JP2016031421A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤担持体から現像ケーシングに電流が急激に流れ込むのを抑制できる現像装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤を表面上に担持して回転することにより潜像担持体１８の表面と対向する現像領域へ現像剤を搬送する現像剤担持体４５と、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１２１と、現像剤担持体に現像バイアスを印加する現像バイアス印加手段１４１とを備えた現像装置４０において、電気的に接地された接触部材３２を接触させる接触部１０６が現像ケーシングに設けられており、現像ケーシングが導電性を有し、現像ケーシングとは別体で、現像領域に対して現像剤担持体回転方向下流側に配置され、現像剤担持体の表面との間にギャップを形成する導電性のギャップ形成部材１１２と、現像ケーシングとギャップ形成部材との間に設けられ、現像ケーシングとギャップ形成部材とを絶縁する絶縁部材１２３とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられる現像装置、及び、その現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置は、一般に、少なくともトナーを含有する現像剤を収容するケーシング、ケーシング内の現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材、及び、現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体などから構成される。

ケーシング内では、現像剤搬送部材である搬送スクリュにより現像剤搬送路で現像剤が攪拌搬送されており、その攪拌搬送されている現像剤の一部が現像剤担持体である現像ローラの表面へ供給され担持される。現像ローラの表面に担持された現像剤は、現像ローラの回転に伴って現像ローラ回転方向へ搬送され、潜像担持体である感光体との対向領域である現像領域を通過する。

現像ローラには、電源から現像バイアスが印加されており、現像ローラの表面に担持された現像剤中のトナーは、現像領域の通過時に、感光体上に形成された潜像と現像ローラとの電位差によって前記潜像に転移し当該潜像を現像する。その後、現像領域を通過した現像剤は、現像ローラの回転に伴ってケーシング内に回収される。

特許文献１に記載の画像形成装置には、内部に冷却液が流れる流路が形成された金属製の受熱部を有する冷却装置が設けられている。また、現像装置のケーシングをアルミニウムなどの金属で形成する構成が開示されている。そして、現像装置の現像剤搬送路を形成するケーシングの外側から受熱部を接触させて現像剤搬送路内の現像剤を冷却し、現像装置内の温度上昇を抑えている。

ここで、現像装置のケーシングを金属製とした場合に、ケーシングが電気的に接地されることがある。現像装置では、現像領域を通過した現像ローラ上の現像剤をケーシング内に回収できよう、現像領域に対して現像ローラ回転方向下流側に位置するケーシング部分である下流側ケーシング部と現像ローラとの間に、現像剤が通過し得るギャップが形成されている。そのため、金属製のケーシングを電気的に接地すると、下流側ケーシング部と現像ローラとのギャップに何らかの拍子で導体が介在したときに導体を通って、バイアスが印加された現像ローラからケーシングに電流が急激に流れ込んでしまうといった問題が生じる。

前記導体としては、例えば、金属製のケーシング作製時に切削加工などを施すことで発生した金属粉やバリなどが挙げられる。そして、除去しきれずにケーシングの表面に付着していた金属粉やバリが、現像剤と共に搬送されるなどして、下流側ケーシング部と現像ローラとのギャップに詰まるおそれがある。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、現像剤担持体から現像ケーシングに電流が急激に流れ込むのを抑制できる現像装置、及び、その現像装置を備えた画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、現像剤を表面上に担持して回転することにより潜像担持体の表面と対向する現像領域へ現像剤を搬送する現像剤担持体と、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現像バイアスを印加する現像バイアス印加手段とを備えた現像装置において、電気的に接地された接触部材を接触させる接触部が前記現像ケーシングに設けられており、前記現像ケーシングが導電性を有し、前記現像ケーシングとは別体で、前記現像領域に対して現像剤担持体回転方向下流側に配置され、前記現像剤担持体の表面との間にギャップを形成する導電性のギャップ形成部材と、前記現像ケーシングと前記ギャップ形成部材との間に設けられ、該現像ケーシングと該ギャップ形成部材とを絶縁する絶縁部材とを有することを特徴とするものである。

以上、本発明によれば、現像剤担持体から現像ケーシングに電流が急激に流れ込むのを抑制できるという優れた効果がある。

構成例１に係る現像装置の現像ローラ近傍の拡大図。 実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 液冷装置の概略構成図。 現像装置及び感光体を示す拡大構成図。 現像装置を斜め上方から見た斜視図。 図５に示す現像装置から現像ローラ上カバーを取り外した状態の斜視図。 現像装置の下段の現像剤の流れを斜視図。 現像装置の上段の現像剤の流れを斜視図。 現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置の斜視断面図。 現像装置内の現像剤の流れの模式図。 図４に示す現像装置について、現像剤収容部である三つの現像剤搬送路を形成するケーシングのみを示す断面図。 現像ローラ上カバーを取り外した状態の現像装置を図４中の右側から見た側面図。 参考構成例の現像装置の側面図。 図４に示す現像装置のケーシングギャップ領域近傍の拡大断面図。 図４に示す現像装置からギャップ形成部材とスポンジシール部材とを取り外した状態の現像装置の断面説明図。 図１５に示す現像装置のケーシングギャップ領域近傍の拡大断面図。 ギャップ形成部材とスポンジシール部材とを取り外した状態の現像装置の奥側端部近傍の拡大斜視図。 ギャップ形成部材とスポンジシール部材とを取り外した状態の現像装置の手前側端部近傍の拡大斜視図。 参考構成例の現像装置の境目部におけるケーシングギャップ領域近傍の拡大断面図。 （ａ）スポンジシール部材が他の二つの部材よりも外側に突き出た状態の説明図、（ｂ）スポンジシール部材が他の二つの部材よりも内側に引っ込んだ状態の説明図。 実施形態の現像装置における各部の軸方向の長さの説明図。 実施形態の現像装置の境目部におけるケーシングギャップ領域近傍の拡大断面図。 攪拌搬送路における現像剤搬送方向下流側端部近傍の現像剤の偏りを示した図。 攪拌搬送路から供給搬送路へと現像剤を縦に搬送する部分での現像剤の流れを示した図。 接触面の位置による冷却効果を示したグラフ。 ケーシングに絶縁テープとギャップ形成部材とを組み付ける前の分解図。 比較例に係る現像装置の断面図。 構成例２に係る現像装置の現像ローラ近傍の拡大図。 変形例に係る現像装置の現像ローラ近傍の拡大図。 構成例３に係る現像装置の現像ローラ近傍の拡大図。 構成例４に係る現像装置の現像ローラ近傍の拡大図。

以下、本発明を画像形成装置に適用した一実施形態について説明する。まず、本実施形態に係る画像形成装置の構成及び動作について説明する。

図２は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。図２の画像形成装置は、４つの画像形成ユニット１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが並列に配置された画像形成部１を有している。画像形成ユニット１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、潜像担持体たるドラム状の感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、ドラムクリーニングユニット１２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、帯電ユニット１３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、二成分現像方式の現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ等を不図示の枠体に収めている。

これら画像形成ユニット１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。

なお、本実施形態の現像装置４０は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いるに二成分現像方式を採用しているが、磁力によって現像剤を後述する現像剤担持体上に担持する構成であれば、磁性一成分現像剤を用いる一成分現像方式を採用しても良い。

画像形成部１の上方には、潜像形成手段としての露光ユニット９が設けられている。また、装置上部には、コンタクトガラス上に載置された原稿を走査して読み取る読取装置１０が設けられている。画像形成部１の下方には、中間転写体としての中間転写ベルト１５を備えた転写ユニット２が設けられている。中間転写ベルト１５は、複数の支持ローラに掛け渡されており、図中時計回り方向に回転移動する。転写ユニット２の下方には二次転写装置４が設けられている。

二次転写装置４は、二次転写ローラ１７を備えており、二次転写ローラ１７は、中間転写ベルト１５における転写対向ローラ１６に対する掛け回し箇所にベルトおもて面から当接して二次転写ニップを形成している。

二次転写ローラ１７には図示しない電源によって二次転写バイアスが印加されている。また、転写対向ローラ１６は、電気的に接地されている。これにより、二次転写ニップ内に二次転写電界が形成されている。二次転写装置４の図中左方には、用紙上に転写されたトナー像を定着するために、内部に発熱体を備えた加熱ローラを有する定着ユニット７が設けられている。

また、二次転写装置４と定着ユニット７との間には、トナー像転写後の用紙を定着ユニット７へと搬送する搬送ベルト６が設けられている。また、装置下方には、図示しない給紙収容部から１枚ずつ分離して給送された用紙を二次転写装置４へ給紙する給紙ユニット３が設けられている。また、定着ユニット７を通過した用紙を機外または両面ユニット５へ搬送する排紙ユニット８が設けられている。

この画像形成装置でコピーをとるときは、読取装置１０により原稿を読み取る。この原稿読み取りに並行して、中間転写ベルト１５が図中時計回り方向に移動する。これと同時に、画像形成部１では、帯電ユニット１３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって表面が帯電せしめられた感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に、読み取った原稿内容に基づきイエロー、マゼンタ、シアン、黒の色別情報を用いて露光ユニット９により露光して潜像を形成する。

次いで、各感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上の潜像を現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにより現像し、単色のトナー像（顕像）を形成する。そして、各感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト１５上に互いに重なり合うように順次転写して、中間転写ベルト１５上に合成トナー像を形成する。

トナー像転写後の各感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、ドラムクリーニングユニット１２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋで、感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に残留する残留トナーを除去し、再度の画像形成に備える。

このようなトナー像形成に並行して、図示しない給紙収容部から１枚づつ用紙を繰り出し、レジストローラ１４に突き当てて止める。そして、中間転写ベルト１５上の合成トナー像の形成にタイミングを合わせてレジストローラ１４を回転し、中間転写ベルト１５と二次転写装置４との間に用紙を送り込み、二次転写装置４で転写して用紙上にトナー像を転写する。トナー像転写後の用紙は、搬送ベルト６で搬送して定着ユニット７へと送り込み、定着ユニット７で熱と圧力とを加えてトナー像を定着した後、排紙ユニット８へ送り込む。

排紙ユニット８では切換爪で切換えて、機外（装置左側）の図示しない排紙トレイまたは下方の両面ユニット５へ案内する。両面ユニット５では、用紙を反転して再び二次転写位置（二次転写装置４と中間転写ベルト１５とのニップ位置）へと導き、裏面にも画像を記録して後、排紙ユニット８で排紙トレイ上に排出する。なお、画像転写後の中間転写ベルト１５は、中間転写ベルトクリーニングユニット９０で、中間転写ベルト１５上に残留する残留トナーを除去し、再度の画像形成に備える。

ここで、画像形成装置では機械サイズを小型化する観点から機械内部の高密度化と共に定着ユニット７を転写ユニット２の下側にもぐりこませるような配置としている。図２の画像形成装置では、中間転写ベルト１５は、定着ユニット７の上面および右側面を覆うよう屈曲している。この構成により装置の高さ方向と幅方向をコンパクトにしている。

しかし、中間転写ベルト１５に対して定着ユニット７を近接させると、発熱体である定着ユニット７によって中間転写ベルト１５が熱的影響を受け変形し、色ずれ等の画像不具合が発生する恐れがある。これは、装置が高速化するにつれて装置内部の発熱量が増大することにより、顕著になってきている。

また、両面印刷時は、定着ユニット７で加熱された用紙が両面ユニット５を通過し、再び二次転写位置にて中間転写ベルト１５に接触するため、用紙からの熱伝達により、さらに中間転写ベルト１５の温度が上昇して、より厳しい条件となる。また、中間転写ベルト１５に接触している感光体１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、さらには現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにも熱が伝わり、ベルト変形による画像不具合、及びトナーの固化等の不具合がより一層発生しやすくなる。

