JP2019164312A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】収容部の内部から気体を排出する流路を有する現像装置等において、現像部の回転により収容部内に流入した気体が直接流路へ向かう場合と比べて、流路への現像剤の侵入を抑制する。【解決手段】現像剤を収容する収容部と、重力方向の上方が収容部の外側から内側へ移動するように回転し、像保持体を現像剤で現像する現像部と、現像部よりも重力方向の下方に配置され、収容部内で現像剤を搬送する搬送部と、収容部の内側から外側へ延びる流路と、流路の内側の端部にて搬送部に向かって延び、現像部に対向する第１壁部と、流路の内側の端部にて搬送部に向かって延び、現像部とは反対側で第１壁部に対向し、搬送部の外周縁までの距離が第１壁部以上である第２壁部とを備える現像装置。【選択図】図３

Description

本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。

現像装置では、現像部の回転等により空気が流入することで、現像剤を収容する収容部内の圧力が上昇し、収容部内外の圧力差によりクラウドトナー（空間中を漂う浮遊トナー）が現像装置の外部へ流出する場合がある。従来技術として、特許文献１には、装置内に流入した気体を装置外に排出する開口を備えた現像装置が開示されている。

特開２００５−３４６０３５号公報

現像装置に、収容部内外の圧力差を解消するために気体を排出する流路を設ける場合、例えば現像部の回転により収容部内に流入した気体が直接流路へ向かうと、現像部から剥離された現像剤が流路に侵入する場合がある。
本発明は、収容部の内部から気体を排出する流路を有する現像装置等において、現像部の回転により収容部内に流入した気体が直接流路へ向かう場合と比べて、流路への現像剤の侵入を抑制することを目的とする。

請求項１に係る発明は、現像剤を収容する収容部と、重力方向の上方が前記収容部の外側から内側へ移動するように回転し、像保持体を現像剤で現像する現像部と、前記現像部よりも重力方向の下方に配置され、前記収容部内で現像剤を搬送する搬送部と、前記収容部の内側から外側へ延びる流路と、前記流路の内側の端部にて前記搬送部に向かって延び、前記現像部に対向する第１壁部と、前記流路の内側の端部にて前記搬送部に向かって延び、前記現像部とは反対側で前記第１壁部に対向し、当該搬送部の外周縁までの距離が当該第１壁部以上である第２壁部とを備える現像装置である。
請求項２に係る発明は、前記第１壁部から前記搬送部の外周縁までの距離が、前記第２壁部から当該搬送部の外周縁までの距離と比較して短いことを特徴とする請求項１に記載の現像装置である。
請求項３に係る発明は、前記第１壁部は、前記搬送部の外周縁に対向する端部が、前記現像部の回転中心と比較して重力方向の下方に位置することを特徴とする請求項２に記載の現像装置である。
請求項４に係る発明は、前記収容部は、前記現像部の重力方向の上方に位置し当該現像部の外周面に対向する対向部を有し、前記第１壁部は、前記収容部の前記対向部から連続して形成されていることを特徴とする請求項３に記載の現像装置である。
請求項５に係る発明は、前記第１壁部は、前記搬送部の外周縁に対向する端部から前記対向部側へ向かうに従い、前記現像部から離れるように傾斜していることを特徴とする請求項４に記載の現像装置である。
請求項６に係る発明は、前記第１壁部は、前記搬送部の外周縁に対向する端部が、当該搬送部の回転中心を通り重力方向に延びる垂線に対して、前記現像部とは反対側に位置することを特徴とする請求項２に記載の現像装置である。
請求項７に係る発明は、前記第１壁部と前記第２壁部との距離は、前記現像部と当該第１壁部との距離と比較して短いことを特徴とする請求項１に記載の現像装置である。
請求項８に係る発明は、前記収容部は、前記現像部の重力方向の上方に位置し当該現像部の外周面に対向する対向部を有し、前記第１壁部と前記第２壁部との距離は、前記現像部と前記対向部との距離と比較して短いことを特徴とする請求項７に記載の現像装置である。
請求項９に係る発明は、前記流路は、前記収容部の内側から前記現像部の外周に倣って当該現像部の重力方向の上方を通過するように形成され、当該流路の外側の端部における圧力が、前記第１壁部と前記第２壁部との間の圧力と比較して小さいことを特徴とする請求項１に記載の現像装置である。
請求項１０に係る発明は、前記収容部は、前記現像部の重力方向の上方に対向する対向部を有し、前記流路は、前記対向部を介して前記現像部の反対側に形成されていることを特徴とする請求項９に記載の現像装置である。
請求項１１に係る発明は、像保持体と、当該像保持体に現像剤を用いて像を形成する現像装置とを備え、当該現像装置が、請求項１乃至１０の何れかに記載の現像装置により構成された画像形成装置である。

