JP6524701B2

JP6524701B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP6524701B2
Application number: JP2015034653A
Authority: JP
Inventors: 草壁　一史; 一史草壁
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2015-02-25
Publication date: 2019-06-05
Anticipated expiration: 2035-02-25
Also published as: JP2016156966A

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置に係り、特に、内周側に複数の磁極を有するマグネット部材が固定して設けられた現像スリーブを回転させて、現像スリーブ上に保持されたトナーと磁性キャリアとを含む現像剤を、感光体と対向する現像領域に導き、現像剤中のトナーを感光体に供給する画像形成装置において、マグネット部材の軸方向端部において現像スリーブの上における現像剤が盛り上がった場合にも、感光体にダメージが生じるのを抑制するようにした点に特徴を有するものである。

従来から、複写機、プリンター、ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置においては、感光体に形成された静電潜像に現像装置からトナーを供給して、像担持体に形成された静電潜像を現像するようにしている。

近年、前記のような画像形成装置の高速化に伴い、現像装置の性能に対する安定性が望まれている。

また、現像装置の構成としては、現像剤にトナーのみを用いた１成分現像方式のものと、現像剤にトナーとキャリアとを用いた２成分現像方式のものが知られている。

そして、２成分現像方式の現像装置では、キャリアに対してある比率のトナーを混合した現像剤を、スクリューにより混合撹拌しながら搬送し、現像ローラーに供給する。ここで、現像ローラーは、現像スリーブと現像スリーブ内部に同軸上に固定されたマグネット部材を有し、上記現像スリーブに現像剤を保持させて、感光体へトナーのみを移行させる。このため、２成分現像方式の現像装置では、トナーを感光体へ移行させる能力（現像特性）を高速化に対して安定させることが必要であるとともに、トナーのみを効率よく移行させる為に、トナーカブリとキャリア移行（キャリア付着）のオペレーションウィンドウであるカブリキャリア付着オペレーションウィンドウを確保する必要がある。このカブリキャリア付着オペレーションウィンドウは、感光体の表面電位と現像バイアス電位の直流成分との電位差であり、カブリキャリア付着オペレーションウィンドウは、一般にカブリを発生せず、且つキャリア付着を発生しない値に設定される。

しかし、高速化に伴い、このカブリキャリア付着オペレーションウィンドウが狭くなり、キャリアが移行しやすくなる傾向がある。

また、現像ローラーは、現像スリーブの内周側に設けられたマグネット部材における磁力により、トナーとキャリアとを含む現像剤を現像スリーブに保持させるようにしているが、マグネット部材の端部における磁力の周り込みにより、このマグネット部材の端部に対応する現像スリーブの端部側に保持される現像剤の量が多くなって、現像スリーブの端部側に現像剤の盛り上がりが発生する。

そして、このように現像スリーブの端部側において現像剤の盛り上がった状態で、この現像スリーブを回転させて感光体と対向する現像領域に導き、現像を行うようにした場合、現像剤の盛り上がった部分において、感光体に対する摺擦力が強くなって、感光体における感光層が削られ、この部分における感光層の膜厚が薄くなり、また現像剤と感光体との距離が他の部分より近くなるため、現像剤中のキャリアが感光体の表面に付着しやすくなるという問題があった。

また、前記のように感光層が削られてその膜厚が薄くなると、この感光体を帯電させる場合、特に、接触帯電させる場合に、感光体の表面電位が高くなり、感光体の表面へのキャリア付着が一層増加するという問題があった。

そして、このように感光体の表面にキャリアが付着した場合、感光体だけではなく、感光体の表面をクリーニングするクリーニング装置、感光体の表面を帯電させる帯電部材等にもダメージも発生させるという問題があった。

このため、従来においては、特許文献１に示されるように、現像剤を汲み上げる汲み上げ磁極の長手方向の幅を、現像を行う主磁極の幅より短くし、主磁極の端部における現像剤量を減らして、主極の端部において現像剤が盛り上がるのを抑制するようにしたものが提案されている。

しかし、この特許文献１のものでは、汲み上げ磁極の端部における磁力特性のバラツキや、現像装置の傾斜等による現像剤の偏りにより、主磁極の端部における現像剤の量が不安定になり、現像スリーブの軸方向端部付近の現像性能が低下するという問題があった。

