特許 7566564 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】

(24)【登録日】2024-10-04

(45)【発行日】2024-10-15

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/08 20060101AFI20241007BHJP

   G03G 21/18 20060101ALI20241007BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20241007BHJP

   G03G 21/16 20060101ALI20241007BHJP

【ＦＩ】

G03G21/08

G03G21/18 114

G03G21/18 142

G03G15/00 651

G03G15/00 659

G03G21/16 104

G03G21/16 120

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020170748

(22)【出願日】2020-10-08

(65)【公開番号】P2022062613

(43)【公開日】2022-04-20

【審査請求日】2023-10-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123559

【弁理士】

【氏名又は名称】梶 俊和

(74)【代理人】

【識別番号】100177437

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 英子

(72)【発明者】

【氏名】野上 和晃

(72)【発明者】

【氏名】三又 昭範

(72)【発明者】

【氏名】河波 健男

【審査官】金田 理香

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１９８８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１８３３３３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－２２７４２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０６４７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１１４８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１６９２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０５８４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１８９４００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １３／００

１３／０４５

１５／００

１５／０４５

２１／００

２１／０６－２１／０８

２１／１６－２１／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

像担持体と、
前記像担持体の電位を一様に帯電する帯電手段と、
前記帯電手段により一様に帯電された前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、
前記露光手段により形成された前記静電潜像をトナーにより現像しトナー像を形成する現像手段と、
前記現像手段により前記像担持体に形成された前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、
前記像担持体の回転軸方向における一端部に設けられた光源と、前記光源から出射された光を前記像担持体の回転軸方向に導くガイドと、を有し、前記転写手段により前記トナー像を前記被転写体に転写した後に前記像担持体に光を照射する照射手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記回転軸方向において前記照射手段から照射される光を遮蔽する量が異なるような遮蔽部材を備え、
前記遮蔽部材によって前記照射手段から照射される光が遮蔽される量は、前記一端部の方が前記回転軸方向において中央部よりも大きく、
前記ガイドと前記像担持体とを結ぶ仮想線に平行な方向において、前記遮蔽部材は、前記一端部における前記平行な方向の長さが、前記中央部における前記平行な方向の長さよりも長いことを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記像担持体と、前記帯電手段と、前記現像手段とを有するカートリッジと、
前記カートリッジを保持し、前記カートリッジを保持した状態で前記画像形成装置に対して挿抜可能なトレイと、
を備え、
前記遮蔽部材は、前記トレイに設けら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。

【請求項3】

前記遮蔽部材によって前記照射手段から照射される光が遮蔽される量は、前記一端部の方が前記回転軸方向において前記一端部の反対側の他端部よりも大きいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記遮蔽部材は、前記回転軸方向において前記光源に近いほど前記照射手段から照射される光を遮蔽する量が大きいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記像担持体と、前記帯電手段と、前記現像手段とを有し、前記画像形成装置に対して挿抜可能なカートリッジを備え、
前記遮蔽部材は、前記カートリッジに設けら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。

【請求項6】

前記遮蔽部材は、前記ガイドと前記像担持体とを結ぶ仮想線に直交する方向において前記仮想線に向かう方向の長さが、前記光源に近づくほど長いことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記遮蔽部材を第１の遮蔽部材とすると、
前記仮想線に対して前記第１の遮蔽部材とは反対側に設けられた第２の前記遮蔽部材と、
を備えることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記遮蔽部材は、前記ガイドと前記像担持体とを結ぶ仮想線に平行な方向において前記平行な方向の長さが、前記光源に近づくほど長いことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記遮蔽部材は、前記照射手段から照射された光を透過する光学フィルタであって、前記回転軸方向に配置された透過率が異なる複数の前記光学フィルタを有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項10】

前記遮蔽部材は、前記回転軸方向において前記光源から離れるほど前記透過率が高いことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

【請求項11】

前記ガイドは、前記ガイドの長手方向における前記一端部側の第１の端部と前記他端部側の第２の端部と、を有し、
前記第２の端部は、前記第１の端部から前記第２の端部に向かう方向に、前記ガイドの円周の中心軸に向かって傾斜した傾斜面を有することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項12】

前記ガイドは、前記回転軸方向に直交する断面の形状が円形状、矩形形状又は多角形形状であることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。

【請求項13】

像担持体と、
前記像担持体の電位を一様に帯電する帯電手段と、
前記帯電手段により一様に帯電された前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、
前記露光手段により形成された前記静電潜像をトナーにより現像しトナー像を形成する現像手段と、
前記現像手段により前記像担持体に形成された前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、
前記像担持体の回転軸方向における一端部に設けられた光源と、前記光源から出射された光を前記回転軸方向に導くガイドと、を有し、前記転写手段により前記トナー像を前記被転写体に転写した後に前記像担持体に光を照射する照射手段と、
前記照射手段から照射される光を遮蔽する遮蔽部材と、
を備える画像形成装置であって、
前記ガイドと前記像担持体とを結ぶ仮想線に直交する第１の方向において、前記遮蔽部材の前記一端部における前記仮想線に向かう方向の長さが、前記回転軸方向において中央部における前記仮想線に向かう方向の長さよりも長く、前記遮蔽部材によって前記照射手段から照射される光が遮蔽される量は、前記一端部の方が前記回転軸方向において中央部よりも大きく、
前記ガイドと前記像担持体とを結ぶ仮想線に平行な第２の方向において、前記遮蔽部材は、前記一端部における前記第２の方向の長さが、前記中央部における前記第２の方向の長さよりも長い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、画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

画像形成装置は、像担持体としての感光ドラムを帯電部材との放電により所定の電位に一様に帯電させた後に、画像パターンに従った露光を行うことにより、感光ドラム上に静電潜像を形成する。その後、画像形成装置は、感光ドラム上の静電潜像をトナーで現像して顕在化し、紙などの記録材に転写する。感光ドラムの表面上を帯電する際に、感光ドラムの表面上に残留電荷がある場合、感光ドラムの表面電位が不均一となることがある。すると、感光ドラム上に形成された、トナー像が形成される画像形成部とトナー像が形成されない非画像形成部との電位差に起因して、ドラムゴーストと呼ばれる画像弊害が生じることがある。そこで、感光ドラムの表面に形成された電位差を無くすために、帯電工程前の感光ドラム表面に光を照射して感光ドラムの表面電位を所定の電位まで除電する、いわゆる除電部材を設けることが有効であることが知られている。この除電部材を前露光ユニットと呼ぶ。前露光ユニットとしては、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）、又はＬＥＤ基板と、ライトガイド等の導光手段とを組み合わせた構成が挙げられる。感光ドラムの長手方向の全域を除電するためのシステムとして、これらの技術は有用である。しかし、近年、コスト面を考慮して、感光ドラムの長手方向全域に亘ってＬＥＤを設けるよりも、感光ドラムの長手方向の端部にＬＥＤを設けたライトガイドの構成が採用されることも多い（例えば、特許文献１、２参照）。

