(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、現像剤を担持して前記像担持体の静電像をトナー像に現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の下方に配置されて前記像担持体のトナー像を光学的に検出する検出手段と、を備えた画像形成装置において、
前記検出手段の少なくとも前記現像剤担持体側を覆って配置されたカバー部材と、前記カバー部材の上の空気を吸引して前記像担持体の長手方向の一端側へ排気する排気手段と、を備え、
前記カバー部材は、前記検出手段と前記像担持体とのギャップよりも前記カバー部材と前記像担持体とのギャップが狭くなるように設けられ、前記像担持体の回転方向に沿った前記現像剤担持体と前記検出手段を仕切るように前記像担持体の長手方向に沿って形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記カバー部材は、前記検出手段の前記像担持体側を一体に覆って配置され、
前記カバー部材の上面の縁が前記像担持体へ向かって壁状に突き出すことにより、前記カバー部材の上面に接して第１の空間が形成され、
前記カバー部材の上面の壁状に突き出した縁の下側に、前記カバー部材と前記像担持体とが対向する第２の空間が形成されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記カバー部材は、前記像担持体の長手方向の一部分にて前記像担持体に所定の間隔で対向し、
前記排気手段は、前記像担持体の長手方向に直角な前記カバー部材の断面内に収まるように前記像担持体の長手方向に沿って配置された排気管路を有し、
前記排気管路の先端の開口が前記第１の空間に連通していることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記排気管路の先端の開口の下縁と前記カバー部材の上面とが斜面で連絡されていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記カバー部材は、壁状に突き出した縁と前記像担持体の対向間隔が１．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記カバー部材は、前記検出手段の前記現像剤担持体側を覆って前記カバー部材の上面を形成し、
前記カバー部材の上面に接する前記現像剤担持体側の空間に前記現像剤担持体と対向させて配置され、前記現像剤担持体との対向面が前記現像容器内へ向かって移動するように回転駆動される円柱状の電極部材と、
前記円柱状の電極部材にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加する電源と、
前記円柱状の電極部材に吸着したトナーを前記現像容器に回収する回収手段と、を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記カバー部材は、前記検出手段の前記現像剤担持体側を覆って前記カバー部材の上面を形成し、
前記像担持体を帯電させる帯電手段を備え、前記カバー部材の上面に接する前記現像剤担持体側の空間から吸引した空気を排出するための排気管路が、前記帯電手段による前記像担持体の帯電領域の空気を排出するための排気管路に合流して組み込まれていることを特徴とする請求項１、２、６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記カバー部材の上面と前記像担持体との交差角度が９０度以上であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記現像剤担持体は、前記像担持体の回転方向に沿って相互に対向して複数配置されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤担持体に現像剤を担持させて像担持体の静電像を現像する画像形成装置、詳しくは現像に伴う飛散トナーを効率的に回収する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
現像剤担持体に現像剤を担持させて、像担持体の静電像を現像する画像形成装置が広く用いられている。画像形成装置では、静電像の電位やトナーの帯電量が変化すると現像されるトナー像の濃度が大きく変動する。このため、像担持体の回転方向に沿った現像装置とトナー像の転写部との間で、像担持体に対向させて、トナー像からの反射光を検出する光学式センサを配置する場合がある（図２参照）。光学式センサを用いて、トナー像のトナー載り量を測定して、静電像の電位やトナーの帯電量にフィードバックすることで、トナー像の濃度の再現性を確保するためである。
