(57)【要約】      （修正有）【課題】現像装置の現像ケーシング内での気圧の高まりを回避するため、現像ケーシング内の空気を効率よく現像ケーシング外に流出し、現像ケーシング内の現像剤が現像ケーシング外に排出されることを抑制する。【解決手段】現像剤を担持して搬送する現像スリーブ１４１と、現像スリーブ１４１の表面上に担持される現像剤を収容する現像剤収容部１４９を形成する現像ケーシングと、現像スリーブ１４１に担持された現像剤の層厚を規制する丸棒ドクタ１４６とを有し、現像ケーシングの内部と外部とでの通気を可能にする気流通過穴１１０を設けた現像装置１４において、現像剤収容部１４９内から現像スリーブ１４１の表面上に汲み上げられる現像剤が通過する汲み上げ領域と対向する位置の現像ケーシングに設けた気流通過穴１１０の近傍に、磁性体である丸棒ドクタ１４６を配置する。【選択図】図１
2017026996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の表面上に担持される現像剤を収容する現像剤収容部を形成する現像ケーシングと、
前記現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材とを有し、
前記現像ケーシングの内部と外部とでの通気を可能にする開口部を設けた現像装置において、
前記現像剤担持体の表面上に汲み上げられる現像剤が通過する汲み上げ領域と対向する位置の前記現像ケーシングに、前記開口部を設け、
前記開口部の近傍に磁性体を配置することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
前記磁性体は前記現像剤規制部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２の何れかに記載の現像装置において、
前記現像剤担持体は、回転することでその表面に担持した現像剤を表面移動方向に搬送する構成であり、
前記現像剤規制部材は、前記現像剤担持体の回転軸に平行な方向に延在する円筒状の部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の現像装置において、
前記現像剤規制部材は、前記現像剤担持体に対して鉛直下方に配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の現像装置において、
前記開口部の外部側に、前記開口部を通過した気流の流路を形成する通風管を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の現像装置において、
磁界発生部材は、現像領域を通過した後の現像剤を前記現像剤担持体から離脱させるための磁力を発生させるための互いに隣接した同極の第一磁極及び第二磁極を備えており、
前記第二磁極は、前記第一磁極よりも前記現像剤担持体による現像剤搬送方向下流側であって前記現像剤規制部材の近接位置に配置され、前記現像剤収容部内から現像剤を汲み上げ、且つ、前記現像剤規制部材により規制される前記現像剤担持体の表面上の現像剤を穂立ちさせるための磁力を生じさせるものであることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
潜像担持体と、
前記潜像担持体に形成された潜像を現像剤で現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、
前記現像手段として、請求項１乃至６の何れかに記載の現像装置を用い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、現像装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現像装置としては、磁性キャリアとトナーとからなる二成分の現像剤を収容する現像剤収容部と、この現像剤収容部内の現像剤を磁力によって外周面上に担持して潜像担持体との対向部まで搬送する現像剤担持体とを備えるものが知られている。
【０００３】
まず、従来の現像装置（例えば、図１１に示す現像装置）で生じていたトナー飛散について説明する。
二成分方式の現像装置は、トナーとキャリアとから成る二成分現像剤を用いて潜像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視化する装置である。現像領域で現像処理を終了してトナーが消費された現像剤は回収され、補給されるトナーと混合、攪拌され、再び現像に供される。このような構成の現像装置に用いられる現像剤は、安定したトナー画像を得るために、一定のトナー濃度と帯電量とを維持する必要がある。トナー濃度は現像で消費したトナーと補給トナー量により調整され、帯電量はキャリアとトナーとの混合時の摩擦帯電により付与される。
【０００４】
キャリアに吸着したトナーは、現像領域において、現像剤担持体と潜像担持体との間に形成された電界の影響を受け、潜像担持体上の静電潜像（画像部）に付着する。このときの現像領域の電界から受ける力がキャリアとの静電気力を上回り、トナーがキャリアから離れて潜像担持体側に飛翔する。
【０００５】
粉体であるトナーはその物理的特性が均一ではなく、トナーの中には充分な帯電能力を有しないトナーがある。また、装置内の一部に偏って滞留するトナー等のように、キャリアとの摩擦帯電が不充分になって帯電不足となるトナーもある。さらに、現像装置内の現像剤中のキャリアは長期間の使用にともない帯電能力が低下する傾向があり、トナーの帯電不足が発生しやすい。このような帯電不足のトナーは、電気的な力による拘束を受けにくいために、装置内に生じる気流に乗って装置内を浮遊する。浮遊したトナーはさらに気流に乗って現像装置外に飛散し、画像形成装置内を汚染することになる。
【０００６】
特許文献１には、現像装置であって、現像剤収容部を形成する現像ケーシングの内外での通気を可能にする開口部を現像ケーシングに設けた現像装置が記載されている。この現像装置では、開口部から現像ケーシング内の空気を外に逃がし、現像ケーシング内での気圧の異常な高まりを回避し、現像剤担持体と現像ケーシングとの隙間を変えて気流の発生を抑制することが記載されている。
このように、トナー飛散を低減する方法としては、現像領域下流側から現像装置内部に向かう気流を発生させ、飛散したトナーを現像装置内部に再び回収するという方法が一般的である。また、この気流により、現像領域下流の飛散トナーは現像装置に吸い込まれるように見えるため、吸引気流と呼ばれ、トナー飛散量を低減する目的で吸引気流を強める方法としては、現像ケーシングと現像剤担持体のギャップを狭める方法が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年は画像形成装置の高速化への市場ニーズが高まっているため、従来と比較してより高速で現像装置を駆動させる必要がある。しかし、現像装置の高速化に伴い、トナーがキャリアから離脱する衝撃力も増加するため、トナー飛散量も増加する傾向がある。
しかし、従来の気流発生構成では、気流が作用する範囲（現像ケーシングと現像スリーブとの入り口ギャップ付近の範囲）が狭く、現像装置の高速化に伴うトナー飛散を十分に抑制できないという問題があった。
【０００８】
このように、従来の気流を発生させる現像装置としては、現像ケーシングと現像剤担持体のギャップを狭くすることでギャップ部分の流速を向上させて飛散トナーを抑制するものがある。しかし、現像装置の高速化に伴い、トナーの現像剤担持体からの離脱力が増加してしまい、十分に狭いギャップであっても装置内部へのトナー飛散を完全には抑制できないという問題があった。
【０００９】
