JP4444185B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、感光体上に形成された静電潜像を現像剤によって可視像化する画像形成装置に関するものである。

従来より、複写装置やプリンター、ファクシミリ装置等の画像形成装置として、電子写真方式の画像形成装置が普及している。

電子写真方式の画像形成装置は、感光体ドラムの感光面を帯電装置によって帯電させ、帯電させた感光面を露光装置によって露光することで、この感光面に静電潜像を形成する。そして、形成した静電潜像を現像装置によって現像し、感光面にトナー像（可視像）を生成する。さらに、このトナー像を、転写装置によってシート（記録材；普通紙やＯＨＰ記録紙等）に転写した後、定着装置によって定着するようになっている。

ところで、近年、トナーの小粒径化による画像品質を向上、あるいは印刷速度の高速化が進んでいる。このため、画像形成装置内においてトナーの飛散・浮遊が生じやすく、画像形成装置からの排気に含まれる浮遊トナーが特に問題となっている。

そこで、特許文献１では、現像装置にエアーフィルターを介して空気を吸引する真空発生装置を設け、それによって現像装置の開口部付近の飛散トナーを吸引する技術が開示されている。

また、電子写真方式の画像形成層装置では、帯電装置において発生するオゾンや窒素酸化物によって画像形成装置の周辺環境が汚染されるという問題がある。また、窒素酸化物が感光体ドラムに付着すると、白抜けと呼ばれる画像欠陥が生じることが知られている。

そこで、帯電装置においてオゾンや窒素酸化物の発生を防止するために、特許文献２では、接触帯電方式の帯電装置を用いる画像形成装置において、帯電部材および被帯電部材との間の空間を閉空間とし、この閉空間内を減圧することで帯電効率を高める技術が開示されている。
特開２００４−２７２１２２号公報（２００４年９月３０日公開） 特開平１１−３８７２８号公報（１９９９年２月１２日公開） 「磁性流体」、［online］、株式会社シグマハイケミカル、［平成１７年７月２０日検索］、インターネット＜URL: http://www.sigma-hc.co.jp/magnetic_fluid.html＞

しかしながら、上記特許文献１および２の技術では、画像形成装置内の湿度が変化したときに、画像品質の低下やプロセス効率の低下等を招いてしまうという問題がある。

例えば、上記特許文献１の技術では、トナーの飛散量を低減することはできるものの、感光体と現像装置との間の空間における湿度はその周囲の空間と同程度となる。このため、周囲の湿度が上昇すると、トナー（現像剤）の抵抗値が低くなって帯電量が低下し、現像性能が低下してしまう。

また、上記特許文献２の技術は、非接触帯電方式の帯電装置に適用するための技術であり、例えばコロナ帯電方式などの非接触方式の帯電装置に適用できない。コロナ帯電方式の帯電装置では、帯電部材（放電電極）と感光体との間の空間が高湿になると、放電開始電圧を高くなり、帯電効率が低下してしまう。したがって、特許文献２の技術では、非接触方式の帯電装置において、湿度の変化に起因する帯電効率の低下を防止することができない。なお、放電開始電圧がガス圧力と放電電極間隔との積に比例することはパッシェンの法則として一般によく知られている。

また、転写装置においては、転写部材，シート搬送径路（用紙パス），シート，トナー等の湿度の変化によって各部の抵抗値が変化し、転写効率が低下する。

また、定着装置においては、湿度の変化によって定着装置に備えられる各部材あるいはシート，トナー等の熱伝達率が変化し、熱エネルギーの利用効率が低下して定着効率が低下する。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像形成装置において湿度の変化に起因するプロセス効率の低下を防止することにある。

本発明の画像形成装置は、上記の課題を解決するために、感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、上記感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、上記感光体上に形成された静電潜像を現像剤によって可視像化する現像手段と、上記可視像化された画像を記録材に転写する転写手段と、上記記録材に転写された現像剤を当該記録材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、上記現像手段および上記感光体における上記現像手段との対向面に接する空間を含む空間を、当該空間の外部の空間から隔離する隔離手段と、上記隔離した空間の圧力を、上記外部の空間の圧力よりも低い圧力に減圧する減圧手段とを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、上記隔離した空間を減圧することで、現像手段および感光体と現像手段との間の空間が高湿になることを防止できる。これにより、トナーが吸湿してトナーの抵抗値が低くなることを防止し、トナーの帯電量が低下してしまうことを防止できる。つまり、湿度の変化によって現像性能が低下することを防止できる。

また、上記隔離した空間を減圧することで、空気抵抗を減少させてトナーの滞空時間を短くし、浮遊トナーを効率的に回収することができる。したがって、例えば、画像品質を向上させるためにトナーを小粒径化する場合でも、トナーを効率よく回収できる。また、現像手段に備えられる回転部材（例えば現像ローラ、撹拌ローラ等）や感光体の回転動作等に伴う空気流を抑制できるので、トナーの飛散を抑制できる。したがって、例えば、プロセススピードを早くする（単位時間あたりに画像形成するシート枚数を多くする）ために感光体の回転速度を早くする場合であっても、それに伴う空気流を抑制してトナーの飛散を抑制できる。また、隔離手段内を減圧することで、隔離手段からのトナーの噴出しを防止できる。

本発明の画像形成装置は、上記の課題を解決するために、感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、上記感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、上記感光体上に形成された静電潜像を現像剤によって可視像化する現像手段と、上記可視像化された画像を記録材に転写する転写手段と、上記記録材に転写された現像剤を当該記録材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、上記現像手段および上記感光体における上記現像手段との対向面に接する空間を含む空間を、当該空間の外部の空間から隔離する隔離手段と、上記隔離した空間の圧力を、上記外部の空間の圧力よりも低い圧力に減圧する減圧手段とを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、転写手段および感光体と転写手段との間を減圧することで、転写手段，用紙パス（記録紙搬送路），記録材，トナー等の湿度の変化に起因する抵抗値の変化を低減し、転写効率の低下を抑制できる。

本発明の画像形成装置は、上記の課題を解決するために、感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、上記感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、上記感光体上に形成された静電潜像を現像剤によって可視像化する現像手段と、上記可視像化された画像を記録材に転写する転写手段と、上記記録材に転写された現像剤を当該記録材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、上記定着手段を含む空間を、当該空間の外部の空間から隔離する隔離手段と、上記隔離した空間の圧力を、上記外部の空間の圧力よりも低い圧力に減圧する減圧手段とを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、定着手段を含む空間を減圧することで、定着手段に備えられる各部材あるいは記録材、トナーの湿度の変化に起因する熱伝達率の変化を低減し、熱伝達率の変化に伴う定着能力の低下および熱エネルギーの利用効率の低下を抑制できる。また、定着手段を含む空間を減圧することで、定着手段の周囲における空気の対流を低減し、空気の対流に伴う熱の拡散を抑制して熱エネルギーの損失を低減できる。

また、上記いずれかの画像形成装置において、上記隔離した空間に、上記帯電手段および上記感光体における上記帯電手段との対向面に接する空間が含まれている構成としてもよい。

上記の構成によれば、帯電手段および感光体と帯電手段との間を減圧することで、当該空間における湿度の変化を抑制できる。したがって、湿度の影響で帯電効率が低下することを防止できる。

本発明の画像形成装置は、上記の課題を解決するために、感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、上記感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、上記感光体上に形成された静電潜像を現像剤によって可視像化する現像手段と、上記可視像化された画像を記録材に転写する転写手段と、上記記録材に転写された現像剤を当該記録材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、上記帯電手段は、上記感光体に接触しないように設けられた放電電極を備え、当該放電電極と上記感光体との間でコロナ放電を発生させることによって上記感光体を帯電させる非接触方式の帯電手段であって、上記放電電極および上記感光体における上記放電電極との対向面に接する空間を含む空間を、当該空間の外部の空間から隔離する隔離手段と、上記隔離した空間の圧力を、上記外部の空間の圧力よりも低い圧力に減圧する減圧手段とを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、放電電極と感光体との間の空間が高湿になることを防止し、湿度の影響で帯電効率が低下することを防止できる。また、放電電極と感光体との間を減圧することで、放電開始電圧を低下させ、帯電効率を向上させることができる。また、帯電効率の低下を抑制できるので、オゾンや窒素酸化物の発生量の増加を抑制できる。