特開２００３−１６７４３９号公報

本発明の画像形成装置は、前記のように現像スリーブの内周側に設けられたマグネット部材の端部における磁力の周り込みにより、このマグネット部材の端部に対応する現像スリーブの端部側に保持される現像剤の量が多くなって、現像スリーブの端部側に現像剤の盛り上がりが生じた場合における前記のような問題を解決することを課題とするものである。

すなわち、本発明においては、現像スリーブの端部側に現像剤の盛り上がりが生じた場合においても、感光体にダメージが生じるのを抑制して、良好な画像形成が安定して行えるようにすることを課題とするものである。

本発明における画像形成装置においては、前記のような課題を解決するため、導電性基体の外周面に感光層が形成された感光体と、感光体の表面に設けられた感光層を帯電させる帯電装置と、帯電装置によって帯電された感光体の表面に画像情報に応じた露光を行って、感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、内周側に複数の磁極を有するマグネット部材が固定して設けられた現像スリーブを回転させて、前記現像スリーブ上に保持されたトナーと磁性キャリアとを含む現像剤を、前記感光体と対向する現像領域に導き、現像剤中のトナーを感光体に供給して感光体の表面に形成された静電潜像を現像する現像装置と、を備えた画像形成装置において、前記感光体の印字可能領域から軸方向端部の方向に延びる感光層において、少なくとも前記現像装置のマグネット部材の軸方向端部と対向する部位に、印字可能領域における感光層の膜厚より感光層の膜厚を厚くした厚膜領域を設けた。

ここで、本発明のように、少なくとも現像装置のマグネット部材の軸方向端部と対向する部位に、印字可能領域中の感光層の膜厚より感光層の膜厚が厚い厚膜領域を設けると、マグネット部材の端部における磁力の周り込みにより、このマグネット部材の端部に対応する位置における現像スリーブ上に保持される現像剤の量が多くなって現像剤が盛り上がったとしても、厚膜領域における表面電位は、印字可能領域の表面電位より低くなるため、この厚膜領域に現像剤中のキャリアが付着するのを抑制することができる。

また、前記のようにマグネット部材の軸方向端部と対向する部位であって現像スリーブ上における現像剤が盛り上がる部分に、厚膜領域を形成しているので、現像スリーブによって搬送される現像剤により、厚膜領域の感光層が摺擦されて荒れた状態になり、クリーニング装置のクリーニングブレードで削られても、厚膜領域の感光層は、印字可能領域の感光層よりも膜厚が厚いため、この部分の表面電位が印字可能領域よりも高くなるのを抑制できるようになる。

ここで、前記のようにマグネット部材の軸方向端部と対向する部位に厚膜領域を設けるにあたっては、この厚膜領域を印字可能領域の感光層の膜厚より一律に厚くさせるようにしたり、前記厚膜領域を印字可能領域から軸方向端部の方向に向かって徐々に厚くさせるようにすることができる。

また、前記感光体を帯電させるのに、感光体と接触する接触帯電部材を用いることができ、このように接触帯電部材を用いた場合、前記厚膜領域の膜厚を、印字可能領域の膜厚より１．２倍以上の膜厚にすることが好ましい。

このように、厚膜領域の膜厚を印字可能領域の感光層の膜厚の１．２倍以上にすると、前記のように厚膜領域における感光体の表面電位を、印字可能領域における感光体の表面電位に比べて常に低くして、キャリア付着に対して安全な値にすることができる。

また、前記現像装置において、現像剤を撹拌させながら搬送させて、現像剤を現像スリーブに供給する撹拌搬送部材を設けた場合には、撹拌搬送部材による現像剤の搬送方向の下流側と対応する位置における厚膜領域の膜厚を、現像剤の搬送方向の上流側と対応する位置における厚膜領域の膜厚より厚く形成することが好ましい。