本出願では、現像ケーシング内での気圧の高まりを回避するため、現像ケーシング内の空気を効率よく現像ケーシング外に流出し、現像ケーシング内の現像剤が現像ケーシング外に排出されることを抑制できる現像装置、プロセスユニット（作像装置）及び画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、磁界発生手段の磁力により現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面上に担持される現像剤を収容する現像剤収容部を形成する現像ケーシングと、前記現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材とを有し、前記現像ケーシングの内部と外部とでの通気を可能にする開口部を設けた現像装置において、前記現像剤収容部内から前記磁界発生手段の磁力により前記現像剤担持体の表面上に汲み上げられる現像剤が通過する汲み上げ領域（空間）と対向する位置の前記現像ケーシングに、前記開口部を設け、前記開口部の近傍に磁力によって現像剤を引き寄せる磁性体を配置することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、現像ケーシング内での気圧の高まりを回避するため、現像ケーシング内の空気を効率よく現像ケーシング外に流出し、現像ケーシング内の現像剤が現像ケーシング外に排出されることを抑制できる、という優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態の現像装置及び感光体の概略構成図。
【図２】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図３】作像装置の概略構成図。
【図４】図１に示す現像装置とその周辺の気流とについての説明図。
【図５】現像装置で発生する気流の模式図。
【図６】丸棒ドクタの磁力による磁力線を示す丸棒ドクタ近傍の拡大説明図。
【図７】第二の実施例の現像装置及び感光体の概略構成を示す説明図。
【図８】比較例１の現像装置の概略構成図。
【図９】比較例２の現像装置の概略構成図。
【図１０】搬送スクリュとスクリュピッチムラとの関係を示す説明図。
【図１１】規制位置上流側領域で現像剤に作用する磁力を強める現像装置の概略説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した一実施形態について説明する。
図２は、本実施形態に係るプリンタ１００の概略構成図である。なお、図中の符号「Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ」は、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の色用の部材であることを示すものである。
プリンタ１００は、プロセスカートリッジとしての四つの作像装置１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）が、装置本体１に着脱自在になっており、寿命到達時に交換される。四つの作像装置１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっているので、以下、使用するトナーの色を示す符号（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は適宜省略して説明する。
プリンタ１００は、更に、レーザー光を照射可能な潜像形成手段としての光学ユニット２０、中間転写ユニット３０、給紙ユニット４０、定着ユニット５０等を備えている。
【００１４】
作像装置１０は、潜像担持体としてのドラム状の感光体１２を備える。また、これに作用するプロセス手段として、感光体１２を帯電する帯電装置１３、感光体１２に残留したトナー等を除去するクリーニング装置１５が一体的に構成されている。さらに、感光体１２に形成された潜像を現像する現像装置１４も一体的に構成されている。
【００１５】
中間転写ユニット３０は、中間転写体としての中間転写ベルト３１、複数（ここでは三つ）の張架ローラ（３２，３３，３４）、一次転写ローラ３５及び二次転写ローラ３６を備えている。張架ローラの一つである二次転写対向ローラ３２と二次転写ローラ３６とが中間転写ベルト３１を挟んで当接し、二次転写ニップを形成する。装置本体１の二次転写ローラ３６の下方には、レジストローラ対４４を備える。給紙ユニット４０は、給紙カセット４１及び手差し給紙トレイ４２と、これらから記録紙Ｐを二次転写ニップに搬送する給紙ローラ４３を備えている。定着ユニット５０は、定着ローラ５１及び加圧ローラ５２を備え、記録紙Ｐ上のトナー像に熱と圧を加えることで定着を行う周知の構成が採られている。
【００１６】
装置本体１の上部には、四つの現像装置１４に供給する補給トナーがそれぞれ収納された四つのトナーボトル６０がそれぞれの作像装置１０と個別に装置本体１から着脱可能に装着されている。
【００１７】
次に、プリンタ１００での画像形成動作の一例について説明する。
まず、一色目のイエロー用作像装置１０Ｙにおいて、イエロー用感光体１２Ｙの表面がイエロー用帯電装置１３Ｙによって一様に帯電される。その後、光学ユニット２０から照射されたレーザー光によってイエロー用感光体１２Ｙの表面上にイエロー画像に対応した潜像が形成され、この潜像がイエロー用現像装置１４Ｙによって現像されてＹトナー像が形成される。
イエロー用感光体１２Ｙ上に形成されたＹトナー像は、イエロー用一次転写ローラ３５Ｙの作用によって中間転写ベルト３１上に転写される。一次転写が終了したイエロー用感光体１２Ｙはイエロー用クリーニング装置１５Ｙによってクリーニングされ、次の画像形成に備える。
【００１８】
同様の画像形成工程がＣ、Ｍ、Ｋ用のそれぞれの作像装置１０（Ｃ，Ｍ，Ｋ）においても行われて各色のトナー像がそれぞれの感光体１２（Ｃ，Ｍ，Ｋ）に形成され、先に形成されたトナー像から中間転写ベルト３１に順次重ねて転写される。一方、給紙カセット４１または手差し給紙トレイ４２から二次転写ニップに搬送された記録紙Ｐには、二次転写ローラ３６の作用によって中間転写ベルト３１上に形成されたトナー像が転写される。トナー像を転写された記録紙Ｐは定着ユニット５０に搬送され、この定着ユニット５０の定着ローラ５１と加圧ローラ５２とのニップ部にてトナー像が定着され、排紙ローラ５５によって装置上部の排紙トレイ５６に排紙される。
【００１９】
次に作像装置の具体的な構成について説明する。
図３は、四つの作像装置１０のうちの一つの作像装置１０を示す概略構成図である。
作像装置１０に設けられた帯電装置１３は、帯電ローラ１３１と、帯電ローラ１３１の表面を清掃するクリーニングローラ１３２とを備えている。クリーニング装置１５は、感光体１２の表面に接触するクリーニングブラシ１５１及びクリーニングブレード１５２と、トナー回収コイル１５３とを備えている。トナー回収コイル１５３は、クリーニングブラシ１５１及びクリーニングブレード１５２で掻き取ったトナーを廃トナー回収部へ向けて搬送する。
【００２０】
現像装置１４は、磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という。）を用いる。現像装置１４は、現像剤を担持して図３中の反時計回りに回転移動することで、現像剤を感光体１２と対向する現像領域に搬送する現像剤担持体の中空部材を構成する非磁性の現像スリーブ１４１を備えている。現像スリーブ１４１の内部には、周方向に複数の磁極を備えた磁界発生手段としてのマグネットローラ１４７が固定配置されている。現像スリーブ１４１及びマグネットローラ１４７によって現像剤担持体である現像ローラが構成されている。この現像ローラでは、マグネットローラ１４７の磁力により、その外周面上に現像剤を担持し、現像スリーブ１４１が回転することにより現像剤を搬送する。
【００２１】
また、現像装置１４は、現像スリーブ１４１と対向配置され、現像スリーブ１４１の表面に担持された現像剤の層厚を規制する丸棒ドクタ１４６を備えている。丸棒ドクタ１４６は、丸棒ドクタ１４６と現像スリーブ１４１の表面とのドクタギャップ（隙間）を形成する現像剤規制部材である。さらに、現像装置１４は、第一搬送スクリュ１４２及び第二搬送スクリュ１４３を備える。これらは、現像装置１４内に収納されている磁性キャリアと、トナー補給口１４５から供給される補給トナーとを撹拌しながら感光体１２の軸線方向に循環搬送させるための攪拌搬送部材である。これらの部材は、現像ケーシング１４４に収納支持されている。