本発明の画像形成装置は、上記の課題を解決するために、感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、上記感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、上記感光体上に形成された静電潜像を現像剤によって可視像化する現像手段と、上記可視像化された画像を記録材に転写する転写手段と、上記記録材に転写された現像剤を当該記録材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、上記感光体と、上記帯電手段と、上記現像手段と、上記転写手段と、上記定着手段とを含む空間を、当該空間の外部の空間から隔離する隔離手段と、上記隔離した空間の圧力を、上記外部の空間の圧力よりも低い圧力に減圧する減圧手段とを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、帯電，現像，転写，定着の各プロセスにおいて湿度の変化に起因するプロセス効率の低下が生じることを防止できる。また、上記の構成によれば、記録材に定着される前の現像剤が存在する空間を、当該空間の外部の空間から隔離できる。これにより、上記隔離した空間で浮遊した現像剤が隔離手段の外部に飛散することを防止できる。したがって、浮遊した現像剤が画像形成装置の外部に排出されること、および、隔離手段の外部に備えられた部材に付着することを防止できる。それゆえ、画像形成装置の周辺環境が汚染されることや、浮遊トナーによって画像形成装置の機能が低下することを防止できる。

また、上記隔離手段は、上記隔離する空間を取り囲むように設けられた隔離壁と、上記隔離壁に設けられた開口部に備えられ、記録材を挟持しながら互いに逆方向に回転することで記録材を上記隔離した空間に搬入または上記隔離した空間から搬出する搬送手段とを備え、上記搬送手段と上記隔離壁との間に、上記隔離した空間内に外部の空気が流入することを防止するためのシール手段が設けられている構成であってもよい。

上記の構成によれば、上記隔離した空間に記録材を搬入または当該空間から記録材を搬出する搬送手段の周囲から上記隔離した空間内に外部の空気が流入することを防止できる。したがって、上記隔離した空間内を減圧状態に適切に保つことができる。

また、上記シール手段は、上記搬送手段と上記隔離壁との間に磁場を発生させる磁場発生手段と、上記磁場発生手段の発生する磁場によって上記搬送手段と上記隔離壁との間に保持され、上記搬送手段と上記隔離壁との間をシールする磁性流体とからなる構成であってもよい。ここで、磁性流体とは、微細な強磁性体が液体中に均一に分散している複合材料であり、強磁場下でも粒子の凝集や固液の分離が起こらず、あたかも液体全体が強磁性を持っているかのように挙動する性質を持った流体である。

上記の構成によれば、回転ローラが回転動作する場合でも、搬送手段の周囲から上記隔離した空間内に外部の空気が流入することを適切に防止できる。

また、画像を形成するための記録材を収容する記録材収容手段が、上記隔離した空間の外部に設けられている構成であってもよい。

上記の構成では、記録材収容手段が、上記隔離した空間の外部に設けられている。したがって、記録材の補給作業や交換作業を行う場合であっても、上記隔離した空間内を減圧状態としたままで作業を行えるので、作業効率が低下することを防止できる。

また、上記隔離手段の外面に、上記隔離した空間内の熱の外部への放熱を促進する放熱手段が設けられている構成としてもよい。

上記の構成によれば、上記隔離した空間内の熱の外部への放熱を促進することで、当該空間の温度上昇を抑制できる。

また、上記定着手段は、上記隔離した空間における上記隔離手段と対向する位置に設けられており、上記放熱手段は、上記隔離手段における上記定着手段と対向する位置の外面に設けられている構成としてもよい。

上記の構成によれば、定着手段の熱が隔離手段の外部に放熱することを促進できる。したがって、定着手段が蓄熱によって異常加熱することを防止できる。

また、上記定着手段は、上記隔離した空間に設けられており、上記定着手段内の熱が上記隔離した空間に拡散することを抑制するための断熱手段を備えている構成としてもよい。

上記の構成によれば、定着手段内の熱が上記隔離した空間内に拡散することを抑制することで、当該空間内の温度が上昇することを抑制できる。また、定着処理のための熱が、定着手段の駆動系に回り込むなどして悪影響を及ぼすことを防止できる。

上記定着手段は、上記隔離した空間に設けられており、上記定着手段から上記隔離した空間に拡散する熱を回収し、回収した熱を当該定着手段に備えられる加熱部材に供給する熱回収手段を備えている構成としてもよい。

上記の構成によれば、定着手段において加熱のために用いられるエネルギーを削減し、消費電力を低減することができる。

また、上記帯電手段は、当該帯電手段と上記感光体との間の空気を吸引し、当該帯電手段内を通過させる吸引手段と、上記吸引されて帯電手段内を通過した空気に含まれるオゾンを除去または分解するオゾン除去手段とを備えている構成としてもよい。

上記の構成によれば、帯電手段において発生したオゾンが感光体の表面に達し、感光体表面に窒素酸化物を生成することを防止できる。したがって、感光体表面の帯電の均一性が低下し、感光体上で現像される画像の画像濃度が不安定になることを防止できる。また、オゾンが隔離手段の外部に排出されることを防止できる。

また、上記現像手段は、当該現像手段と上記感光体との間の空気を当該現像手段内に吸引する吸引手段と、上記現像手段内に吸引された空気中に含まれる現像剤を除去する現像剤除去手段とを備えている構成としてもよい。

上記の構成によれば、吸収手段によって、現像手段と感光体との間の空気を現像手段内に吸引することで、現像手段内の現像剤が現像手段の外部に飛散することを防止できる。また、吸収手段によって吸収した空気から現像剤除去手段によって現像剤を除去できる。

また、上記潜像形成手段は、上記感光体上を露光することによって静電潜像を形成するものであって、上記隔離した空間の外部に設けられている構成としてもよい。

上記の構成によれば、上記隔離した空間内で浮遊した現像剤が、潜像形成手段内に備えられる光学部材に付着することを防止できる。したがって、現像剤が潜像形成手段内に備えられる光学部材に付着し、潜像形成手段の光学系を汚染して画像形成精度が低下することを防止できる。

また、原稿上の画像を読み取る画像読取手段を、上記隔離した空間の外部に備えている構成としてもよい。

上記の構成によれば、上記隔離した空間内で浮遊した現像剤が画像読取手段に飛散することを防止できる。したがって、現像剤が画像読取手段に備えられる光学部材に付着するなどして画像読取精度を低下させることを防止できる。

以上のように、本発明の画像形成装置は、現像手段および感光体における現像手段との対向面に接する空間を含む空間を、当該空間の外部の空間から隔離する隔離手段と、上記隔離した空間の圧力を、上記外部の空間の圧力よりも低い圧力に減圧する減圧手段とを備えている。

それゆえ、トナーが吸湿してトナーの抵抗値が低くなり、トナーの帯電量が低下してしまうことを抑制できる。また、空気抵抗を減少させてトナーの滞空時間を短くし、浮遊トナーを効率的に回収することができる。また、現像手段に備えられる回転部材（例えば現像ローラ、撹拌ローラ等）、感光体（例えば感光体ドラム）などの回転動作に伴う空気流を抑制できるので、トナーの飛散を抑制できる。また、隔離手段内を減圧することで、隔離手段からのトナーの噴出しを防止できる。

本発明の画像形成装置は、転写手段および感光体における転写手段との対向面に接する空間を含む空間を、当該空間の外部の空間から隔離する隔離手段と、上記隔離した空間の圧力を、上記外部の空間の圧力よりも低い圧力に減圧する減圧手段とを備えている。

それゆえ、転写手段，用紙パス（転写手段と感光体との間），記録材，トナー等の湿度による抵抗値の変化を低減し、転写効率の低下を抑制できる。

本発明の画像形成装置は、定着手段を含む空間を、当該空間の外部の空間から隔離する隔離手段と、上記隔離した空間の圧力を、上記外部の空間の圧力よりも低い圧力に減圧する減圧手段とを備えている。

それゆえ、定着手段に備えられる各部材あるいは記録材、トナーの湿度の変化による熱伝達率の変化を低減し、熱伝達率の変化に伴う定着能力の低下および熱エネルギーの利用効率の低下を抑制できる。また、定着手段の周囲における空気の対流を低減し、空気の対流に伴う熱の拡散を抑制して熱エネルギーの損失を低減できる。

本発明の画像形成装置は、上記帯電手段が非接触方式の帯電手段であって、放電電極および感光体における放電電極との対向面に接する空間を含む空間を、当該空間の外部の空間から隔離する隔離手段と、上記隔離した空間の圧力を、上記外部の空間の圧力よりも低い圧力に減圧する減圧手段とを備えている。