また、このように撹拌搬送部材により現像剤を撹拌させながら搬送させて現像スリーブに供給させる一方、感光体を接触帯電部材により帯電させると共に、この接触帯電部材の表面を清掃部材によって清掃させるようにした場合、現像剤の搬送方向の上流側に対応する厚膜領域と接する接触帯電部材の外径が最大になるようにする一方、前記の接触帯電部材の表面を清掃させる清掃部材の外径が、現像剤の搬送方向の下流側に対応する厚膜領域の部分において最大となるようにすることができる。また、このように清掃部材の外径が、現像剤の搬送方向の下流側に対応する厚膜領域の部分において最大となる形成するにあたっては、例えば、清掃部材の芯材に弾性部材を螺旋状に巻き付けるにあたり、現像剤の搬送方向の下流側に向かって巻き付け間隔が広くなるようにすることができる。

本発明における画像形成装置においては、前記のように少なくとも現像装置のマグネット部材の軸方向端部と対向する部位に、印字可能領域における感光層の膜厚より感光層の膜厚が厚い厚膜領域を設けるようしたため、マグネット部材の軸方向端部に対応する位置において、現像スリーブに現像剤の盛り上がりが生じた場合においても、この厚膜領域の部分に現像剤中のキャリアが付着するのを適切に防止することができ、感光体にダメージが生じるのを抑制して、良好な画像形成が安定して行えるようになる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示した概略説明図である。前記の実施形態に係る画像形成装置に用いたイメージングカートリッジを示した概略説明図である。前記の実施形態に係る画像形成装置において、現像装置に設けられた現像ローラーにおける現像スリーブに現像剤が保持された状態を示す概略説明図である。前記の実施形態に係る画像形成装置において、現像装置の現像ローラーと感光体とが対向する状態を示した概略説明図である。前記の実施形態に係る画像形成装置に使用する感光体において、導電性基体の外周面に感光層を形成した状態を示し、（ａ）〜（ｃ）は感光体の印字可能領域から軸方向端部に向かう部分に設ける感光層の厚膜領域の状態を変更させた各例の部分断面図である。前記の実施形態に係る画像形成装置において、現像剤を攪拌搬送させながら現像ローラーから感光体に供給するようにした場合に、感光体における感光層が摩耗する量が、現像剤の搬送方向下流側に向かうに従って増加する状態を示した概略説明図である。前記の実施形態に係る画像形成装置において、現像剤を攪拌搬送させながら現像ローラーから感光体に供給するようにした場合に、感光体の印字可能領域から軸方向端部に向かう部分に設ける感光層の厚膜領域の状態を変更させた状態を示した概略説明図である。前記の実施形態に係る画像形成装置において、感光体に対して接触帯電ローラーと清掃ローラーとを備えた帯電装置を設ける例を示した概略説明図である。前記の実施形態に係る画像形成装置において、感光体に対して接触帯電ローラーと清掃ローラーとを備えた帯電装置を設ける他の例を示した概略説明図である。

次に、本発明の実施形態に係る画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

この実施形態の画像形成装置においては、図１に示すように、画像形成装置１内に４つのイメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄを装着させるようにしている。

ここで、前記の各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄには、感光体１１と、この感光体１１の表面を帯電させる帯電装置１２と、感光体１１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置２０と、感光体１１の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト２に転写させた後に残留するトナーを感光体１１の表面から除去するクリーニング装置１４とが設けられている。帯電された感光体１１の表面には、露光装置５０から画像情報に応じた露光が行われ、感光体１１の表面に静電潜像が形成される。

そして、この実施形態に係る画像形成装置において、フルカラーの画像形成を行うにあたっては、前記の各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおける各現像装置２０に、黒色、黄色、マゼンダ色、シアン色の異なった色彩のトナーを収容させ、各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおいて、各感光体１１の表面にそれぞれの色彩のトナー像を形成する。

次いで、このように各イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄにおける感光体１１の表面に形成された各色彩のトナー像を中間転写ベルト２に順々に転写させて、この中間転写ベルト２の上にフルカラーのトナー像を形成する。

一方、給紙ローラー３により記録媒体Ｓを給紙し、タイミングローラー４によってこの記録媒体Ｓを適当なタイミングで前記の中間転写ベルト２と転写ローラー５との間に導き、中間転写ベルト２上に形成された前記のフルカラーのトナー像をこの記録媒体Ｓに転写させる一方、この記録媒体Ｓに転写されずに中間転写ベルト２上に残ったトナーをベルトクリーニング装置６によって中間転写ベルト２から除去させる。