【００２２】
次に、プリンタ１００が備える現像装置１４の構成について更に説明する。
図１は、本実施形態の現像装置１４及び感光体１２の概略構成とともに、現像スリーブ１４１の表面上における法線方向磁束密度（絶対値）の分布を二点鎖線で示した説明図である。
【００２３】
現像ケーシング１４４によって、現像装置１４の内部には、現像剤収容部１４９が形成される。現像剤収容部１４９は、現像スリーブ１４１の下方に位置し、現像スリーブ１４１の回転軸に平行な方向（以下、「軸方向」と呼ぶ）に延在する供給室１４９Ａと、この供給室１４９Ａに隣接して上記軸方向に延在する攪拌室１４９Ｂとに仕切られている。
供給室１４９Ａ及び攪拌室１４９Ｂには、現像スリーブ１４１の回転軸と平行な方向に現像剤を搬送する第一搬送スクリュ１４２及び第二搬送スクリュ１４３がそれぞれ設けられている。第二搬送スクリュ１４３により供給室１４９Ａの下流端（図１中の奥側端）まで搬送された現像剤は攪拌室１４９Ｂへと移送され、攪拌室１４９Ｂ内の第一搬送スクリュ１４２により攪拌室１４９Ｂの下流端（図１中の手前側端）に向けて搬送される。そして、攪拌室１４９Ｂの下流端まで搬送された現像剤は供給室１４９Ａへと移送され、供給室１４９Ａ内の第二搬送スクリュ１４３により供給室１４９Ａの下流端に向けて搬送される。このように現像剤は現像剤収容部１４９内を循環搬送される。
【００２４】
供給室１４９Ａ内の現像剤の一部は、第二搬送スクリュ１４３による搬送中にマグネットローラ１４７の磁力（Ｎ３極による磁力）により現像スリーブ１４１上に汲み上げ領域（空間）で汲み上げられる。その後、現像スリーブ１４１上に汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ１４１の回転に伴って搬送され、丸棒ドクタ１４６により規制された後、感光体１２と対向する現像領域で現像に用いられる。現像領域を通過した現像剤は、再び現像剤収容部１４９内に戻る。
現像により消費された分のトナーを補充するための補給用トナーは、図３に示すトナー補給口１４５から攪拌室１４９Ｂ内の現像剤に対して供給される。
【００２５】
本実施形態において、Ｎ３極による磁力で供給室１４９Ａ内から汲み上げられて現像スリーブ１４１上に吸着した現像剤は、現像スリーブ１４１の回転に伴って図１中の反時計回り方向に搬送される。丸棒ドクタ１４６により所定の量に規制された現像剤は、現像領域でＳ１極による磁力で穂立ちし、穂立ちした現像剤から感光体１２の表面上の静電潜像に現像電界によってトナーを供給して、現像処理を行う。現像後の現像剤は、Ｎ１極、Ｓ２極及びＮ２極の順に、各磁極の磁力によって現像スリーブ１４１上に保持されながら現像スリーブ１４１の回転に伴って搬送される。その後、Ｎ２極とＮ３極との間に生じる反発磁力（剥離力）及び遠心力の作用を受けて、現像スリーブ１４１上から剤離れ領域（空間）で離脱（剤離れ）し、現像剤収容部１４９の供給室１４９Ａ内に落下する。
【００２６】
現像装置１４は、装置内部の圧力の上昇を抑制するために、現像ケーシング１４４に気流通過穴１１０が設けられている。
【００２７】
丸棒ドクタ１４６について補足すると、本実施形態の丸棒ドクタ１４６は、現像領域へ搬送する現像剤量をある一定量に規制する機能を主に果たすものであり、現像剤の規制時には現像剤圧を丸棒ドクタ１４６で受けることになる。よって、この丸棒ドクタ１４６は、一般に、ある程度の強度を確保すべく、円筒の直径を例えば約５〜６［ｍｍ］程度は確保しなければならず、かつ、その規制部（現像スリーブ１４１の表面と対向する端部）においては０．０５［ｍｍ］程度の真直度が要求される。
【００２８】
図４は、図１に示す現像装置１４とその周辺の気流とについての説明図であり、飛散トナーの発生メカニズムを説明する。図４中の現像スリーブ１４１の内側の矢印は現像スリーブ１４１の回転方向を示し、感光体１２の内側の矢印は感光体１２の回転方向を示している。
現像スリーブ１４１上に形成された磁気ブラシが感光体１２上の潜像を現像する現像領域（図４中の領域「α」）を通過することにより、現像スリーブ１４１の表面移動方向について、現像領域の上流側から下流側に向かう気流が発生する。このとき、図４に示すように、感光体１２の回転方向が現像スリーブ１４１の回転方向と逆方向（現像領域において対向する面の表面移動方向が同方向）の場合には、領域「α」における気流は強くなる。
【００２９】
また、現像領域を通過した後の現像スリーブ１４１の表面上の磁気ブラシは、現像スリーブ１４１内のマグネットローラ１４７のＳ１極とＮ１極との磁力により倒れるように動く。このときの気流による力と、現像スリーブ１４１の回転による遠心力と、磁気ブラシ（現像剤の穂）が穂立ちから穂倒れたときの衝撃と、がトナーに働くこととなり、現像領域の下流側においてトナー飛散が発生しやすくなる。
【００３０】
図４の現像装置とは異なり、現像領域が現像スリーブ１４１の略水平方向に位置し、且つ、現像スリーブ１４１の回転方向における現像領域下流側が現像スリーブ１４１の下方に位置する構成（現像スリーブ１４１の回転方向が図４とは逆の構成）の現像装置では、上述したトナーに働く気流による力と、遠心力と、および衝撃力と、に加えて、さらに重力が加わるので、特に、トナーを現像スリーブ１４１の表面上から離脱させる力が増加し、結果としてトナー飛散が更に発生しやすくなる。
【００３１】
図５は、現像装置１４で発生する気流の模式図である。図５中の破線の矢印が気流の経路を示す。図５においては、現像領域（領域「α」）で現像スリーブ１４１上から離脱したトナーは、次のように分かれる。すなわち、現像スリーブ１４１の連れ回り気流に乗って現像装置内部１４Ａへと向かうトナーと、感光体１２の連れ回り気流に乗って現像ケーシング１４４と感光体１２との間隙（領域「β」）へと向かうトナーと、に分かれる。
【００３２】
ここで、現像装置内部１４Ａに向かうトナーは現像装置内部１４Ａで循環し続けるため、現像装置内部の飛散トナーとはならない。一方で、領域「β」にはトナー飛散の原因となる感光体１２の連れ回り気流と、飛散トナーを現像装置内部１４Ａに戻す気流（領域「α」へ向かう気流）と、が混在している。一般的に回転体の連れ回り気流は、回転体表面から遠ざかるほど、または現像ケーシング等で覆われると、その作用効果が薄れていく。このため、領域「β」においては、現像スリーブ１４１の連れまわり気流による現像装置内部１４Ａへの吸引気流よりも感光体１２の連れまわり気流の影響が強く、その結果、現像装置外部へのトナー飛散が起こる。
【００３３】
領域「α」で発生する飛散トナーが全て現像装置内部１４Ａに吸引できればトナー飛散は発生しない。しかし、実際には感光体１２の連れまわり気流が存在するため、領域「α」から領域「β」への飛散トナーが若干発生する。その結果、気流に乗って飛散トナーが浮遊し、最終的に画像形成装置全体（プリンタ１００の内部全体）を飛散トナーが汚染することとなる。
【００３４】
前述のように飛散トナーは気流に乗って浮遊するが、ある領域において複数方向の気流がある場合、それにより渦が発生し、トナーが堆積しやすい。つまり、相反する気流方向を有する領域「β」に飛散したトナーの一部が、図５中の「γ」で示す現像ケーシング１４４の上面に堆積する傾向がある。このように現像ケーシング１４４の外側面にトナーが堆積すると、堆積したトナーが落下し、感光体１２や記録紙Ｐに付着すると、異常画像となる。
【００３５】
このような不具合に対して、本実施形態の現像装置１４は気流通過穴１１０を設け、現像装置内部１４Ａの空気を装置の外部に流出可能な構成となっている。これにより、現像領域から現像装置内部１４Ａに向かう気流を強めることができ、図４及び図５中の領域「β」に向かう気流を弱めることができるので、現像ケーシング１４４の外側面にトナーが堆積することを抑制でき、これに起因する異常画像も抑制できる。
【００３６】