請求項１に係る発明によれば、収容部の内部から気体を排出する流路を有する現像装置等において、現像部の回転により収容部内に流入した気体が直接流路へ向かう場合と比べて、流路への現像剤の侵入が抑制される。
請求項２に係る発明によれば、第１壁部から搬送部の外周縁までの距離が第２壁部から搬送部の外周縁までの距離以上である場合と比べて、流路へ侵入する気体の流速が低減される。
請求項３に係る発明によれば、第１壁部の端部が現像部の回転中心と比較して重力方向の上方に位置する場合と比べて、現像部から剥離された現像剤が第１壁部に当たりやすくなる。
請求項４に係る発明によれば、第１壁部が対向部から連続していない場合と比べて、現像部から剥離された現像剤が第１壁部に当たりやすくなる。
請求項５に係る発明によれば、第１壁部が現像部から離れるように傾斜していない場合と比べて、現像部から剥離された現像剤が第１壁部に当たりやすくなる。
請求項６に係る発明によれば、第１壁部の端部が搬送部の回転中心を通り重力方向に延びる垂線に対して現像部と同じ側に位置する場合と比べて、現像部から剥離され第１壁部に当たった現像剤が再び現像部に付着することが抑制される。
請求項７に係る発明によれば、第１壁部と第２壁部との距離が現像部と第１壁部との距離よりも大きい場合と比べて、流路への現像剤の侵入が抑制される。
請求項８に係る発明によれば、第１壁部と第２壁部との距離が現像部と対向部との距離よりも大きい場合と比べて、流路への現像剤の侵入が抑制される。
請求項９に係る発明によれば、流路の外側の端部における圧力が第１壁部と第２壁部との間の圧力よりも大きい場合と比べて、流路から現像装置の外部へ現像剤が排出することが抑制される。
請求項１０に係る発明によれば、流路が対向部を介して現像部の反対側に形成されない場合と比べて、現像装置の大型化を抑制しつつ流路の長さが確保される。
請求項１１に係る発明によれば、収容部の内部から気体を排出する流路を有する現像装置を備えた画像形成装置において、現像部の回転により収容部内に流入した気体が直接流路へ向かう場合と比べて、流路への現像剤の侵入が抑制される。

実施の形態１が適用される画像形成装置の全体構成を示した図である。 実施の形態１が適用される現像装置の構成を示した図である。 図２における上部（Ｚ方向の下流側）の拡大図である。 実施の形態１の現像装置における気体の挙動等を示した図である。 実施の形態２が適用される現像装置の構成を示した図である。 実施の形態３が適用される現像装置の構成を示した図である。

（実施の形態１）
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、実施の形態１が適用される画像形成装置１の全体構成を示した図である。
画像形成装置１は、一般にタンデム型と呼ばれる画像形成装置である。画像形成装置１は、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成部１０、画像形成装置１全体の動作を制御する制御手段の一例としての制御部５、画像形成装置１に対して供給される用紙を保持する用紙保持部４０を備える。また、画像形成装置１は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２や画像読取装置３等から受信された画像データに対し予め定めた画像処理を施す画像処理部６を備えている。

画像形成部１０は、一定の間隔をおいて並列的に配置される４つの画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ（「画像形成ユニット１１」とも総称する）を備えている。各画像形成ユニット１１は、静電潜像を形成してトナー像を保持する像保持体の一例としての感光体ドラム１２、感光体ドラム１２の表面を予め定めた電位で帯電する帯電器１３、帯電器１３によって帯電された感光体ドラム１２を各色画像データに基づき露光する露光装置１４、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を現像する現像装置１５、転写後の感光体ドラム１２表面を清掃するドラムクリーナ１６を備えている。
画像形成ユニット１１各々は、現像装置１５に収納される現像剤を除いて同様に構成され、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。

また、画像形成部１０は、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト２０、各画像形成ユニット１１にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト２０上に順次転写（一次転写）する一次転写ロール２１を備えている。さらに、中間転写ベルト２０上に重畳して転写された各色トナー像を記録材（記録紙）である用紙に一括転写（二次転写）する二次転写ロール２２、二次転写後の中間転写ベルト２０表面を清掃するベルトクリーナ２５、二次転写された各色トナー像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置３０を備えている。

この画像形成装置１において、画像形成部１０では、制御部５から供給される各種の制御信号に基づいて画像形成動作が行われる。すなわち、制御部５による制御の下で、ＰＣ２や画像読取装置３から入力された画像データは、画像処理部６によって画像処理が施され、各画像形成ユニット１１に供給される。そして、各画像形成ユニット１１では、感光体ドラム１２に対し帯電器１３による帯電、露光装置１４による露光、現像装置１５による静電潜像の現像が行われ、感光体ドラム１２の表面に各色のトナー像が形成される。
そして、感光体ドラム１２上に形成された各色トナー像は、一次転写ロール２１により中間転写ベルト２０上に順次転写される。

そして、中間転写ベルト２０上の合成トナー像は、中間転写ベルト２０の移動に伴って二次転写ロール２２が配置された領域（二次転写部Ｔ）に搬送される。合成トナー像が二次転写部Ｔに搬送されると、合成トナー像が二次転写部Ｔに搬送されるタイミングに合わせて用紙が用紙保持部４０から二次転写部Ｔに供給される。そして、二次転写部Ｔにて二次転写ロール２２により形成される転写電界により、合成トナー像は搬送されてきた用紙上に一括して静電転写される。

その後、合成トナー像が転写された用紙は定着装置３０まで搬送され、熱および圧力による定着処理を受けて用紙上にトナー像が定着される。そして、トナー像が定着された用紙は、画像形成装置１の用紙積載部に搬送される。
一方、二次転写後に中間転写ベルト２０に付着しているトナーは、二次転写の終了後に中間転写ベルト２０表面からベルトクリーナ２５によって除去される。このようにして、画像形成装置１での画像形成がプリント枚数分のサイクルだけ繰り返して実行される。

