特許 6528481 現像剤の収容体および画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6528481

(24)【登録日】2019年5月24日

(45)【発行日】2019年6月12日

(54)【発明の名称】現像剤の収容体および画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20190531BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/08 390B

   G03G15/08 366

【請求項の数】7

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-52667(P2015-52667)

(22)【出願日】2015年3月16日

(65)【公開番号】特開2016-173422(P2016-173422A)

(43)【公開日】2016年9月29日

【審査請求日】2018年1月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005496

【氏名又は名称】富士ゼロックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137752

【弁理士】

【氏名又は名称】亀井 岳行

(74)【代理人】

【識別番号】100085040

【弁理士】

【氏名又は名称】小泉 雅裕

(74)【代理人】

【識別番号】100108925

【弁理士】

【氏名又は名称】青谷 一雄

(74)【代理人】

【識別番号】100087343

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 智廣

(72)【発明者】

【氏名】本多 史幸

(72)【発明者】

【氏名】越智 隆

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 靖晃

(72)【発明者】

【氏名】安部 純

(72)【発明者】

【氏名】兼松 寿弘

(72)【発明者】

【氏名】吉井 朋幸

(72)【発明者】

【氏名】浦山 健太

(72)【発明者】

【氏名】奥山 真司

【審査官】 山下 清隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１７８５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０４５７４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２５８９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８１６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１９０２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０１３６４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０７４８６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１７１２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６２９５４２５（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／０８−１５／０９

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ ２１／１６

Ｇ０３Ｇ ２１／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トナーとキャリアとを含む現像剤が収容される収容部と、
前記収容部内に配置され、軸部を中心として回転する回転部材と、
前記軸部を回転可能に支持する軸受部材と、
前記軸受部材に対して前記収容部の内側に配置され、基端部と自由端部とを有し、前記自由端部が前記軸部に接触して、前記軸受部材側に現像剤が進入することを抑制する抑制部材と、
を備え、
前記基端部から前記自由端部までの前記抑制部材の長さをＬとし、前記軸部の表面から前記基端部までの前記軸部の径方向の長さをｄとし、前記現像剤に含まれるキャリアの体積粒径分布における標準偏差をσとし、３σの範囲の最小値をｙ［μｍ］とした場合に、１４μｍ≦ｙ≦２０μｍ、且つ、１．６≦Ｌ／ｄ≦２．２７、
を満たすように各長さが設定されたことを特徴とする現像剤の収容体。

【請求項2】

トナーとキャリアとを含む現像剤が収容される収容部と、
前記収容部内に配置され、軸部を中心として回転する回転部材と、
前記軸部を回転可能に支持する軸受部材と、
前記軸受部材に対して前記収容部の内側に配置され、基端部と自由端部とを有し、前記自由端部が前記軸部に接触して、前記軸受部材側に現像剤が進入することを抑制する抑制部材と、
を備え、
前記基端部から前記自由端部までの前記抑制部材の長さをＬとし、前記軸部の表面から前記基端部までの前記軸部の径方向の長さをｄとし、前記現像剤に含まれるキャリアの体積粒径分布における標準偏差をσとし、３σの範囲の最小値をｙ［μｍ］とした場合に、２０μｍ＜ｙ≦３０μｍ、且つ、１．６≦Ｌ／ｄ≦２．４７、
を満たすように各長さが設定されたことを特徴とする現像剤の収容体。

【請求項3】

トナーとキャリアとを含む現像剤が収容される収容部と、
前記収容部内に配置され、軸部を中心として回転する回転部材と、
前記軸部を回転可能に支持する軸受部材と、
前記軸受部材に対して前記収容部の内側に配置され、基端部と自由端部とを有し、前記自由端部が前記軸部に接触して、前記軸受部材側に現像剤が進入することを抑制する抑制部材と、
を備え、
前記基端部から前記自由端部までの前記抑制部材の長さをＬとし、前記軸部の表面から前記基端部までの前記軸部の径方向の長さをｄとし、前記現像剤に含まれるキャリアの体積粒径分布における標準偏差をσとし、３σの範囲の最小値をｙ［μｍ］とし、前記軸部の径方向に対する前記抑制部材の厚さをｔ［μｍ］とした場合に、
３０μｍ＜ｙ≦４０μｍ、且つ、１．６≦Ｌ／ｄ≦２．６７、且つ、１５０μｍ≦ｔ≦３００μｍ、
を満たすように各長さが設定されたことを特徴とする現像剤の収容体。

【請求項4】

前記自由端部の先端の角の曲率半径が、前記最小値ｙの半値以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の現像剤の収容体。

【請求項5】

抑制部材のヤング率が０．０４５［ＧＰａ］以上、０．４１［ＧＰａ］以下であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の現像剤の収容体。

【請求項6】

トナーとキャリアとを含む現像剤が収容される収容部と、
前記収容部内に配置され、軸部を中心として回転する回転部材と、
前記軸部を回転可能に支持する軸受部材と、
前記軸受部材に対して前記収容部の内側に配置され、基端部と自由端部とを有し、前記自由端部が前記軸部に接触して、前記軸受部材側に現像剤が進入することを抑制する抑制部材と、
を備え、
前記基端部から前記自由端部までの前記抑制部材の長さをＬとし、前記軸部の表面から前記基端部までの前記軸部の径方向の長さをｄとし、前記現像剤に含まれるキャリアの体積粒径分布における標準偏差をσとし、３σの範囲の最小値をｙ［μｍ］とした場合に、１．６≦Ｌ／ｄ≦０．０２×ｙ＋１．８７、且つ、１４μｍ≦ｙ≦３０μｍ、
または、
１．６≦Ｌ／ｄ≦０．０２×ｙ＋１．８７、且つ、３０μｍ＜ｙ≦４０μｍ、且つ、１５０μｍ≦ｔ≦３００μｍ、
を満たすように各値が設定されたことを特徴とする現像剤の収容体。

【請求項7】

像を表面に保持する像保持体と、
前記像保持体の表面に保持された潜像を可視像に現像する現像装置であって、請求項１ないし６のいずれかに記載の現像剤の収容体により構成された前記現像装置と、
可視像を媒体に転写する転写装置と、
媒体に転写された可視像を媒体に定着させる定着装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、現像剤の収容体および画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

潜像を可視像に現像する現像装置に関して、以下の特許文献１に記載の技術が従来公知である。

【0003】

特許文献１としての特開平１０−１７１２２６号公報には、供給ロール（２）のトナー供給幅を現像ロール（１）の幅より短くしたり、搬送羽根の面積を端部で小さくしたりして、現像ロール（１）へのトナー供給を中央部に比較して端部で少なくすることで、現像ロール（１）の端部へのトナー集中を抑制して、トナーシールを確実に行う技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０−１７１２２６号公報（「００６９」〜「００８６」、図６〜図７）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、軸部と抑制部材との隙間へのキャリアの進入を低減することを技術的課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記技術的課題を解決するために、請求項１に記載の発明の現像剤の収容体は、
トナーとキャリアとを含む現像剤が収容される収容部と、
前記収容部内に配置され、軸部を中心として回転する回転部材と、
前記軸部を回転可能に支持する軸受部材と、
前記軸受部材に対して前記収容部の内側に配置され、基端部と自由端部とを有し、前記自由端部が前記軸部に接触して、前記軸受部材側に現像剤が進入することを抑制する抑制部材と、
を備え、
前記基端部から前記自由端部までの前記抑制部材の長さをＬとし、前記軸部の表面から前記基端部までの前記軸部の径方向の長さをｄとし、前記現像剤に含まれるキャリアの体積粒径分布における標準偏差をσとし、３σの範囲の最小値をｙ［μｍ］とした場合に、
１４μｍ≦ｙ≦２０μｍ、且つ、１．６≦Ｌ／ｄ≦２．２７、
を満たすように各長さが設定されたことを特徴とする。