【0003】

しかしながら、前露光ユニットとしてライトガイドを用いる場合には、以下のような課題がある。ライトガイドを用いると、長手方向の端部から光を照射し感光ドラムの除電を行う。このため、光の入射側で感光ドラム面における光量が大きくなり、長手方向で感光ドラムの除電量が不均一になることがある。このような課題に対して、長手方向での除電ムラを無くすために、前露光後に感光ドラム上の除電量を測定し、露光装置で像の露光を行う際に長手方向が均一になるように調整する手法が知られている。また、感光ドラムの層の厚みを変化させることで長手方向の感光ドラムの感度を調整し、除電ムラを均一にする手法などが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１３２７４３号公報

【文献】特開２００９－０５３６０３号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来技術では、感光ドラム上の除電量を検知する手段や感光ドラムの長手方向での層の管理を行う必要があり、多くの手間やコストが発生する。また、従来技術では、感光ドラム自体の入射側に照射される光量を低減できないため、光が照射されることによる感光ドラムへの影響（以下、光劣化ともいう）による寿命の懸念を解決することは難しい。

【0006】

本発明は、このような状況の下でなされたもので、前露光ユニットにライトガイドを設ける構成において、感光ドラムの長手方向の除電ムラを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
（１）像担持体と、前記像担持体の電位を一様に帯電する帯電手段と、前記帯電手段により一様に帯電された前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、前記露光手段により形成された前記静電潜像をトナーにより現像しトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段により前記像担持体に形成された前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、前記像担持体の回転軸方向における一端部に設けられた光源と、前記光源から出射された光を前記像担持体の回転軸方向に導くガイドと、を有し、前記転写手段により前記トナー像を前記被転写体に転写した後に前記像担持体に光を照射する照射手段と、を備える画像形成装置であって、前記回転軸方向において前記照射手段から照射される光を遮蔽する量が異なるような遮蔽部材を備え、前記遮蔽部材によって前記照射手段から照射される光が遮蔽される量は、前記一端部の方が前記回転軸方向において中央部よりも大きく、前記ガイドと前記像担持体とを結ぶ仮想線に平行な方向において、前記遮蔽部材は、前記一端部における前記平行な方向の長さが、前記中央部における前記平行な方向の長さよりも長いことを特徴とする画像形成装置。
（２）像担持体と、前記像担持体の電位を一様に帯電する帯電手段と、前記帯電手段により一様に帯電された前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、前記露光手段により形成された前記静電潜像をトナーにより現像しトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段により前記像担持体に形成された前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、前記像担持体の回転軸方向における一端部に設けられた光源と、前記光源から出射された光を前記回転軸方向に導くガイドと、を有し、前記転写手段により前記トナー像を前記被転写体に転写した後に前記像担持体に光を照射する照射手段と、前記照射手段から照射される光を遮蔽する遮蔽部材と、を備える画像形成装置であって、前記ガイドと前記像担持体とを結ぶ仮想線に直交する第１の方向において、前記遮蔽部材の前記一端部における前記仮想線に向かう方向の長さが、前記回転軸方向において中央部における前記仮想線に向かう方向の長さよりも長く、前記遮蔽部材によって前記照射手段から照射される光が遮蔽される量は、前記一端部の方が前記回転軸方向において中央部よりも大きく、前記ガイドと前記像担持体とを結ぶ仮想線に平行な第２の方向において、前記遮蔽部材は、前記一端部における前記第２の方向の長さが、前記中央部における前記第２の方向の長さよりも長いことを特徴とする画像形成装置。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、前露光ユニットにライトガイドを設ける構成において、感光ドラムの長手方向の除電ムラを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例１の画像形成装置の外観斜視図、断面図

【図2】実施例１の画像形成装置のカートリッジの斜視図

【図3】実施例１の画像形成装置の制御ブロック図

【図4】実施例１のドラムゴースト画像を示す図、ドラムゴーストが発生するメカニズムを示す図

【図5】実施例１のカートリッジ及びカートリッジトレイの斜視図

【図6】実施例１のライトガイドの斜視図

【図7】実施例１の遮蔽部材の拡大図

【図8】実施例１と比較例１の長手方向に対する光量分布を示すグラフ

【図9】実施例１の長手方向での遮蔽部材の延伸の変化を示す図

【図10】実施例１のカートリッジの斜視図、ライトガイドの他の形状を示す図

【図11】実施例１の遮蔽部材の変形例を示す拡大図

【図12】実施例２の光量を減衰させる遮蔽部材の拡大図

【図13】実施例２の光量を減衰させる遮蔽部材の他の形状を示す図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、画像形成装置に係る本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。ここで、画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録材（記録媒体）に画像を形成するものである。画像形成装置の例としては、例えば、複写機、プリンタ（レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、及び、これらの複合機（マルチファンクションプリンタ）などが含まれる。

【実施例1】

【0011】

［１．画像形成装置］
図１を用いて実施例１の画像形成装置１００の概略構成について説明する。図１（ａ）は、画像形成装置１００の外観斜視図、図１（ｂ）は、画像形成装置１００の断面図である。画像形成装置１００は前ドア３１を備えている。図１（ｂ）に示すように、画像形成装置１００は、複数のカートリッジとして第１から第４の４つのプロセスカートリッジＰＰＹ、ＰＰＭ、ＰＰＣ、ＰＰＫを有する電子写真プロセスを用いた４色フルカラーのプリンタ（電子写真画像形成装置）である。

【0012】

画像形成装置１００は、外部ホスト装置であるコントローラ４００から出力されてインターフェース部３００を介して制御部２００に入力する電気的な画像信号に基づいてシート状の記録材である用紙Ｓにフルカラー又はモノクロの画像を形成する。コントローラ４００はパーソナルコンピュータ、イメージリーダ、ファクシミリ、スマートフォン等が挙げられる。制御部２００は、画像形成装置１００の電子写真画像形成プロセスを制御する制御手段であり、コントローラ４００と各種の電気的な情報の授受をする。また制御部２００は、各種のプロセス機器やセンサから入力される電気的な情報の処理、各種のプロセス機器への指令信号の処理、所定のイニシャルシーケンス制御、所定の電子写真画像形成プロセスのシーケンス制御等を実行する。

【0013】

以下の説明において、図１（ａ）に示すように、画像形成装置１００に関して、前側（正面側）とは前ドア３１を配置した側である。後側（背面側）とは、前側とは反対側である。前後方向とは、画像形成装置１００の後側から前側に向かう方向（前方向）と、その逆の方向（後方向）である。左右とは画像形成装置１００を前側から見て左又は右である。左右方向とは、右から左に向かう方向（左方向）と、その逆の方向（右方向）である。上と下とは重力方向において上と下である。上方向とは下から上に向かう方向、下方向とは上から下に向かう方向である。また、長手方向とは静電潜像が形成される像担持体である電子写真感光ドラム１（以下、感光ドラム１という）の回転軸線方向に平行な方向である。短手方向とは長手方向に直交する方向（直交方向）である。また、長手方向の一端側が駆動側、他端側が非駆動側である。

