JP2011048217A - 画像形成装置及び現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置の小型化を妨げることなく、現像ローラの表面に残留している現像残トナーの掻き取り不良の発生を抑制する。
【解決手段】像担持体（感光体ドラム２１）と、現像剤担持体（現像ローラ２３）と、供給部材（トナー供給ローラ２４）とを有する複数の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙと、転写機構（転写ローラ４０）と、定着装置５０とを備え、複数の現像装置は、現像剤担持体と供給部材との間の押し込み量が、熱源となる定着装置からの距離に応じて、設定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置、及び当該画像形成装置に用いる現像装置に関する。

電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置としては、例えば、プリンタや、ファクシミリ機、複写機、及びこれら３つの機能を併せ持つ複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ（又はＰｒｏｄｕｃｔ））等がある。

この種の画像形成装置は、現像装置、露光装置、転写機構、及び定着装置を備えている。
現像装置は、現像剤によって、後記する感光体ドラムの表面に、現像剤像を形成する装置である。
露光装置は、後記する感光体ドラムを露光して、感光体ドラムの表面に後記する静電潜像を形成する装置である。
転写機構は、感光体ドラムの表面に形成された現像剤像を転写媒体に転写する機構である。なお、「転写媒体」とは、後記する現像剤像が転写される媒体を意味しており、紙等の記録媒体及び転写ベルトを指している。
定着装置は、記録媒体に転写された現像剤像を記録媒体に定着させる装置である。

現像装置は、一般に、トナー収容器、トナー供給ローラ、感光体ドラム、帯電ローラ、現像ローラ、現像ブレード、クリーニングブレード等の構成要素が一体化されており、画像形成装置に対して脱着自在な構成となっている。ただし、現像装置の中には、トナー収容器が着脱可能に設けられたものもある。

トナー収容器は、現像剤であるトナーを収容する容器である。トナー収容器は、一般に、感光体ドラムの斜め上方に設けられている。
トナー供給ローラは、トナーを現像ローラに供給する部材である。トナー供給ローラは、トナー収容器の下方に、現像ローラと当接するように設けられている。トナー供給ローラは、少なくとも現像ローラと当接する主要部分が弾性部材によって弾性層として形成されている。

感光体ドラムは、後記する静電潜像及び現像剤像を担持する像担持体となる部材である。感光体ドラムの周囲には、帯電ローラ、現像ローラ、及びクリーニングブレードが、感光体ドラムと当接するように、設けられている。また、露光装置が、感光体ドラムと対向するように、帯電ローラと現像ローラとの間に、設けられている。

帯電ローラは、感光体ドラムの表面を一様に帯電させる部材である。
現像ローラは、トナー供給ローラによって供給されたトナーを担持して、トナーを感光体ドラムに供給する現像剤担持体となる部材である。現像ローラは、トナーを感光体ドラムの表面に形成された静電潜像上に付着させて、静電潜像をトナー像として顕像化（可視化）する。現像ローラは、少なくともトナー供給ローラと当接する主要部分が弾性部材によって弾性層として形成されている。現像ローラの弾性層は、通常、トナー供給ローラの弾性層よりも硬く構成されている。現像ローラの周囲には、トナー供給ローラ、及び現像ブレードが、現像ローラと当接するように、設けられている。

現像ブレードは、現像ローラと接触して、トナー供給ローラによって現像ローラに供給されたトナーの層厚を規制する部材である。
クリーニングブレードは、感光体ドラムと接触して、感光体ドラムから転写媒体に転写されずに感光体ドラムの表面に残留しているトナー（以下、「転写残トナー」と称する）を掻き取る部材である。

画像形成装置は、画像形成時に、まず、帯電ローラによって、感光体ドラムの表面を一様に帯電させる。以下、感光体ドラムの表面を一様に帯電させる処理を、「帯電処理」と称する。

帯電処理の後、画像形成装置は、露光装置によって、印刷データに基づいて、一様に帯電させられた感光体ドラムの表面の感光層を選択的に露光する。このとき、感光体ドラムの感光層のうち、露光された部分は帯電電荷が除去され、露光されなかった部分は帯電電荷が残存することにより、帯電電荷が除去された部分が静電潜像となる。以下、感光体ドラムを露光して、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する処理を、「露光処理」と称する。

露光処理と並行して、画像形成装置は、トナー供給ローラによって、トナー収容器に収容されたトナーを現像ローラに供給する。これにより、現像ローラは、表面にトナーが付着した現像剤担持体となる。以下、トナーを現像ローラに供給する処理を、「供給処理」と称する。

供給処理の後、画像形成装置は、現像ブレードによってトナーの層厚を規制しながら、現像ローラの表面に付着したトナーを感光体ドラムの表面に形成された静電潜像上に付着させる。これにより、画像形成装置は、感光体ドラムの表面に、現像剤像であるトナー像を形成する。以下、現像剤であるトナーを静電潜像上に付着させて、静電潜像を顕像化する処理を、「現像処理」と称する。

現像処理の後、画像形成装置は、転写機構によって、感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を、転写媒体に転写する。以下、現像剤像を転写媒体に転写する処理を、「転写処理」と称する。

転写処理の後、転写媒体が記録媒体である場合に、画像形成装置は、定着装置によって、記録媒体を加圧及び加熱して、記録媒体に転写されたトナー像を溶融させる。これにより、画像形成装置は、トナー像を記録媒体に定着させる。以下、現像剤像であるトナーを記録媒体に定着させる処理を、「定着処理」と称する。

一方、転写媒体が転写ベルトである場合に、画像形成装置は、濃度センサによって、転写ベルトに転写されたトナー像の濃度を測定し、測定されたトナー像の濃度に基づいて、露光処理時の露光エネルギーや現像処理時の印加バイアス等を補正する。

また、転写処理の後、画像形成装置は、クリーニングブレードによって、感光体ドラムから転写残トナーを掻き取る。

ところで、画像形成装置の中には、現像処理後に、現像処理で使用されずに、現像ローラの表面に残留しているトナー（以下、「現像残トナー」と称する）が存在する場合に、トナー供給ローラによって、現像ローラから現像残トナーを掻き取るものがある。

この従来の画像形成装置は、トナーを現像ローラに効率よく供給することができるように、また、現像ローラから現像残トナーを効率よく掻き取ることができるように、トナー供給ローラの弾性層が「セル」と称される多数の穴を有する発泡体状に形成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

この従来の画像形成装置は、現像ローラの弾性層がトナー供給ローラの弾性層に食い込むように、現像ローラの回転軸とトナー供給ローラの回転軸との間の距離（以下、「軸間距離」と称する）が現像ローラの半径とトナー供給ローラの半径との和よりも小さく設定されている。すなわち、従来の画像形成装置は、現像ローラとトナー供給ローラとを、現像ローラの半径とトナー供給ローラの半径との和よりも小さな軸間距離に、押し込む構成となっている。

そのため、トナー供給ローラは、弾性層に形成されたセル（以下、「トナー供給ローラのセル」と称する）が、現像ローラとトナー供給ローラとが接触していない箇所では、膨らんだ形状となり、現像ローラとトナー供給ローラとが接触した箇所では、現像ローラからの接触圧を受けて、押し潰された形状となる。

その結果、トナー供給ローラのセルは、現像ローラとトナー供給ローラとが接触していない箇所では、内部にトナーを蓄え、一方、現像ローラとトナー供給ローラとが接触した箇所では、変形して、内部に蓄えたトナー（以下、「貯留トナー」と称する）を外部に放出する。これにより、トナー供給ローラは、トナーを現像ローラに供給する。

また、トナー供給ローラのセルは、トナー供給ローラ及び現像ローラの回転に伴って、各セルを区切る弾性部材の壁（以下、「セル壁」と称する）が、現像ローラの表面と接触しながら移動する。そのため、セル壁は、現像ローラの表面に現像残トナーが残留している場合に、現像ローラから現像残トナーを掻き取るように機能する。これにより、トナー供給ローラは、現像ローラから現像残トナーを除去する。

このような従来の画像形成装置は、現像ローラとトナー供給ローラとの間の押し込み量、トナー供給ローラのセルの形状、セルの径、セル壁の厚さ等を任意の値に設定することにより、トナーの現像ローラへの供給性及び現像ローラからの現像残トナーの掻き取り性を調整していた。なお、「押し込み量」とは、２つの弾性部材（ここでは、現像ローラ及びトナー供給ローラ）を２つの弾性部材の軸間距離よりも短いフレームに押し込むことによって取り付ける際に生じる、軟らかい方の部材（ここでは、トナー供給ローラ）に対する硬い方の部材（ここでは、現像ローラ）の食い込み量を意味している。

特開２００５−１４８６６４

しかしながら、従来の画像形成装置は、以下に説明するように、現像残トナー、すなわち、現像処理後に現像ローラの表面に残留しているトナーの掻き取り不良が発生する場合がある、という課題があった。

すなわち、従来の画像形成装置は、カラー化に対応して、複数個の現像装置が設けられていることが多い。
しかしながら、従来の画像形成装置は、熱源となる定着装置からの熱により、個々の現像装置の内部に収容されているトナーが変質して、付着力のバラツキが発生することや、トナーの色に応じて帯電特性のバラツキがあること等について、考慮されていない。
そのため、従来の画像形成装置は、トナーの変質による付着力のバラツキやトナーの色に応じた帯電特性のバラツキにより、熱源となる定着装置に近い現像装置や帯電性の高いトナーを使用する現像装置において、現像残トナーの掻き取り不良が発生する場合があった。

また、従来の画像形成装置は、現像残トナーの掻き取り不良の発生を抑制するための設定を行った場合に、小型化が妨げられる、という課題もあった。

すなわち、従来の画像形成装置は、すべての現像装置で現像残トナーの掻き取り不良の発生を抑制するために、例えば、すべての現像装置の現像ローラとトナー供給ローラとの間の押し込み量やすべての現像装置の現像ローラと現像ブレードとの間の押し込み量等を一律に増大させる設定を、行っている。
しかしながら、従来の画像形成装置は、このような設定を行った場合に、すべての現像装置の現像ローラ及びトナー供給ローラの回転駆動に必要となる負荷トルクが増大する。そのため、従来の画像形成装置は、高出力のモータが必要となる。
その結果、従来の画像形成装置は、このような設定を行った場合に、大型化してしまい、小型化が妨げられていた。

本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、画像形成装置の小型化を妨げることなく、現像残トナーの掻き取り不良の発生を抑制する画像形成装置、及び当該画像形成装置に用いる現像装置を提供することを主な目的とする。

前記目的を達成するため、第１発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像上に現像剤を付着させて前記像担持体の表面に現像剤像を形成する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に接触して、前記現像剤を前記現像剤担持体に供給するとともに前記現像剤担持体の表面に残留している前記現像剤を前記現像剤担持体から掻き取る供給部材とを有する現像装置を複数備え、さらに、前記像担持体の表面に形成された前記現像剤像を記録媒体に転写する転写機構と、前記記録媒体に転写された前記現像剤像を加圧及び加熱して前記記録媒体に定着させる定着装置とを備える画像形成装置であって、前記複数の現像装置は、前記現像剤担持体が有する弾性層に前記供給部材が有する弾性層を接触させる接触強度として、前記現像剤担持体と前記供給部材との間の押し込み量が、熱源となる前記定着装置からの距離に応じて、個別に設定されている構成とする。例えば、画像形成装置は、押し込み量が、定着装置に近い現像装置ほど大きくなるように、定着装置からの距離の増加に従って、減少した値に設定されている構成とする。

