JP2018169570A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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、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は、回転方向上流端４８ａ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の回転方向上流端４８ａは、搬送用磁極Ｎ２の磁束密度のピーク位置よりも回転方向Ｒの上流側に位置する。
【選択図】図７

Description

本発明は、現像剤を担持して回転する現像剤担持体を備えた現像装置、及び、このような現像装置を備えた、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を備えた複合機などの画像形成装置に関する。

電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置は、トナーなどの現像剤により像担持体としての感光ドラム上に形成された静電潜像を現像する現像装置を有する。現像装置は、現像剤を担持して回転する現像剤担持体としての現像スリーブを有し、現像スリーブに担持された現像剤を感光ドラムに供給するようにしている。

このような現像装置の場合、現像スリーブの回転により現像装置を構成する現像容器内に空気が流入し、現像容器内の気圧が上昇し、現像容器内の現像剤が容器外に飛散する虞がある。このため、現像容器の外側のカバーと現像スリーブとの間に内側のカバーを設け、現像スリーブと内側のカバーとの間から現像容器内に流入した空気を、内側のカバーと外側のカバーとの間から現像容器外に排出する構成が提案されている（特許文献１）。

特開２０１５−７２３３１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成の場合、現像容器内に空気を流入させる現像スリーブと内側のカバーとの間の流入経路から、現像剤を含んだ空気が現像容器外に排出される虞がある。このため、現像剤の飛散を十分に抑制できない可能性がある。

本発明は、現像容器外への現像剤の飛散を十分に抑制できる構成を提供することを目的とする。

本発明は、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、前記第１磁極の上流に隣接して配置された前記第１磁極と極性が異なる第３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３磁極により前記対向領域を通過後の現像剤を前記現像剤担持体に担持させたまま搬送させる磁束を発生させると共に、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、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２覆い部の前記回転方向上流端は、前記第３磁極の磁束密度のピーク位置よりも上流側に位置する、ことを特徴とする現像装置にある。

本発明によれば、現像容器外への現像剤の飛散を十分に抑制できる。

第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図。 第１の実施形態に係る画像形成部の概略構成断面図。 第１の実施形態に係る現像装置の概略構成横断面図。 第１の実施形態に係る現像装置の概略構成縦断面図。 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。 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。 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。 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。 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。 第２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。 第３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。 第３の実施形態に係る現像装置の概略構成上面図。 第４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。

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態について、図１乃至図９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。

［画像形成装置］
本実施形態の画像形成装置１００は、それぞれ像担持体としての感光ドラム１を有する４つの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを備えた電子写真方式のタンデム型のフルカラープリンタである。画像形成装置１００は、装置本体１００Ａに接続された原稿読み取り装置（図示せず）又は装置本体１００Ａに対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどのホスト機器からの画像信号に応じてトナー像（画像）を記録材に形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。また、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する。

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。

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。

各画像形成部の図１の上方には、転写装置５が配置されている。転写装置５は、中間転写体としての無端状の中間転写ベルト５１が複数のローラに張設されて、矢印方向に周回移動（回転）するように構成されている。そして、中間転写ベルト５１は、後述するように中間転写ベルト５１に一次転写されたトナー像を担持して搬送する。中間転写ベルト５１を張架するローラのうちの二次転写内ローラ５３と中間転写ベルト５１を挟んで対向する位置には、二次転写手段としての二次転写外ローラ５４が配置され、中間転写ベルト５１上のトナー像を記録材に転写する二次転写部Ｔ２を構成している。二次転写部Ｔ２の記録材搬送方向下流には定着装置６が配置される。

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。

上述のように構成される画像形成装置１００により、例えば４色フルカラーの画像を形成するプロセスについて説明する。まず、画像形成動作が開始すると、回転する感光ドラム１の表面が帯電ローラ２によって一様に帯電される。次いで、感光ドラム１は、露光装置３から発せられる画像信号に対応したレーザ光により露光される。これにより、感光ドラム１上に画像信号に応じた静電潜像が形成される。感光ドラム１上の静電潜像は、現像装置４内に収容された現像剤としてのトナーによって顕像化され、可視像となる。

