(57)【要約】【課題】現像容器の現像剤担持体の回転軸線方向の両端部からの現像剤飛散を十分に抑制できる現像装置を提供する。【解決手段】現像容器４１は、外カバーと内カバー４８と一対の側壁４９とを有し、これらにより現像スリーブ４４の回転方向に沿った流路としての第２隙間を形成する。第２隙間は、外カバーと内カバー４８と側壁４９とのそれぞれの回転方向の下流側の端部により形成される開口である流入口１１と、外カバーと内カバー４８と側壁４９とのそれぞれの回転方向の上流側の端部により形成される開口である流出口１２と、を有し、流出口１２は流入口１１よりも幅方向Ｗに関して幅狭である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤が収容される現像容器と、前記現像容器に収容された現像剤を担持して回転し、像担持体と対向する対向領域に現像剤を搬送可能な現像剤担持体と、を備え、
前記現像容器は、
前記現像剤担持体の回転方向に関して前記対向領域よりも下流側に配置され、隙間を介して前記現像剤担持体を覆う第１覆い部と、
前記第１覆い部と前記現像剤担持体との間に、前記第１覆い部と前記現像剤担持体とのそれぞれに対して隙間を有して配置され、前記現像剤担持体を覆う第２覆い部と、
前記第１覆い部及び前記第２覆い部の間において前記現像剤担持体の回転軸線方向の両側部に設けられ、前記第１覆い部及び前記第２覆い部の間の空間を前記回転軸線方向の両側部で遮り、前記第１覆い部及び前記第２覆い部と共に前記回転方向に沿った流路を形成する一対の側壁と、を有し、
前記流路は、前記第１覆い部と前記第２覆い部と前記一対の側壁とのそれぞれの前記回転方向の下流側の端部により形成される開口である第１開口と、前記第１覆い部と前記第２覆い部と前記一対の側壁とのそれぞれの前記回転方向の上流側の端部により形成される開口である第２開口と、を有し、
前記第２開口は、前記第１開口よりも前記回転軸線方向に関して幅狭である、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第２開口は、前記第１開口よりも前記回転軸線方向に直交する方向に関して広い、
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記第１開口の面積と前記第２開口の面積とは等しい、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記流路において、流通する気体の流れ方向に直交する断面の面積は一定である、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記第１開口の前記回転軸線方向の両端部は、前記現像剤担持体の現像剤を担持可能な現像剤担持領域よりも前記回転軸線方向の外側に位置する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記第２開口の前記回転軸線方向の両端部は、前記現像剤担持体の現像剤を担持可能な現像剤担持領域よりも前記回転軸線方向の内側に位置する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記流路の前記回転軸線方向の幅は、前記第１開口の側から前記第２開口の側に向けて漸減する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記流路は、前記第１開口から前記回転方向の上流側に所定長さだけ前記回転軸線方向の幅を一定にして形成された同幅部と、前記同幅部から前記第２開口に向けて前記回転軸線方向の幅が漸減して形成された漸減部と、を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
前記回転方向に関して、前記対向領域の下流側に配置され、前記現像剤担持体に担持された現像剤を剥ぎ取る第１磁極と、前記第１磁極の下流側に隣接して配置され、前記第１磁極と同極で、前記現像容器の現像剤を前記現像剤担持体に汲み上げる第２磁極と、を有する磁束発生手段を備え、
前記第１開口は、前記第１磁極の磁束密度の分布の絶対値の前記回転方向に関する一対の極小値のうちの上流側の極小値よりも下流側に位置する、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記第１開口は、前記第１磁極の磁束密度のピーク位置又は前記ピーク位置よりも前記回転方向の下流側に位置する、
ことを特徴とする請求項９に記載の現像装置。
【請求項１１】
前記第２覆い部は、前記回転方向の上流端が前記第１覆い部の一部と前記回転方向に隙間を介して対向するように形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のうちのいずれか１項に記載の現像装置と、
前記現像装置により現像される静電潜像を担持して、前記対向領域において前記現像剤担持体と同方向に回転する像担持体と、を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤を担持して回転する現像剤担持体を備えた現像装置、及び、このような現像装置を備えた、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を備えた複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置は、トナーなどの現像剤により像担持体としての感光ドラム上に形成された静電潜像を現像する現像装置を有する。現像装置は、現像剤を担持して回転する現像剤担持体としての現像スリーブを有し、現像スリーブに担持された現像剤を感光ドラムに供給するようにしている。
【０００３】
このような現像装置の場合、現像スリーブの回転により現像装置を構成する現像容器内に空気が流入し、現像容器内の気圧が上昇し、現像容器内の現像剤が容器外に飛散する虞がある。このため、現像容器の外側のカバーと現像スリーブとの間に内側のカバーを設け、現像スリーブと内側のカバーとの間から現像容器内に流入した空気を、内側のカバーと外側のカバーとの間から現像容器外に排出する構成が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−７２３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の構成の場合、現像容器内に空気を流入させる現像スリーブと内側のカバーとの間の流入経路から、現像剤を含んだ空気が現像容器外に排出される虞がある。特に、現像容器の現像剤担持体の軸方向（回転軸線方向）の両端部から飛散した現像剤は現像容器周辺に流れやすく、現像剤の飛散を十分に抑制できない可能性がある。
【０００６】
本発明は、現像容器の現像剤担持体の回転軸線方向の両端部からの現像剤飛散を十分に抑制できる現像装置及び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】
【０００７】