第１発明は、現像剤担持体と供給部材との間の押し込み量を、すべての現像装置で一律に設定するのではなく、個別に設定する。そのため、第１発明は、いくつかの現像装置で、現像剤担持体と供給部材との間の押し込み量を減少させることができる。したがって、第１発明は、いくつかの現像装置の現像ローラ及びトナー供給ローラの回転駆動に必要となる負荷トルクを減少させることができ、これにより、従来の画像形成装置よりも低出力のモータを使用することを可能にする。その結果、第１発明は、画像形成装置の小型化を妨げることなく、現像残トナーの掻き取り不良の発生を抑制する画像形成装置を提供することができる。

また、第２発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像上に現像剤を付着させて前記像担持体の表面に現像剤像を形成する現像剤担持体と、前記現像剤担持体と接触して、前記現像剤を前記現像剤担持体に供給するとともに前記現像剤担持体の表面に残留している前記現像剤を前記現像剤担持体から掻き取る供給部材と、前記現像剤担持体に接触し、前記供給部材によって前記現像剤担持体に供給された前記現像剤の層厚を規制する層規制部材とを有する現像装置を複数備え、さらに、前記像担持体の表面に形成された前記現像剤像を記録媒体に転写する転写機構と、前記記録媒体に転写された前記現像剤像を加圧及び加熱して前記記録媒体に定着させる定着装置とを備える画像形成装置であって、前記複数の現像装置は、前記層規制部材の前記現像剤担持体と接触する単位面積当たりの接触圧が、使用される前記現像剤の帯電性に応じて、個別に設定されている構成とする。例えば、画像形成装置は、単位面積当たりの接触圧が、帯電し易い現像剤を使用する現像装置の層規制部材ほど大きくなるように、設定されている構成とする。

第２発明は、層規制部材の現像剤担持体と接触する単位面積当たりの接触圧を、各現像装置で、個別に設定する。そのため、第２発明は、各現像装置で、現像剤担持体と供給部材との間の押し込み量を増大させることなく、現像剤担持体からトナーを十分に掻き取るためのトナー規制力を得ることができる。したがって、第２発明は、各現像装置の現像ローラ及びトナー供給ローラの回転駆動に必要となる負荷トルクを増大させることがないため、従来の画像形成装置よりも低出力のモータを使用することを可能にする。その結果、第２発明は、画像形成装置の小型化を妨げることなく、現像残トナーの掻き取り不良の発生を抑制する画像形成装置を提供することができる。

また、第３発明は、電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置に装着される現像装置であって、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像上に現像剤を付着させて前記像担持体の表面に現像剤像を形成する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に接触して、前記現像剤を前記現像剤担持体に供給するとともに前記現像剤担持体の表面に残留している前記現像剤を前記現像剤担持体から掻き取る供給部材とを有し、前記現像剤担持体が有する弾性層に前記供給部材が有する弾性層を接触させる接触強度として、前記現像剤担持体と前記供給部材との間の押し込みが、前記画像形成装置に装着される位置に応じて、個別に設定されている構成とする。

また、第４発明は、電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置に装着される現像装置であって、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像上に現像剤を付着させて前記像担持体の表面に現像剤像を形成する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に接触して、前記現像剤を前記現像剤担持体に供給するとともに前記現像剤担持体の表面に残留している前記現像剤を前記現像剤担持体から掻き取る供給部材と、前記現像剤担持体と接触し、前記供給部材によって前記現像剤担持体に供給された前記現像剤の層厚を規制する層規制部材とを有し、前記層規制部材の前記現像剤担持体と接触する単位面積当たりの接触圧が、使用される前記現像剤の帯電性に応じて、個別に設定されている構成とする。
その他の手段は、後記する。

第１発明及び第２発明によれば、ともに、画像形成装置の小型化を妨げることなく、現像残トナーの掻き取り不良の発生を抑制する画像形成装置を提供することができる。
また、第３発明によれば、第１発明に係る画像形成装置に用いる現像装置を提供することができ、さらに、第４発明によれば、第２発明に係る画像形成装置に用いる現像装置を提供することができる。

実施形態１に係る画像形成装置の構成を示す図である。 実施形態１に係る現像装置の構成を示す図である。 実施形態１に係る画像形成装置の機能構成を示す図である。 実施形態１で用いる現像剤の挙動の説明図である。 実施形態１に係るトナー供給ローラの構成を示す図である。 実施形態１に係るトナー供給ローラの動作を示す図である。 実施形態１に係る現像ローラとトナー供給ローラとの間の押し込み量と現像ローラ上のトナー電位との関係を示すグラフ図である。 実施形態１に係る実験例を示す図である。 実施形態２に係る現像ブレードの曲げ加工部の曲げＲと圧力波形との関係を示す図である。 実施形態２に係る現像ブレードの曲げ加工部の曲げＲと現像ローラ上のトナー電位との関係を示すグラフ図である。 実施形態２に係る実験例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」と称する）につき詳細に説明する。なお、各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。

［実施形態１］
本実施形態１は、現像剤担持体である現像ローラと供給部材であるトナー供給ローラとの間の押し込み量が、定着装置に近い現像装置２０ほど大きくなるように、熱源となる定着装置からの距離に応じて、個別に設定されていることを特徴としている。

具体的には、本実施形態１では、少なくとも、定着装置に最も近い現像装置の押し込み量が、定着装置から最も遠い現像装置の押し込み量よりも大きくなるように設定されている。
＜画像形成装置の構成＞
以下、図１を参照して、本実施形態１に係る画像形成装置の構成につき説明する。図１は、実施形態１に係る画像形成装置の構成を示す図である。ここでは、画像形成装置の一例として、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及び黄（Ｙ）の各色に対応する４つの現像装置を用いる電子写真方式のカラープリンタを例にして説明する。ただし、画像形成装置は、これに限るものではなく、複数の現像装置を用いる装置であればよい。

なお、図１中、ＸＹＺ座標は、後記する転写ベルト１１による記録媒体６の搬送方向にＸ軸をとり、後記する感光体ドラム２１の回転軸方向にＹ軸をとり、これら両軸と直交する方向にＺ軸をとっている。

図１に示すように、画像形成装置１は、用紙カセット２、ホッピングローラ３、ピンチローラ４、レジストローラ５、露光装置１０、転写ベルト１１、現像装置２０、転写機構としての転写ローラ４０、定着装置５０、排出ローラ６１、及びスタッカ部６２を備えている。

用紙カセット２は、紙等の記録媒体６を重ねた状態で収容する容器である。図示例では、用紙カセット２は、画像形成装置１の外部に突出するように設けられている。
ホッピングローラ３は、用紙カセット２の中から記録媒体６を１枚ずつ分離して搬送方向の下流側に繰り出す部材である。

ピンチローラ４は、記録媒体６を搬送方向の下流側に搬送する部材である。
レジストローラ５は、ピンチローラ４と共に記録媒体６の斜行を修正する部材である。レジストローラ５は、ピンチローラ４と対向して設けられており、図示せぬ付勢手段によってピンチローラ４側に付勢されている。
ピンチローラ４及びレジストローラ５は、用紙カセット２から繰り出された記録媒体６を後記する現像装置２０Ｋまで搬送する。

露光装置１０は、現像装置２０の後記する感光体ドラム２１を露光して、感光体ドラム２１の表面に静電潜像を形成する装置である。露光装置１０は、感光体ドラム２１の周囲の、後記する帯電ローラ２２と現像ローラ２３との間（図２参照）に設けられている。

露光装置１０は、ＬＥＤ等の多数の発光素子が配置された発光素子アレイによって構成されている。露光装置１０は、後記する印刷制御部７１及び露出制御部８３（図３参照）が印刷データに基づいて発光指示を出力することにより、各発光素子を選択的に発光させる。露光装置１０は、各発光素子によって発生した光を収束するロッドレンズアレイ等を備えており、光を収束して後記する感光体ドラム２１の表面に照射する。これにより、露光装置１０は、感光体ドラム２１の表面に静電潜像を形成する。なお、露光装置１０は、レーザ光源等によって構成することもできる。

転写ベルト１１は、記録媒体６を搬送方向の下流側の定着装置５０まで搬送する部材である。転写ベルト１１は、導電性の材料によって無端状に形成されている。転写ベルト１１は、後記する４つの現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙの感光体ドラム２１と当接するように、ドライブローラ１２とテンションローラ１３とによって、各現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙの下方に、張架されている。なお、ドライブローラ１２は、回転駆動して、転写ベルト１１を走行させる部材である。ドライブローラ１２は、用紙搬送モータ９１（図３参照）から図示せぬアイドルギア等を介して動力が伝達される。一方、テンションローラ１３は、ドライブローラ１２とともに、転写ベルト１１を支持する部材である。テンションローラ１３は、転写ベルト１１が弛（たる）まないように、転写ベルト１１をドライブローラ１２から離間する方向に付勢している。

転写ベルト１１は、各色のトナー像の濃度のバランス（以下、「カラーバランス」と称する）を調整する場合に、トナー像が転写される転写媒体となる。すなわち、画像形成装置１は、カラーバランスを調整する場合に、各色のトナー像を転写ベルト１１に転写する。この後、画像形成装置１は、後記するセンサ群７６の濃度センサによって、転写ベルト１１に転写された各トナー像の濃度を測定し、測定された各トナー像の濃度に基づいて、露光処理時の露光エネルギーや現像処理時の印加バイアス等を補正する。これにより、画像形成装置１は、カラーバランスを調整する。

現像装置２０は、現像剤であるトナーによって、後記する感光体ドラム２１の表面に、現像剤像であるトナー像を形成する装置である。各現像装置２０は、画像形成装置１に対して着脱自在な構成となっている。

現像装置２０は、使用するトナーの色に対応して、複数設けられている。本実施形態１では、現像装置２０は、使用するトナーの色として、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及び黄（Ｙ）の４つの色に対応して、４つ設けられている。以下、各色に対応する構成要素を区別する場合に、対応する色を表す「Ｋ」、「Ｃ」、「Ｍ」、又は、「Ｙ」を、構成要素を表す符号に付加して説明する。

図１に示す例では、４つの現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙが、記録媒体６の搬送方向の上流から下流に亘って順に配置されている。したがって、本実施形態１では、画像形成装置１は、タンデム型のプリンタとなっている。なお、各現像装置２０の配置の順序は、これに限らず、任意に変更することができる。また、各現像装置２０に用いるトナーの色の組み合わせも、任意に変更することができる。また、各現像装置２０は、一体化することができる。

各現像装置２０は、内部に異なる色のトナーを収容する以外は、同様の構成となっている。現像装置２０の構成については、図２を用いて後記する。

転写ローラ４０は、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像を、記録媒体６や転写ベルト１１等の転写媒体に転写する機構である。転写ローラ４０は、転写ベルト１１の裏面側から転写ベルト１１を介して感光体ドラム２１と対向するように、転写ベルト１１の裏面に当接して配置されている。したがって、本実施形態１では、画像形成装置１は、感光体ドラム２１に形成されたトナー像を転写媒体に直接転写する直接印刷方式のプリンタとなっている。転写ローラ４０は、少なくとも転写ベルト１１と当接する主要部分が導電性の弾性部材によって弾性層として形成されている。