続いて、現像装置１５の構成について説明する。図２は、実施の形態１が適用される現像装置１５の構成を示した図である。
本実施の形態の現像装置１５は、例えば負極性に帯電するトナーおよび正極性に帯電し磁性を有するキャリアを主成分とする所謂二成分現像剤（以下、単に現像剤と称する）を用いて、感光体ドラム１２に形成された静電潜像の現像を行う。

図２に示すように、現像装置１５は、感光体ドラム１２に対向する開口５０ａを有し、内部に現像剤が収容される現像ハウジング５０と、現像ハウジング５０の開口５０ａに面した箇所に配置されるとともに感光体ドラム１２に対向する現像ロール１５１と、現像ロール１５１の外周面に保持される現像剤の層の厚みを規制する層規制部材１５３とを備えている。
また、現像装置１５は、現像ハウジング５０内に収容される現像剤を攪拌しながら搬送する一対の第１搬送部材１５５および第２搬送部材１５７を備えている。

ここで、以下の説明では、現像ロール１５１の回転軸に沿う方向（画像形成装置１（図１参照）のリア側からフロント側に向かう方向）をＸ方向と呼ぶ。また、図２において上から下に向かう重力方向をＺ方向と呼ぶ。さらに、図２において左から右へ向かいＸ方向とＺ方向とに垂直な方向をＹ方向と呼ぶ。

現像ロール１５１は、現像部の一例であって、外周面に現像剤を保持して回転しながら、静電潜像が形成された感光体ドラム１２に現像剤を供給する。現像ロール１５１は、磁石ロール１５１ａと現像スリーブ１５１ｂとを有している。
現像スリーブ１５１ｂは、円筒状に形成され、不図示の駆動機構により矢印Ｃ方向（後述する図３参照）に回転可能に配置される。なお、本実施の形態の説明において現像ロール１５１の回転方向とは、この現像スリーブ１５１ｂの回転方向のことを意味する。また、現像スリーブ１５１ｂには、現像電圧を供給する不図示の現像電源が接続されている。

磁石ロール１５１ａは、円柱状に形成され、現像スリーブ１５１ｂの内周に回転しないように配置されている。
磁石ロール１５１ａは、複数の磁石を有する。具体的には、磁石ロール１５１ａには、感光体ドラム１２にトナーを転移させ静電潜像を現像させる現像極Ｓ１、現像剤層を搬送する第１搬送極Ｎ１および第２搬送極Ｓ２、現像剤を現像スリーブ１５１ｂから剥離させる剥離極Ｎ２、現像ハウジング５０に収容される現像剤を汲み上げ、層規制部材１５３とともに現像剤の厚さを規制して現像スリーブ１５１ｂの外周面に予め定めた厚さの現像剤層を形成する層形成極Ｎ３が、円周方向に順に配置されている。

層規制部材１５３は、現像ロール１５１との間を通過する現像剤の量を規制することにより、現像ロール１５１の上に予め定められた厚さの現像剤層を形成する。層規制部材１５３は、現像ロール１５１に対して重力方向の下方（Ｚ方向の下流側）から対向する。また、層規制部材１５３と現像ロール１５１の外周面とは、現像ロール１５１の軸方向（Ｘ方向）に沿って予め定められた間隙を形成するように配置されている。

搬送部の一例としての第１搬送部材１５５は、Ｘ方向を軸方向とする円柱状の第１軸部１５５ａと、第１軸部１５５ａの外周に形成された螺旋状の第１羽根部１５５ｂとを有している。同様に、第２搬送部材１５７は、Ｘ方向を軸方向とする円柱状の第２軸部１５７ａと、第２軸部１５７ａの外周に形成された螺旋状の第２羽根部１５７ｂとを有している。
そして、現像装置１５では、第１搬送部材１５５および第２搬送部材１５７の回転によって現像ハウジング５０内を現像剤が循環搬送される。

続いて、現像ハウジング５０について説明する。図３は、図２における上部（Ｚ方向の下流側）の拡大図である。
本実施の形態の現像ハウジング５０は、全体として感光体ドラム１２の軸方向（Ｘ方向）に延びる長尺の形状を有している。現像ハウジング５０は、図２および図３に示すように、現像ハウジング５０の最外郭を構成し、内部に現像装置１５の各部品等を収容する外壁部５１を備えている。

また、現像ハウジング５０は、外壁部５１に囲まれる内部に、Ｘ方向に沿って延びる仕切壁５９と、この仕切壁５９によって仕切られる収容部の一例としての第１攪拌室５７１および第２攪拌室５７２とを備えている。この例では、図２に示すように、第１攪拌室５７１が、第２攪拌室５７２と比べて感光体ドラム１２に近い側に配置されている。また、仕切壁５９のＸ方向の両端には、それぞれ開口（不図示）が形成されており、第１攪拌室５７１と第２攪拌室５７２とは、Ｘ方向の両端で接続されている。第１攪拌室５７１には、上述した第１搬送部材１５５がＸ方向を軸として回転可能に設けられ、第２攪拌室５７２には、上述した第２搬送部材１５７がＸ方向を軸として回転可能に設けられている。そして、第１攪拌室５７１および第２攪拌室５７２では、第１搬送部材１５５および第２搬送部材１５７の回転によって現像剤が循環搬送されている。