【0007】

前記技術的課題を解決するために、請求項２に記載の発明の現像剤の収容体は、
トナーとキャリアとを含む現像剤が収容される収容部と、
前記収容部内に配置され、軸部を中心として回転する回転部材と、
前記軸部を回転可能に支持する軸受部材と、
前記軸受部材に対して前記収容部の内側に配置され、基端部と自由端部とを有し、前記自由端部が前記軸部に接触して、前記軸受部材側に現像剤が進入することを抑制する抑制部材と、
を備え、
前記基端部から前記自由端部までの前記抑制部材の長さをＬとし、前記軸部の表面から前記基端部までの前記軸部の径方向の長さをｄとし、前記現像剤に含まれるキャリアの体積粒径分布における標準偏差をσとし、３σの範囲の最小値をｙ［μｍ］とした場合に、
２０μｍ＜ｙ≦３０μｍ、且つ、１．６≦Ｌ／ｄ≦２．４７、
を満たすように各長さが設定されたことを特徴とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項３に記載の発明の現像剤の収容体は、
トナーとキャリアとを含む現像剤が収容される収容部と、
前記収容部内に配置され、軸部を中心として回転する回転部材と、
前記軸部を回転可能に支持する軸受部材と、
前記軸受部材に対して前記収容部の内側に配置され、基端部と自由端部とを有し、前記自由端部が前記軸部に接触して、前記軸受部材側に現像剤が進入することを抑制する抑制部材と、
を備え、
前記基端部から前記自由端部までの前記抑制部材の長さをＬとし、前記軸部の表面から前記基端部までの前記軸部の径方向の長さをｄとし、前記現像剤に含まれるキャリアの体積粒径分布における標準偏差をσとし、３σの範囲の最小値をｙ［μｍ］とし、前記軸部の径方向に対する前記抑制部材の厚さをｔ［μｍ］とした場合に、
３０μｍ＜ｙ≦４０μｍ、且つ、１．６≦Ｌ／ｄ≦２．６７、且つ、１５０μｍ≦ｔ≦３００μｍ、
を満たすように各長さが設定されたことを特徴とする。

【0008】

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の現像剤の収容体において、
前記自由端部の先端の角の曲率半径が、前記最小値ｙの半値以下であることを特徴とする。

【0009】

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の現像剤の収容体において、
抑制部材のヤング率が０．０４５［ＧＰａ］以上、０．３６［ＧＰａ］以下であることを特徴とする。

【0010】

前記技術的課題を解決するために、請求項６に記載の発明の現像剤の収容体は、
トナーとキャリアとを含む現像剤が収容される収容部と、
前記収容部内に配置され、軸部を中心として回転する回転部材と、
前記軸部を回転可能に支持する軸受部材と、
前記軸受部材に対して前記収容部の内側に配置され、基端部と自由端部とを有し、前記自由端部が前記軸部に接触して、前記軸受部材側に現像剤が進入することを抑制する抑制部材と、
を備え、
前記基端部から前記自由端部までの前記抑制部材の長さをＬとし、前記軸部の表面から前記基端部までの前記軸部の径方向の長さをｄとし、前記現像剤に含まれるキャリアの体積粒径分布における標準偏差をσとし、３σの範囲の最小値をｙ［μｍ］とした場合に、１．６≦Ｌ／ｄ≦０．０２×ｙ＋１．８７、且つ、１４μｍ≦ｙ≦３０μｍ、
または、
１．６≦Ｌ／ｄ≦０．０２×ｙ＋１．８７、且つ、３０μｍ＜ｙ≦４０μｍ、且つ、１５０μｍ≦ｔ≦３００μｍ、
を満たすように各値が設定されたことを特徴とする。

【0011】

前記技術的課題を解決するために、請求項７に記載の発明の画像形成装置は、
像を表面に保持する像保持体と、
前記像保持体の表面に保持された潜像を可視像に現像する現像装置であって、請求項１ないし６のいずれかに記載の現像剤の収容体により構成された前記現像装置と、
可視像を媒体に転写する転写装置と、
媒体に転写された可視像を媒体に定着させる定着装置と、
を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

請求項１−３，６，７に記載の発明によれば、Ｌ／ｄと最小値ｙとの関係が本発明の関係を満足しない場合に比べて、キャリア径に応じて、フリーレングス比を設定可能な範囲を拡張できると共に、軸部と抑制部材との隙間へのキャリアの進入を低減することができる。
請求項４に記載の発明によれば、曲率半径Ｒが最小値ｙの半値よりも大きい場合に比べて、軸部の局所的な削れを更に抑制できる。
請求項５に記載の発明によれば、ヤング率が本発明の範囲を満たさない場合に比べて、抑制部材と軸部との接触に伴うトルク上昇や発熱が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は実施例１の画像形成装置の説明図である。

【図2】図２は実施例１の画像形成装置の要部説明図である。

【図3】図３は実施例１の現像装置の説明図である。

【図4】図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図5】図５は実施例１の現像装置の要部説明図であり、図５Ａは端部の説明図、図５Ｂはシール部材の部分の要部拡大図である。

【図6】図６は第１評価の評価結果の説明図であり、横軸にフリーレングス比を取り、縦軸に先端浮きを取ったグラフである。

【図7】図７はフリーレングス比ｘと接触幅の関係の説明図であり、横軸にフリーレングス比を取り、縦軸に接触幅をとったグラフである。

【図8】図８はフリーレングス比と先端浮きとの関係の説明図であり、横軸にフリーレングス比を取り、縦軸に先端浮きを取ったグラフである。

【図9】図９はフリーレングス比と先端浮きとの関係の説明図であり、横軸にフリーレングス比を取り、縦軸に先端浮きを取ったグラフである。

【図10】図１０はシール本体の厚さと先端浮きとの関係の説明図であり、横軸にシールの厚さを取り、縦軸に先端浮きを取ったグラフである。

【図11】図１１は第２評価の評価結果の説明図であり、フリーレングス比とキャリアの体積粒径分布の最小値との関係の説明図である。

【図12】図１２は耐久試験後のフリーレングス比と回転軸の削れとの関係の説明図であり、横軸にフリーレングス比を取り、縦軸に回転軸の局所的な削れを取ったグラフである。

【図13】図１３は第３評価の評価結果の説明図であり、横軸に先端部の曲率半径を取り、縦軸に径方向反力比を取ったグラフである。

【図14】図１４は第４評価の評価結果の説明図であり、横軸にヤング率を取り、縦軸にシール部材の応力を取ったグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例としての実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