定着装置５０は、記録媒体６に転写されたトナー像を記録媒体６に定着させる装置である。定着装置５０は、加熱ローラ５１、及びバックアップローラ５２を有している。加熱ローラ５１は、記録媒体６に転写されたトナー像を加熱する部材である。加熱ローラ５１は、内部又は周囲に図示せぬヒータを有している。一方、バックアップローラ５２は、記録媒体６を加熱ローラ５１に押圧する部材である。バックアップローラ５２は、加熱ローラ５１と対向して設けられており、図示せぬ付勢手段によって加熱ローラ５１側に付勢されている。加熱ローラ５１及びバックアップローラ５２は、記録媒体６を挟み込み、記録媒体６を加熱しながら加圧することによって、記録媒体６に転写されたトナー像を溶融させて、記録媒体６に定着させる。

排出ローラ６１は、定着処理された記録媒体６を、定着装置５０からスタッカ部６２へ向けて搬送する部材である。
スタッカ部６２は、定着処理された記録媒体６を集積する部材である。図示例では、スタッカ部６２は、画像形成装置１の外部に突出するように設けられている。

＜現像装置の構成＞
以下、図２を参照して、本実施形態１に係る現像装置２０の構成につき説明する。図２は、実施形態１に係る現像装置の構成を示す図である。

図２に示すように、各現像装置２０は、それぞれ、感光体ドラム２１、帯電ローラ２２、現像ローラ２３、トナー供給ローラ２４、トナー収容器２５、現像ブレード２６、トナー貯蔵部２７、クリーニングブレード３１、廃トナー収容部３２、廃トナー排出機構３３等を有している。各現像装置２０は、これらの構成要素が一体化されている。ただし、現像装置２０は、トナー収容器２５を着脱自在な構成にしてもよい。

感光体ドラム２１は、静電潜像及びトナー像を担持する像担持体となる部材である。感光体ドラム２１は、金属製の図示せぬ回転軸と、その回転軸の外周を覆うように円筒状に形成された、弾性を有する有機感光体とによって、構成されている。感光体ドラム２１は、端部に設けられている図示せぬギアが、画像形成装置１に設けられた図示せぬアイドルギアと噛み合い、画像形成装置１から駆動力を得ることによって、回転する。
感光体ドラム２１の周囲には、感光体ドラム２１と当接するように、帯電ローラ２２、現像ローラ２３、及びクリーニングブレード３１が、設けられている。また、感光体ドラム２１の周囲には、帯電ローラ２２と現像ローラ２３との間に、露光装置１０が、設けられている。

帯電ローラ２２は、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させる部材である。帯電ローラ２２は、金属製の図示せぬ回転軸と、その回転軸の外周を覆うように円筒状に形成された、例えばエピクロルヒドリンゴム等の弾性部材とによって、構成されている。

帯電ローラ２２は、回転軸に対して、帯電ローラ用電源７７（図３参照）から帯電電圧が印加される。これにより、帯電ローラ２２は、その表面から感光体ドラム２１の表面に向けて放電して、感光体ドラム２１を帯電させる。
帯電ローラ２２は、感光体ドラム２１に従動して、感光体ドラム２１と逆方向に回転する。

現像ローラ２３は、トナー供給ローラ２４によって供給されたトナー３６を担持して、トナー３６を感光体ドラム２１に供給する現像剤担持体となる部材である。
現像ローラ２３は、少なくともトナー供給ローラ２４と当接する主要部分が弾性部材によって弾性層として形成されている。本実施形態１では、現像ローラ２３は、金属製の図示せぬ回転軸と、その回転軸の外周を覆うように円筒状に形成された、例えばウレタンゴム等の弾性部材とによって、構成されている。現像ローラ２３の弾性層は、トナー供給ローラ２４の弾性層よりも硬く構成されている。

現像ローラ２３は、現像ローラ用電源７８（図３参照）から現像電圧が印加されることによって、トナー３６を感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像上に付着させる。これにより、感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像は、トナー像として顕像化される。
顕像化されたトナー像は、転写媒体に転写される。以下、このトナー像を構成するトナー３６、すなわち、静電潜像上に付着したトナー３６を、「転写用トナー３６Ａ」と称する。この転写用トナー３６Ａは、転写処理時に、感光体ドラム２１から転写媒体に転写されるが、この転写処理で、感光体ドラム２１から転写媒体に転写されずに、感光体ドラム２１の表面に残留することがある。以下、転写処理後に、感光体ドラム２１の表面に残留しているトナー３６を、「転写残トナー３６Ｂ」と称する。

現像ローラ２３は、端部に設けられている図示せぬギアが、画像形成装置１に設けられた図示せぬアイドルギアと噛み合い、画像形成装置１から駆動力を得ることによって、感光体ドラム２１と逆方向に、また、トナー供給ローラと同方向に、回転する。現像ローラ２３の周囲には、トナー供給ローラ２４、及び現像ブレード２６が、現像ローラ２３と当接するように、設けられている。

トナー供給ローラ２４は、トナー３６を現像ローラ２３に供給する部材である。トナー供給ローラ２４は、トナー貯蔵部２７の中で、現像ローラ２３と当接するように設けられている。トナー供給ローラ２４は、少なくとも現像ローラ２３と当接する主要部分が弾性部材によって弾性層として形成されている。本実施形態１では、トナー供給ローラ２４は、金属製の回転軸２４ａ（図５参照）と、その回転軸２４ａの外周を覆うように円筒状に形成された、例えばシリコーンフォーム等の弾性部材２４ｂ（図５参照）とによって、構成されている。なお、「シリコーンフォーム」とは、「セル」と称される多数の穴を有する発泡体状に形成されたシリコーンゴムを意味している。

トナー供給ローラ２４は、端部に設けられている図示せぬギアが、画像形成装置１に設けられた図示せぬアイドルギアと噛み合い、画像形成装置１から駆動力を得ることによって、現像ローラ２３と同方向に回転する。そのため、トナー供給ローラ２４は、現像ローラ２３と擦れ合うように回転する。

トナー収容器２５は、現像剤であるトナー３６を収容する容器である。図示例では、トナー収容器２５は、感光体ドラム２１の斜め上方に設けられている。トナー収容器２５は、現像装置２０に対して着脱自在な構成であることが好ましいが、一体化された構成にすることもできる。トナー収容器２５は、その下部に、開閉自在な供給口２５ａが設けられている。トナー収容器２５は、供給口２５ａが開放されると、トナー３６をトナー貯蔵部２７に放出する。

現像ブレード２６は、トナー供給ローラ２４によって現像ローラ２４に供給されたトナー３６の層厚を規制する部材である。現像ブレード２６は、例えばステンレス板によって構成されている。
現像ブレード２６は、先端部分２６ａが曲げ加工されている。現像ブレード２６は、その先端部分２６ａ（以下、「曲げ加工部２６ａ」と称する）で現像ローラ２３と接触することによって、現像ローラ２３の表面に付着したトナー３６を薄層化する。

トナー貯蔵部２７は、トナー収容器２５から放出されたトナー３６を一時貯蔵する部位である。トナー貯蔵部２７は、トナー収容器２５の下方に設けられている。トナー貯蔵部２７の中には、現像ローラ２３、トナー供給ローラ２４、及び現像ブレード２６が設けられている。

クリーニングブレード３１は、感光体ドラム２１と接触して、転写残トナー３６Ｂ、すなわち、感光体ドラム２１から感光体ドラム２１から転写媒体に転写されずに感光体ドラム２１の表面に残留しているトナー３６を掻き取る部材である。
クリーニングブレード３１によって掻き取られた転写残トナー３６Ｂは、廃棄用のトナーとなる。以下、クリーニングブレード３１によって掻き取られた転写残トナー３６Ｂを、「廃トナー３６Ｃ」と称する。

廃トナー収容部３２は、廃トナー３６Ｃを収容する部位である。
廃トナー排出機構３３は、廃トナー収容部３２に収容された廃トナー３６Ｃを、現像装置２０の外部に排出する機構である。

なお、画像形成装置１は、図示されていないが、搬送経路に沿って最小媒体間隔未満の距離に設けられた複数のローラ類や、各ローラ類を回転させるモータ、搬送経路を切り替えるためのソレノイド等を有している。なお、「最小媒体間隔」とは、搬送される記録媒体６のうち、最も小さな媒体の長さを意味している。

＜画像形成装置の機能構成＞
以下、図３を参照して、画像形成装置１の機能構成につき説明する。図３は、実施形態１に係る画像形成装置の機能構成を示す図である。

図３に示すように、画像形成装置１は、画像形成装置１の動作を制御する機能手段として、印刷制御部７１、インタフェース制御部（以下、「Ｉ／Ｆ制御部」と称する）７２、受信メモリ７３、画データ編集メモリ７４、操作部７５、センサ群７６、帯電ローラ用電源７７、現像ローラ用電源７８、供給ローラ用電源７９、転写ローラ用電源８０、搬送モータ制御部８１、駆動制御部８２、露光制御部８３、定着制御部８４等の機能手段を備えている。これらの機能手段は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、プログラム、タイマ、入出力ポート、及び電源供給手段によって実現される。

印刷制御部７１は、印刷時に、画像形成装置１の全体のシーケンスを制御する機能手段である。印刷制御部７１は、図示せぬタイマを備えており、Ｉ／Ｆ制御部７２を介して図示せぬ上位装置から受信データ（主に、印刷データ及び制御コマンド）を受信し、画像形成装置１の全体のシーケンスを制御して印刷処理を行う。

Ｉ／Ｆ制御部７２は、図示せぬ上位装置との間で各種データを送信又は受信する機能手段である。Ｉ／Ｆ制御部７２は、上位装置から受信した印刷データを受信メモリ７３に格納する。

受信メモリ７３は、Ｉ／Ｆ制御部７２を介して上位装置から受信した印刷データを一時的に格納する記憶手段である。

画データ編集メモリ７４は、印刷データを編集処理することによって形成されたイメージデータを格納する記憶手段である。印刷制御部７１は、受信メモリ７３から印刷データを読み出して、印刷データをイメージデータとして各色に対応して編集し、その各色に対応するイメージデータを画データ編集メモリ７４に格納する。

操作部７５は、操作者によって操作される構成要素である。操作部７５は、画像形成装置１の状態を表示するディスプレイや操作者から画像形成装置１への指示を入力するスイッチ等を備えている。

センサ群７６は、画像形成装置１の動作状態を監視するための各種のセンサである。センサ群７６は、例えば、用紙の有無や位置を検出する用紙検出センサ、温度を検出する温度センサ、湿度を検出する湿度センサ、転写ベルト１１に転写されたトナー像の濃度を検出する濃度センサ等を備えている。

帯電ローラ用電源７７は、感光体ドラム２１の表面を帯電させるための帯電電圧を帯電ローラ２２に印加する構成要素である。帯電ローラ用電源７７は、印刷制御部７１の指示に従って、帯電電圧を各現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙの帯電ローラ２２に印加する。

現像ローラ用電源７８は、トナー３６を感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像上に付着させるための現像電圧を現像ローラ２３に印加する構成要素である。現像ローラ用電源７８は、印刷制御部７１の指示に従って、現像電圧を各現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙの現像ローラ２３に印加する。