そこで、発熱源である定着ユニット７と、定着ユニット７と近接して配置される中間転写ベルト１５との間に断熱装置２０を設けている。断熱装置２０は、ダクトによる気流から成る場合も多いが、ここではヒートパイプを使った断熱装置について説明する。これは、主として受熱板２１と、ヒートパイプ２２と、放熱板２３と、ダクト２４及び図示しない排気ファンとで構成される。

受熱部材である受熱板２１は熱を吸収しやすい材料で形成され、発熱源である定着ユニット７と、その熱の影響から保護したい保護対象部である転写ユニット２との間に配置されている。伝熱手段（熱輸送手段）としてのヒートパイプ２２は、受熱板２１の下面に装着され、その一端部（下端部）側が受熱部となっている。ヒートパイプ２２の他端側は放熱部であり、受熱部よりも高い位置で放熱板２３に装着されている。放熱部材である放熱板２３は、熱を放出しやすい材料で形成され、必要に応じてヒートシンクを設けても良い。

ダクト２４は本例では画像形成装置本体の前面から背面に延設され、そのダクト内部に放熱板２３が位置するように設けられる。ダクト２４の装置前面側端部には空気流入口が設けられ、背面側端部には排気口が設けられ、その排気口部には図示しない排気ファンが設けられている。

このように構成された断熱装置２０は、発熱部（本例では定着ユニット７）からの熱を受熱板２１で受け、その熱が伝熱手段であるヒートパイプ２２によって放熱部（放熱板２３）まで輸送される。そして、ダクト２４内にある放熱板２３から熱が放出され、放出された熱は図示しない排気ファンにより機外に排出される。なお、排気ファンを設けず、自然冷却とすることも可能である。

このように、定着熱の影響を遮断し、保護対象である画像形成ユニット１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ及び転写ユニット２を効果的に保護することにより、中間転写ベルト１５の変形による色ズレ等の不具合や、トナー固化等による不具合の発生を未然に防止する。

また、現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおいては、現像剤を攪拌搬送する現像剤攪拌搬送部材を駆動した際に、現像剤攪拌搬送部材と現像剤との摺擦による摩擦熱や、現像剤同士の摺擦による摩擦熱により現像装置４０内を温度上昇させる。

また、現像剤を現像領域に搬送する前に現像剤担持体上に担持されている現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と現像剤との摺擦による摩擦熱や、現像剤規制部材による規制の際の現像剤同士の摺擦による摩擦熱により現像装置４０内を温度上昇させる。

現像装置４０内の温度が上昇すると、トナーの帯電量が低下してトナー付着量が増加し、所定の画像濃度が得られなくなる。また、温度上昇によりトナーが溶融して現像剤規制部材や現像剤担持体、感光体などに固着し、画像にスジ状の異常画像などが生じるおそれがある。

近年、定着エネルギーを小さくするために溶融温度の低いトナーを用いた場合は、トナーの固着による異常画像などが生じやすい。また、印刷スピードの高速化により、現像装置４０が高温になりやすくなっている。

そのため、現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、高画像品質、高信頼達成のため非常に重要な冷却部位である。従来においては空冷ファンなどによって現像装置４０周辺に気流を発生させ温度上昇箇所である現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを空冷し、現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの温度が過度に上昇するのを抑制している。

しかし、小型化の要請に伴い、現像装置４０の周辺に流路形成するためのダクトを小さくする必要がある。ダクトが小さくなると、現像装置４０の周囲に流れ込む気体の流量が減り、十分に現像装置４０を冷却することができない。このため、本実施形態の画像形成装置においては、現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの冷却を液冷装置で行っている。

図３は、液冷装置３０の概略構成図である。図３に示すように、液冷装置３０は、温度上昇箇所である現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの壁面に圧接し、冷却液が現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからの熱を受ける４つの受熱部３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。さらに、冷却液を冷却する３つの冷却部３５、冷却液を内包する循環パイプ３４、冷却液を循環パイプ内で循環させるための搬送手段たる冷却ポンプ３１、余剰の冷却液を貯留するリザーブタンク３３などを備えている。また、各冷却部３５は、放熱手段たるラジエータ３５ｂ、冷却ファン３５ａなどを備えている。

受熱部３２は、熱伝導性の高い部材で形成されたケース３２ａ内部に流路３２ｂが設けられている。通常、熱伝導率が４００［Ｗ／ｍＫ］程の銅、もしくは２００［Ｗ／ｍＫ］程のアルミニウムをベースにして受熱部３２のケース３２ａが構成されている。また、さらに熱伝導率の高い材質（例えば、銅や銀や金）を用いても良い。

また、熱伝導性を高めるために現像装置４０の側面などもアルミニウムで構成しているため、現像装置４０の側面に受熱部３２を密着させようとすると、少なからず空気層ができてしまう。空気層ができてしまうと、熱交換の効率が落ちてしまう。

そのため、本実施形態においては、受熱部３２の現像装置４０と対向する面（以下、圧接面という）に熱伝導シート１３０（図４参照）を貼り付けている。この熱伝導シート１３０は高熱伝導性であると同時に、現像装置４０と受熱部３２との面精度を潰してくれるような硬さ（変形しやすさ）が要求される。しかし、熱伝導シート１３０は高熱伝導であると硬く、低熱伝導だと軟らかいという性質を持っているため、高熱伝導性を得るためには、熱伝導シート１３０は、ある程度硬くなってしまう。

そのため、本実施例では、受熱部３２を現像装置４０の側面に圧接するように、受熱部３２を大きな押圧力で押圧している。これにより、ある程度硬い熱伝導シート１３０を用いても熱伝導シート１３０が変形して、現像装置４０と受熱部３２との面精度を潰してくれる。これにより、現像装置４０と受熱部３２との間に空気層ができるのを抑制し、現像装置４０の熱を受熱部に良好に伝導させることができる。また、熱伝導シート１３０は、現像装置４０側面に貼り付けてもよい。

先の図３に示すように、各冷却部３５では、循環パイプ３４からの冷却媒体を内包する収容部（熱伝導率が高いアルミニウム等で構成）を介して冷却液を伝熱・放熱する放熱手段であるラジエータ３５ｂを備えている。そして、ラジエータ３５ｂからの放熱量に応じて、冷却ファン３５ａによる強制空冷、または、自然空冷がとられる。また、冷却部３５は、一つでもよいし、４つ以上であっても構わない。また、冷却部毎に冷却ファンを設けているが、一つの冷却ファンで各冷却部のラジエータに外気を供給するよう構成してもよい。

冷却部３５を複数備えることで各冷却部の冷却効率が低くても、全ての現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの温度上昇を良好に抑制することができる。その結果、ひとつの冷却部で全ての現像装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの温度上昇を抑制するものに比べて、放熱面積が小さく冷却効率のあまり高くない小型のラジエータを用いることができ、冷却部を小型化することが可能となる。

冷却ポンプ３１は冷却液を受熱部３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと冷却部３５とで循環させる駆動源であり、冷却液は図３中矢印のように循環させる。また、リザーブタンク３３は冷却液保管用のタンクである。冷却液は、受熱部３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋで受けた熱をラジエータ３５ｂまで輸送する熱輸送媒体である。冷却液は水を主成分とし、凍結温度を下げるためにプロピレングリコールやエチレングリコールなどを添加したり、金属の構成部品の錆を防ぐために防錆剤（例えば、リン酸塩系物質：リン酸カリ塩、無機カリ塩等）を添加したりして使用する。

冷却液が水の場合、定積熱容量が空気の３０００倍以上であり、少ない流量で大きな熱量を移送できるので、強制空冷に比べ効率のよい冷却が可能である。

図４は、４つ画像形成ユニット１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうちの１つが備える現像装置４０及び感光体１８を示す拡大構成図である。４つの画像形成ユニット１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ扱うトナーの色が異なる点以外はほぼ同様の構成になっているので、同図では「４」に付すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略している。また、図５は、現像装置４０を斜め上方から見た斜視図であり、図６は、図５に示す現像装置４０から現像ローラ上カバー２２０を取り外した状態の斜視図である。

図４に示すように感光体１８は図中矢印Ｇ方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体１８の表面は不図示の露光装置より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置４０からトナーを供給され、トナー像を形成する。

現像装置４０は、図中矢印Ｉ方向に表面移動しながら感光体１８の表面の潜像に現像剤収容容器であるケーシング１２１に収容された現像剤を供給し、現像する現像剤担持体としての現像ローラ４５を有している。現像ローラ４５は回転可能な現像スリーブ４５ａを備え、その内部に複数の磁極を有するマグネットローラ４５ｂが配置されている。

また、現像ローラ４５に現像剤を供給しながら現像ローラ４５の軸線方向に沿って図４の手前方向に現像剤を搬送する供給搬送部材としての供給スクリュ４８を有している。現像ローラ４５の供給スクリュ４８との対向部から表面移動方向下流側には、現像ローラ４５に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制手段としてのドクタブレード４２を備えている。

現像ローラ４５の感光体１８との対向部である現像領域よりも表面移動方向下流側では、現像領域を通過し、現像ローラ４５の表面から離脱した現像済みの現像剤を回収する回収搬送路４７が現像ローラ４５と対向する。回収搬送路４７は、回収した回収現像剤を現像ローラ４５の軸線方向に沿って供給スクリュ４８と同方向に搬送する回収搬送部材として、軸線方向に平行に配置されたらせん状の回収スクリュ４６を備えている。供給スクリュ４８を備えた供給搬送路４９は現像ローラ４５の横方向に、回収スクリュ４６を備えた回収搬送路４７は現像ローラ４５の下方に並設されている。

なお、現像ローラ４５からの現像剤の離脱は、先に述べた現像スリーブ４５ａの内部にあるマグネットローラ４５ｂを、離脱させたい箇所のみ磁極がない状態に設定することにより、現像剤の分離・離脱を可能としている。また、離脱させたい箇所に反発磁界が形成されるような磁極配置のマグネットローラ４５ｂを用いてもよい。

現像装置４０は、供給搬送路４９の下方で回収搬送路４７に並列して攪拌搬送路４４を設けている。攪拌搬送路４４は、現像ローラ４５の軸線方向に沿って現像剤を攪拌しながら、供給スクリュ４８とは逆方向である図中奥側に搬送する攪拌搬送部材として、軸線方向に平行に配置されたスクリュ形状の攪拌スクリュ４３を備えている。この攪拌スクリュ４３は、攪拌軸部４３ａにらせん状の攪拌羽部４３ｂが固定されている。

供給搬送路４９と攪拌搬送路４４とは仕切り壁としての第一仕切り壁１３３によって仕切られている。第一仕切り壁１３３の供給搬送路４９と攪拌搬送路４４とを仕切る箇所は図中手前側と奥側との両端は開口部となっており、供給搬送路４９と攪拌搬送路４４とが連通している。

なお、供給搬送路４９と回収搬送路４７とも第一仕切り壁１３３によって仕切られているが、第一仕切り壁１３３の供給搬送路４９と回収搬送路４７とを仕切る箇所には開口部を設けていない。

また、攪拌搬送路４４と回収搬送路４７との２つの現像剤搬送路は仕切り部材としての第二仕切り壁１３４によって仕切られている。第二仕切り壁１３４は、図中手前側が開口部となっており、攪拌搬送路４４と回収搬送路４７とが連通している。

現像剤搬送部材である供給スクリュ４８、回収スクリュ４６及び攪拌スクリュ４３は、樹脂もしくは金属のスクリュからなっている。各スクリュ径は全てφ２２［ｍｍ］でスクリュピッチは供給スクリュが５０［ｍｍ］の２条巻き、回収スクリュ４６及び攪拌スクリュ４３が２５［ｍｍ］の１条巻き、回転数は全て約６００［ｒｐｍ］に設定している。また、本実施形態の現像装置４０では、攪拌搬送路４４の全長は４１０［ｍｍ］であり、供給搬送路４９の全長は３２０［ｍｍ］である。