そして、前記のようにフルカラーのトナー像が転写された記録媒体Ｓを定着装置７に導き、前記のフルカラーのトナー像を記録媒体Ｓに定着させた後、この記録媒体Ｓを排紙ローラー８により排紙させる。

なお、画像形成装置は前記のようなものに限定されず、図示していないが、複数の現像装置を保持させた回転式現像装置を回転させて、各現像装置を順々に感光体に導くようにしてフルカラーの画像形成を行うようにしたフルカラーの画像形成装置や、白黒の画像形成を行う画像形成装置であってもよい。

次に、この実施形態におけるイメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄについて具体的に説明する。図２に示すように、イメージングカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄは、現像装置２０と感光体ユニット１１０とで構成されている。

感光体ユニット１１０は、感光体１１と帯電装置１２及びクリーニングブレードを備えたクリーニング装置１４で構成されている。帯電装置１２は、接触帯電部材としての接触帯電ローラー１２ａと、この接触帯電ローラー１２ａの表面を清掃する清掃部材としての清掃ローラー１２ｂを有する。

また、現像装置２０においては、トナーとキャリアを含む現像剤を用いるようにしている。ここで、現像装置２０においては、図２に示すように、現像スリーブ２２ａと、現像スリーブ２２ａ内部に同軸上に固定されたマグネット部材２２ｂを有する現像ローラー２２が、前記の感光体１１と所要間隔を介して対向するように設けられている。この現像ローラー２２は、図３に示すように、非磁性の円筒状の現像スリーブ２２ａと、この現像スリーブ２２ａに装着されるフランジ２２ｃ、フランジ２２ｄと、現像スリーブ２２ａと同軸上に配置された固定軸２２ｅとを有する。そして、固定軸２２ｅには、軸方向に伸びるマグネット部材２２ｂが配置されている。このマグネット部材２２ｂは、例えば、５つの磁石が周方向に所定の間隔で配置されている。

また、この現像装置２０においては、図２に示すように、その装置本体２１内に、前記の現像ローラー２２に沿って前記の現像剤を搬送させる第１搬送部２３が設けられ、この第１搬送部２３内に、回転軸の周囲に現像剤を混合攪拌しながら搬送させるスクリュー状の羽根部材が設けられた第１攪拌部材２４が設けられる。そして、この第１搬送部２３の下方に隔壁２５を介して前記の第１搬送部２３と現像剤を逆方向に搬送させる第２搬送部２６が設けられ、この第２搬送部２６内に、回転軸の周囲に現像剤を混合攪拌しながら搬送させるスクリュー状の羽根部材が設けられた第２攪拌部材２７が設けられている。

更に、前記の第１搬送部２３と第２搬送部２６との間に設けられた隔壁２５の端部に、前記の第１搬送部２３と第２搬送部２６とを連通させる循環口（図示せず）が設けられ、これらの循環口を通して現像剤を第１搬送部２３と第２搬送部２６との間で循環させるようになっている。

そして、この現像装置２０においては、第１搬送部２３に設けられた第１攪拌部材２４を回転させて現像剤を混合攪拌しながら搬送する途中において、この第１攪拌部材２４により前記の現像ローラー２２の現像スリーブ２２ａ上に現像剤を供給し、このように供給された現像剤を現像ローラー２２によって感光体１１と対向する位置に搬送させる途中において、搬送される現像剤の量を規制部材２９により規制するようにしている。そして、このように量が規制された現像剤を現像ローラー２２により感光体１１と対向する位置に導き、現像剤中のトナーを感光体１１に供給して、感光体１１に形成された静電潜像を現像するようにしている。

また、このようにして現像を行った結果、現像剤中におけるトナー濃度が低下した場合には、図示していないが、トナーカートリッジに収容されたトナーを装置本体内に補給させるようにしている。