供給ローラ用電源７９は、トナー３６を現像ローラ２３に付着させるための供給電圧をトナー供給ローラ２４に印加する構成要素である。供給ローラ用電源７９は、印刷制御部７１の指示に従って、供給電圧を各現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙのトナー供給ローラ２４に印加する。

転写ローラ用電源８０は、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像を転写媒体に転写させるための転写電圧を転写ローラ４０に印加する構成要素である。転写ローラ用電源８０は、印刷制御部７１の指示に従って、転写電圧を各現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙに対応する各転写ローラ４０に印加する。

搬送モータ制御部８１は、記録媒体６の搬送を制御する機能手段である。搬送モータ制御部８１は、印刷制御部７１の指示に従って、所定のタイミンクで、用紙搬送モータ９１を回転駆動させる。これにより、用紙搬送モータ９１は、ホッピングローラ３、ピンチローラ４、ドライブローラ１２、排出ローラ６１等を回転させて、記録媒体６を搬送したり停止させたりする。

駆動制御部８２は、感光体ドラム２１、帯電ローラ２２、現像ローラ２３、トナー供給ローラ２４、転写ローラ４０等の回転部材（図１及び図２参照）の回転を制御する機能手段である。駆動制御部８２は、印刷制御部７１の指示に従って、各回転部材を回転させるための駆動モータ９２を回転駆動させる。各回転部材は、駆動モータ９２が駆動されると、それぞれ同期して、図１及び図２に示す矢印方向に回転する。

露光制御部８３は、各露光装置１０の露光処理を制御する機能手段である。露光制御部８３は、印刷制御部７１の指示に従って、画像データ編集メモリ７４に格納された各色に対応するイメージデータを各露光装置１０に出力する。

定着制御部８４は、定着装置５０の定着処理を制御する機能手段である。定着制御部８４は、印刷制御部７１の指示に従って、センサ群７６の温度センサによって検出される加熱ローラ５１の表面温度を参照し、定着装置５０の加熱ローラ５１が一定の温度になるように、記録媒体６に転写されたトナー像を記録媒体６に定着させるための定着電圧を、定着装置５０に印加する。

＜画像形成装置の動作＞
以下、図１及び図２を参照して、画像形成装置１の動作につき説明する。ここでは、カラー画像形成時の動作を例にして説明する。なお、画像形成装置１は、図示せぬタイマによって計測された時間に基づいて動作する。また、画像形成装置１の一連の動作は、ＲＯＭやＲＡＭ等の図示せぬ記憶手段に読み出し自在に予め格納されたプログラムによって規定されている。以下、これらの点については、情報処理では常套手段であるので、その詳細な説明を省略する。

画像形成装置１は、カラー画像形成時において、転写媒体が記録媒体６であれば、記録媒体６の搬送処理を行う。

具体的には、画像形成装置１は、搬送モータ制御部８１（図３参照）が、印刷制御部７１（図３参照）の指示に従って、用紙搬送モータ９１（図３参照）を回転させて、ホッピングローラ３、ピンチローラ４、及びレジストローラ５を回転駆動させる。これにより、画像形成装置１は、ホッピングローラ３よって、用紙カセット２に収容されている記録媒体６を、上から１枚ずつ分離して搬送方向の下流側に繰り出し、さらに、ピンチローラ４とレジストローラ５とによって、記録媒体６の斜行を矯正しながら、記録媒体６を転写ベルト１１まで搬送する。

記録媒体６の搬送処理と並行して、画像形成装置１は、各現像装置２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙにおいて、帯電処理、すなわち、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させる処理を行う。

具体的には、画像形成装置１は、帯電ローラ用電源７７（図３参照）が、印刷制御部７１（図３参照）の指示に従って、帯電電圧として−１０００Ｖの直流電圧を、各現像装置２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙの帯電ローラ２２に印加する。これにより、各現像装置２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙの帯電ローラ２２が、帯電し、それぞれに対応する感光体ドラム２１に放電する。その結果、各感光体ドラム２１の表面が、−５５０Ｖに帯電する。

帯電処理の後、画像形成装置１は、各現像装置２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙにおいて、露光処理、すなわち、露光装置１０によって、印刷データに基づいて、一様に帯電させられた感光体ドラム２１の表面の感光層を選択的に露光する処理を行う。

具体的には、画像形成装置１は、露光制御部８３（図３参照）が、印刷制御部７１（図３参照）の指示に従って、画像データ編集メモリ７４（図３参照）に格納された各色に対応するイメージデータを、各現像装置２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙに対応して設けられた各露光装置１０に出力する。各露光装置１０は、イメージデータに基づいて、各露光装置１０に設けられた各発光素子を選択的に発光させる。各発光素子は、それぞれに対応する感光体ドラム２１の表面を部分的に露光する。このとき、露光された部分と露光されなかった部分とでは、帯電位に差が発生する。すなわち、各感光体ドラム２１の感光層のうち、露光された部分は帯電電荷が除去され、露光されなかった部分は帯電電荷が残存する。その結果、各感光体ドラム２１の表面に、静電潜像が形成される。

露光処理と並行して、画像形成装置１は、各現像装置２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙにおいて、供給処理、すなわち、トナー供給ローラ２４によって、トナー貯蔵部２７に一時貯蔵されたトナー３６を現像ローラ２３に供給する処理を行う。

具体的には、画像形成装置１は、供給ローラ用電源７９（図３参照）が、印刷制御部７１（図３参照）の指示に従って、トナー３６の極性がマイナスとなるように、供給電圧として−２５０Ｖの直流電圧を各現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙのトナー供給ローラ２４に印加する。これにより、各トナー供給ローラ２４の周囲のトナー３６が、トナー供給ローラ２４と現像ローラ２３との間の電位差により、各トナー供給ローラ２４に対応する各現像ローラ２３の表面に付着する。その結果、各現像ローラ２３は、表面にトナー３６が付着した現像剤担持体となる。なお、現像ローラ２３の表面に付着したトナー３６は、現像ローラ２３の回転に伴って、現像ブレード２６と接触する。その際に、トナー３６は、現像ブレード２６によって、層厚が規制される。

供給処理の後、画像形成装置１は、各現像装置２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙにおいて、現像処理、すなわち、現像ローラ２３の表面に付着したトナー３６を感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像上に付着させる処理を行う。

具体的には、画像形成装置１は、現像ローラ用電源７８（図３参照）が、印刷制御部７１（図３参照）の指示に従って、現像電圧として−２００Ｖの直流電圧を各現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙの現像ローラ２３に印加する。これにより、トナー３６が、転写用トナー３６Ａ（図２参照）として、各現像ローラ２３に対応する各感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像上に付着する。その結果、各感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像が、トナー像として顕像化される。したがって、画像形成装置１は、各感光体ドラム２１の表面に、各色に対応したトナー像を形成する。

現像処理の後、画像形成装置１は、転写処理、すなわち、各感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像を、転写媒体に重ねて転写する処理を行う。

具体的には、画像形成装置１は、転写ローラ用電源８０（図３参照）が、印刷制御部７１（図３参照）の指示に従って、転写電圧としてトナー像と逆極性の直流電圧を各現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙに対応する各転写ローラ４０に印加する。これにより、各転写ローラ４０が、帯電する。各転写ローラ４０は、転写媒体の背面からトナー像と逆極性の電荷を転写媒体に与える。その結果、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像が、各転写ローラ４０に引き寄せられて、転写媒体に転写される。

転写処理の後、転写媒体が記録媒体６である場合に、画像形成装置１は、定着処理、すなわち、記録媒体６に転写されたトナー像を溶融させて記録媒体６に定着させる処理を行う。

具体的には、画像形成装置１は、定着制御部８４（図３参照）が、印刷制御部７１（図３参照）の指示に従って、センサ群７６（図３参照）の温度センサによって検出される加熱ローラ５１の表面温度が一定の温度になるように、定着電圧を、定着装置５０に印加する。定着装置５０は、定着電圧が印加されると、ヒータに発熱させて加熱ローラ５１を加熱させるとともに、加熱ローラ５１とバックアップローラ５２とによって記録媒体６を加圧する。これにより、記録媒体６に転写されたトナー像が、溶融して、記録媒体６に定着する。この後、画像形成装置１は、排出ローラ６１によって、トナー像が定着された記録媒体６を、スタッカ部６２に搬送して、スタッカ部６２上に集積させる。

一方、転写媒体が転写ベルト１１である場合に、画像形成装置１は、カラーバランスの調整処理、すなわち、印刷制御部７１（図３参照）が、センサ群７６の濃度センサ（図３参照）によって、転写ベルト１１に転写された各トナー像の濃度を測定し、測定された各トナー像の濃度に基づいて、露光処理時の露光エネルギーや現像処理時の印加バイアス等を補正する処理を行う。

このようにして、画像形成装置１は、カラー画像を形成する。
なお、転写処理の後、画像形成装置１は、クリーニングブレード３１によって、感光体ドラム２１から転写残トナー３６Ｂ、すなわち、転写処理後に感光体ドラム２１の表面に付着している転写用トナー３６Ａを掻き取る。掻き取られた転写残トナー３６Ｂは、廃トナー収容部３２に落下し、廃トナー３６Ｃとして廃トナー収容部３２に収容される。そして、画像形成装置１は、廃トナー排出機構３３によって、廃トナー収容部３２に収容された廃トナー３６Ｃを、現像装置２０の外部に排出する。

＜トナーの挙動＞
ところで、トナー３６は、熱源となる定着装置からの熱や回転部材からの圧力等を受けると、回転部材、特に、現像ローラ２３に残留し易くなる。以下、図４を参照して、本実施形態１で用いるトナー３６の挙動につき説明する。図４は、実施形態１で用いる現像剤の挙動の説明図である。図４は、本実施形態１で用いる現像剤であるトナーの構成を示している。

図４（ａ）に示すように、トナー３６は、樹脂やワックス等からなる母材３７と、母材３７の周りに添加された外添剤３８とによって構成されている。なお、「外添剤」とは、流動性及び帯電特性を調整するためにトナー３６に添加された、数ナノメートルオーダの、シリカや金属酸化物（例えば、酸化チタン）等の微粒子を意味している。外添剤３８は、トナー３６が他の部材（例えば、他のトナー３６や、現像ローラ２３の表面等）と接触した場合に、間接剤として機能し、母材３７と他の部材とが直接固着することを防止する。

ところで、画像形成装置１は、定着処理時に、トナー３６を記録媒体６に定着させるために、定着装置５０によって、トナー３６を加圧及び加熱して溶融させる。このとき定着装置５０で発生する熱は、画像形成装置１及び現像装置２０内に蓄積される。そのため、現像装置２０内に収容されているトナー３６が、蓄積された熱の影響を受けて、母材３７が軟化する。

また、現像処理で使用されるトナー３６は、現像装置２０内部で、トナー供給ローラ２４、現像ブレード２６、感光体ドラム２１等の部材と現像ローラ２３とが接触している部分によって、摩擦される。そのため、現像処理で使用されるトナー３６は、せん断力等の力を受ける。

