JP2013195935A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像後の像保持部材の幅方向の中央部の現像量が両端部の現像量に比べて多くなるのを抑制する。
【解決手段】画像形成装置１０は、感光体６２と、現像スリーブ１０６Ｂと、現像スリーブ１０６Ｂの内側に設けられたマグネットロール１０６Ａと、現像剤層の厚みを規制するトリマー１０８と、を有している。そして、搬送極Ｓ２及びトリマー１０８は、現像スリーブ１０６Ｂの鉛直方向の撓み量が水平方向の撓み量以上となる位置に現像剤Ｇが溜まるように配置されている。ここで、現像スリーブ１０６Ｂは、水平方向の撓みが抑えられているので、現像スリーブ１０６Ｂの中央部が感光体６２へ近づくことが抑制される。これにより、現像後の感光体６２において、幅方向の中央部が両端部に比べて現像量が多くなるのを抑制することができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１の画像形成装置は、マグネットローラと、マグネットローラを内部に備え外周面に現像剤を保持する非磁性体のスリーブと、を含む現像ローラを有している。そして、スリーブの周囲のハウジングには、マグネットローラに及ぼす撓みを抑制するための磁性金属部材が設けられている。

特開２００８−２２５３１６号公報

本発明は、現像後の像保持部材の幅方向の中央部の現像量が両端部の現像量に比べて多くなるのを抑制することができる画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明の請求項１に係る画像形成装置は、潜像を外周面に保持する像保持部材と、筒状に形成されて両端部が回転可能に支持され、前記像保持部材に対して水平方向に対向配置され、磁性粒子を含む現像剤を外周面に保持し、周方向に回転する現像剤保持部材と、前記現像剤保持部材の内側で前記現像剤保持部材の回転中心位置よりも鉛直方向の上側に設けられ、複数の磁極が前記現像剤保持部材の周方向に沿って配置された磁力発生部の１つの該磁極を構成し、回転する前記現像剤保持部材に現像剤を搬送させる搬送極と、前記現像剤保持部材の回転方向における前記搬送極から前記像保持部材までの間で前記現像剤保持部材と対向して設けられ、前記現像剤保持部材の外周面の現像剤層の厚みを規制し、前記現像剤保持部材が回転したとき、前記現像剤保持部材の鉛直方向の撓み量が水平方向の撓み量以上となる位置に現像剤が溜まるように配置された現像剤規制部材と、を有する。

本発明の請求項２に係る画像形成装置は、前記現像剤規制部材の先端部が、水平方向において、前記現像剤保持部材の回転中心位置よりも前記像保持部材側に配置されている。

本発明の請求項３に係る画像形成装置は、前記現像剤保持部材の周方向における前記搬送極と前記現像剤規制部材との間で且つ前記現像剤保持部材と対向する位置には、現像剤の溜まり部の形状を規制する溜まり部規制部材が設けられている。

請求項１の発明は、現像剤保持部材の水平方向の撓み量が鉛直方向の撓み量よりも大きくなる位置に現像剤が溜まるように配置された現像剤規制部材を有する構成に比べて、現像後の像保持部材の幅方向の中央部の現像量が両端部の現像量に比べて多くなるのを抑制することができる。

請求項２の発明は、現像剤規制部材の先端部が、水平方向において、現像剤保持部材の回転中心位置よりも像保持部材から離れる側に配置されている構成に比べて、現像剤保持部材の水平方向の撓み量をより小さくすることができる。

請求項３の発明は、現像剤の溜まり部の形状を規制する部材を設けていない構成に比べて、現像剤の溜まり量が最も多くなる部位の管理を容易に行うことができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成図である。 本発明の実施形態に係る画像形成ユニットの構成図である。 本発明の実施形態に係る現像装置の構成図である。 （Ａ）本発明の実施形態に係るマグネットロールと現像剤との引付力によって現像スリーブが感光体側へ移動する状態を示す模式図である。（Ｂ）本発明の実施形態に係る感光体と現像スリーブとの間隔が現像スリーブの両端部と中央部とで異なることを示す模式図である。 （Ａ）本発明の実施形態に係る現像スリーブ上の周方向の同じ位置で現像剤量を増加させる実験の模式図である。（Ｂ）本発明の実施形態に係る現像スリーブ上の周方向の同じ位置で保持する現像剤量を変化させたときの現像スリーブの中央部、端部の変位を示すグラフである。 本発明の実施形態に係るトリマー及び溜まり部規制部材１１０の配置を示す模式図である。 （Ａ）、（Ｂ）本発明の実施形態に係るトリマーの配置を変更したときの現像スリーブに作用する力を示す模式図である。 （Ａ）本発明の現像スリーブの外形を示す模式図である。（Ｂ）本発明の実施形態に係る現像スリーブの周方向で現像剤を保持する位置を変えたときの現像スリーブの軸方向位置に対する現像スリーブの変位量を示すグラフである。（Ｃ）本発明の実施形態に係る現像スリーブの周方向で現像剤を保持する位置を変えたときの現像スリーブの軸方向位置に対する画像濃度の変化を示すグラフである。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例について説明する。

（全体構成）
図１には、実施形態の一例としての画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、上下方向（矢印Ｙ方向）の下側から上側へ向けて、記録媒体の一例としての記録用紙Ｐが収容される用紙収容部１２と、用紙収容部１２の上に設けられ用紙収容部１２から供給される記録用紙Ｐに画像形成を行う画像形成部１４と、画像形成部１４の上に設けられ読取原稿ＧＮを読み取る原稿読取部１６と、画像形成部１４内に設けられ画像形成装置１０の各部の動作を制御する制御部２０と、を含んで構成されている。なお、以後の説明では、画像形成装置１０の装置本体１０Ａの上下方向（鉛直方向）をＹ方向、水平方向をＸ方向、画像形成装置１０を正面視したときの手前側から奥側に向かう奥行き方向をＺ方向と記載する。