特に、画像形成装置の高速化に伴い、現像スリーブ１４１の回転数は、増加する傾向にある。現像スリーブ１４１の回転数が増加すると現像スリーブ１４１上の現像剤に作用する離脱力（遠心力）が増加するため、領域「α」でのトナー飛散が増加する傾向がある。このトナー飛散を抑制するために現像ケーシング１４４と現像スリーブ１４１とのギャップを狭くし、吸引流速を向上させトナー飛散を抑制する方法が一般的である。この方法は、現像スリーブ１４１の内部に配置されたマグネットローラ１４７の磁極により、現像スリーブ１４１に担持される現像剤が形成する磁気穂の先端のみが現像ケーシング１４４の内壁とわずかに接触する状態をつくる。そして、現像スリーブ１４１に連れまわる気流を磁気穂と一緒に現像装置内部１４Ａに取り込む（ポンピング作用と呼ばれる）方法である。
【００３７】
一般的に、現像ケーシング１４４と現像スリーブ１４１とのギャップが狭いほど吸引気流は強化される傾向にある。吸引気流が強化されるに伴い、単位時間当たりに現像装置内部１４Ａに吸引される流量が増加するため、現像装置１４の内圧も上昇する。現像装置１４の内圧が上昇し、現像装置の保圧限界を超えると現像装置内部１４Ａの流体（空気）が現像スリーブ１４１の連れまわり気流とは逆方向に流れ、現像ケーシング１４４の現像開口部から現像領域（領域「α」）へと噴出するため、飛散トナー量が増加するという問題があった。つまり、吸引気流を強化しても現像装置１４の保圧性も同時に向上させなければ飛散トナーを抑制することはできない。
【００３８】
さらに、単に現像ケーシング１４４と現像スリーブ１４１とのギャップを極限まで狭くした場合には、吸引気流は強化されるものの、現像剤が現像ケーシングの入口手前部分に滞留してしまい、画像品質の劣化を招くという問題もあった。つまりギャップを狭くすることで、吸引気流を強化するのは限界がある。
【００３９】
図１に示す本実施形態の現像装置１４は、現像ケーシング１４４に気流通過穴１１０が設けられている。これにより、現像装置１４の内圧が上昇すると、現像装置内部１４Ａ内の空気が気流通過穴１１０から現像装置１４の外部に流出される。よって、現像領域に対して現像スリーブ１４１の表面移動方向下流側の現像ケーシング１４４と現像スリーブ１４１との隙間に発生させる吸引気流を強めても、現像装置内部１４Ａ内の圧力が上昇することを抑制でき、トナー飛散を抑制することができる。
【００４０】
また、図１に示す現像装置１４では、供給室１４９Ａ内の現像剤は、その搬送中にマグネットローラ１４７の磁力（Ｎ３極による磁力）により現像スリーブ１４１上に汲み上げられる。そして、この汲み上げられる現像剤が通過する汲み上げ領域（空間）と対向する位置の現像ケーシング１４４に気流通過穴１１０を設けている。この位置に気流通過穴１１０を設けることにより、現像装置内部１４Ａ内の空気が気流通過穴１１０から現像装置１４の外部に流出されるときに、汲み上げ領域に気流が発生する。
【００４１】
現像装置内の気圧の上昇を抑制することができる構成として、特許文献１に記載の現像装置や、後述する図８または図９に示す現像装置のように、現像剤収容部１４９の上方の現像ケーシング１４４に圧抜き用の開口部を設けることが考えられる。しかし、現像剤収容部１４９の上方の空間は、気圧が上がり易い部分ではないため、現像ケーシング１４４内の空気を効率よく現像ケーシング１４４外に流出させることができない。
【００４２】
これに対して、図１に示す現像装置１４は、汲み上げ領域に対向する位置に圧抜き用の開口部である気流通過穴１１０を配置している。規制位置では現像ケーシング１４４またはこれに固定された部材（丸棒ドクタ１４６等）と、現像スリーブ１４４の表面との隙間が最も狭くなり、現像スリーブ１４４の表面移動に連れまわった気流が突き当たる。このため、規制位置の上流側となる汲み上げ領域では気圧が上昇し易い。このように、現像ケーシング１４４内で気圧が上昇し易い汲み上げ領域と対向する位置に気流通過穴１１０を設けることで、現像ケーシング１４４内の空気を効率よく現像ケーシング１４４外に流出させることができる。
【００４３】
現像スリーブ１４１の回転方向でＮ３極より上流にあるＮ２極の磁力によって形成される磁気穂は、現像ケーシング１４４内の壁面に接触しながら移動する。このため、吸い込んだ空気を第二搬送スクリュ１４３側に送り出す。第二搬送スクリュ１４３の回転方向は、図１及び図５中の反時計回り方向であり、図１及び図５中の第二搬送スクリュ１４３の左右と下方には現像ケーシング１４４との間に弧状の隙間がある。Ｎ２極の磁気穂によって第二搬送スクリュ１４３側に送り出された空気流れ（図５中の破線矢印「Ａ１」）の一部は、破線矢印「Ａ２」と「Ａ３」とに分かれる。
すなわち、現像スリーブ１４１の表面上におけるＮ２極とＮ３極との間の剤離れ位置では、図５に示すように、現像スリーブ１４１の回転によって現像スリーブ１４１に沿う気流（図５中の破線矢印「Ａ２」）と、気流（図５中の破線矢印「Ａ３」）とが発生する。
【００４４】
図５中の破線矢印「Ａ２」は、現像スリーブ１４１と第二搬送スクリュ１４３との間の空間（剤離れ領域および汲み上げ領域）に流れ込む。
図５中の破線矢印「Ａ３」は、第二搬送スクリュ１４３と現像ケーシング１４４との間の弧状の隙間（特に第二搬送スクリュ１４３のスクリュ部材がない谷の部分）に流れ込む。この隙間には現像剤が存在するが、空気は第二搬送スクリュ１４３の回転により流動する現像剤間に入り込み、第二搬送スクリュ１４３の回転方向に沿って移動する。
なお、現像スリーブ１４１と丸棒ドクタ１４６とは対向しておりドクタギャップ（隙間）が存在するが、この隙間は微小のため、現像スリーブ１４１に沿った気流「Ａ＊」は、丸棒ドクタ１４６手前で気流「Ａ２」と合流し気流通過穴１１０から流出てしまい、ドクタギャップをすり抜ける気流は殆ど存在しない。
【００４５】
この二つの気流は、図５に示すように、丸棒ドクタ１４６の下方付近で合流する。本実施形態の現像装置１４では、汲み上げ領域（空間）と対向する位置で丸棒ドクタ１４６の下端の下部に気流通過穴１１０を設けており、二つの気流が合流する位置の近くに気流通過穴１１０があるため、合流した後の気流が気流通過穴１１０から現像装置１４の外部に抜け易い構成となっている。また、その気流と一緒に丸棒ドクタ１４６周辺の高温空気も気流通過穴１１０から流出できる。このため丸棒ドクタ１４６周辺の空気の温度が下がり、現像スリーブ１４１や丸棒ドクタ１４６上の現像剤（特にトナー）の現像スリーブ固着やドクタ固着を防止できる。
【００４６】
気流通過穴１１０としては、圧力損失が生じないように長手方向（図１中の紙面に直交する方向）の広い範囲に渡って形成されることが好ましい。また、気流通過穴１１０を長手方向で分割して、分割した個々の気流通過穴１１０の高さ方向の長さを長くしトータル開口面積を同じにしても良い。
【００４７】
図６は、図１に示す現像装置１４の丸棒ドクタ１４６の磁力による磁力線（図中の矢印）を示す丸棒ドクタ１４６近傍の拡大説明図である。本実施形態の丸棒ドクタ１４６としては、強磁性体である鉄製の丸棒を用いている。図６中の「ＴＣ」は、現像スリーブ１４１に担持された現像剤を示している。
【００４８】
強磁性体である丸棒ドクタ１４６は、マグネットローラ１４７のＮ３極による磁力によって分極して、図６に磁力線を示すような磁界が丸棒ドクタ１４６の周りに生じる。現像スリーブ１４１との間でドクタギャップを形成する丸棒ドクタ１４６は、ドクタギャップ部分と反対側の丸棒ドクタ１４６の下部（図６中の「Ｃ１」）に、現像剤中のキャリアがＮ３極の磁力によって保持される。
【００４９】
このため、Ｎ３極の磁力によって丸棒ドクタ１４６に保持されたキャリアが気流通過穴１１０を覆う状態になり、現像剤収容部１４９内の現像剤が気流通過穴１１０から外部に排出することを抑制できる。詳しくは、磁性キャリアが磁力によって丸棒ドクタ１４６に保持され、磁性キャリアとは逆極性に帯電したトナーが、丸棒ドクタ１４６に保持された磁性キャリアに静電気力によって吸着する。このように、汲み上げ領域から気流通過穴１１０を通過しようとする現像剤は、丸棒ドクタ１４６に引き寄せられるため、気流通過穴１１０から現像剤が現像装置外部に排出されることを抑制できる。
【００５０】