本発明の現像装置は、現像剤が収容される現像容器と、前記現像容器に収容された現像剤を担持して回転し、像担持体と対向する対向領域に現像剤を搬送可能な現像剤担持体と、を備え、前記現像容器は、前記現像剤担持体の回転方向に関して前記対向領域よりも下流側に配置され、隙間を介して前記現像剤担持体を覆う第１覆い部と、前記第１覆い部と前記現像剤担持体との間に、前記第１覆い部と前記現像剤担持体とのそれぞれに対して隙間を有して配置され、前記現像剤担持体を覆う第２覆い部と、前記第１覆い部及び前記第２覆い部の間において前記現像剤担持体の回転軸線方向の両側部に設けられ、前記第１覆い部及び前記第２覆い部の間の空間を前記回転軸線方向の両側部で遮り、前記第１覆い部及び前記第２覆い部と共に前記回転方向に沿った流路を形成する一対の側壁と、を有し、前記流路は、前記第１覆い部と前記第２覆い部と前記一対の側壁とのそれぞれの前記回転方向の下流側の端部により形成される開口である第１開口と、前記第１覆い部と前記第２覆い部と前記一対の側壁とのそれぞれの前記回転方向の上流側の端部により形成される開口である第２開口と、を有し、前記第２開口は、前記第１開口よりも前記回転軸線方向に関して幅狭であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、流路の第２開口は、第１開口よりも回転軸線方向に関して幅狭であるようにしている。このため、現像容器内から第２開口を介して排出される空気は、現像剤担持体の両端部を除いた部分に向けて排出される。これにより、現像容器内から排気される空気を現像剤担持体の両端部に排出することを回避できるので、現像容器の現像剤担持体の回転軸線方向の両端部からの現像剤飛散を十分に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図。
【図２】第１の実施形態に係る画像形成部の概略構成断面図。
【図３】第１の実施形態に係る現像装置の概略構成横断面図。
【図４】第１の実施形態に係る現像装置の概略構成縦断面図。
【図５】第１の実施形態に係る補給装置及び現像装置の概略構成断面図。
【図６】第１の実施形態に係る現像装置の現像スリーブ周りの磁束密度を示す断面図。
【図７】第１の実施形態に係る現像装置の現像スリーブ周りの気流を示す断面図。
【図８】比較例に係る現像装置のエアフローを模式的に示す断面図。
【図９】第２の実施形態に係る現像装置の概略構成縦断面図。
【図１０】第３の実施形態に係る現像装置の現像スリーブ周りの気流を示す断面図。
【図１１】第３の実施形態に係る現像装置の概略構成縦断面図。
【図１２】比較実験の結果を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態について、図１乃至図７を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１及び図２を用いて説明する。
【００１１】
［画像形成装置］
本実施形態の画像形成装置１００は、それぞれ像担持体としての感光ドラム１を有する４つの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを備えた電子写真方式のタンデム型のフルカラープリンタである。画像形成装置１００は、装置本体１００Ａに接続された原稿読み取り装置（図示せず）又は装置本体１００Ａに対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどのホスト機器からの画像信号に応じてトナー像（画像）を記録材に形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。また、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する。
【００１２】
なお、画像形成装置１００が備える４つの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像色が異なることを除いて実質的に同一の構成を有する。したがって、代表して画像形成部ＰＹについて説明し、その他の画像形成部については説明を省略する。
【００１３】
図２に示すように、画像形成部ＰＹには、像担持体として円筒型の感光体、即ち、感光ドラム１が配設されている。感光ドラム１は、図中矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１の周囲には帯電手段としての帯電ローラ２と、現像装置４、転写手段としての一次転写ローラ５２、クリーニング手段としてのクリーニング装置７が配置されている。感光ドラム１の図中下方には、露光手段としての露光装置（本実施形態ではレーザースキャナ）３が配置されている。
【００１４】
各画像形成部の図１の上方には、転写装置５が配置されている。転写装置５は、中間転写体としての無端状の中間転写ベルト５１が複数のローラに張設されて、矢印方向に周回移動（回転）するように構成されている。そして、中間転写ベルト５１は、後述するように中間転写ベルト５１に一次転写されたトナー像を担持して搬送する。中間転写ベルト５１を張架するローラのうちの二次転写内ローラ５３と中間転写ベルト５１を挟んで対向する位置には、二次転写手段としての二次転写外ローラ５４が配置され、中間転写ベルト５１上のトナー像を記録材に転写する二次転写部Ｔ２を構成している。二次転写部Ｔ２の記録材搬送方向下流には定着装置６が配置される。
【００１５】
画像形成装置１００の下部には、記録材Ｓが収容されたカセット９が配置されている。カセット９から給送された記録材Ｓは、搬送ローラ９１によりレジストレーションローラ９２に向けて搬送される。そして、停止状態のレジストレーションローラ９２に記録材Ｓの先端が突き当たり、ループを形成することで記録材Ｓの斜行を補正する。その後、中間転写ベルト５１上のトナー像と同期してレジストレーションローラ９２を回転開始させ、記録材Ｓを二次転写部Ｔ２に搬送する。
【００１６】
上述のように構成される画像形成装置１００により、例えば４色フルカラーの画像を形成するプロセスについて説明する。まず、画像形成動作が開始すると、回転する感光ドラム１の表面が帯電ローラ２によって一様に帯電される。次いで、感光ドラム１は、露光装置３から発せられる画像信号に対応したレーザ光により露光される。これにより、感光ドラム１上に画像信号に応じた静電潜像が形成される。感光ドラム１上の静電潜像は、現像装置４内に収容された現像剤としてのトナーによって顕像化され、可視像となる。
【００１７】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト５１を挟んで配置される一次転写ローラ５２との間で構成される一次転写部Ｔ１（図２）にて、中間転写ベルト５１に一次転写される。この際、一次転写ローラ５２には一次転写バイアスが印加される。一次転写後に感光ドラム１の表面に残ったトナー（転写残トナー）は、クリーニング装置７によって除去される。
【００１８】
このような動作をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成部で順次行い、中間転写ベルト５１上で４色のトナー像を重ね合わせる。その後、トナー像の形成タイミングに合わせてカセット９に収容された記録材Ｓが二次転写部Ｔ２に搬送される。そして、二次転写外ローラ５４に二次転写バイアスを印加することにより、中間転写ベルト５１上の４色のトナー像を、記録材Ｓ上に一括で二次転写する。二次転写部Ｔ２で転写しきれずに中間転写ベルト５１に残留したトナーは、中間転写ベルトクリーナ５５により除去される。
