本发明涉及一种显影装置，该显影装置包括在承载显影剂的同时能够旋转的显影剂承载部件，并且涉及包括显影装置的成像设备，诸如复印机、打印机、传真机或具有这些机器的多个功能的多功能机。
背景技术：
电子照相型或静电记录型成像设备包括显影装置，该显影装置使用诸如调色剂之类的显影剂使形成在作为图像承载部件的感光鼓上的静电潜像显影。显影装置包括作为显影剂承载部件的显影套筒(该显影剂承载部件在承载显影剂的同时能够旋转)，并将承载在显影套筒上的显影剂供应到感光鼓。
在这种显影装置的情况下，由于显影套筒的旋转，空气可能流入构成显影装置的显影容器中，显影容器中的气压增大，因此显影容器中的显影剂飞散到显影容器的外部。为此，(日本特开专利申请(JP-A)2015-72331)已经提出了这样一种构造，其中在显影容器的外盖和显影套筒之间设置内盖，从显影套筒和内盖之间流入显影容器的空气经过内盖和外盖之间排出。
然而，在JP-A 2015-72331公开的构造的情况下，含有显影剂的空气可能从显影套筒和内盖之间的、允许空气流入显影容器的流入路径排出到显影容器的外部。特别地，从显影容器相对于显影剂承载部件的轴向(旋转轴线方向)的两端部飞散的显影剂可能流入显影容器的周边，因此有可能不能充分抑制显影剂的飞散。
技术实现要素：
本发明的主要目的是提供一种能够充分抑制显影剂从显影容器在显影剂承载部件的旋转轴线方向上的两端部飞散的显影装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种显影装置，包括：容纳壳体，其被构造成容纳显影剂；可旋转的显影剂承载部件，其设置在所述容纳壳体中，并构造成在显影区域中将在图像承载部件上形成的静电潜像显影；管控部分，其在竖直方向上设置在所述显影剂承载部件的下方，构造成管控所述显影剂承载部件上的显影剂的量；磁通产生部分，其设置在所述显影剂承载部件的内部，包括第一磁极和第二磁极，所述第一磁极在所述显影剂承载部件的旋转方向上设置在显影区域的下游，所述第二磁极在所述旋转方向上邻近地设置在所述第一磁极的下游并具有与所述第一磁极的极性相同的极性；以及盖部，其在所述旋转方向上设置在所述显影区域的下游以及所述第二磁极的最大磁通密度位置的上游，所述盖部在所述显影剂承载部件的旋转轴线方向上设置在所述容纳壳体和所述显影剂承载部件之间，在所述盖部自身与所述壳体之间存在间隙，并且在所述盖部自身与所述显影剂承载部件之间存在间隙，其中在沿着所述旋转轴线方向测量时，所述盖部在所述旋转方向的上游端处的尺寸小于所述盖部在位于旋转方向的上游端的下游的至少一区域中的尺寸。
根据以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得显而易见。
附图说明
图1是根据第一实施例的成像设备的示意性截面图。
图2是第一实施例中的成像部分的示意性截面图。
图3是第一实施例中的显影装置的示意性横截面图。
图4是第一实施例中的显影装置的示意性纵向截面图。
图5是第一实施例中的供应装置和显影装置的示意性截面图。
图6是示出在第一实施例中的显影装置的显影套筒的周边处的磁通密度的示意性截面图。
图7是示出在第一实施例中的显影装置的显影套筒的周边处的气流的示意性截面图。
图8是示意性示出在比较示例中的显影装置的气流的截面图。
图9是在第二实施例中的显影装置的示意性纵向截面图。
图10是示出在第三实施例中的显影装置的显影套筒的周边处的气流的截面图。
图11是第三实施例中的显影装置的示意性纵向截面图。
图12是示出比较实验的结果的图。
图13的部分(a)和(b)是用于示出在第一实施例中的显影装置的第二间隙的入口处的气流的示意图，其中(a)是在空气流动方向上观察的示意图，(b)是在与流动方向和宽度方向垂直的方向上看到的示意图。
图14是示出第三实施例中的显影装置的显影套筒的端部的截面图。
图15的部分(a)和(b)是各自示出显影装置的第二间隙的修改示例的截面图，其中(a)示出了在两端区域处的内盖高度大致相同、且在中央区域的内盖高度大致相同的情况，(b)示出了在两端区域处的内盖高度大致相同、但在中央区域的高度在中央区域的中心处具有最大值(峰值)的情况。
具体实施方式
<第一实施例>
下面将参考图1至图7描述第一实施例。首先，将利用图1和图2来描述该实施例中的成像设备的总体结构。
[成像设备]
该实施例中的成像设备100是电子照相类型的串联(型)全色打印机，其中提供四个成像部分PY、PM、PC和PK，每个成像部分都包括作为图像承载部件的感光鼓1。成像设备100根据来自主机装置(诸如与设备主组件100A连接的原稿读取装置(未示出)或者与设备主组件100A可通信地连接的个人计算机)的图像信号在记录材料上形成调色剂图像(图像)。作为记录材料，可以采用诸如纸、塑料膜或织物的片材。此外，成像部分PY、PM、PC和PK分别形成黄色、品红色、青色和黑色的调色剂图像。
设置在成像设备100中的四个成像部分PY、PM、PC和PK具有基本相同的构造，只是显影剂的颜色彼此不同。因此，下面将描述作为代表的成像部分PY，并省略其他成像部分的描述。
如图2所示，在成像部分PY处设置有作为图像承载部件的圆筒形感光部件，即感光鼓1。感光鼓1被沿着图中的箭头方向旋转驱动。在感光鼓1的周围设置有作为充电器件的充电辊2、显影装置4、作为转印器件的初次转印辊52、以及作为清洁器件的清洁装置。在图中的感光鼓1的下方，设置有作为曝光器件的曝光装置(在该实施例中为激光扫描仪)3。
在图1中的各成像部分的上方设置有转印装置5。在转印装置5中，作为中间转印部件的环形中间转印带51由多个辊拉伸并构造成沿箭头方向循环(旋转)。如后所述，中间转印带51承载并供给初次转印到中间转印带51上的调色剂图像。在与拉伸中间转印带51的辊当中的内侧二次转印辊53相对的位置处，提供作为二次转印器件的外侧二次转印辊54，外侧二次转印辊54在将中间转印带51夹在其本身与内侧二次转印辊53之间的同时构成用于将调色剂图像从中间转印带51转印到记录材料上的二次转印部分T2。定影装置6在记录材料供给方向上设置在二次转印部分T2的下游。
在成像设备100的下部，设置容纳记录材料S的盒9。从盒9供给的记录材料S被供给辊对91朝向对准辊对92供给。记录材料S的前端抵靠处于静止状态的对准辊对92并且成环，从而记录材料S的倾斜运动被校正。之后，与中间转印带51上的调色剂图像同步地开始对准辊对92的旋转，从而将记录材料S供给到二次转印部分T2。