このように、トナー３６は、蓄積された熱の影響を受けて母材３７が軟化することにより、また、せん断力等の力を受けることにより、図４（ｂ）に示すように、表面に付着した外添剤３８が母材３７の中に埋め込まれてしまう。以下、母材３７の中に埋め込まれた外添剤３８を、「埋没外添剤３８ａ」と称する。この埋没外添剤３８ａは、間接剤として機能しない。そのため、トナー３６は、埋没外添剤３８ａの量が増加すると、母材３７と他の部材とが直接固着し易くなる。

また、外添剤３８の中には、せん断力等の力によってトナー３６の表面から剥ぎ取られるものがある。これにより、トナー３６は、間接剤として機能する外添剤３８の量が減少する。そのため、トナー３６は、表面から剥ぎ取られた外添剤３８の量が増加すると、母材３７と他の部材とが直接固着し易くなる。

トナー３６は、母材３７と他の部材とが直接固着し易くなると、他の部材との固着の強度が高くなる。そのため、他の部材からトナー３６を掻き取るために必要となる力は、トナー３６が熱や力等を受ける前よりも増大する。その結果、他の部材（特に、現像ローラ２３）に残留するトナーの量が増大する。

そこで、画像形成装置１は、トナー供給ローラ２４の弾性層に形成された「セル」によって、現像ローラ２３から、現像ローラ２３に残留するトナー、すなわち、現像残トナーを効率よく掻き取っている。

＜トナー供給ローラの構成及び動作＞
以下、図５及び図６を参照して、トナー供給ローラ２４の構成及び動作につき説明する。図５は、実施形態１に係るトナー供給ローラの構成を示す図である。また、図６は、実施形態１に係るトナー供給ローラの動作を示す図である。図６は、トナー供給ローラ２４の表面に形成された、ある一つのセル３０１の動作を模式的に示している。

図５に示すように、トナー供給ローラ２４は、回転軸２４ａと、シリコーンフォーム等の弾性部材によって構成された弾性層２４ｂとを有している。トナー供給ローラ２４の弾性層２４ｂは、セル３０１と称される多数の穴が存在する。各セル３０１は、セル壁３０２と称される弾性部材のソリッドな壁によって、区切られている。セル壁３０２は、一般に、周長がセル３０１よりも長く形成されている。セル壁３０２は、厚さが厚すぎると、セル３０１による現像ローラ２３へのトナー３６の供給性を低下させる。そのため、セル壁３０２は、厚さがセル３０１の径よりも小さい方が好ましい。

画像形成装置１は、現像ローラ２３の弾性層がトナー供給ローラ２４の弾性層２４ｂに食い込むように、現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との間の軸間距離が現像ローラ２３の半径とトナー供給ローラ２４の半径との和よりも小さく設定されている。すなわち、画像形成装置１は、現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４とを、現像ローラ２３の半径とトナー供給ローラ２４の半径との和よりも小さな軸間距離に、押し込む構成となっている。

そのため、トナー供給ローラ２４の弾性層２４ｂに形成されたセル３０１は、現像ローラ２３と接触していない状態では、現像ローラ２３からの圧力を受けずに、膨らんだ形状となり、現像ローラ２３と接触している状態では、現像ローラ２３からの圧力を受けて、押し潰された形状となる。

図６（ａ）は、ある一つのセル３０１が現像ローラ２３と接触していない状態を示している。図６（ａ）に示すように、この状態において、セル３０１は、トナー供給ローラ２４の周囲に開口した状態となっている。そのため、トナー供給ローラ２４の周囲のトナー３６が、セル３０１の内部に入り込む。これにより、セル３０１は、内部にトナー３６を蓄える。以下、セル３０１の内部に蓄えられたトナー３６を「貯留トナー３６ａ」と称する。

図６（ｂ）は、セル３０１が現像ローラ２３と接触している状態を示している。セル３０１は、現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４とが同方向に回転すると、セル３０１が現像ローラ２３と接触した状態となる。図６（ｂ）に示すように、この状態において、セル３０１は、セル壁３０２が、現像ローラ２３からの圧力を受けて変形した状態となる。その際に、セル３０１は、内部に蓄えられていた貯留トナー３６ａを外部に放出する。トナー供給ローラ２４は、現像ローラ２３と同方向に回転しながら、放出した貯留トナー３６ａを現像ローラ２３に擦りつける。これにより、トナー供給ローラ２４は、貯留トナー３６ａを、現像ローラ２３に供給する。供給された貯留トナー３６ａは、現像処理に使用されるトナー（以下、「現像用トナー３６ｂ」と称する）として、現像ローラ２３に付着する。

図６（ｃ）は、現像残トナー（以下、「現像残トナー３６ｃ」と称する）が存在する場合、すなわち、現像処理後に、現像ローラ２３に付着している現像用トナー３６ｂが残留している場合に、セル３０１が現像残トナー３６ｃと接触するときの状態を示している。セル３０１は、さらに、現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４とが同方向に回転すると、セル３０１が現像残トナー３６ｃと接触した状態となる。図６（ｃ）に示すように、この状態において、セル３０１は、変形したセル壁３０２が現像ローラ２３上を接触しながら移動するので、変形したセル壁３０２が現像ローラ２３上の現像残トナー３６ｃを掻き取るように機能する。これにより、トナー供給ローラ２４は、現像ローラ２３から現像残トナー３６ｃを除去する。

ところで、トナー供給ローラ２４のセル３０１は、一つの直径が数十〜数千μｍ（具体的には、２００〜１０００μｍ）に形成されており、また、セル壁３０２は、一つの厚みが数十〜数百μｍ（具体的には、１５〜５０μｍ）に形成されている。
一方、現像残トナー３６ｃ（すなわち、トナー３６）は、直径が数μｍ（具体的には、５〜７μｍ）となっている。
このように、トナー供給ローラ２４のセル３０１は、サイズが、掻き取る対象の現像残トナー３６ｃに比べて、著しく異なる。
また、トナー供給ローラ２４は、弾性層２４ｂが発泡体（スポンジ）状に構成されているため、回転軸方向に約２００〜５００μｍの振れ精度がある。

トナー供給ローラ２４は、これらセル３０１及びセル壁３０２の寸法精度やトナー供給ローラ２４の振れ精度等の関係により、現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との間の押し込み量が小さいと、トナー供給ローラ２４の軸方向の全領域において、セル壁３０２が現像残トナー３６ｃと接触しないか接触したとしても１回程度しか接触しない部分が発生する。トナー供給ローラ２４は、このような部分が発生すると、現像残トナー３６ｃを十分に掻き取ることができないため、現像ローラ２３上に、現像残トナー３６ｃが多く残留する。

そのため、トナー供給ローラ２４は、このような部分が発生しないように、すなわち、トナー供給ローラ２４の軸方向の全領域において、セル壁３０２が現像残トナー３６ｃと複数回接触するように、現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との間の押し込み量を十分に大きくすることが好ましい。

図７に、現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との間の押し込み量と現像残トナー３６ｃの量との関係を示す。図７は、実施形態１に係る現像ローラとトナー供給ローラとの間の押し込み量と現像ローラ上のトナー電位との関係を示すグラフ図である。図７中、Ｘ軸は、現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との間の押し込み量（ｍｍ）を示しており、Ｙ軸は、現像ローラ２３上のトナー３６の電位（−Ｖ）を示している。なお、図７は、現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との間の押し込み量を変化させた場合の、現像残トナー３６ｃの量を、現像ローラ２３上のトナー３６（すなわち、現像残トナー３６ｃ）の電位によって示している。

図７に示すように、現像ローラ２３上のトナー３６の電位は、現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との間の押し込み量が小さいほど、高くなる。これは、押し込み量が小さいと、トナー供給ローラ２４が現像残トナー３６ｃを十分に掻き取ることができないまま、次のトナー３６が供給されることによって、現像ローラ２３上のトナー３６の量が増加していることを示している。

現像装置２０は、現像ローラ２３上のトナー３６の電位が所定の値以上に高くなると、印刷汚れが発生する。なお、「印刷汚れ」とは、感光体ドラム２１の静電潜像が形成されていない非現像部分にトナー像が形成されて、そのトナー像が記録媒体６に定着される現象を意味している。

図７に示す例では、印刷汚れは、現像ローラ２３上のトナー３６の電位の絶対値が１００Ｖ以上になると、発生している。したがって、現像装置２０は、印刷汚れが発生しないように、現像ローラ２３上のトナー３６の電位の絶対値を１００Ｖ未満にする必要がある。そのためには、現像装置２０は、現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との間の押し込み量を０．６ｍｍ以上に設定する必要がある。

図８に、各現像装置２０における現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との間の押し込み量と印刷汚れとの関係を示す。図８は、実施形態１に係る実験例を示す図である。図８は、各現像装置２０における押し込み量を変更したときの、印刷汚れを評価した結果を示している。

（汚れの評価方法）
汚れの評価は、実験例１、実験例２、及び実験例３の３段階で、各現像装置２０における押し込み量を変更し、各実験例における印刷汚れの良否を判定することによって、行われた。

なお、各実験例は、各現像装置２０で現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との間の軸間距離が同じ値に形成されたフレームに、外径が異なるトナー供給ローラ２４を押し込むことによって、各現像装置２０の押し込み量を調整している。

印刷汚れの良否の判定は、以下の式（１）を満たす場合に、「良好」と判定し、満たさない場合に、「不良」と判定することによって、行われた。なお、以下の式（１）を満たさない場合に、印刷汚れが発生し易くなる。
Ｖｐ−Ｖｄ−Ｔ＜Ｖｔ …式（１）
ここで、各記号の意味は、
Ｖｐ：帯電処理後の感光体ドラムの表面電位、
Ｖｄ：現像電圧、
Ｔ：定数、
Ｖｔ：現像ローラ上に形成されたトナー層の電位、
である。
なお、「定数Ｔ」は、過去の実験の経験値によって得られた値である。
各記号の具体的な値は、Ｖｐが−５５０Ｖで、Ｖｄが−２５０Ｖで、Ｔが−２００Ｖである。

各試験例では、画像形成装置１として、株式会社沖データ製のカラープリンタＣ３４００が用いられた。この画像形成装置１は、帯電電圧として−１０００Ｖの直流電圧を各現像装置２０の帯電ローラ２２に印加し、供給電圧として−２５０Ｖの直流電圧を各現像装置２０のトナー供給ローラ２４に印加し、現像電圧として−２００Ｖの直流電圧を各現像装置２０の現像ローラ２３に印加する。なお、帯電処理後の各感光体ドラム２１の表面電位は、−５５０Ｖとなる。

なお、各実験例では、各現像装置２０の現像ローラ２３上に形成されたトナー層の電位は、黒（Ｋ）のトナー３６が−８０Ｖとなり、シアン（Ｃ）のトナー３６が−７９Ｖとなり、マゼンタ（Ｍ）のトナー３６が−５２Ｖとなり、黄（Ｙ）のトナー３６が−５５Ｖとなった。

また、各実験例では、測定機として、以下の機能を有する装置が用いられた。すなわち、測定機として、（１）感光体ドラム２１（具体的には、株式会社沖データ製のカラープリンタＣ３４００で使用されている感光体ドラム２１）を所定の速度で回転駆動させることができる、（２）感光体ドラム２１に直流電圧を印加できる、（３）さらに、感光体ドラム２１の回転駆動時間、印加する直流電圧量、印加するタイミング等をコントロールできる等の機能を有する装置が用いられた。

