JP5366481B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明はロータリー方式の現像プロセスを採用したフルカラー画像形成装置に関する。

従来、単一の像担持体と、複数の現像装置を一体に支持した回転可能な支持体とを備え、所定のタイミングで現像装置を順次切り替えて、像担持体の表面に形成された静電潜像を現像する現像プロセスを採用したフルカラー画像形成装置が知られている。

このように複数の現像装置を一体に支持した回転可能な現像装置支持体（ロータリー）を用い、現像装置を順次切り替えて単一の像担持体の表面の静電潜像を現像する画像形成装置をロータリー方式の画像形成装置と称する。

特許文献１、特許文献２に、従来例に係るロータリー方式の画像形成装置の構成が開示されている。

一般的にロータリー方式の現像プロセスにおいては、各色の現像剤に対応して設けられた現像装置ごとに、それらの現像装置を像担持体の表面に対して順次当接、離間させる動作が必要になる。現像装置の切り替えは、現像装置が像担持体の表面から離間している間に現像装置支持体が回転することで行われる。

従来例に係る画像形成装置では、駆動力を有するカム等を用いて現像装置支持体を像担持体の径方向（回転中心方向）へ移動させることで、現像装置の当接、離間の動作を行う構成が採用されている。
特開２００５−１４８３１９号公報 特開平１１−１５２６５号公報

しかしながら上記従来例に係るロータリー方式の画像形成装置では、以下に示す問題を生じる。

従来例に係る画像形成装置では、現像装置支持体を像担持体の径方向へ移動させ、現像装置の像担持体の表面に対する当接、及び像担持体の表面からの離間の動作を行う構成であるので、現像装置支持体を移動させるためのスペースを設ける必要があった。また、当接、離間の動作を行うために現像装置支持体を駆動するためのカム等の駆動手段を設ける必要があった。

すなわち、従来例に係るロータリー方式の画像形成装置では、現像装置支持体ごと移動させて、現像装置を像担持体に当接させ、または離間させるためのスペース、駆動手段を設ける必要があるので、装置本体の小型化、低コスト化を達成することが困難である。

本発明は上記現状に鑑みてなされたものであり、ロータリー方式を採用する画像形成装置において、良好な画像品質を得ることが可能であると共に、装置本体の小型化、低コスト化を達成することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
回転可能な像担持体と、
前記像担持体の表面に接触して前記表面に形成された静電潜像に現像剤を供給する回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体を有する現像装置と、
複数の前記現像装置を一体に支持し前記像担持体の回転方向に対して順方向に回転可能な現像装置支持体とを備え、
前記現像装置支持体が回転することによって各々の前記現像剤担持体が前記像担持体の表面に順次当接、離間可能に構成されており、
前記現像剤担持体が前記像担持体の表面に当接し、前記静電潜像を現像し、現像後に前記現像装置支持体の回転方向と同一の方向に回転している状態で、前記現像剤担持体が前記表面から離間する際の、
前記現像装置支持体の周速と、
前記現像剤担持体の周速と、
前記像担持体の周速との関係が、
前記像担持体の周速を１としたときに、前記現像装置支持体の周速が０より大きく１未満であり、前記現像装置支持体の周速と前記現像剤担持体の周速の和が０より大きく２．５以下であることを特徴とする。

また、
現像剤担持体が像担持体の表面に当接し、静電潜像を現像し、現像後に前記現像剤担持体が前記現像装置支持体の回転方向と同一の方向に回転している状態で、前記現像剤担持体が前記表面から離間する際の、
前記現像装置支持体の周速と、
前記現像剤担持体の周速と、
前記像担持体の周速との関係が、
前記像担持体の周速を１としたときに、前記現像装置支持体の周速と前記現像剤担持体の周速の和が０より大きく２．５以下であることを特徴とする。

本発明によれば、ロータリー方式を採用する画像形成装置において、良好な画像品質を得ることが可能であると共に、装置本体の小型化、低コスト化を達成することが可能な画像形成装置を提供することが可能になる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施の形態に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

[第１の実施の形態]
図１〜図６を参照して本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。

（画像形成装置の概略構成）
図１に本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す。本実施の形態では、画像形成装置として、ロータリー方式のカラーレーザープリンタを用いている。