さらに、現像ハウジング５０は、外壁部５１と現像ロール１５１の外周面との間に設けられる対向部の一例としての内壁部５３を備えている。図３に示すように、内壁部５３は、現像ロール１５１の外周面のうち重力方向の上方（Ｚ方向の上流側）に位置する領域に対して予め定めた間隙を介して対向している。また、内壁部５３は、現像ロール１５１の外周面の形状に倣う曲面により構成されている。さらに、内壁部５３は、Ｘ方向における一方の端部（図中左側の端部）が開口５０ａを介して現像ハウジング５０の外部に露出している。

さらにまた、現像ハウジング５０は、内壁部５３のうち現像ハウジング５０の内部に位置する他方の端部（図中右側の端部）から第１搬送部材１５５の外周縁に向かって延びる第１壁部６１を備えている。付言すると、第１壁部６１は、内壁部５３から連続して形成されている。なお、第１搬送部材１５５の外周縁とは、第１搬送部材１５５を軸方向（Ｘ方向）に沿って投影した場合の第１羽根部１５５ｂの最外部を意味する。
また、現像ハウジング５０は、第１壁部６１に対して予め定めた間隙を介して対向するとともに外壁部５１から第１搬送部材１５５の外周縁に向かって延びる第２壁部６２を備えている。付言すると、第２壁部６２は、外壁部５１から連続して形成されている。この例では、第１壁部６１と第２壁部６２とは、互いに平行な平面により構成されている。

そして、現像ハウジング５０には、第１壁部６１および内壁部５３と、第２壁部６２および外壁部５１との間に、現像ハウジング５０の内部から現像ハウジング５０の外部へ気体を排出するための流路５５が形成されている。流路５５は、第１壁部６１と第２壁部６２の後述する端部６２ａとが対向し現像ハウジング５０の内部から気体が流入する入口部５５１を有している。さらに、流路５５は、内壁部５３と外壁部５１とが対向するとともに開口５０ａを介して現像装置１５の外部に露出し、現像装置１５の外部へ気体を排出する出口部５５３を有している。

また、図３に示すように、流路５５は、内壁部５３を介して現像ロール１５１の反対側に形成されており、現像ロール１５１の外周面に倣って現像ロール１５１の重力方向の上方を通過するように形成されている。本実施の形態では、流路５５がこのような形状を有することで、現像装置１５の大型化を抑制しながら流路５５の長さを確保することができる。
詳細については後述するが、本実施の形態の現像装置１５では、現像ハウジング５０の内部から流路５５を介して気体を排出し、現像ハウジング５０内の気圧の上昇を抑制している。

図３に示すように、第１壁部６１のうち内壁部５３に接続される側とは反対側の端部（重力方向の下方の端部、図３において符号６１ａで示す）は、間隙を介して第１搬送部材１５５の外周縁に対向している。
同様に、第２壁部６２のうち外壁部５１に接続される側とは反対側の端部（重力方向の下方の端部、図３において符号６２ａで示す）は、間隙を介して第１搬送部材１５５の外周縁に対向している。

また、図３に示すように、第１壁部６１から第１搬送部材１５５の外周縁までの距離Ｄ１は、第２壁部６２から第１搬送部材１５５の外周縁までの距離Ｄ２と比べて短い（Ｄ１＜Ｄ２）。ここで、第１壁部６１から第１搬送部材１５５の外周縁までの距離Ｄ１とは、第１壁部６１の端部６１ａと第１搬送部材１５５の回転中心１５５ｃとを結んだ線上における第１壁部６１の端部６１ａと第１搬送部材１５５の外周縁との距離を意味する。同様に、第２壁部６２から第１搬送部材１５５の外周縁までの距離Ｄ２とは、第２壁部６２の端部６２ａと第１搬送部材１５５の回転中心１５５ｃとを結んだ線上における第２壁部６２の端部６２ａと第１搬送部材１５５の外周縁との距離を意味する。

さらに、第１壁部６１の端部６１ａは、現像ロール１５１（現像スリーブ１５１ｂ）の回転中心１５１ｃと比較して、重力方向の下方（Ｚ方向の下流側）に位置している。
詳細については後述するが、このような構成を有することで、第１壁部６１の端部６１ａが現像ロール１５１の回転中心１５１ｃと比較して重力方向の上方に位置する場合と比べて、剥離極Ｎ２の作用により現像ロール１５１から剥離された現像剤が流路５５へ侵入することが抑制される。

さらにまた、第１壁部６１の端部６１ａは、第１搬送部材１５５の回転中心を通り重力方向（Ｚ方向）に延びる垂線Ｚ１に対して、現像ロール１５１とは反対側に位置している。
詳細については後述するが、このような構成を有することで、第１壁部６１の端部６１ａが垂線Ｚ１に対して現像ロール１５１と同じ側に位置する場合と比べて、剥離極Ｎ２の作用により現像ロール１５１から剥離され第１壁部６１に当たった現像剤が、再び現像ロール１５１に付着することが抑制される。