【００１９】
次いで、記録材Ｓは定着手段としての定着装置６に搬送される。定着装置６は、内部にハロゲンヒータなどの熱源を有する定着ローラ６１及び加圧ローラ６２を備え、定着ローラ６１と加圧ローラ６２とで定着ニップ部を形成する。この定着装置６の定着ニップ部にトナー像が転写された記録材Ｓを通過させることで、記録材Ｓが加熱、加圧される。そして、記録材Ｓ上のトナーは溶融、混合されて、フルカラーの画像として記録材Ｓに定着される。その後、記録材Ｓは排出ローラ１０１により排出トレイ１０２に排出される。これにより、一連の画像形成プロセスが終了する。
【００２０】
なお、本実施形態の画像形成装置１００は、例えばブラック単色の画像など、所望の単色または４色のうちいくつかの色用の画像形成部を用いて、単色またはマルチカラーの画像を形成することも可能である。
【００２１】
［現像装置］
次に、現像装置４の詳しい構成について、図３及び図４を用いて説明する。現像装置４は、非磁性トナーと磁性キャリアを含む現像剤を収容する現像容器４１と、現像容器に収容された現像剤を担持して回転する現像剤担持体としての現像スリーブ４４とを有する。現像容器４１内には、現像容器内の現像剤を攪拌・搬送しつつ現像容器内を循環させる現像剤搬送部材としての搬送スクリュー４３ａ、４３ｂが配置されている。現像スリーブ４４は、感光ドラム１と対向する対向領域Ａに現像剤を搬送可能である。また、現像スリーブ４４の内部には、周方向に複数の磁極を有する磁束発生手段としてのマグネット４４ａが、回転不能に配置されている。更に、現像スリーブ４４の表面に、現像剤の薄層を形成する規制部材としての現像ブレード４２が配置されている。尚、図４中等において、現像スリーブ４４の長手方向、即ち回転軸線方向（軸方向）を幅方向Ｗとして示す。
【００２２】
現像容器４１の内部は、その略中央部が紙面に垂直方向に延在する隔壁４１ｃによって現像室４１ａと攪拌室４１ｂに水平方向の左右に区画されており、現像剤は現像室４１ａ及び攪拌室４１ｂに収容されている。現像室４１ａ及び攪拌室４１ｂには、搬送スクリュー４３ａ、４３ｂがそれぞれ配置されている。隔壁４１ｃの長手方向両端部（現像スリーブ４４の回転軸線方向両端部、図４中の幅方向Ｗの両端部）には、現像室４１ａと攪拌室４１ｂとの間での現像剤の通過を許す受渡し部４１ｄ、４１ｅが設けられている。
【００２３】
搬送スクリュー４３ａ、４３ｂは、それぞれ、磁性体の軸（回転軸）の周りに、搬送部としての螺旋状の羽根を設けて形成されている。また、搬送スクリュー４３ｂには、螺旋状の羽根に加えて、軸からその半径方向に突出し、現像剤の搬送方向に所定の幅を有する攪拌リブ４３ｂ１が設けられている。攪拌リブ４３ｂ１は、軸の回転に伴って現像剤を攪拌する。
【００２４】
搬送スクリュー４３ａは、現像室４１ａの底部に現像スリーブ４４の回転軸線方向に沿って配置されており、不図示のモータによって回転軸を回すことで現像室４１ａ内の現像剤を軸線方向に沿って搬送しつつ、現像スリーブ４４に現像剤を供給する。現像スリーブ４４に担持され、現像工程でトナーが消費された現像剤は、現像室４１ａに回収される。
【００２５】
また、搬送スクリュー４３ｂは、攪拌室４１ｂ内の底部に現像スリーブ４４の回転軸線方向に沿って配置され、攪拌室４１ｂ内の現像剤を搬送スクリュー４３ａとは反対に軸線方向に沿って搬送する。現像剤は、このようにして、搬送スクリュー４３ａ、４３ｂによって搬送され、受渡し部４１ｄ、４１ｅを介して現像容器４１内を循環する。
【００２６】
攪拌室４１ｂの搬送スクリュー４３ｂの搬送方向上流端部には、現像容器４１内にトナーを含む現像剤を補給するための現像剤補給口４６が設けられている。現像剤補給口４６は、後述する図５に示す現像剤補給装置８０の補給搬送部８３に接続されている。したがって、補給用の現像剤は、現像剤補給装置８０から補給搬送部８３及び現像剤補給口４６を介して攪拌室４１ｂ内に供給される。搬送スクリュー４３ｂは、現像剤補給口４６から補給された現像剤と、既に攪拌室４１ｂ内にある現像剤とを攪拌しつつ搬送し、トナー濃度を均一化する。
【００２７】
したがって、搬送スクリュー４３ａ、４３ｂの搬送力により、現像工程でトナーが消費されてトナー濃度が低下した現像室４１ａ内の現像剤が、一方の受渡し部４１ｄ（図４の左（Ｗ１）側）を介して攪拌室４１ｂ内へ移動する。そして、攪拌室４１ｂ内に移動した現像剤は、補給された現像剤と攪拌されつつ搬送され、他方の受渡し部４１ｅ（図４の右（Ｗ２）側）を介して現像室４１ａへ移動する。
【００２８】
図３に示すように、現像容器４１の現像室４１ａには、感光ドラム１に対向した対向領域（現像領域）Ａに相当する位置に開口部４１ｈがあり、この開口部４１ｈにおいて現像スリーブ４４が感光ドラム１方向に一部露出するように回転自在に配設されている。一方、現像スリーブ４４に内包されたマグネット４４ａは非回転に固定されている。このような現像スリーブ４４は、不図示のモータにより回転させられて、現像剤を対向領域Ａに搬送可能で、対向領域Ａにおいて現像剤を感光ドラム１に供給する。本実施形態では、現像スリーブ４４は、非磁性材料として例えばアルミニウムやステンレスにより円筒状に形成されている。また、現像スリーブ４４は、対向領域Ａにおいて重力方向下方から上方に向かって、即ち、図３の反時計回り方向に回転する。
【００２９】
開口部４１ｈの現像スリーブ４４の回転方向上流側には、現像スリーブ４４に担持された現像剤量の量を規制する規制部材としての現像ブレード４２が現像容器４１に固定されている。本実施形態では、現像スリーブ４４が対向領域Ａにおいて重力方向下方から上方に向かって回転するため、現像ブレード４２は、対向領域Ａの重力方向下方に位置する。
【００３０】
マグネット４４ａは、周方向に複数の磁極Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｎ１、Ｎ２極の合計５極を有して、ローラ状に形成されている。現像室４１ａ内の現像剤は、搬送スクリュー４３ａにより現像スリーブ４４に供給され、現像スリーブ４４に供給された現像剤は、マグネット４４ａの吸着用磁極Ｓ２が発生する磁界により、現像スリーブ４４上に所定の量が担持され、現像剤溜まりを形成する。
【００３１】
現像スリーブ４４上の現像剤は、現像スリーブ４４が回転することによって、現像剤溜まりを通過し、規制用磁極Ｎ１にて穂立ちして、規制用磁極Ｎ１と対向する現像ブレード４２によって層厚が規制される。そして、層厚が規制された現像剤は、感光ドラム１と対向する対向領域Ａへと搬送され、現像用磁極Ｓ１にて穂立ちして磁気穂を形成する。この磁気穂が、対向領域Ａにおいて現像スリーブ４４と同方向に回転する感光ドラム１に接触し、帯電したトナーによって静電潜像をトナー像として現像する。
【００３２】
その後、現像スリーブ４４上の現像剤は、搬送用磁極Ｎ２により、現像スリーブ４４の表面に対する現像剤の吸着を維持されつつ、現像スリーブ４４の回転により現像容器４１内へと搬送される。そして、現像スリーブ４４に担持された現像剤は、剥離用磁極Ｓ３により、現像スリーブ４４の表面から剥離され、現像容器４１の現像室４１ａに回収される。