カラーレーザープリンタは、回転可能な感光体ドラム２（像担持体）を備えている。また、感光体ドラム２の周囲には、感光体ドラム２の表面を一様に帯電するための帯電ローラ３、感光体ドラム２の表面にレーザー光を照射して静電潜像を形成するための露光器４、感光体ドラム２の表面をクリーニングするクリーニング装置６が設けられている。

また、感光体ドラム２の表面に形成された静電潜像に現像剤を供給して現像する手段として、各現像剤の色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）ごとに現像装置１８ａ〜１８ｄが設けられている。

各々の現像装置１８ａ〜１８ｄは、感光体ドラム１の回転方向に対して順方向に回転可能な略円形のロータリー１０２（現像装置支持体）に一体に支持されている。なお、各々の現像装置１８ａ〜１８ｄをロータリー１０２に対して着脱可能な構成としてもよい。そのような構成とすることで、現像装置ごとに現像剤の補給、メンテナンスを行うことが可能になる。

シート材Ｓに画像を形成する際は、まず、感光体ドラム２を、中間転写ベルト７の回転と同期させて図１の矢印方向（反時計回り）に回転させる。

そして、この感光体ドラム２の表面を帯電ローラ３によって均一に帯電すると共に、露光器４によって例えばイエロー画像の光照射（露光）を行い、感光体ドラム２の表面にイエロー画像に対応した静電潜像を形成する。

また静電潜像を形成する前に、ロータリー１０２を後述する駆動伝達機構により駆動し、イエローの現像装置１８ａを感光体ドラム２と対向する位置（現像位置）まで回転移動させておく。

この現像位置では、現像装置１８ａが有する回転可能な現像ローラ１８２ａ（現像剤担持体）に現像剤と同極性の電圧が印加されることで、感光体ドラム２上の静電潜像にイエロー現像剤を付着させ、静電潜像を現像剤像として現像することができる。

現像後、現像装置１８ａは感光体ドラム２の表面から離間する。そして感光体ドラム２の表面に形成された現像剤像は、中間転写ベルト７の内側に配置された１次転写ローラ８１に現像剤と逆極性の電圧が印加されることで中間転写ベルト７上に１次転写される。

このようにしてイエローの現像剤像の１次転写が終了すると、離間位置に退避したロータリー１０２が回転し、イエローの現像装置からマゼンタ、シアン、そしてブラックの各色の現像装置（１８ｂ〜１８ｄ）に順次切り替えられる。

そして各々の現像装置１８が感光体ドラム２に対向する現像位置に位置決めされた後、イエローの場合と同様にして、マゼンタ、シアン、そしてブラックの各色について、現像、１次転写が順次行われる。その結果、中間転写ベルト７上には４色の現像剤像が重ね合わされて転写されることになる。

なお、中間転写ベルト７上に各色の現像剤像の１次転写が行われている間、２次転写ローラ８２は、中間転写ベルト７とは非接触状態にある。またこの時、中間転写ベルト７をクリーニングするクリーニングユニット９も中間転写ベルト７とは非接触状態にある。

一方、シート材Ｓは、装置本体の下部に設けられた給送カセット５１に積載収納されており、給送ローラ５２によって給送カセット５１から一枚ずつ分離給送され、レジストローラ対５３に給送される。

レジストローラ対５３は、給送されたシート材Ｓを中間転写ベルト７と２次転写ローラ８２とで形成されたニップ部に送り出す。ニップ部においては、２次転写ローラ８２と中間転写ベルト７が互いに圧接した状態にある（図１の状態）。

シート材Ｓ上に現像剤像を転写する２次転写を行う際は、まずニップ部にシート材Ｓが搬送され、その後２次転写ローラ８２に現像剤と逆極性の電圧が印加されることで、中間転写ベルト７上の現像剤像をシート材Ｓの表面に一括して２次転写することができる。

現像剤像が２次転写されたシート材Ｓは、その後定着器５４に送られる。そして定着器５４においてシート材Ｓが加熱、加圧され、現像剤像をシート材Ｓ上に定着することができる。その後、このシート材Ｓは定着器５４から装置本体外部の上カバー５５に設けられた排出部へ排出される。