また、第１壁部６１は、端部６１ａから内壁部５３との接続部へ向かうに従い現像ロール１５１から離れるように、重力方向（Ｚ方向）に対して傾斜している。本実施の形態では、第１壁部６１と重力方向とがなす角度は、約１０°となっている。第１壁部６１と重力方向とがなす角度は、第１壁部６１から第１搬送部材１５５の外周縁までの距離Ｄ１や後述する第１壁部６１と現像ロール１５１との距離Ｄ３等に応じて定めることができ、例えば５°以上２０°以下の範囲とすることができる。
詳細については後述するが、このような構成を有することで、第１壁部６１が重力方向に沿っている場合と比べて、剥離極Ｎ２の作用により現像ロール１５１から剥離された現像剤が第１壁部６１に当たりやすくなり、現像剤が流路５５に侵入することが抑制される。

第１壁部６１と第２壁部６２との距離（流路５５の入口部５５１の幅）Ｒ１は、例えば現像剤に用いるキャリアの粒径や流路５５に求める気体の排出性能等に応じて定めることができる。第１壁部６１と第２壁部６２との距離Ｒ１は、例えば、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲とすることができる。第１壁部６１と第２壁部６２との距離Ｒ１が過度に小さい場合、現像剤によって第１壁部６１と第２壁部６２との間で流路５５が詰まりやすくなり、流路５５を介した気体の排出が難しくなるおそれがある。一方、第１壁部６１と第２壁部６２との距離Ｒ１が過度に大きい場合、第１壁部６１と第２壁部６２との間を介して流路５５に現像剤が侵入しやすくなり、流路５５を通って現像装置１５の外部へ現像剤が排出されやすくなる。

また、この例では、第１壁部６１と第２壁部６２との距離Ｒ１は、第１壁部６１と現像ロール１５１との距離Ｄ３と比較して短い。言い換えると、第１壁部６１と現像ロール１５１との距離Ｄ３は、第１壁部６１と第２壁部６２との距離Ｒ１と比べて長い。なお、第１壁部６１と現像ロール１５１との距離Ｄ３とは、現像ロール１５１の回転中心１５１ｃから第１壁部６１へ伸ばした垂線上における第１壁部６１と現像ロール１５１の外周面との距離を意味する。
このような構成を有することで、例えば第１壁部６１と現像ロール１５１との距離Ｄ３が第１壁部６１と第２壁部６２との距離Ｒ１以下である場合と比べて、剥離極Ｎ２の作用により現像ロール１５１から剥離され第１壁部６１に当たった現像剤が、再び現像ロール１５１に付着することが抑制される。

なお、この例では、第１壁部６１と第２壁部６２との距離Ｒ１は、流路５５を構成する内壁部５３と外壁部５１との距離（流路５５の出口部５５３の幅）Ｒ２と同程度となっている。
また、この例では、第１壁部６１と第２壁部６２との距離Ｒ１は、現像ロール１５１と内壁部５３との距離Ｄ４と同程度となっている。ここで、本実施の形態において現像ロール１５１と内壁部５３との距離とは、現像ロール１５１（現像スリーブ１５１ｂ）の外周面のうち重力方向の最上部に位置する部分と内壁部５３との距離を意味する。

続いて、現像装置１５による現像動作について説明する。
現像装置１５では、第１搬送部材１５５および第２搬送部材１５７が回転し、現像ハウジング５０内で現像剤の攪拌搬送が行われている。この攪拌搬送により、現像剤を構成するトナーおよびキャリアは互いに摩擦し合うことになり、トナーが負極性に、キャリアが正極性に、それぞれ帯電される。この結果、攪拌搬送される現像剤において、キャリアに対しトナーが静電吸着した状態となる。そして、攪拌搬送される現像剤が現像ロール１５１との対向部に到達すると、現像ロール１５１の磁石ロール１５１ａとキャリアとの間にはたらく磁力により、一部のキャリアが現像ロール１５１側に転移する。このとき、転移するキャリアにはトナーが静電吸着しているため、結果として現像剤が現像ロール１５１側に転移することになる。

また、現像装置１５では、矢印Ｃ方向に現像スリーブ１５１ｂが回転している。これにより、現像スリーブ１５１ｂに転移した現像剤は、現像スリーブ１５１ｂの回転に伴って搬送される。そして、現像スリーブ１５１ｂ上の現像剤は、層規制部材１５３との対向部を通過する際にその厚さが規制される。これにより、現像スリーブ１５１ｂ上に、層の厚さが規制された現像剤層が形成される。なお、層規制部材１５３によって規制され現像スリーブ１５１ｂから剥離された現像剤は、重力によって第１攪拌室５７１に戻される。

次いで、層規制部材１５３により形成された現像剤層は、現像スリーブ１５１ｂの回転に伴って感光体ドラム１２と現像ロール１５１とが対向する現像領域まで移動する。ここで、現像装置１５では、現像スリーブ１５１ｂに対して予め定められた現像電圧が印加されている。これにより、現像領域において、現像スリーブ１５１ｂ上の現像剤層から、感光体ドラム１２上の画像部にトナーが静電的に転移し、静電潜像が現像されて可視化される。

その後、現像領域を通過した現像スリーブ１５１ｂ上の現像剤層は、現像スリーブ１５１ｂの回転に伴って現像ハウジング５０内に戻される。そして、現像ハウジング５０内に戻された現像スリーブ１５１ｂ上の現像剤層は、磁石ロール１５１ａの剥離極Ｎ２による作用により、現像ロール１５１の上から離脱して第１攪拌室５７１内に落下する。落下した現像剤は、再び第１搬送部材１５５および第２搬送部材１５７によって攪拌搬送されて、次の現像を待つことになる。

