径ｄ１については後述する。
【００４１】
図３は、一つの感光体ドラムの周囲に４つの固定式の現像装置を配置した本発明の４サイクル方式の画像形成装置を示す概略断面図である。従来例の図８と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本発明においては、図１又は図２に示したような、感光体ドラム１側の現像対向ローラ３１のローラ径が供給ローラ２２又は磁気ローラ２８側の現像ベルト駆動ローラ３２のローラ径よりも小さい現像装置４ａ〜４ｄを、感光体ドラム１の周囲に並行配置したことを特徴とする。
【００４２】
この構成により、供給部材側の現像ベルト駆動ローラ３２のローラ径をトナー供給機能が成立する大きさに維持したまま、像担持体側の現像対向ローラ３１のローラ径を小径化することができるので、各現像装置４ａ〜４ｄのトナー供給性能を低下させることなく感光体ドラム１の周囲の限られた角度範囲内に集約して配置することができる。従って、小径の感光体ドラムを用いることができ、画像形成装置の小型化、コンパクト化に寄与するとともにコスト面においても有利となる。
【００４３】
次に、現像対向ローラ３１のローラ径及び占有角度と感光体ドラム１の半径との関係について説明する。図４は、図３における感光体ドラム及び中間転写ベルト周辺の拡大図である。図４においては、感光体ドラム１の周囲に現像対向ローラ３１を４本配置しているため、感光体ドラム１の半径をＲ（ｍｍ）、４本の現像対向ローラ３１の占める角度（以下、現像部割り当て角という）をθ（度）、ローラ１本当たりの感光体ドラム１上の割り当て幅（以下、ローラ割り当て幅という）をＬ（ｍｍ）とすると、
Ｌ≦（感光体ドラムの周長）×（現像対向ローラ１本当たりの割り当て角／３６０°）
＝２πＲ×（θ／４）／３６０＝πＲθ／３６０
となる。
【００４４】
上記の式を一般化し、現像対向ローラ３１をｎ本配置した場合について考えると、現像対向ローラ１本当たりの割り当て角はθ／ｎとなるから、
Ｌ≦２πＲ×（θ／ｎ）／３６０＝πＲθ／１８０ｎ
となる。また、図４によれば、ローラ割り当て幅Ｌは、現像対向ローラ３１の直径ｄ１に近似すると考えられるので、
ｄ１≦πＲθ／１８０ｎ・・・（１）
の関係が成り立つ。
【００４５】
図５は、感光体ドラムの半径Ｒを１５ｍｍから３０ｍｍまで変化させたときの、現像部割り当て角θとローラ割り当て幅Ｌとの関係を示すグラフである。図４に示すように、感光体ドラム１の周囲には帯電ユニット２、クリーニング装置７、中間転写ベルト５等が配置されるため、現像部割り当て角θは１２０°程度に抑える必要がある。
【００４６】
ここで、図５によれば、非磁性１成分現像方式を用いた従来の現像装置（図９参照）では、図４の現像対向ローラ３１に相当する現像ローラ２３の直径が１５ｍｍ程度であるため、現像部割り当て角θを１２０°、ローラ割り当て幅Ｌを１５ｍｍとすると、感光体ドラム１の半径Ｒは３０ｍｍ、即ち直径は６０ｍｍ程度必要となる。この大きさの感光体ドラムは、モノクロ機で使用されている直径３０ｍｍ程度の感光体ドラムと比べて製造コストが高くなり、さらに感光体ドラムの配置スペースが大きくなるため装置全体の大型化に繋がる。
【００４７】
また、現像対向ローラ３１の直径ｄ１（ローラ割り当て幅Ｌ）を７．５ｍｍ程度にすれば、直径が３０ｍｍの感光体ドラム１に対し現像部割り当て角１２０°で並列配置可能であることがわかる。従来の現像装置（図９参照）では、現像ローラ２３或いは磁気ローラ２８の小径化に限界があり、小径の感光体ドラム１周辺への並列配置が困難であったが、図１又は図２のような現像装置では、直径５ｍｍの現像対向ローラ３１を用いることが可能であるため、低コストな直径３０ｍｍ程度の感光体ドラムを使用した４サイクル方式の小型カラー画像形成装置が実現可能となる。
【００４８】
その他、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態では、４つの現像装置４ａ〜４ｄを備えた４サイクル方式のカラー画像形成装置において、現像部割り当て角を１２０°とした場合を例に挙げて説明したが、現像装置を２つ、３つ或いは５つ以上備えた画像形成装置においても、感光体ドラム半径Ｒと現像部割り当て角θとに基づいて、式（１）を用いて配置可能な現像対向ローラ３１のローラ径ｄ１を算出することができる。
【００４９】