【実施例1】

【0015】

図１は実施例１の画像形成装置の説明図である。
図２は実施例１の画像形成装置の要部説明図である。
図１において、本発明の実施例１の画像形成装置の一例としての複写機Ｕは、記録部の一例であって、画像記録装置の一例としてのプリンタ部Ｕ１を有する。プリンタ部Ｕ１の上部には、読取部の一例であって、画像読取装置の一例としてのスキャナ部Ｕ２が支持されている。スキャナ部Ｕ２の上部には、原稿の搬送装置の一例としてのオートフィーダＵ３が支持されている。実施例１のスキャナ部Ｕ２には、入力部の一例としてのユーザインタフェースＵＩが支持されている。前記ユーザインタフェースＵＩは、操作者が入力をして、複写機Ｕの操作が可能である。

【0016】

オートフィーダＵ３の上部には、媒体の収容容器の一例としての原稿トレイＴＧ１が配置されている。原稿トレイＴＧ１には、複写しようとする複数の原稿Ｇｉが重ねて収容可能である。原稿トレイＴＧ１の下方には、原稿の排出部の一例としての原稿の排紙トレイＴＧ２が形成されている。原稿トレイＴＧ１と原稿の排紙トレイＴＧ２との間には、原稿の搬送路Ｕ３ａに沿って、原稿の搬送ロールＵ３ｂが配置されている。

【0017】

スキャナ部Ｕ２の上面には、透明な原稿台の一例としてのプラテンガラスＰＧが配置されている。実施例１のスキャナ部Ｕ２には、プラテンガラスＰＧの下方に、読取り用の光学系Ａが配置されている。実施例１の読取り用の光学系Ａは、プラテンガラスＰＧの下面に沿って、左右方向に移動可能に支持されている。なお、読取り用の光学系Ａは、通常時は、図１に示す初期位置に停止している。
読取り用の光学系Ａの右方には、撮像部材の一例としての撮像素子ＣＣＤが配置されている。撮像素子ＣＣＤには、画像処理部ＧＳが電気的に接続されている。
画像処理部ＧＳは、プリンタ部Ｕ１の書込回路ＤＬに電気的に接続されている。書込回路ＤＬは、潜像の形成装置の一例としてのＬＥＤヘッドＬＨｙ，ＬＨｍ，ＬＨｃ，ＬＨｋに電気的に接続されている。

【0018】

各ＬＥＤヘッドＬＨｙ〜ＬＨｋの上方には、像保持体の一例としての感光体ドラムＰＲｙ，ＰＲｍ，ＰＲｃ，ＰＲｋが配置されている。
各感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋには、帯電器の一例としての帯電ロールＣＲｙ，ＣＲｍ，ＣＲｃ，ＣＲｋが対向して配置されている。前記帯電ロールＣＲｙ〜ＣＲｋには、電源回路Ｅから帯電電圧が印加される。なお、電源回路Ｅは、制御部の一例としてのコントローラＣにより制御される。前記コントローラＣは、画像処理部ＧＳや書込回路ＤＬ等との間でも信号の送受信を行って、各種制御を行う。
感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの回転方向に対して、帯電ロールＣＲｙ〜ＣＲｋの下流側に設定された書込領域Ｑ１ｙ，Ｑ１ｍ，Ｑ１ｃ，Ｑ１ｋにおいて、感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面に対して、ＬＥＤヘッドＬＨｙ〜ＬＨｋから書込光が照射される。
感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの回転方向に対して、書込領域Ｑ１ｙ〜Ｑ１ｋの下流側に設定された現像領域Ｑ２ｙ，Ｑ２ｍ，Ｑ２ｃ，Ｑ２ｋには、現像装置Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋが感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面に対向して配置されている。感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋと現像装置Ｇｙ〜Ｇｋとにより、可視像形成装置の一例としてのプロセスカートリッジＰＲｙ＋Ｇｙ，ＰＲｍ＋Ｇｍ，ＰＲｃ＋Ｇｃ，ＰＲｋ＋Ｇｋが構成されている。

【0019】

感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの回転方向に対して、現像領域Ｑ２ｙ〜Ｑ２ｋの下流側には、１次転写領域Ｑ３ｙ，Ｑ３ｍ，Ｑ３ｃ，Ｑ３ｋが設定されている。１次転写領域Ｑ３ｙ〜Ｑ３ｋでは、中間転写体の一例としての中間転写ベルトＢに接触している。また、１次転写領域Ｑ３ｙ，Ｑ３ｍ，Ｑ３ｃ，Ｑ３ｋにおいて、中間転写ベルトＢを挟んで感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの反対側には、１次転写器の一例としての１次転写ロールＴ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋが配置されている。
感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの回転方向に対して、１次転写領域Ｑ３ｙ〜Ｑ３ｋの下流側には、像保持体の清掃器の一例としてのドラムクリーナＣＬｙ，ＣＬｍ，ＣＬｃ，ＣＬｋが配置されている。

【0020】

前記感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの上方には、中間転写装置の一例としてのベルトモジュールＢＭが配置されている。前記ベルトモジュールＢＭは、前記中間転写ベルトＢを有する。中間転写ベルトＢは、駆動部材の一例としての駆動ロールＲｄと、張架部材の一例としてのテンションロールＲｔと、蛇行補正部材の一例としてのウォーキングロールＲｗ、従動部材の一例としてのアイドラロールＲｆ、２次転写領域の対向部材の一例としてのバックアップロールＴ２ａと、１次転写ロールＴ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋと、により回転可能に支持されている。

【0021】

中間転写ベルトＢを挟んでバックアップロールＴ２ａの反対側には、２次転写部材の一例としての２次転写ロールＴ２ｂが配置されている。前記バックアップロールＴ２ａと２次転写ロールＴ２ｂにより２次転写器Ｔ２が構成されている。また、２次転写ロールＴ２ｂと中間転写ベルトＢとが対向する領域により２次転写領域Ｑ４が形成される。
前記１次転写ロールＴ１ｙ〜Ｔ１ｋ、中間転写ベルトＢおよび２次転写器Ｔ２等により、感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋに形成された画像を媒体に転写する実施例１の転写装置Ｔ１＋Ｔ２＋Ｂが構成されている。

【0022】

中間転写ベルトＢの回転方向に対して、２次転写領域Ｑ４の下流側には、中間転写体の清掃器の一例としてのベルトクリーナＣＬｂが配置されている。
前記ベルトモジュールＢＭの上方には、現像剤の収容容器の一例としてのカートリッジＫｙ，Ｋｍ，Ｋｃ，Ｋｋが配置されている。各カートリッジＫｙ〜Ｋｋには、現像装置Ｇｙ〜Ｇｋに補給される現像剤が収容されている。前記カートリッジＫｙ〜Ｋｋと現像装置Ｇｙ〜Ｇｋとの間は、図示しない現像剤の補給装置により接続されている。

【0023】

プリンタ部Ｕ１の下部には、媒体の収容容器の一例としての給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ３が配置されている。給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ３は、案内部材の一例としてのガイドレールＧＲにより前後方向に着脱可能に支持されている。給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ３には、媒体の一例としてのシートＳが収容されている。
給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ３の左上方には、媒体の取出部材の一例としてのピックアップロールＲｐが配置されている。ピックアップロールＲｐの左方には、捌き部材の一例としての捌きロールＲｓが配置されている。
各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ３の左方には、上方に延びる媒体の搬送路ＳＨが形成されている。搬送路ＳＨには、媒体の搬送部材の一例としての搬送ロールＲａが複数配置されている。搬送路ＳＨには、シートＳの搬送方向の下流部であり且つ２次転写領域Ｑ４の上流側に、送出部材の一例としてのレジロールＲｒが配置されている。