続いて、現像動作が行われる際の現像装置１５における気体の流れについて説明する。図４は、実施の形態１の現像装置１５における気体の挙動等を示した図である。
上述したように、現像動作が行われる際には、現像ロール１５１（現像スリーブ１５１ｂ）が矢印Ｃ方向に回転する。これに伴って、現像ロール１５１の重力方向の上部では、矢印Ｐ１で示すように、現像ロール１５１の外周面に沿って現像ロール１５１の移動方向に沿って気流が生じる。現像ロール１５１の回転により生じた気流は、現像ハウジング５０の内壁部５３と現像ロール１５１との間を通過して、第１攪拌室５７１内へ進行する。
そして、現像装置１５の外部から現像ハウジング５０の内部に気体が流入し現像ハウジング５０の内部の気圧が上昇することで、現像ハウジング５０内の気圧が現像装置１５の外部と比較して高圧となる。

現像ハウジング５０内の気圧が上昇すると、現像ハウジング５０内外の圧力差によって、現像ハウジング５０の内部から外部へ向かう気流が生じる。具体的には、図４において矢印Ｐ２で示すように、第１攪拌室５７１の内部の気体が、第１壁部６１と第２壁部６２との間の入口部５５１を介して流路５５へ侵入する。そして、図４において矢印Ｐ３で示すように、流路５５に侵入した気体は、流路５５を通り出口部５５３を介して現像装置１５の外部へ排出される。
これにより、本実施の形態の現像装置１５では、現像ハウジング５０内の圧力が過度に上昇することが抑制される。

ところで、現像装置１５では、画像形成装置１での生産性の向上等の目的で、現像ロール１５１（現像スリーブ１５１ｂ）の回転速度を上昇させる場合がある。
上述したように、現像スリーブ１５１ｂの回転に伴って現像ハウジング５０内に戻され、磁石ロール１５１ａの剥離極Ｎ２による作用によって現像ロール１５１から剥離された現像剤は、通常、図４において破線矢印Ｑ３で示すように重力によって第１攪拌室５７１内に落下する。しかしながら、現像ロール１５１（現像スリーブ１５１ｂ）の回転速度を上昇させると、現像スリーブ１５１ｂの回転による遠心力や現像スリーブ１５１ｂの回転によって現像ハウジング５０の外部から内部へ流入した気体によって、現像ロール１５１から剥離された現像剤が重力方向に交差する方向（Ｙ方向）へ飛ばされる場合がある。

そして、現像ハウジング５０の形状等によっては、現像ハウジング５０の外部から内部へ流入した気体が直接流路５５へ向かい、現像ロール１５１から剥離され飛ばされた現像剤が流路５５内に侵入するおそれがある。そして、流路５５内に現像剤が侵入すると、この現像剤によって流路５５が塞がれてしまい、現像ハウジング５０内の圧力の上昇を抑制することが困難になるおそれがある。

これに対し、本実施の形態の現像装置１５では、第１搬送部材１５５の外周縁に向かって延びる第１壁部６１および第２壁部６２を備えることで、流路５５への現像剤の侵入が抑制される。
すなわち、本実施の形態の現像装置１５では、現像ハウジング５０の外部から内部へ流入した気体が第１壁部６１へ突き当たるようになっている。これにより、現像ロール１５１から剥離され現像スリーブ１５１ｂの回転によりＹ方向に飛ばされた現像剤は、破線矢印Ｑ１で示すように、第１壁部６１へ突き当たった後、破線矢印Ｑ２で示すように、進行方向を変えて第１攪拌室５７１内に落下する。この結果、現像スリーブ１５１ｂの回転によりＹ方向に飛ばされた現像剤が流路５５内に直接侵入することが抑制される。

特に、本実施の形態では、上述したように第１壁部６１の端部６１ａは、現像ロール１５１の回転中心１５１ｃと比較して重力方向の下方に位置している。これにより、第１壁部６１の端部６１ａが現像ロール１５１の回転中心１５１ｃと比較して重力方向の上方に位置する場合と比べて、現像ロール１５１から剥離され現像スリーブ１５１ｂの回転によりＹ方向に飛ばされた現像剤が第１壁部６１に突き当たりやすくなっている。この結果、現像剤が流路５５内に直接侵入することがより抑制される。

また、本実施の形態では、上述したように第１壁部６１は、端部６１ａから内壁部５３との接続部へ向かうに従い現像ロール１５１から離れるように、重力方向（Ｚ方向）に対して傾斜している。これにより、破線矢印Ｑ２で示すように、第１壁部６１に突き当たった現像剤が流路５５から離れる方向へ落下しやすくなっている。この結果、例えば第１壁部６１が重力方向に対して傾斜していない場合と比べて、第１壁部６１に突き当たった現像剤が流路５５内に侵入することが抑制される。

