(57)【要約】【課題】現像容器からの現像剤の飛散を十分に抑制できる構成を提供する。【解決手段】現像容器４１は、外カバー４７と内カバー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よりも下流に配置され、隙間を介して現像スリーブ４４を覆う。内カバー４８は、外カバー４７との間及び現像スリーブ４４との間にそれぞれ隙間を介するように配置され、現像スリーブ４４を覆う。内カバー４８は、一部が外カバー４７の一部と回転方向Ｒに隙間を介して対向する。内カバー４８の回転方向の下流端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に関する上流側の極小値Ｍ１よりも下流側に位置する。外カバー４７は、内カバー４８に対向する第２対向部４７ｂと、少なくとも第２対向部４７ｂの一部に設けられ、現像容器４１の内外を連通し、かつ、現像剤を捕集可能なフィルタ７０と、を有する。【選択図】図７
2019095490.tif 000002
【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、
前記現像容器内の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、
前記現像剤担持体の回転方向に関して、前記対向領域の下流に配置された第１磁極と、前記第１磁極の下流に隣接して配置された前記第１磁極と同極の第２磁極とを有し、前記現像剤担持体の内部に配置され、前記第１磁極で前記現像剤担持体に担持された現像剤を前記現像剤担持体から剥離させる磁束を発生させる磁束発生手段と、を備え、
前記現像容器は、前記回転方向に関して前記対向領域よりも下流に配置され、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覆い部との間及び前記現像剤担持体との間にそれぞれ隙間を介するように、前記第１覆い部と前記現像剤担持体との間に配置され、一部が前記第１覆い部の一部と前記回転方向に隙間を介して対向し、前記回転方向下流端が、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ように、前記現像剤担持体を覆う第２覆い部と、を有し、
前記第１覆い部は、前記第２覆い部の一部と前記回転方向に対向する一部よりも前記回転方向上流側で前記現像剤担持体と対向する第１対向部と、前記回転方向に関して前記第１対向部の下流側に設けられ、少なくとも一部が前記第２覆い部と対向する第２対向部と、少なくとも前記第２対向部の一部に設けられ、前記現像容器の内外を連通し、かつ、現像剤を捕集可能なフィルタと、を有する、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記フィルタは、前記回転方向の下流端が前記回転方向に関して前記第２対向部の下流端又は該下流端よりも上流側に位置するように設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記フィルタは、前記回転方向の上流端が前記回転方向に関して前記第１対向部の下流端又は該下流端よりも下流側に位置するように設けられている、
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】
前記第１対向部と前記現像剤担持体との隙間を第１隙間、前記第２覆い部と前記現像剤担持体との隙間を第２隙間、前記第２対向部と前記第２覆い部との隙間を第３隙間、前記現像剤担持体の回転方向に直交する断面に関し、前記第１隙間の前記回転方向における最小断面積をＡ１、前記第２隙間の前記回転方向における最小断面積をＡ２、前記第３隙間の前記回転方向における最小断面積をＡ３とした場合に、
Ａ２≦Ａ３を満たす、
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対向部と前記現像剤担持体との隙間を第１隙間、前記第２覆い部と前記現像剤担持体との隙間を第２隙間、前記第２対向部と前記第２覆い部との隙間を第３隙間、前記現像剤担持体の回転方向に直交する断面に関し、前記第１隙間の前記回転方向における最小断面積をＡ１、前記第２隙間の前記回転方向における最小断面積をＡ２、前記第３隙間の前記回転方向における最小断面積をＡ３とした場合に、
Ａ１≦Ａ２＋Ａ３を満たす、
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１対向部と前記現像剤担持体との隙間を第１隙間、前記第２覆い部と前記現像剤担持体との隙間を第２隙間、前記第２対向部と前記第２覆い部との隙間を第３隙間、前記現像剤担持体の回転方向に直交する断面に関し、前記第１隙間の前記回転方向における最小隙間をＬ１、前記第２隙間の前記回転方向における最小隙間をＬ２、前記第３隙間の前記回転方向における最小隙間をＬ３とした場合に、
Ｌ２≦Ｌ３を満たす、
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】
前記第１対向部と前記現像剤担持体との隙間を第１隙間、前記第２覆い部と前記現像剤担持体との隙間を第２隙間、前記第２対向部と前記第２覆い部との隙間を第３隙間、前記現像剤担持体の回転方向に直交する断面に関し、前記第１隙間の前記回転方向における最小隙間をＬ１、前記第２隙間の前記回転方向における最小隙間をＬ２、前記第３隙間の前記回転方向における最小隙間をＬ３とした場合に、
Ｌ１≦Ｌ２＋Ｌ３を満たす、
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】
前記第２覆い部の前記回転方向下流端は、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下流側に位置する、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
前記第２覆い部は、前記回転方向上流端が前記第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８のいずれか１項に記載の現像装置。
【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。
【０００３】
このような現像装置の場合、現像スリーブの回転など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に記載の現像装置では、現像容器内に現像剤を補給する場合などに、現像容器内への流入空気が一時的に増大してしまう場合がある。この場合、容器内の気圧がさらに上昇し、現像剤の飛散を十分に抑えられない虞がある。
【０００６】