それゆえ、湿度の影響で帯電効率が低下することを防止できる。また、放電電極と感光体との間を減圧することで、放電開始電圧を低下させ、帯電効率を向上させることができる。また、帯電効率の低下を抑制できるので、オゾンや窒素酸化物の発生量の増加を抑制できる。

本発明の画像形成装置は、感光体，帯電手段，現像手段，転写手段，定着手段を含む空間を、当該空間の外部の空間から隔離する隔離手段と、上記隔離した空間の圧力を、上記外部の空間の圧力よりも低い圧力に減圧する減圧手段とを備えている。

それゆえ、帯電，現像，転写，定着の各プロセスにおいて湿度の変化によってプロセス効率の低下が生じることを防止できる。また、上記隔離した空間に浮遊した現像剤が隔離手段の外部に飛散することを防止できる。したがって、浮遊した現像剤が画像形成装置の外部に排出されること、および、隔離手段の外部に備えられた部材に付着することを防止できる。

本発明の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかる画像形成装置１００の断面図である。なお、画像形成装置１００は、トナー（粉体現像剤）とキャリアとを含む２成分現像剤を用いて画像形成を行うものである。また、画像形成装置１００は、外部機器から入力される画像データに基づいてシート（記録材）に画像を形成するものである。

（画像形成装置１００の全体構成）
図１に示すように、画像形成装置１００は、感光体ドラム３、帯電手段５、光走査ユニット１１、現像ユニット２、転写手段６、クリーニングユニット４、除電ランプ１２、定着装置８等の画像形成プロセスの各機能を担うプロセスユニットを備えている。なお、帯電手段５、光走査ユニット（露光手段、露光光学系）１１、現像ユニット２、転写手段６、クリーニングユニット４および除電ランプ１２は、感光体ドラム３の回転方向に沿ってこの順で配置されている。

また、画像形成装置１００は、感光体ドラム３、帯電手段５、現像ユニット２、転写手段６、クリーニングユニット４、除電ランプ１２、定着装置８を含む空間をその外部の空間から隔離（遮蔽）する隔離壁（隔離手段）１を備えている。なお、隔離壁１の詳細については後述する。

さらに、画像形成装置１００は、隔離壁１内を画像形成装置１００の周囲の大気圧よりも低い圧力に減圧するための減圧ポンプ（減圧手段）１１４を備えている。なお、減圧ポンプ１１４は、吸引する空気中のトナーをトナーフィルタによって除去してから排出するようになっている。また、減圧ポンプ１１４により、隔離壁１内の空気中に含まれる水分も隔離壁１外に排出される。

帯電手段５は、光走査ユニット１１によって感光体ドラム３上に静電潜像を形成させるために、感光体ドラム３の表面を均一に帯電させる。なお、帯電手段５の詳細については後述する。

光走査ユニット（露光手段）１１は、画像形成装置１００に対して通信可能に接続された外部機器から入力される画像データに基づいて、感光体ドラム３にレーザー光を照射（露光）し、均一に帯電された感光体ドラム３上に光像を走査して静電潜像を書き込むものである。なお、画像形成装置１００に画像読取装置を備えてもよく、その場合には、画像読取装置によって読み取られた画像データに基づいて静電潜像を形成すればよい。

現像ユニット２は、光走査ユニット１１によって感光体ドラム３上に書き込まれた静電潜像をトナー補給容器７から供給されるトナーによって顕像化（可視像化）し、感光体ドラム３上にトナー像を形成するものである。なお、現像ユニット２の詳細については後述する。

転写手段６は、感光体ドラム３上に顕像化されたトナー像をシート（記録材）上に転写（静電転写）するものである。

クリーニングユニット４は、感光体ドラム３上に残留したトナーを除去して感光体ドラム３上に新たな静電潜像およびトナー像を記録することを可能にするものである。また、除電ランプ１２は、感光体ドラム３表面の電荷を除去するものである。

定着装置８は、シートに転写されたトナー像を定着させるものである。なお、定着装置８の詳細については後述する。

また、画像形成装置１００の下部には、画像形成装置１００本体内に内装された供給トレイ１０が配置されている。

供給トレイ１０は、シート（記録材）を収容する記録材収容トレイである。供給トレイ１０に収容されたシートは、ピックアップローラ１６等により１枚ずつ分離され、搬送ローラ（搬送手段）２４を介してレジストローラ１４に搬送され、レジストローラ１４によって感光体ドラム３上に形成されたトナー像がシートの所定の位置に転写されるようにタイミングが計られて、転写手段６と感光体ドラム３との間に順次供給される。そして感光体ドラム３上に記録再現されたトナー像はシート上に転写される。

なお、供給トレイ１０へのシートの補給は、画像形成装置１００の正面側（操作側）に、供給トレイ１０を引き出して行う。この際、供給トレイ１０は隔離壁１の外部に設けられているので、隔離壁１内を減圧状態としたままで（隔離壁１内を大気圧に開放するための動作を行うことなく）シートの補給を行えるようになっている。

また、定着装置８によってトナー像を定着されたシート（画像が記録されたシート）は、搬送ローラ（搬送手段）２５によってさらに搬送され、切換えゲート９を通過する。そして、シートの排出先が画像形成装置１００の外装に備えられた積載トレイ１５に設定されている場合は、反転ローラ２６により積載トレイ１５に排出される。

また、画像形成装置１００には、画像形成装置１００に備えられた各部材の動作を制御する回路基板および外部機器からの画像データを受け入れるインターフェイス基板（ともに図示せず）等を備えた制御部１１０が備えられている。上記インターフェイスは、無線通信あるいは有線通信によって、例えばパーソナルコンピュータやファクシミリ装置などの外部機器と通信を行うものである。これにより、画像形成装置１００は、外部機器から受信したデータに基づく画像を画像形成装置１００によってシート上に記録できるようになっている。

また、画像形成装置１００には、画像形成装置１００に備えられた各部材に対して電力を供給する電源装置１１１が設けられている。

（隔離壁１の構成）
次に、隔離壁１について詳細に説明する。図１に示したように、隔離壁１は、感光体ドラム３、帯電手段５、現像ユニット２、転写手段６、クリーニングユニット４、除電ランプ１２、定着装置８を含む空間をその外部の空間から遮蔽するように設けられている。なお、隔離壁１の材質は特に限定されるものではないが、隔離壁１内の熱を隔離壁１の外部に効果的に放散できるように、伝熱係数の大きい材質を用いることが好ましい。また、隔離壁１内を減圧状態としても変形，破損等が生じないように、適度な強度を有する材質を用いることが好ましい。なお、隔離壁１に強度を付与するためのリブ，補強板等の補強部材を設けてもよい。

また、隔離壁１は、例えば隔離壁１内の空間に配設される各部材のメンテナンス時や、隔離壁１内で搬送ジャムが発生した場合などには、開放して内部を露出できるようになっている。なお、隔離壁１の一部には、隔離壁１内の減圧状態を解除するための導通孔１１２が設けられている。この導通孔１１２は、通常時（隔離壁１内を減圧状態にするとき）は遮蔽されており、隔離壁１内の減圧状態を解除して外気と均圧化するときに導通するようになっている。導通孔１１２を導通させるための動作は、例えばユーザによる画像形成装置１００のフロントカバー（図示せず）の開閉動作（例えば紙詰まりの解除、あるいは隔離壁１内に備えられる部材のメンテナンスなどのために行われる）とリンク機構などで連動させて行ってもよく、あるいは制御部１１０が図示しない駆動手段を制御して行ってもよい。

図２は、搬送ローラ２４および隔離壁１を、シート搬送方向上流側から見た平面図である。この図に示すように、搬送ローラ２４は互いに当接するように設けられた２つのローラ２４ａ，２４ｂからなり、ローラ２４ａと２４ｂとの間にシートを挟持しながらローラ２４ａおよび２４ｂを互いに逆方向に回転させることで、シートを搬送するようになっている。

ローラ２４ａはステンレス等の剛性部材からなり、ローラ２４ｂの少なくともローラ２４ａとの接触面はゴム等の弾性部材からなる。これにより、ローラ２４ａと２４ｂとの間でシートを適切に挟持して搬送することができ、かつ、ローラ２４ａとローラ２４ｂとの間の気密性を確保している。つまり、ローラ２４ａとローラ２４ｂとの間から隔離壁１内に空気が流入することを防止し、隔離壁１内の減圧状態を保てるようになっている。なお、本実施形態ではローラ２４ａを剛性部材、ローラ２４ｂの表面を弾性部材で形成しているが、これに限るものではない。ただし、シートを適切に搬送できるようにするとともに、隔離壁１の気密性を確保するためには、少なくとも一方のローラは表面が弾性部材であることが好ましい。