用紙収容部１２は、サイズの異なる記録用紙Ｐが収容される第１収容部２２、第２収容部２４、及び第３収容部２６が設けられている。第１収容部２２、第２収容部２４、及び第３収容部２６には、収容された記録用紙Ｐを画像形成装置１０内に設けられた搬送路２８に送り出す送り出しロール３２が設けられている。そして、搬送路２８における送り出しロール３２よりも下流側には、記録用紙Ｐを一枚ずつ搬送するそれぞれ一対の搬送ロール３４及び搬送ロール３６が設けられている。また、搬送路２８における記録用紙Ｐの搬送方向で搬送ロール３６よりも下流側には、記録用紙Ｐを一旦停止させるとともに、決められたタイミングで後述する二次転写位置ＱＢ（図２参照）へ送り出す位置合せロール３８が設けられている。

搬送路２８の上流側部分（搬送ロール３６が設けられている部位）は、画像形成装置１０の正面視において、Ｙ方向に向けて用紙収容部１２の左側から画像形成部１４の左側下部まで直線状に設けられている。また、搬送路２８の下流側部分は、画像形成部１４の左側下部から画像形成部１４の右側面に設けられた排紙部１５まで設けられている。さらに、搬送路２８には、記録用紙Ｐの両面に画像形成を行うために記録用紙Ｐが搬送及び反転される両面搬送路２９が接続されている。

両面搬送路２９は、画像形成装置１０の正面視において、搬送路２８と両面搬送路２９との切り替えを行う第１切替部材３１と、画像形成部１４の右側下部から用紙収容部１２の右側までＹ方向（図示の下向きが−Ｙ、上向きが＋Ｙ）に直線状に設けられた反転部３３と、反転部３３に搬送された記録用紙Ｐの後端が進入するとともにＸ方向における図示の左側に搬送される搬送部３７と、反転部３３と搬送部３７との切り替えを行う第２切替部材３５と、を有している。そして、反転部３３には、一対の搬送ロール４２が間隔をあけて複数箇所に設けられており、搬送部３７には、一対の搬送ロール４４が間隔をあけて複数箇所に設けられている。なお、反転部３３の上部には、反転部３３に搬送された記録用紙Ｐが、両面の画像形成を行わずに単に反転のみされる場合に搬送される搬送路４１が設けられている。そして、搬送路４１の他端は、排紙部１５に接続されている。

第１切替部材３１は、三角柱状の部材であり、駆動手段（図示省略）によって先端部が搬送路２８又は両面搬送路２９のいずれか一方に移動されることで、記録用紙Ｐの搬送方向を切り替えるようになっている。同様に、第２切替部材３５は、三角柱状の部材であり、図示しない駆動手段によって先端部が反転部３３又は搬送部３７のいずれか一方に移動されることで、記録用紙Ｐの搬送方向を切り替えるようになっている。

搬送部３７の下流側端部は、搬送路２８の上流側部分にある複数の搬送ロール３６のうち、一番下流側にある搬送ロール３６の手前側（上流側）に案内部材（図示省略）により接続されている。また、画像形成部１４の左側面には、折り畳み式の手差給紙部４６が設けられており、手差給紙部４６から搬送ロール４８により送り込まれる記録用紙Ｐの搬送経路４７が、搬送路２８における位置合せロール３８よりも手前側（上流側）に接続されている。

原稿読取部１６は、読取原稿ＧＮを１枚ずつ自動で搬送する原稿搬送装置５２と、原稿搬送装置５２の下側に配置され１枚の読取原稿ＧＮが載せられるプラテンガラス５４と、原稿搬送装置５２によって搬送された読取原稿ＧＮ又はプラテンガラス５４に載せられた読取原稿ＧＮを読み取る原稿読取装置５６とが設けられている。

原稿搬送装置５２は、一対の搬送ロール５３が複数配置された自動搬送路５５を有しており、自動搬送路５５の一部は記録用紙Ｐがプラテンガラス５４上を通るように配置されている。また、原稿読取装置５６は、プラテンガラス５４の左端部下方に静止した状態で原稿搬送装置５２によって搬送された読取原稿ＧＮを読み取り、又はＸ方向に移動しながらプラテンガラス５４に載せられた読取原稿ＧＮを読み取るようになっている。

一方、画像形成部１４は、記録用紙Ｐ上にトナー画像（現像剤像）を形成する画像形成ユニット５０を有している。画像形成ユニット５０は、後述する感光体６２、帯電部６４、露光装置６６、現像ユニット９０、中間転写ベルト６８、及びクリーニングユニット７３を含んで構成されている。

画像形成部１４における装置本体１０Ａの中央には、円筒状の像保持部材の一例としての感光体６２が設けられている。感光体６２は、駆動手段（図示省略）によって矢印＋Ｒ方向（図示の時計回り方向）に回転すると共に光照射によって形成される静電潜像を外周面に保持するようになっている。また、感光体６２の上側で且つ感光体６２の外周面と対向する位置には、一例として、感光体６２の外周面（表面）を帯電するコロトロン方式の帯電部６４が設けられている。

感光体６２の回転方向における帯電部６４よりも下流側で且つ現像ユニット９０よりも上流側であり、感光体６２の外周面と対向する位置には、露光装置６６が設けられている。露光装置６６は、図示しない半導体レーザ、ｆ−θレンズ、ポリゴンミラー、結像レンズ、及び複数のミラーを有している。そして、露光装置６６は、画像信号に基づき半導体レーザから出射されたレーザ光を、ポリゴンミラーで偏向走査し、帯電部６４により帯電された感光体６２の外周面に照射（露光）して静電潜像を形成するようになっている。なお、露光装置６６は、レーザ光をポリゴンミラーで偏向走査する方式に限らず、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）方式であってもよい。

感光体６２の回転方向で露光装置６６の露光光が照射される部位よりも下流側の部位と対向する位置には、感光体６２の外周面に形成された静電潜像を決められた色のトナーで現像して可視化させる回転切り替え式の現像ユニット９０が設けられている。なお、現像ユニット９０の詳細については後述する。