現像ローラ４５上にステンレス鋼などの金属からなるドクタブレード４２によって薄層化された現像剤を感光体１８との対抗部である現像領域まで搬送し現像を行う。現像ローラ４５の表面はＶ溝あるいはサンドブラスト処理されておりφ２５［ｍｍ］のＡｌもしくはステンレス鋼（ＳＵＳ）素管からなり、ドクタブレード４２及び感光体１８とのギャップは０．３［ｍｍ］程度となっている。

現像後の現像剤は回収搬送路４７にて回収を行い、図４中の断面手前側に搬送され、非画像領域部に設けられた第二仕切り壁１３４の開口部で、攪拌搬送路４４へ現像剤が移送される。

また、攪拌搬送路４４の下方には、現像剤のトナー濃度を検知する不図示のトナー濃度検知センサが設けられている。そして、このトナー濃度検知センサの検知結果に基づいて不図示のトナー補給装置を作動し、攪拌搬送路４４における第二仕切り壁１３４の開口部付近で、攪拌搬送路４４の上側に設けられたトナー補給口２０１から攪拌搬送路４４にトナーが補給される。

なお、現像装置４０のケーシング１２１は、攪拌搬送路４４、回収搬送路４７、供給搬送路４９などを形成する壁部材で形成されるものである。

図７は現像装置４０の下段の現像剤の流れを斜視図で示したものである。矢印Ｉは現像ローラ４５で使用された現像剤が回収スクリュ４６、攪拌スクリュ４３によって搬送されて最後に上段へと押し上げられるまでの現像剤の流れを示している。一点鎖線ａの領域は現像剤を上に搬送する部分である。一点鎖線ｂは現像剤を水平に搬送する部分である。

図８は現像装置４０の上段の現像剤の流れを斜視図で示したものである。矢印ＩＩは攪拌スクリュ４３によって押し上げられた現像剤が供給スクリュ４８によって搬送されて現像ローラ４５に汲み上げられるまでの現像剤の流れを示している。

次に、３つの現像剤搬送路内での現像剤の循環について説明する。図９は現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置４０の斜視断面図である。図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。また、図１０は、現像装置４０内の現像剤の流れの模式図であり、図９と同様に図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。

攪拌搬送路４４から現像剤の供給を受けた供給搬送路４９では、現像ローラ４５に現像剤を供給しながら、供給スクリュ４８の現像剤搬送方向下流側に現像剤を搬送する。そして、現像ローラ４５に供給されずに供給搬送路４９の現像剤搬送方向下流側端部まで搬送された余剰現像剤は第一仕切り壁１３３の余剰開口部９２より攪拌搬送路４４に供給される（図１０中矢印Ｅ）。

一方、現像ローラ４５に供給された現像剤は現像領域で現像に用いられた後、現像ローラ４５から分離・離脱して、回収搬送路４７に受け渡される。現像ローラ４５から回収搬送路４７に受け渡され、回収スクリュ４６によって回収搬送路４７の現像剤搬送方向下流側端部まで搬送された回収現像剤は第二仕切り壁１３４の回収開口部９３より攪拌搬送路４４に供給される（図１０中矢印Ｆ）。

攪拌搬送路４４では、供給された余剰現像剤と回収現像剤とが攪拌スクリュ４３で攪拌しながら搬送され、第一仕切り壁１３３の供給開口部９１から供給搬送路４９に供給される（図１０中矢印Ｄ）。

攪拌搬送路４４では攪拌スクリュ４３によって、回収現像剤、余剰現像剤及び移送部で必要に応じてトナー補給口２０１から補給されるトナーを、回収搬送路４７及び供給搬送路４９の現像剤と逆方向に攪拌搬送する。そして、現像剤搬送方向下流側で供給開口部９１によって連通している供給搬送路４９の現像剤搬送方向上流側に攪拌された現像剤を移送する。

図１０に示す現像装置４０では、供給搬送路４９と回収搬送路４７とを備え、現像剤の供給と回収とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が供給搬送路４９に混入することがない。このため、供給搬送路４９の現像剤搬送方向下流側ほど現像ローラ４５に供給される現像剤のトナー濃度が低下することを防止することができる。

また、回収搬送路４７と攪拌搬送路４４とを備え、現像剤の回収と攪拌とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が攪拌の途中に落ちることがない。これにより、十分に攪拌がなされた現像剤が供給搬送路４９に供給されるため、供給搬送路４９に供給されるの現像剤が攪拌不足となることを防止することができる。このように、供給搬送路４９内の現像剤のトナー濃度が低下することを防止し、供給搬送路４９内の現像剤が攪拌不足となることを防止することができるので現像時の画像濃度を一定にすることができる。

なお、図１０に示すように、現像装置４０の下部から上部への現像剤の移動は矢印Ｄのみである。矢印Ｄで示す現像剤の移動は、攪拌スクリュ４３の回転で攪拌搬送路４４の下流側に現像剤を押し込むことによって、現像剤を盛り上がらせて供給搬送路４９に現像剤を供給するものである。

なお、攪拌搬送路４４の現像剤搬送路下流側端部近傍の、攪拌搬送路４４と供給搬送路４９とが連通している部分の攪拌スクリュ４３の軸にフィン部材を設けても良い。このフィン部材は攪拌スクリュ４３の軸方向に平行な辺と、攪拌スクリュ４３の軸方向に直交する辺とから構成される板状の部材である。このフィン部材で現像剤を掻き上げることにより、攪拌搬送路４４から供給搬送路４９へ、より効率的な現像剤の受渡しを行うことができる。

また、攪拌スクリュ４３は、図４中の手前側から見て時計回り方向に回転しており、現像剤は攪拌搬送路４４の壁面の形状に沿って攪拌スクリュ４３により現像剤が持ち上げられて供給搬送路４９に移送させている。これにより、現像剤を効率良く持ち上げることが可能となり現像剤にかかるストレスもより低減することができる。

また、供給搬送路４９の搬送方向上流側端部（軸方向奥側端部）近傍には、不図示の現像剤排出口が形成されており、供給搬送路４９と排出搬送路４１とを連通する。供給搬送路４９の上流側端部に到達した現像剤の量が所定量よりも多くなると、現像剤排出口の高さまで現像剤が到達し、現像剤排出口を通過して排出搬送路４１へと現像剤が受け渡される。

排出搬送路４１に受け渡された現像剤は、排出スクリュ４１ａによって現像装置４０の外部に設けられた不図示の排出現像剤回収部に回収される。このように現像剤を排出する構成を備えることにより、現像装置４０内の現像剤の量を一定に保つことができる。

また、現像装置４０に補給するトナーとして、キャリアを含有するプレミックストナーを補給する場合は、劣化したキャリアがトナーとともに排出搬送路４１に排出され、キャリアが入れ替わることで、現像装置４０内の現像剤の劣化を抑制することができる。

図１１は、図４に示す現像装置４０について、現像剤収容部である三つの現像剤搬送路を形成するケーシング１２１のみを示す断面図である。

図４、図５及び図６に示すように、現像装置４０は、ケーシング１２１と、搬送路上部カバー２３０と、現像ローラ上カバー２２０と、奥側端部側板２５０と、手前側端部側板２４０とによって内部に現像剤を収容する現像ハウジングを形成する。

現像装置４０は、この現像ハウジングによって形成された三つの現像剤搬送路の現像剤を攪拌・搬送させるための三つの現像剤搬送スクリュとを備える。また、三つの現像剤搬送路のうちの供給搬送路４９内の現像剤を担持して感光体１８との最近接部である現像領域まで搬送する現像ローラ４５を備える。さらに、現像ローラ４５が現像剤を担持・搬送するに際し、現像ローラ４５上の現像剤の層厚を長手方向（軸方向）に渡り均一に規制し、均すための現像剤規制部材であるドクタブレード４２を備える。

現像ローラ４５を構成する現像スリーブ４５ａの内部にはマグネットローラ４５ｂが設けられており、この磁力によって現像剤を担持することができる。また、磁性キャリアとトナーとは攪拌されることで、それぞれ逆極性に帯電しており、この帯電による静電気力によってそれぞれ付着し合っている。磁力によって現像ローラ４５の表面に磁性キャリアを担持し、静電気力によって磁性キャリアにトナーが付着することによって、現像ローラ４５の表面上には磁気ブラシ状の現像剤層が形成される。

現像ローラ４５に担持され、ドクタブレード４２により均一に均された現像剤層は、現像ローラ４５の表面移動に伴って現像領域まで搬送される。そして、現像バイアスのかけられた現像ローラ４５と、静電気潜像の形成された感光体１８の表面との電位差によって生じた電界(現像電界)により、トナーが感光体１８上に移動し、現像される。

その後、現像領域を通過した現像剤は再度ハウジングによって形成される現像剤搬送路内に回収され、現像剤搬送路内を循環しつつ、トナー補給口２０１から新しいトナーが供給され、攪拌・搬送されて、再度現像に使用される。

上述したように、感光体１８上の静電潜像を現像装置４０によりトナーで現像すると、感光体１８上に静電潜像に応じたトナー像が形成される。このトナー像を中間転写装置である転写ユニット２が備える中間転写ベルト１５に転写し、その後、二次転写装置４によって転写紙などの印刷媒体上に転写する。そして、印刷媒体上に転写されたトナー像に熱や圧力を加えてトナーを溶融、定着させる定着装置２５を通過させることで、印刷媒体上に画像が形成される。

現像装置４０のハウジングは、長手方向（軸方向）の長さが印刷媒体への印刷幅以上である。ハウジングの一部であるケーシング１２１は、現像ローラ４５に現像剤を供給する供給搬送路４９と、現像に使用された現像剤を回収して搬送する回収搬送路４７と、回収された現像剤と新しく供給されたトナーを攪拌する攪拌搬送路４４とを形成する。

また、図５及び図６に示すように、ハウジングの一部である奥側端部側板２５０及び手前側端部側板２４０は、ケーシング１２１の軸方向両端と、現像ローラ４５及び三つの現像剤搬送スクリュの回転軸の両端部とを支持する部材である。さらに、搬送路上部カバー２３０は、ケーシング１２１の上方を覆うようにケーシング１２１に固定されて供給搬送路４９を形成するとともに、ドクタブレード４２が固定される部材である。また、現像ローラ上カバー２２０は、ドクタブレード４２よりも現像領域側の現像ローラ４５の表面を覆う部材である。

ケーシング１２１について、上述した供給搬送路４９、回収搬送路４７及び攪拌搬送路４４が、それぞれの間で現像剤を受け渡しする開口部以外においては空間が仕切られている必要がある。そして現像剤搬送路の長さが印刷媒体の横幅以上であることを考えると、例えば、Ａ３サイズの用紙を対象とした画像形成装置に用いる現像装置４０であれば、ケーシング１２１の軸方向の長さは、２９７［ｍｍ］以上の長さが必要となる。

ケーシング１２１はこのように、軸方向にある程度のサイズがある部材であり、さらに、軸方向に同一の断面形状（図１１に示す断面形状）を持たせる必要がある。さらに、本実施形態の現像装置４０では、三つの現像剤搬送路のうちの一つである攪拌搬送路４４となる部分が、現像剤を収容するために周囲を壁面に囲まれた筒状の形状となっている。このような形状のケーシング１２１を一般的なプラスチック材料の射出成型品の単品にて作製することは困難である。

単品にて作製することが困難な形状を、プラスチック成型品の二部品を溶着して上述したケーシング１２１の形状を作製することも考えられる。しかし、一分間あたりの画像出力枚数がＡ４サイズの用紙で換算して６０枚を超える高スピードかつ高画質なハイエンド機では、次のような問題が生じるおそれがある。

すなわち、このようなハイエンド機では、一台の現像装置４０に４００〜８００［ｇ］の二成分現像剤を収容する必要が有る。この量の現像剤を収容するケーシング１２１がプラスチック製では、帯電した現像剤の電荷がケーシング１２１をチャージアップさせ、これが画像上の不具合を引き起こすことがある。

