JP6685710B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真式を用いた複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置では、感光体（電子写真感光体）の表面が一様に帯電され、帯電された感光体の表面が画像情報に応じて露光されることで、感光体の表面に静電潜像が形成される。感光体の表面に形成された静電潜像は、現像装置によってトナーが供給されて、トナー像として現像（可視化）される。感光体の表面に形成されたトナー像は、直接又は中間転写体を介して紙などの記録材に転写される。トナー像が転写された記録材は、定着装置によって加熱及び加圧されるなどしてその上にトナー像が定着された後に、画像形成装置の外部に排出される。

このような画像形成装置において、感光体や現像装置の下方にレーザスキャナなどとされる露光装置が配置されることがある。例えば、感光体から中間転写体にトナー像が一次転写され、中間転写体から記録材にトナー像が二次転写される中間転写方式の画像形成装置において、感光体や現像装置を有する画像形成部が中間転写体の下方に配置されることがある。このような配置は、中間転写体を隔てて現像装置や露光装置を定着装置から離すことができ、現像装置や露光装置が定着装置の発する熱から受ける影響を低減できるなどの利点がある。そして、例えばこのような配置とする場合、上述のように露光装置は感光体や現像装置の下方に配置されることとなる。

しかし、電子写真方式の画像形成装置では、画像形成時に感光体や現像装置からトナーが飛散することがある。そして、感光体や現像装置の下方に露光装置が配置される場合、感光体や現像装置から飛散したトナーが露光装置の光透過部（例えばレーザスキャナのレーザを透過させるガラス窓）の上に落下することがある。そして、光透過部に許容量以上のトナーが堆積した場合には、光透過部を光が透過することができずに、感光体の表面への静電潜像の形成を適正に行えなくなることがある。その結果、白スジといった画像不良の原因となる。

一方、電子写真方式の画像形成装置では、画像形成装置の電源ＯＦＦ時などの非画像形成時においても感光体の温度（表面温度）を所定温度以上に保つように、感光体を温める構成とされることがある。これは、感光体の温度が所定温度以下になると、感光体の表面に付着した放電生成物が吸湿することにより、出力されるはずの画像が流れて無くなったような画像が現れる「画像流れ」という画像不良が発生しやすくなるためである。感光体を温める方法として、次のような方法がある。ヒータによってヒータ周辺の雰囲気温度を温め、温めた空気を自然対流により上方へ移動させて感光体の周辺の雰囲気温度を上昇させ、その雰囲気温度の上昇によって感光体の温度を所定温度以上に維持するというものである。この方法は、比較的簡易な構成により感光体を温めることができるなどの利点がある。この方法を用いる場合、ヒータは感光体の下方に配置する必要がある。

ここで、上述のように感光体や現像装置の下方に露光装置が配置される構成において、露光装置の光透過部上へのトナーの落下を抑制するためには、感光体や現像装置と露光装置との間に板金などの隔壁を設けることが考えられる。

なお、感光体をヒータで温める構成に関する先行技術として、ヒータのＯＦＦ時に帯電器と感光体との間に遮蔽部材が移動するというものがある（特許文献１）。

特開２００７−７２２１２号公報

上述のように、感光体や現像装置の下方に露光装置が配置される構成では、感光体や現像装置と露光装置との間に隔壁を設けることによって、露光装置の光透過部上へのトナーの落下を抑制できると考えられる。

しかしながら、上述のように、ヒータで温めた空気を上方に移動させて感光体を温める構成では、ヒータを感光体の下方に配置する必要がある。また、感光体を含むユニットを保持する保持部材も、感光体の下方に配置されることがある。

そのため、上記の隔壁や保持部材が感光体とヒータとの間に配置された場合には、ヒータで温めた空気が感光体の周辺まで十分に届かず、感光体を十分に温めることができずに、画像流れを抑制する効果が十分に得られなくなる。

したがって、本発明の目的は、感光体の下方に露光装置とヒータとが配置される構成において、露光装置上へのトナーの落下を抑制しつつ、ヒータにより効率よく感光体を温めることのできる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、感光体と、重力方向において前記感光体よりも下方に配置され前記感光体を含むユニットを保持する感光体保持部と、重力方向において前記感光体よりも下方に配置され、前記感光体を露光するためのレーザ光を出射する露光装置と、重力方向において前記感光体と前記露光装置との間に設けられる隔壁と、重力方向において前記隔壁よりも下方に設けられるヒータと、を有し、前記隔壁には、前記ヒータで温められた空気の通過を許す複数の穴が設けられていることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、感光体の下方に露光装置とヒータとが配置される構成において、露光装置上へのトナーの落下を抑制しつつ、ヒータにより効率よく感光体を温めることができる。

画像形成装置の要部の断面図である。 画像形成装置の要部の斜視図である。 現像装置を取り外した状態の画像形成装置の要部の斜視図である。 隔壁部材の斜視図である。 感光体側から見た隔壁部材の上面図である。 画像形成装置の他の例の要部の断面図である。 画像形成装置の他の例の要部の斜視図である。 画像形成装置の他の例の要部の斜視図である。 カートリッジ保持部材の斜視図である。 カートリッジ保持部材の拡大断面図である。 画像形成装置の更に他の例の要部の断面図である。 画像形成装置の更に他の例の要部の斜視図である。 画像形成装置の更に他の例の要部の斜視図である。 カートリッジ保持部材の他の例の斜視図である。 カートリッジ保持部材の他の例の拡大断面図である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