感光ドラム１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト５１を挟んで配置される一次転写ローラ５２との間で構成される一次転写部Ｔ１（図２）にて、中間転写ベルト５１に一次転写される。この際、一次転写ローラ５２には一次転写バイアスが印加される。一次転写後に感光ドラム１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。

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。

次いで、記録材Ｓは定着手段としての定着装置６に搬送される。定着装置６は、内部にハロゲンヒータなどの熱源を有する定着ローラ６１及び加圧ローラ６２を備え、定着ローラ６１と加圧ローラ６２とで定着ニップ部を形成する。この定着装置６の定着ニップ部にトナー像が転写された記録材Ｓを通過させることで、記録材Ｓが加熱、加圧される。そして、記録材Ｓ上のトナーは溶融、混合されて、フルカラーの画像として記録材Ｓに定着される。その後、記録材Ｓは排出ローラ１０１により排出トレイ１０２に排出される。これにより、一連の画像形成プロセスが終了する。

なお、本実施形態の画像形成装置１００は、例えばブラック単色の画像など、所望の単色または４色のうちいくつかの色用の画像形成部を用いて、単色またはマルチカラーの画像を形成することも可能である。

［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、現像容器内の現像剤を攪拌・搬送しつつ現像容器内を循環させる現像剤搬送部材としての搬送スクリュー４３ａ、４３ｂが配置されている。また、現像スリーブ４４の内部には、周方向に複数の磁極を有する磁束発生手段としてのマグネット４４ａが、回転不能に配置されている。更に、現像スリーブ４４の表面に現像剤の薄層を形成する規制部材としての現像ブレード４２が配置されている。

現像容器４１の内部は、その略中央部が紙面に垂直方向に延在する隔壁４１ｃによって現像室４１ａと攪拌室４１ｂに水平方向の左右に区画されており、現像剤は現像室４１ａ及び攪拌室４１ｂに収容されている。現像室４１ａ及び攪拌室４１ｂには、搬送スクリュー４３ａ、４３ｂがそれぞれ配置されている。隔壁４１ｃの長手方向両端部（現像スリーブ４４の回転軸線方向両端部、図４の左側及び右側）には、現像室４１ａと攪拌室４１ｂとの間での現像剤の通過を許す受渡し部４１ｄ、４１ｅが設けられている。

搬送スクリュー４３ａ、４３ｂは、それぞれ、磁性体の軸（回転軸）の周りに、搬送部としての螺旋状の羽根を設けて形成されている。また、搬送スクリュー４３ｂには、螺旋状の羽根に加えて、軸からその半径方向に突出し、現像剤の搬送方向に所定の幅を有する攪拌リブ４３ｂ１が設けられている。攪拌リブ４３ｂ１は、軸の回転に伴って現像剤を攪拌する。

搬送スクリュー４３ａは、現像室４１ａの底部に現像スリーブ４４の回転軸線方向に沿って配置されており、不図示のモータによって回転軸を回すことで現像室４１ａ内の現像剤を軸線方向に沿って搬送しつつ、現像スリーブ４４に現像剤を供給する。現像スリーブ４４に担持され、現像工程でトナーが消費された現像剤は、現像室４１ａに回収される。

また、搬送スクリュー４３ｂは、攪拌室４１ｂ内の底部に現像スリーブ４４の回転軸線方向に沿って配置され、攪拌室４１ｂ内の現像剤を搬送スクリュー４３ａとは反対に軸線方向に沿って搬送する。現像剤は、このようにして、搬送スクリュー４３ａ、４３ｂによって搬送され、受渡し部４１ｄ、４１ｅを介して現像容器４１内を循環する。

攪拌室４１ｂの搬送スクリュー４３ｂの搬送方向上流端部には、現像容器４１内にトナーを含む現像剤を補給するための現像剤補給口４６が設けられている。現像剤補給口４６は、後述する図５に示す現像剤補給装置８０の補給搬送部８３に接続されている。したがって、補給用の現像剤は、現像剤補給装置８０から補給搬送部８３及び現像剤補給口４６を介して攪拌室４１ｂ内に供給される。搬送スクリュー４３ｂは、現像剤補給口４６から補給された現像剤と、既に攪拌室４１ｂ内にある現像剤とを攪拌しつつ搬送し、トナー濃度を均一化する。