下面将描述通过如上所述构成的成像设备100形成例如基于四色的全色图像的过程。首先，当成像操作开始时，旋转的感光鼓1的表面由充电辊2均匀地充电。然后，感光鼓1暴露于从曝光装置3发射的、与图像信号对应的激光。结果，在感光鼓1上形成与图像信号相对应的静电潜像。感光鼓1上的静电潜像由容纳在显影装置4中的作为显影剂的调色剂可视化，并形成可见图像(调色剂图像)。
在初次转印辊52将中间转印带51夹在其本身和感光鼓1之间的同时，形成在感光鼓1上的调色剂图像在感光鼓1和初次转印辊52之间构成的初次转印部分T1(图2)处初次转印到中间转印带51上。此时，向初次转印辊52施加初次转印偏压。初次转印后留在感光鼓1表面上的调色剂(转印残余调色剂)被清洁装置7清除。
这样的操作在用于黄色、品红色、青色和黑色的各个成像部分处依次执行，使四种颜色的调色剂图像被叠加在中间转印带51上。此后，与调色剂图像形成的定时同步地，容纳在盒9中的记录材料S被供给到二次转印部分T2。然后，通过向外侧二次转印辊54施加二次转印偏压，四种颜色的调色剂图像从中间转印带51一起二次转印到记录材料S上。在二次转印部分T2处未被完全转印到记录材料S上而留在中间转印带51上的调色剂被中间转印带清洁器55清除。
然后，记录材料S被供给到作为定影器件的定影装置6。在定影装置6中，设置有加压辊62和包括诸如卤素加热器的热源的定影辊61，并且通过定影辊61和加压辊62形成定影夹持部。其上转印有调色剂记录材料的记录材料S通过定影夹持部，使记录材料S被加热并加压。因而，记录材料S上的调色剂熔化并彼此混合，并作为全色图像定影在记录材料S上。此后，记录材料S由排出辊101排出到排出盘102上。结果，一系列成像处理操作结束。
顺便提及，该实施例中的成像设备100还能够通过使用用于四种颜色中的期望的单色或者一些颜色的成像部分来形成单色图像(例如黑色(单色)图像)或者多色图像。
[显影装置]
下面将利用图3和4描述显影装置4的详细结构。显影装置4包括用于容纳非磁性调色剂和磁性载体的显影容器41，并且包括在承载容纳于显影容器41中的显影剂的同时旋转的、作为显影剂承载部件的显影套筒44。在显影容器41中，设置有作为显影剂供给部件的供给螺杆43a和43b，用于在搅拌并供给显影容器41中的显影剂的同时使显影剂在显影容器41中循环。显影套筒44能够将显影剂供给到与感光鼓1相对的相对区域。在显影套筒44内部，不可旋转地设置有包括在圆周方向上的多个磁极的、作为最大磁通产生器件的磁体44a。此外，设置作为管控部件的显影刮刀42，用于在显影套筒44的表面上形成显影剂薄层。在图4等中，显影套筒44的纵向，即旋转轴线方向(轴向)表示为宽度方向W。
在显影容器41的内部，其大致中央部分被沿与图3的纸面垂直的方向延伸的分隔壁41c在水平方向上分隔成左部和右部，即分隔成搅拌室41b和显影室41a，显影剂容纳在显影室41a和搅拌室41b中。在显影室41a和搅拌室41b中，分别设置供给螺杆43a和43b。在分隔壁41c的纵向端部处(即，在显影套筒44相对于旋转轴线方向的端部，相对于图4中的宽度方向W的端部处)，设置传送部分41d和41e，用于允许显影剂在显影室41a和搅拌室41b之间通过。
通过围绕磁性材料的轴(旋转轴)设置作为供给部分的螺旋叶片，形成各个供给螺杆43a和43b。此外，供给螺杆43b除了螺旋叶片之外还设置有搅拌肋43b1，每个搅拌肋43b1相对于显影剂供给方向具有预定宽度而沿着轴的径向从轴突出。随着轴的旋转，搅拌肋43b1搅拌显影剂。
供给螺杆43a沿着显影套筒44的旋转轴线方向设置在显影室41a的底部，并且通过由未示出的电机旋转旋转轴，供给螺杆43a在沿轴向供给显影室41a中的显影剂的同时将显影剂供给到显影套筒44。承载在显影套筒44上并且其调色剂在显影步骤中被消耗的显影剂被收集在显影室41a中。
供给螺杆43b沿着显影套筒44的旋转轴线方向设置在搅拌室41b的底部，并在与供给螺杆43a的显影剂供给方向相反的方向上沿轴向供给搅拌室41b中的显影剂。显影剂以这种方式由供给螺杆43a和43b供给，并通过传送部分41d和41e在显影容器41中循环。
在搅拌室41b相对于供给螺杆43b的显影剂供给方向的上游端部处，设置有显影剂供应开口46，用于允许将含有调色剂的显影剂供应到显影容器41中。显影剂供应开口46与图5所示并稍后描述的显影剂供应装置80的供应供给部83连接。因此，供应用显影剂通过供应供给部83以及显影剂供应开口46从显影剂供应装置80供应到搅拌室41b中。供给螺杆43b供给通过显影剂供应开口46供应的显影剂和已经在搅拌室41b中的显影剂，同时搅拌这些显影剂，从而使调色剂含量(浓度)均匀化。
因此，通过供给螺杆43a和43b的供给力，显影室41a中的显影剂(其中的调色剂在显影步骤中被消耗因而调色剂含量降低)通过一个传送部分41d(图4的左(W1)侧)移动到搅拌室41b中。然后，移动到搅拌室41b中的显影剂在与供应的显影剂一起被搅拌的同时被供给，并且通过另一个传送部分41e(图4的右(W2)侧)移动到显影室41a中。
如图3所示，显影容器41的显影室41a在对应于与感光鼓1相对的相对区域(显影区域)A的位置处设置有开口41h，并且在该开口41h中，显影套筒44可旋转地设置成在感光鼓1的方向上部分地暴露。另一方面，结合在显影套筒44中的磁体44a不可旋转地固定。这样的显影套筒44由未示出的电机旋转，能够将显影剂供给到相对区域A，并且将显影剂供给到相对区域A中的感光鼓1。在该实施例中，由诸如铝或不锈钢的非磁性材料制成圆筒形的显影套筒44。显影套筒44在相对区域A中在重力方向上从下向上旋转，即沿图3的逆时针方向旋转。
在开口41h的相对于显影套筒44的旋转方向的上游侧，用于管控显影套筒44上承载的显影剂量的、作为管控构件的显影刮刀42被固定到显影容器41。在该实施例中，显影套筒44在相对区域A内在重力方向上从下向上旋转，因此，显影刮刀42在重力方向上位于相对区域A的下方。
磁体44a在圆周方向上包括由多个磁极S1、S2、S3、N1、N2构成的共计5个磁极，并且形成为辊状。显影室41a中的显影剂由供给螺杆43a供应到显影套筒44，供应到显影套筒44的显影剂通过由磁体44a的吸引磁极S2所产生的磁场以预定量承载到显影套筒44上，并形成显影剂聚集部分。
显影套筒44上的显影剂通过显影套筒44的旋转而经过显影剂聚集部分，通过管控磁极N1竖立，并且其层厚度由与管控磁极N1相对的显影刮刀42管控。然后，经过层厚管控的显影剂被供给到与感光鼓1相对的相对区域A，通过显影磁极S1竖立并形成磁链。该磁链在相对区域A中接触在与显影套筒44的旋转方向相同的方向上旋转的感光鼓1，使得静电潜像由带电调色剂显影成调色剂图像。