また、ローラ２４ａおよび２４ｂと隔離壁１との間には、シール材（シール手段）１０１が備えられている。これにより、ローラ２４ａおよび２４ｂが回転動作する場合でも、ローラ２４ａおよび２４ｂと隔離壁１との間から隔離壁１内に外気が流入することが防止され、隔離壁１内が減圧状態に保たれるようになっている。なお、搬送ローラ２５（搬送ローラ２５を構成する１対のローラ）と隔離壁１との間にも同様のシール材が備えられている。搬送ローラ２４と隔離壁１との間および搬送ローラ２５と隔離壁１との間のシール機構（シール手段）の詳細については後述する。

また、隔離壁１における、光走査ユニット１１から感光体ドラム３へ照射されるレーザー光の通過部分には、透明なガラス等からなる透明カバー部材（カバーガラス）２７が形成されている。そして、光走査ユニット１１は、この透明カバー部材２７を介して隔離壁１の外側に設けられている。これにより、隔離壁１内で浮遊（飛散）したトナーが、光走査ユニット１１に備えられる各光学部材に付着し、光走査ユニット１１の光学系を汚染して画像形成精度が低下することを防止できる。なお、この透明カバー部材２７は、隔離壁１の一部として備えられるものであってもよく、光走査ユニット１１に備えられ、隔離壁１に設けられた開口部に装着されるものであってもよい。

また、隔離壁１の外面における現像ユニット２の下部には、放熱フィン（放熱部材）２９ａが設けられている。また、現像ユニット２と隔離壁１との間には、例えばアルミニウムなどの伝熱係数の大きい材質からなる伝熱部材２８が現像ユニット２および隔離壁１に接するように配設されている。

また、隔離壁１における定着装置８に近接する位置（定着装置８の側方外面）には、隔離壁１の内部と隔離壁１の外部との間での熱交換を促進させるための放熱フィン（放熱部材）２９ｂが備えられている。また、画像形成装置１００には、この放熱フィン２９ｂによって隔離壁１の外部に放散された熱を、画像形成装置１００の外部に放散させるためのファン（送風手段）１１３が備えられている。

なお、本実施形態では、伝熱部材２８を現像ユニット２と隔離壁１との間にのみ設けているが、これに限らず、隔離壁１内の他の部材と隔離壁１との間にさらに伝熱部材２８を設けてもよい。また、本実施形態では、現像ユニット２の下部および定着装置８の側方にのみ、放熱フィンが設けられているが、これに限らず、隔離壁１の周囲にさらに放熱フィンを設けてもよい。また、隔離壁１に備えられる放熱手段は、放熱フィンに限るものではなく、隔離壁１の表面積を増大させるなどして、隔離壁１内の熱が外部に放熱されることを促進できるものであればよい。

（シール機構の構成）
次に、搬送ローラ２４と隔離壁１との間のシール機構（シール手段）の詳細について説明する。なお、ここでは搬送ローラ２４と隔離壁１との間のシール機構について説明するが、搬送ローラ２５と隔離壁１との間にも同様のシール機構が備えられる。

図３（ａ）は隔離壁１およびローラ２４ａ，２４ｂの断面図であり、図３（ｂ）は隔離壁１およびローラ２４ａ，２４ｂの平面図である。また、図４は隔離壁１およびローラ２４ａ，２４ｂの分解斜視図である。

これらの図に示すように、ローラ２４ａ，２４ｂは、隔離壁１に設けられた開口部に備えられており、隔離壁１におけるローラ２４ａ，２４ｂの側面との対向部には、両ローラとの対向面に沿って延在するように磁石１０２ａが備えられている。また、隔離壁１におけるローラ２４ａ，２４ｂの回転軸方向の両端面との対向部には、該回転軸方向から見てローラ２４ａ，２４ｂの断面がなす円と重畳するようにドーナツ状の磁石１０２ｂが備えられている。なお、これらの磁石１０２ａ，１０２ｂは、ローラ２４ａ，２４ｂとの対向面側がＮ極となっている。

そして、磁石１０２ａ，１０２ｂとローラ２４ａ，２４ｂとの間には、磁性流体からなるシール材１０１が磁石１０２ａ，１０２ｂ（隔離壁１）とローラ２４ａ，２４ｂとの間に隙間を生じさせないように備えられている。

ここで、磁性流体とは、極めて微細な強磁性体が液体中に均一に分散している複合材料であり、強磁場下でも粒子の凝集や固液の分離が起こらず、あたかも液体全体が強磁性を持っているかのように挙動する性質を持った流体である。より詳細には、磁性流体は、液体中に高濃度のマグタイト等の強磁性超微粒子が安定に分散した系で、通常、媒体となる液体（ベース液）と磁性超粒子、さらに磁性超粒子の表面に強固に化学吸着した界面活性剤の３成分からなる。超微粒子は激しい熱運動と、表面に形成される活性剤層の相互反発性のため凝集することなく安定な分散状態を保つ。上記の媒体としては、例えば水，アルキルナフタリンやパーフルオロポリエーテルなどの炭化水素系オイル，フッ素系オイル等が用いられる。また、磁性超微粒子（磁性材）としては粒子径１０ｎｍ程度のマグネタイトやＭｎ−Ｚｎ系複合フェライト、希土類磁石などが用いられる。本実施形態では、強磁性流体として株式会社シグマケミカル製のＡ−３００（商品名）を用いる（非特許文献３参照）。

このように、搬送ローラ２４と隔離壁１との間は、磁性流体からなるシール材１０１によってシールされる。これにより、搬送ローラ２４（ローラ２４ａ，２４ｂ）が回転する場合でも隔離壁１の気密性を維持し、隔離壁１内に外気が流入することを防止して隔離壁１内を減圧状態に保てるようになっている。

なお、本実施形態では、シール材１０１として磁性流体を用いているが、これに限るものではない。搬送ローラ２４が回転しても隔離壁１の気密性を維持できる構成であればよく、例えば、ゴムやウレタンシートなどの弾性部材をシール材１０１として用いてもよい。この場合には、磁石１０２ａ，１０２ｂを備える必要はなく、隔離壁１における搬送ローラ２４との対向面と搬送ローラ２４との間にシール材１０１を備えるようにすればよい。また、上記のような弾性部材からなるシール材と、磁性流体からなるシール材とを組み合わせて用いてもよい。

（帯電手段５の構成）
次に、画像形成装置１００に備えられる帯電手段５の詳細について説明する。図５は、帯電手段５の斜視図である。図６は、帯電手段５の断面図である。図７（ａ）は図６に示したＡ−Ａ断面を感光体ドラム３側から見た断面図であり、図７（ｂ）はこのＡ−Ａ断面を図７（ａ）とは反対側から見た断面図である。図８は、帯電手段５を側方から見た平面図である。

図５に示すように、帯電手段５は、ケース５１、支持部材５２、鋸歯電極（放電手段）５３、グリッド電極５４を備えている。

鋸歯電極５３は、電圧の印加により放電を行う、いわゆる帯電電極である。鋸歯電極５３は、尖突形状の放電電極５３ａを複数有しており、これら放電電極５３ａが一定方向に配列した鋸歯形状をしている。また、鋸歯電極５３は、ケース５１内の支持部材５２によって、帯電手段５を画像形成装置１００に配設したときに、放電電極５３ａの先端部（尖端部）が感光体ドラム３の方向を向くように支持されている。そして、この鋸歯電極５３に、図示しない高圧電源から電圧を印加することにより、感光体ドラム３との間でコロナ放電を生じるようになっている。

ケース５１は、帯電手段５を画像形成装置１００に配設したときに感光体ドラム３側となる部分、すなわち放電電極５３ａの尖端部方向の部分が開口しており、この開口部分にはグリッド電極５４が配設されている。

グリッド電極５４は、ワイヤメッシュを電極として配置したものであり、鋸歯電極５３に接続された高圧電源とは異なる電源（図示せず）に接続されている。グリッド電極５４には、この電源からバイアス電圧（グリッド電圧）が印加される。そして、グリッド電極５４は、このグリッド電圧により、コロナイオン流を制御し、感光体ドラム３へ到達するイオン量を調節する。

また、図６に示すように、ケース５１における、グリッド電極５４が備えられる面とは反対側の面には、ダクト５７が配設されている。なお、ケース５１および支持部材５２におけるダクト５７側の面には、開口部５５および５６が設けられている（図６，図７（ａ），図７（ｂ）参照）。