本発明は、現像容器からの現像剤の飛散を十分に抑制できる現像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、前記現像容器内の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、前記現像剤担持体の回転方向に関して、前記対向領域の下流に配置された第１磁極と、前記第１磁極の下流に隣接して配置された前記第１磁極と同極の第２磁極とを有し、前記現像剤担持体の内部に配置され、前記第１磁極で前記現像剤担持体に担持された現像剤を前記現像剤担持体から剥離させる磁束を発生させる磁束発生手段と、を備え、前記現像容器は、前記回転方向に関して前記対向領域よりも下流に配置され、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覆い部との間及び前記現像剤担持体との間にそれぞれ隙間を介するように、前記第１覆い部と前記現像剤担持体との間に配置され、一部が前記第１覆い部の一部と前記回転方向に隙間を介して対向し、前記回転方向下流端が、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ように、前記現像剤担持体を覆う第２覆い部と、を有し、前記第１覆い部は、前記第２覆い部の一部と前記回転方向に対向する一部よりも前記回転方向上流側で前記現像剤担持体と対向する第１対向部と、前記回転方向に関して前記第１対向部の下流側に設けられ、少なくとも一部が前記第２覆い部と対向する第２対向部と、少なくとも前記第２対向部の一部に設けられ、前記現像容器の内外を連通し、かつ、現像剤を捕集可能なフィルタと、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、現像容器からの現像剤の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】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断面図。
【図８】第１の実施形態に係る現像装置の現像スリーブ周りのエアフローを模式的に示す断面図。
【図９】第１の実施形態に係る現像装置の合流路周りのエアフローを模式的に示す断面図。
【図１０】第１の実施形態及び第２の実施形態の比較実験の結果を示すグラフ。
【図１１】第２の実施形態に係る現像装置の現像スリーブ周りのエアフローを模式的に示す断面図。
【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〜図１０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］
図１に示すように、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１及び図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】
図１に示すように、各画像形成部の上方には、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。本実施形態では、プロセススピードは３００ｍｍ／ｓである。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、図２に示すように、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】
図１に示すように、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が加熱及び加圧される。そして、記録材Ｓ上のトナーは溶融及び混合されて、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、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、又は４色のうちいくつかの色用の画像形成部を用いて、単色又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４１内の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４１内の現像剤を攪拌及び搬送しつつ現像容器４１内を循環させる現像剤搬送部材としての搬送スクリュ４３ａ，４３ｂが配置されている。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、現像容器４１には、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。
【００２２】
現像容器４１の内部の略中央部は、現像スリーブ４４の回転軸線方向に沿って延在する隔壁４１ｃによって、現像室４１ａと攪拌室４１ｂとに水平方向に区画されており、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）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（図４参照）が設けられている。
【００２３】
搬送スクリュ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（図４参照）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、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。なお、本実施形態では、現像スリーブ４４は、十分にトナーを供給するために感光ドラム１に対して周速差をつけており、５１０ｍｍ／ｓ（対ドラム周速１７０％）で回転している。
【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。ＡＴＲ制御は、画像形成時の画像比率と、インダクタンスセンサ４５の検知結果と、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とに応じて、現像剤補給装置８０の動作を制御し、現像剤を現像装置４に補給する。
【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、現像剤がギヤ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６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６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、現像剤の攪拌及び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４３ａ，４３ｂによる現像剤の攪拌及び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（図５参照）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６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】