（現像装置の構成）
図２を参照して本実施の形態における現像装置１８ａ〜１８ｄの構成について説明する。図２は、本実施の形態における現像装置１８ａの概略構成を示すものである。なお、ここではイエローに対応した現像装置１８ａについてのみ説明を行うが、本実施の形態における現像装置１８ａ〜１８ｄは全て同一の構成を有するので、現像装置１８ｂ〜１８ｄの説明に関しては省略する。

本実施の形態では、接触現像方式を用いた現像装置を採用している。接触現像方式の現像装置１８ａは、現像剤担持体としての現像ローラ１８２ａ、規制ブレード１８３ａ、現像剤供給ローラ１８４ａ、現像剤収容室１８５ａを備えている。

現像ローラ１８２ａは回転可能に構成されており、表面に現像剤を担持して回転しながら感光体ドラム２の表面に接触して、感光体ドラム２の表面に予め形成された静電潜像に現像剤を供給する。

本実施の形態では、現像ローラ１８２ａの回転方向は感光体ドラム２の回転方向に対して順方向であり、その周速は、感光体ドラム２の周速に対して１６０％に設定されているものとする。

また、本実施の形態では、現像ローラ１８２ａとして、ＳＵＳの芯金の外周に基層としてのシリコンゴムを接着し、表層にウレタン樹脂をコートしたものを用いた。

また規制ブレード１８３ａには、ＳＵＳ材の薄板（厚み８０μｍ）を用い、規制ブレード１８３ａが現像ローラ１８２ａの回転方向に対してカウンター方向になるように設置した。このように規制ブレード１８３ａを設けることにより、現像ローラ１８２ａが回転することに伴って現像ローラ１８２ａ上の現像剤のコート量を規制することができる。

また現像剤供給ローラ１８４ａには、芯金の外周にウレタンスポンジを巻いたものが用いられており、一旦現像剤供給ローラ１８４ａ内に含まれた現像剤は、現像剤供給ローラ１８４ａと現像ローラ１８２ａとの接触部で現像ローラ１８２ａの表面に供給される。

現像ローラ１８２ａと現像剤供給ローラ１８４ａは同方向に回転しており、すなわち両者の接触部ではそれぞれのローラの表面が逆方向に移動している。

また、後述する動作によって現像装置１８ａが現像位置に配置された時には、現像装置１８ａの各部材に電圧が印加されるように構成されている。

例えば本実施の形態では、現像を行う際は、感光体ドラム２の電位が未露光部で−５００Ｖ、露光部で−１５０Ｖであり、現像ローラ１８２ａ、規制ブレード１８３ａ、現像剤供給ローラ１８４ａに約−３５０Ｖが印加されている。

このような電位設定とすることで、負極性の現像剤は未露光部に付着せず、静電気力によって露光部へ付着することになる。

（現像装置支持体の構成）
図３を参照して、本実施の形態におけるロータリー１０２（現像装置支持体）、及びその周辺部材の構成について説明を行う。図３は現像装置１８ａに回転可能に支持された現像ローラ１８２ａが、感光体ドラム２の表面に形成された静電潜像を現像している状態を示している。

回転可能に構成されている略円形のロータリー１０２は、その外周にギア歯が形成されており、ギア歯は駆動ギア１７２と嵌合している。すなわち、不図示の駆動源から駆動ギア１７２に駆動力が伝達されることで、ロータリー１０２が回転し、駆動ギア１７２が図３中Ａ方向に回転すればロータリー１０２は図３中Ｂ方向に回転し、駆動ギア１７２が停止すればロータリー１０２も停止する。

また駆動ギア１７２はシャフト１０７によって装置本体に支持されている。なお、不図示の駆動源が停止すれば駆動ギア１７２は停止し、駆動ギア１７２からは駆動源を駆動させることはできないものとする。

駆動ギア１７２のシャフト１０７とロータリー１０２の回転中心とは、アーム１０３によって連結されており、アーム１０３はシャフト１０７に回動自在に支持されている。また、一端を装置本体に固定されたアームバネ１０４によりアーム１０３は付勢され、それによりアーム１０３はシャフト１０７中心の回動力を受けている。