ダクト５７は、図８に示すように、長手方向の一端側が閉塞しており、他端側にはオゾンフィルタ５８およびファン５９が設けられている。

オゾンフィルタ５８は、帯電手段５において放電生成物として発生したオゾンを吸収（吸着）するものである。オゾンフィルタ５８としては、例えば、東洋紡社のＫＦハニカムオゾンフィルタ（商品名）などの活性炭方式のオゾンフィルタを用いる。

ファン５９は、ダクト５７内の空気を吸引し、オゾンフィルタ５８を介して帯電手段５の外部に排出するものである。排出先は帯電手段５の外部であればよく、隔離壁１内であっても隔離壁１の外部であってもよい。隔離壁１の外部に排出する場合には、ファン５９を、隔離壁１内を減圧するための減圧手段として機能させてもよい。
これにより、図６および図８に破線の矢印で示したように、ケース５１における感光体ドラム３側の開口部（グリッド電極５４が設けられた開口部）から空気が吸引され、吸引された空気は鋸歯電極５３の周囲を通過してダクト５７へ導かれ、オゾンフィルタ５８によってオゾンを吸収・除去された後、帯電手段５の外部に排出される。

これにより、帯電手段５（鋸歯電極５３）におけるコロナ放電によって発生したオゾンが感光体ドラム３の方向に排出されたり、あるいは隔離壁１内にオゾンが滞留するなどして感光体ドラム３の表面に達し、窒素酸化物を生成することを防止できる。

なお、本実施形態では、オゾンフィルタ５８として活性炭方式のオゾンフィルタを用いているが、これに限るものではなく、オゾンを除去できるものであればよい。例えば、東洋紡社のＣＡＯフィルタ（商品名）などの触媒方式のオゾンフィルタを用いてもよい。また、オゾンフィルタ５８に代えて、オゾンを非汚染物質に分解する手段を設けてもよい。

また、本実施形態では、ダクト５７，オゾンフィルタ５８，ファン５９を備えた帯電手段５を用いているが、これに限るものではなく、これらの部材を備えない帯電手段を用いてもよい。

また、本実施形態ではコロナ放電方式の帯電手段（非接触帯電式の帯電手段）を用いているが、これに限るものではなく、接触帯電式の帯電手段を用いてもよい。例えば、コロナ放電方式の帯電手段に代えて、接触帯電式の帯電手段の一例である帯電ローラ（帯電手段）を設けてもよい。なお、接触帯電方式の帯電手段としては、帯電ローラ以外にも、例えば、帯電ブラシを用いたものなどを用いることができる。

また、接触帯電方式の帯電手段を用いる場合でも、ダクト５７，オゾンフィルタ５８，ファン５９等を設け、ファン５９によって帯電ローラの周囲の空気をオゾンフィルタ５８に導き、帯電手段で発生したオゾンを吸収・除去することが好ましい。これにより、オゾンが隔離壁１内に滞留するなどして感光体ドラム３の表面に達することをより確実に防止できる。

（現像ユニット２の構成）
次に、画像形成装置１００に備えられる現像ユニット２の詳細について説明する。図９は、現像ユニット２の概略構成を表す断面図である。

この図に示すように、現像ユニット２は、現像ローラ６１、撹拌ローラ６２および６３、トナー濃度センサー６４、現像槽６０ａ、ファン６７などを備えている。

現像槽６０ａは、トナーおよびキャリアを収容するための収容槽であり、現像槽６０ａ内には、現像ローラ６１、撹拌ローラ６２，６３が備えられている。また、現像槽６０ａにおける撹拌ローラ６２と対向する位置には、トナー濃度センサー６４が備えられている。また、現像槽６０ａにおける、撹拌ローラ６３の上部には開口部が設けられており、この開口部を介してトナー補給容器７からトナーが供給されるようになっている。

また、現像槽６０ａは感光体ドラム３に近接して配置されており、この現像槽６０ａにおける感光体ドラム３との対向面には、開口部が設けられている。なお、この開口部における感光体ドラム３の回転方向下流側の縁部と感光体ドラム３との間隔は２ｍｍ以下に設定されている。上記間隔を２ｍｍ以下とすることにより、感光体ドラム３の回転によって現像槽６０ａ内から外部へ流出する空気流を抑制でき、トナーの飛散を抑えることができる。

現像ローラ６１は、現像槽６０ａにおける感光体ドラム３との対向面に設けられた開口部から一部が露出し、この露出した部分が感光体ドラム３と対向するように設けられた、円筒状の回転ローラである。現像ローラ６１は、現像槽６０ａ内に収容されているトナーを担持して上記露出部における感光体ドラム３との対向部に搬送する。これにより、感光体ドラム３上に形成された静電潜像に、トナーを付着させて、感光体ドラム３上の静電潜像を現像してトナー像を形成する。なお、現像ローラ６１は、図９に示した矢印の方向に回転する。

撹拌ローラ６２，６３は、現像槽６０ａ内のトナーを撹拌することで、トナーを微小に帯電させるとともに、トナーを現像ローラ６１へ搬送するものである。

トナー濃度センサー６４は、現像槽６０ａ内のトナー濃度を検出するセンサーであり、検出した結果を制御部１１０に伝達する。制御部１１０は、この検出結果に基づいて、トナー補給容器７に設けられた補給ローラ（図示せず）を駆動し、必要量のトナーをトナー補給容器７から現像槽６０ａに補給させる。

ファン６７は、図９に破線の矢印で示したように、感光体ドラム３と現像槽６０ａとの隙間から現像槽６０ａの周囲の空気が現像槽６０ａ内に流入するように、現像槽６０ａ内の空気を吸引して現像ユニット２の外部へ排気するものである。排出先は現像ユニット２の外部であればよく、隔離壁１内であっても隔離壁１の外部であってもよい。隔離壁１の外部に排出する場合には、ファン６７を、隔離壁１内を減圧するための減圧手段として機能させてもよい。

現像槽６０ａにおける現像ローラ６１の下方の部分には、感光体ドラム３および現像ローラ６１の軸方向の略全体に渡る排気ダクト６９が設けられている。また、現像槽６０ａにおける排気ダクト６９との対向面には、中央部吸気口６５および両端部吸気口６６が設けられている。図１０は、現像槽６０ａにおける、中央部吸気口６５および両端部吸気口６６が設けられた部分を現像ローラ６１側から見た平面図である。この図に示すように、中央部吸気口６５は現像槽６０ａにおける現像ローラ６１の長手方向の中央部付近に設けられており、両端部吸気口６６・６６は現像槽６０ａにおける現像ローラ６１の長手方向の中央部付近にそれぞれ設けられている。また、この図に示すように、排気ダクト６９の側面にはトナーフィルタ（現像剤除去手段）６７ａとファン６７とが設けられている。

感光体ドラム３と現像槽６０ａとの隙間から現像槽６０ａ内に流入した空気は、現像ローラ６１の周囲を通り、現像槽６０ａの下面に設けられた中央部吸気口６５および両端部吸気口６６を通って排気ダクト６９に入った後、トナーフィルタ６７ａによってトナーが除去（除塵）されて現像ユニット２の外へ排出される。

なお、本実施形態では、ファン６７，トナーフィルタ６７ａ，排気ダクト６９を備えた現像ユニット２を用いているが、これに限るものではなく、これらの部材を備えない現像ユニットを用いてもよい。

（定着装置８の構成）
次に、画像形成装置１００に備えられる定着装置８の詳細について説明する。図１に示したように、定着装置８は、定着ローラ８１と加圧ローラ８２とを備えている。そして、転写手段６によってトナー像を転写されたシートを順次受け入れて、定着ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過させることにより、熱と圧力によりシート上に転写されたトナー像（現像画像）をシートに定着させるようになっている。これにより、シート上に画像が記録される。

また、定着装置８の周囲には、図１に示したように、断熱壁（断熱手段、真空断熱手段）８３が設けられている。図１１は、断熱壁８３の要部の構成を示す断面図である。この図に示すように、断熱壁８３は、外壁部（外包材）８４・８４間の領域に第１の層（スペーサー材）８５および第２の層（スペーサー材）８６が形成されている。そして、外壁部８４・８４の内部は真空状態で密封されている。第１の層８５は、例えば、シリカ、パーシュライト、ケイ酸カルシウム、ケイソウ土などの無機質微粉末からなり、第２の層８６よりも定着装置８側に設けられている。また、スペーサー材８６は、例えば、連通気泡ウレタンフォームからなる。なお、スペーサー材８６は、これに限るものではなく、有機物であっても無機物であってもよいが、気泡径が十分に小さく、完全に連通化しているものを用いることが好ましい。