【００３３】
なお、現像容器４１には、図４に示すように、現像容器４１内のトナー濃度を検知するトナー濃度センサとしてのインダクタンスセンサ４５が設けられている。本実施形態では、インダクタンスセンサ４５は、攪拌室４１ｂの現像剤搬送方向下流側に設けられている。
【００３４】
［現像剤補給装置］
次に、現像剤補給装置８０について、図５を用いて説明する。現像剤補給装置８０は、補給用の現像剤を収容する収容容器８と、補給機構８１と、補給搬送部８３とを有する。収容容器８は、円筒状の容器の内壁に螺旋状の溝を掘った構成となっており、収容容器８自体が回転することで長手方向（回転軸線方向）へと現像剤の搬送力を発生させる。収容容器８の現像剤搬送方向下流端部には、補給機構８１に接続されている。補給機構８１は、収容容器８から現像剤が搬送される排出口８２から排出するポンプ部８１ａを有する。ポンプ部８１ａは、蛇腹状に形成され、回転駆動されることで容積が変化して空気圧を発生し、収容容器８から搬送された現像剤を排出口８２から排出する。
【００３５】
排出口８２には、補給搬送部８３の上端部が接続されており、補給搬送部８３の下端部は、現像装置４の現像剤補給口４６に接続されている。即ち、補給搬送部８３は、排出口８２と現像剤補給口４６とを連通させている。したがって、ポンプ部８１ａにより排出口８２から排出された現像剤は、補給搬送部８３を通って現像装置４の現像容器４１内に補給される。
【００３６】
なお、上述の現像装置４において、現像剤補給口４６は、攪拌室４１ｂの現像剤搬送方向上流端部で、且つ、現像室４１ａ（図４参照）と攪拌室４１ｂとで形成される現像剤の循環経路の外側に備えられている。具体的には、現像剤補給口４６は、一方の受渡し部４１ｄよりも攪拌室４１ｂの現像剤搬送方向上流側に設けられている。したがって、現像剤補給口４６の近傍は、現像剤の循環経路の現像剤は殆ど存在せず、補給用の現像剤が通過するのみである。
【００３７】
このような現像剤補給装置８０による補給は、自動トナー補給制御（以下、ＡＴＲ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｏｎｅｒ  Ｒｅｐｌｅｎｉｓｈｅｒ）制御という）により行われる。このＡＴＲ制御は、画像形成時の画像比率、インダクタンスセンサ４５、トナー像の濃度を検知する濃度センサ１０３（図１参照）によるパッチ画像の濃度検知結果に応じて、現像剤補給装置８０の動作を制御して、現像剤を現像装置４に補給するものである。
【００３８】
濃度センサ１０３は、図１に示すように、中間転写ベルト５１の回転方向に関し、最下流の画像形成部ＰＫの下流で、二次転写部Ｔ２の上流に、中間転写ベルト５１の表面と対向して配置されている。濃度センサ１０３を用いる制御では、例えば、画像形成ジョブの開始時や所定枚数の画像形成毎などのタイミングで、制御用のトナー像（パッチ画像）を中間転写ベルト５１上に転写し、濃度センサ１０３によりパッチ画像の濃度を検知する。そして、この検知結果に基づいて、現像剤補給装置８０による現像剤の補給制御を行う。
【００３９】
なお、現像装置４に現像剤を補給する構成は、このような構成に限らず、従来から知られている構成を用いても良い。
【００４０】
［現像剤の飛散］
ここで、現像装置から発生する現像剤の飛散について説明する。まず、画像形成装置では、出力画像の高速化や高画質化を求められると共にメンテナンスの簡略化が求められている。このメンテナンス簡略化の中の一つとして画像形成装置内部の現像剤による汚染の低減が挙げられる。画像形成装置内部が現像剤で汚染されると、出力画像の汚れなどの画像不良が発生したり、現像装置や感光ドラムユニットなどの交換時などに清掃作業が発生したりする。また、現像剤がギアなどの各駆動系に付着した場合、駆動系に滑りなどが発生する虞がある。
【００４１】
このような画像形成装置内部の現像剤による汚染の原因の一つとして、現像剤が現像装置内から飛散してしまうことが挙げられる。例えば、二成分現像剤の場合、通常、現像装置内部では、トナーとキャリアとが摩擦帯電しているため、トナーとキャリアとは静電気力で付着している。しかし、何らかの衝撃でこの付着が解放され、キャリアから遊離したトナーが現像装置内部から空気とともに排出されてしまう現像剤の飛散が発生する虞がある。
【００４２】
このような現像剤の飛散の具体例について、図８に示す比較例の現像装置４００を用いて説明する。現像装置４００は、現像容器４０１の構成が異なるだけで、その他の構成は上述の現像装置４と同じである。このため、同じ構成には同じ符号を付して説明する。また、現像装置４００には、上述の現像装置４と同様に、現像剤補給装置８０の補給搬送部８３が接続されている。
【００４３】
現像容器４０１は、現像スリーブ４４の上方を覆う上蓋４０２を備える。そして、上蓋４０２と現像スリーブ４４との間には、現像スリーブ４４の回転により空気が現像容器４０１内に流入する空気の流路が形成される。この流路は、感光ドラム１と対向した位置で開口しており、現像容器４０１内からの現像剤の飛散は、主としてこの流路から発生する。これは、この流路と反対側（図８の下側）は、現像ブレード４２が現像スリーブ４４と近接して対向しているためである。即ち、この位置では、現像スリーブ４４に担持された現像剤が現像ブレード４２に層厚が規制されている状態であり、現像スリーブ４４と現像ブレード４２との隙間からは空気が流出しにくいためである。
【００４４】
ここで、現像剤の飛散とは、現像剤の攪拌・搬送や現像剤の補給によって現像容器４０１内に生じる遊離トナーなどの現像剤が流路の開口を通って、現像容器４０１の外部に排出され、現像容器４０１内に回収しきれないもののことをさす。
【００４５】
まず、トナー遊離について説明する。現像容器４０１に収容されているトナー及びキャリアは、攪拌室４１ｂ及び現像室４１ａにおいて摩擦帯電され、摩擦帯電により生じる静電付着力及び表面性などにより生じる非静電付着力によって、互いに付着している。このキャリアに付着しているトナーに対し衝撃やせん断力を加えられると、トナーがキャリアから引き剥がされ現像容器４０１内で遊離する。この時の衝撃やせん断力として、現像スリーブ４４による現像剤搬送の際の現像剤挙動がある。
【００４６】
現像剤は、現像スリーブ４４上で、内部の磁極の磁力線に沿ったチェーン状の構造である磁気穂を形成する。この磁気穂は、現像スリーブ４４の回転により、磁極直前に回転方向前方に立ち上がり、磁極上を通過すると回転方向前方に倒れる。このとき、磁気穂の回転方向は現像スリーブ４４の回転方向と同一方向である。この磁気穂が倒れるときの衝撃や遠心力によって、トナーがキャリアから引き剥がされることがトナー遊離の原因となっている。
【００４７】
現像スリーブ４４による現像剤搬送の際にトナー遊離への寄与の大きい磁極は、吸着用磁極Ｓ２との間で反発磁界を生成する剥離用磁極Ｓ３である。この剥離用磁極Ｓ３では、現像剤を現像スリーブ４４から剥離するため、磁極によって現像スリーブ４４の回転方向と逆方向の磁気力を加え、搬送される現像剤の速度を落とし、現像剤を滞留させる。このとき、磁気穂の長さが長くなるため、磁気穂が倒れるときの衝撃や遠心力が大きくなり、トナー遊離量が増加する傾向がある。