ここで、前記のマグネット部材２２ｂに配置された５つの磁石の中で、感光体１１に対向する位置に配置された極（以下、主極という。）の磁束密度分布は、両端部の磁束密度の最大値が中央部より大きくなっている。また、このマグネット部材２２ｂの軸方向全域で現像スリーブ２２ａを介して現像剤２２ｆを汲み上げた場合、マグネット部材２２ｂの固定軸方向の両端部においては、磁力の回り込みによって磁束密度が大きくなり、このように磁束密度が大きくなって両端部に対向した現像スリーブ２２ａ上には、図３に示ように、現像剤２２ｆが盛り上がった盛り上がり部分２２ｇが形成される。

そして、前記の現像ローラー２２における現像スリーブ２２ａと感光体１１とは、一定の間隔を介するようにして軸方向に配置され、画像形成を行う場合には、この現像スリーブ２２ａに保持された現像剤２２ｆが感光体１１の表面に軽微に触れる程度である。しかし、現像スリーブ２２ａにおいて、前記のようにマグネット部材２２ｂの両端部に対応する現像剤２２ｆが盛り上がった盛り上がり部分２２ｇにおいては、現像剤２２ｆによる感光体１１への摺擦力が大きくなる。このため、現像剤２２ｆが盛り上がった盛り上がり部分２２ｇと対向する感光体１１の感光層は、現像剤２２ｆの摺擦により荒れが発生する。

このため、本発明においては、図４に示すように、アルミ素管からなる導電性基体１１ｂの外周面に感光層１１ａが形成されてなる感光体１１において、この感光体１１の印字可能領域１１ｃから軸方向端部に向かう部分において、印字可能領域１１ｃにおける感光層１１ａの膜厚より、感光層１１ａの膜厚を厚くした厚膜領域１１ｄに形成している。

ここで、感光体１１の印字可能領域１１ｃから軸方向端部に向かう厚膜領域１１ｄには、現像スリーブ２２ａにおいて現像剤２２ｆが盛り上がった盛り上がり部分２２ｇと対向する部位１１ｅが存在している。

ここで、前記の感光体１１を帯電させる場合、感光体１１の表面電位は、膜厚が厚いほど低くなり、厚膜領域１１ｄは印字可能領域の感光層１１ａの膜厚より厚いので、表面電位は印字可能領域１１ｃより低くなる。このため、この厚膜領域１１ｄに現像剤２２ｆ中のキャリアが付着するのが抑制されるようになる。

また、現像スリーブ２２ａにおいて現像剤２２ｆが盛り上がった盛り上がり部分２２ｇと対向する感光体１１の部位１１ｅは、前記の厚膜領域１１ｄ内にあって、感光層１１ａの膜厚が厚くなっているため、現像スリーブ２２ａによって搬送される現像剤２２ｆにより摺擦されて、この厚膜領域１１ｄの感光層１１ａが荒れて、クリーニング装置１４のクリーニングブレードで削られても、厚膜領域１１ｄの感光層１１ａの膜厚は、印字可能領域１１ｃにおける感光層１１ａの膜厚よりも厚いため、この厚膜領域１１ｄにおける表面電位が他の部分よりも高くなるのが抑制されて、この厚膜領域１１ｄにキャリアが付着するのが防止される。

また、厚膜領域１１ｄは、感光体１１の両端部に位置することになり、感光体１１の両端部の表面電位が低くなるために、トナーが供給される量（トナーのカブリ量）が多くなる。この結果、クリーニング装置１４のクリーニングブレードの両端部にトナーが供給されて、クリーニングブレードのメクレを防止できるようになる。

次に、感光体１１の印字可能領域１１ｃから軸方向端部に向かう部分における厚膜領域１１ｄにおける感光層１１ａの膜厚を、感光体１１の印字可能領域１１ｃにおける感光層１１ａの膜厚よりも厚くする態様を、図５（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明する。

ここで、図５（ａ）に示す態様においては、感光体１１の印字可能領域１１ｃから軸方向端部の方向に延びる厚膜領域１１ｄにおける感光層１１ａの膜厚を、印字可能領域１１ｃにおける感光層１１ａの膜厚より一律に厚くしている。

図５（ｂ）に示す態様においては、感光体１１の印字可能領域１１ｃから軸方向端部の方向に延びる厚膜領域１１ｄにおける感光層１１ａの膜厚を、印字可能領域１１ｃから軸方向端部に向かって徐々に厚くしている。