本実施形態では、くみ上げ領域と対向する位置に気流通過穴１１０を配置し、この気流通過穴１１０の付近に磁性体である丸棒ドクタ１４６を設けている。丸棒ドクタ１４６の磁力によってキャリアに穂立ちをさせることでキャリアを現像装置１４の外に排出させるのを防ぎ、穂立ちしたキャリアの隙間を介して気流通過穴１１０から気流を通すことで、現像装置１４の内圧を抜くことができる。これにより、現像剤装置１４の内圧の上昇を抑えて、現像装置１４の内部の現像スリーブ１４１と現像スリーブ１４１回転方向で現像領域下流の現像ケーシング１４４との隙間から現像装置１４の内部へ流入する気流を促進できる。
【００５１】
上述した説明では、丸棒ドクタ１４６として、単体では磁性キャリアを引き付けるような磁力を発生しない強磁性体からなる場合について説明した。丸棒ドクタ１４６に用いる磁性体としては、単体では磁性キャリアを引き付けるような磁力を発生する磁性体である磁石を用いる構成としてもよい。
【００５２】
丸棒ドクタ１４６に磁石を用いる場合は、丸棒ドクタ１４６と現像スリーブ１４１とが最も近接する規制位置（ドクタギャップ位置）に丸棒ドクタ１４６の「Ｓ極」が、反対側に「Ｎ極」が、位置するように丸棒ドクタ１４６を配置する。これにより、丸棒ドクタ１４６の磁力による磁力線の向き（Ｎ極から出てＳ極に向かう向き）は、規制位置では、丸棒ドクタ１４６の表面の法線方向とほぼ平行となる。
また、マグネットローラ１４７は、規制位置にＮ３極の法線方向の磁束密度の最大値が位置するように配置している。これにより、Ｎ３極の磁力による磁力線の向きは、規制位置では、現像スリーブ１４１の表面の法線方向とほぼ平行となる。
そして、規制位置では、丸棒ドクタ１４６の磁力線と、Ｎ３極の磁力線とがほぼ同一方向となる。
【００５３】
このような状態となるようにＮ３極と丸棒ドクタ１４６とを配置することで、Ｎ３極からの磁力線が丸棒ドクタ１４６のＳ極に向けて延びるような磁界が形成される。
これにより、規制位置における丸棒ドクタ１４６のＳ極と反対側のＮ極側で、マグネットローラ１４７のＮ３極の干渉を受けず、丸棒ドクタ１４６の磁力とマグネットローラ１４７のＮ３極を用いて丸棒ドクタ１４６上に現像剤中のキャリアが保持される。
【００５４】
また、気流通過穴１１０での圧力損失の程度は、磁石からなる丸棒ドクタ１４６の磁界（磁束密度）を変えることで簡易に変更でき、トナーやキャリアの材質、形状等の特性に応じた対応が可能である。
更に、これにより、現像スリーブ１４１の回転方向についてＮ３極よりも上流側の現像スリーブ１４１の表面近傍におけるＮ３極による磁力の影響が低減することが可能となる。このため、規制位置よりも上流側の汲み上げ領域の現像スリーブ１４１の表面上で現像剤が滞留することを抑制し、現像剤が現像スリーブ１４１の表面上に滞留することに起因する現像剤のストレスの低減を図ることができる。
【００５５】
また、気流通過穴１１０に劣化して磁性が低下したキャリアを捕らえることできるメッシュを配置してもよい。このようにすることで、劣化して磁性が低下したキャリアに静電気力により保持されるトナーは気流通過穴１１０から外にでない。
更に、帯電の弱いトナーを捕らえるためのフィルタを気流通過穴１１０に配置してもよい。
【００５６】
通常、現像剤の捕獲のために、メッシュやフィルタを配置すると、捕らえたキャリアやトナーによって目詰まりが生じ、圧力損失が生じるおそれがある。しかし、本実施形態の現像装置１４では、気流通過穴１１０の近傍に磁性体からなる丸棒ドクタ１４６を配置することで、劣化していない適切な状態のキャリアやトナーが気流通過穴１１０から流出することを抑制でき、劣化した少量のキャリアやトナーのみメッシュやフィルタで捕らえる。このため、メッシュやフィルタの目詰まりを抑制し目詰まりに起因する圧損を抑制できる。従ってメッシュやフィルタの交換頻度が少なくまたは不要となる。
【００５７】
図７は、第二の実施例の現像装置１４（後述する「実施例２」で用いる現像装置）及び感光体１２の概略構成図である。図７に示す現像装置１４は、図１に示す現像装置１４の気流通過穴１１０の外側にダクト１０１を配置し、ダクト１０１を通じて空気を流出する排気手段としての排気ファン１０２を配置した現像装置１４である。
丸棒ドクタ１４６の磁力で保持できない劣化したキャリアや帯電の弱いトナーなどが若干存在し、ダクト１０１を通して排気ファン１０２の吸引気流により現像装置１４の外に排出できる。排出された劣化したキャリアやトナーは、ダクト１０１の気流通過穴１１０とは反対側の端部に配置された現像剤収容器、または、ダクト１０１に配置されたフィルタによって回収される。
【００５８】
ダクト１０１を配置することで、気流通過穴１１０から排出したトナーが、露光後の感光体１２の表面等への付着を防止できる。
【００５９】
次に、気流通過穴１１０を設けたことで、スクリュピッチムラの画像不良が解消することについて説明する。
スクリュ形状の部材を用いて供給室内の現像剤を攪拌・搬送する現像装置を用いて、面積率の大きい単色の画像を作像したときに、通紙方向に対して斜め方向の画像濃度ムラ（以下、スクリュピッチムラと呼ぶ）が縞状に発生して、美観が損なわれることがある。
図１０は、スクリュ形状の搬送スクリュ１０８とスクリュピッチムラ１１２との関係を示す説明図である。
【００６０】
図１０に示すベタ画像１１１におけるスクリュピッチムラ１１２で比較的密の平行斜線で示す部分は比較的に画像濃度が濃い高濃度部１１３であり、比較的粗の平行斜線で示す部分は比較的に画像濃度が薄い低濃度部１１４である。スクリュピッチムラ１１２などの画像濃度ムラは、近年の高画質化を狙った磁性キャリアの小粒径化に伴い発生率が高い。これは、小粒径化に伴う嵩密度、被服率、帯電能力などの変化に起因する。
【００６１】
図１０示すスクリュピッチムラ１１２のピッチ「Ｗ１」は、現像装置内の搬送スクリュ１０８の羽部のピッチ「Ｗ２」と等しい。図１０では一例として、搬送スクリュ１０８の山に対応する箇所が薄くなり（低濃度部１１４）、谷に対応する箇所が濃くなる（高濃度部１１３）場合を示している。
【００６２】
スクリュピッチムラ１１２などの画像濃度ムラは、現像ローラ（現像剤担持体）の現像剤汲み上げ性が低い場合（現像ローラに付着する現像剤の量が少ない場合）に発生し易い。また、現像ローラから離脱した現像済み、且つ、トナーの濃度の低い現像剤が搬送スクリュ１０８で攪拌されずに直ちに現像ローラに吸着する場合にも発生し易い。
【００６３】
搬送スクリュ１０８の羽部が現像剤の剤面よりも低い場合、搬送スクリュ１０８の上を移動する現像剤は、搬送スクリュ１０８の山（羽部のある部分）で高くなり、谷（羽部のない部分）で低くなる。このため、山を乗り越えた現像剤が搬送スクリュ１０８の谷に落下するときに空気を含む空間ができて現像剤が疎になる。一方、搬送スクリュ１０８の山の部分はスクリュの搬送力により圧縮されるため現像剤が密になる。
【００６４】
なお、搬送スクリュ１０８の羽部が現像剤の剤面よりも高い場合、剤面から羽部の上端部が出ており、この剤面から出ている部分と対向する現像ローラの表面には現像剤が供給され難い。このため、羽部が現像剤の剤面よりも高い場合は、山の部分で現像剤が疎になり、谷の部分で現像剤が密になる。
【００６５】
このように、供給室内では搬送スクリュ１０８の羽部のピッチに応じて、現像剤に疎密が生じる。そして、現像剤に疎密が生じた状態の現像剤が現像ローラに担持され、現像領域で現像に用いられると、ベタ画像１１１にスクリュピッチムラ１１２などの画像濃度ムラが発生するという問題があった。
【００６６】
また、スクリュピッチムラ１１２を解消する構成として、マグネットローラの現像剤汲み上げ磁極の磁力を高磁力にすることで現像剤の汲み上げ性を高くする構成が考えられる。しかしながら、現像剤汲み上げ磁極の磁力を高磁力にした場合、過剰な量の現像剤が現像ローラに汲み上げられるとともに、その現像剤の余剰分が規制ブレードによって削ぎ落とされる。これにより、その余剰分だけ現像剤に無駄なストレスが加えられてしまい、現像剤の劣化が早くなってしまうという弊害が生じるおそれがある。