このような断熱壁８３を設けることにより、定着装置８内の熱が隔離壁１内に拡散することを防止でき、隔離壁１内の温度上昇を抑制することができる。また、定着ローラ８１や加圧ローラ８２の熱が、定着装置８の図示しない駆動系等に伝熱され（回り込み）、悪影響を及ぼすことを防止できる。

なお、断熱壁８３の構成は、図１１に示した構成に限るものではない。例えば、断熱壁８３を、図１２に示すように、外壁部（外包材）８４によって密閉された中空部分に波形形状からなるスペーサー材８４ａを備え、この中空部分を真空状態としたものを用いてもよい。また、この場合、外壁部８４およびスペーサー材８４ａとして、例えばステンレス等の金属材料を用い、スペーサー材８４ａと外壁部８４との当接部をスポット溶接によって接合してもよい。また、スペーサー材８４ａに代えて、例えばガラスビーズなどのスペーサー（図示せず）を用いてもよい。また、上記した各構成の断熱壁８３では、外包材の内側を真空にして密封した真空断熱壁（真空断熱手段）を用いているが、これに限らず、外包材の内側を大気圧以下に減圧して密封した減圧断熱手段を用いてもよい。また、上記した構成の断熱手段に限らず、種々の断熱手段を用いることができる。

また、定着装置８において、断熱壁８３を通過して隔離壁１内に放散される熱を回収し、回収した熱エネルギーを定着ローラ（加熱部材）８１および／または加圧ローラ（加熱部材）８２に供給する熱回収手段を設けてもよい。このような熱回収手段としては、例えば、図１３（ａ）に示すように、定着装置８の周囲に配設されるヒートポンプ８７を用いることができる。

図１３（ｂ）は、ヒートポンプ８７の概略構成を示す説明図である。この図に示すように、ヒートポンプ８７は、コンプレッサー（圧縮機）８７ａ、放熱部８７ｂ、膨張弁８７ｃ、吸熱部８７ｄを備えており、ヒートポンプ８７の内部には作動流体（図示せず）が封入されている。

コンプレッサー８７ａは、飽和蒸気状態の作動流体を圧縮するものである。コンプレッサー８７ａによって圧縮されて液体状態となった作動流体は、放熱部８７ｂに送られる。放熱部８７ｂは、加圧ローラ８２の近傍あるいは加圧ローラ８２内部に設けられており、作動流体と加圧ローラ８２との間で熱交換を行い、作動流体の熱を加圧ローラ８２に放熱させるものである。なお、放熱部８７ｂで放熱して冷却された作動流体は飽和液体となって膨張弁８７ｃへ送られる。そして、膨張弁８７ｃで膨張した作動流体は、湿り蒸気状態となって吸熱部８７ｄへ送られる。吸熱部８７ｄは、断熱壁８３に近接して設けられており、定着装置８の内部から断熱壁８３を通過した熱を作動流体に吸収（吸熱）させる。そして、吸熱部８７ｄで断熱壁８３からの熱を吸熱した作動流体は、再び飽和蒸気となってコンプレッサー８７ａへ送られ、上記した各動作を繰り返す。

このように、ヒートポンプ８７は、定着装置８から断熱壁８３を通過して放散される熱を回収し、回収した熱を加圧ローラ８２に供給する。これにより、定着装置８において加熱のために用いられるエネルギーを削減し、消費電力を低減することができる。

また、定着ローラ８１および加圧ローラ８２を駆動するための図示しないギヤ（ギヤトレーン）は、熱伝導率の小さい物質で形成することが好ましい。例えば、耐熱性材料であるＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）に、粒径３０μｍ〜７０μｍ程度のガラス中空球（例えば住友スリーエム社のスコッチライト（商品名））を体積比で２０％〜３０％配合して成形したものを用いる。なお、必要に応じてガラスフィラー等を配合し、強度を向上させてもよい。

以上のように、画像形成装置１００は、感光体ドラム３、帯電手段５、現像ユニット２、転写手段６、定着装置８が配設される空間を、その外部の空間から隔離（遮蔽）する隔離壁１と、隔離壁１によって隔離した上記空間の空気を隔離壁１の外部に排出して隔離壁１内を大気圧（隔離壁１の外部の圧力）よりも低い圧力に減圧する減圧ポンプ１１４を備えている。

これにより、隔離壁１内の湿度の上昇を抑制することができる。つまり、減圧によって隔離壁１内の水蒸気の分圧を下げることで、隔離壁１内の水蒸気の分圧が空気中の水蒸気が平衡する状態の水の蒸気圧（飽和水蒸気圧；温度によって決まる）に向かって変化しようとすることを利用して用紙やトナーなどに吸湿された水分の蒸発を促進させるとともに、水蒸気を含む空気を隔離壁１の外部に排出することで隔離壁１内の湿度を低くすることができる。したがって、画像形成装置内の湿度の上昇に起因する画像品質の低下やプロセス効率の低下、あるいは水蒸気が感光体や光学系などに露結することによる動作不良等を抑制することができる。

具体的には、帯電手段５および感光体ドラム３における帯電手段５との対向面に接する空間を含む空間を減圧することで、帯電手段５に備えられる放電電極（帯電部材）５３ａと感光体ドラム３との間の空間が高湿になることを防止し、湿度の影響で帯電効率が低下することを防止できる。また、放電電極５３ａと感光体ドラム３との間を減圧することで、放電開始電圧を低下させ、パッシェンの法則に従って帯電効率を向上させることができる。また、帯電効率の低下を抑制できるので、オゾンや窒素酸化物の発生量の増加を抑制できる。

また、現像ユニット２および感光体ドラム３における現像ユニット２との対向面に接する空間を含む空間が高湿になることを防止することで、トナーが吸湿してトナーの抵抗値が低くなることによってトナーの帯電量が低下してしまうことを抑制できる。また、空気抵抗を減少させてトナーの滞空時間を短くし、浮遊トナーを効率的に回収することができる。したがって、例えば、画像品質を向上させるためにトナーを小粒径化する場合でも、浮遊トナーを効率よく回収できる。また、現像ローラ、撹拌ローラ、感光体ドラムなどの回転動作に伴う空気流を抑制できるので、トナーの飛散を抑制できる。したがって、例えば、プロセススピードを早くする（単位時間あたりに画像形成するシート枚数を多くする）ために感光体ドラムの回転速度を早くする場合であっても、それに伴う空気流を抑制してトナーの飛散を抑制できる。また、隔離壁１内を減圧することで、隔離壁１からのトナーの噴出しを防止できる。

また、転写手段６および感光体ドラム３における転写手段６との対向面に接する空間を含む空間を減圧することで、転写部材，用紙パス（転写手段６と感光体ドラム３との間），シート，トナー等の湿度による抵抗値の変化を低減し、転写効率の低下を抑制できる。

また、定着装置８を含む空間を減圧することで、定着装置８に備えられる各部材あるいはシート，トナーの湿度による熱伝達率の変化を低減し、熱伝達率の変化による定着能力の低下および熱エネルギーの利用効率の低下を抑制できる。また、定着装置８における空気の対流を低減し、空気の対流に伴う熱の拡散を抑制して熱エネルギーの損失を低減できる。

なお、本実施形態では、感光体ドラム３、帯電手段５、現像ユニット２、転写手段６、定着装置８が形成された空間を、隔離壁１によって外部の空間から遮蔽し、隔離壁１内を減圧しているが、隔離壁１によって取り囲む範囲、すなわち減圧状態とする範囲はこれに限るものではない。帯電手段５における放電電極および感光体ドラム３における上記放電電極との対向面に接する空間を含む空間、現像ユニット２および感光体ドラム３における現像ユニット２との対向面に接する空間を含む空間、転写手段６および感光体ドラム３における転写手段６との対向面に接する空間を含む空間、定着装置８を含む空間のうち、少なくとも１つ以上の空間を減圧状態とすればよい。この場合、減圧状態とする空間の範囲に応じて、隔離壁１を設けると共に、上記した磁性流体を用いたシール機構あるいはゴム，ウレタンシート等の弾性部材によるシール機構などを適宜用いて所望する空間を外部から隔離し、隔離した空間を減圧する減圧手段を設ければよい。

また、本実施形態では減圧ポンプ（減圧手段）１１４によって隔離壁１内を減圧しているが、減圧手段はこれに限るものではなく、隔離壁１内を適切に減圧できるものであればよい。例えば、減圧ファン、真空ポンプ等であってもよい。また、減圧後の隔離壁１内の圧力は、画像形成装置１００の周囲の大気圧よりも低ければよい。