【００４８】
また、現像剤補給装置８０からの現像剤補給口４６に現像剤が補給される際に、十分に攪拌される前に舞い上がった現像剤も、現像容器４０１内で遊離トナーの要因となっている。現像剤補給口４６に供給されたトナーは、既に攪拌室４１ｂ内にある現像剤と攪拌されつつ搬送される。このとき、補給現像剤と既にある現像剤の混合領域では、一時的にトナーと現像剤の混合比が高くなる。トナーと現像剤の混合比が高い場合、トナーの帯電量が低下し、トナーとキャリア間の静電付着力が低下する。現像剤と混合しきれなかったトナーはそのまま、若しくは、搬送スクリュー４３ａ、４３ｂによる現像剤の攪拌・搬送時の衝撃で遊離され、遊離トナーが現像容器４０１内で舞い上がる。
【００４９】
更に、ポンプ部８１ａによって発生する空気圧で排出される現像剤補給装置８０を用いた場合、その空気圧が補給搬送部８３を通じて伝搬し、現像剤補給口４６から現像容器４０１に空気の流入を生じる場合がある。このとき流入した気流は、現像剤補給口４６近傍のトナーと現像剤の混合比が高い部分での遊離トナーを現像容器４０１内に巻き上げる。また、この現像容器４０１への空気圧伝搬は、現像剤補給口４６から攪拌室４１ｂにかけて非定常な気圧の上昇を生じさせる。この気圧の上昇は、後述するように、遊離トナーを現像容器４０１の外部に流出させる要因になる。特に、このような現像剤補給による流入空気は、現像容器４０１の長手方向（現像スリーブ４４の回転軸線方向）に関し、現像剤補給口４６を含む側の端部における現像剤の飛散の原因の一つとなる。
【００５０】
次に、図８を用いて、現像装置４００の内部及び近傍の気流について説明する。現像装置４００の近傍において気流を生成するのは、現像スリーブ４４及び感光ドラム１である。ここではそれぞれ説明する。まず、現像スリーブ４４の回転及び磁極上の磁気穂挙動により、現像スリーブ４４の回転方向と略同方向に気流が生成される。この現像スリーブ４４の回転方向と略同方向に生成される気流は、現像容器４０１内部と現像容器４０１外部の連通口から現像容器４０１内部に空気を取り込む。また、現像容器４０１には現像剤の補給によっても空気が流入する。
【００５１】
現像容器４０１を略閉空間と仮定すると、空気は流体であるため連続の方程式が適用できる。空気の流速をｖ、密度をρとすると、現像容器４０１内で空気の湧き出しがないため、次の式（１）が成り立つ。
【数１】
2018169566.tif 000003
【００５２】
更に、定常状態を考えると、現像容器４０１内の各領域において密度ρは凡そ一定となっているため、式（１）は次の式（２）のように記述できる。
【数２】
2018169566.tif 000004
【００５３】
この式（２）から、空気の流量ρｖは保存される。現像装置４００近傍の長手方向の断面では流量ρｖの収支は０となり、現像スリーブ４４と補給によって流入する空気流量と同一の量を、現像装置４００外に排出することになる。ここで、現像容器４０１の上蓋４０２と現像スリーブ４４とで構成される連通口を通して現像スリーブ４４の回転に伴い現像容器４０１内に流入する空気流量をＱａ（スリーブ流入）とする。また、現像容器４０１内部と現像容器４０１外部の連通口から排出される空気流は、この連通口から取り込まれる流れに対向するように上蓋４０２側を通る。このように排出される空気流量をＱｂ（スリーブ排出）とする。更に、現像装置４００への補給に伴って流入する空気流量をＱｄ（補給流入）とすると、次の式（３）の関係が成り立つ。
Ｑａ＋Ｑｄ＝Ｑｂ・・・（３）
【００５４】
現像スリーブ４４によって取り込まれ、現像スリーブ４４に沿って流れる気流は、現像容器４０１内で折り返して排出される。この際、剥離用磁極Ｓ３の現像剤滞留部で、現像スリーブ４４から剥離した現像剤を含んで、気流が折り返されると、その気流は、現像容器４０１内で発生した遊離トナーなどの現像剤を多く含んで排出方向に向かうことになる。
【００５５】
このスリーブ排出の空気（流量Ｑｂ）に含有された現像剤が現像容器４０１外へ排出される工程は、主に３つである。第１の工程としては、連通口より現像装置４００外に排出されたスリーブ排出の空気（流量Ｑｂ）が上蓋４０２と感光ドラム１の間隙より直接排出されるものである。第２の工程としては、スリーブ排出の空気（流量Ｑｂ）が感光ドラム１の近傍で現像スリーブ４４に担持された現像剤と混合され、感光ドラム１が生成する気流ｇに乗って排出されるものである。第３の工程としては、スリーブ排出の空気（流量Ｑｂ）に含有される遊離トナーが慣性力で感光ドラム１が生成する気流ｇに移ることで、現像容器４０１外に排出されるものである。
【００５６】
現像剤の飛散は、以上の３つのうち、少なくとも１つの要因により現像容器４０１外に排出される。そして、飛散した現像剤は、現像装置４００の周囲、現像容器４０１の外壁や感光ドラム１、露光装置３や転写装置５を汚染してしまう。
【００５７】
［本実施形態の現像容器の構成］
本実施形態では、現像装置４の現像容器４１の構成を次のようにしている。本実施形態の現像容器４１の詳細構成について、図６を用いて説明する。図６の現像スリーブ４４の周囲に示す曲線Ｃは、マグネット４４ａの各磁極の磁束密度の分布を示している。現像スリーブ４４の回転方向をＲとする。マグネット４４ａの各磁極のうち、剥離用磁極Ｓ３は第１磁極に相当し、吸着用磁極Ｓ２は第２磁極に相当する。剥離用磁極Ｓ３は、回転方向Ｒに関して、対向領域Ａの下流側に配置され、現像スリーブ４４に担持された現像剤を剥ぎ取る。吸着用磁極Ｓ２は、剥離用磁極Ｓ３の下流側に隣接して配置され、剥離用磁極Ｓ３と同極で、現像容器４１内の現像剤を現像スリーブ４４に汲み上げる。図６では、磁束密度のピーク位置を示す直線で、５つの各磁極の位置を表示している。
【００５８】
本実施形態の現像容器４１は、対向領域Ａよりも現像スリーブ４４の回転方向Ｒの下流側で現像スリーブ４４を覆う上蓋４１ｆを有する。上蓋４１ｆは、第１覆い部としての外カバー４７と、第２覆い部としての内カバー４８と、を有する。外カバー４７は、回転方向Ｒに関して対向領域Ａよりも下流側に配置され、隙間を介して現像スリーブ４４を覆う。
【００５９】
内カバー４８は、外カバー４７と現像スリーブ４４との間に、外カバー４７と現像スリーブ４４とのそれぞれに対して隙間を有して配置され、現像スリーブ４４を覆う。内カバー４８の現像スリーブ４４の回転方向Ｒの下流端４８ｂは、剥離用磁極Ｓ３の磁束密度の分布の絶対値の回転方向Ｒに関する一対の極小値Ｍ１、Ｍ２のうちの上流側の極小値Ｍ１よりも下流側に位置する。また、内カバー４８の回転方向Ｒの下流端４８ｂは、剥離用磁極Ｓ３の磁束密度のピーク位置又はピーク位置よりも回転方向Ｒの下流側に位置することが好ましい。内カバー４８の回転方向Ｒの下流端４８ｂの位置をこれらの条件を満たす位置に配置することで、内カバー４８により剥離用磁極Ｓ３を覆う範囲をより広くできる。
【００６０】
但し、内カバー４８の回転方向Ｒの下流端４８ｂは、現像スリーブ４４の中心Ｏを通る水平面Ｈの位置、又は、水平面Ｈの位置よりも回転方向Ｒの上流側に位置することが好ましい。これは、内カバー４８の回転方向Ｒの下流端４８ｂがこれよりも更に下流側に位置すると、現像スリーブ４４から剥離された現像剤を現像室４１ａ内に取り込みにくくなるためである。