図５（ｃ）に示す態様においては、現像スリーブ２２ａにおいて現像剤２２ｆが盛り上がった盛り上がり部分２２ｇと対向する感光体１１の部位１１ｅだけを厚膜領域１１ｄとして、この部位１１ｅにおける感光層１１ａの膜厚を、印字可能領域１１ｃにおける感光層１１ａの膜厚より厚くしている。

ここで、前記のような感光体１１は、浸漬塗布法を用いて導電性基体１１ｂの外周面に感光層１１ａを塗布させるようにして製造することができる。

また、前記のように感光体１１の印字可能領域１１ｃから軸方向端部に向かう部分における厚膜領域１１ｄにおける感光層１１ａの膜厚を、感光体１１の印字可能領域１１ｃにおける感光層１１ａの膜厚よりも厚くするにあたっては、厚膜領域１１ｄにおける感光層１１ａの膜厚を、印字可能領域１１ｃにおける感光層１１ａの膜厚の１．２倍以上にすることが好ましい。その理由を、以下に説明する。

ここで、現像剤２２ｆにトナーとキャリアとを用いた２成分現像方式のものにおいては、前記のトナーカブリキャリア付着のオペレーションウィンドウ内で適切に制御できるように、現像ローラー２２に印加する現像バイアス電位と接触帯電ローラー１２ａで帯電した感光体１１の表面電位（感光体における未露光部電位）の電位差とを設定している。すなわち、現像バイアス電位と感光体１１の表面電位との差が所定値、例えば、３０Ｖより小さくなると、トナーカブリが生じ、所定値、例えば、１６０Ｖより大きくなるとキャリア付着が発生するので、トナーカブリもキャリア付着も発生しない、カブリマージンの値を設定している。しかし、制御上の値に対して実電位としては±５０Ｖ程度のばらつきが発生するので、このばらつきを見越した上でカブリマージンの値を設定している。このカブリマージンの値は、使用時間に応じて、感光体１１の劣化などの要因で変化する。

カブリマージンの設定値を使用時間に対応して可変させる場合、設定値に対して実電位はばらつき、トナーカブリ側、或はキャリア付着側で実際に動作する可能性がある。

また、接触帯電方式においては、感光体１１における感光層１１ａの膜厚と感光体１１の表面電位の関係として、膜厚１μｍ当たり、約１０Ｖの電位変動が発生することが分かっており、感光層１１ａの膜厚が厚い側の感光体１１の表面電位は低くなる。このため、カブリマージンの実電位が±５０Ｖばらついても、現像剤２２ｆの盛り上がり部分２２ｇに対向する感光体１１の表面電位を、印字可能領域１１ｃにおける感光体１１の表面電位に比べて低くして、キャリア付着に対して安全な値にするには、カブリマージンの実電位のばらつきが５０Ｖ以上の電位を持たせるのが望ましい。

ここで、印字可能領域１１ｃにおける感光層１１ａの膜厚を、例えば、２６．５±１．５μｍとした場合、印字可能領域１１ｃに対して、現像剤２２ｆの盛り上がり部分２２ｇに対向する部位１１ｅを含む厚膜領域１１ｄにおける感光層１１ａの膜厚を６μｍ厚くした場合、カブリマージンの電位差は中央部より６０Ｖ低くなり、実電位のばらつきに対して低い値を設定でき、キャリア付着を抑制できる。この場合、現像剤２２ｆの盛り上がり部分２２ｇに対向する厚膜領域１１ｄにおける感光層１１ａの膜厚は３２．５±１．５μｍであり、印字可能領域１１ｃの感光層１１ａの膜厚との比率が１．２倍以上となれば、現像剤２２ｆの盛り上がり部分２２ｇに対向する感光体１１の表面電位を、印字可能領域１１ｃの表面電位よりも必ず低くして、キャリア付着に対して安全な値にすることができる。

また、トナーとキャリアとを用いた現像剤２２ｆには、一般に、感光体１１の感光層１１ａやクリーニング装置１４のクリーニングブレードを削る研磨作用をもつ外添剤と、感光体１１の感光層１１ａ表面の摩擦係数を安定させる外添剤が添加されている。