2019095490.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はおおよ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】
2019095490.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（スリーブ流入）＋Ｑｄ（補給流入）＝Ｑｂ（スリーブ排出）・・・（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）に含有した現像剤が現像容器４０１外へ排出される工程は主に二つである。第一として、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。第二としては、スリーブ排出の空気（流量Ｑｂ）が感光ドラム１近傍で現像スリーブ４４に担持された現像剤と混合される、若しくは、現像剤が慣性力で感光ドラム１の回転により生成される気流ｇに移ることで、この気流ｇに乗って排出されるものである。
【００５６】
現像剤の飛散は、以上の二つのうち、少なくとも一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］
そこで、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７を用いて説明する。なお、図中の角度θ１〜角度θ６は、現像スリーブ４４の中心（回転軸線）Ｏを通る水平面Ｈを基準とし、中心Ｏと対象となる位置を結ぶ線分と、中心Ｏを通る水平面Ｈに対する垂直面（鉛直面）Ｐよりも感光ドラム１側の水平面Ｈとのなす角度である。
【００５８】
また、図７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。また、現像スリーブ４４の回転方向をＲとする。また、マグネット４４ａの各磁極のうち、回転方向Ｒに関し、対向領域Ａの下流に配置された剥離用磁極Ｓ３が第１磁極に、剥離用磁極Ｓ３の下流に隣接して配置された剥離用磁極Ｓ３と同極の吸着用磁極Ｓ２が第２磁極に、それぞれ相当する。図７では、磁束密度のピーク位置を示す線で各磁極の位置を表示している。
【００５９】
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よりも下流に配置され、隙間を介して現像スリーブ４４を覆う。
【００６０】
内カバー４８は、外カバー４７との間及び現像スリーブ４４との間にそれぞれ隙間を介するように、外カバー４７と現像スリーブ４４との間に配置され、現像スリーブ４４を覆う。内カバー４８の一部は、外カバー４７の一部と回転方向Ｒに隙間を介して対向する。本実施形態では、内カバー４８の現像スリーブ４４の回転方向Ｒの上流端（回転方向上流端）４８ａを、外カバー４７の一部と回転方向Ｒに隙間を介して対向させている。
【００６１】
また、内カバー４８の上流端４８ａは、現像スリーブ４４の上方で鉛直方向最上点を通る垂直面（鉛直面）Ｐよりも回転方向Ｒの下流側に位置する。即ち、内カバー４８の上流端４８ａを、現像スリーブ４４の頂点の鉛直上よりも回転方向Ｒの下流側に位置させている。言い換えれば、現像スリーブ４４の中心Ｏを通る垂直面Ｐよりも現像容器４１の内部側（回転方向Ｒの下流側）に、内カバー４８の上流端４８ａを位置させている。
【００６２】
内カバー４８の現像スリーブ４４の回転方向Ｒの下流端（回転方向下流端）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。
【００６３】
なお、内カバー４８の下流端４８ｂは、剥離用磁極Ｓ３の磁束密度の分布の半値幅Ｗの現像スリーブ４４の回転方向Ｒの上流端Ｗ１又は半値幅Ｗの上流端Ｗ１よりも下流側に位置することが好ましい。また、より好ましくは、内カバー４８の下流端４８ｂを、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の下流側に位置させる。内カバー４８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。
【００６４】
但し、内カバー４８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。このため、本実施形態では、内カバー４８の下流端４８ｂを、剥離用磁極Ｓ３の磁束密度の分布の半値幅Ｗの範囲内に位置させている。
【００６５】
より具体的に説明する。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。そして、外カバー４７は、感光ドラム１側の第１対向部４７ａと、側壁４１ｇ側の第２対向部４７ｂと、第１対向部４７ａと第２対向部４７ｂとを連続させる連続部４７ｃと、第１対向部４７ａの先端に設けられた第３対向部４７ｄとを有する。
【００６６】
第１対向部４７ａは、内カバー４８の一部（本実施形態では上流端４８ａ）と対向する一部（連続部４７ｃ）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４７ｂ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。
【００６７】
第２対向部４７ｂ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４７ａ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。即ち、第２対向部４７ｂは、回転方向Ｒに関して、第１対向部４７ａの下流側に設けられ、少なくとも一部が内カバー４８と対向する。このため、第２対向部４７ｂの回転方向Ｒの上流端４７ｂ１と第１対向部４７ａの回転方向Ｒの下流端４７ａ２とを連続させる連続部４７ｃを設けている。連続部４７ｃは、第２対向部４７ｂの回転方向Ｒの上流端４７ｂ１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４７ｃが、内カバー４８の上流端４８ａと回転方向Ｒに隙間を介して対向する。
【００６８】
第３対向部４７ｄは、第１対向部４７ａの回転方向Ｒの上流端４７ａ１から現像スリーブ４４の径方向外方に向かって折り曲げられるように形成され、感光ドラム１の表面と対向する。そして、第３対向部４７ｄは、感光ドラム１の回転方向の所定範囲において感光ドラム１と対向している。
【００６９】
本実施形態の外カバー４７は、第２対向部４７ｂに設けられたフィルタ７０を有している。フィルタ７０は、現像容器４１の内外を連通して現像容器４１の内部の現像剤を捕集可能である。フィルタ７０の詳細については後述する。