【０００３】
しかし、現像装置とトナー像の転写部との間に光学式センサを配置すると、光学式センサが、現像装置から落下してくるトナー塊や現像に伴って発生する飛散トナーの影響を受け易くなる。像担持体の回転に伴う気流に乗って光学式センサの検出光路にトナー塊や飛散トナーが侵入すると、光学式センサの出力ノイズが増える。光学式センサの透明窓に飛散トナーが付着すると、トナー載り量の測定誤差が大きくなる。このため、光学式センサの出力に対するトナー塊や飛散トナーの影響を軽減する様々な提案がされている。
【０００４】
特許文献１では、光学式センサの透明窓を定期的に自動清掃する機構を設けて、付着したトナーの清掃している。しかし、この場合、自動清掃している間は光学式センサによるトナー像の検出を行えず、トナー像の検出中は、光学式センサの出力がトナー塊や飛散トナーの影響を受けてしまう。
【０００５】
そこで、特許文献２では、光学式センサの透明窓に常時エアを噴き付け、そのエアを吸引することで付着したトナーを除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−１５８３１８号公報
【特許文献２】特開２０００−０５６６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光学式センサで回収したトナーを単に落下させたのでは、落下したトナーが新たな汚染を引き起す可能性がある。しかし、近年の現像装置の小型化に伴って、回収したトナーの回収構造を含めて、光学式センサと像担持体との間の狭い隙間に、特許文献１、２のような特別な構造を設けることは困難になっている。部品点数の削減や機構の簡素化に反する側面もある。
【０００８】
本発明は、トナー塊や飛散トナーを光学式センサへ到達する手前で効率的に回収して、光学式センサによる正確なトナー像の常時検出を可能にした画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像形成装置は、像担持体と、現像剤を担持して前記像担持体の静電像をトナー像に現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の下方に配置されて前記像担持体のトナー像を光学的に検出する検出手段とを備えたものである。そして、前記検出手段の少なくとも前記現像剤担持体側を覆って配置されたカバー部材と、前記カバー部材の上の空気を吸引して前記像担持体の長手方向の一端側へ排気する排気手段と、を備え、前記カバー部材は、前記検出手段と前記像担持体とのギャップよりも前記カバー部材と前記像担持体とのギャップが狭くなるように設けられ、前記像担持体の回転方向に沿った前記現像剤担持体と前記検出手段を仕切るように前記像担持体の長手方向に沿って形成されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の画像形成装置では、感光ドラムに連れ回る気流の一部が、筒状の空間で気流を形成して、トナーを舞い上がらせた状態で滞留する。このトナーを含んで滞留する空気を、排気手段が筒状の空間から吸引して排気するため、筒状の空間の床面にトナーを降り積もらせることなく、現像剤担持体と検出手段との間で効率的にトナーを回収できる。
【００１１】
従って、トナー塊や飛散トナーを光学式センサへ到達する手前で効率的に回収して、光学式センサによる正確なトナー像の常時検出が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】画像形成部の構成の説明図である。
【図３】画像形成装置の制御系のブロック図である。
【図４】画像形成装置の画像濃度制御のフローチャートである。
【図５】実施例１のトナー回収構造の説明図である。
【図６】現像装置の部分的な斜視図である。
【図７】実施例１のトナー回収構造における空気の流れの説明図である。
【図８】プロセスカートリッジの排気構造の説明図である。
【図９】実施例２のトナー回収構造の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、現像スリーブと光学式センサとの間に、感光ドラムに接する筒状の空間を準備して長手方向に排気を行う限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１４】