一方、図２に示すように、感光体６２の回転方向で現像ユニット９０よりも下流側であり且つ感光体６２の下側には、感光体６２の外周面に形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト６８が設けられている。中間転写ベルト６８は、無端状であり、制御部２０（図１参照）により回転駆動される駆動ロール６１、中間転写ベルト６８の裏面に接触して従動回転する複数の搬送ロール６３、中間転写ベルト６８に張力を付与するための張力付与ロール６５、及び後述する二次転写位置ＱＢにおいて中間転写ベルト６８の裏面に接触して従動回転する補助ロール６９に巻き掛けられている。そして、中間転写ベルト６８は、駆動ロール６１が回転することにより、矢印−Ｒ方向（図示の反時計回り方向）に周回移動するようになっている。

また、中間転写ベルト６８を挟んで感光体６２側とは反対側には、感光体６２の外周面に形成されたトナー画像を中間転写ベルト６８に一次転写させる一次転写ロール６７が設けられている。一次転写ロール６７は、感光体６２と中間転写ベルト６８とが接触する位置（これを一次転写位置ＱＡとする）から中間転写ベルト６８の移動方向下流側に離れた位置で、中間転写ベルト６８の裏面に接触している。そして、一次転写ロール６７は、電源（図示省略）から通電されることにより、接地されている感光体６２との電位差で感光体６２のトナー画像を中間転写ベルト６８に一次転写するようになっている。

さらに、中間転写ベルト６８を挟んで補助ロール６９側とは反対側には、中間転写ベルト６８上に一次転写されたトナー画像を記録用紙Ｐに二次転写させる二次転写ロール７１が設けられている。そして、二次転写ロール７１と補助ロール６９との間が、記録用紙Ｐへトナー画像を転写する二次転写位置ＱＢとされている。二次転写ロール７１は、接地されると共に中間転写ベルト６８の表面に接触しており、電源（図示省略）から通電された補助ロール６９と、二次転写ロール７１との電位差で、中間転写ベルト６８のトナー画像を記録用紙Ｐに二次転写するようになっている。なお、二次転写位置ＱＢは、前述の搬送路２８（図１参照）の途中に設定されている。

また、中間転写ベルト６８を挟んで駆動ロール６１側とは反対側には、中間転写ベルト６８の二次転写後の残留トナーを回収する（清掃する）清掃装置の一例としてのクリーニングブレード５９が設けられている。

さらに、中間転写ベルト６８の周囲で張力付与ロール６５と対向する位置には、中間転写ベルト６８の表面に付されたマーク（図示省略）を検知することで中間転写ベルト６８上の予め定めた基準位置を検出し、画像形成処理の開始タイミングの基準となる位置検出信号を出力する位置検出センサ８３が設けられている。位置検出センサ８３は、中間転写ベルト６８に向けて光を照射すると共にマークの表面で反射された光を受光することで、中間転写ベルト６８の移動位置を検出するようになっている。

一方、感光体６２の回転方向で一次転写ロール６７よりも下流側には、中間転写ベルト６８に一次転写されずに感光体６２の表面に残留した残留トナー等を清掃するクリーニングユニット７３が設けられている。クリーニングユニット７３は、感光体６２表面に接触するクリーニングブレード８６及びブラシロール８８により残留トナーを回収する構成となっている。

また、感光体６２の回転方向でクリーニングユニット７３の上流側（一次転写ロール６７よりも下流側）には、感光体６２の外周面に一次転写後に残留したトナーの除電を行う第１除電ユニット８１が設けられている。さらに、感光体６２の回転方向でクリーニングユニット７３の下流側（帯電部６４よりも上流側）には、クリーニング後の感光体６２の外周面の残留電荷を除去する第２除電ユニット７５が設けられている。

図１に示すように、記録用紙Ｐの搬送方向における二次転写ロール７１よりも下流側には、二次転写ロール７１によってトナー画像が転写された記録用紙Ｐにトナー画像を定着させる定着装置８０が設けられている。定着装置８０は、内部に熱源を有する加熱ロール８２と、加熱ロール８２へ向けて記録用紙Ｐを加圧する加圧ロール８４とを有している。また、記録用紙Ｐの搬送方向で定着装置８０よりも下流側には、排紙部１５又は反転部３３へ向けて記録用紙Ｐを搬送する搬送ロール３９が設けられている。

さらに、原稿読取装置５６の下側で現像ユニット９０よりも上側には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）、第１特別色（Ｅ）、第２特別色（Ｆ）の各トナーを収容するトナーカートリッジ７８Ｙ、７８Ｍ、７８Ｃ、７８Ｋ、７８Ｅ、７８ＦがＸ方向に並んで交換可能に設けられている。

次に、画像形成装置１０における画像形成工程について説明する。

図１に示すように、画像形成装置１０が作動すると、画像処理装置（図示省略）又は外部から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、第１特別色（Ｅ）、第２特別色（Ｆ）の各色の画像データが露光装置６６に順次出力される。このとき、一例として、現像ユニット９０は、後述する現像装置１００Ｙ（図２参照）が感光体６２の外周面と対向するように回転して保持されている。

続いて、露光装置６６から画像データに応じて出射された光は、帯電部６４により帯電された感光体６２の外周面を露光し、感光体６２の外周面には、イエローの画像データに対応した静電潜像が形成される。更に、感光体６２の外周面に形成された静電潜像は、現像装置１００Ｙによってイエローのトナー画像として現像される。そして、感光体６２の外周面のイエローのトナー画像は、一次転写ロール６７によって中間転写ベルト６８に転写される。

続いて、図２に示すように、現像ユニット９０が矢印＋Ｒ方向に６０°回転され、現像装置１００Ｍが感光体６２の外周面と対向する。そして、帯電、露光、現像の各工程が行われ、感光体６２の外周面のマゼンタのトナー画像は、一次転写ロール６７によって中間転写ベルト６８のイエローのトナー画像上に転写される。同様にして、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、更に色設定に応じて第１特別色（Ｅ）、第２特別色（Ｆ）のトナー画像が中間転写ベルト６８上に順次多重転写される。

一方、図１に示すように、用紙収容部１２から送り出され、搬送路２８を搬送されてきた記録用紙Ｐは、位置合わせロール３８により、中間転写ベルト６８への各トナー画像の多重転写とタイミングを合わせて二次転写位置ＱＢ（図２参照）に搬送される。そして、中間転写ベルト６８上に多重転写されたトナー画像は、二次転写位置ＱＢに搬送されてきた記録用紙Ｐ上に二次転写ロール７１によって二次転写される。