［実施例１］
１．画像形成装置
図１は、本実施例に係る画像形成装置１００の要部の断面図である。画像形成装置１００は、回転可能なドラム型の感光体（感光ドラム）１を有する。感光体１は、図中矢印Ｒ１方向（時計回り）に回転駆動される。回転する感光体１の表面は、帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ２によって一様に帯電される。帯電された感光体１の表面は、露光手段としての露光装置３によって、画像情報に応じた光Ｌで走査露光される。これにより、感光体１上に静電潜像（静電像）が形成される。本実施例では、露光装置３は、レーザ光Ｌを感光体１に照射するレーザスキャナであり、ハウジング３ｂ内にレーザ光源、走査光学系などを有し、該ハウジング３ｂにはレーザ光の透過を許す光透過部（光照射部）３ａが設けられている。本実施例では、光透過部３ａはガラス窓で構成されている。

感光体１上に形成された静電潜像は、現像装置４によって現像剤としてのトナーが供給されて、トナー像として現像（可視化）される。本実施例では、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した露光部に感光体１の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性に帯電したトナーが付着する。現像装置４は、トナーを収容する現像容器（現像枠体）４ａと、トナーを感光体１との対向部（現像部）まで搬送する現像剤担持体としての現像スリーブ４ｂと、を有する。現像スリーブ４ｂは、現像容器４ａに回転可能に支持されている。

感光体１上に形成されたトナー像は、被転写体としての例えば無端状のベルトで構成された中間転写体である中間転写ベルト（図示せず）に転写（一次転写）される。このとき、中間転写ベルトを介して感光体１と対向して配置された一次転写部材（図示せず）に、現像時のトナーの帯電極性（正規の帯電極性）とは逆極性の一次転写バイアスが印加される。中間転写ベルトに一次転写されたトナー像は、その後紙などの記録材に二次転写される。そして、トナー像が二次転写された記録材は、定着装置（図示せず）によって加熱及び加圧されることによってその上にトナー像が定着された後に、画像形成装置１００の外部に排出される。また、感光体１から被転写体へのトナー像の転写後に感光体１上に残留したトナーは、クリーニング手段としてのクリーニングブレード５によって感光体１上から除去されて回収される。

本実施例では、感光体１、帯電ローラ２は及びクリーニングブレード５は、カートリッジ容器（カートリッジ枠体）６ａによって一体化されて、画像形成装置１００の装置本体１１０に対して着脱可能な感光体カートリッジ６を構成している。感光体１、帯電ローラ２は、それぞれカートリッジ容器６ａに回転可能に支持されており、クリーニングブレード５は感光体１に当接されてカートリッジ容器６ａに固定されている。また、本実施例では、現像装置４は、感光体カートリッジ６とは別個に、装置本体１１０に対して着脱可能とされている。

本実施例では、感光体１や現像装置４は、被転写体としての中間転写ベルトの下方に配置されている。そして、本実施例では、感光体１や現像装置４の下方に露光装置３が配置されている。

２．感光体カートリッジ及び現像装置の着脱
次に、図１〜図３を参照して、感光体カートリッジ６及び現像装置４の装置本体１１０に対する着脱について説明する。図２は、本実施例の画像形成装置１００の要部の斜視図である。また、図３は、現像装置４を装置本体１１０から取り外した状態の本実施例の画像形成装置１００の要部の斜視図である。

なお、ここでは、図１の紙面手間側を画像形成装置１００の前（手前）、図１の紙面奥側を画像形成装置１００の後（奥）とする。この画像形成装置１００の前後方向は、感光体１の長手方向（回転軸線方向）と略平行である。また、画像形成装置１００について左右方向は、画像形成装置１００を前から見たときの左右方向を言うものとする。また、上方、下方とは、重力方向の上方、下方を言うが、直上、直下のみを意味するものではなく、対象とする要素や位置を通る水平面よりも上側、下側を含むものである。また、感光体１や現像装置４の位置、あるいは感光体１や現像装置４に対する位置関係は、感光体１や現像装置４の主要部に関して言うものである。この感光体１の主要部には画像形成領域（トナー像が形成可能な領域）が含まれ、現像装置４の主要部には現像容器４ａ内や現像スリーブ４ｂ上のトナーが存在する領域が含まれるが、例えば駆動伝達部など付随する要素は含んでいなくてよい。これらは後述する他の実施例においても同様である。

本実施例では、上述のように、感光体カートリッジ６と、現像装置４と、は別体となっており、それぞれ個別に装置本体１１０に対して着脱（挿抜）できるようになっている。

本実施例では、感光体カートリッジ６の装置本体１１０に対する着脱方向は、画像形成装置１００の前後方向である。感光体カートリッジ６は、図２の矢印Ａ方向に引き出すことで、装置本体１１０から取り外すことができる。逆に、感光体カートリッジ６は、図２の矢印Ａ方向とは反対方向に挿し込むことで、装置本体１１０に装着することができる。なお、感光体カートリッジ６を装置本体１１０に対して着脱する時には、現像装置４は図１及び図２の矢印Ｂ方向（感光体１の長手方向と略直交する方向に沿って感光体１から離れる方向）へ移動される。これによって、感光体カートリッジ６の移動を可能とする感光体カートリッジ６と現像装置４との間のクリアランスが確保される。

感光体カートリッジ６は、装置本体１１０に対して着脱される時には、感光体１を含むユニットを保持する感光体保持部としてのカートリッジレール（ガイドレール）７に支持され、ガイドされた状態で、前後方向へ移動する。感光体カートリッジ６は、カートリッジ容器６ａの底部の左右両端部に形成されたカートリッジ保持受部６ｂがカートリッジレール７と係合することで、カートリッジレール７により支持され、案内される。感光体カートリッジ６は、装置本体１１０の内部の所定の位置まで挿入されると、図１に示すようにカートリッジレール７の底部から浮く方向に移動され、感光体カートリッジ位置決め部（図示せず）に拘束されて位置が決まる。詳しい説明は省略するが、画像形成装置１００の前後側板に穴などの感光体カートリッジ位置決め部が設けられ、感光体カートリッジ６に設けられた凸部がこの穴などに嵌合して位置決めが行われる。