【0024】

２次転写領域Ｑ４の上方には、定着装置Ｆが配置されている。定着装置Ｆは、加熱部材の一例としての加熱ロールＦｈと、加圧部材の一例としての加圧ロールＦｐとを有する。加熱ロールＦｈと加圧ロールＦｐとの接触領域により、定着領域Ｑ５が構成されている。
定着装置Ｆの斜め上方には、媒体の搬送部材の一例としての排出ローラＲｈが配置されている。排出ローラＲｈの右方には、媒体の排出部の一例としての排出トレイＴＲｈが形成されている。

【0025】

（画像形成動作の説明）
前記原稿トレイＴＧ１に収容された複数の原稿Ｇｉは、プラテンガラスＰＧ上の原稿の読み取り位置を順次通過して、原稿の排紙トレイＴＧ２に排出される。
前記オートフィーダＵ３を使用して自動的に原稿を搬送して複写を行う場合は、読取り用の光学系Ａは初期位置に停止した状態で、プラテンガラスＰＧ上の読み取り位置を順次通過する各原稿Ｇｉを露光する。
原稿Ｇｉを作業者が手でプラテンガラスＰＧ上に置いて複写を行う場合、読取り用の光学系Ａが左右方向に移動して、プラテンガラスＰＧ上の原稿が、露光されながら走査される。

【0026】

原稿Ｇｉからの反射光は、読取り用の光学系Ａを通って、撮像素子ＣＣＤに集光される。前記撮像素子ＣＣＤは、撮像面上に集光された原稿の反射光が赤：Ｒ、緑：Ｇ、青：Ｂの電気信号に変換される。
画像処理部ＧＳは、撮像素子ＣＣＤから入力されるＲＧＢの電気信号を黒：Ｋ、イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃの画像情報に変換して一時的に記憶する。画像処理部ＧＳは、一時的に記憶した画像情報を予め設定された時期に、潜像形成用の画像情報として書込回路ＤＬに出力する。
なお、原稿画像が単色画像、いわゆる、モノクロの場合は、黒：Ｋのみの画像情報が書込回路ＤＬに入力される。

【0027】

前記書込回路ＤＬは、図示しない各色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各駆動回路を有し、入力された画像情報に応じた信号を予め設定された時期に、各色毎に配置されたＬＥＤヘッドＬＨｙ〜ＬＨｋに出力する。
各感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面は、帯電ロールＣＲｙ〜ＣＲｋによりに帯電される。ＬＥＤヘッドＬＨｙ〜ＬＨｋは、書込領域Ｑ１ｙ〜Ｑ１ｋにおいて、感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面に静電潜像を形成する。現像装置Ｇｙ〜Ｇｋは、現像領域Ｑ２ｙ〜Ｑ２ｋにおいて、感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面の静電潜像を、可視像の一例としてのトナー像に現像する。現像装置Ｇｙ〜Ｇｋで現像剤が消費されると、消費量に応じて、各カートリッジＫｙ〜Ｋｋから各現像装置Ｇｙ〜Ｇｋに現像剤が補給される。

【0028】

各感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面のトナー像は、１次転写領域Ｑ３ｙ，Ｑ３ｍ，Ｑ３ｃ，Ｑ３ｋに搬送される。各１次転写ロールＴ１ｙ〜Ｔ１ｋには、電源回路Ｅから予め設定された時期にトナーの帯電極性と逆極性の１次転写電圧が印加される。したがって、１次転写領域Ｑ３ｙ〜Ｑ３ｋにおいて、１次転写電圧により、感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋのトナー像は、中間転写ベルトＢに順次重ねて転写される。なお、Ｋ色の単色の画像の場合は、Ｋ色のトナー像のみが、Ｋの感光体ドラムＰＲｋから中間転写ベルトＢに転写される。

【0029】

前記各感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋ上のトナー像は、前記１次転写ロールＴ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋにより、中間転写体の一例としての中間転写ベルトＢに１次転写される。１次転写後の感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋ表面の残留物、付着物は、感光体クリーナＣＬｙ〜ＣＬｋで清掃される。清掃された感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面は、帯電ロールＣＲｙ〜ＣＲｋで再帯電される。

【0030】

前記各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ３のシートＳは、予め設定された給紙時期にピックアップロールＲｐにより取り出される。ピックアップロールＲｐで取り出されたシートＳは、複数枚のシートＳが重なった状態で取り出された場合には、捌きロールＲｓで１枚ずつ分離される。捌きロールＲｓを通過したシートＳは、複数の搬送ロールＲａにより、レジロールＲｒに搬送される。
前記レジロールＲｒは、中間転写ベルトＢの表面のトナー像が２次転写領域Ｑ４に移動する時期に合わせて、シートＳを送り出す。

【0031】

レジロールＲｒから送り出されたシートＳには、２次転写領域Ｑ４を通過する際に、２次転写ロールＴ２ｂに印加された２次転写電圧により、中間転写ベルトＢの表面のトナー像が転写される。
２次転写領域Ｑ４を通過後の中間転写ベルトＢの表面は、ベルトクリーナＣＬｂにより残留トナーが除去されて清掃される。
２次転写領域Ｑ４を通過したシートＳは、定着領域Ｑ５を通過する際に、定着装置Ｆによりトナー像が加熱および加圧されて定着される。
トナー像が定着された記録シートＳは、排出ローラＲｈで排出トレイＴＲｈに排出される。

【0032】

（現像装置の説明）
図３は実施例１の現像装置の説明図である。
図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
次に、前記本発明の実施例１の現像装置Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋの説明をするが、各色の現像装置Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋは同様に構成されているため、Ｙ色の現像装置Ｇｙについてのみ詳細な説明をし、その他の色の現像装置Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋについては、詳細な説明を省略する。

【0033】

図３、図４において、現像剤の収容体の一例としての現像装置Ｇｙは、収容部の一例としての現像容器Ｖを有する。現像容器Ｖは、トナー及びキャリアを含む２成分現像剤を収容する。図３において、現像容器Ｖは、下部の容器本体１を有する。容器本体１の上部には、蓋部材の一例としての容器カバー２が支持されている。容器カバー２は、容器本体１の上面を塞いでいる。

【0034】

図３、図４において、容器本体１には、内部の左上部に、現像剤の保持体の収容部の一例としての現像ロール室４が形成されている。現像ロール室４の下方には、第１の収容室の一例としての供給室６が形成されている。供給室６は現像ロール室４と接続されている。供給室６の右方には、第２の収容室の一例としての撹拌室７が形成されている。
供給室６と撹拌室７との間は、仕切部材の一例としての仕切壁８で仕切られている。図４において、仕切壁８の前方には、第１の接続部の一例として、供給室６と撹拌室７とを接続する第１流入部８ａが形成されている。なお、実施例１では、第１流入部８ａは、現像ロール室４の前端よりも前方に配置されている。また、仕切壁８の後方には、第２の接続部の一例として、供給室６と撹拌室７とを接続する第２流入部８ｂが形成されている。