続いて、トナー画像が転写された記録用紙Ｐは、定着装置８０に向けて矢印Ａ方向（図示の右方向）に搬送される。そして、定着装置８０では、トナー画像が加熱ロール８２及び加圧ロール８４によって加熱、加圧されることで記録用紙Ｐに定着される。さらに、トナー画像が定着された記録用紙Ｐは、一例として、排紙部１５に排出される。

なお、記録用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着装置８０で表面に画像定着を行った後、記録用紙Ｐを矢印−Ｙ方向に沿って反転部３３に送り込むとともに、矢印＋Ｙ方向に沿って送り出すことで、記録用紙Ｐの先端と後端を入れ替える。そして、記録用紙Ｐを搬送部３７によって矢印Ｂ方向（図示の左方向）に搬送し、更に搬送路２８に送り込んで、記録用紙Ｐの裏面の画像形成及び定着を行う。

（要部構成）
次に、現像ユニット９０及び現像装置１００について説明する。

図２に示すように、現像ユニット９０は、一例として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）、第１特別色（Ｅ）、第２特別色（Ｆ）の各トナー色にそれぞれ対応する現像装置１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋ、１００Ｅ、１００Ｆが、周方向に（図示の反時計回り方向にこの順番で）並んで配置されている。そして、現像ユニット９０は、モータ（図示省略）によって中心角で６０°ずつ回転することで、現像処理を行う現像装置１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋ、１００Ｅ、１００Ｆが切り替えられ、感光体６２の外周面と対向するようになっている。

なお、現像装置１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋ、１００Ｅ、１００Ｆは、使用する現像剤（トナー）を除いて同様の構成となっているため、ここでは現像装置１００Ｙを現像装置１００として説明し、他の現像装置１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋ、１００Ｅ、１００Ｆについては説明を省略する。また、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の画像形成を行う場合は、現像装置１００Ｅ、１００Ｆを使用しないため、現像装置１００Ｋから現像装置１００Ｙへの回転角度が１８０°となる。

図３に示すように、現像装置１００は、現像剤Ｇが収容されたハウジング１０２と、現像ロール１０６と、現像ロール１０６の外周面に保持された現像剤Ｇの層（現像剤層）の厚みを規制する現像剤規制部材の一例としてのトリマー１０８と、現像剤Ｇを現像ロール１０６に供給する第１オーガ１０９と、第１オーガ１０９とともに現像剤Ｇを循環搬送する第２オーガ１１１と、現像剤Ｇの溜まり部の形状を規制する溜まり部規制部材１１０と、を有している。

現像剤Ｇは、一例として、負極性に帯電する帯電粒子の一例としてのトナーＴと、正極性に帯電する磁性粒子の一例としての磁性キャリアＣＡと、を含む２成分現像剤で構成されている。そして、現像剤Ｇは、ハウジング１０２内で、第１オーガ１０９及び第２オーガ１１１を覆う高さまで貯留されている。なお、後述する現像スリーブ１０６Ｂの外周面に保持されている現像剤Ｇの量を現像剤量といい、現像剤Ｇによる現像後に感光体６２の外周面に保持されているトナー量を現像量という。

ハウジング１０２は、容器本体１０３と、容器本体１０３の上部を塞ぐカバー部材１０４とを含んで構成されている。また、ハウジング１０２は、現像ロール１０６が収容される現像ロール室１２２と、現像ロール室１２２のＹ方向下側に設けられた第１攪拌室１２３と、Ｘ方向で第１攪拌室１２３に隣接する第２攪拌室１２４と、を有している。

容器本体１０３は、Ｚ方向に見て、Ｙ方向下側に凸となるようにＸ方向の２箇所で湾曲した底壁１０３Ａと、底壁１０３ＡのＸ方向における左端部でＹ方向に延びる側壁１０３Ｂと、底壁１０３ＡのＸ方向における右端部に立設された側壁１０３Ｃと、底壁１０３Ａの中央部に立設され第１攪拌室１２３と第２攪拌室１２４とを仕切る仕切壁１０３Ｄと、を含んで構成されている。なお、側壁１０３ＢのＹ方向上端部は、現像ロール１０６のＹ方向下側に配置されており、この上端部には、Ｘ方向左側へ向けて張り出した張出部１０３Ｅが形成されている。

カバー部材１０４は、第２攪拌室１２４上に配置される上壁１０４Ａと、上壁１０４ＡのＸ方向左端部から左斜め上方へ延びて現像ロール室１２２を覆う湾曲壁１０４Ｂと、湾曲壁１０４ＢのＸ方向左端部から現像ロール１０６へ向けて傾斜した傾斜壁１０４Ｃと、傾斜壁１０４ＣのＹ方向下端部から現像ロール１０６の周方向に沿って張り出した張出部１０４Ｄと、上壁１０４ＡのＸ方向右端部からＹ方向下側に延びて容器本体１０３に嵌め込まれる嵌合部１０４Ｅと、を有している。さらに、カバー部材１０４の湾曲壁１０４Ｂの内側には、トリマー１０８及び溜まり部規制部材１１０が取り付けられるブラケット１１４が設けられている。

ブラケット１１４は、仕切壁１０３ＤのＹ方向上端部付近からＹ方向に向けて延びる鉛直部１１４Ａと、鉛直部１１４ＡのＹ方向上端部から左斜め上方へ延びる傾斜部１１４Ｂと、傾斜部１１４ＢのＸ方向左端部から左斜め下方へ延びる上壁部１１４Ｃと、を有している。そして、上壁部１１４ＣのＸ方向左端部には、トリマー１０８のＹ方向上端部が取り付けられている。さらに、現像ロール室１２２内で、傾斜部１１４Ｂ、上壁部１１４Ｃ、及びトリマー１０８で囲まれた領域には、溜まり部規制部材１１０が固定されている。