従って、二成分現像剤に限らず、一成分現像剤を用いる現像装置でも実施できる。二成分現像剤を用いる現像装置においては、攪拌スクリューを上下に配置する縦型（図２）のみならず、攪拌スクリューを水平に並べる横型の現像装置でも実施できる。そのような現像装置は、タンデム型／１ドラム型、中間転写型／直接転写型の画像形成装置において、区別無く実施できる。
【００１５】
本実施形態では、トナー像の形成に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途の画像形成装置で実施できる。
【００１６】
なお、特許文献１、２に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
【００１７】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図２は画像形成部の構成の説明図である。
【００１８】
図１に示すように、画像形成装置２０は、中間転写ベルト７に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１９】
画像形成部Ｐｙでは、感光ドラム１にイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト７に転写される。画像形成部Ｐｍでは、感光ドラム１にマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト７に転写される。画像形成部Ｐｃ、Ｐｂでは、それぞれ感光ドラム１、１にシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト７に転写される。
【００２０】
中間転写ベルト７は、駆動ローラ６ａ、対向ローラ６ｂ、及びテンションローラ６ｃに掛け渡され、駆動ローラ６ａによって矢印Ｒ２方向へ回転される。中間転写ベルト７に転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔｎへ搬送されて記録材Ｐへ二次転写される。
【００２１】
ピックアップローラ１１によって記録材カセット１０から取り出された記録材Ｐは、１枚ずつに分離してレジストローラ１３へ給送される。レジストローラ１３は、中間転写ベルト７のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部Ｔｎへ記録材Ｐを送り出す。
【００２２】
記録材Ｐの片面だけに画像を形成する場合、トナー像を転写された記録材Ｐは、定着装置１５で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、外部トレイ１８へ排出される。これに対して、記録材Ｐの両面に画像を形成する場合、定着装置１５から排出された記録材Ｐを切換フラッパ１６で下方の反転搬送路１２ｂに案内する。反転搬送路１２ｂでは、記録材Ｐの後端が反転ポイントＲｐに達したとき記録材Ｐをスイッチバックし、画像担持面を上側にしその状態で両面用搬送路１２ｃに送り出す。両面用搬送路１２ｃにて、記録材Ｐは、搬送路１２ａを通じてレジストローラ１３に搬送する。
【００２３】
画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂは、現像装置４、４、４、４で用いるトナーの色が異なる以外は、ほぼ同一に構成されるため、以下では、画像形成部Ｐｙについて説明する。
【００２４】
図２に示すように、画像形成部Ｐｙは、感光ドラム１の周囲に、コロナ帯電器２、露光装置３、現像装置４、一次転写ローラ８、及びドラムクリーニング装置５を配置している。画像形成部Ｐｙは、現像スリーブ４２の下方に配置されて感光ドラム１のトナー像を光学的に検出するセンサユニット１００を備えて、画像形成装置２０に対して一体に交換可能に装着されるプロセスカートリッジである。
【００２５】
像担持体の一例である感光ドラム１は、アルミニウムシリンダの外周面に負極性の帯電極性を持たせた感光層が形成され、所定のプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。帯電手段の一例であるコロナ帯電器２は、感光ドラム１の表面を一様な負極性の電位に帯電させる。露光手段の一例である露光装置３は、レーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１の表面に画像の静電像を書き込む。現像手段の一例である現像装置４は、トナーとキャリアを含む現像剤を用いて静電像を現像して感光ドラム１にトナー像を形成する。