したがって、搬送スクリュー４３ａ、４３ｂの搬送力により、現像工程でトナーが消費されてトナー濃度が低下した現像室４１ａ内の現像剤が、一方の受渡し部４１ｄ（図４の左側）を介して攪拌室４１ｂ内へ移動する。そして、攪拌室４１ｂ内に移動した現像剤は、補給された現像剤と攪拌されつつ搬送され、他方の受渡し部４１ｅ（図４の右側）を介して現像室４１ａへ移動する。

現像容器４１の現像室４１ａには、感光ドラム１に対向した対向領域（現像領域）Ａに相当する位置に開口部４１ｈがあり、この開口部４１ｈにおいて現像スリーブ４４が感光ドラム１方向に一部露出するように回転自在に配設されている。一方、現像スリーブ４４に内包されたマグネット４４ａは非回転に固定されている。このような現像スリーブ４４は、不図示のモータにより回転させられて、現像剤を対向領域Ａに搬送可能で、対向領域Ａにおいて現像剤を感光ドラム１に供給する。本実施形態では、現像スリーブ４４は、非磁性材料として例えばアルミニウムやステンレスにより円筒状に形成されている。また、現像スリーブ４４は、対向領域Ａにおいて重力方向下方から上方に向かって、即ち、図３の反時計回り方向に回転する。

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。

マグネット４４ａは、図３に示すように、周方向に複数の磁極Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｎ１、Ｎ２極の合計５極を有して、ローラ状に形成されている。現像室４１ａ内の現像剤は、搬送スクリュー４３ａにより現像スリーブ４４に供給され、現像スリーブ４４に供給された現像剤は、マグネット４４ａの吸着用磁極Ｓ２が発生する磁界により、現像スリーブ４４上に所定の量が担持され、現像剤溜まりを形成する。

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。

対向領域Ａを通過後、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。

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。

［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。

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。

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。

このような現像剤補給装置８０による補給は、自動トナー補給制御（以下、ＡＴＲ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｏｎｅｒ Ｒｅｐｌｅｎｉｓｈｅｒ）制御という）により行われる。このＡＴＲ制御は、画像形成時の画像比率、インダクタンスセンサ４５、トナー像の濃度を検知する濃度センサ１０３（図１）によるパッチ画像の濃度検知結果に応じて、現像剤補給装置８０の動作を制御して、現像剤を現像装置４に補給するものである。

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。

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。

［現像剤の飛散］
ここで、現像装置から発生する現像剤の飛散について説明する。まず、画像形成装置では、出力画像の高速化や高画質化を求められると共にメンテナンスの簡略化が求められている。このメンテナンス簡略化の中の一つとして画像形成装置内部の現像剤による汚染の低減が挙げられる。画像形成装置内部が現像剤で汚染されると、出力画像の汚れなどの画像不良が発生したり、現像装置や感光ドラムユニットなどの交換時などに清掃作業が発生したりする。また、現像剤がギアなどの各駆動系に付着した場合、駆動系に滑りなどが発生する虞がある。

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。

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。

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。

ここで、現像剤の飛散とは、現像剤の攪拌・搬送や現像剤の補給によって現像容器４０１内に生じる遊離トナーなどの現像剤が流路の開口を通って、現像容器４０１の外部に排出され、現像容器４０１内に回収しきれないもののことをさす。

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。

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。

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。

また、現像剤補給装置８０からの現像剤補給口４６に現像剤が補給される際に、十分に攪拌される前に舞い上がった現像剤も、現像容器４０１内で遊離トナーの要因となっている。現像剤補給口４６に供給されたトナーは、既に攪拌室４１ｂ内にある現像剤と攪拌されつつ搬送される。このとき、補給現像剤と既にある現像剤の混合領域では、一時的にトナーと現像剤の混合比が高くなる。トナーと現像剤の混合比が高い場合、トナーの帯電量が低下し、トナーとキャリア間の静電付着力が低下する。現像剤と混合しきれなかったトナーはそのまま、若しくは、搬送スクリュー４３ａ、４３ｂによる現像剤の攪拌・搬送時の衝撃で遊離され、遊離トナーが現像容器４０１内で舞い上がる。