現像ロール室１２２には、現像ロール１０６が設けられている。現像ロール１０６は、Ｚ方向を軸方向とする円柱状に形成され容器本体１０３にシャフト１０６Ｃを介して固定支持された磁力発生部の一例としてのマグネットロール１０６Ａと、円筒状に形成されマグネットロール１０６Ａの外側で軸方向両端部が回転可能に支持された現像剤保持部材の一例としての現像スリーブ１０６Ｂと、を有している。即ち、マグネットロール１０６Ａは、現像スリーブ１０６Ｂの内側に配置されている。

マグネットロール１０６Ａは、外周面（周方向）に沿って複数の磁極が設けられており、詳細には、Ｚ方向に見て、右斜め下側から反時計回り方向に現像剤Ｇを引き付けるピックアップ極Ｎ２、現像剤Ｇを回転する現像スリーブ１０６Ｂに搬送させる搬送極Ｓ２、トリマー１０８と対向する層形成極Ｎ１、感光体６２と対向する現像極Ｓ１、現像剤Ｇを現像スリーブ１０６Ｂから離脱（剥離）させるピックオフ極Ｎ３が設けられている。なお、層形成極Ｎ１から現像極Ｓ１及び搬送極Ｓ２へ向けて、ピックアップ極Ｎ２から搬送極Ｓ２へ向けて、ピックオフ極Ｎ３から現像極Ｓ１へ向けて磁力線が生じているが、図示を省略している。

ここで、マグネットロール１０６ＡをＺ方向（軸方向）に見たとき、上側の位置を１２時、下側の位置を６時として、各磁極の位置を説明する。一例として、ピックアップ極Ｎ２は、５時方向に配置されており、現像剤Ｇを現像スリーブ１０６Ｂ側へ引き付ける。搬送極Ｓ２は、２時方向に配置されており、現像剤Ｇを引き付けて回転する現像スリーブ１０６Ｂの外周面に保持させる。層形成極Ｎ１は、トリマー１０８の先端部（Ｙ方向下端部）と対向して１１時方向に配置されており、複数の磁性キャリアＣＡを穂立ちさせた状態で現像スリーブ１０６Ｂの外周面に保持させる。

現像極Ｓ１は、感光体６２（図２参照）の外周面と対向して９時方向に配置されている。ピックオフ極Ｎ３は、７時方向に配置されており、感光体６２（図２参照）への現像が終了して残った現像剤Ｇに対して現像スリーブ１０６Ｂから離間する方向の磁界を生じさせ、ピックアップ極Ｎ２とピックオフ極Ｎ３との間で現像剤Ｇを現像スリーブ１０６Ｂ上から剥離させる。

現像スリーブ１０６Ｂは、Ｚ方向の両端部に、該両端部を塞ぐキャップ状の支持部材（図示省略）が取り付けられている。この支持部材は、Ｚ方向に見て環状に形成されており、内側にＺ方向を軸方向とするベアリング（図示省略）が固定されている。そして、ベアリングにシャフト１０６Ｃが挿入されることで、現像スリーブ１０６Ｂの両端部が支持され、マグネットロール１０６Ａに対して現像スリーブ１０６Ｂが周方向に回転可能となっている。

また、現像スリーブ１０６Ｂの一端の支持部材にはギヤ（図示省略）が取り付けられており、モータ（図示省略）により駆動可能となっている。なお、現像スリーブ１０６Ｂは、張出部１０３Ｅと張出部１０４Ｄとの間で感光体６２（図２参照）側へ露出されている。そして、現像スリーブ１０６Ｂは、感光体６２に対してＸ方向（水平方向）に対向配置され、現像剤Ｇを外周面に保持し、周方向に回転するようになっている。

一方、第１攪拌室１２３には、現像剤Ｇを攪拌しながら搬送する第１オーガ１０９が配置されている。第１オーガ１０９は、Ｚ方向に沿って配置された回転軸１０９Ａの外周にらせん状の翼部１０９Ｂが形成されている。また、第１オーガ１０９は、現像スリーブ１０６Ｂの回転方向におけるトリマー１０８よりも上流側で現像スリーブ１０６Ｂ（ピックアップ極Ｎ２）と対向配置され、現像スリーブ１０６Ｂと回転軸方向が揃えられ、翼部１０９Ｂを回転して現像剤Ｇを回転軸方向に搬送するとともに現像スリーブ１０６Ｂに現像剤Ｇを供給するようになっている。

また、第２攪拌室１２４には、現像剤Ｇを攪拌しながら搬送する第２オーガ１１１が配置されている。第２オーガ１１１は、Ｚ方向に沿って配置された回転軸１１１Ａの外周にらせん状の翼部１１１Ｂが形成されている。そして、第１オーガ１０９と第２オーガ１１１が互いに逆方向に回転することにより、第１攪拌室１２３及び第２攪拌室１２４の現像剤Ｇが互いに逆方向に搬送され循環する。

第１攪拌室１２３内の現像剤Ｇは、ピックアップ極Ｎ２及び搬送極Ｓ２によって現像スリーブ１０６Ｂ上に保持された状態で、現像スリーブ１０６Ｂの＋Ｒ方向の回転により搬送される。そして、現像スリーブ１０６Ｂ上に保持された現像剤Ｇは、現像スリーブ１０６Ｂの外周面とトリマー１０８の先端部（Ｙ方向下端部）との間へ進入することで層の厚みが規制され、感光体６２（図２参照）と対向する現像領域に搬送される。

トリマー１０８は、Ｚ方向を長手方向とする板状の部材であり、現像スリーブ１０６Ｂの回転方向における搬送極Ｓ２から感光体６２（図２参照）までの間で、現像スリーブ１０６Ｂの外周面と対向配置されるとともに、先端部（Ｙ方向下端部）が基端部よりもＸ方向へ傾いた状態で配置されている。そして、トリマー１０８は、短手方向を傾いた方向とするとともに先端部をシャフト１０６Ｃ側へ向けて配置されている。即ち、トリマー１０８は、Ｙ方向において現像スリーブ１０６Ｂよりも上側（現像スリーブ１０６Ｂの回転中心位置Ｏよりも上側）に配置されており、現像スリーブ１０６Ｂを介して層形成極Ｎ１と対向配置され、現像スリーブ１０６Ｂの外周面上に保持される現像剤層の厚みを規制するようになっている。