なお、隔離壁１内の減圧時の圧力は、０ＫＰａ以上３０ＫＰａ以下であることが好ましい。これにより、帯電手段５における放電開始電圧の低減およびオゾンの発生の抑制、定着装置８の対流熱伝達を抑制することによる定着装置８の熱利用効率の向上、隔離壁１内での空気流の低減によるトナー飛散の低減などについて、顕著な効果を得ることができる。

また、隔離壁１内の減圧時の圧力は、０ＫＰａ以上５ＫＰａ以下であることがより好ましい。この場合、上記した効果に加えて、用紙やトナーなどに吸湿された水分の蒸発をより効果的に促進できるので、隔離壁１内の湿度をより低く保つことができる。

また、画像形成装置１００に対して、各種周辺機器を拡張機器として装着してもよい。例えば、図１４に示すように、画像読取装置（画像読取手段、読取光学系）３０、記録材供給装置７０、記録材供給装置７６、記録材再供給搬送装置９０、中継搬送装置９１、後処理装置などを着脱自在に装着することができる。また、制御部１１０が、画像形成装置１００の各部の動作と、装着される各拡張機器の動作とを連動させて統括的に制御できるようになっている。

画像読取装置３０は、図１４に示すように、透明ガラスからなる原稿載置台３５、原稿載置台３５上へ自動的に原稿を供給搬送するための自動原稿搬送装置３６、及び原稿載置台３５上に載置された原稿の画像を走査して読み取るための原稿画像読み取りユニット、すなわちスキャナユニット４０から構成されている。これにより、画像読取装置３０は、透明な原稿載置台３５上にセットされた原稿の画像を露光走査して光電変換素子上に結像し、原稿画像を電気的信号に変換した上で画像データとして画像形成装置１００へと送られ、画像データに対して所定の画像処理が施される。

自動原稿搬送装置３６は、所定の原稿トレイ（図示せず）上に複数枚の原稿を一度にセットしておき、セットされた原稿を１枚ずつ自動的に原稿載置台３５上へ給送する装置である。そして、スキャナユニット４０による原稿画像の読み取りが行われた後、所定の取り出し位置にまで搬出する機能を有している。

スキャナユニット４０は、原稿載置台３５上に搬送された原稿の画像を、１ライン毎に読み取る原稿画像読み取りユニットである。そして、図１４に示すように、第１走査ユニット４０ａ，第２走査ユニット４０ｂ，光学レンズ４３およびＣＣＤ４４を有している。

第１走査ユニット４０ａは、原稿載置台３５に沿って左から右へと一定速度Ｖで移動しながら原稿を露光するものである。そして、図１４に示すように、光を照射するためのランプリフレクターアセンブリ４１と、原稿からの反射光を第２走査ユニット４０ｂに導く第１の反射ミラー４２ａとを有している。

第２走査ユニット４０ｂは、第１走査ユニット４０ａに追随してＶ／２の速度で移動するようになっている。そして、第１の反射ミラー４２ａに反射される光を光学レンズ４３およびＣＣＤ４４の方向へ導くための、第２・第３の反射ミラー４２ｂ・４２ｃを備えている。

光学レンズ４３は、この第３の反射ミラー４２ｃに反射される光を、ＣＣＤ４４上で結像させるものである。

ＣＣＤ（光電変換素子）４４は、光学レンズ４３によって結像された光を、電気信号（電気的画像信号）に変換するためのものである。このＣＣＤ４４によって得られたアナログの電気信号は、ＣＣＤ４４を備えたＣＣＤボード（図示せず）によってデジタル信号の画像データに変換される。そして、この画像データは、画像処理部において各種の画像処理が施された後にメモリに記憶される（図示せず）。そして、制御部１１０の指示に応じて、画像形成装置１００に伝達されるように設定されている。

また、原稿面の上面に対して原稿を露光する光源、光像を光電変換素子まで導く光学レンズ、光像を画像データに変換する光電変換素子などから一体的に構成される密着イメージセンサ（ＣＩＳ、図示せず）を自動原稿搬送装置に具備している。これにより、画像読取装置３０は、自動原稿搬送装置によって原稿搬送経路に沿って原稿を搬送する過程において、原稿の下方および上方から、原稿画像を同時に走査して読み取ることができるようになっている。

このように、画像読取装置３０は、自動原稿搬送装置３６とスキャナユニット４０との互いに関連した動作により、原稿載置台３５上に読み取るべき原稿を順次載置させながら、原稿載置台３５の下面に沿ってスキャナユニット４０を移動させて原稿画像を読み取るように構成されている。

また、画像読取装置３０は、自動読取モードと、手動読取モードとを備えている。自動読取モードは、シート状の原稿を、自動原稿搬送装置により自動的に供給して１枚ずつ順次露光走査して原稿画像を読み取る方式である。手動読取モードは、書籍等の原稿、もしくは自動原稿搬送装置により自動供給が不可能なシート状の原稿等をマニュアル操作により原稿載置台３５上にセットして原稿画像を読み取る方式である。

なお、画像形成装置１００では、隔離壁１によって、装置内（隔離壁１内）の浮遊トナーが画像読取装置３０に飛散することを防止できるので、浮遊トナーが画像読取装置３０に備えられる各光学部材（レンズ、ミラー等）に付着するなどして画像読取精度を低下させることを防止できる。

記録材供給装置７０は、画像形成装置１００によって記録材として用いられるシートを収容する記録材収容トレイであり、図１４に示すように、記録材供給部７１〜７３と記録材排出部７４とにより構成されている。これらの記録材供給部には、例えば、サイズや材質の異なるシートをそれぞれ収容することもできる。また、記録材供給装置７０は、画像形成装置１００を載置するデスク機能を有するユニットでもあり、画像形成装置１００に着脱自在となっている。

記録材供給部７１〜７３は画像形成装置１００に供給するためのシート（記録材）を収容している。記録材供給装置７０は、記録材供給装置６０は、画像形成装置１００に備えられた制御部１１０に応じて、選択された記録材供給部７１〜７３のピックアップローラ７５等を選択的に動作させ、記録材供給部７１〜７３に収容されたシートを、記録材排出部７４に向かって分離供給する。また、記録材排出部７４から排出されるシートは、画像形成装置１００の下部に設けられたシート受口１７へ受け渡される。

なお、図１に示したように、画像形成装置１００の下面には、記録材供給装置７０から送られてくるシートを受け入れ、感光体ドラム３と転写手段６との間（転写部）に向かってシートを順次供給するためのシート受口１７が設けられている。これにより、画像形成装置１００は、記録材供給装置７０から送られてくるシートに対して、供給トレイ１０に収容されているシートに画像形成を行う場合と同様の処理を行うことができる。

記録材供給部７１〜７３にシートを補給する場合、あるいは記録材供給部７１〜７３に収容されているシートを交換する場合には、記録材供給装置７０本体の前面側方向に記録材供給部７１〜７３を引き出して行う。画像形成装置１００では、記録材供給部７１〜７３が隔離壁１の外部に設けられている。このため、これらの記録供給部にシートを補給する場合でも、隔離壁１内を減圧状態にしたままで補給できる。

なお、ここでは、記録材供給装置７０は３つの記録材供給部７１〜７３により構成されているが、少なくとも１つ、もしくはそれ以上の記録材供給部と記録材排出部とからなる構成としてもよい。

記録材供給装置７６は、図１４に示すように、記録材供給部７７、記録材排出部７８を備えている。記録材供給部７７はシートを収容する記録材収容トレイである。なお、記録材供給装置７６は、画像形成装置１００に内装された供給トレイ１０、あるいは記録材供給装置７０の記録材供給部７１〜７３に収容できるシートの量よりも大量のシートを収容することができるようになっている。

記録材供給装置７６は、画像形成装置１００に備えられた制御部１１０からの指示に応じて、ピックアップローラ７９等を動作させ、記録材供給部７７に収容されたシートを、記録材供給装置７６の右側面上部に設けられた記録材排出部７８に向かって分離供給する。また、記録材排出部７８から排出されるシートは、画像形成装置１００の下部に設けられた拡張記録材受入部１８へ受け渡される。

なお、図１に示したように、画像形成装置１００の側面下部には、記録材供給装置７６から送られてくるシートを受け入れ、感光体ドラム３と転写手段６との間（転写部）に向かってシートを順次供給するための拡張記録材受入部１８が設けられている。これにより、画像形成装置１００は、記録材供給装置７６から送られてくるシートに対して、供給トレイ１０に収容されているシートに画像形成を行う場合と同様の処理を行うことができる。