ロータリー１０２は、現像装置１８ａ〜１８ｄが有する現像ローラ１８２ａ〜１８２ｄがロータリー１０２の略円周上（略外周上）にくるように、現像装置１８ａ〜１８ｄを一体に支持し、さらにアーム１０３に回転可能に支持されている。なお現像装置１８ａ〜１８ｄは、ロータリー１０２に対して固定されていても着脱可能であっても構わない。

また、ロータリー１０２の図中手前側には、ロータリー１０２と同心的に回転可能なカム１０１が設けられている。カム１０１はその外周において略等間隔に配置された同形状の凹部１０１ａ〜１０１ｄを有しており、回転中心においてロータリー１０２に係合している。

すなわちカム１０１とロータリー１０２は常に同期して動くように構成されている。本実施の形態ではロータリー１０２とカム１０１は別部材としてそれぞれ形成されているが、両者を一体に形成してもよい。

また、カム１０１の外周に接触するようにして、カム１０１の近傍には規制コロ１０５が設けられている。規制コロ１０５はカム１０１の外周に接触しつつ、装置本体に設置されたコロホルダ１０６に回転自在に支持されている。

また、規制コロ１０５の表層は弾性を有するゴム層であるので、これにより規制コロ１０５とカム１０１の外周が接触する際の騒音を低減させることが可能になり、さらにはゴム層の高摩擦係数によってカム１０１を確実に回転させることが可能になる。

なお、本実施の形態では規制コロ１０５はコロホルダ１０６に回転自在に支持されている構成であるが、規制コロ１０５の外周面の摺動性が良い場合は、規制コロ１０５が回転可能である必要は無く、さらにコロである必要も無い。すなわち、カム１０１の外周に接
触しつつ、カム１０１の回転を確実に案内し、回転を妨げないような部材であればよい。

図３において、規制コロ１０５はカム１０１に設けられた凹部１０１ａ（〜１０１ｄ）近傍にあり、規制コロ１０５とカム１０１が当接しないように凹部１０１ａ（〜１０１ｄ）が配置されている。

よって、アームバネ１０４に付勢されたアーム１０３は、まずロータリー１０２を付勢し、この付勢力は結局、現像ローラ１８２ａ（〜１８２ｄ）と感光体ドラム２との当接圧となる。

上述したように、図３では、アームバネ１０４の付勢によって現像ローラ１８２ａが感光体ドラム２の表面に好適な当接圧で当接する構成であるが、ロータリー１０２が回転すると現像ローラ１８２ａと感光体ドラム２との当接状態は解除される。

すなわち、現像を行う間はロータリー１０２は停止しているが、現像が終わるとロータリー１０２が再び回転して現像ローラ１８２ａが感光体ドラム２の表面から離間することになる。

そして現像ローラ１８２ａが感光体ドラム２の表面から離間したときに、カム１０１が規制コロ１０５に接触する。

カム１０１の凹部１０１ａ〜１０１ｄを除く外周は、規制コロ１０５と当接する際には現像装置１８ａ〜１８ｄが感光体ドラム２と接触しないように形成されている。よって、感光体ドラム２に何ら影響を及ぼすこと無く、現像装置１８ａ〜１８ｄを順次現像位置に移動させる事が出来る。そして、現像ローラ１８２ａ〜１８２ｄを感光体ドラム２の表面に順次当接させることが可能になる。

具体的には、現像装置１８ｂ（〜１８ｄ）を現像位置に移動させると、不図示のコントローラが駆動ローラ１７２の駆動力を絶ち、また、カム１０１の凹部１０１ｂ（〜１０１ｄ）が規制コロ１０５近傍に来る。よって、現像ローラ１８２ｂ（〜１８２ｄ）と感光体ドラム２を所定圧で当接させる事になる。このようにして現像装置１８ａ〜１８ｄによって静電潜像の現像を順次行う。

このように本実施の形態は、現像ローラ１８２ａ〜１８２ｄを順次感光体ドラム２の表面に順次当接、離間させるにあたり、ロータリー１０２を回転させる動作のみで両者を当接、離間可能に構成されている。