更に、ポンプ部８１ａによって発生する空気圧で排出される現像剤補給装置８０を用いた場合、その空気圧が補給搬送部８３を通じて伝搬し、現像剤補給口４６から現像容器４０１に空気の流入を生じる場合がある。このとき流入した気流は、現像剤補給口４６近傍のトナーと現像剤の混合比が高い部分での遊離トナーを現像容器４０１内に巻き上げる。また、この現像容器４０１への空気圧伝搬は、現像剤補給口４６から攪拌室４１ｂにかけて非定常な気圧の上昇を生じさせる。この気圧の上昇は、後述するように、遊離トナーを現像容器４０１の外部に流出させる要因になる。特に、このような現像剤補給による流入空気は、現像容器４０１の長手方向（現像スリーブ４４の回転軸線方向）に関し、現像剤補給口４６を含む側の端部における現像剤の飛散の原因の一つとなる。

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。

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。

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。

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）

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。

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。

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。

［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乃至θ６は、現像スリーブ４４の中心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。

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。さらに、剥離用磁極Ｓ３の回転方向Ｒの上流側に隣接する、剥離用磁極Ｓ３と極性の異なる搬送用磁極Ｎ２が第３磁極に相当する。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。

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。

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。そして、本実施形態では、内カバー４８の現像スリーブ４４の回転方向上流端４８ａが、外カバー４７の一部と回転方向Ｒに隙間を介して対向される。

内カバー４８の上流端４８ａは、搬送用磁極Ｎ２の磁束密度のピーク位置よりも回転方向Ｒの上流側に位置する。より好ましくは、内カバー４８の上流端４８ａは、搬送用磁極Ｎ２の磁束密度の分布の半値幅Ｗ１１の現像スリーブ４４の回転方向上流端Ｗ１２、又は、半値幅Ｗ１１の上流端Ｗ１２よりも上流側に位置することが好ましい。内カバー４８の上流端４８ａの位置をこうした位置に配置することで、搬送用磁極Ｎ２の磁束密度のピーク位置を含む剥離用磁極Ｓ３から搬送用磁極Ｎ２に亘る範囲を、内カバー４８により覆うことができる。

内カバー４８の現像スリーブ４４の回転方向下流端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。

なお、内カバー４８の回転方向下流端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の回転方向下流端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の回転方向下流端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。

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。

第１対向部４７ａは、内カバー４８の回転方向上流端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。

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。このため、第２対向部４７ｂの回転方向Ｒの上流端と第１対向部４７ａの回転方向Ｒの下流端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の回転方向上流端４８ａと回転方向Ｒに隙間を介して対向する。

第３対向部４７ｄは、第１対向部４７ａの回転方向Ｒの上流端から現像スリーブ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。

次に、角度θ１乃至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、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の下流端までの角度である。即ち、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θ２までの範囲が、第１対向部４７ａとなる。

角度θ３は、水平面Ｈから内カバー４８の回転方向上流端４８ａまでの角度である。即ち、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の回転方向下流端４８ｂまでの角度である。即ち、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θ４までの範囲が、内カバー４８となる。

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、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、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。

本実施形態の場合、θ１＜θ２＜θ６の関係を満たすようにしている。第２対向部４７ｂは、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。内カバー４８は第２対向部４７ｂと現像スリーブ４４との間に配置されることから、内カバー４８も搬送用磁極Ｎ２のピーク位置を覆う。本実施形態では、第２対向部４７ｂの回転方向Ｒの上流端が、搬送用磁極Ｎ２の磁束密度の分布の半値幅Ｗ１１の現像スリーブ４４の回転方向上流端Ｗ１２よりも上流側に位置している。また、第１対向部４７ａは、回転方向Ｒの上流端が搬送用磁極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。

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、θ３は、垂直面Ｐと水平面Ｈとのなす角度（９０°）よりも小さ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の上流側に位置する。