【００２６】
一次転写ローラ８は、中間転写ベルト７の内側面を押圧して、感光ドラム１と中間転写ベルト７との間に一次転写部Ｔ１を形成する。一次転写ローラ８に正極性の直流電圧を印加することにより、感光ドラム１に担持された負極性のトナー像が中間転写ベルト７へ一次転写される。ドラムクリーニング装置５は、記録材Ｐへの転写を逃れて感光ドラム１に残った転写残トナーを回収する。
【００２７】
トナー画像転写後の中間転写ベルト７は、中間転写ベルト７表面に残留している転写残トナーがベルトクリーナ９によって除去され、次の画像形成に供される。
【００２８】
＜現像装置＞
図２に示すように、現像スリーブ４１、４２は、感光ドラム１の回転方向に沿って相互に対向させた状態で複数配置される。現像装置４は、現像剤担持体の一例である現像スリーブ４１、４２にトナー（非磁性）とキャリア（磁性）を含む二成分現像剤を担持させて、感光ドラム１の静電像を現像する。
【００２９】
現像容器４０には、隔壁４８を隔てて、現像室４５と攪拌室４６が縦に並べて配置され、現像室４５と攪拌室４６は、隔壁４８の両端部に設けた開口を通じて上下方向に連通している。現像スクリュー４３は、現像室４５の現像剤を搬送しつつ現像スリーブ４１に供給する。攪拌スクリュー４４は、現像スリーブ４２から回収した現像剤と攪拌室４６の現像剤を混合しつつ現像スクリュー４３とは逆方向に搬送して、現像室４５との間で現像剤を循環させる。
【００３０】
現像容器４０には、上下に並べて一対の現像スリーブ４１、４２が回転可能に設けられ、現像スリーブ４１、４２の内側には、キャリア（磁性）を引き付けるための非回転のマグネット５１、５２が配置されている。現像スリーブ４１が感光ドラム１に対向する現像領域の回転方向上流には層厚規制ブレード４７が配置され、現像スリーブ４１に担持される現像剤の厚さを規制している。
【００３１】
現像スリーブ４１に担持された現像剤は、感光ドラム１に対向する第１の現像部で静電像の現像に関与した後に、現像スリーブ４１と現像スリーブ４２の対向部で現像スリーブ４２に移転する。現像スリーブ４２に担持された現像剤は、感光ドラム１に対向する第２の現像部で再び静電像の現像に関与した後に、現像容器４０に回収される。そのように、現像スリーブ４１、４２の内側のマグネット５１、５２の磁極が配置されている。
【００３２】
＜光学式センサ＞
図３は画像形成装置の制御系のブロック図である。図４は画像形成装置の画像濃度制御のフローチャートである。
【００３３】
図１に示すように、電子写真方式の画像形成装置２０では、温度の変化や現像剤の状態によって発生する画像の濃度や色味の変化に対応するため、感光ドラム１にテストパッチのトナー像を形成して濃度を検出している。制御部１９は、テストパッチの濃度を検出して、画像形成条件の制御を行い、画像の濃度や色味についての画質を調整する。
【００３４】
図２に示すように、感光ドラム１の回転方向に沿った現像スリーブ４２の下方に、感光ドラム１のトナー像を光学的に検出する光学式センサ１０１が設置される。光学式センサ１０１は、投光部と受光部からなる濃度検出部１０２を有し、感光ドラム１に対向するように配設されている。
【００３５】
テストパッチの濃度検出は、濃度検出手段の一例である光学式センサ１０１によって行う。テストパッチの濃度検出は、画像形成部Ｐｙによって感光ドラム１にテストパッチを作像し、そのテストパッチに対して濃度検出部１０２の投光部から測定光を発して反射光を測定し、測定光と反射光との割合によって判別される。そのため、光学式センサ１０１の濃度検出部１０２がトナー等で汚れると、濃度の検出精度の低下を引き起こして濃度や色味の変化を引き起こす一因となる。
【００３６】
図３に示すように、制御部１９は、ＣＰＵとＲＯＭやＲＡＭなどのメモリとからなっている。制御部１９は、ホストコンピュータなどの外部装置（不図示）から出力されるプリント指令信号を入力すると、メモリに記憶されている画像形成制御シーケンスに従って画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂを順次動作する。
【００３７】