つまり本実施の形態では、現像ローラ１８２ａ〜１８２ｄの感光体ドラム２の表面に対する当接、離間の動作は、感光体ドラム２の接線方向から行うことが可能であり、径方向から当接、離間の動作を行う従来の構成とは大きく異なる。

よって、例えばロータリー１０２ごと感光体ドラム２の径方向へ移動させるといった構成を必要としないので、現像ローラ１８２ａ〜１８２ｄを当接させ、離間させるためのスペースを新たに設ける必要がない。よって装置本体の小型化を達成することができる。

また、現像装置１８ａ〜１８ｄを切り替えるためにロータリー１０２を回転させることで現像ローラ１８２ａ〜１８２ｄの当接、離間の動作を行うことが出来るので、当接、離間のための特別な構成、駆動源を設ける必要がない。よって製造コストの低減を達成することができる。

また、当接、離間の動作と現像装置１８ａ〜１８ｄの切り換えの動作を同時に行うことができるので、高速で現像ローラ１８２ａ〜１８２ｄを順次感光体ドラム２へ当接、離間させる事が出来る。

（像担持体の表面に摺擦による現像剤のスジが生じるメカニズム）
しかしこのように現像ローラ１８２ａ〜１８２ｄの感光体ドラム２の表面に対する当接、離間の動作を、感光体ドラム２の接線方向から行う場合は、以下に示す問題が懸念される。

すなわち、ロータリー１０２が一旦停止し、現像ローラ１８２によって感光体ドラム２の表面の静電潜像を現像した後、再びロータリー１０２が回転する際に（現像ローラ１８２が離間する際に）、現像ローラ１８２の表面と感光体ドラム２の表面が擦れてしまう。

本実施の形態では、上記で説明したように、現像ローラ１８２は感光体ドラム２の接線方向に当接、離間するので、像担持体の径方向に当接、離間する従来の構成よりも現像ローラ１８２の離間時に両者の表面が擦れやすい。

そして離間時に両者の表面が擦れる際に、ロータリー１０２の周速と感光体ドラム２の周速の関係によっては、現像ローラ１８２ａ上の現像剤が感光体ドラム２の表面に擦り付けられ、感光体ドラム２の表面に現像剤のスジが発生してしまう。感光体ドラム２の表面に現像剤のスジが生じてしまうと、シート材に裏汚れ等の画像不良が生じてしまい、良好な画像品質を得ることは難しい。

そこで本実施の形態に係る画像形成装置では、現像ローラ１８２が感光体ドラム２の表面から離間する際、感光体ドラム２の表面に生じる現像剤のスジを出来る限り低減させるように、ロータリー１０２の周速と感光体ドラム２の周速を制御することを特徴とする。以下、この点について説明する。

まず図５（ａ）〜図５（ｃ）を参照して、現像ローラ１８２ａの離間時に感光体ドラム２の表面に摺擦による現像剤のスジが生じるメカニズムについて説明する。なお、以下では現像ローラ１８２ａを用いて説明を行うが、現像ローラ１８２ｂ〜１８２ｄの構成は現像ローラ１８２ａの構成と同一であるので、それらの説明については省略する。

図５は現像ローラ１８２ａが感光体ドラム２の表面から離間する際の様子を示している。図５（ａ）〜図５（ｃ）は、ロータリー１０２の周速をＲＴ、感光体ドラム２の周速をＤｒとしたときに、両者の関係がＲＴ／Ｄｒ＝１（ａ）、ＲＴ／Ｄｒ＞１（ｂ）、ＲＴ／Ｄｒ＜１（ｃ）を満たしている場合を示している。

また、図中のＣ、Ｃ´、Ｄ、Ｄ´は、現像ローラ１８２ａが離間する際の現像ローラ１８２ａの移動距離、及び感光体ドラム２の表面において現像ローラ１８２ａと摺擦する範囲を示している。

すなわち現像ローラ１８２ａは、離間時にＣからＣ´まで感光体ドラム２の表面に擦れながら移動する。一方、感光体ドラム２の表面は、ＤからＤ´の範囲において現像ローラ１８２ａから現像剤を擦り付けられる。