そして、前記のように図２に示す現像装置２０において、外添剤が添加された現像剤２２ｆを、前記の第１攪拌部材２４により撹拌させながら現像ローラー２２の軸方向に沿って搬送させて現像スリーブ２２ａに供給し、この現像剤２２ｆを現像ローラー２２により感光体１１と対向する位置に導き、現像剤２２ｆ中のトナーを感光体１１に供給して、感光体１１に形成された静電潜像を現像するようにした場合、トナーと一緒に前記の外添剤も感光体１１に供給されるようになる。

このため、このようにして感光体１１に形成された静電潜像を現像すると、トナーと一緒に感光体１１に供給された外添剤によって感光体１１の感光層１１ａが削れられるようになり、図６に示すように、現像剤２２ｆの搬送方向上流側から下流側に向かうに従って感光層１１ａの削れ量が大きくなる。

そして、このように現像剤２２ｆの搬送方向上流側から下流側に向かうに従って感光層１１ａの削れ量が大きくなる場合において、前記のように感光体１１の印字可能領域１１ｃから軸方向両側の端部に向かう部分に、感光層１１ａの膜厚を厚くした厚膜領域１１ｄを形成するにあたっては、例えば、図７に示すように、現像剤２２ｆの搬送方向上流側に位置する厚膜領域１１ｄ_１における感光層１１ａの膜厚よりも、現像剤２２ｆの搬送方向下流側に位置する厚膜領域１１ｄ_２における感光層１１ａの膜厚を、削れ量の差に対応した厚さ（ｔ）分だけ厚くすることができる。このようにすると、感光体１１における感光層１１ａの削れ量が現像剤２２ｆの搬送方向上流側から下流側に向かうに従って大きくなる場合においても、現像剤２２ｆの搬送方向上流側及び下流側における厚膜領域１１ｄ_１、１１ｄ_２における感光体１１の感光層１１ａの膜厚を、印字可能領域１１ｃにおける感光層１１ａの膜厚より厚い状態に安定して維持できるようになる。

また、前記のように感光体１１の表面に接触帯電ローラー１２ａを接触させ、この接触帯電ローラー１２ａを感光体１１の回転に伴って従動回転させて感光体１１の表面を帯電させると共に、この接触帯電ローラー１２ａを、接触帯電ローラー１２ａに伴って従動回転する清掃ローラー１２ｂを清掃する例について説明する。

ここで、前記のように外添剤が添加された現像剤２２ｆを、第１攪拌部材２４により撹拌させながら現像ローラー２２の軸方向に沿って搬送させて現像スリーブ２２ａに供給し、この現像剤２２ｆを現像ローラー２２により感光体１１と対向する位置に導き、現像剤２２ｆ中のトナーを感光体１１に供給して、感光体１１に形成された静電潜像を現像するようにした場合、図６に示したように、現像剤２２ｆの搬送方向上流側から下流側に向かうに従って感光層１１ａの削れ量が大きくなる。

このため、図８に示す例では、現像剤２２ｆの循環搬送方向上流側に位置する厚膜領域１１ｄ_１部分の盛り上がり部分２２ｇと対向する部位１１ｅと接触する箇所の接触帯電ローラー１２ａの外径を最大になるように形成し、現像剤２２ｆの循環搬送方向に向かってその外径を徐々に小さくする。そして、清掃ローラー１２ｂは、現像剤２２ｆの循環搬送方向下流側に位置する厚膜領域１１ｄ_２部分の盛り上がり部分２２ｇと対向する部位１１ｅの延長上に位置する箇所の清掃ローラー１２ｂの外径を最大になるように形成し、現像剤２２ｆの循環搬送方向の上流側に向かってその外径を徐々に小さくする。具体的には、例えば、厚膜領域１１ｄ_２と厚膜領域１１ｄ_１との厚さの差（ｔ）を５μｍ、接触帯電ローラー１２ａの外径を９ｍｍ、清掃ローラー１２ｂの外径を８ｍｍとした場合、接触帯電ローラー１２ａの最大外径は９．０１ｍｍ、清掃ローラー１２ｂの最大外径は８．０１ｍｍとする。このように、感光体１１の感光層１１ａの膜厚を厚くした部分の膜厚差に対向した接触帯電ローラー１２ａ及び清掃ローラー１２ｂの外径を変えることで、従動性が低下しないようにし、帯電不良による画像ノイズの発生を防止している。