此后，在通过供给磁极N2保持将显影剂吸引到显影套筒44的表面的同时，通过显影套筒44的旋转将显影套筒44上的显影剂供给到显影容器41中。然后，承载在显影套筒44上的显影剂由剥离磁极S3从显影套筒44的表面剥离，并被收集在显影容器41的显影室41a中。
在显影容器41中，如图4所示，提供了用于检测显影容器41中的调色剂含量的、作为调色剂含量传感器的电感传感器45。在该实施例中，电感传感器45在显影剂供给方向上设置在搅拌室41b的下游。
[显影剂供应装置]
下面将利用图5描述显影剂供应装置80。显影剂供应装置80包括用于容纳供应用显影剂的容纳容器8，并且包括供应机构81以及供应供给部83。容纳容器8具有的结构使得在圆筒形容器的内壁上设置螺旋槽，以便通过容纳容器8自身的旋转而施加沿纵向(旋转轴线方向)供给显影剂的供给力。容纳容器8在其相对于显影剂供给方向的下游端部处与供应机构81连接。供应机构81包括用于通过排出口82排出从容纳容器8供给的显影剂的泵部81a。泵部81a形成为风箱状并且通过被旋转驱动而改变体积，从而产生空气压力并因此通过排出口82排出从容纳容器8供给的显影剂。
排出口82与供应供给部83的上游端部连接，供应供给部83的下端部与显影装置4的显影剂供应开口46连接。即，显影剂供应供给部83将排出口82和显影剂供应开口46彼此连通。因此，由泵部81a通过排出口82排出的显影剂经过显影剂供应供给部83，并供应到显影装置4的显影容器41中。
在上述显影装置4中，显影剂供应开口46在显影剂供给方向上设置在搅拌室41b的上游，并位于由显影室41a(图4)和搅拌室41b形成的显影剂循环路径的外部。具体地，显影剂供应开口46在搅拌室41b的显影剂供给方向上设置在一个传送部分41d的上游。因此，在显影剂供应开口46附近，显影剂循环路径中的显影剂几乎不存在，仅供应用显影剂通过。
显影剂供应装置80的这种供应通过自动调色剂补充器(ATR)控制来执行。该ATR控制使得根据成像期间的图像比率、电感传感器45检测到的调色剂含量、以及用于检测调色剂的浓度的浓度传感器103(图1)对块图像的浓度检测结果来控制显影剂供应装置80的操作，因此显影剂被供应(补充)到显影装置4。
如图1所示，在中间转印带51的旋转方向上，浓度传感器103设置在最下游成像部分PY的下游并且设置在二次转印部分T2的上游而与中间转印带51相对。在使用浓度传感器103的控制中，例如，在成像作业开始时或者预定打印次数的每次成像的时刻，控制用调色剂图像(块图像)被转印到中间转印带51上，并由浓度传感器103检测块图像的浓度。然后，基于该检测结果，执行显影剂供应装置80对显影剂的供应控制。
顺便提及，将显影剂供应到显影装置4的构造不限于这种构造，而是也可以采用已知的常规构造。
[显影剂的飞散]
这里将描述从显影装置4产生的显影剂的飞散。首先，关于成像设备，不仅要求提高输出图像的速度并且提高图像质量，而且还要求简便维护。作为简便维护的方法之一，可以列举出降低显影剂对成像设备内部的污染程度。当成像设备的内部被显影剂污染时，会产生图像缺陷(诸如输出图像的污染)，并且有些情况下在更换显影装置、感光鼓等时需要清洁操作。此外，在诸如齿轮的相应驱动系统上沉积有显影剂的情况下，在驱动系统中可能产生滑动。
作为上述的显影剂污染成像设备内部的原因之一，可以列举出来自显影装置内部的显影剂的飞散。例如，在双组分显影剂的情况下，通常在显影装置内部，调色剂和载体彼此摩擦带电，因此调色剂和载体通过静电力彼此吸引。然而，由于某种冲击(震动)，可能产生显影剂的飞散，使得该吸引被释放(消除)并且从载体游离的调色剂与来自显影装置内部的空气一起排出。
下面将利用在图8所示的比较例中的显影装置400来描述显影剂的飞散的具体示例。显影装置400具有与上述显影装置4相同的构造，只是显影容器401的构造与上述显影容器41的构造不同。因此，将通过添加相同的附图标记或符号来描述相同的构成元件。与上述显影装置4的情况类似，显影剂供应装置80的供应供给部83连接至显影装置400。
显影容器401包括用于覆盖显影套筒44上方的一部分的上盖402。此外，在上盖402和显影套筒44之间，由于显影套筒44旋转而形成空气流入显影容器401的流动路径。该流动路径在与感光鼓1相对的位置处开口，使得来自显影装置内部的显影剂的飞散主要从该流动路径产生。这是因为在与该流动路径相反的一侧(在图8的下侧)，显影刮刀42靠近显影套筒44并与显影套筒44相对。也就是说，在该位置，形成承载在显影套筒44上的显影剂的层厚由显影刮刀42管控的状态，使得空气不容易从显影套筒44和显影刮刀42之间的间隙流出。
这里，显影剂的飞散指的是，由于显影剂的搅拌和供给或由于显影剂的供应，在显影容器401中产生的诸如游离调色剂等的显影剂经过流动路径的开口，被排出到显影容器401的外部并且没有完全收集在显影容器401中。
首先，将描述调色剂游离。容纳在显影容器401中的调色剂和载体在搅拌室41b和显影室41a中彼此摩擦充电，并且由于摩擦电荷产生的静电吸引(沉积)力以及由表面性质等产生的非静电吸引力而相互吸引。当在沉积在载体上的调色剂上施加冲击或剪切力时，调色剂从载体上剥离并因此从显影容器401中的载体游离。作为此时的冲击或剪切力，可以列举出在显影套筒44供给显影剂期间的显影剂的行为。
显影剂在显影套筒44上沿着内部磁极的磁力线形成作为链状结构的磁链。该磁链相对于旋转方向在磁极正前方升高，而当磁链经过磁极时相对于旋转方向下降。在这种情况下，磁链的旋转方向与显影套筒44的旋转方向相同。由于当磁链下降时的冲击和离心力，调色剂从载体上剥离。这导致调色剂游离。
当显影剂由显影套筒44供给时，主要促进调色剂游离的磁极是剥离磁极S3，剥离磁极S3在其本身与吸引磁极S2之间产生排斥磁场。在该剥离磁极S3处，为了从显影套筒44剥离显影剂，通过磁极施加与显影套筒44的旋转方向相反的方向的磁力，使得供给显影剂的速度降低，因此显影剂停滞。此时，磁链的长度增加，因此存在当磁链下降时冲击和离心力变大、因而调色剂游离量增加的趋势。
此外，当从显影剂供应装置80向显影剂供应开口46供应显影剂时，在被充分搅拌之前上升到空气中的显影剂也在显影容器401中造成调色剂游离。供应到显影剂供应开口46的调色剂在与已经存在于搅拌室41b中的显影剂一起搅拌的同时被供给。此时，在供应用显影剂与已存在的显影剂的混合区域中，调色剂与显影剂之间的混合比暂时增加。在调色剂和显影剂之间的混合比高的情况下，调色剂的电荷量降低，使得调色剂和载体之间的静电沉积力降低。没有与显影剂完全混合的调色剂在搅拌和供给显影剂期间原样游离，或者受到供给螺杆43a和43b冲击，使得游离调色剂在显影容器401中上升到空气中。