【0035】

現像ロール室４には、現像剤の保持体の一例としての現像ロールＲ０ｙが収容されている。現像ロールＲ０ｙは左上方の外表面の一部が、感光体ドラムＰＲｙに対向して配置されている。現像ロールＲ０ｙは、磁石部材の一例としての磁石ロール１１を有する。図４において、磁石ロール１１は、現像容器Ｖに回転不能に支持されている。図３、図４において、磁石ロール１１の外周には、回転体の一例としての現像スリーブ１２が配置されている。現像スリーブ１２は、現像容器Ｖに回転可能に支持されている。

【0036】

現像スリーブ１２の後端には、駆動の伝達部材の一例としてのギアＧ０が支持されている。ギアＧ０には、駆動源の一例としての図示しないモータから駆動が伝達可能に構成されている。実施例１の現像装置Ｇｙでは、モータから駆動が伝達された場合に、現像スリーブ１２は、対向領域の一例としての現像領域Ｑ２ｙにおいて、感光体ドラムＰＲｙの表面の移動方向と同方向に回転する
現像ロール室４の下方には、層厚の規制部材の一例としてのトリマー１３が配置されている。実施例１のトリマー１３は、前後方向に延びる円柱状に形成されている。トリマー１３は、現像スリーブ１２に対して、予め設定された隙間をあけて回転不能な状態で支持されている。

【0037】

なお、前記磁石ロール１１には、現像領域Ｑ２ｙに対応して、現像磁極Ｓ１が設けられている。また、トリマー１３に対向する位置には、層厚の規制用の磁極の一例としてのトリミング磁極Ｎ２が設けられている。トリミング磁極Ｎ２は、現像磁極Ｓ１とは逆極性の磁極により構成されている。また、現像スリーブ１２の回転方向に対して、現像磁極Ｓ１の下流側には、現像磁極Ｓ１とは逆極性の搬送磁極Ｎ１が設けられている。現像スリーブ１２の回転方向に対して、搬送磁極Ｎ１の下流側には、現像剤の離脱用の磁極の一例としてのピックオフ磁極Ｓ２が設けられている。ピックオフ磁極Ｓ２は、搬送磁極Ｎ１とは逆極性の磁極により構成されている。現像スリーブ１２の回転方向に対して、ピックオフ磁極Ｓ２の下流側且つトリミング磁極Ｎ２の上流側には、現像剤の吸着用の磁極の一例としてのピックアップ磁極Ｓ３が設けられている。ピックアップ磁極Ｓ３は、ピックオフ磁極Ｓ２とは同極性且つトリミング磁極Ｎ２とは逆極性の磁極により構成されている。

【0038】

図３、図４において、供給室６には、回転部材の一例であって、第１の搬送部材の一例としての供給オーガ１６が配置されている。供給オーガ１６は、軸部の一例として、前後方向に延びる回転軸１６ａを有する。回転軸１６ａの外周には、搬送部の一例として、螺旋状の搬送羽根１６ｂが支持されている。また、回転軸１６ａの後端には、駆動の伝達部材の一例としてのギアＧ１が支持されている。
撹拌室７には、回転部材の一例であって、第２の搬送部材の一例としての撹拌オーガ１７が配置されている。撹拌オーガ１７は、供給オーガ１６と同様に、軸部の一例としての回転軸１７ａと、搬送部の一例としての搬送羽根１７ｂと、ギアＧ２とを有する。

【0039】

供給オーガ１６のギアＧ１は、中間のギアＧ３を介してギアＧ０と噛み合っている。また、撹拌オーガ１７のギアＧ２は、供給オーガ１６のギアＧ１と噛み合っている。
また、図４において、撹拌室７の後部には、カートリッジＫｙからの現像剤が補給される補給口７ａが形成されている。

【0040】

（現像装置の機能）
前記構成を備えた現像装置Ｇｙ〜Ｇｋでは、画像形成が開始されると、モータが駆動して、現像ロールＲ０ｙ〜Ｒ０ｋが回転すると共に、各オーガ１６，１７が回転する。実施例１では、供給オーガ１６が回転すると、供給オーガ１６は、供給室６の現像剤を、矢印Ｙａで示すように、第１流入部８ａから第２流入部８ｂに向けて撹拌しながら搬送する。第２流入部８ｂまで搬送された現像剤は、第２流入部８ｂを通じて撹拌室７に流入する。撹拌オーガ１７が回転すると、撹拌オーガ１７は、撹拌室７の現像剤を、矢印Ｙｂで示すように、第２流入部８ｂから第１流入部８ａに向けて撹拌しながら搬送する。第１流入部８ａまで搬送された現像剤は、第１流入部８ａを通じて供給室６に流入する。よって、供給室６と撹拌室７とによって、循環室６＋７が構成されている。

【0041】

供給室６の現像剤は、ピックアップ磁極Ｓ３の磁力で、現像スリーブ１２に吸着される。現像スリーブ１２に吸着された現像剤は、トリマー１３を通過する際に、トリマー１３と現像スリーブ１２との隙間に対応する予め設定された現像剤のみが通過する。トリマー１３を通過した現像剤は、現像領域Ｑ２ｙ〜Ｑ２ｋにおいて、感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの潜像を現像する。現像に使用されなかった現像剤は、現像磁極Ｓ１と搬送磁極Ｎ１との間の磁界や搬送磁極Ｎ１とピックオフ磁極Ｓ２との間の磁界等で現像スリーブ１２の表面に吸着されたまま搬送される。同極性のピックオフ磁極Ｓ２とピックアップ磁極Ｓ３との間では、現像剤を現像スリーブ１２に吸着する磁力が低下する。よって、現像スリーブ１２の表面に吸着された現像剤は、ピックオフ磁極Ｓ２とピックアップ磁極Ｓ３との間で、現像スリーブ１２から離脱して、循環室６＋７に戻される。

【0042】

（現像装置の各部位の説明）
図５は実施例１の現像装置の要部説明図であり、図５Ａは端部の説明図、図５Ｂはシール部材の部分の要部拡大図である。
図５において、実施例１のオーガ１６，１７の端部は、軸受部材の一例としてのベアリング２１により回転可能に支持されている。ベアリング２１の内側には、抑制部材の一例としてのシール部材２２が支持されている。シール部材２２は、円筒状の基部２２ａを有する。基部２２ａは、現像容器Ｖの内面に固定支持されている。基部２２ａの内周には、本体部の一例として、内側に延びる略円錐状のシール本体２２ｂが形成されている。シール本体２２ｂは、オーガ１６，１７の回転軸１６ａ，１７ａが貫通した状態で支持される。そして、シール本体２２ｂは、貫通する回転軸１６ａ，１７ａに押されて略円錐状に弾性変形して、回転軸１６ａ，１７ａの表面に、弾性力で接触した状態で保持される。

【0043】

図５Ｂにおいて、実施例１のシール本体２２ｂにおいて、自由端部２２ｃから基端部２２ｄまでのシール本体２２ｂの長さをフリーレングスＬ、回転軸１６ａ，１７ａの表面から基端部２２ｄまでの径方向の距離の一例としての狭小距離をｄ、フリーレングスＬと狭小距離ｄの比をフリーレングス比ｘ（Ｌ/ｄ）とする。また、シール本体２２ｂの厚さをｔとする。また、シール本体２２ｂが回転軸１６ａ，１７ａに弾性変形して嵌った状態において、自由端部２２ｃの内周面は、現像容器Ｖの内側を向いている。そして、シール本体２２ｂは、自由端部２２ｃの内周の縁部全周で回転軸１６ａ，１７ａの全周を押圧している。