【００６１】
［本実施形態における特徴的な構成］
次に、本実施形態の現像装置４の特徴的な構成について、図４及び図７を用いて説明する。まず、内カバー４８と現像スリーブ４４との隙間を、第１隙間（隙間）Ｆ１とする。内カバー４８と外カバー４７との隙間を、第２隙間（流路、隙間）Ｆ２とする。外カバー４７の感光ドラム１に対向する対向端部４７ａと感光ドラム１との隙間を、第３隙間Ｆ３とする。そして、現像容器４１は、外カバー４７と内カバー４８との間において、現像スリーブ４４の幅方向Ｗの両端部に設けられた一対の側壁４９（図４参照）を有している。各側壁４９は、外カバー４７及び内カバー４８の間の空間を幅方向Ｗの両側部で遮り、外カバー４７及び内カバー４８と共に回転方向Ｒに沿った流路としての第２隙間Ｆ２を形成する。
【００６２】
この第２隙間Ｆ２は、空気が流入する流入口（第１開口）１１と、空気が流出する流出口（第２開口）１２と、を有している。流入口１１は、外カバー４７と内カバー４８と一対の側壁４９とのそれぞれの回転方向Ｒの下流側の端部により形成される開口である。流出口１２は、外カバー４７と内カバー４８と一対の側壁４９とのそれぞれの回転方向Ｒの上流側の端部により形成される開口である。
【００６３】
図４に示すように、内カバー４８は、流入口１１と流出口１２との現像スリーブ４４の軸方向（回転軸線方向）のそれぞれの幅Ｌ１、Ｌ２がＬ１＞Ｌ２の関係であり、流出口１２は流入口１１よりも幅方向Ｗに関して幅狭である。また、第２隙間Ｆ２の幅方向Ｗの幅は、流入口１１側から流出口１２側に向けて漸減している。
【００６４】
流入口１１の幅方向Ｗの両端部は、現像スリーブ４４の現像剤を担持可能なコート領域（現像剤担持領域）Ｂ１よりも幅方向Ｗの外側に位置する。コート領域Ｂ１は、現像剤を担持可能に粗面化処理された画像可能領域である。流入口１１の幅Ｌ１は、コート領域Ｂ１より幅広である。また、流出口１２の幅方向Ｗの両端部は、コート領域Ｂ１よりも幅方向Ｗの内側に位置する。即ち、流出口１２の幅Ｌ２は、コート領域Ｂ１より幅狭である。
【００６５】
ここで、流入口１１における外カバー４７と内カバー４８との間の距離を高さＨ１、流出口１２における外カバー４７と内カバー４８との間の距離を高さＨ２とする（図６参照）。この場合、それぞれの高さＨ１、Ｈ２はＨ１＜Ｈ２の関係であり、流入口１１から流出口１２に向けて漸増している。即ち、流出口１２は、流入口１１よりも幅方向Ｗに直交する方向、現像スリーブ４４の径方向に関して広い。
【００６６】
更に、それぞれの幅Ｌ１、Ｌ２及び高さＨ１、Ｈ２は、Ｌ１×Ｈ１＝Ｌ２×Ｈ２となり、流入口１１の面積と流出口１２の面積とは等しい。本実施形態では、第２隙間Ｆ２において、流通する気体の流れ方向に直交する断面の面積は一定であるようにしている。また、本実施形態では、流入口１１は、剥離用磁極Ｓ３の磁束密度の分布の絶対値の回転方向Ｒに関する一対の極小値Ｍ１、Ｍ２のうちの上流側の極小値Ｍ１よりも下流側に位置する。更に、流入口１１は、剥離用磁極Ｓ３の磁束密度のピーク位置又はピーク位置よりも回転方向Ｒの下流側で、かつ吸着用磁極Ｓ２の上流側に位置するようにしている。
【００６７】
現像スリーブ４４及び感光ドラム１の回転により発生する気流について説明する。現像スリーブ４４近傍では現像スリーブ４４の回転に伴って気流ａが発生し、第１隙間Ｆ１を流通して現像容器４１内に流入する。現像容器４１への流入により現像容器４１の内圧が高まり、排出経路から排気が行われる。ここで、内カバー４８を有していない構成においては、現像容器４１内で発生した飛散トナーが第１隙間Ｆ１を気流ｂにより直接外気に排出されてしまう。前述したように剥離用磁極Ｓ３近傍ではトナー遊離量が増加するため、遊離したトナーが気流ｂにより現像容器４１外に飛散してしまう。
【００６８】
これに対し、本実施形態では、外カバー４７と内カバー４８との間に排気経路として第２隙間Ｆ２を設けることによって、第２隙間Ｆ２に向けて現像容器４１の内部から気流ｄが発生し、排気気流として第２隙間Ｆ２に気流ｅが発生する。これにより、第１隙間Ｆ１には、排気気流である気流ｂは発生しないので、剥離用磁極Ｓ３近傍を通過させずに現像容器４１内の空気を排出できトナー飛散を低減できる。尚、微量のトナーが気流ｅの経路を通って流出口１２より現像容器４１外に排出される場合もあるが、多くは対向する感光ドラム１に付着してクリーニング装置７によって回収されるため、現像装置４周辺を汚染しない。
【００６９】
ここで、現像装置４の開口部４１ｈにおいて幅方向Ｗの両端部より排出されたトナーは、現像スリーブ４４の幅方向Ｗの気流によって感光ドラム１の幅方向Ｗの両端部よりも外に飛散して現像装置４周辺の汚染の原因となる虞がある。また、前述したように、現像剤補給装置８０の補給搬送部８３からの空気の流入によって、現像容器４１の両端部で流入口１１に入る気流には中央部に比べてトナーを多く含む。
【００７０】
これに対し、本実施形態では、流入口１１と流出口１２とのそれぞれの幅Ｌ１、Ｌ２がＬ１＞Ｌ２となり漸減している。このため、現像容器４１の両端部から流入口１１から第２隙間Ｆ２に流入し、第２隙間Ｆ２を気流ｅにより通過するトナーは、流出口１２に向かうにつれて中央部に送られる。そして、トナーは、現像容器４１の両端部から排出されなくなるので、飛散トナーによる現像装置４周辺の汚染を抑制することができる。
【００７１】
気流ｅにおいて圧力損失せずに気流を排出するために、第２隙間Ｆ２の断面積を常に等しくする（Ｌ１×Ｈ１＝Ｌ２×Ｈ２）。また、流入口１１の幅Ｌ１が現像スリーブ４４のコート領域Ｂ１よりも小さく、内カバー４８の幅方向Ｗの両端部がコート領域Ｂ１に対向しない場合は、コート領域Ｂ１において気流ｂが発生してしまう。これにより、現像容器４１の端部からのトナー飛散の原因となるため、流入口１１の幅Ｌ１はコート領域Ｂ１よりも広くすることが好ましい。
【００７２】
上述したように本実施形態の現像装置４によれば、第２隙間Ｆ２の流出口１２は、流入口１１よりも幅方向Ｗに関して幅狭であるようにしている。このため、現像容器４１内から流出口１２を介して排出される空気は、現像スリーブ４４の両端部を除いた部分に向けて排出される。これにより、現像容器４１内から排気される空気を現像スリーブ４４の両端部に排出することを回避できるので、現像容器４１の現像スリーブ４４の幅方向Ｗの両端部からの現像剤飛散を十分に抑制できる。また、仮に現像剤が飛散しても飛散量が少ないため、現像剤が画像上に付着したとしても視認できない程度の付着量であり、画像品位を低下させることを抑制できる。
【００７３】
また、本実施形態の現像装置４によれば、流入口１１の面積と流出口１２の面積とは等しく、第２隙間Ｆ２において、流通する気体の流れ方向に直交する断面の面積は一定である。このため、第２隙間Ｆ２を流通する空気の圧力損失を極めて小さくできるので、第１隙間Ｆ１から排気する気流ｂを発生させることがなく、飛散トナーによる現像装置４周辺の汚染を抑制することができる。
【００７４】