此外，在使用通过由泵81a产生的气压排出显影剂的显影装置80的情况下，空气压力通过供应供给部83传递，使得在有些情况下空气通过显影剂供应开口46流入显影容器401。此时，流入显影容器401的气流使得在显影剂供应开口46附近的、显影剂与调色剂之间的混合比率较高的部分处的游离调色剂上升到显影容器401中的空气中。此外，空气压力传递到显影容器401导致从显影剂供应开口46到搅拌室41b的气压的不稳定升高。如后所述，气压的上升导致游离调色剂流到显影容器401的外部。特别地，由于供应显影剂引起的这种空气流入构成了显影剂在相对于显影容器401的纵向(显影套筒44的旋转轴线方向)的端部(包括显影剂供应开口46)处飞散的原因之一。
接下来，将利用图8描述显影装置400内部和附近的气流。以下列方式通过显影套筒44和感光鼓1在显影装置400附近产生气流。首先，通过显影套筒44的旋转和在磁极上的磁链行为，在与显影套筒44的旋转方向基本相同的方向上产生气流。在与显影套筒44的旋转方向基本相同的方向上产生的该气流通过显影容器401的内部和外部之间的连通开口将空气带入显影容器401。此外，空气也通过显影剂的供应而流入显影容器401。
假设显影容器401是基本封闭的空间，空气是气体，因此可应用连续性方程。当空气的流速是v并且空气的密度是ρ时，显影容器401中不存在气流源，因此，下面的式(1)成立。
当考虑稳定状态时，在显影容器401中的各个区域中，密度ρ大致恒定，因此式(1)可以由下面的式(2)表示。
根据该式(2)，空气的流量ρv守恒。在显影装置400附近的纵向截面中，流量ρv的收支为0，从而空气以与空气通过显影套筒44以及显影剂的供应而流入显影容器401的流量相同的量排出到显影套筒44的外部。在此，随着显影套筒44的旋转，通过由显影容器401的上盖402和显影套筒44构成的连通开口流入显影容器401的空气的流量为Qa(套筒流入)。此外，通过显影容器401的内部和外部之间的连通开口排放的气流经过上盖402侧，而与通过该连通开口流入的气流相对。这样排出的气流的流量为Qb(套筒排出)。此外，当通过向显影装置400供应显影剂而流入显影容器401的气流的流量为Qd(供应流入)时，下式(3)的关系成立。
Qa+Qd＝Qb...(3)
由显影套筒44获取并沿着显影套筒44流动的气流在显影容器401中折回，然后排出。此时，在剥离磁极S3的显影剂停滞部分处，当包含从显影套筒44剥离的显影剂的气流折回时，气流在含有大量显影剂(诸如在显影容器401中产生的游离调色剂)的同时朝向排出方向移动。
包含在套筒排出空气(流量Qb)中的显影剂被排出到显影容器401的外部的步骤主要由以下三个组成步骤(因素)构成。第一组成步骤(因素)是使得通过连通开口排出到显影装置400外部的套筒排出空气(流量Qb)从上盖402和感光鼓1之间的间隙直接排出。第二组成步骤(因素)是使得套筒排出空气(流量Qb)在感光鼓1附近与承载在显影套筒44上的显影剂混合，或者显影剂通过惯性力被传送到由感光鼓1的旋转产生的气流，然后在被承载在气流g上的同时被排出。第三个组成步骤(因素)是使得包含在套筒排放空气(流量Qb)中的游离调色剂通过由感光鼓1的旋转产生的惯性力而移动到气流g，因而排出到显影容器401的外部。
由于上述三个因素(组成步骤)中的至少一个因素，显影剂排出到显影剂外部而导致显影剂的飞散。然后，飞散的显影剂污染显影装置400的周边、显影容器401的外壁、感光鼓1、曝光装置3和转印装置5。
[该实施例中的显影容器的结构]
因此，在该实施例中，显影装置4的显影容器41如下构成。将使用图6来描述该实施例中的显影容器41的详细结构。图6的在周边处示出的曲线C表示各个磁极的磁通密度的分布。此外，显影套筒44的旋转方向是R。在磁体44a的各个磁极中，剥离磁极S3对应于第一磁极，吸引磁极S2对应于第二磁极。剥离磁极S3在旋转方向R上设置在相对区域A的下游，剥离承载在显影套筒44上的显影剂。吸引磁极S2在旋转方向R上邻近设置在剥离磁极S3的下游，具有与剥离磁极S3的极性相同的极性，并且将显影容器41中的显影剂汲取到显影套筒44上。在图6中，各个磁极的位置由示出五个磁极的磁通密度的峰值位置的直线表示。
该实施例中的显影容器41包括上盖41f，用于在相对区域A相对于显影套筒44的旋转方向R的下游侧覆盖显影套筒44。上盖41f包括作为第一盖部的外盖47和作为第二盖部的内盖48。外盖47设置在相对区域A相对于旋转方向R的下游侧，并且以一定间隙覆盖显影套筒44。
内盖48设置在外盖47和显影套筒44之间，在其自身与外盖47之间以及其自身与显影套筒44之间提供间隙，并覆盖显影套筒44。
就剥离磁极S3的磁通密度分布的绝对值而言，内盖48的在旋转方向R上的下游端48b位于一对最小值M1和M2在旋转方向R上的上游最小值M1的位置的下游。内盖48的旋转方向下游端48b优选可位于剥离磁极S3的磁通密度的峰值位置，或者位于该峰值位置相对于旋转方向R的下游。通过将内盖48相对于旋转方向R的下游端48b设置在满足这些条件的位置，可以扩大剥离磁极S3被内盖48覆盖的范围。
然而，内盖48的旋转方向下游端48b可以优选处于穿过显影套筒44的中心O的水平面H的位置内，或者位于水平面H的位置相对于旋转方向R的上游。这是因为当内盖48的旋转方向下游端48b位于该位置的更下游时，从显影套筒44剥离的显影剂不容易进入显影室41a。
[该实施例中的特征结构]
下面将使用图4和图7描述该实施例中的显影装置4的特征结构。首先，将内盖48和显影套筒44之间的间隙称为第一间隙(间隙)F1。内盖48和外盖47之间的间隙称为第二间隙(流路、间隙)F2。在感光鼓1与外盖47的与感光鼓1相对的相对端部47a之间的间隙称为第三间隙F3。显影容器41包括一对侧壁49(图4)，侧壁49在外盖47和内盖48之间设置在显影套筒44的在宽度方向W上的两个端部中的每个端部处。每个侧壁49阻挡外盖47与内盖48之间的空间，并且与外盖47和内盖48协作形成作为沿着旋转方向R的流动路径的第二间隙F2。
第二间隙F2包括空气流入的入口(第一开口)11和空气流出的出口(第二开口)12。入口11是由内盖48、外盖47和一对侧壁49中的每一个的端部在相对于旋转方向R的下游侧形成的开口。出口12是由内盖48、外盖47和一对侧壁49中的每一个的端部在相对于旋转方向R的上游侧形成的开口。