本実施例では、現像装置４の装置本体１１０に対する着脱方向は、感光体カートリッジ６と同様に、画像形成装置１００の前後方向である。現像装置４は、図２の矢印Ａ方向に引き出すことで、装置本体１１０から取り外すことができる。逆に、現像装置４は、図２の矢印Ａ方向とは反対方向に挿し込むことで、装置本体１１０に装着することができる。なお、現像装置４を装置本体１１０に対して着脱する時には、現像装置４は感光体カートリッジ６に対して図１及び図２の矢印Ｂ方向へ移動された位置で前後方向に移動される。これによって、現像装置４の移動を可能とする現像装置４と感光体カートリッジ６との間のクリアランスが確保される。

現像装置４は、装置本体１１０に対して着脱される時には、現像装置４を保持する現像装置保持部としての現像レール（ガイドレール）８に支持され、案内された状態で、前後方向へ移動する。現像装置４は、現像容器４ａの底部の左右両端部に形成された現像保持受部４ｃが現像レール８と係合することで、現像レール８により支持され、案内される。現像装置４は、装置本体１１０の内部の所定の位置まで挿入されると、図１及び図２の矢印Ｂ方向とは逆方向へ移動可能となる。本実施例では、現像レール８が上記矢印Ｂ方向に沿って移動可能となっている。図２に示すように、現像装置４には、感光体１と現像スリーブ４ｂとの間の間隔（ＳＤギャップ）を維持するための突き当て部材４ｄが設けられている。上述のように現像装置４が矢印Ｂ方向とは逆方向へ移動可能となると、現像装置４は突き当て部材４ｄが感光体１に突き当るまで移動され、感光体１と現像スリーブ４ｂとの間の間隔が所定の間隔となり、現像装置４の位置決めが行われる。

なお、本実施例では、感光体カートリッジ６と現像装置４とが個別に交換可能とされているが、感光体カートリッジ６と現像装置４とが一体化されてプロセスカートリッジを構成していてもよい。

３．ヒータ
本実施例では、感光体カートリッジ６の下方に、感光体１を温めるための加熱手段としてのヒ−タ９が配置されている。本実施例では、ヒータ９は、感光体１の略真下に配置されている。このように、略重力方向に見たとき、ヒータ９の少なくとも一部（本実施例では全部）は、感光体１と重なる領域に配置されていることが好ましい。ヒータ９は、次のようにして、感光体１の温度（表面温度）を所定温度以上に維持するように構成されている。ヒータ９は、その周辺の雰囲気温度を上昇させる。ヒータ９によって温められた空気は、図１の矢印Ｃで示すように自然対流によってヒータ９の上方へ移動する。そして、この移動した空気によって、感光体１の周囲の雰囲気温度が上昇する。これによって、感光体１の温度が所定温度以上に維持される。本実施例では、ヒータ９は電熱線を有して構成されており、該電熱線への通電制御が、感光体１の温度を所定温度以上に維持するように設定されている。感光体１の温度を所定温度以上に維持することにより、画像流れを抑制することができる。

４．隔壁
本実施例では、感光体１や現像装置４の下方に露光装置３（より詳細には光透過部３ａ）が配置されている。このような構成では、前述のように、感光体１や現像装置４から飛散したトナーが露光装置３の光透過部３ａの上に落下し、堆積することで、光透過部３ａを光が透過できなくなって感光体１への静電潜像の形成が適正に行えなくなることがある。その結果、白スジといった画像不良の原因となる。

そこで、本実施例では、画像形成装置１００は、感光体カートリッジ６の下方、かつ、ヒータ９の上方に配置された、感光体１と露光装置３との間を隔てる隔壁部材１０を有する。詳しくは後述するように、本実施例では、この隔壁部材１０は現像装置４の下方まで延在し、現像装置４と露光装置４との間も隔てる。

しかし、感光体カートリッジ６とヒータ９との間に隔壁部材１０が設けられていると、ヒータが温めた空気が感光体１の周辺まで十分に届かず、感光体１を十分に温めることができずに画像流れを抑制する効果が十分に得られなくなることが懸念される。なお、ヒータ９を隔壁部材１０の下方に配置することで、ヒータ９へのトナーの落下も抑制される。

そこで、本実施例では、隔壁部材１０には、ヒータ９で温められた空気の通過を許す複数のヒータ穴１１が設けられている。

以下、図１〜図５を参照して、本実施例における隔壁部材１０について更に詳しく説明する。図４は、隔壁部材１０の斜視図である。また、図５は、隔壁部材１０を感光体カートリッジ６側から見た上面図である。

本実施例では、隔壁部材１０は、感光体カートリッジ６の下方から現像装置４の下方にかけて延在する板状の部材である。本実施例では、この板状の隔壁部材１０が、感光体１や現像装置４と露光装置３との間を隔てる隔壁として機能する。本実施例では、隔壁部材１０は略水平に配置される。本実施例では、隔壁部材１０は、合成樹脂を成型することで形成されている。

隔壁部材１０は、ヒータ９で温められた空気の通過を許す複数のヒータ穴１１を有する。また、隔壁部材１０は、露光装置３より出射されたレーザ光Ｌの通過を許す露光穴１２を有する。

複数個のヒータ穴１１のそれぞれは、本実施例では一辺が５ｍｍの平面視略正方形の、上下方向に略直線状の角穴とされている。ただし、ヒータ穴１１のサイズ及び形状は、本実施例のものに限定されるものではない。感光体１や現像装置４から飛散したトナーが通過して露光装置３側へ入り難く、かつ、ヒータ９で温められた空気が通り易いように、実験などに基づいて適宜決定できるものである。これに限定されないが、ヒータ穴１１の隔壁部材１０の上面における開口幅（例えば、矩形であれば対向する辺間の幅のうち最も長い幅、円であれば直径）は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度、典型的には３ｍｍ以上５ｍｍ以下程度が好適である。