【0014】

実施例１においては、長手方向の右端側が駆動側、左端側が非駆動側である。画像形成装置１００の内部に画像形成装置１００の後側から前側にかけて、第１から第４の４つのプロセスカートリッジＰＰＹ、ＰＰＭ、ＰＰＣ、ＰＰＫがカートリッジトレイ４０に保持されている。プロセスカートリッジＰＰＹ、ＰＰＭ、ＰＰＣ、ＰＰＫを保持したカートリッジトレイ４０は所定の位置（装着位置）に装着されている（インライン構成、タンデム型）。なお、カートリッジトレイ４０については後で詳細に説明する。

【0015】

図１（ｂ）中に４色の作像ステーションが示されており、図１（ｂ）の左から順にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を作像するステーションである。図１（ｂ）中の符号に付記されたＹＭＣＫの文字は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像を感光ドラム１の表面上に作像するステーションの部品であることを示す。以降、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれの画像を作像するステーションの構成は共通であるため、そのうちの１つのステーションに関して説明する。また、特定の色に関する部品について説明する場合を除き、符号の添え字ＹＭＣＫを省略する。

【0016】

円筒状の感光ドラム１は、その軸（以下、回転軸という）を中心に回転する。感光ドラム１は帯電手段である接触帯電装置、例えば帯電ローラ２によりその表面を一様に帯電された後、露光手段である露光ユニット１１により静電潜像を形成される。帯電ローラ２は、芯金と、芯金の周りに同心一体に形成された導電性弾性体層とを有し、帯電電圧印加部７１（図３参照）によって芯金に帯電電圧が印加される。現像手段である現像ユニットＤＰ（図２参照）には、一成分現像剤としてのトナーが収容されている。所定の電荷極性を帯びたトナーは、トナー担持体であり現像部材である現像ローラ３により感光ドラム１上の静電潜像に供給されてトナー像として可視化（現像）される。現像ローラ３は、芯金と、芯金の周りに同心一体に形成された導電性弾性体層とを有し、現像電圧印加部７２（図３参照）によって芯金に現像電圧が印加される。感光ドラム１上のトナー像は、１次転写電圧印加部７３（図３参照）によって転写電圧を印加された転写手段である１次転写ローラ１７により、静電的に中間転写ユニット１２に転写される。１次転写ローラ１７は、軸上に導電性弾性層を設けたローラ状に構成され、軸に電圧が印加される。被転写体である中間転写体、例えば中間転写ベルト１３上には各色のトナー像が順次転写され（１次転写）、フルカラーのトナー像が形成される。その後に、フルカラーのトナー像は２次転写手段である２次転写ローラ２７により用紙Ｓに転写される（２次転写）。未定着のトナーを担持した用紙Ｓは定着手段である定着ユニット２３に搬送され、未定着のトナーは定着ユニット２３によって用紙Ｓ上に熱融解・混色して永久画像として定着されて画像形成物として排出される。画像形成動作に関しては後で詳細に説明する。

【0017】

（プロセスカートリッジ）
図２を用いて、プロセスカートリッジＰＰに関して説明する。プロセスカートリッジＰＰの装着位置は、画像形成動作可能な位置である。プロセスカートリッジＰＰは、用紙Ｓに画像を形成する画像形成プロセスに寄与するものであり、画像形成装置１００に取り外し可能に装着されて使用される。実施例１における各プロセスカートリッジＰＰは、図２に示すように、静電潜像が形成される感光ドラム１を有するドラムユニットＯＰと、感光ドラム１に作用する電子写真画像形成プロセス手段としての現像ユニットＤＰとからなる。ドラムユニットＯＰは、感光ドラム１と、感光ドラム１の表面を帯電する帯電ローラ２を有する。感光ドラム１の回転軸線方向における感光ドラム１の駆動側にはドラムカップリング１ｃが設けられている。ドラムユニットＯＰは両端にドラムフランジ１ａと溝部１ｄとを有している。現像ユニットＤＰは、現像装置４を有し、現像装置４は感光ドラム１に対してトナーを供給して静電潜像をトナー像として現像するトナー担持体としての現像ローラ３とトナーを収納しているトナー収納部３ｂ等を有する。現像ローラ３の駆動側には現像カップリング３ｃが設けられている。

【0018】

収納されたトナーの色は各プロセスカートリッジＰＰで異なる。すなわち、第１のプロセスカートリッジＰＰＹは、トナー収納部３ｂにイエロー（Ｙ）色のトナーが収容されており、感光ドラム１の表面にイエローのトナー像を形成する。以降、第２のプロセスカートリッジＰＰＭはマゼンタ（Ｍ）色のトナー、第３のプロセスカートリッジＰＰＣはシアン（Ｃ）色のトナー、第４のプロセスカートリッジＰＰＫはブラック（Ｋ）色のトナーが収容されており、各色のトナー像を形成する。

【0019】

図１の説明に戻る。プロセスカートリッジＰＰの下方には、各ドラムユニットＯＰの感光ドラム１に対向して、転写部材としての転写ローラ１７が配置される。転写ローラ１７に１次転写電圧印加部７３より転写電圧が印加され、感光ドラム１の表面上に形成されたトナー像が中間転写ユニット１２の中間転写ベルト１３の表面上に１次転写される。図１（ｂ）に示すように、中間転写ユニット１２は、可撓性を有する無端ベルトである中間転写ベルト１３と、中間転写ベルト１３を張設して循環移動させる駆動ローラ１４、補助ローラ１５、テンションローラ１６を有する。駆動ローラ１４と補助ローラ１５は画像形成装置１００内の後側に配置されている。テンションローラ１６は画像形成装置１００内の前側に配置されている。

【0020】

また、プロセスカートリッジＰＰはそれぞれ所定の装着位置に装着されている状態において、感光ドラム１の下面が、中間転写ベルト１３に接している。中間転写ベルト１３の内側には、感光ドラム１に対向するように、１次転写ローラ１７が配置されている。感光ドラム１と中間転写ベルト１３との接触部であるニップ部を１次転写ニップ部Ｔ１とする。駆動ローラ１４には、中間転写ベルト１３を介して２次転写ローラ２７が当接している。２次転写ローラ２７と中間転写ベルト１３とのニップ部を、２次転写ニップ部Ｔ２とする。カートリッジトレイ４０の下方にはライトガイド５７が配置されている。クリーニングユニット２６は中間転写ベルト１３上に配置され、中間転写ベルト１３を清掃するユニットである。

【0021】

中間転写ユニット１２の下方部に、トナー像が転写される用紙Ｓをストックし、中間転写ユニット１２に対して一枚ずつ用紙Ｓを搬送する給紙ユニット１８が配置されている。給紙ユニット１８は、用紙Ｓを積載して収納した給紙トレイ１９、給送ローラ類２０、中板２１、レジストレーションローラ（以下、レジストローラという）対２２を有する。給紙トレイ１９は、画像形成装置１００の前側から自由に出し入れ（挿抜）することが可能である（フロントローディング）。