【００７０】
次に、角度θ１〜角度θ６について説明する。角度θ１は、水平面Ｈから現像容器４１の開口部４１ｈまでの角度である。即ち、角度θ１は、現像スリーブ４４の中心Ｏと外カバー４７の第１対向部４７ａの回転方向Ｒの上流端４７ａ１とを結ぶ線分と、水平面Ｈとのなす角度である。角度θ２は、水平面Ｈから第１対向部４７ａの回転方向Ｒの下流端４７ａ２までの角度である。即ち、角度θ２は、現像スリーブ４４の中心Ｏと第１対向部４７ａの回転方向Ｒの下流端４７ａ２とを結ぶ線分と、水平面Ｈとのなす角度である。したがって、角度θ１から角度θ２までの範囲が、第１対向部４７ａとなる。
【００７１】
角度θ３は、水平面Ｈから内カバー４８の上流端４８ａまでの角度である。即ち、角度θ３は、現像スリーブ４４の中心Ｏと上流端４８ａとを結ぶ線分と、水平面Ｈとのなす角度である。角度θ４は、水平面Ｈから内カバー４８の下流端４８ｂまでの角度である。即ち、角度θ４は、現像スリーブ４４の中心Ｏと下流端４８ｂとを結ぶ線分と、水平面Ｈとのなす角度である。したがって、角度θ３から角度θ４までの範囲が、内カバー４８となる。
【００７２】
角度θ５は、水平面Ｈから剥離用磁極Ｓ３のピーク位置までの角度である。即ち、角度θ５は、現像スリーブ４４の中心Ｏと剥離用磁極Ｓ３のピーク位置とを結ぶ線分と、水平面Ｈとのなす角度である。角度θ６は、水平面Ｈから剥離用磁極Ｓ３の回転方向Ｒの上流側に隣接する搬送用磁極Ｎ２のピーク位置までの角度である。即ち、角度θ６は、現像スリーブ４４の中心Ｏと搬送用磁極Ｎ２のピーク位置とを結ぶ線分と、水平面Ｈとのなす角度である。
【００７３】
本実施形態の場合、θ１＜θ６＜θ２の関係を満たすようにしている。即ち、第１対向部４７ａは、少なくとも搬送用磁極Ｎ２のピーク位置を覆うように形成されている。本実施形態では、第１対向部４７ａの回転方向Ｒの上流端４７ａ１が、搬送用磁極Ｎ２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のうちの上流側の極小値の近傍に位置している。
【００７４】
また、θ２＜θ３の関係を満たし、この範囲に、上述の連続部４７ｃと内カバー４８の上流端４８ａとが対向する隙間を設けている。また、θ３＜θ５＜θ４の関係を満たすようにしている。即ち、内カバー４８は、少なくとも剥離用磁極Ｓ３のピーク位置を覆うように形成されている。更に、角度θ３は、垂直面Ｐと水平面Ｈとのなす角度（９０°）よりも大きくなるようにしている。現像スリーブ４４は円筒状であり、垂直面Ｐは現像スリーブ４４の頂点（上端位置）を通る。したがって、内カバー４８の上流端４８ａは、現像スリーブ４４の頂点よりも回転方向Ｒの下流側に位置する。
【００７５】
ここで、第１対向部４７ａと現像スリーブ４４との隙間（角度θ１から角度θ２までの領域の隙間）を、第１隙間（第１流路）Ｆ１とする。内カバー４８と現像スリーブ４４との隙間（角度θ３から角度θ４までの領域の隙間）を、第２隙間（第２流路）Ｆ２とする。第２対向部４７ｂと内カバー４８との隙間を、第３隙間（第３流路）Ｆ３とする。
【００７６】
そして、現像スリーブ４４の回転方向Ｒに直交する断面（現像スリーブ４４の中心軸を通る径方向断面）に関し、第１隙間Ｆ１の回転方向Ｒにおける最小隙間をＬ１、最小断面積をＡ１とする。同じく、第２隙間Ｆ２の回転方向Ｒにおける最小隙間をＬ２、最小断面積をＡ２、第３隙間Ｆ３の回転方向Ｒにおける最小隙間をＬ３、最小断面積をＡ３とする。
【００７７】
本実施形態では、第１対向部４７ａは、現像スリーブ４４の周面に沿って形成されているため、第１隙間Ｆ１の隙間及び断面積は、回転方向Ｒに関してほぼ同じである。また、内カバー４８も、現像スリーブ４４の周面に沿って形成されているため、第２隙間Ｆ２の隙間及び断面積も、回転方向Ｒに関してほぼ同じである。一方、第３隙間Ｆ３の隙間及び断面積は、回転方向Ｒに関し、上流側から中央側に掛けて徐々に大きくなり、中央側から下流側に掛けて徐々に小さくなっている。
【００７８】
上述のように、第２対向部４７ｂと第１対向部４７ａとを連続させる連続部４７ｃを、内カバー４８の上流端４８ａと回転方向Ｒに隙間を介して対向させている。本実施形態では、連続部４７ｃと内カバー４８の上流端４８ａとの間で、且つ、回転方向Ｒに関して第１隙間Ｆ１と第２隙間Ｆ２及び第３隙間Ｆ３との間（角度θ２から角度θ３の領域）の隙間を第４隙間（合流路）Ｆ４とする。即ち、第４隙間Ｆ４は、第２隙間Ｆ２と第３隙間Ｆ３とが第１隙間Ｆ１に連通する隙間である。このような第４隙間Ｆ４は、現像スリーブ４４の回転方向Ｒに直交する断面に関する隙間Ｌ４が、回転方向Ｒの下流側に向かう程大きくなるように形成されている。また、第４隙間Ｆ４において、内カバー４８の上流端４８ａと連続部４７ｃとの回転方向Ｒの隙間Ｌ５は、Ｌ２やＬ３と比べてほぼ同等であり、極端に大きかったり小さかったりしないように設定されている。
【００７９】
また、内カバー４８の下流端４８ｂの下流に、第５隙間（分岐路）Ｆ５を設けている。第５隙間Ｆ５は、第２隙間Ｆ２及び第３隙間Ｆ３の下流における現像スリーブ４４と側壁４１ｇとの間の隙間である。
【００８０】
本実施形態では、上述の最小隙間Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及び最小断面積Ａ１、Ａ２、Ａ３は、以下の関係を満たすようにしている。
Ａ１≦Ａ２＋Ａ３
Ａ２≦Ａ３
Ｌ１≦Ｌ２＋Ｌ３
Ｌ２≦Ｌ３
【００８１】
［現像スリーブ周りのエアフロー］
次に、現像スリーブ４４周りの気流（エアフロー）について、図８及び図９を用いて説明する。本実施形態では、上述のように、現像スリーブ４４周りに第１隙間Ｆ１〜第５隙間Ｆ５を設けることで、図８に示すような気流が発生する。まず、第１隙間Ｆ１の現像スリーブ４４近傍では、現像スリーブ４４の回転に伴って巻き込まれるように気流ａが発生し、現像容器４１内に空気が流入する。空気が流入することで現像容器４１内の内圧が高まり、現像容器４１内から器外に向けて内圧を平衡状態に保つように、第１隙間Ｆ１の第１対向部４７ａ側で気流ｂを生じる。
【００８２】
また、第２隙間Ｆ２の現像スリーブ４４近傍では、剥離用磁極Ｓ３（図７参照）での磁気穂の移動に伴って気流ｃが発生し、気流ｃによって現像容器内部に取り込まれた空気は気流ｄ及び気流ｅによって逆流する。即ち、第２隙間Ｆ２の下流側に流れた気流ｃは、第５隙間Ｆ５で分岐して第２隙間Ｆ２及び第３隙間Ｆ３に逆流し、第２隙間Ｆ２の内カバー４８側で気流ｄが、第３隙間Ｆ３で気流ｅが発生する。
【００８３】
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２隙間Ｆ２の気流ｄには、このように発生する遊離トナーが多く含まれる。このため、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（図７参照）。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。