また、複数のヒータ穴１１は、ヒータ９によって効率よく感光体１を温められるように配置する。図５において、略重力方向に沿って感光体１を隔壁部材１０上に投影した領域を破線１０ａで示し、略重力方向に沿って現像装置４を隔壁部材１０上に投影した領域を破線１０ｂで示す。なお、これらの領域１０ａ、１０ｂは、感光体１、現像装置４の主要部の概略の位置を示すものである。

複数のヒータ穴１１の少なくとも一部は、感光体１の略真下に配置されていることが好ましい。つまり、複数のヒータ穴１１の少なくとも一部は、略重力方向に見たとき感光体１と重なる領域１０ａに配置されていることが好ましい。本実施例では、複数のヒータ穴１１の全部が感光体１の略真下に配置されている。また、上述のように、本実施例では、ヒータ９も感光体１の略真下に配置されていることから、複数のヒータ穴１１の少なくとも一部は、ヒータ９の略真上に配置されている。また、本実施例では、複数のヒータ穴１１は、感光体１の長手方向においても十分に熱が伝わるように、感光体１の長手方向の長さの略全域に配置されている。なお、ヒータ９は、上記感光体１と重なる領域１０ａにおいて感光体１の長手方向のいずれの位置に配置されていてもよいが、少なくとも中央部、更には両端部に配置されていることが好ましく、略全域に設けられていてもよい。特に、本実施例では、複数のヒータ穴１１は、感光体１の長手方向と略平行に３列配置されている。また、本実施例では、感光体１の長手方向及び該長手方向と略直交する方向における、隣接するヒータ穴１１同士の間隔は略等間隔とされている。

一方、現像装置４は、一般にその温度上昇を抑制することが望まれる。そのため、複数のヒータ穴１１は、略重力方向に見たとき現像装置４と重なる領域１０ｂには設けられていないことが好ましい。ただし、現像装置４の温度上昇を抑制する必要が無い場合などには、上記領域１０ｂ内に少なくとも１つのヒータ穴１１が配置されていてもよい。

隔壁部材１０は、感光体１や現像装置４と露光装置３との間を上下方向に隔てることにより、感光体１や現像装置４から飛散したトナーが露光装置３の光透過部窓３ａ上に落下して堆積することを抑制する。

なお、露光装置３の光透過部３ａ上に堆積したトナーは、画像形成装置１００の内部のエアフローや温度変化による自然対流などにより画像形成装置１００の内部で浮遊する。この浮遊するトナーが露光装置３の光透過部３ａ上に落下し、光透過部３ａの汚れとなると、その汚れによって感光体１の適正な露光ができずに、出力された画像が白スジといった画像不良となる。露光装置３の光透過部３ａ上へのトナーの落下による光透過部３ａの汚れの対策として、防塵シャッターを設ける方法がある。しかし、画像形成中にはレーザを照射するために防塵シャッターは開いている。そして、上述のように堆積したトナーは画像形成中に再度浮遊するため、防塵シャッターのみでは、上記白スジの対策としては十分とは言えない。

以上のように、本実施例によれば、複数のヒータ穴１１を備えた隔壁部材１０を設けることで、露光装置３の光透過部３ａ上へのトナー落下を抑制しつつ、ヒータ９で温められた空気を感光体１の周辺へ効率よく移動させることができる。これにより、白スジなどの露光装置３の光透過部３ａの汚れによる画像不良と、感光体１を十分に温められないことによる画像流れとを同時に抑制することができる。

［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、同一符号を付して詳しい説明は省略する。

図６は、本実施例の画像形成装置１００の要部の断面図である。図７は、本実施例の画像形成装置１００の要部の斜視図である。図８は、本実施例の画像形成装置１００の要部の斜視図であって、感光体１にレーザ光Ｌを照射している様子を模式的に示している。

本実施例では、実施例１における隔壁部材１０の機能を、感光体カートリッジ６を保持するカートリッジ保持部材２０と、現像装置４を保持する現像保持部材３０と、が有している。このように、本実施例では、隔壁と感光体保持部とが一体的に形成されている。また、本実施例では、隔壁と現像装置保持部とも一体的に形成されている。つまり、本実施例では、隔壁と感光体保持部及び現像装置保持部の両方とが一体的に形成されている。ただし、本実施例では、隔壁の感光体保持部と一体化された部分と、隔壁の現像装置保持部と一体化された部分（他の隔壁）と、は分割されている。以下さらに詳しく説明する。

カートリッジ保持部材２０は、板状のカートリッジ隔壁部２１と、このカートリッジ隔壁部２１から上方に突出するカートリッジレール部（ガイドレール）２２と、を有する。カートリッジ隔壁部２１が、実施例１における隔壁部材１０と同様に、感光体１と露光装置３との間を隔てる隔壁の機能を有する。本実施例では、カートリッジ隔壁部２１は略水平に配置される。カートリッジレール部２２が、実施例１におけるカートリッジレール７と同様に、感光体カートリッジ６の着脱時に感光体カートリッジ６をガイドする感光体保持部の機能を有する。本実施例では、カートリッジレール部２２は、感光体カートリッジ６の底部の左右両端部に設けられたカートリッジ保持受部６ｂを左右両側から挟むように、カートリッジ隔壁部２１の左右両端部に設けられている。そして、主にこの両端部のカートリッジレール部２２の間のカートリッジ隔壁部２１の平面部が、感光体カートリッジ６と露光装置３との間を上下に隔てる隔壁の機能を有する。本実施例では、カートリッジ保持部材２０は、合成樹脂を成型することで形成されている。