＜ＲＴ／Ｄｒ＝１の場合（図５（ａ））＞
まず、図５（ａ）のようにロータリー１０２と感光体ドラム２が同じ周速（ＲＴ／Ｄｒ＝１）の場合は、感光体ドラム２の表面と現像ローラ１８２ａの表面が同じ速さで回転移動することになる。

よって、現像ローラ１８２ａの表面に担持されている現像剤が感光体ドラム２の表面上に同じ割合で擦り付けられ、その後現像ローラ１８２ａが離間すると感光体ドラム２の表面には線状の現像剤のスジが発生することになる。

＜ＲＴ／Ｄｒ＞１の場合（図５（ｂ））＞
図５（ｂ）に示すように、現像ローラ１８２ａの離間時のロータリー１０２の周速ＲＴが感光体ドラム２の周速Ｄｒを上回る場合（ＲＴ／Ｄｒ＞１）、感光体ドラム２の表面における狭小領域において両者の摺擦による現像剤のスジが発生する。

すなわち、現像ローラ１８２ａに担持されている所定量の現像剤が、感光体ドラム２表面の狭い範囲に集中して擦り付けられることになるので、より鋭いスジが生じることになる。

＜ＲＴ／Ｄｒ＜１の場合（図５（ｃ））＞
図５（ｃ）に示すように、ロータリー１０２の周速を感光体ドラム２の周速より遅くする（ＲＴ／Ｄｒ＜１）と、現像位置から離間するまでに現像ローラ１８２ａの表面に接触する感光体ドラム２の表面の面積を広げる事が可能となる。

よって現像ローラ１８２ａに担持されている所定量の現像剤は感光体ドラム２の表面の広い範囲に分散して擦り付けられることになるので、現像剤のスジの発生を低減させることが可能になる。

以上より、現像ローラ１８２ａの表面の移動距離(Ｃ点からＣ’点までの距離)に対する、感光体ドラム２上の現像離間完了位置までの距離（Ｄ〜Ｄ´）が、ロータリー１０２の周速によって異なる事により、現像剤のスジの有無に差が現われていることがわかる。

すなわち、感光体ドラム２の表面の現像剤のスジの発生を低減させるためには、現像ローラ１８２ａ離間時におけるロータリー１０２の周速（ＲＴ）を感光体ドラム２の周速（Ｄｒ）よりも小さくすれば良い事がわかる。

（検討結果）
また発明者らは、図４のようにロータリー１０２の回転方向に対して感光体ドラム２が順方向に回転する場合における、感光体ドラム２の周速に対するロータリー１０２の周速の比と、感光体ドラム２上の現像剤のスジの関係を調査した。

その際にロータリー１０２の周速（ＲＴ）と感光体ドラム２の周速（Ｄｒ）の比を数種類に設定し、さらに感光体ドラム２の周速（ｍｍ／ｓｅｃ）も２種類設定し、それぞれの条件下で現像剤のスジの発生の有無を調べた。この検討結果を表１に示す。なお、表１では画像上に現像剤のスジが発生した場合を×、画像上に軽微な現像剤のスジが発生した場合を△、画像上に現像剤のスジが確認されない場合を○、としている。すなわち○であれば、良好な画像品質が得られていることになる。

この時、ロータリー１０２の回転方向を正とした。また、感光体ドラム２の周速は、ロータリー１０２と逆方向に回転している場合を正とした。すなわち、感光体ドラム２の回転方向は、ロータリー１０２との対向位置において、ロータリー１０２の回転方向と順方向に回転している場合に正とする。

表１に示すように、ロータリー１０２の回転移動を高速で行うために、感光体ドラム２の周速を１００ｍｍ／ｓｅｃに設定し、これに対してロータリー１０２の周速をその２．５倍に設定すると、この周速比では離間時に現像剤のスジが発生する。１．２倍であっても同様に現像剤のスジが発生する。

一方で、感光体ドラムの周速が５０ｍｍ／ｓｅｃ、１００ｍｍ／ｓｅｃのいずれの場合であっても、ロータリー１０２と感光体ドラム２の周速の比を１．０未満に設定すると、現像剤のスジの低減を確認することができた。