また、ここでは現像ベルト駆動ローラ３２及び現像対向ローラ３１の２本のローラに現像ベルト３３を張架する構成のみを示したが、例えば現像ベルト駆動ローラ３２と現像対向ローラ３１との間に１つ以上の従動ローラを設け、現像ベルト３３が３本以上のローラに張架される構成としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、一つの像担持体と、該像担持体の周囲に配置され像担持体上に形成された静電潜像をトナー像に現像する複数の現像装置と、該現像装置により現像されたトナー像が順次積層される中間転写手段と、該中間転写手段上に積層されたトナー像を転写紙上に一度に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置において、現像装置は、複数のローラにより張架された無端状のベルト部材から成るトナー担持体と、該トナー担持体にトナーを供給するトナー供給部材と、トナー担持体に近接又は接触してトナー担持量を規制する規制部材とを有し、複数のローラのうち像担持体に対向配置されるローラの直径ｄ１と、トナー供給部材に対向配置されるローラの直径ｄ２との関係が、ｄ１＜ｄ２であることとする。
【００５１】
これにより、安価な小径の感光体ドラムを用いた場合であっても、現像装置のトナー供給性能を低下させることなく感光体ドラムの周囲の限られた角度範囲内に集約して配置できるため、コンパクト且つ低コストなカラー画像形成装置を提供することができる。
【００５２】
また、ベルト部材がトナー供給部材に対向配置される大径のローラによって駆動されることとしたので、駆動ローラとベルト部材との接触面積が大きくなり、ベルト部材へ駆動力を効率良く伝達可能となる。
【００５３】
また、像担持体の半径Ｒ、像担持体に対向配置されるローラの占める角度θ、本数ｎから、式（１）を用いて像担持体に対向配置されるローラの直径ｄ１を求めることとすれば、像担持体に対向配置されるローラの本数及び占有角度と像担持体の半径とに応じて配置可能な１本当たりのローラ径を簡単に決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】は、本発明の画像形成装置に用いられる非磁性１成分方式の現像装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】は、本発明の画像形成装置に用いられる磁性２成分方式の現像装置の構成を示す概略断面図である。
【図３】は、本発明の４サイクル方式カラー画像形成装置の構成を示す側面断面図である。
【図４】は、本発明の画像形成装置の感光体ドラム及び中間転写ベルト周辺の拡大図である。
【図５】は、感光体ドラム半径Ｒ、現像部割り当て角θ、及びローラ１本当たりの割り当て幅Ｌの関係を示したグラフである。
【図６】は、従来のロータリー現像式のカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図７】は、従来のロータリー現像ユニットに搭載されるカートリッジ式の現像装置の概略断面図である。
【図８】は、従来の４サイクル方式のカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図９】は、従来の非磁性１成分方式の現像装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５５】
１                感光体ドラム（像担持体）
４ａ〜４ｄ        現像装置
５                中間転写ベルト（中間転写手段）
６ａ              中間転写ローラ
６ｂ              転写ローラ（転写手段）
２０              トナー収容部
２２              供給ローラ（トナー供給部材）
２３              現像ローラ
２４              規制ブレード（規制部材）
２６              現像剤攪拌部
２８              磁気ローラ（トナー供給部材）
３１              現像対向ローラ
３２              現像ベルト駆動ローラ
３３              現像ベルト（トナー担持体）
１００            画像形成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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