図３を参照して図４に示すように、制御部１９は、所定枚数の画像形成ごとのタイミング（Ｓ１１のＹＥＳ）で、画像の間隔に、露光装置３によりテストパッチの静電像を書き込む。テストパッチの静電像は、現像装置４に現像されて感光ドラム１に各色のテストパッチが形成される（Ｓ１３）。各色のテストパッチは、画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂにそれぞれ設けた光学式センサ１０１によって検出される（Ｓ１３）。制御部１９は、光学式センサ１０１の検出結果に基づいて画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂ毎に最適な画像形成条件を設定する（Ｓ１４）。
【００３８】
具体的には、画像形成ごとに補給されるトナー量を調整してトナーの帯電量を制御する。テストパッチのトナー載り量が多い場合（画像濃度が高くなる）には、補給されるトナー量を減らしてトナーの摩擦機会を増やして帯電量を高めることにより、一定の電気量の静電像に付着するトナー量を減らす。逆に、テストパッチのトナー載り量が少ない場合（画像濃度が低くなる）には、補給されるトナー量を増してトナーの摩擦機会を減らして帯電量を低下させることにより、一定の電気量の静電像に付着するトナー量を増やす。
【００３９】
ところで、図２に示すように、濃度検出処理時において、光学式センサ１０１が感光ドラム１上のテストパッチを検出している際、感光ドラム１と光学式センサ１０１濃度検出部１０２の間を飛散トナーが通過することがある。このとき、光学式センサ１０１は、飛散トナーをテストパッチの一部と誤認識して実際よりもトナー載り量が多いという出力を発生することがある。この様な場合、光学式センサ１０１の本来の性能が損なわれ、テストパッチの濃度を精度よく検出できなくなる。
【００４０】
これに関して、特許文献１（特開平０５−１５８３１８号公報）では、濃度検出部の窓を定期的に自動清掃する機構を設け、濃度検出部の窓に付着したトナー等の清掃を行っている。また、特許文献２（特開２０００−０５６６４３号公報）では、濃度検出部の窓にエアを噴き付け、そのエアを吸引することで、トナーが飛散してきても濃度検出部の窓にトナーが付着しないようにしている。
【００４１】
しかし、これらの従来技術では、いずれも濃度検出部が感光ドラム１のテストパッチの濃度を検出しているときに、濃度検出部とテストパッチの間を飛散トナーが通過する場合がある。このとき、濃度検出部が誤って飛散トナーをテストパッチの一部として検出し、濃度検出手段の出力値とテストパッチの濃度が異なることがあった。このようなことが起こると、間違った画像形成条件が設定され、濃度や色味の変化に対して悪影響を与えていた。
【００４２】
そこで、以下の実施例では、飛散トナーを吸引する空気吸引構造を設け、光学式センサ１０１近傍に吸引口を配置することで、光学式センサ１０１の濃度検出部１０２と感光ドラム１との間を飛散トナーが通過しないようにしている。
【００４３】
＜実施例１＞
図５は実施例１のトナー回収構造の説明図である。図６は現像装置の部分的な斜視図である。図７は実施例１のトナー回収構造における空気の流れの説明図である。
【００４４】
図５に示すように、実施例１のトナー回収構造では、光学式センサ１０１の感光ドラム１側と現像スリーブ４２側とが一体の上カバー１０３で覆われている。上カバー１０３の上面の縁が感光ドラム１へ向かって棚状に突き出すことにより、感光ドラム１の長手方向に沿って上カバー１０３の上面と感光ドラム１とに接する筒状の空間が形成されている。
【００４５】
センサユニット１００は、光学式センサ１０１とセンサホルダ１０５によって構成され、現像装置４の下方に取り付けて画像形成部（プロセスカートリッジ）Ｐｙに組み立てられている。光学式センサ１０１は、センサホルダ１０５に設けられた検出窓１０６から濃度検出部１０２を感光ドラム１に対向させている。濃度検出部１０２は、感光ドラム１に形成されるテストパッチに赤外光を照射してその反射光を検出する。センサホルダ１０５は、光学式センサ１０１をカバーする上カバー１０３と下カバー１０４によって形成される。
【００４６】
図５に示すように、センサホルダ１０５は、光学式センサ１０１の現像スリーブ側（現像剤担持体側）と感光ドラム側（像担持体側）とを一体に覆って配置される。センサホルダ１０５は、感光ドラム１の長手方向の一部分にて、感光ドラム１に所定の間隔で対向する。
【００４７】
センサホルダ１０５上面と濃度検出部１０２との間に、感光ドラム１に向かって棚状に突き出した風切り壁１０９が設けられている。風切り壁１０９の先端が、センサホルダ１０５の上面にある第１の空間１１１と、濃度検出部１０２と感光ドラム１の間にある第２の空間とを仕切って、感光ドラム１との間に狭いギャップを形成している。