例えば、ケーシング１２１自体のチャージアップによって内部で循環しているトナーをひきつけて壁面固着を引き起こし、この固着が剥がれ落ちて現像に使用されると画像上黒斑点や白抜けといった異常画像を発生させてしまう。

また、現像装置４０の下方に中間転写ベルト１５が位置している構成では、チャージアップしたケーシング１２１が中間転写ベルト１５上に転写されたトナー像との間で電気的な力が働くおそれがある。このような電気的な力が働くと、トナー増を乱して画像上チリやかすれとなって現れることがある。

本実施形態の現像装置４０では、ケーシング１２１の材料としてアルミニウムの押し出し材を用いている。押し出し材を用いることで、ある程度の長さがある筒状の部分を有するケーシング１２１として、長手方向について同一の断面形状のものを作製することができる。また、ケーシング１２１の材料としてアルミニウムのような金属材質を用い、これを画像形成装置本体と電気的に導通させて電気的に接地することでケーシング１２１がチャージアップすることに起因する不具合の発生を防止することができる。

また、ケーシング１２１をアルミニウムなどの金属で作製することで、現像剤の熱をケーシング１２１を介して液冷装置３０の受熱部３２に効率良く伝達させることができる。

現像装置４０の現像領域では、現像ローラ４５の表面に担持された現像剤が一時的に現像装置４０の外側へ搬送されることになる。現像剤は磁気力及び静電気力によって現像ローラ４５の表面上に担持されており、現像領域を通過した後は、再び現像装置４０内に回収される。しかし、現像ローラ４５の現像スリーブ４５ａが回転しているため、その遠心力によって現像ローラ４５の表面上の現像剤が一部が遊離して、飛散してしまうことは不可避である。

このように飛散する現像剤の量が増えてくると、画像形成装置内外の汚れの原因となったり、画像形成装置内の他部分の故障の原因となったりする。また、現像装置４０における現像領域に対して現像スリーブ４５ａの回転方向下流側の図４中の「α」で示す領域の周辺に、飛散した現像剤がたまってしまうと、これが画像上に落下して黒斑点や白抜けといった異常画像を引き起こす要因となる。

そこで、本実施形態の現像装置４０においては、図４に示すように現像領域よりも現像スリーブ回転方向下流側に、現像ローラ軸方向に長尺な絶縁性を有する樹脂で成形されたダクト１５０が設けられている。そして、このダクト１５０に形成された現像ローラ軸方向に長尺な吸引口１５０ａから、図示しないポンプによって発生させたダクト１５０内に気体が吸い込まれるような吸い込み気流によって、ダクト１５０内に飛散トナーが回収される。そして、ダクト１５０内に回収された飛散トナーは、画像形成装置内に設けられた不図示のトナー回収容器に収容される。

また、現像剤の飛散を少しでも抑制するため、現像領域に対して現像スリーブ４５ａの回転方向下流側で、現像領域を通過した現像剤を現像装置４０内に回収する部分において、現像装置４０内に向かう気流を生じさせることが有効である。この気流は、現像ローラ４５とケーシング１２１とを所定の範囲で、所定のギャップを持たせて対向、近接させることで、現像スリーブ４５ａとともに回転しながら搬送される現像剤が空気と共に現像装置４０内に向かうことで発生する。

このような気流を発生させることにより、現像ローラ４５の保持力から遊離してしまった現像剤も、現像装置４０内に向かう気流に乗せることで、現像装置４０の外へ飛散させることなく現像装置４０内に回収することが可能となる。このとき、現像剤の飛散を抑えるための気流を最適化するには、現像領域を通過した現像スリーブ４５ａの表面がケーシング１２１内に進入する部分のケーシング１２１と現像ローラ４５との最近接部であるケーシングギャップ領域を最適に設計する必要がある。

上述した現像装置４０内に向かう気流（以下、「吸い込み気流」という。）は、現像ローラ４５に保持されて搬送される現像剤の磁気ブラシの流れによって生じる。しかし、この磁気ブラシとケーシング１２１との間が広すぎると、ケーシングギャップ領域の全域で吸い込み気流を生じさせることができなくなり、現像剤の飛散を抑制する効果が十分に得られなくなる。

これは、現像剤の流れにより、磁気ブラシの表面近傍には現像剤の移動方向と同じ方向の気流が生じるが、この気流により現像装置４０の内部の圧力が上昇するため、上昇した圧力が磁気ブラシとケーシング１２１との隙間から抜けてしまうためである。よって、吸い込み気流による現像剤の飛散抑制効果を得るためには、現像剤の磁気ブラシとケーシング１２１が接触していることが望ましい。

一方、ケーシングギャップ領域の隙間が狭すぎると、搬送された現像剤の全量がケーシングギャップ領域を通過できず、現像領域に対して現像スリーブ４５ａの表面移動方向下流側で現像剤があふれ、現像剤の循環が成立しなくなる。

したがって、ケーシングギャップ領域の隙間は、現像剤の循環を妨げない最低限の幅を確保しつつ、現像剤の磁気ブラシとケーシング１２１が接触できる範囲で、使用する現像装置の各種条件に応じて最適に設計することが求められる。

磁気ブラシとケーシング１２１が接触できる範囲の中では、使用する現像剤の特性、現像スリーブ４５ａの回転数、現像装置４０内部の構成によって最適なケーシングギャップは異なってくる。このため、現像装置４０の構成において最適な隙間の値、ケーシングギャップ領域の形状をチューニングするのが良い。このとき、製品の量産性を考慮した場合に、ケーシングギャップ領域は長手方向（軸方向）に一定以上の長さを持つため、量産機の全てにおいて精度よくケーシングギャップ領域の隙間の大きさを保証することは困難である。

本発明者らが評価実験を行ったところ、ケーシングギャップ領域の隙間を０．７〜０．８［ｍｍ］の範囲に調整することで、現像剤の飛散の量が最も低減できるという結果が得られた。

しかし、ケーシングギャップ領域をアルミニウムの押し出し材であるケーシング１２１と現像ローラ４５の表面とで形成しようとすると、隙間の調整範囲を±０．０５［ｍｍ］とすることを保証することは困難である。これは次の理由による。すなわち、現像ローラ４５は軸方向の両端が奥側端部側板２５０と手前側端部側板２４０とに保持されており、ケーシング１２１もこれら二つの端部側板に保持されている。

このため、ケーシングギャップ領域の隙間は、現像ローラ４５と二つの端部側板との寸法公差、及び、二つの端部側板とケーシング１２１との寸法公差との積み上がりによって精度が決まる。このように寸法公差が積み上がるため、隙間の調整範囲を±０．０５［ｍｍ］とすることを保証することは困難である。さらに、本実施形態の現像装置４０ではケーシング１２１にはアルミニウムの押し出し材を用いているが、アルミニウムの押し出し材は加工精度上、寸法を決めるのが難しいという問題もある。

ケーシングギャップ領域の隙間を所望の範囲とする構成として、奥側端部側板２５０及び手前側端部側板２４０に対するケーシング１２１の組み付け位置を調節可能とする構成が考えられる。この構成では、現像ローラ４５を保持する奥側端部側板２５０及び手前側端部側板２４０に対してケーシング１２１をある一方向に移動可能な構成とする。そして、現像ローラ４５との最近接部であるケーシングギャップ領域の隙間の寸法を所定の突き当て法で管理して組みたて、固定することで、ケーシングギャップ領域の隙間の精度を保証するものである。

しかし、この構成では、現像装置４０の奥側端部側板２５０及び手前側端部側板２４０に対して、現像剤収容部を形成するメイン部材であるケーシング１２１が可動であることが求められる。一方、奥側端部側板２５０及び手前側端部側板２４０では、現像ローラ４５以外にも、現像剤搬送スクリュを保持している。このため、ケーシングギャップ領域の隙間の寸法のみを優先してケーシング１２１の位置決めを行った場合、ケーシング１２１の内壁面と現像剤搬送スクリュの外周部とのクリアランスを必要な精度で保証することが困難となる。

このクリアランスが広すぎると、現像装置４０内での現像剤の循環性が悪くなり、トナー濃度の均一性が損なわれて画像濃度が不安定になる。また、現像装置４０内で滞留した現像剤が凝集、または固着してしまい、こうした現像剤が剥がれ落ちて現像に使用されると画像上の黒斑点やしろ抜けといった異常画像となって現れる。

一方、上記クリアランスが狭すぎると、回転する現像剤搬送スクリュとケーシング１２１の内壁面との間に現像剤が挟まれ、加圧されることで、凝集や固着を生じてしまう。さらに、クリアランスが全くなくなる、すなわち、現像剤搬送スクリュがケーシング１２１の内壁面に接触する状態となると、回転する現像剤搬送スクリュがケーシング１２１の内壁面をこすって、破損等の種々の不具合を引き起こすことは自明である。

また、この構成では、現像剤収容部を形成するメイン部材であるケーシング１２１と、奥側端部側板２５０及び手前側端部側板２４０との位置関係が、位置決め基準ではなく、ケーシングギャップ領域の隙間の寸法を調整した後のネジ止めによってのみ定められる。

これにより、奥側端部側板２５０と手前側端部側板２４０との相対的な位置関係が現像装置４０ごとにわずかに異なるという不具合が生じる。その結果、現像スリーブ４５ａや現像剤搬送スクリュを支持する軸方向両端の軸受部材の軸心ずれが生じ、軸受部での負荷トルク増大、及び発熱によるトナー固着といった弊害を生じる。

特に、近年の画像形成装置にて省エネルギー化が求められるにつれ、画像形成装置で最もエネルギーを消費する定着プロセスで必要な熱量を下げるため、トナーの低融点化が進められている。その結果、現像装置４０の軸受部での発熱があると、トナーの凝集、固着が発生しやすくなるため、軸受部での負荷トルクは極力抑えることが求められる。

本実施形態の現像装置４０では、図４に示すように、現像領域を通過した現像スリーブ４５ａの表面がケーシング１２１の内側に入る部分に、ケーシング１２１と現像スリーブ４５ａとの隙間の大きさを調整するギャップ形成部材１１２を設けている。ギャップ形成部材１１２はケーシング１２１とは別部材であり、ケーシング１２１に対する組み付け位置を所定の範囲内で任意に調節することができる。

この調節より、現像領域を通過した現像スリーブ４５ａの表面がケーシング１２１の内側に入る部分であるケーシングギャップ領域の隙間の広さを任意に調整することができる。また、形状が異なるギャップ形成部材１１２を取り替えることで、ケーシングギャップ領域で現像ローラ４５と対向するハウジング側の対向面を任意に調節することも可能である。

図１２は、図６と同様に現像ローラ上カバー２２０を取り外した状態の現像装置４０を図４中の右側から見た側面図である。図１２の現像ローラ４５の表面上のクロスハッチングとした領域は、現像剤を搬送するための凹凸加工が施された現像剤担持搬送領域４５ｃである。また、図１２中の現像剤担持搬送領域４５ｃよりもの軸方向両端外側の破線は、現像スリーブ４５ａの内側に配置されたマグネットローラ４５ｂの軸方向の両端部を示している。

ケーシング１２１に対してギャップ形成部材１１２を別部材とする構成では、必ず両者の合わさり目に隙間が生じる。図１２に示す構成では、ケーシング１２１の一部であるギャップ調整軸方向端部対向部１２０と、ギャップ形成部材１１２との境目となる境目部５１が現像剤担持搬送領域４５ｃの軸方向端部よりも軸方向外側に位置している。さらに、マグネットローラ４５ｂの磁力が作用して、現像剤を現像ローラの表面に保持し得る領域（以下、「着磁領域」とよぶ。）の軸方向の端部に対して、境目部５１が軸方向内側に位置している。