記録材再供給搬送装置（記録材搬送経路ユニット）９０は、シートの両面に対して画像を記録するために、片面に画像を記録されたシートを記録材の表裏を反転した上で、再度、画像形成装置１００における感光体ドラム３と転写手段６との間（転写部）に向かって供給するためのものである。

画像形成装置１００において両面画像形成を行う場合、定着装置８によって片面にトナー像を定着されたシートを、一旦反転ローラ２６により積載トレイ１５に向けて搬送する。ただし、この場合、シートを完全に排出せず、シートを狭持させたまま反転ローラ２６を逆転させる。そして、シートを逆方向、つまり記録材再供給搬送装置９０の装着されている方向に、反転搬送する。

このとき、切換えゲート９は、図１の実線の状態から破線の状態に切換えられる。これにより、反転搬送されたシートは、記録材再供給搬送装置９０を通り、再び画像形成装置１００の転写部に供給される。

中継搬送装置９１は、図１４に示すように、記録材再供給搬送装置９０と後処理装置９３との間に配設され、画像形成装置１００から排出される画像形成後のシートを後処理装置９３に搬送するものである。なお、中継搬送装置９１は、後処理装置９３との連結部である回動支点９２を中心に、中継搬送装置９１全体が回動可能となるよう支持されている。

後処理装置９３は、画像形成装置１００から排出される画像形成後のシートに対して、ステープル，パンチ等の後処理を施すものである。

図１４に示すように、後処理装置９３は、受け取り搬送部９４、第１の記録材排出部９５、第２の記録材排出部９６を備えている。受け取り搬送部９４は、画像形成装置１００から中継搬送装置９１を介して排出されてきたシートを受け取る。また、後処理装置９３は、制御部１１０からの指示に応じて、画像形成装置１００から排出される画像形成後のシートを、第１の記録材排出部９５または第２の記録材排出部９６のいずれかに搬送するようになっている。

第１の記録材排出部９５は、受け取り搬送部９４によって受け取ったシートを、そのままの状態で排出する排出部である。

第２の記録材排出部９６は、受け取り搬送部９４によって受け取ったシートに対して、ステープル，パンチ等の後処理を行う後処理手段（図示せず）により後処理を施し、後処理後のシートを排出する排出部である。

なお、上記後処理手段としては、例えば、所定枚数のシートに対してステープル処理を施す後処理手段、あるいはシートの紙折りする後処理手段、あるいはファイリング用の穴をあける後処理手段、あるいは数ビン〜数１０ビンの記録材排出部を有し、ソートや仕分けを行う後処理手段等を用いることができる。なお、後処理装置９３には、これらの後処理手段の何れか１つ以上を選択して装着できるようになっている。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、電子写真記録方式や静電記録方式によって感光体上に形成された静電潜像を、現像剤を用いて可視像化する画像形成装置全般に適用できる。

本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の断面図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置に備えられる隔離壁および搬送ローラを示す平面図である。 （ａ）は本発明の一実施形態にかかる画像形成装置に備えられる隔離壁および搬送ローラの断面図であり、（ｂ）はその要部を示す平面図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置に備えられる隔離壁および搬送ローラの分解斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置に備えられる帯電手段の一部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置に備えられる帯電手段の断面図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置に備えられる帯電手段の一部を示す平面図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置に備えられる帯電手段の側面図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置に備えられる現像ユニットの断面図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置に備えられる現像ユニットの一部を示す平面図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置における定着装置の周囲に設けられる断熱壁の構成例を示す断面図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置における定着装置の周囲に設けられる断熱壁の他の構成例を示す断面図である。 （ａ）は、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置において、定着装置にヒートポンプを備える場合の構成例を示す断面図である。（ｂ）は、（ａ）に示したヒートポンプの構成を示す説明図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置に、各種拡張機器を接続した場合の構成例を示す断面図である。

符号の説明

１ 隔離壁（隔離手段）
２ 現像ユニット（現像手段）
３ 感光体ドラム（感光体）
５ 帯電手段
５ａ 帯電ローラ（帯電手段）
６ 転写手段
８ 定着装置（定着手段）
１１ 光走査ユニット（露光手段）
２４ 搬送ローラ（搬送手段）
２５ 搬送ローラ（搬送手段）
２８ 伝熱部材
２９ａ，２９ｂ 放熱フィン（放熱手段）
３０ 画像読取装置（画像読取手段）
８１ 定着ローラ（加熱部材）
８２ 加圧ローラ（加熱部材）
８３ 断熱壁（断熱手段）
８４ 外壁部（外包材）
８７ ヒートポンプ（熱回収手段）
１００ 画像形成装置
１０１ シール材（シール手段）
１０２ａ，１０２ｂ 磁石（磁場発生手段、シール手段）
１１２ 導通孔
１１４ 減圧ポンプ（減圧手段）

Claims (10)

1. 感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、上記帯電手段によって帯電された上記感光体の表面を露光することにより上記感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、上記感光体上に形成された静電潜像をトナーとキャリアとからなる２成分現像剤によって可視像化する現像手段と、上記可視像化された画像を記録材に転写する転写手段と、上記記録材に転写された現像剤を当該記録材に定着させる定着手段と、上記記録材を収容する記録材収容手段と、上記定着手段によって現像剤が定着された記録材が排出される積載トレイと、上記記録材収容手段に収容された記録材を上記転写手段に搬送し、上記定着手段によって現像剤が定着された記録材を上記積載トレイに搬送する記録材搬送手段とを備えた画像形成装置において、
   上記感光体、上記帯電手段、上記現像手段、上記転写手段、および上記定着手段が配置されている空間を当該空間の外側の外部空間から隔離する隔離壁と、
   上記隔離壁により隔離された空間である内部空間の空気を吸引し、吸引した空気中に含まれるトナーをトナーフィルタによって除去してから上記外部空間に排出することにより上記内部空間の圧力を上記外部空間の圧力よりも低い圧力に減圧する減圧手段とを備え、
   上記潜像形成手段、上記記録材収容手段、および上記積載トレイが上記外部空間に設けられており、
   上記隔離壁における上記潜像形成手段と上記感光体との間の領域は、上記潜像形成手段から照射された光を透過する透明カバー部材からなり、
   上記隔離壁には、上記内部空間に記録材を搬入するための開口部、および上記内部空間から記録材を搬出するための開口部が設けられており、これら両開口部には、記録材を挟持しながら互いに逆方向に回転することで記録材を搬送する一対のローラ部材が備えられており、上記各ローラ部材と上記隔離壁との間に、上記内部空間に上記外部空間の空気が流入することを防止するためのシール手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 上記帯電手段は、上記感光体に接触しないように設けられた放電電極を備え、当該放電電極と上記感光体との間でコロナ放電を発生させることによって上記感光体を帯電させる非接触方式の帯電手段であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 上記シール手段は、上記ローラ部材と上記隔離壁との間に磁場を発生させる磁場発生手段と、上記磁場発生手段の発生する磁場によって上記ローラ部材と上記隔離壁との間に保持され、上記ローラ部材と上記隔離壁との間をシールする磁性流体とからなることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 上記隔離壁の外面に、上記内部空間の熱の上記外部空間への放熱を促進する放熱手段が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 上記定着手段は、上記内部空間における上記隔離壁と対向する位置に設けられており、
   上記放熱手段は、上記隔離壁における上記定着手段と対向する位置の外面に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 上記定着手段は、上記内部空間に設けられており、
   上記定着手段内の熱が上記内部空間に拡散することを抑制するための断熱手段を備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 上記定着手段は、上記内部空間に設けられており、
   上記定着手段から上記内部空間に拡散する熱を回収し、回収した熱を当該定着手段に備えられる加熱部材に供給する熱回収手段を備えていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 上記帯電手段は、
   当該帯電手段と上記感光体との間の空気を吸引し、当該帯電手段内を通過させる吸引手段と、
   上記吸引されて帯電手段内を通過した空気に含まれるオゾンを除去または分解するオゾン除去手段とを備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 上記現像手段は、
   当該現像手段と上記感光体との間の空気を当該現像手段内に吸引する吸引手段と、
   上記現像手段内に吸引された空気中に含まれる現像剤を除去する現像剤除去手段とを備えていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 原稿上の画像を読み取る画像読取手段を、上記外部空間に備えていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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