【0022】

画像形成装置１００内の後側の上部には、トナー像が転写された用紙Ｓに熱と圧をかけて定着させて排出させる定着ユニット２３と排出ローラ対２４が配置されている。定着ユニット２３は、定着フィルムアセンブリ２３ａと加圧ローラ２３ｂとを有している。定着フィルムアセンブリ２３ａと加圧ローラ２３ｂとのニップ部を定着ニップ部Ｑという。排出ローラ対２４は排出ローラ２４ａとコロ２４ｂとを有している。また、画像形成装置１００本体の上面には排出トレイ２５が形成されている。

【0023】

画像形成装置１００の前側には、回転可能に画像形成装置１００に取り付けられた前ドア３１が配置されている。前ドア３１を開くことで、ユーザがカートリッジトレイ４０にアクセスすることが可能となり、カートリッジトレイ４０を手前に引き出すことで各プロセスカートリッジＰＰを交換することが可能になる。すなわち、各プロセスカートリッジＰＰは画像形成装置１００に対して挿抜可能となっている。なお、本発明が適用される画像形成装置は、図１（ｂ）に示す画像形成装置１００に限定されず、例えば、用紙Ｓを搬送する搬送ベルトを有する画像形成装置や、１つのプロセスカートリッジを有する画像形成装置であってもよい。

【0024】

［２．画像形成装置の制御態様］
図３は、実施例１における画像形成装置１００の要部の概略制御態様を示すブロック図である。制御部２００は画像形成装置１００の動作を制御する手段であり、各種の電気的な情報信号の授受を行う。また、各種のプロセス機器やセンサから入力される電気的な情報信号の処理、各種のプロセス機器への指令信号の処理を行う。コントローラ４００は、ホスト装置との間で各種の電気的な情報の授受をすると共に、画像形成装置１００の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って、インターフェース部３００を介して制御部２００で統括的に制御する。制御部２００は、様々な演算処理を行う中心的素子であるＣＰＵ１５５、記憶素子であるＲＡＭ、ＲＯＭなどのメモリ３０などを有して構成される。ＲＡＭには、センサの検知結果、カウンタのカウント結果、演算結果などが格納され、ＲＯＭには制御プログラム、予め実験などにより得られたデータテーブルなどが格納されている。

【0025】

制御部２００には、画像形成装置１００における各制御対象、センサ、カウンタなどが接続されている。制御部２００は、各種の電気的な情報信号の授受や、各部の駆動のタイミングなどを制御して、所定の画像形成シーケンスの制御などを行う。例えば、感光ドラム１の表面にトナー像を形成するために以下の高電圧電源及び装置を制御する。帯電電源としての帯電電圧印加部７１、現像電源としての現像電圧印加部７２、露光ユニット１１などの制御を行う。さらに、用紙Ｓにトナー像を形成するための、１次転写電源としての１次転写電圧印加部７３、２次転写電源としての２次転写電圧印加部７４などの制御を行う。その他、各種ローラを回転させる駆動部７０、感光ドラム１の表面を除電する除電ユニットとしての前露光ユニット５５、感光ドラム１と現像ローラ３との当接離間を司る現像離間機構５０、定着ユニット２３の制御を行う。前露光ユニット５５の具体的な態様に関しては、詳細に後述する。

【0026】

［３．画像形成動作］
次に、図１（ｂ）、図３を用いて、フルカラー画像を形成するための動作について説明する。初めに制御部２００は、インターフェース部３００からジョブ信号を受け取ると、現像離間機構５０を画像形成装置１００の前後方向に移動させる。図２に示すように、プロセスカートリッジＰＰにおいて、現像ローラ３の駆動側には現像カップリング３ｃがあり、現像ユニットＤＰは、現像カップリング３ｃを中心に回動可能に支持されている。現像離間機構５０により現像ユニットＤＰが回転移動することで、現像ローラ３と感光ドラム１とが当接する。また、モノクロの画像形成動作とフルカラーの画像形成動作とでは動作が異なり、モノクロの画像形成動作では、第４の現像ローラ３Ｋと第４の感光ドラム１Ｋのみが当接するように現像離間機構５０が動作する。

【0027】

第１～第４の各カートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが、図１（ｂ）において反時計周り方向に所定の速度で回転駆動される。中間転写ベルト１３は感光ドラム１の速度に対応した速度で時計回り方向に回転駆動される。この駆動に同期して、各プロセスカートリッジＰＰにおいてそれぞれ所定のタイミングで帯電ローラ２が感光ドラム１の表面を所定の極性、電位に一様に帯電する。実施例１において、所定の極性（正規極性）を負極性とする。したがって、トナーの正規極性を負極性としている。

【0028】

次に、露光ユニット１１が感光ドラム１の表面に各色の画像信号に応じて光源から光を照射することにより感光ドラム１の表面を露光する。これにより、感光ドラム１の表面に対応色の画像信号に応じた静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像ローラ３によりトナー像として現像される。このような画像形成動作により、第１ステーションの感光ドラム１Ｙにはフルカラー画像のＹ色成分に対応するイエローのトナー像が形成される。そのトナー像が１次転写ニップ部Ｔ１において中間転写ベルト１３上に１次転写される。以降、第１ステーションと同様に、第２、第３、第４ステーションでマゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が１次転写ニップ部Ｔ１において順次中間転写ベルト１３上に１次転写される。このように、中間転写ベルト１３の表面上に、４色のトナー像が重畳して転写され未定着のフルカラーのトナー像が形成される。

【0029】

１次転写ニップ部Ｔ１において中間転写ベルト１３上に１次転写されずに、感光ドラム１の表面上に残ったトナーは、感光ドラム１に当接したクリーニング手段であるクリーニング装置（不図示）によって回収される。一方、所定のタイミングで給送ローラ類２０が駆動される。これにより、給送ローラ類２０と中板２１とが協働して給紙トレイ１９に積載されている用紙Ｓを１枚分離して給送し、用紙Ｓはレジストローラ対２２により所定のタイミングで２次転写ニップ部Ｔ２に導入される。このとき、用紙Ｓが２次転写ニップ部Ｔ２を挟持搬送されていく過程で中間転写ベルト１３上の４色重畳のトナー像が用紙Ｓの面に一括で転写される。用紙Ｓは、中間転写ベルト１３の表面から分離されて搬送路を搬送されて定着ユニット２３へ導入される。用紙Ｓ上に転写された未定着のトナー像は、定着ニップ部Ｑにおいて定着ユニット２３により加熱、加圧され、用紙Ｓに定着される。

【0030】

そして、用紙Ｓは、定着ユニット２３を通過し、フルカラー画像形成物として排出ローラ対２４によって排出トレイ２５上に排出される。用紙Ｓを分離した後の中間転写ベルト１３の表面に残留したトナー（２次転写残トナー）は、中間転写ベルト１３上に配置されたクリーニングユニット２６によって除去される。このような画像形成動作（ジョブ）が終わると現像離間機構５０が動作し、ドラムユニットＯＰの感光ドラム１と現像ユニットＤＰの現像ローラ３とが離間して、各種電圧印加部と駆動を停止することによって画像形成が終了する。