図１３は、境目部５１の位置が図１２の本実施形態の現像装置４０とは異なる参考構成例の現像装置４０の側面図である。参考構成例の現像装置４０は、境目部５１が、マグネットローラ４５ｂの磁力が作用する領域の軸方向の端部に対して、軸方向外側に位置する点で本実施形態の現像装置４０とは異なり、他の点は共通する。

図１４は、図４に示す現像装置４０の断面図のケーシングギャップ領域近傍の拡大断面図である。ギャップ形成部材１１２は、ケーシング１２１とは別部材であり、ケーシング１２１の一部であるギャップ形成部材固定部１１３に対してギャップ形成部材１１２を固定する構成である。

図１４に示すようにギャップ形成部材１１２の現像ローラ４５と対向する面は、現像ローラ４５の表面に沿うような曲面となっている。ケーシングギャップ領域近傍では現像スリーブ４５ａは、図１４中の矢印Ａで示すように表面移動し、ケーシング１２１の外から内側に向かうように表面が移動する。

ギャップ形成部材１１２は、ギャップ形成部材固定部１１３の斜面に沿って、現像ローラ４５の中心に向かう方向に移動可能な構成となっている。そして、ギャップ形成部材１１２と現像ローラ４５との隙間を所定のケーシングギャップＧ１に調整した後、軸方向の三箇所でネジによってギャップ形成部材１１２とギャップ形成部材固定部１１３とを固定する。また、ギャップ形成部材１１２をギャップ形成部材固定部１１３に固定するときには、境目部５１の全体が空間とならないように、後述するスポンジシール部材１３１を挟むように配置する。

図１５は、図４に示す現像装置４０からギャップ形成部材１１２とスポンジシール部材１３１とを取り外した状態の現像装置４０の断面説明図である。図１６は、図１５に示す現像装置４０の断面図のケーシングギャップ領域近傍の拡大断面図である。図１７は、図１５と同様に、ギャップ形成部材１１２とスポンジシール部材１３１とを取り外した状態の現像装置４０の奥側端部近傍の拡大斜視図であり、図１８は、同じ現像装置４０の手前側端部近傍の拡大斜視図である。

図１９は、参考構成例の現像装置４０の境目部５１におけるケーシングギャップ領域近傍の拡大断面図である。絶縁部材であるスポンジシール部材１３１とギャップ形成部材１１２とを取り付けると、境目部５１では図１５乃至図１８に示されるギャップ調整軸方向端部対向部１２０の軸方向内側の面と、ギャップ形成部材１１２の軸方向外側の面とに挟まれた隙間が形成される。

この隙間は図１５及び図１６に示すように、現像剤収容部である回収搬送路４７まで繋がっているため、回収搬送路４７内の現像剤が漏れ出るおそれがある。この隙間から現像剤が漏れ出ることを抑制するために、図１９に示すように、境目部５１には、弾性変形するスポンジシール部材１３１が配置されている。

ギャップ形成部材１１２は、ケーシング１２１に対して移動可能であるため、その組み付け位置によって境目部５１の隙間の形状は異なるが、スポンジシール部材１３１が境目部５１の形状に合わせて弾性変形することである程度隙間を埋めることができる。

しかし、図１９に示すように、境目部５１ではスポンジシール部材１３１と現像ローラ４５との間に隙間（以下、「境目部ギャップＧ３」とよぶ）が形成されている。図１３に示す参考構成の現像装置４０は、境目部５１は着磁領域よりも外側であるため、境目部ギャップＧ３を形成する部分の現像ローラ４５の表面には現像剤は担持されず、隙間が形成されたままの状態となる。

この状態で現像装置４０を駆動させると、現像剤担持搬送領域４５ｃにおける現像剤が発生させる吸い込み気流によって現像装置４０内の気圧が上昇し、図１９中の矢印Ｂで示すように境目部ギャップＧ３を通って外部に向かう気流が発生する。この気流によって回収搬送路４７内の現像剤が徐々に外部に向かって押し出され、現像装置４０から現像剤が漏れ出る状態となる。

このように境目部５１から現像剤が漏れ出ることを防止する構成として、現像ローラ４５に対してスポンジシール部材１３１を接触させることが考えられる。しかし、表面移動する現像ローラ４５に弾性材料からなるスポンジシール部材１３１が接触すると、摺擦による負荷や摩擦熱でスポンジシール部材１３１が劣化して千切れてしまうおそれがある。

スポンジシール部材１３１が千切れると、現像装置４０の内部に向かい現像ローラ４５の表面と共に千切れたスポンジが現像装置４０内の現像剤に混入するおそれがある。千切れたスポンジが現像装置４０内の現像剤に混入すると、現像装置４０内を現像剤とともに搬送されてドクタブレード４２と現像ローラ４５との対向部であるドクタギャップに到達し、このドクタギャップで詰まってしまい、白スジの原因となるおそれがある。

また、スポンジシール部材１３１はケーシング１２１とギャップ形成部材１１２とに挟まれることで、境目部５１の隙間の中を現像ローラ４５に向かって盛り上がるように変形し、この変形量を予め予測することは困難である。よって、スポンジシール部材１３１は現像ローラ４５の対して十分に離れた位置に配置する必要があり、境目部ギャップＧ３が形成されることは不可避である。

境目部５１から現像剤が漏れ出ることを防止する他の構成として、図１９に示すように、境目部ギャップＧ３の出口側にフィルム状の入口シール５０を設けることが考えられる。境目部５１をまたぐように、ギャップ形成部材１１２とギャップ調整軸方向端部対向部１２０との感光体１８と対向する側の面に入口シール５０を貼り付けることで、境目部ギャップＧ３の出口に到達した現像剤がそのまま現像装置外に出てしまうことを防止できる。

しかし、このような入口シール５０を設けても境目部ギャップＧ３から現像剤が漏れ出ることを十分に抑制することが出来なかった。これは以下の理由による。

図２０は、ギャップ形成部材１１２とギャップ調整軸方向端部対向部１２０とに入口シール５０を貼り付けた状態の境目部５１近傍を上方から見た拡大断面図である。ギャップ形成部材１１２、ギャップ調整軸方向端部対向部１２０及びスポンジシール部材１３１はそれぞれ別部材であり、境目部５１では複数の部材が組み合わさることで段差が生じてしまう。図２０（ａ）は、スポンジシール部材１３１が他の二つの部材よりも外側に突き出た状態の説明図であり、図２０（ｂ）は、スポンジシール部材１３１が他の二つの部材よりも内側に引っ込んだ状態の説明図である。

図２０に示すように、段差が生じる限り、ギャップ形成部材１１２、ギャップ調整軸方向端部対向部１２０及びスポンジシール部材１３１の三つの部材と入口シール５０との間には図２０中の「β」で示す隙間が生じてしまう。そして、このような隙間があると、境目部ギャップＧ３を通過して、入口シール５０の位置まで到達した現像剤は、図２０中の「β」で示すような隙間を通過して、現像装置４０の外部へと漏れ出てしまう。

一方、図１２に示す本実施形態の現像装置４０では、軸方向について、ギャップ形成部材１１２と二つの境目部５１とが着磁領域の軸方向の幅内に収まっている。

図２１は、本実施形態の現像装置４０における各部の軸方向の長さの説明図である。図２１に示すように、現像装置４０の長手方向（軸方向）の長さの関係は、印刷物の最大幅によって最小範囲である印刷幅Ｌ１が決定される。これは、少なくとも印刷幅Ｌ１の全域に渡って均一な現像剤を供給することが、感光体１８上の静電潜像を忠実に現像するために必要だからである。

また、現像ローラ４５上の現像剤は、現像ローラ４５の内部に設けられた磁力発生源であるマグネットローラ４５ｂの磁力によって現像ローラ表面に保持される。しかし、実際に現像剤を現像スリーブ４５ａの回転によって搬送するのは、現像スリーブ４５ａの表面の現像剤担持搬送領域４５ｃに設けられた溝形状による摩擦力である。この溝形状はＶ溝タイプ、サンドブラストタイプ、溶射タイプ、小窪配置タイプなど様々であるが、これらは使用する現像剤や現像装置４０のコスト等を総合的に判断して設定されるのが良い。

そして、印刷幅Ｌ１の全域に現像剤を供給するため、溝加工がされた現像剤担持搬送領域４５ｃの長手方向の長さで溝加工幅Ｌ２は印刷幅Ｌ１よりも長く、その長手方向両端が印刷幅Ｌ１となる領域の長手方向両端よりも外側に位置することが必要である。

また、上述した着磁領域の長手方向の長さである着磁力幅Ｌ４は、溝加工幅Ｌ２よりも長く、着磁領域の長手方向両端は現像剤担持搬送領域４５ｃよりも外側に位置することが望ましい。なぜなら、着磁領域の長手方向の端部が現像剤担持搬送領域４５ｃの内側に位置していると、マグネットローラ４５ｂの長手方向端部の磁界の回りこみによって、現像剤担持搬送領域４５ｃにおける着磁領域の長手方向の端部近傍にて現像剤をひきつける力が強くなる。そして、単位長さ辺りの現像剤搬送量が増え、磁気ブラシの高さが高くなってしまう。

その結果、現像剤搬送量の初期的なばらつきや、画像形成装置を使用しているうちの経時的な変動が生じる。これにより、ある所定の量よりも現像剤搬送量が多くなってしまった場合、着磁領域の長手方向の端部近傍にて搬送された現像剤がケーシングギャップ領域を通過できずにあふれてしまうといった弊害が生じてしまう。このような着磁領域の長手方向の端部近傍での現像剤搬送量に合わせてケーシングギャップＧ１を設定すると、本来、現像剤の飛散に対して最適なケーシングギャップＧ１よりも広くなり、現像剤の飛散が悪化するという不具合がある。

本実施形態の現像装置４０ではギャップ形成部材１１２の長手方向の長さであるギャップ形成部材幅Ｌ３が、溝加工幅Ｌ２よりも広く、着磁力幅Ｌ４よりも狭い構成である。そして、ギャップ形成部材１１２の長手方向の両端に形成される境目部５１の位置が、現像剤担持搬送領域４５ｃよりも長手方向外側で、且つ、着磁領域の長手方向両端部よりも内側となっている。これにより、ギャップ形成部材１１２により最適化されたケーシングギャップＧ１が、現像剤が搬送される現像剤担持搬送領域４５ｃ全域に渡って保証される。

さらに、本実施形態の現像装置４０では、図１２に示すように、着磁領域の長手方向両端部よりも内側に境目部５１が位置している。図２２は、本実施形態の現像装置４０の境目部５１におけるケーシングギャップ領域近傍の拡大断面図である。

境目部５１が現像剤担持搬送領域４５ｃよりも長手方向外側に位置することで、境目部５１と対向する現像ローラ４５の表面は現像剤の積極的な搬送は行われない。しかし、境目部５１が着磁領域の長手方向両端部よりも内側に位置することで、境目部５１におけるスポンジシール部材１３１と現像ローラ４５との隙間である境目部ギャップＧ３に存在する現像剤には、マグネットローラ４５ｂの磁力が作用する。

これにより、境目部ギャップＧ３を通過しようとする現像剤は現像ローラ４５に引き付けられ、図２２中に「現像剤Ｄ」として示すように、現像ローラ４５の表面に保持された状態となる。現像ローラ４５の表面上に保持された現像剤Ｄによって境目部ギャップＧ３を塞ぐことにより、境目部ギャップＧ３から現像剤が漏れ出ることを抑制できる。

また、境目部５１が現像剤担持搬送領域４５ｃよりも長手方向外側に位置するため、感光体１８と対向する領域を通過して境目部ギャップＧ３に到達する現像スリーブ４５ａの表面には現像剤がほとんど担持されていない。このため、軸方向について境目部５１と対向する位置となる現像スリーブ４５ａの表面は、ケーシング１２１の外部に露出しても遠心力によって現像剤が飛散するおそれがほとんどない。