【００８４】
また、内カバー４８を現像スリーブ４４と外カバー４７との間に設け、内カバー４８と現像スリーブ４４との間に第２隙間Ｆ２を、内カバー４８と外カバー４７との間に第３隙間Ｆ３を設けている。したがって、気流ｃにより逆流する気流ｅを第３隙間Ｆ３に形成することができる。第３隙間Ｆ３は、内カバー４８により第２隙間Ｆ２と隔離されているため、気流ｅは、上述のように遊離したトナーの量が少ない空気となる。
【００８５】
また、内カバー４８の上流端４８ａが外カバー４７の連続部４７ｃと回転方向Ｒに第４隙間Ｆ４を介して対向している。このため、第３隙間Ｆ３を通る気流ｅは、第４隙間Ｆ４を介して第１隙間Ｆ１の気流ｂに合流する。このとき、図９に示すように、合流路としての第４隙間Ｆ４を流れる気流ｆがエアカーテンとなって、第２隙間Ｆ２の気流ｄが気流ｃの流れに戻され易くなる。この結果、遊離トナーを多く含む気流ｄが現像容器４１から排出されにくくなり、現像剤の飛散を抑制できる。
【００８６】
特に、本実施形態では、第１隙間Ｆ１の最小断面積Ａ１が、第２隙間Ｆ２の最小断面積Ａ２と第３隙間Ｆ３の最小断面積Ａ３の和以下（Ａ１≦Ａ２＋Ａ３）である。また、本実施形態では、第４隙間Ｆ４において、内カバー４８の上流端４８ａと連続部４７ｃとの回転方向Ｒの隙間Ｌ５は、最小隙間Ｌ２，Ｌ３と比べてほぼ同等に設定されている。尚、本実施形態では、第１隙間Ｆ１〜第５隙間Ｆ５は、現像スリーブ４４の回転軸線方向に関してほぼ同じ形状に形成されている。このため、上述の関係は、第１隙間Ｆ１の最小隙間Ｌ１が、第２隙間Ｆ２の最小隙間Ｌ２と第３隙間Ｆ３の最小隙間Ｌ３の和以下（Ｌ１≦Ｌ２＋Ｌ３）とも表せる。仮に、各隙間の形状が、現像スリーブ４４の回転軸線方向に関して異なっていても、その位置における現像スリーブ４４の径方向の隙間の平均が回転方向Ｒにおいて最も小さくなる位置の隙間の平均を、最小隙間とすれば良い。
【００８７】
何れにしても、上述の条件を満たすことで、内カバー４８の上流端４８ａと連続部４７ｃとが対向する面積を確保でき、気流ｆによるエアカーテンの効果を高めることができる。なお、エアカーテンの効果を高めるためには、Ａ１＜Ａ２＋Ａ３（Ｌ１＜Ｌ２＋Ｌ３）を満たすことが好ましい。但し、Ａ１＝Ａ２＋Ａ３（Ｌ１＝Ｌ２＋Ｌ３）であっても、Ａ１＜Ａ２＋Ａ３＋（内カバー４８の断面積）、或いは、Ｌ１＜Ｌ２＋Ｌ３＋（内カバー４８の厚さ）となるため、内カバー４８の一部と連続部４７ｃとが対向する面積を確保できる。
【００８８】
ここで、内カバー４８の外カバー４７の一部である連続部４７ｃと対向する部分は、上流端４８ａに限らない。例えば、内カバー４８の回転方向Ｒの上流端が外カバー４７の一部と対向しない位置（例えば、外カバー４７の一部よりも径方向内方の位置）にあっても、内カバー４８の上流端４８ａの回転方向下流側の一部が外カバー４７の一部と対向していれば良い。但し、この場合、内カバー４８と現像スリーブ４４との第２隙間Ｆ２の最小隙間Ｌ２が第１隙間Ｆ１の最小隙間Ｌ１よりも小さくなる可能性がある。現像スリーブ４４による磁気穂の搬送を考慮した場合、第２隙間Ｆ２の隙間が極端に小さくなる部分が存在することは好ましくない。このため、内カバー４８の上流端４８ａを外カバー４７の一部に対向させる構成とすることが好ましい。
【００８９】
また、本実施形態では、第２隙間Ｆ２の最小断面積Ａ２を第３隙間Ｆ３の最小断面積Ａ３以下（Ａ２≦Ａ３）としている。これにより、第３隙間Ｆ３の流路の圧力損失を第２隙間Ｆ２の流路の圧力損失よりも小さくしている。そして、第３隙間Ｆ３を通る気流ｅの流量を増加させ、第２隙間Ｆ２を通る気流ｄの流量を減少させるようにしている。この結果、上述のエアカーテンの効果をより得やすくできると共に、遊離トナーが少ない空気である気流ｅを、遊離トナーが多い空気である気流ｄよりも多く排出経路に流すことができ、現像容器４１からの現像剤の飛散を抑制できる。
【００９０】
なお、第３隙間Ｆ３の流路の圧力損失を第２隙間Ｆ２の流路の圧力損失よりも小さくするためには、Ａ２＜Ａ３とすることが好ましい。但し、Ａ２＝Ａ３であっても、第２隙間Ｆ２には、現像スリーブ４４の回転に伴い気流ｄに対向する気流ｃが存在するため、第２隙間Ｆ２の流路の圧力損失が第３隙間Ｆ３の流路の圧力損失よりも大きくなる。
【００９１】
このような関係を満たすためには、第２隙間Ｆ２の最小隙間Ｌ２を第３隙間Ｆ３の最小隙間Ｌ３以下（Ｌ２≦Ｌ３）としても良い。理由は、上述のＡ２≦Ａ３の説明と同じである。また、この場合でも、Ｌ２＜Ｌ３の方が好ましいが、上述と同様に、気流ｃの存在により、Ｌ２＝Ｌ３であっても良い。
【００９２】
但し、最小断面積Ａ３又は最小隙間Ｌ３を小さくし過ぎると、飛散トナーを現像容器４１内部に取り込む気流ｃの流れを阻害し、気流ｅの流量が極端に落ちてしまう虞がある。このため、最小隙間Ｌ２は１．５ｍｍ〜３．０ｍｍ、最小隙間Ｌ３は２．０ｍｍ〜３．５ｍｍに設定することが好ましい。また、隙間Ｌ５は２．０〜３．５ｍｍであり、最小隙間Ｌ２，Ｌ３と比べてほぼ同等に設定することが好ましい。
【００９３】
また、本実施形態の場合、第４隙間Ｆ４が搬送用磁極Ｎ２のピーク位置（角度θ６）と重ならないように配置している。即ち、第２隙間Ｆ４は、搬送用磁極Ｎ２のピーク位置から回転方向Ｒに関して外れた位置に形成され、本実施形態では、ピーク位置よりも回転方向Ｒの下流側に配置されている。これは、第４隙間Ｆ４と搬送用磁極Ｎ２のピーク位置が重なってしまうと、搬送用磁極Ｎ２の磁気穂が倒れ始めるときに発生する飛散トナーが、気流ｆによって拡散してしまい、エアカーテンの効果を低減させてしまうからである。
【００９４】
また、本実施形態では、内カバー４８の上流端４８ａを、現像スリーブ４４の頂点の鉛直上よりも回転方向Ｒの下流側に位置させている。言い換えれば、現像スリーブ４４の中心Ｏを通る垂直面Ｐ（図７参照）よりも現像容器４１の内部側に、内カバー４８の上流端４８ａを位置させている。内カバー４８の上面や上流端４８ａにはトナーが付着し易い。このため、何らかの原因で付着したトナーが上流端４８ａから落下する虞がある。ここで、付着したトナーが現像スリーブ４４の頂点よりも上流側に落下した場合、落下したトナーが感光ドラム１に付着して、感光ドラム１上に形成された画像に影響を与える虞がある。
【００９５】
これに対して本実施形態では、内カバー４８の上流端４８ａを、現像スリーブ４４の頂点よりも回転方向Ｒの下流側に位置させているため、内カバー４８に付着したトナーは、上流端４８ａから現像スリーブ４４の頂点よりも下流側に落下する。したがって、落下したトナーは、現像スリーブ４４の回転に伴って現像容器４１の内部に取り込まれ、感光ドラム１上に形成された画像に影響を与えることを抑制できる。
【００９６】