【0031】

［４．ドラムゴースト］
感光ドラム１の表面に形成された表面電位は、画像形成プロセスを経ることによって変化する。特に、潜像プロセスや帯電プロセス、転写プロセスによって感光ドラム１の表面電位は変化する。感光ドラム１に形成される表面電位は、上述したような帯電プロセスや転写プロセスといった放電を伴うプロセスにおける放電の大きさによる影響と、放電を受ける前に形成されている表面電位による影響とをそれぞれ受ける。より具体的には、用紙Ｓに画像を形成するために、感光ドラム１の表面にトナー像が形成される画像形成部（明部電位：Ｖｌ領域）と、トナー像が形成されない非画像形成部（暗部電位：Ｖｄ領域）と、が形成された場合に、転写後の両者の表面状態に差が生じる。その状態で帯電ローラ２によって放電が発生すると、帯電後の表面電位に差が生じることがある。画像形成中に転写ローラ１７に印加される転写電圧は、感光ドラム１に形成される表面電位とは逆極性である正極性を有するために、感光ドラム１の表面に正極性の残留電荷が生じる。その正極性の残留電荷の量は感光ドラム１の表面電位によって異なる。そのため、帯電での放電によって画像形成部であった領域と非画像形成部であった領域とが同じ表面電位を形成することができたとしても、時間経過した後の潜像プロセスや現像プロセスを行う際には、残留電荷の影響から表面電位の絶対値が減少することがある。

【0032】

感光ドラム１の外周表面上には、トナー像が一旦形成されると、トナー像が転写された後に、そのトナー像が形成された電位が残る。そのため、次に感光ドラム１の外周表面上に形成される画像に、前回形成されたトナー画像の残像が履歴として発生する場合がある。この現象をドラムゴーストという。具体的には、感光ドラム１の外周表面上に回転１周目の画像形成後に残った履歴画像の画像形成部と非画像形成部との電位差が、回転２周目の画像形成時にも残り、用紙Ｓ上に出力される２周目の画像上にその履歴画像による濃淡が出てしまう現象である。

【0033】

ドラムゴーストが発生するプロセスは以下であると考えられる。感光ドラム１が１周する際の、帯電、潜像、現像、転写の各プロセスを１サイクルの画像形成プロセスと定義する。この場合、１サイクル目の画像形成プロセスが終了した後の感光ドラム１の表面には電位差が残っている。この１サイクル目の電位差は、２サイクル目に感光ドラム１の表面を帯電ローラ２により一様に帯電する際にも完全には消えずに残る。このため、結果的に感光ドラム１の表面は一様に帯電されておらず、この帯電後に残った電位差は、露光後も消えずに残ることがある。そのため、２サイクル目の感光ドラム１の露光後の静電潜像は、１サイクル目の電位差の影響が残っていることから電位が一様にはならない。この２サイクル目の感光ドラム１の外周表面上の静電潜像を現像する場合には、非画像形成部に付着するトナーの量が、残っていた１サイクル目の電位差により異なってくる。つまり、一様であるはずの２サイクル目のトナー像には、１サイクル目の静電潜像の電位差の影響により、トナー量の多い部分と少ない部分とが生じる。よって、中間転写ベルト１３に転写されたトナー像にもトナー量が異なることによる濃淡が生じて、最終的な用紙Ｓ上の画像にも色の濃い部分と淡い部分の濃淡が発生する。ドラムゴーストのメカニズムに関して、具体的には後述する。

【0034】

（前露光ユニット）
そこで、実施例１では、感光ドラム１に生じる電位差をキャンセルして、ドラムゴーストの発生を抑制するために、後述する照射手段である前露光ユニット５５を配置する。前露光ユニット５５は、感光ドラム１が１次転写ニップ部Ｔ１を通過して、帯電ローラ２との接触部に到達する前の感光ドラム１の表面を露光する役割を担う。感光ドラム１の画像形成部と非画像形成部における表面の電荷の状態が異なったとしても、前露光ユニット５５によって電荷がリセットされ、感光ドラム１の表面が均一に除電されることとなる。感光ドラム１の表面が均一に除電されることによって帯電ローラ２による感光ドラム１の電位形成も均一に行われる。これにより、感光ドラム１で生じるドラムゴーストの発生を抑制することができる。

【0035】

（ドラムゴーストとドラムゴースト発生のメカニズム）
実際にドラムゴーストが生じた場合に形成される画像について説明する。ここで、感光ドラム１の外周の長さをＬとする。図４（ａ）は用紙Ｓ上に形成したい（ドラムゴーストがなければ出力されるはずの）画像を示し、（ｂ）はドラムゴーストが発生した場合に用紙Ｓに形成される画像を示す。感光ドラム１を画像形成装置１００にセットし、感光ドラム１の表面電位を調整した状態で図４（ａ）に示すような画像を出力すると、図４（ｂ）に示したような画像弊害が発生することがある。図４（ａ）には先端側にベタ黒パッチ５００が含まれている。この場合、図４（ｂ）のベタ黒パッチ５００の先端側の端部から長さＬである感光ドラム１の１周回転後にドラムゴースト５００ｇによる画像弊害が現れる。ドラムゴースト５００ｇのような画像弊害は、特に、高温多湿の環境において顕著となる。具体的には、画像形成部においてベタ黒パッチ５００を印字した部分が、再度、画像形成に寄与する場合に所定の感光ドラム１上の表面電位を形成することができずに濃度が変化する現象である。

【0036】

画像中にドラムゴーストが発生するメカニズムについて、以下に詳細に説明する。前述したように、感光ドラム１上に露光を受けた部分と受けていない部分とが、次の帯電工程で帯電を受けたときの電位差からドラムゴーストが発生することがある。前の工程で露光を受けている部分は、残留電荷などの影響で、次の帯電工程で電位差が生じる。その様子を図４（ｃ）に示す。図４（ｃ）は、感光ドラム１の表面電位と長手方向の位置との関係を示している。また、感光ドラム１の回転軸方向において、露光した部分（前回露光部（前回画像部））と露光しなかった部分（前回非露光部（前回非画像部））を再帯電、再露光させたときの感光ドラム１の表面電位を示している。図４（ｃ）は横軸に、感光ドラム１の長手方向（回転軸方向）の位置を示し、縦軸に感光ドラム１の表面電位（－Ｖ）を示す。破線は帯電後の電位を示し、実線は露光後の電位を示す。