ここで、流路５５へ向かう気体の流速が高いほど、現像ハウジング５０内に収容される現像剤が流路５５に侵入しやすくなる傾向がある。また、第１壁部６１の端部６１ａや第２壁部６２の端部６２ａの周囲では、図４にて矢印Ｐ２で示すように、第１壁部６１または第２壁部６２の形状に倣って第１攪拌室５７１から流路５５へ向かう気体の進行方向が変わっており、気体の流速が高くなりやすい。このため、距離Ｄ１と距離Ｄ２とが等しく、第１壁部６１の端部６１ａと第２壁部６２の端部６２ａとが対向しているような場合、第１壁部６１の端部６１ａと第２壁部６２の端部６２ａとの対向部で気体の流速が高くなって流路５５へ現像剤が侵入しやすくなるおそれがある。

これに対し、本実施の形態では、上述したように、第１壁部６１から第１搬送部材１５５の外周縁までの距離Ｄ１は、第２壁部６２から第１搬送部材１５５の外周縁までの距離Ｄ２と比べて短くなっている（Ｄ１＜Ｄ２）。言い換えると、気体の流速が高くなりやすい第１壁部６１の端部６１ａの位置と、第２壁部６２の端部６２ａの位置とがずれて配置されている。
これにより、距離Ｄ１と距離Ｄ２とが等しい場合と比べて、流路５５へ向かう気体の流速が過度に高くなることが抑制され、流路５５への現像剤の侵入がより抑制される。

また、本実施の形態では、上述したように、第１壁部６１の端部６１ａが、第１搬送部材１５５の回転中心を通り重力方向（Ｚ方向）に延びる垂線Ｚ１（図３参照）に対して、現像ロール１５１とは反対側に位置している。
これにより、例えば第１壁部６１の端部６１ａと現像ロール１５１とが垂線Ｚ１に対して同じ側に位置する場合と比べて、剥離極Ｎ２の作用によって現像ロール１５１から剥離された後、第１壁部６１に突き当たった現像剤が、第１攪拌室５７１に落下することなく再び現像ロール１５１に付着することが抑制される。この結果、現像ロール１５１の表面に形成される現像剤層について現像剤の入れ替えが正常に行われることになり、感光体ドラム１２上に形成されるトナー像等に欠陥が生じることが抑制される。

さらに、本実施の形態では、現像ハウジング５０が第１壁部６１と第２壁部６２との双方を有することで、例えば第２壁部６２を有しない場合と比べて、流路５５の長さを長くすることができる。なお、この例で流路５５の長さとは、第２壁部６２の端部６２ａが第１壁部６１に対向する入口部５５１から、出口部５５３までの流路５５の長さを意味する。
そして、本実施の形態では、流路５５の長さによる圧力損失により、流路５５に侵入した気体の出口部５５３における圧力が、入口部５５１における圧力と比べて低くなっている。これにより、流路５５を通って出口部５５３から現像装置１５の外部へ排出される気体の圧力が、現像装置１５の外部の気圧と近くなる。この結果、現像ハウジング５０の内部の現像剤が流路５５を通過する気体に伴って現像装置１５の外部へ排出することが抑制される。

なお、流路５５への現像剤の侵入を抑制するための他の方法としては、例えば流路５５の入口部５５１等に現像剤を捕捉するフィルタを設ける方法等が挙げられる。しかしながら、流路５５にフィルタを設けた場合、現像剤がフィルタに堆積し詰まることに伴う寿命が存在するため、定期的にフィルタや現像装置１５を交換する必要がある。
これに対し、本実施の形態では、現像ロール１５１から剥離され現像スリーブ１５１ｂの回転により飛ばされた現像剤を第１壁部６１に突き当てる構成とすることで、流路５５への現像剤の侵入を抑制するためのフィルタ等を設ける必要はない。これにより、現像装置１５の構成が簡易になり、またフィルタの寿命によるフィルタや現像装置１５の交換が不要となる。

（実施の形態２）
続いて、本発明の実施の形態２について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については同様の符号を用い、ここではその詳細な説明は省略する。図５は、実施の形態２が適用される現像装置１５の構成を示した図である。
実施の形態２の現像装置１５では、第１壁部６１と第２壁部６２との距離（流路５５の入口部５５１の幅）Ｒ１が、流路５５を構成する内壁部５３と外壁部５１との距離（流路５５の出口部５５３の幅）Ｒ２と比べて小さくなっている（Ｒ１＜Ｒ２）。さらに、実施の形態２の現像装置１５では、第１壁部６１と第２壁部６２との距離Ｒ１が、現像ロール１５１と内壁部５３との距離Ｄ４と比較して小さくなっている（Ｒ１＜Ｄ４）。

このような構成を有することで、実施の形態２の現像装置１５では、例えば第１壁部６１と第２壁部６２との距離Ｒ１が内壁部５３と外壁部５１との距離Ｒ２や現像ロール１５１と内壁部５３との距離Ｄ４より大きい場合と比べて、現像スリーブ１５１ｂの回転によりＹ方向に飛ばされた現像剤が流路５５内に直接侵入することが抑制される。

なお、第１壁部６１と第２壁部６２との距離Ｒ１は小さいほど流路５５内への現像剤の侵入を抑制することができる一方、流路５５内へ侵入した現像剤により流路５５が詰まりやすくなったり、流路５５を介した気体の排出量が減ったりするおそれがある。したがって、第１壁部６１と第２壁部６２との距離Ｒ１は、現像剤に用いるキャリアの粒径、現像ハウジング５０の大きさ、流路５５に求める排気量、現像ロール１５１の回転数等に応じて決定することが好ましい。