よって、境目部ギャップＧ３は、現像剤の飛散を抑制するための吸い込み気流を考慮したり、感光体１８と対向する領域を通過した現像剤を全て通過させることを考慮したりする必要がない。このため、ギャップ形成部材１１２とケーシング１２１との間で押し潰されて変形するスポンジシール部材１３１の変形量のバラツキによって境目部ギャップＧ３の値がばらついても問題とはならない。

なお、本実施形態及び参考構成例の現像装置４０では、奥側端部側板２５０及び手前側端部側板２４０は、樹脂材料で成型され、ケーシング１２１及びギャップ形成部材１１２はアルミニウム製である。また、本実施形態の現像装置４０では現像剤の循環を成立させつつ、現像剤の飛散を最大限抑制できるケーシングギャップＧ１は、０．７〜０．８［ｍｍ］である。本実施形態では、ギャップ形成部材１１２を現像装置４０に対して調整して組み付けることで、適切なケーシングギャップＧ１を実現している。

図１２に示すように、着磁領域の軸方向端部は、ギャップ調整軸方向端部対向部１２０と対向する位置となっている。また、図１６に示すように、ギャップ調整軸方向端部対向部１２０と現像ローラとの間に隙間（以下、「端部ギャップＧ２」とよぶ）が形成されている。

現像装置４０内の現像剤は、この端部ギャップＧ２からも漏れ出るおそれがある。しかし、端部ギャップＧ２は現像剤担持搬送領域４５ｃよりも長手方向外側に位置するため、現像剤の飛散を抑制するための吸い込み気流を考慮したり、感光体１８と対向する領域を通過した現像剤を全て通過させることを考慮したりする必要がない。また、端部ギャップＧ２を形成するギャップ調整軸方向端部対向部１２０はスポンジシール部材１３１と異なり、形状が定まったケーシング１２１の一部である。

よって、現像ローラ４５の表面にギャップ調整軸方向端部対向部１２０を接触しない程度まで近づけ、端部ギャップＧ２を狭める設定が可能である。そして、端部ギャップＧ２を狭めることで、現像装置４０内の現像剤が、端部ギャップＧ２から漏れ出ることを抑制できる。

また、端部ギャップＧ２のうち着磁領域と対向する範囲では、上述した境目部ギャップＧ３と同様に現像ローラ４５の表面上に保持された現像剤によって端部ギャップＧ２を塞ぐことにより、端部ギャップＧ２から現像剤が漏れ出ることを抑制できる。

一方、端部ギャップＧ２のうち着磁領域よりも軸方向外側と対向する範囲では、端部ギャップＧ２ものはなく、現像装置４０内の現像剤が端部ギャップＧ２を通過して端部ギャップＧ２の出口まで到達するおそれがある。端部ギャップＧ２の出口まで到達した現像剤は、境目部５１をまたぐように、ギャップ形成部材１１２とギャップ調整軸方向端部対向部１２０との感光体１８と対向する側の面に貼り付けた入口シール５０によって漏れ出ることが防止される。

入口シール５０がギャップ調整軸方向端部対向部１２０にのみ貼り付いている範囲では隙間が生じないため、漏れ出ることを防止できる。入口シール５０に到達した現像剤はギャップ調整軸方向端部対向部１２０及び入口シール５０に沿って軸方向に移動し、図２０中の「β」で示した段差によって生じる隙間に向かうことが考えられる。

しかし、この段差によって隙間が生じる境目部５１の近傍は、着磁領域となっており、ギャップ調整軸方向端部対向部１２０と現像ローラ４５との隙間を通過しようとする現像剤は現像ローラ４５の磁力によって保持される。このため、端部ギャップＧ２の出口まで到達した現像剤が、段差によって生じる入口シール５０の貼り付け面の隙間に到達することを抑制でき、現像装置４０内の現像剤が、端部ギャップＧ２から漏れ出ることを抑制できる。

また、図２１に示す長手方向の長さ関係として、印刷領域の中心から見て、ギャップ形成部材１１２の長手方向端部までの長さ（Ｌ３／２）は、１７０［ｍｍ］である。そして、そこから１［ｍｍ］の隙間（境目部５１）を挟んでギャップ調整軸方向端部対向部１２０が設けられている。

同様に印刷領域の中心から見て、現像剤担持搬送領域４５ｃの長手方向端部までの長さ（Ｌ２／２）は、１６７［ｍｍ］であり、着磁領域の長手方向端部までの長さ（Ｌ４／２）は、１７５［ｍｍ］である。さらに、印刷領域の中心から見て、現像ローラ４５の長手方向端部までの長さ（Ｌ５／２）は、１８５［ｍｍ］である。

このような長手方向の長さの関係により、ケーシング１２１の一部であるギャップ調整軸方向端部対向部１２０と、ギャップ形成部材１１２との隙間である境目部５１の全てが着磁領域の範囲内に収まる。これにより、境目部５１の周辺の現像剤を現像ローラ４５の磁力によって保持することができ、境目部５１からの現像剤漏れを抑制することができる。

本実施形態の現像装置４０では、現像領域を通過した現像剤を回収する回収搬送路４７内の現像剤は図１２中の左側へと搬送され、図１２中の右側が回収搬送路４７における現像剤の搬送方向上流側となる。そして、上述した境目部５１を着磁領域の範囲内に収める構成は、回収搬送路４７における現像剤の搬送方向下流側端部よりも上流側端部に適用する方かより効果が高いと考えられる。これは以下の理由による。

すなわち、回収搬送路４７では、現像剤を搬送しながら現像領域を通過した現像スリーブ４５ａ上の現像剤が供給されるため、搬送方向下流側ほど現像剤の嵩が高くなる。現像剤の嵩が高くなる搬送方向下流側では、現像剤の一部が一時的に舞い上がったとしても、下流側に向かう流れを形成する現像剤の剤面に飲み込まれるため、回収搬送路４７内で発生する気流の影響は受け難い。

一方、現像剤の嵩が低くなる搬送方向上流側では、現像剤の一部が一時的に舞い上がると、下流側に向かう流れを形成する現像剤の剤面に飲み込まれ難く、舞い上がったままの状態では回収搬送路４７内で発生する気流の影響を受け易くなる。そして、舞い上がった現像剤が、図１９中の矢印Ｂで示した外部に向かう気流に乗ってしまうと、現像剤が漏れ出てしまう。よって、現像剤が舞い上がった状態のままとなり易い回収搬送路４７の現像剤搬送方向上流側ほど、境目部５１を着磁領域の範囲内に収める構成を適用したときの効果が高くなると考えられる。

よって、設計上の都合等により、ギャップ形成部材１１２の長手方向両端部の内の一方の端部の境目部５１のみを着磁領域の範囲内に収める場合は、回収搬送路４７の搬送方向上流側となる側の境目部５１を着磁領域の範囲内に収めることが望ましい。

入口シール５０を備える構成では、境目部５１におけるギャップ形成部材１１２、ケーシング１２１及びスポンジシール部材１３１と入口シール５０との隙間に充填剤を充填する構成が考えられる。この構成であれば、境目部５１と現像ローラ４５との隙間を通過して入口シール５０の位置まで到達した現像剤は漏れ出る隙間がないため、現像装置４０の外部に現像剤が漏れ出ることを抑制できる。

しかし、ギャップ形成部材１１２、ケーシング１２１及びスポンジシール部材１３１と入口シール５０との隙間が埋まるように充填剤を充填する工程は時間と手間とを要する。これに対して、本実施形態の現像装置４０では、ケーシング１２１及びスポンジシール部材１３１と入口シール５０との隙間に充填剤を充填しなくても十分に現像剤が漏れ出ることを抑制することができる。

また、図４に示すように、受熱部３２を現像装置４０側に押し付けて保持するホルダー３６は、ツメ２０３とツメ２０４とによって現像装置４０の左側面に取り付けられている。そして、このホルダー３６によって受熱部３２は、現像装置４０のケーシング１２１の外壁面に設けられた、受熱部３２を接触させる接触面１０６に接した状態で保持されている。この接触面１０６のケーシング１２１の長手方向の位置は、図７に示した一点鎖線ａの領域であり、攪拌搬送路４４の現像剤搬送方向下流側端部近傍である。

図２３は、攪拌搬送路４４における現像剤搬送方向下流側端部近傍の現像剤１０８の偏りを示したものである。攪拌スクリュ４３は図中時計回りＲ方向に回転している。これによって現像剤１０８は受熱部３２によって冷却されている接触面１０６に接する位置へ集められる。このように、回転する攪拌スクリュ４３によって接触面１０６に接する位置に現像剤が集められることで、接触面１０６を介して現像剤が受熱部３２によって冷却され易くなり、現像剤の冷却効率を高めることができる。

また、図７などで説明したように攪拌搬送路４４の現像剤搬送方向下流側端部近傍には、現像剤を供給搬送路４９に向かって上方向に搬送する箇所がある。そして、この箇所で、現像剤が攪拌搬送路４４の現像剤搬送方向下流側端部近傍で滞留し、回収搬送路４７や供給搬送路４９よりも多くの現像剤が集められている。このように、本実施形態の現像装置４０では、ケーシング１２１内の接触面１０６と対向する部分である攪拌搬送路４４の現像剤搬送方向下流側端部近傍には、現像剤が集められ、接触しやすい条件が作られている。

図２４は、攪拌搬送路４４から供給搬送路４９へと現像剤を縦に搬送する部分での現像剤の流れを示した図である。図中矢印ＩＩＩは攪拌搬送路４４から供給搬送路４９へと現像剤が受け渡される流れを示している。

この現像剤の受け渡し部では現像剤が上方向に搬送されるため、重力により供給搬送路４９側から攪拌搬送路４４に戻ってくる現像剤が一部ある。この流れが図中矢印ＩＶに示されている。このように前記受渡し部で現像剤がかき混ぜられることにより、現像剤は均等に冷却される。

図２５に、現像装置の時間経過と温度変化との関係をグラフで示す。なお、図２５に示した「冷却位置ａ」のグラフは、攪拌搬送路４４の現像剤搬送方向下流側端部近傍であり現像剤が鉛直方向上向きに搬送される部分のケーシング１２１の外壁面を受熱部３２と接触させる接触面１０６とした場合（図７の一点鎖線ａの領域）である。「冷却位置ｂ」のグラフは、攪拌搬送路４４の現像剤搬送方向上流側端部近傍であり現像剤が水平方向に搬送される部分のケーシング１２１の外壁面を受熱部３２を接触させる接触面１０６とした場合（図７の一点鎖線ｂの領域）である。「液冷装置なし」のグラフは、ケーシング１２１の外壁面に受熱部３２を接触させない場合である。

「冷却位置ａ」のグラフと「冷却位置ｂ」のグラフにおいて、受熱部３２を接触させる接触面の面積、言い換えれば、受熱部３２によって冷却される冷却面積は同じである。図２５からわかるように、冷却面積が同じであれば、「冷却位置ａ」のほうが「冷却位置ｂ」よりも、効率の良い冷却を行うことができるのがわかる。

また、液冷装置３０の受熱部３２を接触させる接触面１０６を、攪拌搬送路４４における現像剤搬送方向下流側端部近傍のケーシング１２１の外壁面に限ることで、次のような効果を得ることができる。すなわち、攪拌搬送路４４の長手方向全域にわたって接触面１０６を設け、その接触面１０６の全域に受熱部３２を設ける場合よりも、現像装置４０周辺の空間で液冷装置３０の受熱部３２が占めるスペースが減らすことができる。よって、その分、画像形成装置本体の小型化を図ることが可能となる。さらに、冷却液の流路を短くすることもでき、冷却ポンプ３１の小型化や省エネルギー化を図ることができる。