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。

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。

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。

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の回転方向上流端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、内カバー４８の回転方向下流端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の下流の、現像スリーブ４４と外カバー４７乃至側壁４１ｇとの間の隙間である。

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

［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。

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。

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。

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。

また、内カバー４８の回転方向上流端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。

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。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。なお、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。

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。

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。

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。

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。

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、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の上流側に配置されている。本実施形態ではそうするために、内カバー４８の上流端４８ａを、搬送用磁極Ｎ２の磁束密度の分布の半値幅Ｗ１１の現像スリーブ４４の回転方向上流端Ｗ１２、又は、半値幅Ｗ１１の上流端Ｗ１２よりも上流側に位置させている。つまりは、搬送用磁極Ｎ２のピーク位置を覆うように、内カバー４８の上流端４８ａを位置させている。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。言い換えれば、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を、第２隙間Ｆ４において現像スリーブ４４の回転に伴って現像容器４１の内部に取り込みやすくするためである。

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。

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。

上述のように、本実施形態の構成によれば、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。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について、図１０を用いて説明する。図１０の各線の意味は、図７と同様である。上述の第１の実施形態では、内カバー４８の下流端４８ｂを、現像スリーブ４４の中心Ｏを通る水平面Ｈの位置よりも回転方向Ｒの上流側に位置させた。これに対して本実施形態の現像装置４Ａの場合、内カバー４８Ａの下流端４８Ａｂを現像スリーブ４４の中心Ｏを通る水平面Ｈの位置よりも回転方向Ｒの下流側に位置させている。現像装置４Ａの現像容器４１Ａ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。

現像容器４１Ａ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４１Ａｆを有する。上蓋４１Ａｆは、第１覆い部としての外カバー４７Ａと、第２覆い部としての内カバー４８Ａとを有する。外カバー４７Ａ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４８Ａは、外カバー４７Ａ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４７Ａ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。

外カバー４７Ａは、感光ドラム１側の第１対向部４７Ａａと、側壁４１ｇ側の第２対向部４７Ａｂとを有する。第１対向部４７Ａａは、内カバー４８Ａの回転方向上流端４８Ａａと対向する一部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４７Ａｂは、回転方向Ｒに関して内カバー４８Ａの上流端４８Ａａと下流端４８Ａｂとの間部分と対向する。

本実施形態の場合、第１対向部４７Ａａは、第２対向部４７Ａｂの感光ドラム１側の端部から現像スリーブ４４側に折り曲げるように形成され、先端を現像スリーブ４４と第１隙間Ｆ１を介して対向させている。また、第１対向部４７Ａａの側面は、感光ドラム１と感光ドラム１の回転方向の所定範囲で第６隙間Ｆ６を介して対向している。

内カバー４８Ａの上流端４８Ａａの位置は、第１の実施形態と同じである。即ち、内カバー４８Ａの上流端４８Ａａの位置は、搬送用磁極Ｎ２の磁束密度のピーク位置よりも回転方向Ｒの上流側に位置する。他方、内カバー４８Ａの下流端４８Ａｂ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のうちの下流側の極小値Ｍ２よりも上流側に位置される。また、内カバー４８Ａの下流端４８Ａｂは、剥離用磁極Ｓ３の磁束密度のピーク位置よりも回転方向Ｒの下流側に位置される。より好ましくは、内カバー４８Ａの下流端４８Ａｂを、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の下流側に位置させるとよい。内カバー４８Ａの下流端４８Ａｂの位置をこれらの条件を満たす位置に配置することで、現像剤滞留部が含まれる剥離用磁極Ｓ３から吸着用磁極Ｓ２にかかるまでの広い範囲を、内カバー４８により覆うことができる。このような本実施形態の場合、内カバー４８Ａがピーク位置を超えて搬送用磁極Ｎ２を覆っているため、搬送用磁極Ｎ２で遊離したトナーによる飛散も低減できる。なお、その他の各構成の要件については、第１の実施形態と同様である。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態について、図１１及び図１２を用いて説明する。上述の第１の実施形態では、外カバー４７の第３対向部４７ｄと感光ドラム１との隙間を長手方向（現像スリーブ４４の回転軸線方向）で同じとした。これに対して本実施形態の現像装置４Ｂの場合、外カバー４７Ｂの第３対向部４７Ｂｄと感光ドラム１との隙間を、長手方向端部領域の方が長手方向中央領域よりも小さくしている。現像装置４Ｂの現像容器４１Ｂ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。