（実施の形態３）
続いて、本発明の実施の形態３について説明する。なお、実施の形態１と同様の構成については同様の符号を用い、ここではその詳細な説明は省略する。図６は、実施の形態３が適用される現像装置１５の構成を示した図である。
上述した実施の形態１の現像装置１５では、第１壁部６１から第１搬送部材１５５の外周縁までの距離Ｄ１は、第２壁部６２から第１搬送部材１５５の外周縁までの距離Ｄ２と比べて短い（Ｄ１＜Ｄ２）。しかしながら、第１壁部６１から第１搬送部材１５５の外周縁までの距離Ｄ１は、第２壁部６２から第１搬送部材１５５の外周縁までの距離Ｄ２以下であればよく、例えば図６に示すように、距離Ｄ１と距離Ｄ２とが等しくてもよい（Ｄ１＝Ｄ２）。

すなわち、第１壁部６１から第１搬送部材１５５の外周縁までの距離Ｄ１が第２壁部６２から第１搬送部材１５５の外周縁までの距離Ｄ２より長い場合、第２壁部６２が第１壁部６１から突出した状態となる。この場合、現像スリーブ１５１ｂの回転によりＹ方向に飛ばされた現像剤が第２壁部６２に当たって流路５５内に侵入しやすくなる。
これに対し、図６に示すように距離Ｄ１と距離Ｄ２とが等しい場合には、上述した実施の形態１と同様に、現像スリーブ１５１ｂの回転によりＹ方向に飛ばされた現像剤は第１壁部６１に突き当たって第１攪拌室５７１に落下するため、流路５５への現像剤の侵入が抑制される。

なお、上述した実施の形態では、現像ハウジング５０の第１壁部６１と第２壁部６２とが互いに平行である例について説明したが、第１壁部６１から第１搬送部材１５５の外周縁までの距離Ｄ１が第２壁部６２から第１搬送部材１５５の外周縁までの距離Ｄ２以下であり、第１壁部６１と第２壁部６２との間を気体が通過することができれば、第１壁部６１と第２壁部６２とは平行でなくてもよい。
さらに、第１壁部６１および第２壁部６２の形状は、上述した平面に限られず例えば曲面であってもよいが、第１壁部６１および第２壁部６２に対する現像剤の堆積を抑制する観点からは、平面であることが好ましい。

また、上述した実施の形態では、所謂タンデム方式のカラープリンタからなる画像形成装置１に適用される例について説明したが、本実施の形態が適用される画像形成装置１は、特に限定されず、例えば周知の構成を有する単色プリンタ等であってもよい。

１…画像形成装置、１２…感光体ドラム、１５…現像装置、５０…現像ハウジング、５１…外壁部、５３…内壁部、５５…流路、６１…第１壁部、６２…第２壁部、１５１…現像ロール、１５５…第１搬送部材、１５７…第２搬送部材

Claims (11)

1. 現像剤を収容する収容部と、
   重力方向の上方が前記収容部の外側から内側へ移動するように回転し、像保持体を現像剤で現像する現像部と、
   前記現像部よりも重力方向の下方に配置され、前記収容部内で現像剤を搬送する搬送部と、
   前記収容部の内側から外側へ延びる流路と、
   前記流路の内側の端部にて前記搬送部に向かって延び、前記現像部に対向する第１壁部と、
   前記流路の内側の端部にて前記搬送部に向かって延び、前記現像部とは反対側で前記第１壁部に対向し、当該搬送部の外周縁までの距離が当該第１壁部以上である第２壁部と
   を備える現像装置。
2. 前記第１壁部から前記搬送部の外周縁までの距離が、前記第２壁部から当該搬送部の外周縁までの距離と比較して短いことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記第１壁部は、前記搬送部の外周縁に対向する端部が、前記現像部の回転中心と比較して重力方向の下方に位置することを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記収容部は、前記現像部の重力方向の上方に位置し当該現像部の外周面に対向する対向部を有し、
   前記第１壁部は、前記収容部の前記対向部から連続して形成されていることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
5. 前記第１壁部は、前記搬送部の外周縁に対向する端部から前記対向部側へ向かうに従い、前記現像部から離れるように傾斜していることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 前記第１壁部は、前記搬送部の外周縁に対向する端部が、当該搬送部の回転中心を通り重力方向に延びる垂線に対して、前記現像部とは反対側に位置することを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
7. 前記第１壁部と前記第２壁部との距離は、前記現像部と当該第１壁部との距離と比較して短いことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
8. 前記収容部は、前記現像部の重力方向の上方に位置し当該現像部の外周面に対向する対向部を有し、
   前記第１壁部と前記第２壁部との距離は、前記現像部と前記対向部との距離と比較して短いことを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
9. 前記流路は、前記収容部の内側から前記現像部の外周に倣って当該現像部の重力方向の上方を通過するように形成され、当該流路の外側の端部における圧力が、前記第１壁部と前記第２壁部との間の圧力と比較して小さいことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
10. 前記収容部は、前記現像部の重力方向の上方に対向する対向部を有し、
    前記流路は、前記対向部を介して前記現像部の反対側に形成されていることを特徴とする請求項９に記載の現像装置。
11. 像保持体と、当該像保持体に現像剤を用いて像を形成する現像装置とを備え、当該現像装置が、請求項１乃至１０の何れかに記載の現像装置により構成された画像形成装置。