また、本実施形態の場合、外カバー４７の感光ドラム１側の先端に、感光ドラム１の回転方向の所定範囲において感光ドラム１と対向する第３対向部４７ｄが設けられている。そして、第３対向部４７ｄと感光ドラム１との間に、感光ドラム１の回転方向に沿う第６隙間（第６流路）Ｆ６を形成している。図８に示すように、第６隙間Ｆ６では、感光ドラム１の回転に伴って気流ｇが発生する。気流ｇは、第６隙間Ｆ６から排出される方向の流れである。一方、第６隙間Ｆ６には、第６隙間Ｆ６の空気の流出入を等価にすべく、外気からこの気流ｇと逆方向の気流ｈが流入する。
【００９７】
この気流ｈは、エアカーテンとなり、第１隙間Ｆ１の気流ｂが感光ドラム１と現像スリーブ４４との隙間に流れるか、戻されて気流ａと合流する。第１隙間Ｆ１の気流ｂが感光ドラム１と現像スリーブ４４との隙間に流れた場合、気流ｂに含まれる遊離トナーなどの現像剤が現像スリーブ４４に担持された磁気穂に捕えられ、現像剤の飛散を抑制できる。また、気流ｂが気流ａに合流することで、気流ｂが現像容器４１の外部に排出されにくくなる。このため、気流ｂが現像剤を含む場合、現像剤の飛散を抑制できる。更に、気流ｇの感光ドラム１近傍では、遊離トナーが感光ドラム１に微量ずつ付着する。このため、気流ｇに含まれるトナーが外部に漏れ出ることも抑制できる。
【００９８】
上述したような気流制御を実現した構成により、定常状態では安定してトナー飛散を抑制することが可能となった。ところが、例えば、高画像比率の画像が連続した場合などに、現像剤補給装置８０から連続的に補給が行われる場合があり、その場合はポンプ部８１ａ（図５参照）が連続して使用される。このポンプ部８１ａによって発生する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４１に空気の流入を生じる。このとき、現像容器４１の内圧は、このようなポンプ部８１ａの連続した動きのない定常時に比べて、一時的に、即ち非定常的に大きく上昇してしまう。このため、現像容器４１内から排出される空気が、定常時に比べて多くなり、気流ｅから気流ｂを経て現像容器４１の外部に排出される以外に、気流ｄからも気流ｂを経て現像容器４１の外部に排出されてしまう虞がある。この場合、現像スリーブ４４の近傍で発生した遊離トナーが排出気流に乗って現像容器４１の外部に排出されて、トナー飛散が増加する虞があった。そこで、本実施形態では、そのような一時的である非定常的な内圧変化に対応するため、現像容器４１にフィルタ７０を設置している。
【００９９】
フィルタ７０は、図８に示すように、第２対向部４７ｂの一部に設けられ、現像容器４１の内外を連通し、かつ、現像剤を捕集可能である。このために、第２対向部４７ｂの一部には、フィルタ７０を取り付けるための開口７１が形成されている。開口７１には、現像容器４１の外部側に段差７１ａが形成されており、この段差７１ａにフィルタ７０が設置されている。また、この段差７１ａには、開口７１と同等の大きさの穴を有する枠体７２が設けられ、段差７１ａとの間にフィルタ７０を挟んで例えば接着されることにより、現像容器４１に対してフィルタ７０及び枠体７２が固定されている。
【０１００】
フィルタ７０は、例えば、紙、布、不織布、起毛材やスポンジ材または多孔質からなる合成樹脂等にて構成され、物理ろ過、静電吸着法等で現像剤を捕集できるものである。フィルタ７０は、トナーをできるだけ通さないようにするために、トナー平均粒径よりも隙間の大きさが小さいものとしても良い。また、フィルタ７０は、現像容器４１内の気圧が定常的である場合には、内部の空気がフィルタ７０を介して外部に排出されにくいような圧力損失を有する。本実施形態では、フィルタ７０として、例えば、不織布製の静電フィルタ（東洋紡績株式会社製、エリトロン（登録商標）Ｒ（１０ミクロン））を使用している。尚、フィルタ７０としては、これには限られず、例えば、紙フィルタ（東洋紡績株式会社製）や、不織布フィルタ（日本バイリーン株式会社製）を使用してもよい。あるいは、フィルタ７０としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）の多孔質膜及びフェルトのフィルタ（日東電工株式会社製）を使用してもよい。但し、これらに限られないのは勿論である。フィルタ７０は、現像装置や現像剤の条件によって、現像容器４１内の現像剤が外部に飛散しないように、材質、目の粗さ、厚み、圧力損失などを考慮して適宜選択する
【０１０１】
フィルタ７０は、詳しくは後述するように、現像容器４１内の第３隙間Ｆ３を流れる気流ｅの一部がフィルタ７０を通過して外部に排出されるように配置することが好ましい。このため、フィルタ７０は、内カバー４８との間で第３隙間Ｆ３を形成する第２対向部４７ｂの少なくとも一部に設けるようにしている。
【０１０２】
本実施形態では、開口７１内のフィルタ７０（即ち、フィルタ７０の開口７１に露出している部分）の回転方向Ｒの下流端は、回転方向Ｒに関して第２対向部４７ｂの下流端４７ｂ２又は該下流端４７ｂ２よりも上流側に位置する。なお、以下の説明では、フィルタ７０の回転方向Ｒの上流端又は下流端と述べた場合、空気が通過し得る開口７１内のフィルタ７０の回転方向Ｒの上流端又は下流端を指すこととする。図示の例では、フィルタ７０は、第２対向部４７ｂの鉛直方向上端の略水平部分に設けられている。フィルタ７０の下流側、即ち水平方向に関して側壁４１ｇ側の端部は、鉛直方向から視た場合に、内カバー４８の水平方向一端部（図８の左端部）よりも他端側（図８の右端側）に設けられている。なお、フィルタ７０の回転方向Ｒの下流端の位置は、第２対向部４７ｂの下流端４７ｂ２よりも下流側に位置していても良いが、この場合、フィルタ７０の下流端側がトナーで目詰まりし易くなる。このため、フィルタ７０の回転方向Ｒの下流端の位置は、現像スリーブ４４の径方向に関して、内カバー４８の回転方向Ｒの下流端４８ｂと対向する現像容器４１の位置又はこの位置よりも上流側とすることが好ましい。
【０１０３】
また、開口７１内のフィルタ７０の回転方向Ｒの上流端は、回転方向Ｒに関して第１対向部４７ａの下流端４７ａ２又は該下流端４７ａ２よりも下流側に位置する。また、フィルタ７０の回転方向Ｒの上流端は、内カバー４８の上流端４８ａよりも上流側に設けられている。図示の例では、フィルタ７０の上流端、即ち水平方向に関して第１対向部４７ａ側の端部は、鉛直方向から視た場合に、内カバー４８の水平方向他端部（図８の右端部）よりも第１対向部４７ａ側（図８の右側）に設けられている。なお、フィルタ７０の回転方向Ｒの上流端の位置は、第１対向部４７ａの下流端４７ａ２よりも上流側に位置していても良いが、この場合、フィルタ７０の上流端側がトナーで目詰まりし易くなる。このため、フィルタ７０の回転方向Ｒの上流端の位置は、第２対向部４７ｂの回転方向Ｒの上流端４７ｂ１又は該上流端４７ｂ１よりも下流側に位置することが好ましい。
【０１０４】