如图4所示，内盖48相对于轴向(旋转轴线方向)分别在入口11和出口12处的宽度L1和L2满足关系L1>L2，使得在宽度方向W上出口12的宽度比入口11的宽度窄。此外，第二间隙F2在宽度方向W上的宽度从入口11侧向出口12侧逐渐减小。
入口11在宽度方向W上的两端部位于显影套筒44能够承载显影剂的涂覆区域(显影剂承载区域)B1在宽度方向W上的外侧。涂覆区域B1是经受表面粗糙化处理以使得显影剂能够被承载的可成像区域。入口11的宽度L1比涂覆区域B1宽。另外，出口12在宽度方向W上的两端部位于涂覆区域B1在宽度方向W上的内侧。即，出口12的宽度L2比涂覆区域B1窄。
这里，将在入口11处在外盖47与内盖48之间的距离(最短距离)称为高度H1，将在出口12处在外盖47与内盖48之间的距离(最短距离)称为高度H2(图6)。在这种情况下，各个高度H1和H2满足关系H1<H2，使得外盖47和内盖48之间的最短距离从入口11朝向出口12逐渐增加。即，出口12不仅在与宽度方向W垂直的方向上而且在显影套筒44的径向上都比入口11宽。
此外，宽度L1和L2以及高度H1和H2满足L1×H1＝L2×H2的关系，使得入口11的面积和出口12的面积彼此相等。在该实施例中，在第二间隙F2中，垂直于流通空气(气体)的流动方向的横截面的面积被设为恒定。在该实施例中，就剥离磁体S3的磁通密度分布的绝对值而言，入口11在旋转方向R上位于一对最小值M1和M2的上游最小值M1的位置的下游。另外，入口11位于剥离磁极S3的磁通密度的峰值位置，或者位于峰值位置在旋转方向R上的下游且吸引磁极S2在旋转方向R上的上游。
下面将描述由显影套筒44和感光鼓1的旋转产生的气流。在显影套筒44附近，气流a伴随着显影套筒44的旋转而产生并且通过第一间隙F1流入显影容器41。由于该气流流入显影容器41，显影容器41的内部压力增加，使得空气从排出路径排出。这里，在没有设置内盖48的构造中，在显影容器41中产生的飞散(被飞散)的调色剂通过第一间隙F1被气流b直接排放到外部空气。如上所述，在剥离磁极S3附近，调色剂游离量增加，因此游离调色剂通过气流b飞散到显影容器41的外部。
另一方面，在该实施例中，通过提供第二间隙F2作为外盖47和内盖48之间的排出路径，从显影容器41的内部向第二间隙F2产生气流d，并且气流e在第二间隙F2中作为排出气流产生。结果，在第一间隙F1中不会产生作为排出气流的气流e，因此显影容器41内的空气能够不经过剥离磁极S3的附近而排出，从而可以减少调色剂飞散的程度。顺便提及，在一些情况下，少量调色剂经过气流e的路径并通过出口12排出到显影容器41的外部，但大部分调色剂沉积在相对的感光鼓1上并且由清洁装置7收集，因此不会污染显影装置4的周边。
这里，在显影装置4的开口41h处从宽度方向W上的两端部排出的调色剂可能由于在显影套筒44的宽度方向W上的气流而飞散到感光鼓1的在宽度方向W上的端部的外侧，这会引起显影装置4的周边的污染。另外，如上所述，通过来自显影剂供应装置80的供应供给部83的空气的流动，与中央部分相比，在显影容器41的两端部进入入口11的气流包含大量调色剂。
另一方面，入口11和出口12各自的宽度L1和L2满足L1>L2，因此宽度从入口11向出口12逐渐减小。由于这个原因，调色剂从显影容器41的两端部通过入口11流入第二间隙F2并且通过气流e而经过第二间隙F2，并且朝向出口12被送到中央部分。因而，调色剂不会通过显影容器41的两端部排出，从而可以抑制飞散调色剂污染显影装置4的周边。
为了在气流e中没有压力损失地排出气流，第二间隙F的横截面面积总是相同的(L1×H1＝L2×H2)。此外，在入口11的宽度L1小于显影套筒44的涂覆区域B1并且内盖48在宽度方向W上的两端部不与涂覆区域B1的端部相对的情况中，在涂覆区域B1中产生气流b。结果，气流b的产生导致调色剂从显影容器41的端部飞散，因此入口11的宽度L1优选地可以比涂覆区域B1宽。
如上所述，根据该实施例中的显影装置4，第二间隙F2的出口12在宽度方向W上比入口11窄。因此，从显影容器41的内部通过出口12排出的空气被排向除显影套筒44的端部之外的部分。结果，可以避免从显影容器41的内部朝向显影套筒44的端部排出空气，从而可以充分抑制显影剂从显影容器41在显影套筒44的宽度方向W上的端部飞散。此外，即使显影剂飞散，飞散量也小，因此即使当显影剂沉积在图像上时，沉积量的程度也使得沉积的调色剂不能被视觉识别，从而可以抑制图像质量的降低。在该实施例中，采用在夹在外盖47和内盖48之间的空间内形成空气路径的构造。也可以采用这样的构造，即，此时，在夹在外盖47和内盖48之间的空间的在显影套筒44的纵向上的两侧上设置有壁，因此形成由壁、外盖47和内盖48限定的封闭空间。或者，也可以采用这样的构造，即，在两侧没有设置壁，并且形成由外盖47和内盖48夹着的空间。
此外，根据该实施例中的显影装置4，入口11的面积和出口12的面积彼此相等，并且在第二间隙F2中，垂直于流通空气的流动方向的横截面的面积是恒定的。因此，能够使在第二间隙F2中流通的空气的压力损失非常小，从而不会产生通过第一间隙F1排出的气流b，从而可以抑制飞散调色剂污染显影装置4的周边。
此外，根据该实施例中的显影装置4，入口11在宽度方向W上的端部位于涂覆区域B1在宽度方向W上的外侧。因此，与入口11在宽度方向W上的端部位于涂覆区域B1在宽度方向W上的内侧的情况相比，能够抑制在涂覆区域B1中产生气流b，从而可以抑制飞散调色剂污染显影装置4的周边。
此外，根据该实施例中的显影装置4，出口12在宽度方向W上的端部位于涂覆区域B1在宽度方向W上的内侧。因此，与出口12在宽度方向W上的端部位于涂覆区域B1在宽度方向W上的外侧的情况相比，可以抑制调色剂由于显影装置4的宽度方向W上的气流而飞散到感光鼓1在宽度方向W上的端部的外侧。
此外，如上所述，当磁链在剥离磁极S3处下降时，大量调色剂游离，因此，由此产生的游离调色剂大量包含在第一间隙F1中的气流e中。根据该实施例中的显影装置4，内盖48的下游端48b在旋转方向R上位于剥离磁极S3的磁通密度分布的上游最小值M1的位置的下游，使得剥离磁极S3的至少一部分能够被内盖48覆盖。特别地，在该实施例中，内盖48的下游端48b位于剥离磁极S3的峰值位置在旋转方向R上的下游，因此，当磁链在剥离磁极S3处下降时，大部分产生游离调色剂的区域可被内盖48覆盖。
[对比实验]