また、本実施形態の現像装置４によれば、流入口１１の幅方向Ｗの両端部は、コート領域Ｂ１よりも幅方向Ｗの外側に位置する。このため、流入口１１の幅方向Ｗの両端部がコート領域Ｂ１よりも幅方向Ｗの内側に位置する場合に比べて、コート領域Ｂ１における気流ｂの発生を抑制できるので、飛散トナーによる現像装置４周辺の汚染を抑制することができる。
【００７５】
また、本実施形態の現像装置４によれば、流出口１２の幅方向Ｗの両端部は、コート領域Ｂ１よりも幅方向Ｗの内側に位置する。このため、流出口１２の幅方向Ｗの両端部がコート領域Ｂ１よりも幅方向Ｗの外側に位置する場合に比べて、現像スリーブ４４の幅方向Ｗの気流によって感光ドラム１の幅方向Ｗの両端部よりも外に飛散することを抑制できる。
【００７６】
また、上述したように、剥離用磁極Ｓ３で磁気穂が倒れるときにトナーが多く遊離するため、第１隙間Ｆ１の気流ａには、このように発生する遊離トナーが多く含まれる。本実施形態の現像装置４によれば、内カバー４８の下流端４８ｂが剥離用磁極Ｓ３の磁束密度の分布の上流側の極小値Ｍ１よりも下流側に位置させることで、少なくとも剥離用磁極Ｓ３の一部を内カバー４８により覆うようにしている。特に、本実施形態では、内カバー４８の下流端４８ｂを剥離用磁極Ｓ３のピーク位置よりも下流に位置させているため、剥離用磁極Ｓ３で磁気穂が倒れるときに遊離トナーが発生する領域の多くを内カバー４８により覆うことができる。
【００７７】
［比較実験］
次に、本実施形態の効果を確認するために、比較例の構成と本実施形態の構成とでトナーの飛散量を比較した実験について説明する。各現像装置に対してトナー補給動作した時、現像容器の開口部近傍からのトナー飛散量の測定と現像装置周辺のトナー汚染の確認を実施した。まず、この実験で採用したトナー飛散量の計測方法の概略について、図７を参照して説明する。なお、実験で使用した装置は、現像装置、感光ドラム及び感光ドラム周りの露光装置を除く構成を取り出して、組み付けたものである。そして、実験では、通常の画像形成時と同様に、感光ドラムの回転、帯電、現像の各駆動やバイアス印加も行った状態で、以下のようにトナーの飛散量を計測した。
【００７８】
現像装置４の幅方向Ｗの両端を除く領域では、装置内部のトナーは、外カバー４７の感光ドラム１に対向する対向端部４７ａと感光ドラム１との間の第３隙間Ｆ３を気流ｇにより通過して外部へ飛散する。そこで、現像スリーブ４４及び感光ドラム１と垂直になるように、第３隙間Ｆ３の幅方向Ｗの中央部及び端部に対してラインレーザを選択的に照射する。ラインレーザとは、一定の線幅を持つライン状に照射され扇形の２次元平面の光路を形成するレーザであり、通常、ドットレーザをシリンドリカルレンズやロッドレンズによって一定方向に散乱させることによって作成する。ラインレーザの光路上を飛翔している飛散トナーは、レーザ光を散乱させる。そのため、ラインレーザの照射方向と略垂直な方向からハイスピードカメラなどで観察することにより、レーザを照射した範囲に存在する飛散トナーの個数や軌跡を計測することが可能である。
【００７９】
ラインレーザは、光源として株式会社日本レーザー製のＹＡＧレーザ（ＤＰＧＬ−５Ｗ）を使用した。そして、シリンドリカルレンズ（製品に付属）を用いた光学系を、第３隙間Ｆ３でライン幅が０．５ｍｍとなるように調整し、レーザを照射した。観察は、株式会社フォトロン製のハイスピードカメラＳＡ−３を使用した。また、ラインレーザ上の飛散トナーが観察できるように、ハイスピードカメラの撮影条件（フレームレートや露光時間）や光学系（レンズなど）を選定した。
【００８０】
以上の方法で得られた第３隙間Ｆ３の幅方向Ｗの中央部及び端部のそれぞれを通過する飛散トナー数を、ライン幅と観察時間からＡ４用紙（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）１枚当たりに相当する飛散トナー数に換算した。
【００８１】
（実施例１）
上述した第１の実施形態の現像装置４を利用し、Ｌ１＞Ｌ２となる構成とした。ここでは、Ｌ１＝３２０ｍｍ、Ｌ２＝２９０ｍｍ、Ｈ１=２.９ｍｍ、Ｈ２=３.２ｍｍとした。
【００８２】
（比較例１）
図８に示す従来の現像装置４００を利用した。図８に示すように、現像装置４００は、内カバーを有していない。
【００８３】
（比較例２）
上述した第１の実施形態の現像装置４においてＬ１＝Ｌ２となる構成とした。ここでは、Ｌ１＝３２０ｍｍ、Ｌ２＝３２０ｍｍ、Ｈ１=２.９ｍｍ、Ｈ２=２．９ｍｍとした。
【００８４】
上述の条件でそれぞれ実験を行って比較した。その他の構成については、互いに共通する。この実験結果を、図１２に示す。比較例２では比較例１と比較し、０.５ｍｍ幅範囲でのＡ４用紙１枚出力時間に相当する飛散トナー数が少なくなるが、中央部に比べて端部の飛散抑制効果が小さい。実施例１では、比較例２に対して端部の飛散トナー数が少なくなり、飛散抑制能力は大きく向上した。従って、実施例１の構成は、比較例１、２と比較して、トナー飛散の低減に効果的であることが確認された。
【００８５】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を、図９を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、第２隙間Ｆ２が同幅部Ｆ２ａと漸減部Ｆ２ｂとを有する点で、第１の実施形態と構成を異にしている。但し、それ以外の構成については、第１の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
【００８６】
図９に示すように、同幅部Ｆ２ａは、流入口１１から回転方向の上流側に所定長さだけ幅方向Ｗの幅を一定にして形成されている。漸減部Ｆ２ｂは、同幅部Ｆ２ａから流出口１２に向けて幅方向Ｗの幅が漸減して形成されている。これにより、内カバー４８の現像スリーブ４４の幅方向Ｗの幅は、流入口１１から流出口１２に向けて途中までは幅Ｌ２を保ったままで、途中から流出口１２の幅Ｌ１まで漸減している。また、本実施形態でも、第２隙間Ｆ２の断面積が常に同じになるように内カバー４８と外カバー４７との距離が部位によって異なっており、流入口１１の幅Ｌ１はコート領域Ｂ１よりも広い。また、本実施形態でも、コート領域Ｂ１の全域において内カバー４８が剥離用磁極Ｓ３近傍を覆い、第１隙間Ｆ１の排気の気流ｂ（図７参照）を発生させない。
【００８７】
この実施形態の現像装置４によっても、第２隙間Ｆ２の流出口１２は、流入口１１よりも幅方向Ｗに関して幅狭であるようにしている。このため、現像容器４１内から流出口１２を介して排出される空気は、現像スリーブ４４の両端部を除いた部分に向けて排出される。これにより、現像容器４１内から排気される空気を現像スリーブ４４の両端部に排出することを回避できるので、現像容器４１の現像スリーブ４４の幅方向Ｗの両端部からの現像剤飛散を十分に抑制できる。また、仮に現像剤が飛散しても飛散量が少ないため、現像剤が画像上に付着したとしても視認できない程度の付着量であり、画像品位を低下させることを抑制できる。
【００８８】
また、本実施形態の現像装置４によれば、流入口１１から回転方向の上流側に所定長さだけ幅方向Ｗの幅を一定にした同幅部Ｆ２ａを有している。このため、同幅部Ｆ２ａを有さずに流入口１１から流出口１２に向けて漸減する場合に比べて、内カバー４８によって現像スリーブ４４のコート領域Ｂ１の幅方向Ｗの両端部を覆う面積が大きくなる。これにより、コート領域Ｂ１における気流ｂの発生をより効果的に抑制できるので、飛散トナーによる現像装置４周辺の汚染を抑制することができる。