また、このような現像装置では、現像ローラから離脱した現像済みの現像剤が、高磁力の汲み上げ磁極に引き付けられてしまうおそれがある。この場合、現像済みの現像剤が、攪拌スクリュで十分に攪拌されずに、すぐさま汲み上げられ、現像ローラに再付着してしまう問題が生じるおそれがある。
【００６７】
図１１は、規制位置に対して現像スリーブ１４１の表面移動方向上流側の領域（以下、「規制位置上流側領域」と呼ぶ）で現像剤に作用する磁力を強める現像装置１４の概略説明図である。
図１１に示す現像装置１４では、互いに同極性である剤切れ上流極である「Ｓ２極」と剤切れ・汲み上げ極である「Ｓ３極」とを隣接して配置している。この配置により、これらの磁極間に、現像スリーブ１４１上の現像剤に対して現像スリーブ１４１表面から離れる方向に向かう剥離力を作用させる剤離れ領域Ｒが形成される。
これにより、剤離れ領域Ｒへ搬送された現像剤は、剤切れ上流極である「Ｓ２極」及び剤切れ・汲み上げ極である「Ｓ３極」の磁力による剥離力を受けて、現像スリーブ１４１から離脱し、現像剤収容部１４９の供給室１４９Ａ内の現像剤に取り込まれることになる。
【００６８】
また、図１１に示す現像装置１４は、剤切れ・汲み上げ極である「Ｓ３極」の磁力により現像スリーブ１４１上に汲み上げられた現像剤は、現像剤規制部材である現像剤規制ブレード１４６ｂの先端が現像スリーブ１４１に近接する規制位置で規制される。
図１１に示す現像装置１４では、剤離れ領域Ｒから、規制位置までの現像スリーブ１４１の表面上において、法線方向の磁力の極性が変化する変極点Ｑが存在する。このような変極点Ｑの付近では、現像剤に作用する磁力が比較的強い上に、法線方向磁束密度が非常に小さいために穂立ちも起きないので、現像剤の密度が高い状態になっている。
【００６９】
穂立ちが起きると立ち上がった磁気穂の一本一本が隣の磁気穂から離れようとするため、密度が低くなるが、変極点Ｑでは、穂立ちが起きないため、上述したように現像剤の密度が高くなり易い。また、変極点Ｑでは、磁気穂が寝て法線方向に引き合うため、磁束密度の総和が高くなり、現像剤に作用する磁力が比較的強くなると考えられる。
【００７０】
図１１に示す現像装置１４のように、現像剤に作用する磁力を強めることで、現像剤の密度が低い部分では、現像剤の粒子同士の隙間を埋める作用が働き、現像剤の密度を高めることができる。これにより、汲み上げ時の現像剤に疎密が生じていても、密度差を均すことができ、スクリュピッチムラなどの現像剤担持体の表面に担持された現像剤の密度差に起因する画像濃度ムラを抑制できる可能性がある。
しかし、現像剤に作用する磁力が強くなると、現像剤に無駄なストレスが加えられてしまい、現像剤の劣化が早くなってしまうという弊害が生じるおそれがある。
【００７１】
図１１に示す現像装置１４では、剤離れ領域Ｒで現像スリーブ１４１から離脱できなった現像剤が現像スリーブ１４１上に残存していても、残存した現像剤は現像スリーブ１４１上の変極点Ｑの付近における高密度の現像剤により掻き落とされる。このため、連れ回りを有効に防止できるという利点がある。しかし、変極点Ｑの付近で常に現像剤が高密度の状態となる結果、気流は剤中を通過することはできない。
【００７２】
図１に示す本実施形態の現像装置１４は、現像スリーブ１４１と丸棒ドクタ１４６との最近接位置である規制位置に対して現像スリーブ１４１の表面移動方向上流側に変極点Ｑが存在しない。このため、規制位置上流側領域に現像剤があまり滞留しないので、図１１に示す現像装置１４に比べて現像剤の汲み上げ量が低減される。
【００７３】
図１に示す現像装置１４では、汲み上げ量が低減されるが、汲み上げられる現像剤の流れと気流通過穴１１０に向かう気流がと交わる構成とすることで、画像濃度ムラ（スクリュピッチムラ）の発生を抑制することができた。これは以下の理由によるものと考える。
【００７４】
すなわち、汲み上げられる現像剤の密度が低い部分には現像剤の粒子同士の間に隙間があり空気が含まれる。汲み上げられる現像剤中のキャリアは磁力により現像スリーブに引き付けられ、トナーは静電気力によりキャリアに引き付けられる。このため、汲み上げられる現像剤の流れに気流を通過させても、キャリアやトナーが気流に流され、汲み上げられる現像剤の流れから分離することは生じにくい。
一方、現像剤の粒子同士の間の空気には、汲み上げられる現像剤の流れに留まるような力がほとんど作用していない。このため、汲み上げられる現像剤の流れに気流を通過させると、粒子同士の間の空気は、気流に流され、汲み上げられる現像剤の流れから分離し易い。
【００７５】
汲み上げられる現像剤の流れから空気が分離することで、粒子同士の隙間が狭まり、現像スリーブに汲み上げられる現像剤の密度が高まる。
また、現像剤の密度が高い部分に気流が当たることによって、締まった状態の現像剤がほぐされ、粒子同士の間に隙間が出来て、現像スリーブに汲み上げられる現像剤の密度が低減することも考えられる。
このように、現像剤の密度が低かった部分の空気が抜けて密度が高まり、密度が高かった部分には隙間が出来て密度が下がることで、現像剤の密度差が均され、現像スリーブ１４１に汲み上げられる現像剤の密度差を低減することができる。
これにより、現像スリーブ１４１の表面上に担持された現像剤に密度差が生じることを抑制でき、画像濃度ムラの発生を抑制できると考えられる。
また、本実施形態の現像装置１４では、汲み上げ磁極を高磁力に設定しなくても画像濃度ムラの発生を抑制できるため、上述した汲み上げ磁極が高磁力であることに起因する現像剤の再付着の発生を抑制しつつ、画像濃度ムラの発生を抑制できる。
【００７６】
本実施形態の現像装置１４は、図１１に示す現像装置１４のように剤離れ領域Ｒ上の現像剤が供給室１４９Ａ内の現像剤によって掻き落とされるという状況が生じない構成になっている。このため、剤離れ領域Ｒが供給室１４９Ａ内の現像剤に接するように構成された図１１に示す現像装置１４よりも、更に現像剤くみ上げ量を低減できる。
本実施形態の現像装置１４は、規制位置上流側領域に現像剤があまり滞留しないために、図１１に示す現像装置１４に比べて現像剤密度が疎の状態で気流の通過がし易い。よって、現像剤中に均一に気流を通すことができ、第二搬送スクリュ１４３の山と谷とに起因する現像剤密度のムラを解消することができる。
【００７７】
本実施形態の現像装置１４は、図１に示すように、現像剤規制部材として丸棒ドクタ１４６を用いているが、現像剤規制部材としては、図１１に示す現像装置１４の現像剤規制ブレード１４６ｂのようにブレード部材を用いてもよい。
【００７８】
しかし、ブレード部材では、図１１に示す断面における断面二次モーメントの値が小さく、長手方向の両端部のみの固定では長手方向の中央部が撓んでしまい、規制位置での隙間を一定に保つことができない。
このため、長手方向における画像領域内となる範囲においてもブレード部材からなる現像剤規制部材を現像ケーシング１４４に固定する固定部を設ける必要があり、この固定部には気流通過穴１１０を設けることができない。
【００７９】
一方、丸棒ドクタ１４６は図１に示す断面における断面二次モーメントの値がブレード部材に比べて大きくなり、長手方向の両端部のみの固定であっても長手方向の中央部の撓みを抑制でき、規制位置での隙間を一定に保つことができる。このため、長手方向における画像領域内となる範囲においては現像剤規制部材を現像ケーシング１４４に固定する固定部を設ける必要がなくなり、現像剤規制部材が現像剤を規制する規制位置の近くに気流通過穴１１０を設けることができる。これにより、現像スリーブ１４１上に汲み上げる現像剤が通過する汲み上げ領域に、より近い箇所に気流通過穴１１０を設けることが可能となり、気流によって現像剤の密度差を均す作用を向上することができる。さらに、規制位置の近くに気流通過穴１１０を設けることで、気流通過穴１１０を通過しようとする現像剤を丸棒ドクタ１４６の磁力によって保持し易くなる。
【００８０】