【0037】

図４（ｃ）のように、再度、露光工程で露光を受けると、前の工程で露光を受けている部分（前回画像部ｙ）と露光を受けていない部分（前回非画像部ｘ）とで露光後の電位に差（図中ｚ部）が生じる。すなわち、感光ドラム１の１周回転前に露光された前回画像部ｙと、感光ドラム１の１周回転前に露光されなかった前回非画像部ｘとの電位差が、次の画像形成時にも感光ドラム１に残ってしまう。この電位差（ｚ部）が大きくなると、最終的に形成した画像に濃度差であるドラムゴーストが生じることとなる。

【0038】

［５．プロセスカートリッジとカートリッジトレイの関係］
次に図２、図５を用いて、カートリッジトレイ４０と、プロセスカートリッジＰＰがカートリッジトレイ４０に装着されている状態とについて説明する。なお、図５において添え字Ｒは右側（駆動側）の部材であることを示し、添え字Ｌは左側（非駆動側）の部材であることを示している。カートリッジトレイ４０は、プロセスカートリッジＰＰを保持した状態で画像形成装置１００の内部位置と外部位置とを移動する移動部材であって、プロセスカートリッジＰＰの交換を容易に行うためのものである。カートリッジトレイ４０は、プロセスカートリッジＰＰを着脱可能に構成されている。

【0039】

図５（ａ）はプロセスカートリッジＰＰが装着されたカートリッジトレイ４０の上方右側からの斜視図、図５（ｂ）はプロセスカートリッジＰＰが装着されたカートリッジトレイ４０の下方左側からの斜視図である。ここで、プロセスカートリッジＰＰは各色で装着状態は同じであるため、１つのプロセスカートリッジＰＰについて説明する。プロセスカートリッジＰＰは、カートリッジトレイ４０に装着された状態において、ドラムフランジ１ａがカートリッジトレイ４０の係合部４１Ｒａと接している。そして、自重又は下方向への押圧によって重力方向に力が加わることで、プロセスカートリッジＰＰはカートリッジトレイ４０に対して位置決めされている。カートリッジトレイ４０のカートリッジ係合部４１Ｒａは例えばＶ字型をしており、画像形成時においてプロセスカートリッジＰＰが動かないように最適な角度に設計されている。具体的には、カートリッジトレイ４０の引出し方向に対して、前側の斜面が６５°、後側の斜面が４５°となっている。また、プロセスカートリッジＰＰの溝部１ｄが、カートリッジトレイ４０の係合ボス４２ａ（４３ａ、４４ａ、４５ａ）に嵌合しており、プロセスカートリッジＰＰの回転止めの役割を担っている。具体的には、プロセスカートリッジＰＰＫの溝部１ｄが、カートリッジトレイ４０の係合ボス４２ａに嵌合している。プロセスカートリッジＰＰＣの溝部１ｄが、カートリッジトレイ４０の係合ボス４３ａに嵌合している。プロセスカートリッジＰＰＭの溝部１ｄが、カートリッジトレイ４０の係合ボス４４ａに嵌合している。プロセスカートリッジＰＰＹの溝部１ｄが、カートリッジトレイ４０の係合ボス４５ａに嵌合している。これらはカートリッジトレイ４０の駆動側の説明であるが、非駆動側も同様にプロセスカートリッジＰＰがカートリッジトレイ４０に接することで姿勢を保持している。そして、カートリッジトレイ４０はプロセスカートリッジＰＰを保持した状態で画像形成装置１００内に位置決めされている。

【0040】

カートリッジトレイ４０は、各プロセスカートリッジＰＰに対応するカートリッジ係合部４１Ｒａ、４１Ｌａ（不図示）をそれぞれ有する一対の金属からなるトレイ側板４１Ｌ、４１Ｒを有している。またカートリッジトレイ４０は、一対のトレイ側板４１Ｌ、４１Ｒの間に構成された５つの樹脂製の連結部材とからなる。連結部材は、第４ステーションのプロセスカートリッジＰＰＫと係合する係合ボス４２ａを備える第１連結部材４２を備える。以降、前側から順に第３ステーションの係合ボス４３ａを備える第２連結部材４３、第２ステーションの係合ボス４４ａを備える第３連結部材４４、第１ステーションの係合ボス４５ａを備える第４連結部材４５と、第５連結部材４６である。なお、第２連結部材４３、第３連結部材４４、第４連結部材４５は同じ形状をした部材である。トレイ側板４１（４１Ｌ、４１Ｒ）は、下部に比べて上部が外側に絞られた形状をしており、トレイ側板４１Ｌ、４１Ｒの間においては上方が広く、中間に斜面、下方が狭くなっている。下部はカートリッジトレイ４０のカートリッジ係合部４１Ｒａと連結部材との位置決めを備え、上部は係合ボス４２ａ～４５ａの近傍の第１連結部材４２～第４連結部材４５の回転止めを担っている。このような形状にすることにより、プロセスカートリッジＰＰの挿抜性を損なうことなく、カートリッジトレイ４０の左右幅を小さくすることができるため、画像形成装置１００の小型化に貢献している。また、トレイ側板４１Ｌ、４１Ｒは下側がＬ字に曲がっており、強度の確保をしている。トレイ側板４１Ｌ、４１Ｒと各連結部材はビスで締結しているが、これに限ったことではなく、熱カシメ等を用いても良い。また、第１連結部材４２及び第５連結部材４６とトレイ側板４１Ｌ、４１Ｒは締結し、間にある第２連結部材４３、第３連結部材４４、第４連結部材４５は締結しないといった構成でも良い。

【0041】

［６．前露光ユニット］
続いて、実施例１における除電ユニットとしての前露光ユニット５５について説明する。図５（ｂ）に示すように、カートリッジトレイ４０の下方にはライトガイド５７（ガイド）が４本あり、それぞれトレイガイド部材４７Ｌを貫通する形で、第１連結部材４２、第２連結部材４３、第３連結部材４４、第４連結部材４５にそれぞれ設けられている。駆動側にはトレイガイド部材４７Ｒが設けられている。実施例１では、直径４ｍｍの円柱状のライトガイドを用いている。

【0042】

図６は前露光ユニット５５の構成を示す図である。前露光ユニット５５は、光源である発光部５８と、発光部５８が一端（非駆動側）に設けられ、発光部５８から出射された光を感光ドラム１の回転軸方向に導くライトガイド５７と、を有している。前露光ユニット５５は、転写ローラ１７によりトナー像を中間転写ベルト１３に転写した後に感光ドラム１に光を照射する。ライトガイド５７には、成形時にエジェクターピンを打つための複数のタブ５７ａがあり、カートリッジトレイ４０に対して位置決めし、逆に付けられないようにするための役割も担っている。また、ライトガイド５７には、斜面部を含むリブ５７ｂがあり、カートリッジトレイ４０に対して取り付ける際に回転方向の位相を決められるようになっている。画像形成装置１００の非駆動側に設けられた、ＬＥＤ等の発光手段である発光部５８によって発せられた光が、本体側に設けられたサブライトガイド５６を介してライトガイド５７に入光する。そして、ライトガイド５７の内部に形成されたフレネル形状を有するフレネル部５７ｃによって均一に光を分散する。フレネル部５７ｃによって分散した光を感光ドラム１の表面上に照射することにより、帯電ローラ２によって帯電される前に感光ドラム１の表面上に形成された表面電位を所定の表面電位まで除電し、表面電位を安定させる。