即ち、開口７１内のフィルタ７０は、鉛直方向から視た場合に、第２対向部４７ｂの下流端４７ｂ２と第１対向部４７ａの下流端４７ａ２との間の第１の領域Ｘ１の少なくとも一部に設けられている。また、開口７１内のフィルタ７０は、現像スリーブ４４の回転軸線方向に関して、内カバー４８と対向する範囲内に設けることが好ましい。
【０１０５】
ここで、内カバー４８の下流端４８ｂの近傍における空気中の遊離トナーの量は、第２対向部４７ｂの下流端４７ｂ２より下流で多くなる。そして、空気中の遊離トナーの量は、第２対向部４７ｂの下流端４７ｂ２よりも上流（即ち、第３隙間Ｆ３側）に進むにつれて少なくなり、内カバー４８の下流端４８ｂより上流（即ち、第３隙間Ｆ３内）では更に少なくなる。遊離トナーの量が第２対向部４７ｂの下流端４７ｂ２より下流で多いのは、内カバー４８の下流端４８ｂよりも下流であるため、気流ｃにより巻き込んだ遊離トナーを内カバー４８で遮断できないためである。遊離トナーの量が第２対向部４７ｂの下流端４７ｂ２より上流に進むにつれて少なくなるのは、上流ほど内カバー４８による遮断効果が大きいからである。
【０１０６】
一方、内カバー４８の上流端４８ａの近傍における空気中の遊離トナーの量は、第１対向部４７ａの下流端４７ａ２より上流で多くなる。そして、空気中の遊離トナーの量は、第１対向部４７ａの下流端４７ａ２より連続部４７ｃに沿って下流（即ち、第４隙間Ｆ４側）に進むにつれて少なくなり、内カバー４８の上流端４８ａより下流（即ち、第３隙間Ｆ３内）では更に少なくなる。遊離トナーの量が第１対向部４７ａの下流端４７ａ２より上流で多いのは、現像スリーブ４４の表面のトナーを巻き込むためである。遊離トナーの量が第１対向部４７ａの下流端４７ａ２より連続部４７ｃに沿って下流に進むにつれて少なくなるのは、現像スリーブ４４からの距離が離れると共に、下流ほど内カバー４８による遮断効果が大きいためである。
【０１０７】
従って、フィルタ７０の設置位置としては、回転方向Ｒに関して、第２対向部４７ｂの下流端４７ｂ２と第１対向部４７ａの下流端４７ａ２との間の第１の領域Ｘ１の少なくとも一部であることが好ましい。
【０１０８】
現像剤補給装置８０から連続的に補給が行われてポンプ部８１ａが連続して使用された場合、このポンプ部８１ａによって発生する空気圧が補給搬送部８３を通じて伝搬し、現像容器４１の内圧が一時的、即ち非定常的に上昇する。このとき、現像容器４１の現像室４１ａの空気が気流ｅに乗り、その一部は気流ｉとしてフィルタ７０を介して現像容器４１の外部に排出される。気流ｅの空気には飛散トナー量は比較的少ないが、気流ｉの空気に遊離トナーが含まれていたとしても、遊離トナーはフィルタ７０により捕集されるので、現像容器４１の外部にトナーが排出されてしまうことは抑制される。また、飛散トナー量の少ない気流ｅを現像容器４１の外部へ排出するため、フィルタ７０の目詰まりが抑制される。
【０１０９】
ポンプ部８１ａの連続的な使用が停止した場合は、現像スリーブ４４の回転により空気が現像容器４１内に定常的に流入し、現像容器４１の内圧が定常的な大きさに戻る。このとき、現像容器４１内の空気は、フィルタ７０を介して外部に排出されにくい。これにより、定常時の気流ｅは気流ｆとして気流ｄに対するエアカーテンの作用を果たし、気流ｄの空気の排出による現像剤の飛散を抑制することができる。
【０１１０】
上述したように、本実施形態の現像装置４によれば、現像剤を捕集可能なフィルタ７０が第２対向部４７ｂの少なくとも一部に設けられ、現像容器４１の内外を連通している。このため、現像容器４１の内部で非定常的な大きな内圧上昇が発生しても、フィルタ７０を介して内圧を排出することができるので、現像装置４の気流流入経路において排出気流が生ずることを抑制できる。これにより、現像スリーブ４４の近傍で発生した遊離トナーが排出気流に乗って現像装置４の外部に排出されることを防止して、現像容器４１からの現像剤の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。
【０１１１】
また、本実施形態では、第４隙間Ｆ４における回転方向Ｒの隙間Ｌ５を最小隙間Ｌ２，Ｌ３と比べてほぼ同等に設定しているので、内カバー４８の上流端４８ａと連続部４７ｃとが対向する面積を十分に確保することができる。また、例えば隙間Ｌ５が小さすぎる場合は、定常時であっても気流ｆが流れにくくなる可能性があるが、その場合は第３隙間Ｆ３に流入した空気がフィルタ７０を介して現像容器４１の外部に排気することで、トナー飛散を抑制することができる。
【０１１２】
［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。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。
【０１１３】
現像装置４の長手方向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と対向する第３対向部４７ｄと感光ドラム１との間である第６隙間Ｆ６を通過し外部へ飛散する。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６隙間Ｆ６の長手方向（現像スリーブ４４の回転軸線方向）略中央に対してラインレーザを照射する。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。
【０１１４】
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６隙間Ｆ６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。
【０１１５】
更に、本実施形態の構成の効果を顕著に検証するため、補給時のポンプ部８１ａによる内圧の変化を再現させるべく、飛散トナーカウント時にトナー自体は補給せずにポンプ部８１ａによって空気のみを現像容器４１に送る疑似補給動作も行った。ここで、トナー消費をしない今回の検証実験において実際にトナーを補給してしまうと、現像剤中のトナー濃度が高まり単位質量当たりの電荷量が低下してしまう。このため、内圧変化によって生じたトナー飛散なのか、トナーの電荷量変化によって生じたトナー飛散なのか、不明になってしまうため、ここでは実際にはトナーを補給しない疑似的な補給動作を採用した。ここでの疑似補給動作としては、ポンプ部８１ａを０．７ｓ間欠で、画像比率１００％相当で補給動作する場合と同様に動作させた。
【０１１６】
以上の方法で得られた第６隙間Ｆ６の長手方向略中央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。なお、実験装置が上述のように構成されるため、この換算では、画像領域端部の寄与やトナー補給の寄与、画像形成装置内部のエアフローによるトナー飛散への影響は考慮していない。
【０１１７】