本実施例では、感光体カートリッジ６は、装置本体１１０に対して着脱される時には、カートリッジレール部２２にガイドされた状態で、カートリッジ隔壁部２１上を前後方向へ移動する。また、装置本体１１０の内部の所定位置まで挿入された感光体カートリッジ６は、カートリッジ隔壁部２１から浮く方向に移動され、実施例１と同様に感光体カートリッジ位置決め部による位置決めが行われる。

現像保持部材３０は、板状の現像隔壁部３１と、この現像隔壁部３１から上方に突出する現像レール部（ガイドレール）３２と、を有する。現像隔壁部３１が、実施例１における隔壁部材１０と同様に、現像装置４と露光装置３との間を隔てる隔壁の機能を有する。本実施例では、現像隔壁部３１は略水平に配置される。現像レール部３２が、実施例１における現像レール８と同様に、現像装置４の着脱時に現像装置４をガイドする現像装置保持部の機能を有する。本実施例では、現像レール３２は、現像装置４の底部の左右両端部に設けられた現像保持受部４ｃを左右両側から挟むように、現像隔壁部３１の左右両端部に設けられている。そして、主にこの両端部の現像レール部３２の間の現像隔壁部３１の平面部が、現像装置４と露光装置３との間を上下に隔てる隔壁の機能を有する。本実施例では、現像保持部材３０は、合成樹脂を成型することで形成されている。

本実施例では、現像装置４は、装置本体１１０に対して着脱される時には、現像レール部３２にガイドされた状態で、現像隔壁部３１上を前後方向へ移動する。また、本実施例では、現像保持部材３０は、図６及び図７の矢印Ｂ方向に沿って移動可能となっている。そして、感光体カートリッジ６、現像装置４の着脱時には、実施例１と同様に現像装置４は上記矢印Ｂ方向へ移動される。また、装置本体１１０の内部の所定位置まで挿入された現像装置４は、突き当て部材４ｄが感光体１に突き当たるまで上記矢印Ｂ方向とは逆方向に移動されて位置決めが行われる。

カートリッジ隔壁部２１の左側端部には、左側のカートリッジレール部２２よりも左側に延長された延長部２１ａが設けられている。また、現像隔壁部３１の右側端部には、右側の現像レール部３２よりも右側に延長された延長部３１ａが設けられている。そして、上述のように現像装置４が感光体１に対して位置決めされた状態で、上記延長部２１ａ、３１ａ同士が所定のクリアランスを持って対向する。このクリアランスは、トナーの落下を十分に抑制できるように十分に小さく設定されている。また、本実施例では、カートリッジ隔壁部２１の延長部２１ａの前後方向の中央部には、切り欠き部２１ｂが設けられている。そして、この切り欠き部２１ｂと現像隔壁部３１の延長部３１ａとの間の空隙が、実施例１の隔壁部材１０における露光穴１２の機能を有している。なお、カートリッジ隔壁部２１と現像隔壁部３１とのクリアランス自体を、露光装置３から出射されたレーザ光Ｌが通る程度の最低限度のクリアランスとして、実施例１の隔壁部材１０における露光穴１２の機能を持たせてもよい。

ヒータ９は、カートリッジ隔壁部２１、すなわち、カートリッジ保持部材２０の下方に配置されている。

なお、本実施例ではカートリッジ保持部材２０と現像保持部材３０とを別部品としたが、これらを一体化してもよい。

このように、本実施例では、実施例１における隔壁部材１０の機能をカートリッジ保持部材２０、現像保持部材３０に持たせることにより、部品を削減することできる。これにより、画像形成装置１００の上下方向の断面サイズを小型化することが可能となり、またコストダウンを図ることが可能となる。

また、本実施例では、実施例１における隔壁部材１０の機能をカートリッジ保持部材２０に持たせることで、図６に示すように、実施例１（図１）と比較してヒータ９を感光体カートリッジ６に近づけることが可能となる。そのため、より効率的に感光体１を温めることができ、ヒータ９の出力を低減すことができる。その結果、消費電力の低減などによる省エネルギーのメリット、より低出力のヒータ９を使用可能であることなどによるコストダウンのメリットもある。

図９は、本実施例におけるカートリッジ保持部材２０の斜視図である。また、図１０は、本実施例におけるカートリッジ保持部材２０の拡大断面図である。

カートリッジ保持部材２０のカートリッジ隔壁部２１は、ヒータで温められた空気の通過を許す複数のヒータ穴２３を有する。本実施例では、複数のヒータ穴２３のそれぞれは、カートリッジ隔壁部２１の上面２１ｃ、下面２１ｄのいずれにおいても開口部の形状が平面視略矩形の角穴である（本実施例では上面２１ｃ側が略正方形、下面２１ｄ側が略長方形）。そして、本実施例では、カートリッジ隔壁部２１の上面２１ｃと下面２１ｄとで、ヒータ穴２３の開口部の面積は異なっている。図１０に示すように、本実施例では、カートリッジ隔壁部２１の上面２１ｃ、下面２１ｄにおけるヒータ穴２３の開口部の面積は、それぞれ次のようになっている。つまり、上面２１ｃにおける開口部の面積をＳ１、下面２１ｄにおける開口部の面積をＳ２とした場合、Ｓ１＜Ｓ２の関係となるように、ヒータ穴２３の形状が設定されている。

本実施例ではヒータ穴２３の形状は、上面２１ｃ、下面２１ｄのいずれにおいても開口部の形状が平面視略矩形の角穴形状であるが、これに限定されるものではない。Ｓ１＜Ｓ２の関係となるように形成されるのであれば、ヒータ穴２３の上面２１ｃ、下面２１ｄにおける開口部の形状のいずれか又は両方が矩形以外の形状、例えば三角形、五角形以上の多角形、円形、長円形、楕円形などなどであってもよい。