【００８９】
（実施例２）
上述した第２の実施形態の現像装置４を利用してＬ１＞Ｌ２となる構成とし、上述した実施例１と同様の実験を行った。ここでは、Ｌ１＝３２０ｍｍ、Ｌ２＝２９０ｍｍ、Ｈ１=２.９ｍｍ、Ｈ２=３.２ｍｍとした。実験結果を、図１２に示す。実施例２では実施例１と比較し、端部での飛散抑制効果が更に向上した。理由としては、実施例２では、同幅部Ｆ２ａを有することから、内カバー４８によって現像スリーブ４４のコート領域Ｂ１の幅方向Ｗの両端部を覆う面積が大きくなり、コート領域Ｂ１における気流ｂの発生をより効果的に抑制したためと考えられる。従って、実施例２の構成は、実施例１と同様に、トナー飛散の低減に効果的であることが確認された。
【００９０】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態を、図１０及び図１１を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、流出口１２が感光ドラム１に対向せずに現像スリーブ４４の最上部付近に対向している点で、第１の実施形態と構成を異にしている。但し、それ以外の構成については、第１の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
【００９１】
図１０及び図１１に示すように、外カバー４７は、現像容器４１の現像スリーブ４４を挟んで感光ドラム１と反対側の側壁４１ｇの上端から現像スリーブ４４を覆うように、感光ドラム１側に向けて折れ曲がるように形成されている。外カバー４７は、感光ドラム１側の第１対向部４７ｂと、側壁４１ｇ側の第２対向部４７ｃと、第１対向部４７ｂ及び第２対向部４７ｃを連続させる連続部４７ｄと、を有する。
【００９２】
第１対向部４７ｂは、内カバー４８の回転方向Ｒの上流端４８ａと対向する一部（連続部４７ｄ）よりも現像スリーブ４４の回転方向Ｒの上流側で、現像スリーブ４４と対向する。第２対向部４７ｃは、回転方向Ｒに関して内カバー４８の上流端４８ａと下流端４８ｂとの間部分と対向する。
【００９３】
第２対向部４７ｃは、現像スリーブ４４との間に内カバー４８が配置されるため、第１対向部４７ｂよりも現像スリーブ４４の径方向に関して外側に配置される。このため、第２対向部４７ｃの回転方向Ｒの上流端と第１対向部４７ｂの回転方向Ｒの下流端とを連続させる連続部４７ｄを設けている。連続部４７ｄは、第２対向部４７ｃの回転方向Ｒの上流端から現像スリーブ４４側に折れ曲がるように形成されている。そして、連続部４７ｄが、内カバー４８の回転方向Ｒの上流端４８ａと回転方向Ｒに第２隙間（隙間）Ｆ２２を介して対向する。即ち、内カバー４８は、回転方向Ｒの上流端が外カバー４７の一部と回転方向Ｒに第２隙間Ｆ２２を介して対向するように形成されている。
【００９４】
現像スリーブ４４の近傍では現像スリーブ４４の回転に伴って、第１隙間（隙間）Ｆ１１、Ｆ１２に気流ａ、ｃが発生し、現像容器４１内に流入する。現像容器４１内に空気が流入することで現像容器４１内の内圧が高まり、排出経路から排気が行われる。本実施形態では、第１実施形態と同様に、外カバー４７と内カバー４８との間の第２隙間（隙間、流路）Ｆ２１、Ｆ２２に向けて現像容器４１の内部から気流ｄが発生し、第２隙間Ｆ２１、Ｆ２２に排気気流として気流ｅ、ｆが発生する。気流ｆは、現像スリーブ４４の最上部近傍で現像スリーブ４４と外カバー４７との第１隙間Ｆ１１に合流して、気流ｂから気流ｇを経て現像容器４１外に排出される。
【００９５】
また、図１１で示すように、流入口１１と流出口１２との現像スリーブ４４の軸方向のそれぞれの幅Ｌ１、Ｌ２は、Ｌ１＞Ｌ２となるように、流入口１１から流出口１２に向けて漸減している。このため、流入口１１の幅方向Ｗの両端部からの気流ｅ、ｆは中央部に寄せられて、端部における現像スリーブ４４の開口部４１ｈからのトナー飛散を低減できる。
【００９６】
この実施形態の現像装置４によっても、第２隙間Ｆ２２の流出口１２は、流入口１１よりも幅方向Ｗに関して幅狭であるようにしている。このため、現像容器４１内から流出口１２を介して排出される空気は、現像スリーブ４４の両端部を除いた部分に向けて排出される。これにより、現像容器４１内から排気される空気を現像スリーブ４４の両端部に排出することを回避できるので、現像容器４１の現像スリーブ４４の幅方向Ｗの両端部からの現像剤飛散を十分に抑制できる。また、仮に現像剤が飛散しても飛散量が少ないため、現像剤が画像上に付着したとしても視認できない程度の付着量であり、画像品位を低下させることを抑制できる。
【００９７】
また、本実施形態の現像装置４によれば、内カバー４８の回転方向Ｒの上流端４８ａが外カバー４７の連続部４７ｄと回転方向Ｒに第２隙間Ｆ２２を介して対向している。このため、第２隙間Ｆ２１を通る気流ｅは、第２隙間Ｆ２２を介して第１隙間Ｆ１１の気流ｂに合流する。このとき、第２隙間Ｆ２２を流れる気流ｆがエアカーテンとなって、遊離トナーを多く含む気流が第１隙間Ｆ１２から排出されにくくなり、現像剤の飛散を抑制できる。
【００９８】
＜他の実施形態＞
上述の各実施形態では、現像装置４として、トナーとキャリアを含む二成分現像剤を用いた構成について説明した。但し、本発明は、磁性を有するトナーを含む一成分現像剤を用いたものであっても、上述した剥離用磁極Ｓ３を有する構成であれば適用可能である。また、上述の各実施形態の構成は、適宜組み合わせて実施可能である。例えば、第２の実施形態の構成と第３の実施形態の構成を組み合わせても良い。
【００９９】
また、本発明は、上述のように現像室４１ａで現像スリーブ４４への現像剤の供給及び現像スリーブ４４からの現像剤の回収を行う構成以外に、現像剤の供給と回収の機能を分けた、所謂、機能分離型の現像装置にも適用可能である。例えば、図３を参照して説明すると、現像室４１ａから現像スリーブ４４に現像剤を供給し、現像スリーブ４４から剥離された現像剤を攪拌室４１ｂにより回収するような構成であっても、本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１…感光ドラム（像担持体）、４…現像装置、１１…流入口（第１開口）、１２…流出口（第２開口）、４１…現像容器、４４…現像スリーブ（現像剤担持体）、４４ａ…マグネット（磁束発生手段）、４７…外カバー（第１覆い部）、４８…内カバー（第２覆い部）、４９…側壁、１００…画像形成装置、Ａ…対向領域、Ｂ１…コート領域（現像剤担持領域）、Ｆ１…第１隙間（隙間）、Ｆ１１…第１隙間（隙間）、Ｆ１２…第１隙間（隙間）、Ｆ２…第２隙間（隙間、流路）、Ｆ２１…第２隙間（隙間、流路）、Ｆ２２…第２隙間（隙間、流路）、Ｆ２ａ…同幅部、Ｆ２ｂ…漸減部、Ｓ２…吸着用磁極（第２磁極）、Ｓ３…剥離用磁極（第１磁極）、Ｗ…幅方向（回転軸線方向）。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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