【００４８】
図６に示すように、濃度検出部１０２近傍を感光ドラム１側から見たとき、センサホルダ１０５の感光ドラム１の長手方向奥側に、センサホルダ１０５上面の空気を吸引するためのダクト１１０が配置される。排気管路の一例であるダクト１１０は、現像装置４の長手方向に直角なセンサホルダ１０５の断面内に納めて、センサホルダ１０５とほぼ同じ高さに配置されている。
【００４９】
ダクト１１０は、感光ドラム１の長手方向に直角なセンサホルダ１０５の断面内に収まるように感光ドラム１の長手方向に沿って配置され、ダクト１１０の先端の開口の下縁とセンサホルダ１０５の上面とが斜面で連絡されている。ダクト１１０は、センサホルダ１０５の上面の空気を吸引できるように、先端の吸引口１０７の底面とセンサホルダ１０５の上面とを斜面１０８で接続している。ダクト１１０の下面を上面に比べて長く延長して斜め上方に傾け、センサホルダ１０５上面近傍まで延伸された斜面１０８を持つように吸引口１０７が配置されている。
【００５０】
斜面１０８がセンサホルダ１０５上面よりも上方へ突き出た場合、斜面１０８とセンサホルダ１０５上面の受け渡し部で、空気吸引によって発生する気流に乱流が生じる場合がある。このため、斜面１０８の末端は、センサホルダ１０５上面よりも若干下方になるように配置されている。
【００５１】
センサホルダ１０５の上面と現像装置４と感光ドラム１とによって筒状に囲まれて、感光ドラム１の軸方向に連通する第１の空間１１１が形成され、吸引口１０７がセンサホルダ１０５の奥側に隠れるように配置される。
【００５２】
図５に示すように、センサホルダ１０５の上面と風切り壁１０９は平坦に連続し、センサホルダ１０５の上面と感光ドラム１の交差角度は９０度以上である。このため、飛散トナーを含んで感光ドラム１に連れ回る気流の大部分は、風切り壁１０９ですくい取られて、第１の空間１１１で渦を形成して滞留し、濃度検出部１０２へはほとんど向かわない。感光ドラム１の回転によって発生する気流１２２の大部分は、風切り壁１０９によってセンサホルダ１０５の上面に分流されることで、第１の空間１１１に向かうこととなり、第２の空間１１２へ流入する気流は微少である。
【００５３】
感光ドラム１と風切り壁１０９の隙間は狭いため、吸引口（１０７：図６）を通じた吸引によって発生する気流の大部分は、破線で示すように、センサホルダ１０５の上部を通過する。このため、飛散トナーや堆積トナーを巻き込んだ空気は、風切り壁１０９の下に形成された検出窓１０６と感光ドラム１の間の第２の空間１１２へは、ほとんど到達しない。到達したとしても、風切り壁１０９に遮られて検出窓１０６から離れた位置を通過するため、検出窓１０６からセンサホルダ１０５内へ侵入して濃度検出部１０２へ侵入することは極めて稀である。
【００５４】
さらに、センサホルダ１０５の上面は、感光ドラム１の回転に伴って発生する強い気流に晒されるため、トナーが降り積もることがない。帯電したトナーは壁面や床面に付着し易く、付着を起点として帯電量の少ないトナーが堆積し、トナーの帯電の減衰に伴って塊状に分離して落下する場合がある。第１の空間１１１には、感光ドラム１の回転に伴って強い気流が発生するため、このような付着や堆積が回避される。現像スリーブ４２方面から落下してきたトナー塊でも、堆積させることなく気流の渦による混合攪拌状態で第１の空間１１１に滞留させて、感光ドラム１の長手方向に押し流すことができる。
【００５５】
図７に示すように、飛散トナーを含んだ気流は、第１の空間１１１で渦を形成して滞留するため、トナーをセンサホルダ１０５の上面に降り積もらせることなく、感光ドラム１の長手方向へ移動する。第１の空間１１１に滞留した空気は、センサホルダ１０５を通り過ぎたところで、斜面１０８に案内されて吸引口１０７へ導かれる。第１の空間１１１の空気は、吸引口１０７から吸引されることで、感光ドラム１の長手方向に沿った気流１２０、１２１を形成する。吸引口１０７から吸引された気流１２０、１２１は、合流してダクト１１０内を通る気流１２３となる。
【００５６】
このため、現像装置４より発生した飛散トナーは、第１の空間１１１を通過する時点で、気流１２０、１２１によって吸引口１０７に吸引される。また、感光ドラム１の回転による気流１２２によって飛散した飛散トナーも、気流１２２に乗って第１の空間１１１に向かうため、第２の空間１１２に到達する飛散トナーは大幅に削減される。
【００５７】