【0043】

フレネル部５７ｃは、頂角が略１１４度の浅い山型の形状が感光ドラム１の回転軸線方向に対して８０度傾きながら略０．７ｍｍピッチで続いた形状が、感光ドラム１に対向する位置とは反対側の面に並んでいる。なお、プロセスカートリッジＰＰがカートリッジトレイ４０に位置決めされた状態において、ライトガイド５７の表面と感光ドラム１の表面とのクリアランスはおよそ５．６ｍｍとなっている。また、ライトガイド５７は、例えば、アクリル等の透明な材質で成形されているが、透明であれば材質は問わない。なお、実施例１においては、入光側を非駆動側としているが、駆動側としてもよい。また、光量が足りない場合は両端に発光部５８を設けてもよい。発光部５８はＬＥＤに限らず、レーザダイオードなどの素子を用いてもよい。

【0044】

ライトガイド５７内の光量は入光側が一番強く、入光側と反対側の非入光側の他端部に向かうにつれフレネル部５７ｃにて分散され感光ドラム１上に照射されるため、弱くなってしまう。そこで、長手方向で均一に光の照射を行うために、ライトガイド５７の入光側と反対側とではフレネル部５７ｃの幅が異なっている。実施例１では、フレネル部５７ｃの幅は、入光側では０．８ｍｍ程度、反対側にかけて１．７ｍｍ程度に変化する形状となっている。

【0045】

しかしながら、厚肉であるライトガイド５７は成形の際に発生する気泡を完全に防ぐことが難しく、この気泡にライトガイド５７内の光が当たると乱反射が生じてしまう。特に光量が強い入光側では気泡による乱反射の影響を受けやすく、部分的に照射光量が高くなり除電ムラが発生する。実施例１ではこの課題の解決のために、次のような構成としている。すなわち、ライトガイド５７を保持する第１連結部材４２、第２連結部材４３、第３連結部材４４、第４連結部材４５のそれぞれに、ライトガイド５７から照射される光を低下させる遮蔽部材４８（図７参照）を設けている。そして、遮蔽部材４８によって部分的に除電量が高くなった箇所の照射光量を低下させている。遮蔽部材４８はカートリッジトレイ４０に設けられている。実施例１では遮蔽部材４８はそれぞれ第１連結部材４２、第２連結部材４３、第３連結部材４４、第４連結部材４５と一体となっているが、これは別体としてもよい。

【0046】

（遮蔽部材）
図７に第４ステーションの第１連結部材４２に遮蔽部材４８を設けている図を示す。以後の図では、代表的に第４ステーションでの構成を示すが、他の第１～３ステーションも同等の構成である。遮蔽部材４８は光を透過しない材料で形成され、遮蔽部材４８を設けていない部分から感光ドラム１へ光が照射されるように構成している。すなわち、遮蔽部材４８の形状を変化させることで感光ドラム１への照射光を遮る量を調整することができる。言い換えれば、遮蔽部材４８の形状によって、感光ドラム１の回転軸方向において前露光ユニット５５から照射される光を遮蔽する量を変化させることが出来る。実施例１では、フレネル部５７ｃの中心と感光ドラム１の中心とを結ぶ仮想線Ｌｆｄ（以下、線Ｌｆｄとする）に対し、第１の方向である垂直方向（直交する方向：図７（ａ）中両矢印方向）に遮蔽部材４８を延伸することで、照射光の光量を調整する。すなわち、遮蔽部材４８は、ライトガイド５７と感光ドラム１とを結ぶ線Ｌｆｄに直交する垂直方向において線Ｌｆｄに向かう方向の長さが、発光部５８に近づくほど長い。また、図７（ｂ）のように、遮蔽部材４８は、線Ｌｆｄに対して第２の方向である水平方向（図７（ｂ）中両矢印方向）に長さ（厚み）を変化させることで照射光を遮る量を調整してもよい。すなわち、遮蔽部材４８は、線Ｌｆｄに平行な水平方向において水平方向の長さが、発光部５８に近づくほど長くしてもよい。また、線Ｌｆｄに対し垂直方向及び水平方向に長さを変化させて照射光の光量を調整してもよい。このように、遮蔽部材４８は、感光ドラム１の回転軸線方向の中央部に対し、入光側と反対側の他端側とで光量の低減量が異なるように設けられている。具体的には、遮蔽部材４８は、感光ドラム１の回転軸方向において発光部５８に近いほど前露光ユニット５５から照射される光を遮蔽する量が大きい。

【0047】

（実施例１と比較例）
図８に光量測定治具を用いて測定した感光ドラム１上に照射される光量を示す。図８は横軸にライトガイド５７の長手方向における位置を示し、０を非駆動側（光源側、一端部）とし右に行くほど駆動側（非光源側、他端部）に近づくものとする。縦軸は感光ドラム１に照射される光量［Ｖ］を示す。発光部５８からライトガイド５７を通して感光ドラム１上に照射される光量を、光量測定治具を用いて測定し、長手方向での光量変化の比較を行った。光量測定治具は受光部にＳｉ型フォトダイオードＳ６７７５（浜松ホトニクス製）を用いて光を電圧へ変換して評価を行っている。比較例１は、実施例１を用いない場合（遮蔽部材４８を設けない場合）の照射光量を示し、実施例１は遮蔽部材４８を設けた場合の照射光量を示している。比較例１（破線）では、光源側の約１／３の範囲での照射光量が高く、反対の他端部（非光源側）と比較すると、光量が２倍程度に高くなっている箇所もある。一方、実施例１（実線）では、ライトガイド５７の長手方向において略一定の光量となっている。

【0048】

ここで、実施例１の遮蔽部材４８について具体的な構成を説明する。図９は、いずれも感光ドラム１側からライトガイド５７及び遮蔽部材４８を見た図を示している。図９（ａ）は図８の実施例１のライトガイド５７の構成を示す図である。実施例１では、図９（ａ）に示すように、遮蔽部材４８は、発光部５８が設けられている入光側では、線Ｌｆｄに対して垂直方向の距離α１を１ｍｍまで延伸し照射光量を低下させる。一方、遮蔽部材４８は、その他の範囲に関しては距離α２を遮蔽の影響が低くなる１．３ｍｍとしている。例えば遮蔽部材４８は、感光ドラム１の回転軸線方向を３つの領域に分割（３分割）した際に、少なくとも（最低でも）１つの領域における光量の低減量が、他の領域における低減量とは異なるように設けられている。このように、遮蔽部材４８の延伸の度合いを長手方向で変化させて第１連結部材４２に設けることで、長手方向の照射光量の均一化を行うことができた。しかしながら、本発明はこれに限定されない。光源側ではなく非光源側の照射光量が高くなっている場合、非光源側における線Ｌｆｄと遮蔽部材４８との距離を小さくしてもよい。