为了确认该实施例的效果，将描述在比较例的构造与该实施例的构造之间比较调色剂飞散量的实验。当进行向每个显影装置供应调色剂的调色剂供应操作时，测量从显影容器的开口附近飞散的调色剂量并且检查调色剂对每个显影装置周边的污染。首先，将参照图7描述该实验中采用的调色剂飞散量测量方法的概况。顺便提及，通过将感光鼓、显影装置和设置在感光鼓周边的其他组成部件(除了曝光装置)组装成一个单元，来预备实验中使用的装置。在该实验中，类似于正常成像期间，在执行感光鼓的旋转、充电装置和显影装置的驱动以及偏压施加的状态下，按以下方式测量调色剂飞散量。
在除了显影装置4在宽度方向W上的两个纵向端部的区域中，显影装置4中的调色剂在气流g的作用下经过感光鼓1与外盖47的对着感光鼓1的相对端部47a之间的第三间隙F3，并且飞散到显影装置4的外部。因此，第三间隙F3在宽度方向W上的中央部分和端部被选择性地照射与显影套筒44和感光鼓1垂直的线激光束(光)。线激光束是激光束(光)，其以特定线宽的线形发射并形成扇形的二维平面光路。通常通过用柱面透镜或棒形透镜在特定方向上飞散点激光束来预备线激光束。在线激光束的光路上飞散的飞散调色剂散射激光(束)。因此，从与线激光束的照射方向大致垂直的方向，通过高速照相机等观察激光照射范围，能够由此测定在激光照射范围内存在的飞散调色剂的颗粒数和轨迹。
关于线激光束，使用YAG激光器(由日本激光公司制造的“DPGL-5W”)作为光源。此外，使用柱面透镜(附于产品上)的光学系统被调整为在第三间隙F3中线宽为0.5mm，然后用线激光束照射物体。为了观察，使用高速照相机(由PHOTORON Ltd.制造的“SA-3”)。此外，为了允许观察线激光束上的飞散调色剂，选择高速照相机的拍摄条件(帧速率和曝光时间)和光学系统(例如镜头)。
通过上述方法获得的穿过第三间隙F3在宽度方向W上的中央部分和端部的每一个的飞散(被飞散)调色剂颗粒的数量被转换为对应于每张A4尺寸纸(210mm×297mm)的飞散调色剂(颗粒)数量。
(实施例1)
使用第一实施例中的上述显影装置4，并采用满足L1>L2的构造。在该实施例中，设定L1＝320mm，L2＝290mm，H1＝2.9mm和H2＝3.2mm。
(比较例1)
使用图8所示的常规显影装置400。如图8所示，显影装置400不包括内盖。
(比较例2)
在第一实施例中的上述显影装置4中，采用满足L1＝L2的构造。在该比较例中，设定L1＝320mm，L2＝320mm，H1＝2.9mm，H2＝2.9mm。
在上述条件下进行实验，并将结果相互比较。实施例1和比较例1和2的其他结构相同。实验结果示于图12中。在比较例2中，与比较例1相比，在0.5mm宽度范围内对应于单张A4尺寸片材的输出时间的飞散(被飞散)调色剂颗粒数减小，但是与在中央部分处相比，在端部处的飞散抑制效果较小。在实施例1中，与比较例2相比，在端部处的飞散调色剂颗粒数量减少，从而大大改善了飞散抑制能力。因此，确认了与比较例1和2相比，实施例1的构造对降低调色剂飞散程度有效。
<第二实施例>
下面将参考图9描述本发明的第二实施例。在该实施例中，构造与第一实施例的构造的不同之处在于，第二间隙F2包括相同宽度部分F2a和渐窄(减小)部分F2b。然而，其他构造与第一实施例中的构造类似，因此由相同的附图标记或符号表示，并且将省略详细描述。
如图9所示，相同宽度部分F2a形成为使得其在宽度方向W上的宽度从入口11朝向相对于旋转方向的预定长度上游侧是特定宽度。渐窄部分F2b形成为使得其在宽度方向W上的宽度从相同宽度部分F2a朝向出口12逐渐减小。结果，内盖48在显影套筒44的宽度方向W上的宽度从入口11朝向出口12直到中间部分保持宽度L1，从中间部分到出口12逐渐减小。此外，同样在该实施例中，内盖47与外盖48之间的距离根据位置而不同，使得第二间隙F2的截面积总是相同，因此入口11的宽度L1比涂覆区域B1宽。另外，同样在该实施例中，内盖48在涂覆区域B1的整个区域中覆盖剥离磁极S3的附近，因此在第一间隙F1内不产生排出气流b(图7)。
此外，根据该实施例中的显影装置4，在宽度方向W上，第二间隙F2的出口12比入口11窄。因此，从显影容器41内部通过出口12排出的空气被朝向除显影套筒44的端部之外的部分排出。结果，可以避免从显影容器41内部排出的空气朝向显影套筒44的端部排出，因此可以充分抑制从显影容器41在显影套筒44的宽度方向W上的端部飞散的显影剂。此外，即使显影剂飞散，飞散量也小，因此即使当显影剂沉积在图像上时，沉积量的程度也使得沉积的调色剂不能被视觉识别，从而可以抑制图像质量降低。
此外，根据该实施例中的显影装置4，提供了从入口11朝向预定长度上游侧在宽度方向W上具有特定宽度的相同宽度部分F2a。因此，与没有设置相同宽度部分F2a并且内盖48的宽度从入口11朝向出口12逐渐减小的情况相比，显影套筒44的涂覆区域B1在宽度方向上的端部被内盖48覆盖的区域减小。结果，能够更有效地抑制涂覆区域B1中产生气流b，从而可以抑制飞散调色剂污染显影装置4的周边。
(实施例2)
使用第二实施例中的上述显影装置4，并采用满足L1>L2的构造。进行与实施例1类似的实验。在该实施例中，设置L1＝320mm，L2＝290mm，H1＝2.9mm和H2＝3.2mm。
实验结果在图12示出。在实施例2中，与实施例1相比，飞散抑制效果进一步提高。这可以被认为是因为在实施例2中，设置了相同宽度部分F2a，因此内盖48覆盖显影套筒44的涂覆区域B1在宽度方向W上的端部的区域增加，从而更有效地抑制在涂覆区域B1中产生气流b。因此，确认实施例2的构造有效地降低了调色剂飞散的程度，类似于实施例1中那样。
<第三实施例>
下面将参考图10和11描述本发明的第三实施例。在该实施例中，构造与第一实施例的结构的不同之处在于，出口12不与感光鼓1相对而是与显影套筒44的最上部(顶部)的邻近部分相对。然而，其它构造与第一实施例中的相似，因此由相同的附图标记或符号表示，并且将省略详细描述。
如图10和11所示，外盖47通过朝着感光鼓1弯曲而形成，以便在相对于显影套筒44与感光鼓1相反的一侧上从显影容器41的侧壁41g的上端覆盖显影套筒44。
外盖47包括设置在感光鼓1侧的第一相对部分47b、设置在侧壁41g侧的第二相对部分47c以及连接第一相对部分47b和第二相对部分47c的连续部分47d。
第一相对部分47b在与内盖48的旋转方向上游端48a相对的部分(连续部分47d)的显影套筒44的旋转方向R的上游侧中与显影套筒44相对。第二相对部分47c与内盖48在旋转方向R上的上游端48a和下游端48b之间的中间部分相对。