本実施形態の現像装置１４の構成では、丸棒ドクタ１４６が磁性体であり、その上流側の領域に、広い磁界集中領域（図６中の「ε」で示す領域）が形成される。磁界集中領域εの広さは、磁性体からなる丸棒ドクタ１４６の直径、丸棒ドクタ１４６の磁性体としての透磁率、Ｎ３極の法線方向磁束密度、及びマグネットローラ１４７の直径、の値が大きくなると、広くなる傾向とある。
【００８１】
磁界集中領域ε内では現像剤が磁力によって拘束されており、磁力により汲み上げられて規制位置に向かう現像剤は磁界集中領域ε内に進入し、この進入した現像剤は、磁界集中領域ε内に拘束されている現像剤と衝突する。そのため、このような広い磁界集中領域εが形成されていない構成と比較すると、規制位置上流側領域で現像剤が温度上昇し易い。よって、現像剤の温度上昇による不具合が発生しやすいので、従来の現像装置よりも温度上昇を抑制する構成が求められる。
【００８２】
〔実験例〕
次に、図１に示す現像装置１４のように、汲み上げられる現像剤が通過する領域と対向する箇所に気流通過穴１１０を設けた現像装置１４について、条件を異ならせて評価した実験例について説明する。
【００８３】
〔実施例１〕
図１に示す現像装置１４と同様の構成を備える現像装置を有するプリンタ１００で、記録紙Ｐにテスト画像を出力した。
現像スリーブ１４１の外径を１８［ｍｍ］、現像スリーブ１４１の回転数を５００［ｒｐｍ］、磁性ステンレス（ＳＵＳ）からなる丸棒ドクタ１４６の径を６［ｍｍ］、としている。そして、規制位置上流側領域（剤離れ位置と規制位置との間の領域）に変極点Ｑが存在しない構成である。さらに、気流通過穴１１０として、丸棒ドクタ１４６の下方の現像ケーシング１４４の汲み上げ領域付近に、幅（高さ）Ｌ１が５［ｍｍ］、長さＬ２が３００［ｍｍ］の開口部を設ける。そして、平均粒径が５［μｍ］の重合トナーと、平均粒径が３０［μｍ］の磁性キャリアとからなる二成分現像剤を用いる。
【００８４】
〔実施例２〕
図７に示す現像装置１４と同様の構成を備える現像装置を有するプリンタ１００で、記録紙Ｐにテスト画像を出力した。
現像スリーブ１４１の外径を１８［ｍｍ］、現像スリーブ１４１の回転数を５００［ｒｐｍ］、磁性ステンレス（ＳＵＳ）からなる丸棒ドクタ１４６の径を６［ｍｍ］、としている。そして、規制位置上流側領域（剤離れ位置と規制位置との間の領域）に変極点Ｑが存在しない構成である。また、気流通過穴１１０として、丸棒ドクタ１４６の下方の現像ケーシング１４４の汲み上げ領域付近に、幅（高さ）Ｌ１が５［ｍｍ］、長さＬ２が３００［ｍｍ］の開口部を設ける。さらに、気流通過穴１１０の外側にダクト１０１及び排気ファン１０２を設ける。そして、平均粒径が５［μｍ］の重合トナーと、平均粒径が３０［μｍ］の磁性キャリアとからなる二成分現像剤を用い、排気ファン１０２の気流により気流通過穴１１０より現像装置１４内の空気の流出を行いながら、実施例１と同様にテスト画像を出力した。
【００８５】
〔比較例１〕
図８は、比較例１で用いた現像装置１４の概略構成図である。
図８に示す現像装置１４は、気流通過穴１１０となる開口部の位置、気流通過穴１１０にフィルタ８を設けた点、及び、マグネットローラ１４７の磁極配置が実施例１の現像装置１４と異なる。
【００８６】
比較例１の現像装置１４は、現像スリーブ１４１の外径を１８［ｍｍ］、現像スリーブ１４１の回転数を５００［ｒｐｍ］、丸棒ドクタ１４６の径を６［ｍｍ］としている。また、気流通過穴１１０として、現像ケーシング１４４における第二搬送スクリュ１４３の上方の剤離れ領域Ｒに対向する位置に、幅（高さ）Ｌ１が５［ｍｍ］、長さＬ２が３００［ｍｍ］の開口部を設ける。さらに、この開口部に５［ｍｍ］厚のフィルタ８（セル数３０［個／２５ｍｍ］）を配置する。そして、平均粒径が５［μｍ］の重合トナーと、平均粒径が３０［μｍ］の磁性キャリアとからなる二成分現像剤を用いる。
このような現像装置１４を有するプリンタ１００で、記録紙Ｐにテスト画像を出力した。
【００８７】
上記実施例１では気流通過穴１１０を汲み上げ領域に対向する位置に配置しているのに対して、比較例１は、気流通過穴１１０を剤離れ領域Ｒに対向する位置に配置している。
また、実施例１のマグネットローラ１４７は規制位置上流側領域（剤離れ位置と規制位置との間の領域）に変極点Ｑが存在しない磁極配置であるのに対して、比較例１では、規制位置上流側領域に変極点Ｑが存在する磁極配置となっている。
【００８８】
〔比較例２〕
図９は比較例２の現像装置１４の概略構成図である。
図９に示す現像装置１４は、マグネットローラ１４７の磁極配置が異なる点以外は比較例１の現像装置１４と同様の構成である。すなわち、マグネットローラ１４７の磁極配置は、実施例１と同じであり、その他の構成は比較例１の現像装置１４と同様の構成である。
このような現像装置１４を有するプリンタ１００で、記録紙Ｐにテスト画像を出力した。
【００８９】
上記実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２の条件で、現像装置の外へのトナー飛散、出力したテスト画像のスクリュピッチムラ、現像装置の駆動トルク、及び、耐久試験による感光体１２へのキャリア付着を測定した。この測定結果を評価したものを表１に示す。
【００９０】
【表１】
2017026996.tif 000003
【００９１】
表１の評価基準は、実用に耐え得るものを「○」、優れるものを「◎」、実用に耐え得る許容限度内であるものを「△」とする。また、実用に耐えないものを「×」とする。
【００９２】
比較例１では、規制位置上流側領域に変極点Ｑが存在するため、図１１を用いて説明した現像装置１４と同様に、規制位置上流側領域で現像剤に作用する磁力を強め、現像剤の密度を高めることで現像剤の密度差を低減することができる。このため、スクリュピッチムラについては、実施例１と同程度で実用に耐え得るものとなる。しかし、規制位置上流側領域に多くの現像剤を滞留させるため、現像スリーブ１４１の回転トルクが大きくなり、トルクの評価は実用に耐えないものとなった。
【００９３】
比較例２では、規制位置上流側領域に変極点Ｑが存在しないため、規制位置上流側領域域に現像剤があまり滞留せず、比較例１の現像装置に比べて現像剤のくみ上げ量が低減されトルクが軽減される。しかし、くみ上げ量が少なく、汲み上げた現像剤の密度を高める作用が生じないため、スクリュピッチムラが発生する。
これに対して、実施例１及び実施例２は、現像スリーブ１４１上に汲み上げる現像剤が通過する汲み上げ領域と対向する箇所に気流通過穴１１０を設け、気流によって現像剤の密度差を均すことで、スクリュピッチムラを改善している。
【００９４】
上述した実施形態では、開口部としての気流通過穴１１０の近傍に設ける磁性体が現像剤規制部材としての丸棒ドクタ１４６である場合について説明した。現像剤を引き寄せる磁性体としては、現像剤規制部材とは別部材の磁性体を開口部の近傍に配置してもよい。現像剤規制部材である丸棒ドクタ１４６が現像剤を引き寄せる磁性体を兼ねることで、部品点数を減らし、現像剤汲み上げ領域に開口部を設置し易くなる。
【００９５】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
【００９６】
（態様Ａ）
マグネットローラ１４７等の磁界発生手段の磁力により現像剤を担持して搬送する現像スリーブ１４１等の現像剤担持体と、現像剤担持体の表面上に担持される現像剤を収容する現像剤収容部１４９等の現像剤収容部を形成する現像ケーシング１４４等の現像ケーシングと、現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する丸棒ドクタ１４６等の現像剤規制部材とを有し、現像ケーシングの内部と外部とでの通気を可能にする気流通過穴１１０等の開口部を設けた現像装置１４等の現像装置において、現像剤収容部内から磁界発生手段の磁力により現像剤担持体の表面上に汲み上げられる現像剤が通過する汲み上げ領域（空間）と対向する位置の現像ケーシングに、開口部を設け、開口部の近傍に磁力によって現像剤を引き寄せる丸棒ドクタ１４６等の磁性体を配置する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、汲み上げ領域と対向する位置に開口部を設けることで、現像ケーシング内の空気を効率よく現像ケーシング外に流出させることができる。これは、以下の理由による。