［構成例１］
図１は、構成例１に係る現像装置４０の現像ローラ近傍の拡大図である。現像領域よりも現像ローラ回転方向下流側で現像ローラ４５と相対するギャップ形成部材１１２は、図１に示すようにケーシング１２１と別体で設けられている。ギャップ形成部材１１２は、現像ローラ４５と対向する対向部である現像ローラ対向部１１２ａが長手方向に延在している。また、現像ローラ対向部１１２ａは、現像ローラ４５に対向すると共に、表面が現像ローラ４５に沿うように曲面で形成されている。

なお、現像ローラ対向部１１２ａの長手方向の長さは、現像剤搬送領域の長手方向の長さよりも長い方が望ましい。なぜなら、現像剤の穂立ちによるポンプ効果の吸い込み気流が発生する部分のケースギャップを適切にする必要があるからである。

ギャップ形成部材１１２は、導電性を有する材料で作られており、本構成例ではアルミニウムを切削加工で形成している。本構成例のように、ギャップ形成部材１１２は金属で形成するのが望ましい。なぜならば、ギャップ形成部材１１２を樹脂で形成した場合には、ギャップ形成部材１１２の現像ローラ対向部１１２ａがヒケ等で平らにならず、現像ローラ長手方向で現像ローラ対向部１１２ａと現像ローラ４５との距離の精度が出にくくなるためである。

また、現像装置４０のケーシング１２１を金属で形成することで、現像剤の熱をケーシング１２１を介して液例装置３０の受熱部３２に効率良く伝達させることができ、液冷装置３０によって現像装置４０内の現像剤を効率良く冷却することも可能となる。

ここで、液冷装置３０に設けられた金属製の受熱部３２は、画像形成装置本体と電気的に導通させるなどして電気的に接地することが望ましい。そして、このように電気的に接地された受熱部３２と接触する金属製のケーシング１２１も、必然的に電気的に接地することになる。なお、受熱部３２を電気的に接地することから、受熱部３２を介さずにケーシング１２１を画像形成装置本体と電気的に導通させるなどして電気的に接地する構成としてもよい。

また、ケーシング１２１を電気的に接地した場合、ギャップ形成部材１１２とケーシング１２１とが電気的に導通していると、ギャップ形成部材１１２も電気的に接地することになる。しかしながら、この場合、現像ローラ４５とギャップ形成部材１１２との間に金属粉などの導体が詰まると、現像ローラ４５から金属粉などの導体を通って、アースに落ちているギャップ形成部材１１２に電流が急激に流れ込んでしまう。

そのため、本構成例に係る現像装置４０においては、図１に示すように、ギャップ形成部材１１２がケーシング１２１に対向する箇所または近接する箇所に、絶縁部材である絶縁テープ１２３が設けられている。この絶縁テープ１２３は、図２６に示すケーシング１２１のギャップ形成部材１１２が取り付けられる取り付け部１２１Ａの長手方向全域にわたって延在しており、取り付け部１２１Ａの貼り付け面１２１Ａａ，１２１Ａｂに絶縁テープ１２３を貼り付けている。

このように、本構成例に係る現像装置４０では、ギャップ形成部材１１２とケーシング１２１との間に絶縁テープ１２３を介在させることで、ギャップ形成部材１１２とケーシング１２１とを絶縁している。これにより、電気的に接地されたケーシング１２１に対して、ギャップ形成部材１１２は電気的に浮いたフロート状態となる。よって、現像ローラ４５とギャップ形成部材１１２との間に金属粉などの導体が詰まったとしても、現像ローラ４５から金属粉などの導体を通って、ギャップ形成部材１１２に電流が急激に流れ込むのを抑制することができる。

前記絶縁部材としては、少なくとも、ギャップ形成部材１１２よりも絶縁性が高い材質のものが選択される。現像ローラ４５からリークした電流が、ケーシング１２１に流れない程度の絶縁性を有するものが、前記絶縁部材として選択される。

本構成例に係る現像装置４０で用いる前記絶縁部材である絶縁テープ１２３としては、樹脂材料、例えばテフロン（登録商標）やシリコンゴム等の電気抵抗の極めて高い材質であることが好ましい。また、ギャップ形成部材１１２の長手方向両端面に当たる部分には、上述のスポンジシール部材１３１が存在するが、スポンジシール部材１３１も絶縁性の高い材質（樹脂材、例えば、シリコンゴムや、エチレンプロピレンゴムのスポンジ等）で構成されている。

なお、現像ローラ４５とギャップ形成部材１１２とで、狙いのギャップとなる厚みを有するＲ形状のゲージを挟み込むように、ギャップ形成部材１１２の位置を調整しながらギャップ形成部材１１２をケーシング１２１に取り付ける。そして、ギャップ形成部材１１２をケーシング１２１に取り付けた後、現像ローラ４５とギャップ形成部材１１２との間からゲージを引き抜く。このようにして、現像ローラ４５とギャップ形成部材１１２との間のギャップを設定するため、ギャップ形成部材１１２とケーシング１２１との間に絶縁テープ１２３が介在していても、前記ギャップを狙いの間隔で形成することができる。

ギャップ形成部材１１２は、ネジ止めまたは粘着テープでケーシング１２１に固定されているが、ネジや粘着テープを介してギャップ形成部材１１２とケーシング１２１とが導通しないようにする。例えば、ギャップ形成部材１１２とケーシング１２１とをネジ止めで固定する場合には、絶縁性の樹脂ネジを使用することが望ましい。また、金属ネジを使用する場合には、ギャップ形成部材１１２のネジ留めの座の部分に絶縁性のワッシャを挟めば良い。一方、ギャップ形成部材１１２とケーシング１２１とを粘着テープで固定する場合には、絶縁性を有する粘着テープ（絶縁テープ）を使用すれば良い。

［比較例］
図２７は、比較例に係る現像装置４０の断面図である。比較例に係る現像装置４０においては、ギャップ形成部材１１２が設けられておらず、現像領域に対して現像ローラ回転方向下流に位置し現像ローラと対向する部分まで、ケーシング１２１全体が一体でとなっている。比較例に係る現像装置４０においても、ケーシング１２１をアルミニウムで作ることで熱伝導がよく、ケーシング１２１に収容された現像剤の熱を、液冷装置３０の受熱部３２へスムーズに廃熱することができる。

一方で、電気的に接地された受熱部３２を通じて、ケーシング１２１も電気的に接地されるため、現像ローラ４５からケーシング１２１へトナーが移動するような電界が形成される。そして、現像領域で発生した飛散トナーが、その電界に沿ってケーシング１２１へと引き付けられ、ケーシング１２１の外壁面に付着してしまう。

［構成例２］
図２８は、構成例２に係る現像装置４０の現像ローラ近傍の拡大図である。本構成例に係る現像装置４０では、現像ローラ４５に現像バイアスを印加する電源１４１から、トナーの正規帯電極性と同極性であり、前記現像バイアスと同電位のバイアスがギャップ形成部材１１２に印加される。これにより、ギャップ形成部材１１２をトナーと同極性に帯電させることができるため、ギャップ形成部材１１２とトナーとが反発し合い、ギャップ形成部材１１２の外壁面にトナーが付着するのを抑制することができる。

この際、ギャップ形成部材１１２に印加するバイアスが、現像ローラ４５に印加する現像バイアスと同電位であることで、現像ローラ４５とギャップ形成部材１１２との間で電流がリークするのを抑制することができる。

また、本構成例に係る現像装置４０においても、ギャップ形成部材１１２とケーシング１２１との間に絶縁テープ１２３が介在させて、ギャップ形成部材１１２とケーシング１２１とが絶縁されている。そのため、ギャップ形成部材１１２に印加されたバイアスは、電気的に接地されているケーシング１２１に流れることは無い。

ここで、ギャップ形成部材１１２とケーシング１２１とを同電位にし、受熱部３２とケーシング１２１との接触部分に絶縁被膜を設けて、受熱部３２とケーシング１２１との間を絶縁しケーシング１２１を電気的に浮いたフロート状態にする構成も考えられる。しかしながら、液冷装置３０の受熱部３２とケーシング１２１との接触部は、画像形成装置に対して現像装置４０を着脱する際に摺動するため、絶縁被覆が破損してバイアスがリークするおそれがあり、好ましくない。

［変形例］
図２９は、変形例に係る現像装置４０の現像ローラ近傍の拡大図である。本変形例に係る現像装置４０においては、現像ローラ４５に現像バイアスを印加する電源１４１とは別の電源１４２からギャップ形成部材１１２にバイアスを印加する。また、この際、前記現像バイアスよりもトナーの正規帯電極性側（マイナス極性側）に絶対値で高いバイアスを、ギャップ形成部材１１２に印加する。これにより、前記現像バイアスと同電位のバイアスをギャップ形成部材１１２に印加する場合よりも、飛散トナーとギャップ形成部材１１２との間で働く斥力が増すため、その分、飛散トナーがギャップ形成部材１１２により付着し難くなる。

なお、現像ローラ４５に現像バイアスを印加する電源１４１とは別の電源１４２からギャップ形成部材１１２にバイアスを印加する構成においても、前記現像バイアスと同電位のバイアスを、ギャップ形成部材１１２に印加しても良い。これにより、現像ローラ４５とギャップ形成部材１１２とが同電位となるため、上述したように現像ローラ４５とギャップ形成部材１１２との間で電流がリークするのを抑制することができる。

［構成例３］
図３０は、構成例３に係る現像装置４０の現像ローラ近傍の拡大図である。本構成例に係る現像装置４０では、電源１４３から現像ローラ４５に印加する現像バイアスとして、直流成分に交流成分を重畳した重畳バイアスを印加している。また、ギャップ形成部材１１２には、前記重畳バイアスを出力する電源１４３から整流器１４４を通してトナーの正規帯電極性と同極性（マイナス極性）であり電位が一定の直流バイアスを印加している。

ここで、現像ローラ４５に前記重畳バイアスを印加し、ギャップ形成部材１１２に直流バイアスをした場合、現像ローラ４５とギャップ形成部材１１２との間の電位差が大きくなり過ぎて、両者間の空間でバイアスリークが発生し絶縁破壊が起こるおそれがある。そして、このような絶縁破壊が起こると、現像ローラ４５によって現像された感光体１８上の画像が横スジ状の異常画像となってしまう。

そこで、本構成例に係る現像装置４０においては、図３０に示すようにギャップ形成部材１１２の現像ローラ４５と対向する部分に絶縁被覆層１２４を設けて、現像ローラ４５とギャップ形成部材１１２との間を絶縁被覆層１２４で絶縁している。これにより、現像ローラ４５とギャップ形成部材１１２との間でバイアスリークが発生するのを抑え、絶縁破壊が起こるのを抑制することができる。なお、絶縁被覆層１２４としては、厚さ０．１［ｍｍ］程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを好ましく使用できる。

［構成例４］
図３１は、構成例４に係る現像装置４０の現像ローラ近傍の拡大図である。本構成例に係る現像装置４０においては、ギャップ形成部材１１２とケーシング１２１との間に絶縁テープ１２３ではなく、絶縁性を有する樹脂部材である樹脂ブロック１６０を設けている。

図３１に示すように、樹脂ブロック１６０の下部はケーシング１２１に固定されており、樹脂ブロック１６０の上部にはギャップ形成部材１１２が固定されており、ギャップ形成部材１１２とケーシング１２１との間に樹脂ブロック１６０が介在している。これにより、ギャップ形成部材１１２とケーシング１２１とが、絶縁性を有する樹脂ブロック１６０によって電気的に絶縁される。よって、バイアスが印加されたギャップ形成部材１１２から電気的に接地されたケーシング１２１に、電流が流れるのを防止することができる。

また、ギャップ形成部材１１２とケーシング１２１との間に絶縁テープ１２３を介在させた場合よりも、ギャップ形成部材１１２とケーシング１２１との距離を広げることができるため、その分、より絶縁性を高めることができる。