また、各実験例では、以下の条件を満たす部材が用いられた。
（トナーに関する条件）
（１）トナー３６は、平均粒径が５〜７μｍとなっている。
（２）各色のトナー３６の帯電性は、マゼンタ（Ｍ）≦黄（Ｙ）≦シアン（Ｃ）＜黒（Ｋ）の関係を満たしている。具体的には、黒（Ｋ）のトナー３６は２９μＣ／ｇとなっており、シアン（Ｃ）のトナー３６は２０μＣ／ｇとなっており、マゼンタ（Ｍ）のトナー３６は１９μＣ／ｇとなっており、さらに、黄（Ｙ）のトナー３６は１６μＣ／ｇとなっている。

（現像ローラに関する条件）
（１）現像ローラ２３は、弾性層の硬度がアスカＣ硬度計による測定で６５〜８５度の範囲内となっている。各実験例では、一例として、アスカＣ硬度計による測定で７６度となっている現像ローラ２３が用いられている。なお、「アスカ硬度」とは、ＪＩＳ規格の「ＪＩＳ Ｚ ２２４５」等によって標準化された単位である。「アスカ硬度」の詳細については、日本工業標準調査会（ＪＩＳＣ）のホームページ上に開示されている（「ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｉｓｃ．ｇｏ．ｊｐ／ａｐｐ／ｐａｇｅｒ？ｉｄ＝３７８８０」参照）。
（２）現像ローラ２３は、回転軸（図示せず）の径が１０ｍｍとなっており、回転軸の長さが２２８ｍｍとなっており、外径（すなわち、弾性層（図示せず）の径）が１４ｍｍとなっており、弾性層の長さが２２１ｍｍとなっており、表面粗さが３〜１５μｍ（具体的には、７μｍ）となっている。

（トナー供給ローラに関する条件）
（１）トナー供給ローラ２４は、弾性層の硬度がアスカＦ硬度計による測定で４５〜６５度の範囲内となっている。各実験例では、一例として、アスカＦ硬度計による測定で５６度となっているトナー供給ローラ２４が用いられている。なお、トナー３６は、トナー供給ローラ２４の硬度がアスカＦ硬度計による測定で４０〜７０度の範囲内であれば、各実験例のように、現像装置２０の押し込み量が０．６５ｍｍから０．９５ｍｍに変化しても、埋没外添剤３８ａ（図４（ａ）参照）やトナー３６の表面から剥ぎ取られる外添剤３８（図４（ｂ）参照）の発生を抑制することができる。そのため、トナー３６は、トナー供給ローラ２４の硬度がアスカＦ硬度計による測定で４０〜７０度の範囲内であれば、トナー３６の変質による付着力のバラツキが発生しない。
（２）また、トナー供給ローラ２４は、セル３０１の径が０．２〜１ｍｍとなっており、セル壁３０２の厚さが１５〜５０μｍとなっている。

（３）また、トナー供給ローラ２４は、形状が以下の２種類のいずれかである。
１種類目のトナー供給ローラ２４は、回転軸２４ａ（図５参照）の径が６ｍｍとなっており、回転軸の長さが２２８ｍｍとなっており、外径（すなわち、弾性層２４ｂ（図５参照）の径）が１２．７ｍｍとなっており、弾性層２４ｂの長さが２２１ｍｍとなっており、セル径が数百μｍ〜数ｍｍ（具体的には、０．１〜１ｍｍ）となっている。この１種類目のトナー供給ローラ２４は、現像装置２０の押し込み量を０．６５ｍｍにする場合に、用いる。
２種類目のトナー供給ローラ２４は、回転軸２４ａの径が６ｍｍとなっており、回転軸の長さが２２８ｍｍとなっており、外径（すなわち、弾性層２４ｂの径）が１３．３ｍｍとなっており、弾性層２４ｂの長さが２２１ｍｍとなっており、セル径が数百μｍ〜数ｍｍ（具体的には、０．１〜１ｍｍ）となっている。この２種類目のトナー供給ローラ２４は、現像装置２０の押し込み量を０．９５ｍｍにする場合に、用いる。

現像装置２０の感光体ドラム２１のギアを回転させるのに必要な負荷トルク（以下、「現像装置２０の負荷トルク」と称する）は、現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との間の押し込み量が０．９５ｍｍの場合に、５．７１ｋｇｆ・ｃｍとなり、押し込み量が０．６５ｍｍの場合に、５．１３ｋｇｆ・ｃｍとなるように、設定されている。

図８に示すように、実験例１は、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙの押し込み量を一律に０．６５ｍｍに設定して、汚れの評価を行っている。その結果、現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍでは、汚れの評価が「良好」と判定され、現像装置２０Ｙでは、汚れの評価が「不良」と判定されている。

また、実験例２は、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙの押し込み量を一律に０．９５ｍｍに設定して、汚れの評価を行っている。その結果、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍでは、汚れの評価が「良好」と判定されている。

さらに、実験例３は、黄（Ｙ）の現像装置２０Ｙの押し込み量のみを０．９５ｍｍに設定し、他の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍの押し込み量を０．６５ｍｍに設定して、汚れの評価を行っている。その結果、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙでは、汚れの評価が「良好」と判定されている。

ここで、各実験例における現像装置２０の負荷トルクを算出すると、以下のようになる。すなわち、実験例１では、現像装置２０の負荷トルクが、５．１３×４＝２０．５ｋｇｆ・ｃｍとなる。また、実験例２では、現像装置２０の負荷トルクが、５．７１×４＝２２．８ｋｇｆ・ｃｍとなる。さらに、実験例３では、現像装置２０の負荷トルクが、（５．１３×３）＋（５．７１×１）＝２１．１ｋｇｆ・ｃｍとなる。

実験例１は、黄（Ｙ）の現像装置２０Ｙで、トナー供給ローラ２４のセル壁３０２が現像残トナー３６ｃを十分に掻き取ることができないため、印刷汚れが発生している。そのため、実験例１は、黄（Ｙ）の現像装置２０Ｙで、汚れの評価が「不良」と判定されている。したがって、実験例１は、好ましくない。

一方、実験例２は、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙで、トナー供給ローラ２４のセル壁３０２が現像残トナー３６ｃを十分に掻き取ることができるため、印刷汚れが発生していない。そのため、実験例２は、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙで、汚れの評価が「良好」と判定されている。したがって、実験例２は、実験例１よりも好ましい。しかしながら、実験例２は、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙで、現像装置２０の押し込み量を一律に設定しているため、現像装置２０の負荷トルクが増大している。

これに対して、実験例３は、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙで、供給ローラ２４のセル壁３０２が現像残トナー３６ｃを十分に掻き取ることができるため、印刷汚れが発生していない。そのため、実験例３は、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙで、汚れの評価が「良好」と判定されている。しかも、実験例３は、現像装置２０の押し込み量を個別に設定しているため、現像装置２０の負荷トルクが実験例２よりも１．７ｋｇｆ・ｃｍ（すなわち、７．５％）減少している。したがって、実験例３は、実験例２よりもさらに好ましい。画像形成装置１は、このような実験例３で得られた押し込み量を適用することにより、印字品位が良好で、小型化が可能な装置となる。

ところで、間接剤として機能する外添剤３８（図４（ａ）参照）の量は、前記したように、熱やせん断力等の力の影響で、埋没外添剤３８ａ（図４（ｂ）参照）の量が増加したり、トナー３６の表面から剥ぎ取られたりすることによって、減少する。トナー３６は、間接剤として機能する外添剤３８の量が減少すると、母材３７（図４（ａ）参照）と現像ローラ２３の表面とが直接固着し易くなるため、現像ローラ２３の表面に残留し易くなる。
そのため、画像形成装置１は、間接剤として機能する外添剤３８の量の減少に応じて掻き取り効率を高くしなければ、現像ローラ２３上に、大量の現像残トナー３６ｃが発生し、これにより、印刷汚れが、発生し易くなる。

この間接剤として機能する外添剤３８の量は、熱源となる定着装置５０に近い現像装置２０ほど、減少し易い。
したがって、画像形成装置１は、熱源となる定着装置５０に近い現像装置２０ほど、現像残トナー３６ｃを高効率に（大量に）掻き取る必要がある。そのため、画像形成装置１は、定着装置５０に近い現像装置２０ほど、現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との間の押し込み量を大きくする必要がある。

この点について、従来の画像形成装置は、すべての現像装置２０で現像残トナー３６ｃを高効率に掻き取るために、現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との間の押し込み量をすべての現像装置２０で一律に増大するように設定している。そのため、従来の画像形成装置は、すべての現像装置２０の現像ローラ２３及びトナー供給ローラ２４の回転駆動に必要となる負荷トルクが増大し、これにより、高出力のモータが必要となるため、大型化していた。

一方、画像形成装置１は、現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との間の押し込み量を、すべての現像装置２０で一律に設定するのではなく、定着装置５０に近い現像装置２０ほど大きくなるように、熱源となる定着装置からの距離に応じて、個別に設定している。そのため、画像形成装置１は、いくつかの現像装置２０で、現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との間の押し込み量を減少させることができる。したがって、画像形成装置１は、いくつかの現像装置２０の負荷トルクを減少させることができ、これにより、従来の画像形成装置よりも低出力のモータを使用することを可能にする。その結果、画像形成装置１は、大型化しなくても、現像残トナー３６ｃの掻き取り不良の発生を抑制することができ、これにより、印刷汚れのない良好な印字を得ることができる。

以上の通り、本実施形態１に係る画像形成装置１によれば、大型化しなくても、現像残トナー３６ｃの掻き取り不良の発生を抑制することができ、これにより、印刷汚れのない良好な印字を得ることができる。

［実施形態２］
本実施形態２は、曲げ加工部２６ａ（図２参照）の感光体ドラム２１と接触する単位面積当たりの接触圧が、使用されるトナー３６の帯電性に応じて、個別に設定されていることを特徴としている。

なお、本実施形態２では、単位面積当たりの接触圧は、曲げ加工部２６ａの曲げ率（以下、「曲げＲ」と称する）で調整する。したがって、本実施形態２では、曲げ加工部２６ａの曲げＲが、帯電し易いトナー３６を使用する現像装置２０の現像ブレード２６ほど小さくなるように、トナー３６の帯電性に応じて、個別に設定されている。
具体的には、本実施形態２では、少なくとも、最も帯電し易いトナー３６（具体的には、黒（Ｋ）のトナー３６）を使用する現像装置２０Ｋの現像ブレード２６の曲げＲが、最も帯電し難いトナー３６（具体的には、マゼンタ（Ｍ）のトナー３６）を使用する現像装置２０Ｍの現像ブレード２６の曲げＲよりも小さくなるように設定されている。
なお、各色のトナー３６の帯電性は、定性的には、以下の関係となっている。
マゼンタ（Ｍ）≦黄（Ｙ）≦シアン（Ｃ）＜黒（Ｋ）

本実施形態２では、各現像装置２０のすべての現像ブレード２６は、同じ材質のステンレス材によって構成されており、かつ、現像ローラ２３に対する押し込み量や自由長等が同じに設定されているものとする。そのため、すべての現像ブレード２６は、同じ押圧で現像ローラ２３に対して接触している。
ただし、最も帯電し易い黒（Ｋ）のトナー３６を使用する現像装置２０Ｋの現像ブレード２６は、曲げ加工部２６ａの曲げＲが０．１８ｍｍとなっている。これに対して、他の現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙの現像ブレード２６は、曲げ加工部２６ａの曲げＲが０．２３ｍｍとなっている。そのため、現像装置２０Ｋの現像ブレード２６は、単位面積当たりの接触圧が、他の現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙの現像ブレード２６よりも大きくなっている。