なお、Ｓ１が大き過ぎると感光体１や現像装置４から落下してくるトナーがヒータ穴２３を通り抜けて露光装置３に到達してしまう。また、Ｓ１＜Ｓ２の関係となっているため、ヒータ穴２３の間隔はＳ２のサイズの影響を受ける。そのため、Ｓ２が大き過ぎると、ヒータ穴２３の数を減らす必要が生じ、ヒータ９で温められた空気がカートリッジ隔壁部２１で遮られて感光体１を効率的に温めることが難しくなることが考えられる。したがって、ヒータ９の出力、感光体１の目標温度などに応じて、Ｓ２の上限値を実験などに基づいて適宜設定することができる。また、Ｓ１の下限値もＳ２の上限値と同様に、ヒータ９の出力、感光体１の目標温度などに応じて、実験などに基づいて適宜設定することができる。カートリッジ保持部材２０が樹脂成型部品である場合など、その量産性による寸法の制限もあるため、製造上の問題点にて下限値が設定される場合もある。これに限定されないが、ヒータ穴２３のカートリッジ隔壁部２１の上面２１ｃにおける開口幅は、実施例１と同程度が好適である。

また、本実施例における複数のヒータ穴２３の配置は、実施例１における隔壁部材１０のヒータ穴１１の配置と概略同様である。ただし、本実施例では、複数のヒータ穴２３は、感光体１の長手方向と略平行に４列配置されている。

このように、本実施例では、ヒータ穴２３の断面形状を上下方向で変化さることにより、ヒータ９で温められた空気は通り易く、感光体１や現像装置４から落下してくるトナーは通りにくい形状としている。特に、本実施例では、ヒータ穴２３の開口部の面積をカートリッジ隔壁部２１の上面２１ｃでは相対的に小さく、下面２１ｄでは相対的に大きくしている。

ここで、図６の矢印Ｄで示すように、装置本体１１０の内部に飛散しているトナーの発生源の一つは現像装置４の現像スリーブ４ｂである。そのため、現像スリーブ４ｂ側から感光体１側へとトナーは飛散してくることとなる。逆に、感光体１の回転中心を通る鉛直線に対してクリーニングブレード５側からのトナーの飛散はほとんど無い。そのため、ヒータ穴２３の断面形状（感光体１の長手方向と略直交する断面の形状）の設定により、トナーの落下を抑制する効果を向上させることが可能である。

本実施例では、図１０に示すように、ヒータ穴２３の断面形状は、次のようになっている。まず、左側（現像装置４により近い側）の内面は、カートリッジ隔壁部２１の上面２１ｃ側から下面２１ｄ側に行くに従って現像装置４に近づくように上面２１ｃに対して傾斜した形状とされている。つまり、感光体１に対する現像剤の供給が行われる位置（現像部）を通る鉛直面に略直交する方向において、ヒータ穴２３の該鉛直面側の内面は、カートリッジ隔壁部２１の上面側から下面側に行くに従って該鉛直面に近づくように該上面に対して傾斜している。一方、右側（現像装置４からより遠い側）の内面は、カートリッジ隔壁部２１の上面２１ｃから下面２１ｄまで、上面２１ｃに対して略垂直に延びた形状とされている。上述のように、現像スリーブ４ｂ側からのトナーの飛散が多いことを考えると、図１０の矢印Ｅで示すような経路でトナーが飛散してくることとなる。ヒータ穴２３の断面形状を現像スリーブ４ｂ側のみ末広がりの形状とすることにより、感光体１や現像装置４から飛散したトナーがヒータ穴２３の中へ落下し難くなり、効率的に露光装置３へのトナーの落下を抑制することができる。

また、例えば、感光体１の回転中心を通る鉛直線よりも現像スリーブ４ｂ側のヒータ穴２３の形状と、該鉛直線よりもクリーニングブレード５側のヒータ穴２３の形状とを異ならせることができる。この場合、例えば、現像スリーブ４ｂ側のヒータ穴２３の上面２１ｃにおける開口部の面積を、クリーニングブレード５側のそれよりも小さくすることができる。

以上のように、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られる。また、本実施例では、カートリッジ保持部材２０、現像保持部材３０に隔壁の機能を持たせることにより、断面サイズの小型化、低コスト化が可能となる。また、ヒータ穴２３の形状を非対称の形状とすることにより、より効率的に露光装置３へのトナーの落下を抑制することが可能となる。

［実施例３］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１、２のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１、２の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、同一符号を付して詳しい説明は省略する。

図１１は、本実施例の画像形成装置１００の要部の断面図である。図１２は、本実施例の画像形成装置１００の要部の斜視図である。図１３は、本実施例の画像形成装置１００の要部の斜視図であって、感光体１にレーザ光Ｌを照射している様子を模式的に示している。また、図１４は、本実施例におけるカートリッジ保持部材２０の斜視図である。また、図１５は、本実施例におけるカートリッジ保持部材２０の拡大断面図である。

本実施例では、実施例２と同様に、実施例１における隔壁部材１０の機能を、カートリッジ保持部材２０と、現像保持部材３０と、が有している。本実施例における現像保持部材３０の構成は、実施例２のものと同じであるので詳しい説明は省略する。本実施例におけるカートリッジ保持部材２０の構成は、実施例２のものと概略同様であるが、ヒータ穴２３の形状、及び後述する遮蔽部２４が設けられていることが異なる。

本実施例におけるカートリッジ保持部材２０は、実施例２と同様に、カートリッジ隔壁部２１と、カートリッジレール部２２と、を有する。また、本実施例におけるカートリッジ保持部材２０のカートリッジ隔壁部２１は、複数のヒータ穴２３を有する。本実施例では、複数のヒータ穴２３のそれぞれは、平面視略矩形（本実施例では感光体１の長手方向に長い長方形）の、上下方向に略直線状の角穴とされている。本実施例では、実施例２と同様に、複数のヒータ穴２３は、感光体１の長手方向と略平行に４列配置されている。