現像容器４１Ｂ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４１Ｂｆを有する。上蓋４１Ｂｆは、第１覆い部としての外カバー４７Ｂと、第２覆い部としての内カバー４８Ｂとを有する。外カバー４７Ｂ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４８Ｂは、外カバー４７Ｂ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４７Ｂ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。

外カバー４７Ｂは、感光ドラム１側の第１対向部４７Ｂａと、第２対向部４７Ｂｂと、第１対向部４７Ｂａと第２対向部４７Ｂｂとを連続させる連続部４７Ｂｃと、第１対向部４７Ｂａの先端に設けられた第３対向部４７Ｂｄとを有する。第１対向部４７Ｂａは、内カバー４８Ｂの回転方向上流端４８Ｂａと対向する一部（連続部４７Ｂｃ）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４７Ｂｂは、回転方向Ｒに関して内カバー４８Ｂの上流端４８Ｂａと下流端４８Ｂｂとの間部分と対向する。

第３対向部４７Ｂｄは、第１対向部４７Ｂａの回転方向Ｒの上流端から現像スリーブ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４７Ｂｄ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。

ここで、感光ドラム１及び現像スリーブ４４の長手方向中央付近では、少量のトナーが浮遊しても感光ドラム１に、画像上視認できない程度で付着される。一方、感光ドラム１及び現像スリーブ４４の長手方向端部である、画像可能領域の端部若しくはその外側においては、現像スリーブ４４にトナーが付着する力が弱いため、外部にトナー飛散する可能性がある。そこで、本実施形態では、画像可能領域の端部付近でのトナー飛散の低減を図るようにしている。

図１２に示すように、現像スリーブ４４の画像可能領域（現像剤が担持される領域）をＢ１とする。そして、第３対向部４７Ｂｄのうち、画像可能領域Ｂ１の長手方向中央を中心として、画像可能領域Ｂ１の長手方向の長さの半分以上の長手方向の長さを有する領域を中央領域Ｂ２とする。また、第３対向部４７Ｂｄのうち、中央領域Ｂ２の長手方向両端側の領域をそれぞれ端部領域Ｂ３とする。端部領域Ｂ３は、少なくとも現像スリーブ４４の端部を含む領域である。

この場合に、第３対向部４７Ｂｄの端部領域Ｂ３を中央領域Ｂ２よりも感光ドラム１に近づけている。即ち、端部領域Ｂ３と感光ドラム１との距離をＬ５、中央領域Ｂ２と感光ドラム１との距離をＬ６とした場合に、Ｌ５＜Ｌ６を満たすように第３対向部４７Ｂｄを形成している。本実施形態では、中央領域Ｂ２を２９０ｍｍ〜３１０ｍｍ、端部領域Ｂ３をそれぞれ２０〜４０ｍｍとした。

これにより、第６隙間Ｆ６における中央領域Ｂ２での気流ｇ、気流ｈの流入出が、端部領域Ｂ３での気流ｇ２、気流ｈ２の流入出よりも大きくなる。このため、端部領域Ｂ３でのトナー飛散が低減され、画像形成装置内でのトナー飛散による画像不良、機内汚れを低減することができる。その他の各構成の要件については、第１の実施形態と同様である。

＜第４の実施形態＞
第４の実施形態について、図１３を用いて説明する。上述の第３の実施形態では、外カバー４７Ｂの第３対向部４７Ｂｄと感光ドラム１との隙間を、長手方向端部領域の方が長手方向中央領域よりも小さくした。これに対して本実施形態の現像装置４Ｃの場合、外カバー４７Ｃの第３対向部４７Ｃｄの感光ドラム１の回転方向の長さを、長手方向端部領域の方が長手方向中央領域よりも長くしている。第３対向部４７Ｃｄの構成以外は、上述の第３の実施形態と同様である。以下、第３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３の実施形態と異なる部分を中心に説明する。

