【手続補正書】
【提出日】平成15年11月28日(2003.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】画像形成装置、画像形成装置のユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】少なくとも、複数の像担持体と、前記複数の像担持体上の静電潜像をトナーによってそれぞれ可視化する複数の現像手段とを１つに纏めたユニットとして構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記ユニットとは別体に設けられ、前記複数の現像手段にそれぞれにトナーを搬送する複数のトナー搬送手段を備え、
前記複数のトナー搬送手段と、前記複数の現像手段とは、互いにそれぞれ係合するように構成され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】前記ユニットは、画像形成装置の本体に対して着脱可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記ユニットは、前記画像形成装置の本体に装着された状態で、前記複数の現像手段と前記複数のトナー搬送手段とを連結させる連結機構を備えた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５】前記複数の像担持体は、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、およびブラック色のトナー像をそれぞれ形成される４つの像担持体からなり、
前記ユニットでは、前記４つの像担持体が一列に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項６】前記複数の現像手段は、前記４つの像担持体に、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、およびブラック色のトナー像をそれぞれ形成する４つの現像手段からなり、
前記ユニットでは、前記４つの現像手段が一列に配置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。
【請求項７】前記ユニットでは、前記４つの像担持体と、前記４つの現像手段とは、同じ方向にそれぞれ１列に配置されてい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】前記ユニットは、前記複数の像担持体上の残トナーをそれぞれ除去する複数のクリーニング手段を有し、
前記ユニットとは別体に設けられ、前記複数のクリーニング手段が上記像担持体から除去した廃トナーを収容するトナー収容手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項９】前記ユニットを画像形成装置の本体に対して、固定解除可能かつ固定解除の難易度を上げて固定する固定手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記固定手段は、ドライバーを使用して前記ユニットを画像形成装置本体に固定するネジからなり、該ネジの頭部に形成されている該ドライバーの先端が嵌合する嵌合溝が、曲線状に形成され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。
【請求項１１】画像形成装置の作像を担う画像形成装置のユニットにおいて、
少なくとも、複数の像担持体と、前記複数の像担持体上の静電潜像をトナーによってそれぞれ可視化する複数の現像手段とを１つに纏めたユニット構造としたことを特徴とする画像形成装置のユニット。
【請求項１２】前記複数の現像手段にそれぞれにトナーを搬送する複数のトナー搬送手段が別体に設けられており、
前記複数の現像手段は、前記複数のトナー搬送手段と互いにそれぞれ係合するように構成されることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置のユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置およびそのユニットに関し、詳細には、少なくとも、像担持体および像担持体上の静電潜像をトナーによって可視化するための現像手段を含み、記録媒体上に画像を形成するための作像手段を複数備えた画像形成装置およびそのユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、使用期間中に多くのメンテナンスが必要であった。メンテナンスが必要となる理由は、画像形成装置の画像形成過程は微妙なバランスの上に成り立つものであり、画像形成を良好に行うためには画像形成装置内の各装置のバランスを調整することが必要だからである。また、メンテナンスが必要となる原因としては、例えば、質の悪い紙を用いた場合に感光体へ紙粉が付着し画像形成が良好に行えなくなることや、ゴム部材の劣化などが挙げられる。特に、電子写真方式を実現するための作像手段に関しては、性能を最大限に発揮するためにメンテナンスを行う必要性が高い。なお、本明細書において、作像手段とは電子写真プロセスによってトナー像を形成するための装置であって、少なくとも像担持体と、像担持体上の静電潜像をトナーによって可視化するための現像手段とを含むものをいう。
【０００３】
また、上述の作像手段は、一般にその寿命が、作像手段を除いた画像形成装置本体よりも寿命が短いため、１台の画像形成装置を使用する過程で何度も交換する必要があった。例えば、作像手段の寿命が短くなる原因としては、像担持体（感光体）の摩耗や、２成分現像方式の場合には、長期の使用によりキャリアにトナーが付着して帯電性能等が劣化するトナースペント現象の発生等が挙げられる。
【０００４】
ところで、画像形成装置の使用過程で作像手段を修理したり交換したりというメンテナンス作業は、主に、メーカーのサービスマン等の専門家による修理を中心としたものと、ユーザー自身が行う交換を中心とするものとに分けられる。