この結果、濃度検出部１０２と感光ドラム１との間を通過する飛散トナーは削減され、光学式センサ１０１が  感光ドラム１上に形成されたテストパッチを検出する際に、飛散トナーを誤認識する可能性を低くすることが可能となる。これより、濃度の検出精度を高めることが可能となり、画像濃度や色味をより安定させることが可能となる。  
実施例１においては、感光ドラム１の直径は８４ｍｍ、上の現像スリーブ４１の直径はφ２４．５ｍｍ、下の現像スリーブ４２の直径はφ２０ｍｍである。上カバー１０３の上面の縁と感光ドラム１との対向間隔は２．３ｍｍに設定されている。センサホルダ１０５は、その上面の突き出した縁と感光ドラム１の対向間隔（クリアランス）が１．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下となるように形成されている。
【００５８】
飛散トナーを回収するためには、クリアランスは小さいほど好ましいが、実施例１では、感光ドラム１が比較的に大口径であるため、２．０ｍｍ程度の隙間を残しても、センサホルダ１０５の上面に十分な気流を分流できる。また、１．５ｍｍ以下とすると、組み立て時や分解時に、感光ドラム１がセンサホルダ１０５に接触して損傷する可能性が高まるため、２．３ｍｍとした。風切り壁１０９と感光ドラム１の距離が近すぎると、風切り壁１０９との隙間を通過する際の感光ドラム１表面の圧力変化で、トナーが吹き飛ばされる可能性も出てくる。１．５ｍｍ以上あれば、感光ドラム１の回転中はもとより、メンテナンス時に感光ドラム１を引き出した際も、感光ドラム１とセンサホルダ１０５が接触することはない。
【００５９】
実施例１によれば、光学式センサ１０１が飛散トナーをテストパッチの一部として検出する可能性を低くすることが可能となり、光学式センサ１０１の出力値とテストパッチの濃度が異なるという事態が起こる可能性が低くなった。これより、画像形成条件の制御をより的確にすることが可能となり、画像の濃度や色味をより安定させられるようになった。
【００６０】
実施例１によれば、光学式センサ１０１のカバー部材であるセンサホルダ１０５の上方で飛散しているトナーを吸引するダクト１１０があり、センサホルダ１０５と濃度検出部１０２との間に感光ドラム１に近接する風切り壁１０９がある。このため、吸引による気流の大部分は、センサホルダ１０５の上部を通過し、濃度検出部１０２の前はほとんど通過しないように設定可能となり、濃度検出部１０２と感光ドラム１の間を通過する飛散トナーを減少させられる。
【００６１】
実施例１によれば、トナーを供給する現像スリーブが２個以上あるため、現像スリーブが１個の現像手段に対してトナー飛散の発生量自体は多い傾向となる。このため、濃度検出部１０２と感光ドラム１の間を通過する飛散トナーを減少させる効果はさらに大きくなる。
【００６２】
実施例１によれば、風切り壁１０９と感光ドラム１の隙間は２．５ｍｍ以下となっているため、画像形成部Ｐｙの性能や、感光ドラム１のメンテナンス性を損なわず、第１の空間１１１と第２の空間１１２をより明確に区別することが可能となる。ダクト１１０を通じた空気の吸引によって発生する気流のうち、第２の空間１１２を流れる気流をさらに少なくできるため、濃度検出部１０２と感光ドラム１の間を通過する飛散トナーを減少させる効果はさらに大きくなる。
【００６３】
実施例１によれば、ダクト１１０の断面積に対して、第１の空間１１１の断面積を小さくすることで、吸引口１０７によって発生する気流の大部分がダクト１１０を通過する。
【００６４】
＜プロセスカートリッジ＞
図８はプロセスカートリッジの排気構造の説明図である。図８に示すように、現像装置４の第１の空間１１１の空気を吸引する構成は、吸引口１０７、斜面１０８、ダクト１１０、トナーフィルタ１２１、ファン１２２、オゾンフィルタ１２３、排気口１２４によって構成される。
【００６５】
画像形成部（プロセスカートリッジ）Ｐｙには、コロナ帯電器２と感光ドラム１が対向する帯電領域から空気を吸引するためのダクト１２５が設けられている。ダクト１１０は、画像形成部（プロセスカートリッジ）Ｐｙ内でダクト１２５に合流させている。帯電領域から吸引した空気には、飛散トナーとオゾンが含まれているため、画像形成装置２０には、トナーフィルタ１２１に加えてオゾンフィルタ１２３が設けられている。
【００６６】
実施例１によれば、ダクト１２５にダクト１１０を合流させているため、吸引口１０７から吸引した空気だけを吸引するための配管、ファン、フィルター等が不要となっている。画像形成部（プロセスカートリッジ）Ｐｙを画像形成装置２０へ取り付ける際の管路の接続を減らして着脱時の作業性を高めている。