【0049】

また、比較例１において、入光側の約１／３の範囲の照射光量が高く他の部分が均一である。このため、遮蔽部材４８は図９（ａ）の形状で変化をさせていたが、本発明はこれに限定されない。遮蔽部材４８がないときの照射光量の長手方向における分布に基づき、遮蔽部材４８は例えば図９（ｂ）、（ｃ）に示すような形状で変化させて光量の均一化を行ってもよい。ここで、図９（ｂ）、（ｃ）には遮蔽部材４８の他の実施例を示す。具体的には、図９（ｂ）、（ｃ）に示すように、遮蔽部材４８は、入光側（光源側）から所定の位置までは、線Ｌｆｄと遮蔽部材４８との距離が徐々に大きくなるようにし、所定の位置から非光源側までは一定の距離を保つようにしてもよい。また、図９（ｂ）に示すように、線Ｌｆｄと遮蔽部材４８との距離が線形的に大きくなるようにしてもよいし、図９（ｃ）に示すように曲線的に大きくなるようにしてもよい。

【0050】

また、実施例１におけるライトガイド５７は、カートリッジトレイ４０に備えられている。しかしながら、本発明はこれに限定されない。ここで図１０（ａ）にライトガイド５７を設ける場所の他の実施例を示す。例えば、図１０（ａ）のように、ライトガイド５７は、プロセスカートリッジＰＰに備えられていてもよい。これに応じて遮蔽部材４８もプロセスカートリッジＰＰに備えられていてもよい。
また、実施例１においてライトガイド５７の形状は円柱形状としている。しかしながら、本発明はこれに限定されない。ここで図１０（ｂ）（ｃ）にライトガイド５７の形状の他の実施例を示す。例えば、ライトガイド５７の形状は、図１０（ｂ）に示すように感光ドラム１の回転軸方向に直交する断面の形状を矩形形状とし、四角柱としてもよい。また、ライトガイド５７の形状は、図１０（ｃ）に示すように感光ドラム１の回転軸方向に直交する断面の形状を多角形形状とし、多角柱としてもよい。このように、ライトガイド５７は、感光ドラム１の回転軸方向に直交する断面の形状が、例えば円形状、矩形形状又は多角形形状であってもよい。
また、実施例１においてライトガイド５７の端部形状については、両端部共にフラットな面が形成されている。しかしながら、本発明はこれに限定されない。入光側はフラットな面が好ましいが、非入光側に関しては、光が反射しやすいように、三角錐や円錐などとすることで入光した光の反射率を上げる構成としてもよい。また、非入光側のライトガイド５７の端部に光を遮蔽するキャップ形状の遮蔽材を設けてもよい。

【0051】

［変形例］
実施例１の遮蔽部材の変形例を説明する。図１１は遮蔽部材４８の変形例を示す図である。実施例１では、遮蔽部材４８はライトガイド５７の上部にのみ配置されている構成であった。しかしながら本発明は、これに限定されない。例えば、図１１（ａ）のように、ライトガイド５７の下部に遮蔽部材４８ａを配置してもよい。また、図１１（ｂ）のように、ライトガイド５７の上下両側に第１の遮蔽部材４８ｂ、第２の遮蔽部材４８ｃを配置してもよい。すなわち、第２の遮蔽部材４８ｃは、線Ｌｆｄに対して第１の遮蔽部材４８ｂとは反対側に設けられていてもよい。いずれの場合においても、遮蔽部材４８ａ又は遮蔽部材４８ｂ、４８ｃ、線Ｌｆｄに直交する方向の長さ又は水平方向の長さを変更することで発光部５８から感光ドラム１に入射する光量を調整する。
更に、実施例１では、ライトガイド５７を第１のライトガイドとすると、第１のライトガイドに光を導入させるための第２のライトガイドであるサブライトガイド５６を、光源との軸線方向の間に設けた。しかし、サブライトガイド５６を設けずに発光部５８からの光を直接ライトガイド５７に入射させてもよい。

【0052】

以上、実施例１によれば、前露光ユニットにライトガイドを設ける構成において、感光ドラムの長手方向の除電ムラを抑制することができる。

【実施例2】

【0053】

［遮蔽部材］
実施例２で適用する画像形成装置１００の構成において、実施例１と同一部材には同一符号とし、説明を省略する。実施例１において遮蔽部材４８は光を透過しない部材を用いる構成であり、遮蔽部材４８の形状を変化させることで感光ドラム１上の除電量を長手方向で均一化を行っていた。

【0054】

図１２は実施例２の遮蔽部材を説明する図である。実施例２では図１２のように遮蔽部材として光を透過しつつ減衰させる光学フィルタ４９を用いており、ライトガイド５７からの照射光が光学フィルタ４９を通過して感光ドラム１へ到達するように配置されている。発光部５８からの照射光量が高い部分へ光学フィルタ４９を設けることで、遮蔽部材の位置精度によらず、照射光量を低下することができる。

【0055】

図１３は実施例２の光学フィルタ４９の構成例を示す図である。図１３に示すように、ライトガイド５７の長手方向において、発光部５８から感光ドラム１への照射光量に応じて、透過率が異なる光学フィルタ４９（４９ａ，４９ｂ，４９ｃ）を分割して設けてもよい。具体的には、図１３（ａ）に示すように、光源側から順に、透過率τ１の光学フィルタ４９ａ、透過率τ２の光学フィルタ４９ｂ、透過率τ３の光学フィルタ４９ｃを設ける（τ３＞τ２＞τ１）。ここで、光源側から離れるほど透過率が高くなるように光学フィルタ４９を配置する。このように、図１３（ａ）の遮蔽部材は、前露光ユニット５５から照射された光を透過する光学フィルタ４９であって、感光ドラム１の回転軸方向に配置された透過率が異なる複数の光学フィルタ４９ａ、４９ｂ、４９ｃを有する。

【0056】

また、図１３（ｂ）に示すように、発光部５８から感光ドラム１への照射光量に応じて、透過率分布の異なる特性を有する光学フィルタ４９ｄを用いてもよい。具体的には、光学フィルタ４９ｄは、ライトガイド５７の長手方向に沿って設けられる。光学フィルタ４９ｄは、光源側から離れるほど透過率が高くなるような特性を有している。このように、図１３（ｂ）の遮蔽部材は、感光ドラム１の回転軸方向に透過率が異なる特性を有し、前露光ユニット５５から照射された光を透過する光学フィルタ４９ｄを有する。なお、図１３（ａ）、（ｂ）の光学フィルタ４９は、ライトガイド５７が設けられている位置（カートリッジトレイ４０又はカートリッジＰＰ）に応じて設ければよい。

【0057】

以上、実施例２によれば、前露光ユニットにライトガイドを設ける構成において、感光ドラムの長手方向の除電ムラを抑制することができる。

【符号の説明】

【0058】

４８ 遮蔽部材
５５ 前露光ユニット
５７ ライトガイド
５８ 発光部

【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】