すなわち本実施の形態では、現像ローラ１８２ａが感光体ドラム２表面から離間する際のロータリー１０２の周速と感光体ドラム２の周速の関係が、感光体ドラム２の周速を１としたときにロータリー１０２の周速が１未満であることを特徴とする。なお、本条件は、画像上の現像剤のスジの発生を抑制するためには必須の条件である。

このように、少なくとも現像ローラ１８２ａが感光体ドラム２の表面から離間する時において、ロータリー１０２の周速を感光体ドラム２の周速よりも遅くすることにより、現像剤のスジの発生を低減させることが可能になる。よって、良好な画像品質を達成することができる。

なお、少なくとも現像ローラ１８２ａが感光体ドラム２の表面から離間する時にロータリー１０２の周速を感光体ドラム２の周速よりも遅くする、と説明したが、離間した後はロータリー１０２の周速を高速に切り替えてもよい。

次の現像ローラが再び感光体ドラム２の表面に当接するまでロータリー１０２の周速を速くすることで、現像プロセスに要する時間を短縮することができ、高速処理可能な画像形成装置を提供することが可能になる。

なお、ロータリー１０２の周速、感光体ドラム２の周速、その他現像プロセスに関係する各部材の駆動条件は、装置本体に設けられた不図示の制御部（ＣＰＵなど）によって制御することが可能である。

以上より本実施の形態によれば、ロータリー方式を採用する画像形成装置において、良好な画像品質を得ることが可能であると共に、装置本体の小型化、低コスト化を達成することが可能な画像形成装置を提供することが可能になる。

[第２の実施の形態]
図６を参照して本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。図６は、本実施の形態における現像ローラ１８２ａと感光体ドラム２の当接状態を示すものである。

現像ローラ１８２の離間時に、現像ローラ１８２がロータリー１０２の回転方向と同一
の方向に回転している場合でも、第１の実施の形態のように感光体ドラム２の周速をロータリー１０２に対して速くすると現像剤のスジは低減される。ただし、現像ローラ１８２の回転の影響により、感光体ドラム２の表面に現像剤付着が生じる可能性がある。

つまり現像ローラ１８２と感光体ドラム２が、第１の実施の形態で説明したロータリー１０２と感光体ドラム２の周速比の関係を満たしていても、現像ローラ１８２が回転しているので、感光体ドラム２の表面の狭小領域に対して現像ローラ１８２から現像剤が擦り付けられやすくなる。その結果、感光体ドラム２の表面に現像剤付着が生じる可能性がある。

このように発生した現像剤付着によって、裏汚れなどの画像不良を引き起こすことは少ないが、現像剤を余分に消費することになる。また、現像ローラ１８２と感光体ドラム２の表面が擦れると、感光体ドラム２の表面性が変化し、例えば摺擦部でトルク変動が生じ、静電潜像や中間転写ベルト７への転写部がぶれることで、画像上に弊害が現れる可能性がある。

そこで発明者らは感光体ドラム２の表面に生じる現像剤付着を低減させ、現像剤消費を抑制すべく、現像ローラ１８２の周速とロータリー１０２の周速の関係と現像剤付着の有無について鋭意検討した。表２にこの検討結果を示す。ここでは感光体ドラム２の周速を１００ｍｍ／ｓｅｃとし、現像ローラ１８２の周速を３種類設定し、ロータリー１０２の周速を４種類設定した。

それぞれの条件下で感光体ドラム２の表面における現像剤付着の有無を調べ、現像剤付着ならびに現像剤のスジを確認した場合は×、現像剤付着を確認した場合は△、現像剤付着が確認されない場合は○とした。なお、○、△、×の横に示す数字は、現像ローラ１８２とロータリー１０２の周速の和と感光体ドラム２の周速（１００ｍｍ／ｓｅｃ）の比率を示すものである。この時、現像ローラ１８２の周速は、ロータリー１０２の回転方向と同じ方向である場合を正とする。