図９は、図８に示す清掃ローラー１２ｂとして、芯材１２ｃに弾性部材として短冊状のスポンジの１２ｄを螺旋状に巻き付けたスパイラル形状のものを用いている。現像剤２２ｆの循環搬送方向下流側に位置する厚膜領域１１ｄ_２部分の盛り上がり部分２２ｇと対向する部位１１ｅの延長上に位置する箇所の清掃ローラー１２ｂの外径が最大になるように、スパイラルの巻き付け間隔を広くし外径を大きくする。

スパイラル形状の清掃ローラー１２ｂにおいては、短冊状のスポンジを用いて巻きつけ間隔とスポンジ高さ（外径）の関係をとると、巻きつけ間隔を広げるとスポンジ高さが高くなる（外径が大きくなる）ので、接触帯電ローラー１２ａの外径に対向した部分の外径は、巻き付け間隔を変えることにより対応することができる。

１画像形成装置
２中間転写ベルト
３給紙ローラー
４タイミングローラー
５転写ローラー
６ベルトクリーニング装置
７定着装置
８排紙ローラー
１０Ａ〜１０Ｄイメージングカートリッジ
１１感光体
１１ａ感光層
１１ｂ導電性基体
１１ｃ印字可能領域
１１ｄ、１１ｄ_１、１１ｄ_２厚膜領域
１１ｅ部位
１２帯電装置
１２ａ接触帯電ローラー（接触帯電部材）
１２ｂ清掃ローラー（清掃部材）
１２ｃ芯材
１４クリーニング装置
２０現像装置
２１装置本体
２２現像ローラー
２２ａ現像スリーブ
２２ｂマグネット部材
２２ｆ現像剤
２２ｇ盛り上がり部分
２３第１搬送部
２４第１攪拌部材
２５隔壁
２６第２搬送部
２７第２攪拌部材
２９規制部材
５０露光装置
１１０感光体ユニット

Claims

導電性基体の外周面に感光層が形成された感光体と、感光体の表面に設けられた感光層を帯電させる帯電装置と、帯電装置によって帯電された感光体の表面に画像情報に応じた露光を行って、感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、内周側に複数の磁極を有するマグネット部材が固定して設けられた現像スリーブを回転させて、前記現像スリーブ上に保持されたトナーと磁性キャリアとを含む現像剤を、前記感光体と対向する現像領域に導き、現像剤中のトナーを感光体に供給して感光体の表面に形成された静電潜像を現像する現像装置と、を備えた画像形成装置において、
前記感光体の印字可能領域から軸方向端部の方向に延びる感光層において、少なくとも前記現像装置のマグネット部材の軸方向端部と対向する部位に、印字可能領域における感光層の膜厚より感光層の膜厚を厚くした厚膜領域を設けたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、前記厚膜領域が印字可能領域の感光層の膜厚より一律に厚く形成されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、前記厚膜領域が、印字可能領域から軸方向端部の方向に向かって徐々に厚く形成されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記感光体を帯電させるのに、感光体と接触する接触帯電部材が用いられ、前記厚膜領域の膜厚が、印字可能領域の膜厚より１．２倍以上の膜厚に形成されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記現像剤の搬送方向の上流側の厚膜領域と接する前記接触帯電部材の外径が最大で、前記の接触帯電部材の表面を清掃させる清掃部材の外径が、前記現像剤の搬送方向の下流側の厚膜領域で最大となるように形成したことを特徴とする画像形成装置。
請求項５に記載の画像形成装置において、前記接触帯電部材の清掃部材は、芯材に弾性部材を螺旋状に巻き付けられ、現像剤の搬送方向の下流側に向かって巻き付け間隔を広くしていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記現像装置は、現像剤を撹拌させながら搬送し、前記現像スリーブに現像剤を供給する撹拌搬送部材を有し、前記現像剤の搬送方向の下流側に位置する厚膜領域の膜厚が、前記現像剤の搬送方向の上流側に位置する厚膜領域の膜厚より厚くなっていることを特徴とする画像形成装置。