溜まり部規制部材１１０は、傾斜部１１４Ｂ、上壁部１１４Ｃ、及びトリマー１０８と接触して、現像スリーブ１０６ＢよりもＹ方向上側に取り付けられたブロック体で構成されている。また、Ｚ方向に見て、溜まり部規制部材１１０には、Ｙ方向下端部（現像スリーブ１０６Ｂと対向する部位）がＹ方向に山型に窪んだ規制部１１０Ａが形成されている。なお、規制部１１０ＡのＹ方向に最も窪んだ部位を最深部１１０Ｂという。また、溜まり部規制部材１１０は、Ｚ方向の各位置における断面形状が同じになっている。さらに、溜まり部規制部材１１０は、現像スリーブ１０６Ｂの回転方向における規制部１１０Ａの上流側端部から斜め上方（上端がＹ方向に対してＸ方向側へ傾斜する方向）に広がる面で構成された堰止部１１０Ｃが形成されている。堰止部１１０Ｃの傾斜角度は、一例として、堰止部１１０Ｃで堰き止められた現像剤Ｇ´（図６参照）の頂点ＧＡが、Ｘ方向に対する角度が４５°以上９０°以下に配置されるように設定されている。

次に、トリマー１０８及び規制部１１０Ａの配置について説明する。

まず、本実施形態に対する比較例として、現像剤Ｇを水平方向に多く溜まるように保持した場合について説明する。

図４（Ａ）に示すように、現像スリーブ１０６Ｂの回転中心位置Ｏを通りＸ方向へ延びる中心線をＫとする。そして、現像剤Ｇは、現像スリーブ１０６Ｂに対して感光体６２側とは反対側で山形に保持されており、保持された現像剤Ｇの山の頂点を点ＧＡとする。ここで、一例として、現像剤Ｇの山の頂点ＧＡが中心線Ｋ上に配置されるように、現像剤Ｇが現像スリーブ１０６Ｂの外周面に保持されているものとする。

なお、図４（Ａ）では、停止（静止）状態で且つ現像剤Ｇが現像スリーブ１０６Ｂに保持されていない状態におけるマグネットロール１０６Ａ及び現像スリーブ１０６Ｂの位置が破線で示されている。そして、後述する撓んだ後のマグネットロール１０６Ａ及び現像スリーブ１０６Ｂの位置が実線で示されている。また、以後の説明では、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向とは反対方向を−Ｘ、−Ｙ、−Ｚ方向という。

図４（Ｂ）に示すように、（図４（Ａ）の状態で）現像スリーブ１０６Ｂを回転させると、現像スリーブ１０６Ｂの外周面と感光体６２の外周面との間隔は、現像スリーブ１０６Ｂの−Ｚ方向中央部でｄ１、−Ｚ方向端部（Ｚ方向端部も同様）でｄ２となり、ｄ１＜ｄ２となることが分かっている。即ち、現像スリーブ１０６Ｂは、支持されていない中央部が感光体６２側へ撓み、感光体６２との間隔（ｄ１）が狭くなっている。この状態で画像形成装置１０（図１参照）による画像形成が行われると、記録用紙Ｐの幅方向（Ｚ方向）中央部のトナーが両端部に比べて過多となり、中央部の画像濃度が両端部の画像濃度よりも高くなる。

次に、現像スリーブ１０６ＢのＺ方向中央部が撓むメカニズムについて説明する。

図４（Ａ）に示すように、マグネットロール１０６Ａ及び現像剤Ｇは、双方とも磁性を有しているため、マグネットロール１０６ＡにＸ方向の引付力Ｆ１が作用し、ともに引き付け合う。そして、現像スリーブ１０６Ｂは、マグネットロール１０６Ａと現像剤Ｇが近づく（マグネットロール１０６ＡがＸ方向に距離Δｄａ変位する）ことにより、現像剤Ｇから径方向に押付力Ｆ２を受ける。

現像剤Ｇは中心線Ｋ上にある頂点ＧＡを中心に山形に保持されているので、現像スリーブ１０６Ｂに作用する押付力は、中心線Ｋ上が最も大きくなる（これを押付力Ｆ３とする）。これにより、現像スリーブ１０６Ｂは、水平方向で感光体６２に近づく（現像スリーブ１０６Ｂが−Ｘ方向に距離Δｄｂ変位する）。

ここで、現像スリーブ１０６Ｂは、Ｚ方向両端部がハウジング１０２（図３参照）に支持されているが、中央部は支持されていないので、距離Δｄａ、Δｄｂは、中央部が両端部よりも長くなる。このようにして、図４（Ｂ）に示すように、現像スリーブ１０６Ｂの中央部が両端部よりも感光体６２側へ撓むと考えられる。

このメカニズムを検証するため、現像スリーブ１０６Ｂを停止させた状態で、現像スリーブ１０６Ｂに保持させる量を変える実験を行った。詳細には、図５（Ａ）に示すように、トリマー１０８を短手方向がＹ方向に沿うように直立させ、現像剤Ｇを頂点ＧＡがＸ方向に対するＹ方向への傾斜角度θ＝４５°の線上となるように現像スリーブ１０６Ｂに保持させた状態で、現像剤Ｇの保持量を変えたときの現像スリーブ１０６ＢのＸ方向及びＹ方向の変位を確認した。なお、現像剤Ｇの保持量は、０ｇ（無し）、３００ｇ、３６０ｇの３通りで行った。また、現像スリーブ１０６Ｂの変位は、レーザ変位計を用いて測定した。

図５（Ｂ）に示すように、現像剤Ｇが無しの場合は、現像スリーブ１０６Ｂ（図５（Ａ）参照）のＺ方向中央部と端部で差は見られず、ほぼ原点位置（Ｘ、Ｙ）＝（０、０）となった。なお、データは現像スリーブ１０６Ｂの一端部で測定し、他端部の測定は省略している。