なお、本実施形態２では、すべてのトナー供給ローラ２４は、外径が同じ値（具体的には、１３．３ｍｍ）に形成されているものとする。そのため、すべてのトナー供給ローラ２４は、現像ローラ２３との間の押し込み量が同じ値（具体的には、０．９５ｍｍ）となっている。したがって、本実施形態２では、トナー供給ローラ２４のセル壁３０２（図５参照）による現像ローラ２３からの現像残トナー３６ｃ（図６（ｃ）参照）の掻き取り性は、すべての現像装置２０で同等になっている。
その他の構成は、実施形態１と同じである。

ところで、トナー３６は、現像ローラ２３やトナー供給ローラ２４と接触し、摩擦されることによって、帯電する。帯電したトナー３６は、鏡像力等によって現像ローラ２３の表面に付着する。
ここで、最も帯電し易い黒（Ｋ）のトナー３６は、現像ローラ２３の表面との間の鏡像力による付着力が、他の色のトナー３６よりも強くなる。また、前記したように、トナー供給ローラ２４のセル壁３０２による現像ローラ２３からの現像残トナー３６ｃの掻き取り性は、すべての現像装置２０で同等になっている。そのため、４つの現像装置２０の中で、現像装置２０Ｋは、他の現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙに比べて、トナー３６が現像ローラ２３上に残留し易い。すなわち、現像装置２０Ｋは、現像残トナー３６ｃ（図６（ｃ）参照）が他の現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙよりも発生し易い。
したがって、画像形成装置１は、現像残トナー３６ｃを十分に除去できるように、現像装置２０Ｋの現像ブレード２６のトナー規制力を大きくする必要がある。

この点について、画像形成装置１は、現像装置２０Ｋの現像ブレード２６のトナー規制力を大きくするために、現像装置２０Ｋにおける現像ブレード２６と現像ローラ２３との間の全体の押圧を大きくすると、現像装置２０Ｋの負荷トルクが増大し、これにより、高出力のモータが必要となるため、大型化する。

そこで、本実施形態２では、画像形成装置１は、現像装置２０Ｋの負荷トルクを増大させることなく、現像装置２０Ｋの現像ブレード２６のトナー規制力を大きくするために、現像装置２０毎に各現像ブレード２６の曲げＲが設定される構成とする。具体的には、画像形成装置１は、現像装置２０Ｋの現像ブレード２６の曲げＲが、他の現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙの現像ブレード２６の曲げＲよりも小さくなるように設定された構成とする。これにより、画像形成装置１は、現像装置２０における現像ブレード２６と現像ローラ２３との間の単位面積当たりの接触圧を大きくする。

図９に、現像ブレード２６と現像ローラ２３との間の全体の押圧を一定とし、現像ブレード２６の曲げＲを変化させた場合の、現像ブレード２６と現像ローラ２３との間の単位面積当たりの接触圧の圧力波形を示す。図９は、実施形態２に係る現像ブレードの曲げ加工部の曲げＲと圧力波形との関係を示す図である。図９（ａ）は、現像ブレード２６の曲げＲが０．１８ｍｍとなっている場合の、現像ブレード２６と現像ローラ２３との間の単位面積当たりの接触圧の圧力波形１００１を示している。一方、図９（ｂ）は、現像ブレード２６の曲げＲが０．２３ｍｍとなっている場合の、現像ブレード２６と現像ローラ２３との間の単位面積当たりの接触圧の圧力波形１００２を示している。

図９（ａ）に示す曲げＲが０．１８ｍｍとなっている現像ブレード２６は、図９（ｂ）に示す曲げＲが０．２３ｍｍとなっている現像ブレード２６に比べて、先端の曲げＲが小さいため、曲げＲが０．２３ｍｍとなっている現像ブレード２６よりも現像ローラ２３に深く食い込む。しかも、曲げＲが０．１８ｍｍとなっている現像ブレード２６は、曲げＲが０．２３ｍｍとなっている現像ブレード２６よりも、現像ローラ２３との間の接触部分の幅が狭くなる。そのため、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、圧力波形１００１は、圧力波形１００２に比べて、現像ブレード２６と現像ローラ２３との間の全体の押圧が一定であるにも関わらず、現像ブレード２６と現像ローラ２３との間の単位面積当たりの接触圧（すなわち、接触部分内の圧力）のピーク値が、高くなる。

本実施形態２では、前記したように、現像装置２０Ｋの現像ブレード２６の曲げＲが、他の現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙの現像ブレード２６の曲げＲよりも小さくなるように設定されている。そのため、現像装置２０Ｋの現像ブレード２６は、他の現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙの現像ブレード２６よりも現像ローラ２３に深く食い込む。しかも、現像装置２０Ｋの現像ブレード２６は、他の現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙの現像ブレード２６よりも、現像ローラ２３との間の接触部分の幅が狭くなる。そのため、現像装置２０Ｋの現像ブレード２６は、現像ブレード２６と現像ローラ２３との間の単位面積当たりの接触圧のピーク値を、他の現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙの現像ブレード２６と現像ローラ２３との間の単位面積当たりの接触圧のピーク値よりも高くすることができる。これにより、現像装置２０Ｋの現像ブレード２６は、トナー規制力を現像残トナー３６ｃの鏡像力による付着力よりも大きくすることができる。

その結果、画像形成装置１は、現像装置２０における現像ブレード２６と現像ローラ２３との間の全体の押圧を大きくすることなく、現像装置２０Ｋの現像ブレード２６のトナー規制力を大きくすることができ、これにより、現像ローラ２３上のトナー３６を十分に掻き取ることができる。

図１０は、実施形態２に係る現像ブレードの曲げ加工部の曲げＲと現像ローラ上のトナー電位との関係を示すグラフ図である。図１０中、Ｘ軸は現像ブレード２６の曲げ加工部２６ａの曲げＲ（ｍｍ）を示しており、Ｙ軸は、現像ローラ２３上のトナー３６の電位（−Ｖ）を示している。なお、図１０は、現像ブレード２６の曲げＲを変化させた場合の、現像残トナー３６ｃの量を、現像ローラ２３上のトナー３６（すなわち、現像残トナー３６ｃ）の電位によって示している。

図１０に示すように、現像ローラ２３上のトナー３６の電位は、現像ブレード２６の曲げＲが小さいほど、低くなる。これは、現像ブレード２６の曲げＲが小さいと、現像ブレード２６が現像残トナー３６ｃを十分に掻き取ることができることを示している。

現像装置２０は、現像ローラ２３上のトナー３６の電位が所定の値以上に高くなると、印刷汚れが発生する。
図１０に示す例では、印刷汚れは、現像ローラ２３上のトナー３６の電位が−１００Ｖ以上になると、発生している。したがって、現像装置２０は、印刷汚れが発生しないように、現像ローラ２３上のトナー３６の電位を−１００Ｖ未満にする必要がある。そのためには、現像装置２０は、現像ブレード２６の曲げＲを０．２ｍｍ未満に設定する必要がある。

図１１に、各現像装置２０における現像ブレード２６の曲げＲと印刷汚れとトナー像の濃度との関係を示す。図１１は、実施形態２に係る実験例を示す図である。図１１は、各現像装置２０における現像ブレード２６の曲げＲを変更したときの、印刷汚れ及びトナー像の濃度を評価した結果を示している。

（汚れの評価方法）
汚れの評価は、実験例１、実験例２、及び実験例３の３段階で、各現像装置２０における現像ブレード２６の曲げＲを変更し、各実験例における印刷汚れの良否及びトナー像の濃度の良否を判定することによって、行われた。

なお、印刷汚れの良否の判定は、前記した式（１）を満たす場合に、「良好」と判定し、満たさない場合に、「不良」と判定することによって、行われた。
また、トナー像の濃度の良否の判定は、エス・ディ・ジー株式会社製のＸ−Ｒｉｔｅ５００シリーズを用い、分光濃度を測定することによって、行われた。トナー像は、分光濃度が低くなると、文字や線等の鮮明度が低下する。そこで、このトナー像の濃度の評価は、ベタ印刷によって形成されたトナー像の分光濃度が１．２よりも高い場合に、「良好」と評価し、１．２以下の場合に、「不良」と判定することによって、行われた。

本実施形態２の各試験例では、実施形態１の各実験例と同様に、画像形成装置１として、株式会社沖データ製のカラープリンタＣ３４００が用いられた。
また、本実施形態２の各実験例では、実施形態１の各実験例と同様に、各現像装置２０の現像ローラ２３上に形成されたトナー層の電位は、黒（Ｋ）のトナー３６が−８０Ｖとなり、シアン（Ｃ）のトナー３６が−７９Ｖとなり、マゼンタ（Ｍ）のトナー３６が−５２Ｖとなり、黄（Ｙ）のトナー３６が−５５Ｖとなった。
また、本実施形態２の各実験例では、測定機として、実施形態１の各実験例と同じ装置が用いられた。

また、本実施形態２の各実験例では、以下の条件を満たす部材が用いられた。
トナー３６は、実施形態１の各実験例と同じトナーが用いられた。
現像ローラ２３は、実施形態１の各実験例と同じ現像ローラが用いられた。
トナー供給ローラ２４は、実施形態１の各実験例の１種類目のトナー供給ローラが用いられた。すなわち、本実施形態２の各実験例で用いられたトナー供給ローラ２４は、回転軸２４ａ（図５参照）の径が６ｍｍとなっており、回転軸の長さが２２８ｍｍとなっており、弾性層２４ｂ（図５参照）の径が１２．７ｍｍとなっており、弾性層２４ｂの長さが２２１ｍｍとなっており、セル径が数百μｍ〜数ｍｍ（具体的には、０．１〜１ｍｍ）となっている。
なお、現像装置２０の負荷トルクは、５．１３ｋｇｆ・ｃｍとなるように、設定されている。

図１１に示すように、実験例１は、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙにおける現像ブレード２６の曲げＲを一律に０．２３ｍｍに設定して、汚れの評価及び濃度の評価を行っている。その結果、現像装置２０Ｋでは、汚れの評価が「不良」と判定され、現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙでは、汚れの評価が「良好」と判定されている。また、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙでは、濃度の評価が「良好」と判定されている。

また、実験例２は、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙにおける現像ブレード２６の曲げＲを一律に０．１８ｍｍに設定して、汚れの評価及び濃度の評価を行っている。その結果、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙでは、汚れの評価が「良好」と判定されている。これに対して、現像装置２０Ｋでは、濃度の評価が「良好」と判定されているものの、現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙでは、濃度の評価が「不良」と判定されている。なお、濃度の評価が「不良」とは、トナー３６が過剰に掻き取られたことを意味している。

さらに、実験例３は、現像装置２０Ｋにおける現像ブレード２６の曲げＲを０．１８ｍｍに設定し、他の現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙにおける現像ブレード２６の曲げＲを０．２３ｍｍに設定して、汚れの評価及び濃度の評価を行っている。その結果、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙでは、汚れの評価が「良好」と判定されている。また、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙでは、濃度の評価が「良好」と判定されている。