由于内盖48布置在第二相对部分47c自身和显影套筒44之间，所以第二相对部分47c在显影套筒44的径向上设置在第一相对部分47b的外部。因此，设置将第二相对部分47c在旋转方向R上的上游端与第一相对部分47b在旋转方向R上的下游端连接的连续部分47d。连续部分47d形成为从第二相对部分47c在旋转方向R上的上游端朝向显影套筒44侧弯曲。此外，连续部分47d与内盖48在旋转方向R上的上游端48a相对，在旋转方向R上具有第二间隙F22。也就是说，内盖48形成为使得其在旋转方向R上的上游端48a与外盖47的一部分在旋转方向R上通过第二间隙F22相对。
在显影套筒44附近，随着显影套筒44的旋转，气流a和c分别在第一间隙F11和F12中产生并流入显影容器41中。由于空气流入显影容器41中，显影容器41的内部压力增加，从而通过排出路径排出空气。在该实施例中，与第一实施方式类似，从显影容器41内部向外盖47与内盖48之间的第二间隙(流路)F21、F22产生气流d，从而在第二间隙F21和F22中排出气流时，分别产生气流e和f。气流f在显影套筒44的最上部附近与显影套筒44和外盖47之间的第一间隙F11汇合，然后通过气流b和g排出到显影容器41的外部。
此外，如图11所示，入口11和出口12各自的宽度L1和L2使得内盖48的宽度逐渐减小以满足L1>L2。因此，来自入口11在宽度方向W上的端部的气流e和f向中央部分移动，从而可以减少在端部处调色剂从显影套筒44的开口41h飞散的程度。
此外，根据该实施例中的显影装置4，在宽度方向W上，第二间隙F22的出口12比入口11窄。因此，从显影容器41内部通过出口12排出的空气41被朝向除显影套筒44的端部之外的部分排出。结果，可以避免从显影容器41内部排出的空气朝向显影套筒44的端部排出，因此可以充分抑制从显影容器41在显影套筒44的宽度方向W上的端部飞散的显影剂。此外，即使显影剂飞散，飞散量也小，因此即使当显影剂沉积在图像上时，沉积量的程度也使得沉积的调色剂不能被视觉识别，从而可以抑制图像质量降低。在该实施例中，采用在夹在外盖47和内盖48之间的空间内形成气流的构造。也可以采用这样的构造，即，此时，在夹在外盖47和内盖48之间的空间的在显影套筒44的纵向上的两侧上设置有壁，因此形成由壁、外盖47和内盖48限定的封闭空间。或者，也可以采用这样的构造，即，在两侧没有设置壁，并且形成由外盖47和内盖48夹着的空间。
此外，根据该实施例中的显影装置4，内盖48在旋转方向R上的上游端48a在旋转方向R上通过第二间隙F22与外盖47的连续部分47d相对。因此，穿过第二间隙F21的气流e通过第二间隙F22与第一间隙F11中的气流b汇合。此时，流过第二间隙F22的气流f构成气帘，因此含有大量游离调色剂的气流不易从第一间隙F11排出，从而抑制显影剂的飞散。
顺便提及，在上述实施例中，作为显影装置的构造，描述了使用含有调色剂和载体的双组分显影剂的构造。然而，即使在使用含有具有磁性的调色剂的单组分显影剂的情况下，即使当采用包括上述剥离磁极S3的构造时，也可应用本发明。此外，上述实施例的构造可以通过适当地彼此组合来执行。例如，第二和第三实施例的构造也可以彼此组合。
<第四实施例>
下面将参考图7和13来描述本发明的第四实施例。然而，其他构造与第一实施例中类似，因此由相同的附图标记或符号表示，并且将省略详细描述。
首先，内盖48和显影套筒44之间的间隙称为第一间隙(间隙)F1。内盖48和外盖47之间的间隙称为第二间隙(流路、间隙)F2。感光鼓1与外盖47的与感光鼓1相对的相对端部47a之间的间隙称为第三间隙F3。显影容器41包括一对侧壁49，侧壁49在外盖47和内盖48之间设置在显影套筒44的在宽度方向W上的两个端部中的每个端部处。每个侧壁49阻挡外盖47与内盖48之间的空间，并且与外盖47和内盖48协作形成作为沿着旋转方向R的流动路径的第二间隙F2。
第二间隙F2包括空气流入的入口(开口)11和空气流出的出口12。入口11是由内盖47、外盖48和一对侧壁49中的每一个的端部在旋转方向R上的下游侧形成的开口。出口12是由内盖47、外盖48和一对侧壁49中的每一个的端部在旋转方向R的上游侧形成的开口。
在该实施例中，入口11包括中央区域B2和端部区域B3。也就是说，第二间隙F2的至少一部分包括位于显影套筒44的两端侧的端部区域B3，并且包括位于显影套筒44在宽度方向W上的中央侧的中央区域B2。每个端部区域B3形成为在第二间隙F2中在垂直于流通(循环)空气的流动方向且垂直于宽度方向W的方向上比中央区域B2窄。即，在外盖47与内盖48之间的距离为高度H的情况下，中央区域B2的高度H2(最短距离)和端部区域B3的高度H3(最短距离)满足H2>H3的关系。
此外，入口11的形状和出口12的形状相同。此外，在第二间隙F2中，垂直于流通空气的流动方向的横截面的面积是恒定的。在该实施例中，第二间隙F2侧上的内盖48的表面由在宽度方向W上呈直线状的单一曲面构成。另外，第二间隙F2侧上的外盖47的表面由两个直线表面(弯折表面)构成，使得其中央部分向上突出并包括顶部47p，并且其每个端部向下倾斜。
结果，高度H朝向第二间隙F2的中央区域B2增大，从而连通空气的压力损失减小。结果，当通过显影套筒44的旋转而吸入显影容器41中的空气从第二间隙F2排出时，端部区域B3中的空气集中在中央区域B2处(图13(b))。结果，在通过吸入显影容器41的气流排出显影容器41中空气的同时，可以抑制调色剂的端部飞散的程度。在该实施例中，就剥离磁体S3的磁通密度分布的绝对值而言，入口11在旋转方向R上位于一对最小值M1和M2的上游最小值M1的位置的下游。另外，入口11位于剥离磁极S3的磁通密度的峰值位置，或者位于峰值位置在旋转方向R上的下游且位于吸引磁极S2在旋转方向R的上游。
下面将描述由显影套筒44和感光鼓1的旋转产生的气流。在显影套筒44附近，随着显影套筒44的旋转而产生气流a，气流a通过第一间隙F1流入显影容器41。由于该气流流入显影容器41，显影容器41的内部压力增加，使得空气从排出路径排出。这里，在没有设置内盖48的构造中，在显影容器41中产生的飞散(被飞散)的调色剂通过第一间隙F1被气流b直接排放到外部空气。如上所述，在剥离磁极S3附近，调色剂游离量增加，因此游离调色剂通过气流b飞散到显影容器41的外部。
另一方面，在该实施例中，通过提供第二间隙F2作为外盖47和内盖48之间的排出路径，从显影容器41的内部向第二间隙F2产生气流d，并且气流e在第二间隙F2中作为排出气流产生。结果，在第一间隙F1中不会产生作为排出气流的气流e，因此显影容器41内的空气能够不通过剥离磁极S3的附近而排出，从而可以减少调色剂飞散的程度。顺便提及，在一些情况下，少量调色剂经过气流e的路径并通过出口12排出到显影容器41的外部，但大部分调色剂沉积在相对的感光鼓1上并且由清洁装置7收集，因此不会污染显影装置4的周边。