そして、本実施例におけるカートリッジ保持部材２０は、カートリッジ隔壁部２１の上面２１ｃから上方に突出する遮蔽部２４を有する。本実施例では、遮蔽部２４は、上面２１ｃから略垂直方向に延びる壁部２４ａと、壁部２４ａの先端部から略直角方向に右側へと延びるひさし部２４ｂと、を有する。本実施例では、カートリッジ保持部材２０は、合成樹脂を成型することで形成されている。

壁部２４ａは、複数のヒータ穴２３のそれぞれの左側の稜線に隣接して立てられている。本実施例では、感光体１の長手方向に配列された複数のヒータ穴２３に対応する壁部２４は一体に連結されている。

ひさし部２４ｂは、略重力方向に見たときヒータ穴２３の少なくとも一部と重なるように設けられている。本実施例では、ひさし部２４ｂは、略重力方向に見たとき、ヒータ穴２３の左側の略半分と重なるように設けられている。また、本実施例では、感光体１の長手方向に配列された複数のヒータ穴２３に対応するひさし部２４ｂは一体に連結されている。ただし、本実施例では、この一体に連結されたひさし２４ｂには、略重力方向に見たときに感光体１の長手方向で隣接するヒータ穴２３間の間隔と重なる部分に、スリット２４ｃが形成されている。

本実施例では、感光体カートリッジ６は、装置本体１１０に対して着脱される時には、カートリッジレール部２２にガイドされた状態で、遮蔽部２４のひさし部２４ｂ上を前後方向へ移動する。また、装置本体１１０の内部の所定位置まで挿入された感光体カートリッジ６は、遮蔽部２４のひさし部２４ｂから浮く方向に移動され、実施例１と同様に感光体カートリッジ位置決め部による位置決めが行われる。

ヒータ９は、カートリッジ隔壁部２１、すなわち、カートリッジ保持部材２０の下方に配置されている。

ここで、本実施例では、壁部２４ａ、ひさし部２４ｂはそれぞれ直線形状である。また、本実施例では、壁部２４ａはカートリッジ隔壁部２１の上面２１ｃに対して略垂直に配置され、ひさし部２４ｂは壁部２４ａに対して略直角に配置されている。しかし、壁部２４ａやひさし部２４ｂの形状や配置角度は、本実施例のものに限定されるものではない。感光体１や現像装置４から飛散してきたトナーがヒータ穴２３に入るのを遮る効果が得られ、またヒータ９で温められた空気が感光体１の周辺へと移動することを許容量以上妨げないものであればよく、実験などに基づいて任意に設定できる。

例えば、遮蔽部２４は、本実施例における壁部２４ａに対応する部分のみを有していてもよい。ただし、略重力方向に見たとき、遮蔽部２４の少なくとも一部は、当該遮蔽部に隣接するヒータ穴２３の上面２１ｃにおける開口部と重なるように設けられていることが好ましい。例えば、遮蔽部２４は、本実施例における壁部２４ａに対応する壁がヒータ穴２３の方向に傾いて設けられている構成であってもよい。つまり、カートリッジ隔壁部２１の上面２１ｃから上方に突出する壁の形状は、直線若しくは曲線の一種類又は複数種類が組み合わされた形状であってよい。

また、本実施例では、感光体１の長手方向に配列された複数のヒータ穴２３に対応する壁部２４ａ及びひさし部２４ｂをそれぞれ連結して構成を簡易化すると共に、スリット２４ｃを設けることで温められた空気の移動を促進させている。しかし、これに限定されるものではなく、それぞれのヒータ穴２３に個別の遮蔽部２４を設けてもよい。また、本実施例では、遮蔽部２４の壁部２４ａはヒータ穴２３の稜線に接触して（ヒータ穴２３の内面と略面一で）設けられているが、遮蔽部２４はヒータ穴２３に対して所定の間隔をあけて設けられていてもよい。遮蔽部２４が対応するヒータ穴２３に隣接して設けられているとは、該ヒータ穴２３にトナーが入ることを少なくとも部分的に妨げられるように該ヒータ穴２３に接触又は近接して設けられていることをいう。

また、本実施例では、ヒータ穴２３は平面視略長方形の角穴である。この形状は、露光装置３へのトナーの落下の抑制、ヒータ９からの伝熱の点で比較的効率が良い形状と言えるが、前述の各実施例と同様、ヒータ穴２３の形状は限定されるものではない。

本実施例では、図１５に示すように、ヒータ穴２３、壁部２４ａ及びひさし部２４ｂで形成される空気の通路の断面形状（感光体１の長手方向と略直交する断面の形状）はクランク形状となる。そのため、感光体１や現像装置４から飛散したトナーが、この通路を通過して露光装置３側に入り難くなる。そのため、ヒータ穴２３の上面２１ｃにおける開口部の面積を比較的大きくすることが可能となる。また、実施例２のようにヒータ穴２３の開口部の面積をカートリッジ隔壁部２１の上面２１ｃと下面２１ｄとで異ならせ、上面２１ｃ側の開口部の面積を縮小する必要性は低くなる。そのため、ヒータ９で温められた空気は、その通路を効率よく通過することができ、実施例１、２と比較してより高効率に感光体１の周囲にヒータ９で温められた空気を移動させることができる。その結果、熱伝導率が向上し、ヒータ９の出力を低減することが可能となり、省エネルギーやコストダウンを図ることが可能となる。