また、現像剤Ｇが３００ｇの場合は、中央部の方が端部よりも原点位置から遠く離れ、感光体６２（図５（Ａ）参照）に近い側へ変位した。同様に、現像剤Ｇが３６０ｇの場合は、中央部の方が端部よりも原点位置から遠く離れ、感光体６２に近い側へ変位した。さらに、現像剤Ｇが３００ｇの場合と３６０ｇの場合とを比べると、３６０ｇの場合の方が３００ｇの場合に比べて原点よりも遠くへ変位し、且つ現像スリーブ１０６Ｂの撓み（変位）方向は、Ｘ方向に対するＹ方向の角度がほぼ４５°となる方向に沿っていることが分かった。即ち、図５（Ａ）において、現像剤Ｇの溜まりに対する現像スリーブ１０６Ｂの撓み（変位）が最も大きくなる方向は、現像剤Ｇの溜まりの頂点ＧＡと、現像スリーブ１０６Ｂの回転中心位置Ｏとを結ぶ直線方向となることが分かった。

このように、現像スリーブ１０６Ｂは、現像スリーブ１０６Ｂの回転中心位置Ｏに対して現像剤Ｇの溜まりの頂点ＧＡ側とは反対側へ撓むため、現像スリーブ１０６Ｂの水平方向の撓み量を鉛直方向の撓み量よりも小さくするには、現像剤Ｇの溜まりの頂点ＧＡが、現像スリーブ１０６Ｂの回転方向で中心角４５°以上の位置となるようにトリマー１０８の配置を設定すればよいと考えた。そして、回転中心位置Ｏを通る鉛直線上に現像剤Ｇの溜まりの頂点ＧＡが配置されるように、トリマー１０８を配置することにした。

この検討結果に基づいて、図６に示すように、本実施形態の現像装置１００では、トリマー１０８の先端部１０８Ａが、Ｘ方向（水平方向）において、現像スリーブ１０６Ｂの回転中心位置Ｏよりも感光体６２側に配置されている。そして、トリマー１０８は、Ｙ方向に対して−Ｘ方向側へ角度θＡ（一例として、０≦θＡ≦４５°）で傾いている。また、溜まり部規制部材１１０は、現像スリーブ１０６Ｂの回転方向における搬送極Ｓ２とトリマー１０８との間で、且つ現像スリーブ１０６Ｂと対向する位置に設けられている。

さらに、溜まり部規制部材１１０の規制部１１０Ａは、最深部１１０Ｂが他の部位に比べてＹ方向で最も上側に位置するように配置されている。即ち、現像スリーブ１０６Ｂが回転したとき、搬送極Ｓ２の磁力で引き付けられる現像剤Ｇ（図示省略）が現像スリーブ１０６Ｂを押し付けるときの押付力の鉛直成分の分力が、水平成分の分力よりも大きくなるように、搬送極Ｓ２及びトリマー１０８が配置されている。

（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。

図３に示す画像形成装置１０（現像装置１００）において、第１オーガ１０９及び第２オーガ１１１が回転することにより、ハウジング１０２に収容された現像剤Ｇが攪拌されながら循環して搬送される。そして、第１攪拌室１２３に搬送された現像剤Ｇは、ピックアップ極Ｎ２及び搬送極Ｓ２の磁力により現像スリーブ１０６Ｂへ供給され、現像スリーブ１０６Ｂの外周面に保持される。そして、現像スリーブ１０６Ｂの外周面の現像剤Ｇは、現像スリーブ１０６Ｂの回転によって搬送され、トリマー１０８によって層の厚みが規制される。

ここで、図７（Ａ）に示すように、現像スリーブ１０６Ｂ、トリマー１０８、及び溜まり部規制部材１１０で囲まれた空間である現像剤溜まり室１２７に溜まった現像剤Ｇは、規制部１１０Ａの窪み状態に合わせて形状が山形に整えられる。さらに、現像剤溜まり室１２７に溜まった現像剤Ｇの頂点ＧＡは、現像スリーブ１０６Ｂの回転中心位置ＯのＹ方向上方近く（最深部１１０Ｂ付近）に位置する。そして、現像剤Ｇが現像スリーブ１０６Ｂを押し付ける押付力ＦＡ（現像スリーブ１０６Ｂに作用する負荷）の方向が、鉛直方向（下向き）に近くなる。

これにより、押付力ＦＡを分解して得られる水平成分の分力ＦＢは、鉛直成分の分力ＦＣに比べて小さくなり、現像スリーブ１０６Ｂは、支持されていない中央部が鉛直方向に撓んだ状態で回転する。即ち、現像スリーブ１０６Ｂは、水平方向の撓み量ΔＸ１が鉛直方向の撓み量ΔＹ１よりも小さい状態で回転する。

このように、画像形成装置１０では、現像スリーブ１０６Ｂに作用する水平成分の負荷が抑えられているので、現像スリーブ１０６Ｂの中央部が感光体６２へ近づくことが抑制される。そして、画像形成装置１０では、感光体６２の軸方向（Ｚ方向）において、感光体６２と現像スリーブ１０６Ｂとの間隔が、中央部と両端部で差が生じにくくなるので、現像後の感光体６２の幅方向（Ｚ方向）の中央部が両端部に比べて現像量（トナー量）が多くなることが抑制される。

なお、図６に示すように、溜まり部規制部材１１０の規制部１１０Ａに進入する現像剤Ｇの量が多いとき、堰止部１１０Ｃによって堰き止められた現像剤Ｇは二点鎖線のＧ´（現像剤Ｇ´とする）で示すように山形となり、現像剤Ｇ´の方が現像剤溜まり室１２７に溜まる現像剤Ｇよりも溜まり量が多くなる場合がある。ここで、堰止部１１０Ｃに堰き止められた現像剤Ｇ´は、堰止部１１０Ｃの傾斜角度に応じて、頂点ＧＡの位置がＸ方向に対して４５°以上９０°以下の範囲に収まるように溜まるので、現像剤Ｇ´が現像スリーブ１０６Ｂを押し付ける押付力ＦＡ（図７（Ａ）参照）の方向が、鉛直方向（下向き）に近くなる。即ち、溜まり部規制部材１１０は、規制部１１０Ａだけでなく、堰止部１１０Ｃにおいても、現像剤Ｇの溜まり量が最も多くなる部位を管理している。

また、図７（Ａ）に示すように、画像形成装置１０では、トリマー１０８が現像スリーブ１０６Ｂの回転中心位置Ｏよりも鉛直方向の上側に配置されているため、現像剤Ｇが、現像スリーブ１０６Ｂ上に保持される（落下が抑制される）。