这里，在显影装置4的开口41h处从宽度方向W上的两端部排出的调色剂可能由于在显影套筒44的宽度方向W上的气流而飞散到感光鼓1的在宽度方向W上的端部的外侧，这会引起显影装置4的周边的污染。另外，如上所述，通过来自显影剂供应装置80的供应供给部83的空气的流动，与中央部分相比，在显影容器41的两端部进入入口11的气流包含大量调色剂。
另一方面，在该实施例中，各端部区域B3形成为在与第二间隙F2中的流通空气的流动方向垂直且与宽度方向W垂直的方向上比中央区域B2窄。结果，在通过吸入显影容器41的气流排出显影容器41内的空气的同时，能够充分抑制显影剂从显影容器41的显影套筒44在宽度方向W上的端部飞散，从而能够抑制飞散调色剂对显影装置4周边的污染。
此外，在每个端部区域B3比显影套筒44的涂覆区域B1的端部更靠近中央部分侧并且内盖48在宽度方向W上的两端部不与涂覆区域B1的端部相对的情况下，气流b在涂覆区域B1中产生。结果，气流b的产生导致调色剂从显影容器41的端部飞散，因此，每个端部区域B3的至少一部分可以优选位于涂覆区域B1的外侧。
这里，将使用具体示例来描述中央区域B2和端部区域B3。显影套筒44的两端部都被密封。作为用于密封显影套筒44两端部的密封结构，使用了用于在显影容器41的外部和内部之间进行磁阻的磁性密封结构。图14显示了磁性密封结构的一个示例。图14所示的磁性密封结构使得在显影套筒44的没有经过表面粗糙化处理的套筒端部44b处，即在涂覆区域B1(显影剂承载区域)相对于显影套筒44的宽度方向W的外侧，设置磁性板13和磁性片14。
磁性板13能够在沿着显影套筒44的外周以非接触方式覆盖显影套筒44的同时形成磁链。即，在磁性板13和显影套筒44的磁体44a之间产生磁力，使得进入磁性板13和显影套筒44之间的显影剂形成磁链。该磁链阻挡(封闭)磁性板13和显影套筒44之间的间隙，并防止显影剂从套筒端部44b泄漏。此外，磁性片14在显影套筒44的旋转轴线方向上设置在磁性板13的外侧。磁性片14通过磁力保持通过磁性板13和显影套筒44之间泄漏的显影剂。因此，通过设置磁性板13和磁性片14，抑制了显影剂从套筒端部44b泄漏。
中央区域B2形成为使得其两端的每一端都处于例如与磁性板13的位置朝向中央侧隔开10mm以上且30mm以下的位置。因此，端部区域B3能够覆盖涂覆区域B1的两端部。在该实施例中，作为示例，中央区域B2的纵向长度为290mm-310mm，并且每个端部区域B3的纵向长度为20mm-40mm。结果，每个端部区域B3的一部分位于涂覆区域B1的外侧。
如上所述，根据该实施例的显影装置4，第二间隙F2中的端部区域B3在垂直于空气流动方向且垂直于宽度方向W的方向上比中央区域B2窄。因此，流过第二间隙F2的空气的压力损失在端部区域B3中大于在中央区域B2中，使得从显影容器41的内部通过第二间隙F2排出的空气在中央区域B2中比在端部区域B3中更容易流动。结果，当通过显影套筒44的旋转而吸入显影容器41中的空气经过第二间隙F2时，端部区域B3中的空气集中在中央区域B2处。结果，不仅可以使来自显影容器41的显影套筒44在宽度方向W上的端部的空气难以在第二间隙F2中流动，而且还可以避免从显影容器41的内部排出的空气朝向显影套筒44的端部排出。因此，可以充分地抑制显影剂从显影容器41在显影套筒44的宽度方向W上的端部飞散。此外，即使显影剂飞散，飞散量也小，因此即使当显影剂沉积在图像上时，沉积量的程度也使得沉积的调色剂不能被视觉识别，从而可以抑制图像质量降低。
此外，根据该实施例中的显影装置4，入口11的面积和出口12的面积彼此相等，并且在第二间隙F2中，垂直于流通空气的流动方向的横截面的面积是恒定的。因此，能够使在整个第二间隙F2中循环的空气的压力损失非常小，从而不会产生通过第一间隙F1排出的气流b，从而可以抑制飞散调色剂污染显影装置4的周边。
此外，根据该实施例中的显影装置4，每个端部区域B3的至少一部分位于涂覆区域B1在宽度方向W上的外侧。因此，与整个端部区域B3位于涂覆区域B1在宽度方向W上的内侧的情况相比，能够抑制在涂覆区域B1中产生气流b，从而可以抑制飞散调色剂污染显影装置4的周边。
此外，根据该实施例中的显影装置4，出口12在宽度方向W上的端部位于涂覆区域B1在宽度方向W上的内侧。因此，与出口12在宽度方向W上的端部位于涂覆区域B1在宽度方向W上的外侧的情况相比，可以抑制调色剂由于显影装置4的宽度方向W上的气流而飞散到感光鼓1在宽度方向W上的端部的外侧。
此外，如上所述，当磁链在剥离磁极S3处下降时，大量调色剂游离，因此，由此产生的游离调色剂大量包含在第一间隙F1中的气流e中。根据该实施例中的显影装置4，内盖48的下游端48b在旋转方向R上位于剥离磁极S3的磁通密度分布的上游最小值M1的位置的下游，使得剥离磁极S3的至少一部分能够被内盖48覆盖。特别地，在该实施例中，内盖48的下游端48b位于剥离磁极S3的峰值位置在旋转方向R上的下游，因此，当磁链在剥离磁极S3处下降时，大部分产生游离调色剂的区域能够被内盖48覆盖。顺便提及，在以上描述中，本发明应用于具有图7结构的显影装置，但也可应用于具有图10结构的显影装置。
<其他实施例>
在上述第四实施方式中，关于第二间隙F2的截面形状，描述了在第二间隙F2侧上的外盖47的表面由两个直线表面(弯折面)构成使其中央部分向上突出并包括顶部47p并且其每个端部向下倾斜的情况，但是本发明不限于此。例如，如图15的部分(a)所示，横截面形状也可以使得每个端部的高度基本相同并且中央部分的高度基本相同。或者如图15的部分(b)所示，横截面形状也可以使得每个端部的高度基本相同，并且中央区域B2在其相对于宽度方向W的中心处包括顶部47p。此外，在上述实施例中，描述了在第二间隙F2侧上的内盖48的表面是单个直线表面的情况，但是本发明不限于此。与第二间隙F2侧上的外盖47的表面的情况类似，第二间隙F2侧上的内盖48的表面也可以具有直线形状以外的各种形状。
此外，除了如上所述在显影室41a中向显影套筒44供应显影剂并从显影套筒44收集显影剂的构造之外，本发明也适用于显影剂供应和收集功能分开(即，功能分离型)的显影装置。例如，参照图3，即使采用从显影室41a向显影套筒44供给显影剂并由搅拌室41b收集从显影套筒44剥离的显影剂的结构，也适用本发明。
尽管已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释以涵盖所有这些修改以及等同的结构和功能。