なお、本構成例に係る現像装置４０においても、構成例３に係る現像装置４０と同様に、ギャップ形成部材１１２の現像ローラ４５と対向する部分に絶縁被覆層１２４を設けても良い。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
現像剤を表面上に担持して回転することにより感光体１８などの潜像担持体の表面と対向する現像領域へ現像剤を搬送する現像ローラ４５などの現像剤担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部を形成するケーシング１２１などの現像ケーシングと、前記現像剤担持体に現像バイアスを印加する電源１４１などの現像バイアス印加手段とを備えた現像装置４０などの現像装置において、電気的に接地された受熱部３２などの接触部材を接触させる接触面１０６などの接触部が前記現像ケーシングに設けられており、前記現像ケーシングが導電性を有し、前記現像ケーシングとは別体で、前記現像領域に対して現像剤担持体回転方向下流側に配置され、前記現像剤担持体の表面との間にギャップを形成する導電性のギャップ形成部材１１２などのギャップ形成部材と、前記現像ケーシングと前記ギャップ形成部材との間に設けられ、前記現像ケーシングと前記ギャップ形成部材とを絶縁する絶縁テープ１２３などの絶縁部材とを有する。
（態様Ａ）においては、現像ケーシングとギャップ形成部材との間に絶縁部材を介在させて、現像ケーシングとギャップ形成部材とを絶縁している。これにより、ギャップ形成部材から現像ケーシングに電流が流れず、電気的に接地された現像ケーシングに対して、ギャップ形成部材は電気的に浮いたフロート状態となる。よって、現像剤担持体とギャップ形成部材との間に形成されたギャップに金属粉などの導体が詰まったとしても、現像剤担持体から前記導体を通って、ギャップ形成部材に電流が急激に流れ込むのを抑制することができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、前記ギャップ形成部材に前記トナーの正規帯電極性と同極性の所定バイアスを印加する電源１４２などの所定バイアス印加手段を有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、ギャップ形成部材をトナーと同極性に帯電させることができるため、ギャップ形成部材とトナーとが反発し合い、ギャップ形成部材にトナーが付着するのを抑制することができる。
（態様Ｃ）
（態様Ｂ）において、前記ギャップ形成部材に印加する所定バイアスが、前記現像剤担持体に印加する前記現像バイアスと同電位である。これによれば、上記実施形態について説明したように、現像担持体とギャップ形成部材との間でリークが生じるのを、より確実に抑制することができる。
（態様Ｄ）
（態様Ｂ）において、前記現像剤担持体に印加する前記現像バイアスよりもトナーの正規帯電極性側に絶対値で高いバイアスを前記ギャップ形成部材に印加する。これによれば、上記実施形態について説明したように、ギャップ形成部材へのトナー付着をより効果的に抑制することができる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）または（態様Ｄ）において、前記ギャップ形成部材の前記現像剤担持体と対向する部分に絶縁被覆層１２４などの絶縁層を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤担持体とギャップ形成部材との間でバイアスリークが発生するのを抑え、絶縁破壊が起こるのを抑制することができる。
（態様Ｆ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）または（態様Ｅ）において、前記絶縁部材は絶縁テープ１２３などの絶縁テープである。これによれば、上記実施形態について説明したように、簡単な構成で、ギャップ形成部材と現像ケーシングとを絶縁することができる。
（態様Ｇ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）または（態様Ｅ）において、前記絶縁部材は樹脂ブロック１６０などの樹脂部材である。これによれば、上記実施形態について説明したように、ギャップ形成部材と現像ケーシングとの間に絶縁テープを介在させた場合よりも、ギャップ形成部材と現像ケーシングとの距離を広げることができるため、その分、より絶縁性を高めることができる。
（態様Ｈ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）または（態様Ｇ）において、前記接触部材は液冷装置３０などの冷却装置の受熱部３２などの受熱部である。これによれば、上記実施形態について説明したように、現像ケーシング内に収容された現像剤を冷却し、現像装置内の温度上昇を抑えることができる。
（態様Ｉ）
（態様Ｈ）において、前記現像ケーシング内の空間を仕切り、現像剤搬送部材が空間内にそれぞれ配置された複数の現像剤搬送路を形成する第一仕切り壁１３３などの仕切り部材を有し、前記複数の現像剤搬送路に配置された各現像剤搬送部材として、前記仕切り部材を挟んで上下に配置された供給スクリュ４８などの上方現像剤搬送部材と攪拌スクリュ４３などの下方現像剤搬送部材とを備え、前記現像ケーシング内の空間には前記仕切り部材によって前記下方現像剤搬送部材が配置された攪拌搬送路４４などの下方現像剤搬送路と、前記上方現像剤搬送部材が配置された供給搬送路４９などの上方現像剤搬送路とが形成され、前記仕切り部材における前記下方現像剤搬送路内の現像剤搬送方向下流側端部近傍となる位置に、前記下方現像剤搬送路と前記上方現像剤搬送路とを連通する供給開口部９１などの開口部を設け、前記下方現像剤搬送路における現像剤搬送方向下流側の現像ケーシング外壁面に、前記受熱部を接触させる前記接触部を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤が滞留し多くの現像剤が集められた箇所で冷却装置の受熱部により現像剤を効率良く冷却することができる。
（態様Ｊ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）、（態様Ｇ）、（態様Ｈ）または（態様Ｉ）において、前記現像ケーシングと前記ギャップ形成部材とを金属で形成した。これによれば、上記実施形態について説明したように、樹脂で形成した場合よりも、熱伝導率を高めたり寸法精度を高めたりすることが可能となる。
（態様Ｋ）
潜像担持体と、前記潜像担持体との対向部へ現像剤を搬送する現像剤担持体を有する現像手段と、前記現像手段に接触させて設けられ電気的に接地された接触部材とを備えた画像形成装置において、前記現像手段として、（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）、（態様Ｇ）、（態様Ｈ）、（態様Ｉ）または（態様Ｊ）の現像装置を用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤担持体とギャップ形成部材との間でリークが発生するのを抑えて、異常画像が生じるのを抑制ができる。

１ 画像形成部
２ 転写ユニット
３ 給紙ユニット
４ 二次転写装置
５ 両面ユニット
６ 搬送ベルト
７ 定着ユニット
８ 排紙ユニット
９ 露光ユニット
１０ 読取装置
１１ 画像形成ユニット
１２ ドラムクリーニングユニット
１３ 帯電ユニット
１４ レジストローラ
１５ 中間転写ベルト
１６ 転写対向ローラ
１７ 二次転写ローラ
１８ 感光体
２０ 断熱装置
２１ 受熱板
２２ ヒートパイプ
２３ 放熱板
２４ ダクト
２５ 定着装置
３０ 液冷装置
３１ 冷却ポンプ
３２ 受熱部
３２ａ ケース
３２ｂ 流路
３３ リザーブタンク
３４ 循環パイプ
３５ 冷却部
３５ａ 冷却ファン
３５ｂ ラジエータ
３６ ホルダー
４０ 現像装置
４１ 排出搬送路
４１ａ 排出スクリュ
４２ ドクタブレード
４３ 攪拌スクリュ
４３ａ 攪拌軸部
４３ｂ 攪拌羽部
４４ 攪拌搬送路
４５ 現像ローラ
４５ａ 現像スリーブ
４５ｂ マグネットローラ
４５ｃ 現像剤担持搬送領域
４６ 回収スクリュ
４７ 回収搬送路
４８ 供給スクリュ
４９ 供給搬送路
５０ 入口シール
５１ 境目部
９０ 中間転写ベルトクリーニングユニット
９１ 供給開口部
９２ 余剰開口部
９３ 回収開口部
１０６ 接触面
１０８ 現像剤
１１２ ギャップ形成部材
１１２ａ 現像ローラ対向部
１１３ ギャップ形成部材固定部
１２０ ギャップ調整軸方向端部対向部
１２１ ケーシング
１２３ 絶縁テープ
１２４ 絶縁被覆層
１３０ 熱伝導シート
１３１ スポンジシール部材
１３３ 第一仕切り壁
１３４ 第二仕切り壁
１４１ 電源
１４２ 電源
１４３ 電源
１４４ 整流器
１５０ ダクト
１５０ａ 吸引口
１６０ 樹脂ブロック
２０１ トナー補給口
２０３ ツメ
２０４ ツメ
２２０ 現像ローラ上カバー
２３０ 搬送路上部カバー
２４０ 手前側端部側板
２５０ 奥側端部側板
Ｇ１ ケーシングギャップ
Ｇ２ 端部ギャップ
Ｇ３ 境目部ギャップ
Ｌ１ 印刷幅
Ｌ２ 溝加工幅
Ｌ３ ギャップ形成部材幅
Ｌ４ 着磁力幅

特開２０１１−１５０２６２号公報

Claims (11)

1. 現像剤を表面上に担持して回転することにより潜像担持体の表面と対向する現像領域へ現像剤を搬送する現像剤担持体と、
   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現像バイアスを印加する現像バイアス印加手段とを備えた現像装置において、
   電気的に接地された接触部材を接触させる接触部が前記現像ケーシングに設けられており、
   前記現像ケーシングが導電性を有し、
   前記現像ケーシングとは別体で、前記現像領域に対して現像剤担持体回転方向下流側に配置され、前記現像剤担持体の表面との間にギャップを形成する導電性のギャップ形成部材と、
   前記現像ケーシングと前記ギャップ形成部材との間に設けられ、該現像ケーシングと該ギャップ形成部材とを絶縁する絶縁部材とを有することを特徴とする現像装置。
2. 請求項１に記載の現像装置において、
   前記ギャップ形成部材に前記トナーの正規帯電極性と同極性の所定バイアスを印加する所定バイアス印加手段を有することを特徴とする現像装置。
3. 請求項２に記載の現像装置において、
   前記ギャップ形成部材に印加する前記所定バイアスが、前記現像剤担持体に印加する前記現像バイアスと同電位であることを特徴とする現像装置。
4. 請求項２に記載の現像装置において、
   前記現像剤担持体に印加する前記現像バイアスよりもトナーの正規帯電極性側に絶対値で高いバイアスを前記ギャップ形成部材に印加することを特徴とする現像装置。
5. 請求項１、２、３または４に記載の現像装置において、
   前記ギャップ形成部材の前記現像剤担持体と対向する部分に絶縁層を設けたことを特徴とする現像装置。
6. 請求項１、２、３、４または５に記載の現像装置において、
   前記絶縁部材は絶縁テープであることを特徴とする現像装置。
7. 請求項１、２、３、４または５に記載の現像装置において、
   前記絶縁部材は樹脂部材であることを特徴とする現像装置。
8. 請求項１、２、３、４、５、６または７に記載の現像装置において、
   前記接触部材は冷却装置の受熱部であることを特徴とする現像装置。
9. 請求項８に記載の現像装置において、
   前記現像ケーシング内の空間を仕切り、前記現像剤搬送部材が空間内にそれぞれ配置された複数の現像剤搬送路を形成する仕切り部材を有し、
   前記複数の現像剤搬送路に配置された各現像剤搬送部材として、前記仕切り部材を挟んで上下に配置された上方現像剤搬送部材と下方現像剤搬送部材とを備え、
   前記現像ケーシング内の空間には前記仕切り部材によって前記下方現像剤搬送部材が配置された下方現像剤搬送路と、前記上方現像剤搬送部材が配置された上方現像剤搬送路とが形成され、前記仕切り部材における前記下方現像剤搬送路内の現像剤搬送方向下流側端部近傍となる位置に、前記下方現像剤搬送路と前記上方現像剤搬送路とを連通する開口部を設け、前記下方現像剤搬送路における現像剤搬送方向下流側の現像ケーシング外壁面に、前記受熱部を接触させる前記接触部を設けたことを特徴とする現像装置。
10. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の現像装置において、
    前記現像ケーシングと前記ギャップ形成部材とを金属で形成したことを特徴する現像装置。
11. 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、
    前記現像手段に接触する電気的に接地された接触部材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、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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