また、本実施例では、図１５に示すように、壁部２４ａ及びひさし部２４ｂは、ヒータ穴２３の左側（現像装置４により近い側）に設けられている。つまり、感光体１に対する現像剤の供給が行われる位置（現像部）を通る鉛直面に略直交する方向において、遮蔽部２４は、該遮蔽部２４に隣接するヒータ穴２３の該鉛直面側の稜線に隣接して設けられている。そのため、図１５の矢印Ｄで示すように現像スリーブ４ｂ側から飛散してくるトナーを効率よく遮ることが可能となり、ヒータ穴２３を通過して露光装置３側へトナーが落下することを効率よく抑制することができる。

以上のように、本実施例によれば、実施例１、２と同様の効果が得られる。また、本実施例では、遮蔽部２４を設けることにより、より効率的に露光装置３へのトナーの落下を抑制することができる。また、ヒータ穴２３と遮蔽部２４とにより断面形状がクランク型の空気の通路を形成することにより、穴の一部で断面積を小さくする必要性を低くし、ヒータ９の熱を感光体１へ効率的に伝えることが可能となる。

［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。

例えば、実施例２で説明したヒータ穴の形状、実施例３で説明した遮蔽部を、実施例１のヒータ穴に関して適用してもよい。また、実施例２で説明したヒータ穴の形状（上下方向で断面形状が変化）は、複数のヒータのうち少なくとも一部に適用することができる。同様に、実施例３で説明した遮蔽部は、複数のヒータ穴のうち少なくとも一部に対して設けることができる。

また、上述の実施例では、感光体を含むユニット、現像装置、あるいはプロセスカートリッジがそれぞれ画像形成装置の装置本体に対して容易に着脱可能である場合について説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、感光体を含むユニットや現像装置は、上述の実施例における保持部に対応する部材に容易には着脱できないように固定されていてもよい。

また、実施例１で説明した隔壁部材は、感光体と露光装置との間を隔てるように、実施例２、３におけるカートリッジ隔壁部に対応する部分のみが設けられていてもよい。

また、上述の実施例では、ヒータは感光体の下方かつ露光装置の上方に設けられていたが、本発明は感光体より下方に露光装置とヒータとが配置されていれば適用することができる。露光装置の構成などによって配置可能である場合には、ヒータは露光装置と略同じ高さ又は露光装置より下方に配置されていてもよい。

１ 感光体
３ 露光装置
４ 現像装置
７ カートリッジレール（感光体保持部）
８ 現像レール（現像装置保持部）
９ ヒータ
１０ 隔壁部材（隔壁）
２０ カートリッジ保持部材
２１ カートリッジ隔壁部（隔壁）
２２ カートリッジレール部（感光体保持部）
２４ 遮蔽部
３０ 現像装置保持部材
３１ 現像隔壁部（隔壁）
３２ 現像レール部（現像装置保持部）

Claims (16)

1. 感光体と、
   重力方向において前記感光体よりも下方に配置され前記感光体を含むユニットを保持する感光体保持部と、
   重力方向において前記感光体よりも下方に配置され、前記感光体を露光するためのレーザ光を出射する露光装置と、
   重力方向において前記感光体と前記露光装置との間に設けられる隔壁と、
   重力方向において前記隔壁よりも下方に設けられるヒータと、
   を有し、
   前記隔壁には、前記ヒータで温められた空気の通過を許す複数の穴が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ヒータは、重力方向において前記感光体よりも下方かつ前記露光装置よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記複数の穴のうち少なくとも一部は、重力方向から見た場合に前記感光体と重なる領域に配置されている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。
4. 前記隔壁と前記感光体保持部とが一体的に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記感光体に現像剤を供給する現像装置と、
   重力方向において前記現像装置よりも下方に配置され前記現像装置を保持する現像装置保持部と、
   を有し、
   前記隔壁は前記感光体と前記現像装置の両方の下方に配置されており、
   前記複数の穴の少なくとも一部は、重力方向から見た場合に、前記感光体と重なる領域に配置され、前記現像装置と重なる領域には配置されていないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記隔壁と前記現像装置保持部とが一体的に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記感光体に現像剤を供給する現像装置と、
   重力方向において前記現像装置よりも下方に配置され前記現像装置を保持する現像装置保持部と、
   重力方向において前記現像装置と前記露光装置との間に設けられ、前記現像装置保持部と一体的に形成される他の隔壁と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記露光装置は、前記隔壁と前記他の隔壁との間を通過するように前記レーザ光を出射することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記複数の穴のうち少なくとも一部の前記隔壁の上面における開口部の面積をＳ１、下面における開口部の面積をＳ２としたとき、Ｓ１＜Ｓ２の関係を満たす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。
10. 前記感光体に対する現像剤の供給が行われる位置を通る鉛直面に略直交する方向において、前記複数の穴のうち少なくとも一部の前記鉛直面側の内面は、前記隔壁の上面側から下面側に行くに従って前記鉛直面に近づくように前記上面に対して傾斜していることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記隔壁の上面には、前記複数の穴のうち少なくとも一部に隣接して上方に突出した遮蔽部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記遮蔽部の少なくとも一部は、重力方向から見た場合に当該遮蔽部に隣接する前記穴の前記上面における開口部と重なるように設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記感光体に対する現像剤の供給が行われる位置を通る鉛直面に略直交する方向において、前記遮蔽部は、当該遮蔽部に隣接する前記穴の前記鉛直面側の稜線に隣接して設けられていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の画像形成装置。
14. 前記ヒータの少なくとも一部は、重力方向から見た場合に前記感光体と重なる領域に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. 前記感光体を含むユニットは、前記画像形成装置に対して前記感光体の回転軸線方向に挿抜可能であって、
    前記感光体保持部は、前記ユニットを前記画像形成装置に対して挿抜する場合に前記ユニットをガイドするガイドレールを有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
16. 前記現像装置は、前記画像形成装置に対して挿抜可能であって、
    前記現像装置保持部は、前記画像形成装置に対して前記現像装置を挿抜する場合に前記現像装置をガイドするガイドレールを有することを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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