現像容器４１Ｃ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４１Ｃｆを有する。上蓋４１Ｃｆは、第１覆い部としての外カバー４７Ｃと、第２覆い部としての内カバー４８Ｂとを有する。外カバー４７Ｃは、第１対向部４７Ｂａの先端に設けられた第３対向部４７Ｃｄを有する。第３対向部４７Ｃｄは、第１対向部４７Ｂａの回転方向Ｒの上流端から現像スリーブ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。

本実施形態の場合、第３対向部４７Ｃｄの端部領域Ｂ３（図１２）に相当する部分を第１領域４７１とし、中央領域Ｂ２（図１２）に相当する部分を第２領域４７２としている。そして、第１領域４７１の感光ドラム１の回転方向の長さを、第２領域４７２の感光ドラム１の回転方向の長さよりも長くしている。即ち、第１領域４７１の長さをＬ７、第２領域４７２の長さをＬ８とした場合に、Ｌ７＞Ｌ８を満たすように第３対向部４７Ｃｄを形成している。

これにより、第６隙間Ｆ６における第２領域４７２での気流ｇ、気流ｈの流入出が、第１領域４７１での気流ｇ３、気流ｈ３の流入出よりも大きくなる。このため、第１領域４７１が設けられた端部領域Ｂ３でのトナー飛散が低減され、画像形成装置内でのトナー飛散による画像不良、機内汚れを低減することができる。その他の各構成の要件については、第１の実施形態と同様である。

＜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、上述した剥離用磁極を有する構成であれば適用可能である。また、上述の各実施形態の構成は、適宜組み合わせて実施可能である。例えば、第３の実施形態の構成と第４の実施形態の構成を組み合わせても良い。即ち、第３の実施形態における第３対向部４７Ｂｄの端部領域Ｂ３の感光ドラム１の回転方向の長さを、中央領域Ｂ２の感光ドラム１の回転方向の長さよりも長くしても良い。また、これら第３、第４の実施形態の組み合わせ、或いは、第３の実施形態又は第４の実施形態を第２の実施形態の構成と組み合わせても良い。

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。

１・・・感光ドラム（像担持体）／４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ・・・現像装置／４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ・・・現像容器／４２・・・現像ブレード（規制部材）／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、４７Ｂ、４７Ｃ・・・外カバー（第１覆い部）／４８、４８Ａ、４８Ｂ・・・内カバー（第２覆い部）／４８ａ、４８Ａａ、４８Ｂａ・・・上流端／４８ｂ、４８Ａｂ、４８Ｂｂ・・・下流端／１００・・・画像形成装置／Ｎ２・・・搬送用磁極（第３磁極）／Ｓ２・・・吸着用磁極（第２磁極）／Ｓ３・・・剥離用磁極（第１磁極）

Claims (7)

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、前記第１磁極の上流に隣接して配置された前記第１磁極と極性が異なる第３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３磁極により前記対向領域を通過後の現像剤を前記現像剤担持体に担持させたまま搬送させる磁束を発生させると共に、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、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２覆い部の前記回転方向上流端は、前記第３磁極の磁束密度のピーク位置よりも上流側に位置する、
   ことを特徴とする現像装置。
2. 前記第２覆い部の前記回転方向上流端は、前記第３磁極の磁束密度の分布の半値幅の前記回転方向上流端、又は、前記半値幅の前記回転方向上流端よりも上流側に位置する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記第２覆い部の前記回転方向下流端は、前記第１磁極の磁束密度の分布の半値幅の前記回転方向上流端、又は、前記半値幅の前記回転方向上流端よりも下流側に位置する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 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下流側の極小値の位置、又は、前記下流側の極小値よりも上流側の位置に位置する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
5. 前記現像剤担持体は、前記対向領域において重力方向下方から上方に向かって回転する、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 前記回転方向に関し、前記対向領域よりも上流側、且つ、前記第２磁極よりも下流側で、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する規制部材を有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の現像装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の現像装置と、
   前記現像装置により現像される静電潜像を担持して、前記対向領域において前記現像剤担持体と同方向に回転する像担持体と、を備えた、
   ことを特徴とする画像形成装置。

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