【0044】

（シール部材の機能）
前記構成を備えた実施例１の現像装置Ｇｙ〜Ｇｋでは、回転軸１６ａ，１７ａの端部に、シール部材２２が配置されている。したがって、ベアリング２１に現像剤が進入して、ベアリング２１が齧って、オーガ１６，１７の回転時のトルクが上昇することが低減されている。
次に、実施例１の機能について、以下に説明する３つの評価結果を参照しつつ説明する。試験において、本実施形態の現像装置Ｇｙ〜Ｇｋ部品等を用いる場合、その部品等の符号及び名称等をそのまま用いて説明する。

【0045】

＜浮き評価の方法＞
回転軸１６ａ，１７ａとシール部材２２の先端部に生じる隙間を観察により測定した。

【0046】

＜耐久試験の方法＞
耐久試験では、以下に説明する評価毎の条件を設定した現像装置Ｇｙ〜Ｇｋを複写機Ｕに取り付けて、５００時間連続でＡ４サイズの普通紙に全印刷領域の５％印字を行った。実験は、富士ゼロックス株式会社製のColor 1000 Pressを改造して行った。

【0047】

＜第１評価＞
〈概要〉
第１評価では、撹拌オーガ１７のシール部材２２において、フリーレングス比ｘが異なる複数の現像装置Ｇｙ〜Ｇｋを準備した。ここで、準備した複数のシール部材２２のフリーレングス比ｘは、１．８７，２．０７，２．２７，２．４７，２．６７の５水準とした。また、第１評価ではシール部材２２のヤング率を０．２４[GPa]、ポアソン比を０．４９とした。また、第１評価では、キャリアの体積粒径分布の標準偏差をσに対して、３σ（全体の９９．７％）の最小値ｙは１０[μｍ]であった。なお、キャリアの体積粒径分布は、BECKMAN COULTER社製のCoulter Multisizerで測定した。また、第１評価では、接触シール厚さｔを３００[μｍ]とした。

【0048】

そして、第１評価では、浮き評価により、回転軸１７ａとシール部材２２の先端部２２ｃに生じる隙間(以下先端浮き)をレーザー顕微鏡を使用して測定した。

【0049】

また、第１評価では、耐久試験の後、シール部材２２を通過してベアリング２１側に漏れた現像剤の有無を調べ、シール部材２２とベアリング２１の間に現像剤が観察された時を漏れ有り、観察されなかった時を漏れ無しとした。

【0050】

〈評価結果〉
図６は第１評価の評価結果の説明図であり、横軸にフリーレングス比を取り、縦軸に先端浮きを取ったグラフである。
図６に示されるように、フリーレングス比ｘが、２．０７以下で先端浮きは０、すなわち回転軸１７ａに対しシール部材２２の先端浮きあがりは未発生となった。また、耐久試験の結果、フリーレングス比ｘが２．０７以下で漏れ未発生となった。

【0051】

〈評価結果に対する見解〉
フリーレングス比ｘを小さくすることで、先端浮きが小さくなり、キャリアがシール先端部２２ｃに入り込むことに起因するキャリアと回転軸１７ａとの摺擦が発生しにくくなった。よって、回転軸１７ａの局所的削れに伴う、シール機能の低下が発生しなかったと考える。

【0052】

（フリーレングス比ｘの下限）
しかしながら、フリーレングス比ｘを短くしすぎると、これまで説明した回転軸１６ａ，１７ａとキャリアの摺動を原因とする回転軸１６ａ，１７ａの局所的な削れとは別の要因で、シール機能が保てなくなる。フリーレングス比ｘを短くすると、回転軸１６ａ，１７ａに対してシール部材２２が接触する幅(リップ幅)が小さくなり、やがて接触しなくなる。

【0053】

図７はフリーレングス比ｘと接触幅の関係の説明図であり、横軸にフリーレングス比を取り、縦軸に接触幅をとったグラフである。
図７にはフリーレングス比ｘと接触幅の関係を示す。図７は、補足試験として、現像装置Ｇｙ〜Ｇｋを複写機Ｕに取り付けて、２時間連続でＡ４サイズの普通紙に全印刷領域の５％印字を行った結果である。
補足試験の結果、回転軸１６ａ，１７ａの局所的な削れが発生していない条件で、漏れが発生しなかった最小のフリーレングス比ｘ＝１．６[ｍｍ]をフリーレングス比ｘの下限として設定した。

【0054】

（シール部材２２のヤング率とポアソン比に関して）
ところで、上記の先端浮きはシール部材２２の材料特性として、ヤング率Ｙ[GPa]と、ポアソン比ｐの影響を受ける事が考えられ、ヤング率Ｙ、ポアソン比ｐともに大きくなるほど、先端浮きも増大する事が予想される。
よって、ポアソン比を固定してヤング率が異なる複数のシール部材２２を使用して、フリーレングス比と先端浮きとの関係を構造解析シミュレーション(Abaqus使用)で推定した。解析条件は、ヤング率を０．０１，０．５０，３．５０［GPa]の三水準とし、ポアソン比は０．４９固定とした。実験結果を図８に示す。なお、シミュレーションと実験とは、図８記載のヤング率０．２４[GPa]、ポアソン比０．４２でのＦＬ比２．２７，２．４７，２．６７三水準で同等の結果を示すことを検証済みである。

【0055】

図８はフリーレングス比と先端浮きとの関係の説明図であり、横軸にフリーレングス比を取り、縦軸に先端浮きを取ったグラフである。
図８に示す結果は、ゴム材等の代表値としてのヤング率０．０１[GPa]から、ポリスチレン等の樹脂材料の代表値としてのヤング率３．５０[GPa]の範囲で、先端浮きが変化しない事を示している。これはヤング率を変化させても、弾性変形域内であれば先端浮きが変化しない事を示している。

【0056】

次に、ヤング率を固定してポアソン比が異なる複数のシール部材２２を使用して、フリーレングス比と先端浮きとの関係を構造解析シミュレーション(Abaqus使用)で推定した。解析条件は、ヤング率を０．２４[GPa]固定とし、ポアソン比を０．３４，０．４２，０．４９の三水準とした。結果を図９に示す。
図９はフリーレングス比と先端浮きとの関係の説明図であり、横軸にフリーレングス比を取り、縦軸に先端浮きを取ったグラフである。
図９は、ゴム材等の代表値としてのポアソン比０．４９から、ポリスチレン等の樹脂材料の代表値としてのポアソン比０．３４の範囲でのフリーレングス比と先端浮きの関係を示しており、ポアソン比を大きくすることで、先端浮きはわずかに増大するものの、フリーレングス比による影響に比べ極めて小さい事が分かる。以上のことより、ヤング率、ポアソン比によらず、フリーレングス比短縮による先端浮きの抑制効果は十分に得られると考える。

【0057】

（シール部材２２の厚さｔに関して）
次に、シール本体２２ｂの厚さｔに関して、構造解析シミュレーション(Abaqus使用)で推定した。解析条件は、フリーレングス比が１．８７，２．２７，２．４７，２．６７の四水準、シール本体２２ｂの厚さｔを１５０[μｍ]、３００[μｍ]、４５０[μｍ]の三水準とした。結果を図１０に示す。