すなわち、規制位置では現像ケーシングまたはこれに固定された部材と現像剤担持体の表面との隙間が最も狭くなり、現像剤担持体の表面移動に連れまわった気流が突き当たるため、規制位置の上流側となる汲み上げ領域では気圧が上昇し易い。このように、現像ケーシング内で気圧が上昇し易い汲み上げ領域と対向する位置に開口部を設けることで、現像ケーシング内の空気を効率よく現像ケーシング外に流出させることができる。
また、開口部の開口部の近傍に磁性体を配置することで、磁力によって磁性体に保持された現像剤が開口部を覆い、開口部から外部に排出しようとする現像剤は、磁性体または磁性体に保持された現像剤に引き寄せられ、開口部を通過しにくくなる。これにより、開口部から現像剤が外部に排出することを抑制できる。よって、態様Ａでは、現像ケーシング内での気圧の高まりを回避するため、現像ケーシング内の空気を効率よく現像ケーシング外に流出し、現像ケーシング内の現像剤が現像ケーシング外に排出されることを抑制することが可能となる。
【００９７】
（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、磁性体は丸棒ドクタ１４６等の現像剤規制部材である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤規制部材が気流通過穴１１０等の開口部の近傍に設ける磁性体を兼ねることで、部品点数を減らし、現像剤汲み上げ領域に開口部を設置し易くなる。
【００９８】
（態様Ｃ）
態様ＡまたはＢの何れかの態様において、現像スリーブ１４１等の現像剤担持体は、回転することでその表面に担持した現像剤を表面移動方向に搬送する構成であり、丸棒ドクタ１４６等の現像剤規制部材は、現像剤担持体の回転軸に平行な方向に延在する円筒状の部材である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤規制部材がブレード部材の場合に必要な固定部を長手方向における現像領域内に設ける必要がなくなる。これにより、現像剤規制部材が現像剤を規制する位置の近くに気流通過穴１１０等の開口部を設けることができる。さらに、円筒状にすることで磁力により現像剤を保持する表面積が広くなる。
【００９９】
（態様Ｄ）
態様Ａ乃至Ｃの何れかの態様において、丸棒ドクタ１４６等の現像剤規制部材は、現像スリーブ１４１等の現像剤担持体に対して鉛直下方に配置されている。
これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤規制部材またはその下方の現像ケーシング１４４等の現像ケーシングに気流通過穴１１０等の開口部を設けることで、汲み上げ領域に気流を発生させる構成を実現できる。また、この態様では、現像領域を通過した現像剤担持体の表面が通過する現像ケーシングの入り口が現像剤担持体の上方となる。現像剤担持体の下方は多くの現像剤が存在するため、現像ケーシングの入り口に吸引気流を発生させにくいが、現像剤担持体の上方であれば現像剤少ないため、吸引気流を発生させ易く、トナー飛散の発生を抑制することができる。
【０１００】
（態様Ｅ）
態様Ａ乃至Ｄの何れかの態様において、気流通過穴１１０等の開口部の外部側に、開口部を通過した気流の流路を形成するダクト１０１等の通風管を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、開口部から排出した現像剤が、露光された後の感光体１２の表面等の現像装置の外の部材に対して意図しない付着をする不具合を防止することができる。また、磁力で保持できない劣化したキャリアや帯電の弱いトナーなどを現像領域に搬送される前に通風管を通して排出できる。
【０１０１】
（態様Ｆ）
態様Ａ乃至Ｅの何れかの態様において、マグネットローラ１４７等の磁界発生部材は、現像領域を通過した後の現像剤を現像スリーブ１４１等の現像剤担持体から離脱させるための磁力を発生させるための互いに隣接した同極のＮ２極等の第一磁極及びＮ３極等の第二磁極を備えており、第二磁極は、第一磁極よりも現像剤担持体による現像剤搬送方向下流側であって丸棒ドクタ１４６等の現像剤規制部材の近接位置に配置され、現像剤収容部１４９等の現像剤収容部内から現像剤を汲み上げ、且つ、現像剤規制部材により規制される現像剤担持体の表面上の現像剤を穂立ちさせるための磁力を生じさせるものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、剤離れ位置と規制位置との間の領域に変極点Ｑ等の変極点が存在しないため、現像剤規制部材が現像剤を規制する規制位置の上流側の領域に多くの現像剤が滞留することを抑制できる。これにより、汲み上げ領域を気流が通過し易くなり、気流による現像剤の密度を均す効果を向上させることができる。
【０１０２】
（態様Ｇ）
感光体１２等の潜像担持体と、潜像担持体に形成された潜像を現像剤で現像する現像手段とを備えたプリンタ１００等の画像形成装置において、現像手段として、態様Ａ乃至Ｈのいずれかに係る現像装置１４等の現像装置を用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、作像した画像に画像濃度ムラが発生することを抑制しつつ、現像装置に設けた気流通過穴１１０等の開口部から外部に現像剤が排出することを抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【０１０３】
１  装置本体
８  フィルタ
１０  作像装置
１０Ｙ  イエロー用作像装置
１２  感光体
１２Ｙ  イエロー用感光体
１３  帯電装置
１３Ｙ  イエロー用帯電装置
１４  現像装置
１４Ｙ  イエロー用現像装置
１４Ａ  現像装置内部
１５  クリーニング装置
１５Ｙ  イエロー用クリーニング装置
２０  光学ユニット
３０  中間転写ユニット
３１  中間転写ベルト
３２  二次転写対向ローラ
３５  一次転写ローラ
３５Ｙ  イエロー用一次転写ローラ
３６  二次転写ローラ
４０  給紙ユニット
４１  給紙カセット
４２  給紙トレイ
４３  給紙ローラ
４４  レジストローラ対
５０  定着ユニット
５１  定着ローラ
５２  加圧ローラ
５５  排紙ローラ
５６  排紙トレイ
６０  トナーボトル
１００  プリンタ
１０１  ダクト
１０２  排気ファン
１０８  搬送スクリュ
１１０  気流通過穴
１１１  ベタ画像
１１２  スクリュピッチムラ
１１３  高濃度部
１１４  低濃度部
１３１  帯電ローラ
１３２  クリーニングローラ
１４１  現像スリーブ
１４２  第一搬送スクリュ
１４３  第二搬送スクリュ
１４４  現像ケーシング
１４５  トナー補給口
１４６  丸棒ドクタ
１４６ｂ  現像剤規制ブレード
１４７  マグネットローラ
１４９  現像剤収容部
１４９Ａ  供給室
１４９Ｂ  攪拌室
１５１  クリーニングブラシ
１５２  クリーニングブレード
１５３  トナー回収コイル
Ｐ  記録紙
Ｑ  変極点
Ｒ  剤離れ領域
ε  磁界集中領域
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０４】
【特許文献１】特許５２４０５５３号公報
【図１】
2017026996.tif 000004
【図２】
2017026996.tif 000005
【図３】
2017026996.tif 000006
【図４】
2017026996.tif 000007
【図５】
2017026996.tif 000008
【図６】
2017026996.tif 000009
【図７】
2017026996.tif 000010
【図８】
2017026996.tif 000011
【図９】
2017026996.tif 000012
【図１０】
2017026996.tif 000013
【図１１】
2017026996.tif 000014