【００６７】
＜実施例２＞
図９は実施例２のトナー回収構造の説明図である。実施例２は、図５に示す第１の空間１１１に円筒電極５３を配置して、トナー回収力を高める以外は実施例１と同様に構成される。従って、図９中、実施例１と共通する構成には図５と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６８】
図９に示すように、現像剤担持体の一例である現像スリーブ４２は、現像剤を担持して感光ドラム１の静電像をトナー像に現像しており、現像容器４０は、現像スリーブ４２から回収した現像剤を循環させている。
【００６９】
壁部材の一例である風切り壁１０９は、感光ドラム１の回転方向に沿った現像スリーブ４２の下方で感光ドラム１へ向かって壁状に突き出して配置される。風切り壁１０９を含むセンサホルダ１０５の上面と現像容器４０と現像スリーブ４２と感光ドラム１とに囲まれて、感光ドラム１の長手方向に連通する第１の空間１１１が形成される。
【００７０】
排気手段の一例であるダクト（１１０：図６）は、感光ドラム１の回転に伴って風切り壁１０９によって分離されてセンサホルダ１０５の上面の上で滞留する空気を、感光ドラム１の長手方向に吸引して排気させる。風切り壁１０９の下側には、感光ドラム１に接する第２の空間１１２が形成される。
【００７１】
円柱状の電極部材５３は、現像スリーブ４２と対向させて第１の空間１１１に配置され、現像スリーブ４２との対向面が現像容器内へ向かって回転するように回転駆動されている。電源Ｄ５２は、電極部材５２にトナーの帯電極性と逆極性であるプラスの電圧を印加する。回収手段の一例であるゴムブレード５４は、電極部材５２に吸着したトナーを分離して現像容器４０に回収する。
【００７２】
実施例２では、実施例１と同様に、第１の空間１１１に混合攪拌状態で滞留させたトナー粒子を含む空気をダクト１１０を通じて吸引して感光ドラム１の長手方向の一端側へ排出させる。と同時に、第１の空間１１１に滞留させた空気から正規の帯電極性に帯電したトナーを電極部材５２に吸着させて取り出し、ゴムブレード５４で分離して現像容器４０へ回収して、現像に再利用する。
【００７３】
実施例２によれば、ダクト１１０のみに頼ってトナーを排出する場合よりもトナーが節約される。また、節約した分、帯電したトナーがダクト１１０内壁に付着しにくくなり、ダクト１１０の風量が少なくても、ダクト１１０内にトナーが堆積しにくい。
【００７４】
実施例２では、感光ドラム１の表面を内周の一部に取り込んだ長手方向に連続した仮想的な転写残トナー回収ダクトを構成する。これにより、感光ドラム１に連れ回る空気の一部を取り込んで転写残トナー回収ダクト内の壁面に沿った気流を確保することにより、転写残トナー回収ダクトの底面へのトナー降り積もりを回避している。そのような気流を確保することで、長手方向の気流の速度が低くても、転写残トナー回収ダクトの底面へのトナー降り積もりが回避され、効率的に飛散トナーを回収できる。
【００７５】
したがって、風切り壁１０９を感光ドラム１に突き出して構成される転写残トナー回収ダクトは、光学式センサ１０１の範囲の外側にまで延長させて設けてもよい。現像スリーブ４２の長手方向の中央部に限定されず、現像スリーブ４２の長手方向全体をカバーするように設けてもよい。光学式センサ１０１が付設されない現像装置に設けてもよい。
【００７６】
そして、ダクト１１０を設けないで、電極部材５３のみで飛散トナーを回収する構成としてもよい。光学式センサ１０１が付設されない現像装置の場合、ダクト１１０を長手方向の全長に渡って連通させ、長手方向の複数箇所から、転写残トナー回収ダクト内の飛散トナーを含む空気を吸引させる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂ  画像形成部
１  感光ドラム、２  コロナ帯電器、３  露光装置
４  現像装置、１９  制御部、２０  画像形成装置
１００  センサユニット、１０１  光学式センサ
１０５  センサホルダ、１０７  吸引口、１０８  斜面
１０９  風切り壁、１１０、１２５  ダクト
１１１  第１の空間、１１２  第２の空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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