【0058】

図１０はシール本体の厚さと先端浮きとの関係の説明図であり、横軸にシールの厚さを取り、縦軸に先端浮きを取ったグラフである。
シール部材２２の厚さｔに関しては、厚くしすぎると接触圧力が上昇し、トルク、温度上昇が課題として発生する。一方、薄くしすぎると接触圧力が低下し、シール機能が悪くなることが分かっている。詳細は割愛するが、温度上昇によるシール厚さｔの上限値は４５０[μｍ]程度、シール機能低下によるシール厚さｔの下限値は１５０[μｍ]程度となっている。図１０に示す通り、フリーレングス比２．４７以下では、シール厚さｔの上下限範囲内において、本評価条件であるシール厚さｔ＝３００[μｍ]時よりも先端浮きが大きくなる事は無いため、想定される任意のシール厚さで使用可能である。一方、第２評価で記載するフリーレングス比ｘが２．４７≦ｘ≦２．６７の範囲ではシール厚さｔが大きくなると先端浮きが増大する傾向があり、本評価条件のシール厚さｔ＝３００[μｍ]より、１５０[μｍ]≦ｔ≦３００[μｍ]以下という制限が入る。

【0059】

（まとめ）
以上の検討により、実施例１の現像装置Ｇｙ〜Ｇｋでは、オーガ１６，１７は、フリーレングス比ｘを１．６＜ｘ≦２．０７とすることで、キャリアが回転軸１６ａ，１７ａとシール部材２２の間に入り込み回転軸１６ａの局所的削れを発生させることを抑制することができ、課題であるシール機能の低下を防ぐことができる。

【0060】

＜第２評価＞
〈概要〉
第２評価では、第１評価でも用いたフリーレングス比ｘが異なる複数の現像装置Ｇｙ〜Ｇｋを準備した。ここで、準備した複数のシール部材２２のフリーレングス比ｘは、第１評価にて漏れが発生した２．２７，２．４７，２．６７の３水準とした。また、第２評価では、キャリアの体積粒径分布の３σの最小値ｙの異なる複数の現像剤を用意した。ここで、準備した複数のキャリアの前記最小値ｙは、１４[μｍ]、２０[μｍ]、３０[μｍ]、４０[μｍ]の４水準とした。また、第２評価ではシール部材２２のヤング率を０．２４[GPa]、ポアソン比を０．４７とした。また、第２評価では、シール部材２２の厚さｔを３００[μｍ]とした。

【0061】

そして、第２評価では、耐久試験の後、シール部材２２を通過してベアリング２１側に漏れた現像剤の有無を調べ、シール部材２２とベアリング２１の間に現像剤が観察された時をもれ有、観察されなかった時を漏れ無しとした。

【0062】

〈評価結果〉
図１１は第２評価の評価結果の説明図であり、フリーレングス比とキャリアの体積粒径分布の最小値との関係の説明図である。
図１１に示されるように、キャリアの体積粒径の最小値ｙが１４[μｍ]時にフリーレングス比ｘが２．２７以下で、キャリアの体積粒径の最小値ｙが２０[μｍ]時にフリーレングス比ｘが２．４７以下で、キャリアの体積粒径の最小値ｙが３０[μｍ]および４０[μｍ]時にフリーレングス比ｘが２．６７以下で、漏れ無しとなった。

【0063】

〈評価結果に対する見解〉
前述のとおり、フリーレングス比ｘは小さいほど、またキャリアの体積粒径の最小値ｙが大きいほど漏れが発生し難い事が分かる。これは、第１評価でも言及したとおり、回転軸１６ａ，１７ａに対するシール部材２２の先端部２２ｃの浮きが小さいほど、またキャリアの粒径が大きいほど、回転軸１６ａ，１７ａとキャリアの摺擦が起こりやすく、回転軸１６ａ，１７ａの局所的な削れが発生しやすい事に起因すると考えられる。

【0064】

図１２は耐久試験後のフリーレングス比と回転軸の削れとの関係の説明図であり、横軸にフリーレングス比を取り、縦軸に回転軸の局所的な削れを取ったグラフである。
図１２では、シール部材２２のヤング率を０．２４[GPa]、ポアソン比を０．４９、キャリアの体積粒径の最小値ｙを１４[μｍ]と２０[μｍ]の２水準とした場合について、フリーレングス比と局所的な回転軸１６ａ，１７ａの局所的な削れが発生するかを観察した。
図１２の結果から、確かにフリーレングス比ｘが小さいほど、またキャリアの体積粒径の最小値ｙが大きいほど回転軸削れが抑制されている事が分かる。

【0065】

以上の事から、フリーレングス比ｘが小さいほど、また、キャリアの体積粒径の最小値ｙが大きいほどキャリアが回転軸１６ａ，１７ａとシール部材２２の先端部２２ｃの隙間に入り込みにくくなり、回転軸１６ａ，１７ａの局所的な削れによるシール機能の低下が発生し難いという事が言える。

【0066】

また、第１評価に対する見解で記載の通り、フリーレングス比の下限はｘ＝１．６[ｍｍ]である。

【0067】

また、第１評価に対する見解で記載の通り、ＦＬ比２．４７ ≦ｘ≦ ２．６７のときのシール厚さｔの範囲は１５０[μｍ]≦ｔ≦３００[μｍ]である。

【0068】

（まとめ）
以上の検討により、実施例１の現像装置Ｇｙ〜Ｇｋのオーガ１６，１７は、キャリアの体積粒径の最小値ｙとフリーレングス比ｘにおいて、
（１）１４≦ｙ＜２０の時、１．６ ≦ｘ≦ ２．２７、
（２）２０≦ｙ＜ ３０の時、１．６≦ｘ≦ ２．４７、
（３）３０ ≦ｙ≦４０の時、１．６ ≦ｘ≦ ２．６７、且つ、２．４７ ≦ｘ≦ ２．６７のときのシール厚さｔの範囲は１５０[μｍ]≦ｔ≦３００[μｍ] 、
を満たすことで、キャリアが回転軸１６ａ，１７ａとシール部材２２の間に入り込み回転軸１６ａ，１７ａの局所的削れを発生させることを抑制することができ、課題であるシール機能の低下を防ぐことができる。

【0069】

＜第３評価＞
〈概要〉
第３評価では、攪拌オーガ１７のシール部材２２において、先端部２２ｃの曲率半径Ｒの異なる複数の水準を用意した。ここで、準備した複数のシール部材２２の先端部２２ｃは、Ｒ＝１０[μｍ]、１５[μｍ]、２０[μｍ]、３５[μｍ]、５０[μｍ]の５水準とした。また、第３評価ではキャリアの体積粒径の最小値ｙを２５[μｍ]とした。また、第３評価ではシール部材２２のフリーレングス比ｘを１．８７とした。また、第３評価ではシール部材２２のヤング率を０．２４[GPa]、ポアソン比を０．４９とした。また、第３評価でのシール部材２２の厚さｔは３００[μｍ]とした。