さらに、画像形成装置１０では、トリマー１０８の先端部１０８Ａが、Ｘ方向において、現像スリーブ１０６Ｂの回転中心位置Ｏよりも感光体６２側に配置されているため、現像剤Ｇが現像スリーブ１０６Ｂ上に載った状態で溜まる。これにより、現像剤Ｇが落下しにくくなり、現像剤Ｇを溜め易くなる。そして、現像剤Ｇが溜まり易くなることから、鉛直成分ＦＣが、現像剤Ｇの落下により低下することが抑制される。

加えて、画像形成装置１０では、溜まり部規制部材１１０が設けられているため、溜まる現像剤の頂点ＧＡ（頂部）の位置が、溜まり部規制部材１１０の取付位置、規制部１１０Ａ（最深部１１０Ｂ）及び堰止部１１０Ｃの形状を変えることで自由に設定される。これにより、現像剤Ｇの付着量が最も多くなる頂点ＧＡの位置（部位）の管理が容易となる。

ここで、比較例として、図４（Ａ）に示すように、現像剤Ｇの山の頂点ＧＡが中心線Ｋ上にあるときの現像スリーブ１０６Ｂの−Ｘ方向の変位量と、本実施形態として、図７（Ａ）に示すように、頂点ＧＡが回転中心位置Ｏの鉛直方向上側近くにあるときの現像スリーブ１０６Ｂの−Ｘ方向の変位量とをレーザ変位計で測定した。なお、図８（Ａ）に示すように、現像スリーブ１０６ＢのＺ方向の長さをＬ１としている。

その結果、図８（Ｂ）に示すように、変位量Δｄ１＜Δｄ２＜Δｄ３として、比較例のグラフＧ２では、端部の変位量Δｄ１に対して中央部の変位量がΔｄ３であったのに対し、本実施形態のグラフＧ１では、端部の変位量Δｄ１に対して中央部の変位量がΔｄ２であった。即ち、頂点ＧＡが回転中心位置Ｏの鉛直方向上側近くにある本実施形態の方が、頂点ＧＡが水平方向の中心線Ｋ上にある比較例に比べて、Ｚ方向中央部の変位量と両端部の変位量との差が小さいことが確認された。

続いて、現像剤Ｇの山の頂点ＧＡが水平方向に配置されている比較例の現像装置を用いて画像形成したときの画像濃度と、本実施形態の現像装置１００（図７（Ａ）参照）を用いて画像形成したときの画像濃度を測定した。なお、画像濃度の測定は、一例として、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製：Ｘ−Ｒｉｔｅ４０４で行った。

その結果、図８（Ｃ）に示すように、画像濃度Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３として、比較例のグラフＧ４では、端部の画像濃度Ｄ１に対して中央部の画像濃度がＤ３であったのに対し、本実施形態のグラフＧ１では、端部の画像濃度Ｄ１に対して中央部の画像濃度がＤ２であった。即ち、頂点ＧＡが回転中心位置Ｏの鉛直方向上側近くにある本実施形態の方が、頂点ＧＡが水平方向の中心線Ｋ上にある比較例に比べて、Ｚ方向中央部の画像濃度と両端部の画像濃度との差が小さいことが確認された。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。

図７（Ｂ）に示すように、Ｘ方向を０°として、トリマー１０８の傾斜角度θＢを４５°＜θＢ＜９０°の範囲で設定し、且つ現像剤Ｇの頂点ＧＡのＸ方向に対する配置角度θＣを４５°≦θＣ＜９０°の範囲で設定してもよい。θＣ＝４５°の場合は、現像スリーブ１０６Ｂへの押付力ＦＤの作用方向が４５°方向となり、水平成分の分力ＦＥ＝鉛直成分の分力ＦＦとなるので、水平成分の分力ＦＥが鉛直成分の分力ＦＦよりも大きくなることはない。即ち、現像スリーブ１０６Ｂは、水平方向の撓み量ΔＸ２が鉛直方向の撓み量ΔＹ２以下の状態で回転する。

また、溜まり部規制部材１１０の規制部１１０Ａの形状は、湾曲面であってもよい。さらに、溜まり部規制部材１１０は、ブロック状のものだけでなく、板状のものであってもよい。

１０ 画像形成装置
６２ 感光体（像保持部材の一例）
１０６Ａ マグネットロール（磁力発生部の一例）
１０６Ｂ 現像スリーブ（現像剤保持部材の一例）
１０８ トリマー（現像剤規制部材の一例）
１１０ 溜まり部規制部材
ＣＡ 磁性キャリア（磁性粒子の一例）
Ｇ 現像剤
Ｓ２ 搬送極

Claims (3)

1. 潜像を外周面に保持する像保持部材と、
   筒状に形成されて両端部が回転可能に支持され、前記像保持部材に対して水平方向に対向配置され、磁性粒子を含む現像剤を外周面に保持し、周方向に回転する現像剤保持部材と、
   前記現像剤保持部材の内側で前記現像剤保持部材の回転中心位置よりも鉛直方向の上側に設けられ、複数の磁極が前記現像剤保持部材の周方向に沿って配置された磁力発生部の１つの該磁極を構成し、回転する前記現像剤保持部材に現像剤を搬送させる搬送極と、
   前記現像剤保持部材の回転方向における前記搬送極から前記像保持部材までの間で前記現像剤保持部材と対向して設けられ、前記現像剤保持部材の外周面の現像剤層の厚みを規制し、前記現像剤保持部材が回転したとき、前記現像剤保持部材の鉛直方向の撓み量が水平方向の撓み量以上となる位置に現像剤が溜まるように配置された現像剤規制部材と、
   を有する画像形成装置。
2. 前記現像剤規制部材の先端部が、水平方向において、前記現像剤保持部材の回転中心位置よりも前記像保持部材側に配置されている請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像剤保持部材の周方向における前記搬送極と前記現像剤規制部材との間で且つ前記現像剤保持部材と対向する位置には、現像剤の溜まり部の形状を規制する溜まり部規制部材が設けられている請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。