比較実験では、上述の実施形態と同様の図８に示す位置にフィルタ７０を設けた構成（実施例１）の実験装置を作成した。更に、図８に示す現像装置４にフィルタ７０を設けない構成（比較例１）、図６に示す現像装置４００の上蓋４０２に図８に示すフィルタ７０と同じフィルタを設けた構成（比較例２）の実験装置を作成した。そして、各実験装置において、上述の条件でそれぞれ実験を行った。実施例１及び比較例１では、Ｌ２＝２．０ｍｍ、Ｌ３＝２．５ｍｍ、Ｌ５＝２．０ｍｍとした。比較例２には内カバーはなく、現像スリーブ４４と上蓋４０２との距離を２．５ｍｍとした。その他の構成については、互いに共通する。
【０１１８】
この実験結果を図１０に示す。通常時（定常状態）におけるトナー飛散量については、内カバー４８を有している実施例１及び比較例１ではトナー飛散量が少なかったのに対し、内カバー４８を有さない比較例２ではトナー飛散量が多かった。また、疑似補給動作によってポンプ部８１ａを動作させて得られたトナー飛散量については、実施例１ではトナー飛散量が通常時と略同等に抑えられたのに対し、比較例１及び比較例２ではトナー飛散量が通常時から大きく増えた。これは、実施例１では、補給動作によって過剰な空気が現像容器４１の内部に入ってきても、フィルタ７０を介して空気が排出されるため、内圧の上昇を防いでトナー飛散を抑制することができたためと考えられる。一方、比較例１及び比較例２では、補給動作によって過剰な空気が現像容器４１の内部に入ってきて、現像容器４１の開口部４１ｈから排出する空気が増え、飛散トナーが増加してしまったためと考えられる。以上より、本実施形態の構成である実施例１は、比較例１，２と比較してトナー飛散を大きく低減できることが確認された。
【０１１９】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について、図１１を用いて説明する。図１１の各線の意味は、図８と同様である。上述の第１の実施形態では、フィルタ７０は、鉛直方向から視た場合に第１の領域Ｘ１の一部に設けられている。これに対して、本実施形態の現像装置４Ａの場合、フィルタ７０は、鉛直方向から視た場合に、第２の領域Ｘ２の少なくとも一部に設けられている。ここで、第２の領域Ｘ２とは、内カバー４８の水平方向一端部（図１１の左端部、下流端４８ｂの位置）と水平方向他端部（図１１の右端部、上流端４８ａの位置）との間の領域である。現像装置４Ａのフィルタ７０の取付位置の構成以外は、上述の第１の実施形態と同様である。以下、第１の実施形態と同様の構成については同じ符号を付して、説明を省略又は簡略にし、以下、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【０１２０】
本実施形態では、フィルタ７０は、材質及び寸法などに関して第１の実施形態と同じものを適用している。図１１に示すように、開口７１内のフィルタ７０の回転方向Ｒの下流端は、鉛直方向視で内カバー４８の水平方向一端部（下流端４８ｂ）に一致して設けられている。また、開口７１内のフィルタ７０の回転方向Ｒの上流端は、鉛直方向視で内カバー４８の水平方向他端部（上流端４８ａ）に一致して設けられている。即ち、開口７１に露出するフィルタ７０は、鉛直方向視で内カバー４８の水平方向一端部と他端部との間の第２の領域Ｘ２に設けられている。特に本実施形態では、フィルタ７０の表面と直交する方向（鉛直方向）から視た場合に、開口７１内のフィルタ７０が内カバー４８の範囲内に位置する。
【０１２１】
本実施形態の現像装置４Ａによっても、現像剤を捕集可能なフィルタ７０が第２対向部４７ｂに設けられ、現像容器４１の内外を連通している。このため、現像容器４１の内部で非定常的な大きな内圧上昇が発生しても、現像スリーブ４４の近傍で発生した遊離トナーが排出気流に乗って現像装置４の外部に排出されることを防止して、装置本体１００Ａの内部への現像剤の飛散を十分に抑制できる。
【０１２２】
また、本実施形態では、フィルタ７０を第２の領域Ｘ２に設けているので、気流ｅにおける遊離トナーの量が少ない。このため、フィルタ７０を他の領域に設ける場合に比べて、長期間使用時のフィルタ７０の目詰まりを抑えることができる。なお、フィルタ７０を第２の領域Ｘ２内で、且つ、第２の領域Ｘ２よりも狭い範囲に設けても良く、例えば、内カバー４８の回転方向の長さを図１１の場合よりも長くしても良い。この場合、フィルタ７０の目詰まりをより効果的に抑えることができる。
【０１２３】
なお、本実施形態でも、上述の第１の実施形態と同様に比較実験を行った。ここでは、第１の実施形態で示した実施例１及び比較例１，２に加えて、第２の実施形態と同様の図１１に示す位置にフィルタ７０を設けた構成の実施例２でも比較を行った。また、それぞれの構成について、通常時及び疑似補給時の他に、長期使用として、現像装置４Ａの寿命であるＡ４用紙換算で画像３０万枚相当の空回転で現像剤を定期的に交換しながら行った。
【０１２４】
この実験結果を図１０に示す。通常時（定常状態）及び疑似補給時におけるトナー飛散量については、実施例１及び実施例２は同等であった。これに対し、長期使用後では、実施例２ではトナー飛散量が少なかったのに対し、実施例１ではトナー飛散量が多かった。これは、実施例２では、内カバー４８の上流端４８ａよりも上流にフィルタ７０が設けられていないので、内カバー４８による遮断効果があり、現像スリーブ４４からの遊離トナーを巻き込みにくい。このため、実施例１に比べて、フィルタ７０に目詰まりが発生しにくいためと考えられる。以上より、本実施形態の構成である実施例２は、実施例１より長期使用後においてもトナー飛散量が抑えられていることが確認された。
【０１２５】
＜他の実施形態＞
上述の各実施形態では、現像装置として、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、上述したフィルタを有する構成であれば適用可能である。
【０１２６】
また、本発明は、上述のように現像室で現像スリーブへの現像剤の供給及び現像スリーブ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】
【０１２７】
１…感光ドラム（像担持体）／４、４Ａ…現像装置／４１、４１Ａ…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、４７Ａ…外カバー（第１覆い部）／４７ａ…第１対向部／４７ｂ…第２対向部／４８…内カバー（第２覆い部）／４８ａ…上流端（回転方向上流端）／４８ｂ…下流端（回転方向下流端）／７０…フィルタ／Ａ…対向領域／Ｆ１…第１隙間／Ｆ２…第２隙間／Ｆ３…第３隙間／Ｒ…回転方向／Ｓ２…吸着用磁極（第２磁極）／Ｓ３…剥離用磁極（第１磁極）
【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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