【0070】

そして、第３評価では、回転軸１７ａとシール部材２２の接触部に対し、軸方向にキャリアが突入する際の、キャリアが回転軸１７ａに対して与える軸垂直方向（径方向）反力とキャリア突入荷重の比（以下径方向反力比）と、先端部２２ｃの曲率半径Ｒの関係を検証した。検証は、構造解析シミュレーション(Abaqus使用)で推定した。結果を、図１３に示す。

【0071】

〈評価結果〉
図１３は第３評価の評価結果の説明図であり、横軸に先端部の曲率半径を取り、縦軸に径方向反力比を取ったグラフである。
図１３に示されるように、シール部材２２の先端部２２ｃの曲率半径Ｒが小さいほど径方向反力比は減少し、先端部２２ｃの曲率半径Ｒをキャリア粒径分布の最小値ｙの半値、本評価においては１２．５[μｍ]以下とすることで、回転軸１７ａに対する径方向反力は０となった。

【0072】

〈評価結果に対する見解〉
第１評価で述べた先端浮きの発生しないフリーレングス比においては、シール部材２２の先端部２２ｃの曲率半径Ｒを、キャリアの径の半値以下とすることで、回転軸１７ａに対するキャリアの径方向反力を無くす事が出来、キャリアと回転軸１７ａの摺擦により発生する回転軸１７ａの局所的削れを更に抑制し、より低ストレスな接触シール機構を実現できる。

【0073】

＜第４評価＞
第４評価では、ヤング率の異なる３水準のシール部材２２を用意した。ここで準備した複数のシール部材２２の水準は、ヤング率０．０１[GPa]、０．０５[GPa]、３．５[GPa]の３水準とした。そして、シール部材２２のヤング率を、株式会社島津製作所製のＤＵＨ−２０１で測定した。結果を図１４に示す。

【0074】

〈評価結果〉
図１４は第４評価の評価結果の説明図であり、横軸にヤング率を取り、縦軸にシール部材の応力を取ったグラフである。
図１４において、接触シール１２８のヤング率とシール反力は比例する事が分かった。

【0075】

（評価結果に対する見解）
また、シール反力は、シール部材２２の漏れ防止の観点から下限値が１ＭＰａ、トルク上昇、発熱の観点から９ＭＰａが上限値となっているため、ヤング率の範囲を０．０４５[GPa]〜０．４１[GPa]とすることで、トルク上昇、および発熱二次障害なく、シール機能を保持出来る。

【0076】

したがって、実施例１のシール部材２２では、フリーレングス比ｘが以下の式（１）を満足するように、フリーレングスＬおよび狭小距離ｄが設定される。
１．６≦ｘ≦２．０７ …式（１）
よって、式（１）を満足しない構成に比べて、実施例１では、シール部材２２の先端部２２ｃの浮き上がりが抑制される。したがって、シール部材２２の先端部２２ｃと回転軸１６ａ，１７ａとの隙間にキャリアが進入することが抑制される。よって、回転軸１６ａ，１７ａの局所的な削れによるシール機能の低下が抑制される。したがって、キャリア径に関わらず、少なくとも式（１）を満足すれば、シール部材２２の先端部２２ｃと回転軸１６ａ，１７ａとの隙間にキャリアの進入が抑制される。

【0077】

また、実施例１では、現像剤に含まれるキャリアの体積粒径分布における標準偏差をσとし、３σの範囲の最小値をｙとし、シール部材２２の厚さをｔとした場合に、
（１）１４≦ｙ≦２０の場合は、１．６≦ｘ≦２．２７、
（２）２０＜ｙ≦３０の場合は、１．６≦ｘ≦２．４７、
（３）３０＜ｙ≦４０の場合は、１．６≦ｘ≦２．６７、且つ、２．４７≦ｘ≦２．６７の場合は、１５０[μｍ]≦ｔ≦３００[μｍ]、
を満たすように設定することも可能である。
なお、式（１）を満足するように設定された実施例１の現像装置では、上記の関係も満足する。したがって、上記の範囲に基づいて、キャリア径に応じて、フリーレングス比を設定可能な範囲を拡張することが可能である。

【0078】

なお、上記（１）〜（３）の関係から、以下の式（２）が導出される。
１．６≦ｘ≦０．０２×ｙ＋１．８７ …式（２）
よって、上記式（２）を満足するように設定することで、シール部材２２の先端部２２ｃと回転軸１６ａ，１７ａとの隙間にキャリアの進入が抑制される。

【0079】

さらに、実施例１では、自由端部２２ｃの先端の角の曲率半径Ｒが、最小値ｙの半値以下に設定される。よって、曲率半径Ｒが最小値ｙの半値よりも大きい場合に比べて、キャリアが回転軸１６ａ，１７ａに対して与える軸垂直方向の反力がゼロとなり、回転軸１６ａ，１７ａの局所的な削れが更に抑制され、シール機能の低下が防がれる。

【0080】

また、実施例１では、シール部材２２のヤング率が、０．０４５[GPa]〜０．４１[GPa]に設定されている。よって、ヤング率が範囲外の場合に比べて、シール部材２２と回転軸１６ａ，１７ａとの接触に伴うトルク上昇や発熱が抑制される。

【0081】

（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ04）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例において、画像形成装置の一例としての複写機を例示したが、これに限定されず、例えば、プリンタ、ＦＡＸ、あるいはこれらの複数または全ての機能を有する複合機等により構成することも可能である。
（Ｈ02）前記実施例において、複写機Ｕは、４色の現像剤が使用される構成を例示したが、これに限定されず、例えば、単色の画像形成装置や、５色以上または３色以下の多色の画像形成装置にも適用可能である。

【0082】

（Ｈ03）前記実施例において、シール部材２２の先端部２２ｃの曲率半径Ｒは、最小値ｙの半値以下に設定することが望ましいが、回転軸１６ａ，１７ａの削れが許容範囲である場合には、半値よりも大きい値にすることも可能である。また、ヤング率も、設計変更や材料変更等で、トルク上昇や発熱の許容範囲が変更された場合、それに応じてヤング率の範囲も変更可能である。

【0083】

（Ｈ04）前記実施例において、現像剤の収容体の一例としての現像装置Ｇｙ〜Ｇｋを例示したがこれに限定されない。内部にトナーとキャリアとを含む現像剤が収容され、且つ、搬送部材のような回転部材が配置された構成に適用可能である。例えば、トナーカートリッジや、トナーカートリッジから現像装置へ現像剤を搬送する現像剤の補給路等にも適用可能である。

【符号の説明】

【0084】

１６，１７…回転部材、
１６ａ，１７ａ…軸部、
２１…軸受け部材、
２２…抑制部材、
２２ｃ…自由端部、
２２ｄ…基端部、
ｄ…軸部の表面から基端部までの軸部の径方向の長さ、
Ｆ…定着装置、
Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋ…現像剤の収容体、現像装置、
Ｌ…基端部から自由端部までの抑制部材の長さ、
ＰＲｙ，ＰＲｍ，ＰＲｃ，ＰＲｋ…像保持体、
Ｒ…自由端部の先端の角の曲率半径、
Ｓ…媒体、
ｔ…抑制部材の厚さ、
Ｔ１＋Ｔ２＋Ｂ…転写装置、
Ｕ…画像形成装置、
Ｖ…収容部、
ｙ…キャリアの体積粒径分布における３σの範囲の最小値。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】