この結果、ロータリー１０２の周速と現像ローラ１８２ａの周速の和が、感光体ドラム２の周速に対して２．５倍を下回る設定が望ましい事が分かる。

本実施の形態では、ロータリー１０２と現像ローラ１８２ａの周速の和が、感光体ドラム２の周速に対して速くなる事で、感光体ドラム２のある固定面に対して現像ローラ１８２ａ上の現像剤が擦り付けられ、感光体ドラム２上に摺擦による現像剤付着が発生している。

よって、感光体ドラム２の周速に対して現像ローラ１８２ａの周速とロータリー１０２の周速の和を所定の比率以下（２．５以下）に抑える事により、現像剤付着の発生を低減させることができる。

また、感光体ドラム２の表面の現像剤付着の発生を抑える事で、余分な現像剤の消費を低減する事が出来る。なお、上記では感光体ドラム２の周速を１００ｍｍ／ｓｅｃに設定
した場合についてのみその検討結果を示したが、感光体ドラム２の周速によらず上記関係は成り立つ事を確認している。

以上のように、本実施の形態においては、ロータリー１０２の周速と感光体ドラム２の周速、現像ローラ１８２ａの周速を調整する事により、感光体ドラム２上の現像剤付着の発生を抑制させる事が可能となり、良好な画像品質を達成することが出来た。

なお、現像ローラ１８２と感光体ドラム２の表面が擦れると、感光体ドラム２の表面性が変化し、例えば摺擦部でトルク変動が生じ、静電潜像がぶれるといった問題が懸念される。また、中間転写ベルト７への転写部もトルク変動の影響を受け、画像上にスジが現われる可能性がある。

これに対して本発明に係る画像形成装置では、現像ローラ１８２が感光体ドラム２の表面から離間する際に、その離間速度が所定以下になるように設定されているので、これらの問題が生じる可能性を低減させることができる。

以上より、本実施の形態によれば、ロータリー方式を採用する画像形成装置において、良好な画像品質を得ることが可能であると共に、装置本体の小型化、低コスト化を達成することが可能な画像形成装置を提供することが可能になる。

第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図。 第１の実施の形態における現像装置の概略構成図。 第１の実施の形態におけるロータリー及びその周辺部材の概略構成図。 第１の実施の形態における現像ローラと感光体ドラムの当接状態を示す図。 第１の実施の形態における各周速比おける現像ローラと感光体ドラムの離間状態を示す図。 第２の実施の形態における現像ローラと感光体ドラムの当接状態を示す図。

符号の説明

２ 感光体ドラム（像担持体）
７ 中間転写ベルト
１８ 現像装置
１０１ カム
１０２ ロータリー（現像装置支持体）
１０３ アーム
１０４ アームバネ
１０５ 規制コロ
１８２ 現像ローラ（現像剤担持体）

Claims (5)

1. 回転可能な像担持体と、
   前記像担持体の表面に接触して前記表面に形成された静電潜像に現像剤を供給する回転可能な現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体を有する現像装置と、
   複数の前記現像装置を一体に支持し前記像担持体の回転方向に対して順方向に回転可能な現像装置支持体とを備え、
   前記現像装置支持体が回転することによって各々の前記現像剤担持体が前記像担持体の表面に順次当接、離間可能に構成されており、
   前記現像剤担持体が前記像担持体の表面に当接し、前記静電潜像を現像し、現像後に前記現像剤担持体が前記現像装置支持体の回転方向と同一の方向に回転している状態で、前記現像剤担持体が前記表面から離間する際の、
   前記現像装置支持体の周速と、
   前記現像剤担持体の周速と、
   前記像担持体の周速との関係が、
   前記像担持体の周速を１としたときに、前記現像装置支持体の周速が０より大きく１未満であり、前記現像装置支持体の周速と前記現像剤担持体の周速の和が０より大きく２．５以下であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記像担持体の周速を１としたときに、前記現像装置支持体の周速が０．３以上であって０．９以下となることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記像担持体の周速を１としたときに、前記現像装置支持体の周速と前記現像剤担持体の周速の和が１．６以上であって２．５以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像剤担持体の周速が、１３０ｍｍ／ｓｅｃ以上であって２２０ｍｍ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記現像装置支持体の周速が、３０ｍｍ／ｓｅｃ以上であって９０ｍｍ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。

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