実験例１は、帯電し易い黒（Ｋ）のトナー３６を使用する現像装置２０Ｋで、現像ブレード２６が現像残トナー３６ｃを十分に掻き取ることができないため、印刷汚れが発生している。そのため、実験例１は、黒（Ｋ）の現像装置２０Ｙで、汚れの評価が「不良」と判定されている。したがって、実験例１は、好ましくない。

一方、実験例２は、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙで、現像ブレード２６が現像残トナー３６ｃを十分に掻き取ることができるため、印刷汚れが発生していない。そのため、実験例２は、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙで、汚れの評価が「良好」と判定されている。しかしながら、実験例２は、帯電し難いシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及び黄（Ｙ）のトナー３６を使用する現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙで、現像ブレード２６が現像用トナー３６ｂ（図６（ｂ）参照）を過剰に掻き取るため、トナー像の濃度が低下する。そのため、実験例２は、現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙで、濃度の評価が「不良」と判定されている。したがって、実験例２も、好ましくない。

これに対して、実験例３は、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙで、現像ブレード２６が現像残トナー３６ｃを十分に掻き取ることができるため、印刷汚れが発生していない。そのため、実験例３は、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙで、汚れの評価が「良好」と判定されている。しかも、実験例３は、帯電し難いシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及び黄（Ｙ）のトナー３６を使用する現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙで、現像ブレード２６が現像用トナー３６ｂを過剰に掻き取らないため、トナー像の濃度が低下しない。そのため、実験例３は、すべての色の現像装置２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙで、濃度の評価が「良好」と判定されている。したがって、実験例３は、好ましい。画像形成装置１は、このような実験例３で得られた現像ブレード２６の曲げＲを適用することにより、すなわち、帯電し易い黒（Ｋ）のトナー３６を使用する現像装置２０Ｋの現像ブレード２６の曲げＲを他の現像装置２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙの現像ブレード２６よりも小さくすることにより、現像装置２０Ｋにおける現像ブレード２６と現像ローラ２３との間の全体の押圧を大きくすることなく、現像装置２０Ｋの現像残トナー３６ｃを十分に掻き取ることができる。このような画像形成装置１は、現像装置２０Ｋにおける現像ブレード２６と現像ローラ２３との間の全体の押圧を大きくしないため、現像装置２０Ｋの負荷トルクが増大しない。そのため、このような画像形成装置１は、高出力のモータを使用する必要がない。その結果、画像形成装置１は、大型化しなくても、現像残トナー３６ｃの掻き取り不良の発生を抑制することができ、これにより、印刷汚れのない良好な印字を得ることができる。

以上の通り、本実施形態２によれば、大型化しなくても、現像残トナー３６ｃの掻き取り不良の発生を抑制することができ、これにより、印刷汚れのない良好な印字を得ることができる。

本発明は、前記した実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や変形を行うことができる。
例えば、本発明は、プリンタに限らず、複写機、ＦＡＸ、ＭＦＰ等の画像形成装置に用いることができる。なお、「ＭＦＰ」とは、Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ（又はＰｒｏｄｕｃｔ）の略称で、プリンタにファクシミリ機能やスキャナ機能、コピー機能等を付加した装置である。

また、例えば、画像形成装置１は、実施形態１の構成と実施形態２の構成とを併せ持つ構成にしてもよい。すなわち、画像形成装置１は、現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との間の押し込み量が、定着装置５０に近い現像装置２０ほど大きくなるように、熱源となる定着装置５０からの距離に応じて、個別に設定されているとともに、現像ブレード２６の曲げＲが、帯電し帯電し易いトナー３６を使用する現像装置２０ほど小さくなるように、トナー３６の帯電性に応じて、個別に設定されている構成にしてもよい。

また、例えば、実施形態１の各実験例では、画像形成装置１は、各現像装置２０で現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との間の軸間距離が同じ値に形成されたフレームに、外径が異なるトナー供給ローラ２４を押し込むことによって、各現像装置２０の押し込み量を調整している。しかしながら、画像形成装置１は、各現像装置２０で現像ローラ２３とトナー供給ローラ２４との間の軸間距離が異なる値に形成されたフレームに、外径が同じ値のトナー供給ローラ２４を押し込むことによって、現像装置２０の押し込み量を調整するようにしてもよい。

１ 画像形成装置
２ 用紙カセット
３ ホッピングローラ
４ ピンチローラ
５ レジストローラ
６ 記録媒体
１０ 露光装置
１１ 転写ベルト
１２ ドライブローラ
１３ テンションローラ
２０（２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ） 現像装置
２１ 感光体ドラム
２２ 帯電ローラ
２３ 現像ローラ
２４ トナー供給ローラ
２４ａ 回転軸
２４ｂ 弾性層
２５ トナー収容器
２５ａ 供給口
２６ 現像ブレード
２６ａ 曲げ加工部
２７ トナー貯蔵部
３１ クリーニングブレード
３２ 廃トナー収容部
３３ 廃トナー排出機構
３６ トナー
３６Ａ 転写用トナー
３６Ｂ 転写残トナー
３６Ｃ 廃トナー
３６ａ 貯留トナー
３６ｂ 現像用トナー
３６ｃ 現像残トナー
３７ 母材
３８ 外添剤
３８ａ 埋没外添剤
５０ 定着装置
５１ 加熱ローラ
５２ バックアップローラ
６１ 排出ローラ
６２ スタッカ部
６３ クリーニング機構
３０１ セル
３０２ セル壁

Claims (16)

1. 表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像上に現像剤を付着させて前記像担持体の表面に現像剤像を形成する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に接触して、前記現像剤を前記現像剤担持体に供給するとともに前記現像剤担持体の表面に残留している前記現像剤を前記現像剤担持体から掻き取る供給部材とを有する現像装置を複数備え、さらに、前記像担持体の表面に形成された前記現像剤像を記録媒体に転写する転写機構と、前記記録媒体に転写された前記現像剤像を加圧及び加熱して前記記録媒体に定着させる定着装置とを備える画像形成装置において、
   前記複数の現像装置は、前記現像剤担持体が有する弾性層に前記供給部材が有する弾性層を接触させる接触強度として、前記現像剤担持体と前記供給部材との間の押し込み量が、熱源となる前記定着装置からの距離に応じて、個別に設定されている
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記複数の現像装置は、少なくとも、前記定着装置に最も近い現像装置の前記押し込み量が、前記定着装置から最も遠い現像装置の前記押し込み量よりも大きくなるように設定されている
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像上に現像剤を付着させて前記像担持体の表面に現像剤像を形成する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に接触して、前記現像剤を前記現像剤担持体に供給するとともに前記現像剤担持体の表面に残留している前記現像剤を前記現像剤担持体から掻き取る供給部材と、前記現像剤担持体と接触し、前記供給部材によって前記現像剤担持体に供給された前記現像剤の層厚を規制する層規制部材とを有する現像装置を複数備え、さらに、前記像担持体の表面に形成された前記現像剤像を記録媒体に転写する転写機構と、前記記録媒体に転写された前記現像剤像を加圧及び加熱して前記記録媒体に定着させる定着装置とを備える画像形成装置において、
   前記複数の現像装置は、前記層規制部材の前記現像剤担持体と接触する単位面積当たりの接触圧が、使用される前記現像剤の帯電性に応じて、個別に設定されている
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において、
   前記層規制部材は、先端が曲げ加工を施された曲げ加工部となっており、当該曲げ加工部によって前記現像剤担持体と接触する
   ことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４に記載の画像形成装置において、
   前記単位面積当たりの接触圧は、前記曲げ加工部の曲げ率で調整する
   ことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５に記載の画像形成装置において、
   前記複数の現像装置は、少なくとも、最も帯電し易い現像剤を使用する現像装置の前記曲げ加工部の曲げ率が、最も帯電し難い現像剤を使用する現像装置の前記曲げ加工部の曲げ率よりも小さくなるように設定されている
   ことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項３乃至請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記複数の現像装置は、前記現像剤担持体が有する弾性層に前記供給部材が有する弾性層を接触させる接触強度として、前記現像剤担持体と前記供給部材との間の押し込み量が、熱源となる前記定着装置からの距離に応じて、個別に設定されている
   ことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７に記載の画像形成装置において、
   前記複数の現像装置は、少なくとも、前記定着装置に最も近い現像装置の前記押し込み量が、前記定着装置から最も遠い現像装置の前記押し込み量よりも大きくなるように設定されている
   ことを特徴とする画像形成装置。
9. 電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置に装着される現像装置において、
   表面に静電潜像が形成される像担持体と、
   前記静電潜像上に現像剤を付着させて前記像担持体の表面に現像剤像を形成する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に接触して、前記現像剤を前記現像剤担持体に供給するとともに前記現像剤担持体の表面に残留している前記現像剤を前記現像剤担持体から掻き取る供給部材とを有し、
   前記現像剤担持体が有する弾性層に前記供給部材が有する弾性層を接触させる接触強度として、前記現像剤担持体と前記供給部材との間の押し込み量が、前記画像形成装置に装着される位置に応じて、個別に設定されている
   ことを特徴とする現像装置。
10. 請求項９に記載の現像装置において、
    前記押し込み量は、少なくとも、熱源となる定着装置に最も近く装着される場合に、前記定着装置から最も遠く装着される場合よりも大きくなるように設定されている
    ことを特徴とする現像装置。
11. 電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置に装着される現像装置において、
    表面に静電潜像が形成される像担持体と、
    前記静電潜像上に現像剤を付着させて前記像担持体の表面に現像剤像を形成する現像剤担持体と、
    前記現像剤担持体に接触して、前記現像剤を前記現像剤担持体に供給するとともに前記現像剤担持体の表面に残留している前記現像剤を前記現像剤担持体から掻き取る供給部材と、
    前記現像剤担持体と接触し、前記供給部材によって前記現像剤担持体に供給された前記現像剤の層厚を規制する層規制部材とを有し、
    前記層規制部材の前記現像剤担持体と接触する単位面積当たりの接触圧が、使用される前記現像剤の帯電性に応じて、個別に設定されている
    ことを特徴とする現像装置。
12. 請求項１１に記載の現像装置において、
    前記層規制部材は、先端が曲げ加工を施された曲げ加工部となっており、当該曲げ加工部によって前記現像剤担持体と接触する
    ことを特徴とする現像装置。
13. 請求項１２に記載の現像装置において、
    前記単位面積当たりの接触圧は、前記曲げ加工部の曲げ率で調整する
    ことを特徴とする現像装置。
14. 請求項１３に記載の現像装置において、
    前記曲げ加工部の曲げ率は、少なくとも、最も帯電し易い現像剤を使用する場合に、最も帯電し難い現像剤を使用する場合よりも小さくなるように設定されている
    ことを特徴とする現像装置。
15. 請求項１１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の現像装置において、
    前記現像剤担持体が有する弾性層に前記供給部材が有する弾性層を接触させる接触強度として、前記現像剤担持体と前記供給部材との間の押し込み量が、前記画像形成装置に装着される位置に応じて、個別に設定されている
    ことを特徴とする現像装置。
16. 請求項１５に記載の現像装置において、
    前記押し込み量は、少なくとも、熱源となる定着装置に最も近く装着される場合に、前記定着装置から最も遠く装着される場合よりも大きくなるように設定されている
    ことを特徴とする現像装置。
    

Images