【０００５】
上記サービスマン等によるメンテナンスの場合には、メンテナンス対象となる作像手段を可能な限り修理することができるので、該作像手段を交換により廃棄することが少なく、廃棄物が低減されるというメリットを有している。しかるに、この場合には、サービスマン等による修理や交換が終了するまでの間、ユーザーが画像形成装置を使用できなくなるという所謂ダウンタイムが発生するというデメリットがある。特に、市場が拡大しつつあるプリンタの分野や海外のユーザーに関しては、ユーザー数がサービスマンの必要数を上回っていたり、サービス拠点から画像形成装置の設定場所までの距離が長かったりするなどの要因により、ユーザーの要求に対してサービスマンが早期に十分なメンテナンスを行えず、上記ダウンタイムが発生する虞がある。
【０００６】
他方、ユーザーによるメンテナンスが可能な画像形成装置として、例えば、像担持体（感光体）や現像装置を一体に構成したプロセスカートリッジを画像形成装置本体から着脱自在に配設したものが知られている。かかるプロセスカートリッジは、像担持体（感光体）や現像装置がプロセスカートリッジとして一体化されているので、寿命が尽きたプロセスカートリッジをユーザーの手で容易に交換できるというメリットを有している。しかるに、プロセスカートリッジは、ユーザーが簡易に着脱可能であるために、リサイクル品として回収されずに廃棄される可能性が高く、その確実なリサイクルが達成できていない。上述のように、従来の画像形成装置においては、そのメンテナンス、特に上記の作像手段のメンテナンスをどのように行うかという課題があった。
【０００７】
ところで、本出願人による近年の技術革新により、作像手段の寿命は着実に伸びている。例えば、従来、画像形成装置の寿命に至るまで性能を維持することが困難であった像担持体（感光体）に関して、本出願人は長寿命化技術を開発することに成功している。かかる技術革新により、作像手段の寿命は画像形成装置本体の寿命に匹敵し、あるいは画像形成装置本体以上の寿命を有するレベルに達しようとしている。
【０００８】
このように、作像手段が長寿命化すると、作像手段をリユースすることが考えられる。ここで、「リユース」とは、作像手段を分解して部品別に修理や再生産をする「リサイクル」とは異なり、画像形成装置本体から抜き出した作像手段をそのまま他の画像形成装置本体に入れて使用する形態の再利用をいう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、多くの画像形成装置で作像手段のリユースが行われるようになると、その管理が重要となる。とりわけ、カラー画像形成装置の場合、各色の作像手段が別々にリユース過程に乗ると、使用された期間が異なる作像手段が混在し、管理が煩雑になる虞がある。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、長寿命化した作像手段をリユースする際の管理を容易に行うことが可能な画像形成装置およびそのユニットを提供することを第１の目的とする。
【００１１】
また、従来のメンテナンス対象であった作像手段が画像形成装置本体と匹敵する寿命を有するものであれば、該画像形成装置をユーザーが買い替えたり借り換えたりする際に、使用済みとなった画像形成装置本体と共に当該作像手段を回収することによって、作像手段のメンテナンスが不要となる。
【００１２】
このように、これまでメンテナンスの対象であった作像手段の長寿命化が進みつつある状況下においては、上記プロセスカートリッジのように、該作像手段をユーザーが簡易に着脱できる形態は好ましくなく、むしろ作像手段を確実にメーカーが回収してリサイクル工程に乗せることができる形態が望ましい。つまり、上記作像手段をメーカー側で確実に回収できるようになれば、作像手段を構成する個々の部品についても多少高価であっても長寿命の部品を用いることで、作像手段のメンテナンスに要する負担がなくなり、メーカーにとっても画像形成装置の全体的なコストを削減できる可能性がある。
【００１３】
例えば、作像手段が画像形成装置の３倍の寿命を有しているとする。この場合には、作像手段の駆動に用いる部材の材質として、価格は安いが画像形成装置並みの寿命を有する部品を用いるよりも、価格が２倍であっても寿命が作像手段の寿命と同等以上であるような材質の駆動部品を使用することが好ましい。すなわち、作像手段は、画像形成装置本体の３倍以上の寿命を有していることになるので、作像手段をメンテナンスすることなく３台の画像形成装置に使用することが可能となる。このため、作像手段のメンテナンスに掛ける人件費等を考慮すれば、作像手段をメーカー側で確実に回収して、作像手段のメンテナンスを不要とすることにより、画像形成装置のトータルコストを削減できるようになる。また、作像手段をメーカー側で回収するようにすることは、該回収に掛かる経費の削減を図るべく作像手段を構成する各構成部材の更なる長寿命化を促進させることにつながる。また、これにより、作像手段のリユースをより確実に行うことができるので、ユーザーに作像手段の構成部材が不用意に廃棄されることもなくなり、自然環境に対する負荷の低減の原動力ともなり得る。さらに、画像形成装置のコスト削減による価格の低下によって、ユーザーにとってもメリットをもたらす。
【００１４】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、作像手段を確実にメーカー側で回収して回収率を向上させ、また、リユース工程に簡易に乗せることが可能な画像形成装置およびそのユニットを提供することを第２の目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、少なくとも、複数の像担持体と、前記複数の像担持体上の静電潜像をトナーによってそれぞれ可視化する複数の現像手段とを１つに纏めたユニットとして構成したことを特徴とする。
【００１６】
上記発明によれば、複数の作像手段（複数の像担持体および複数の現像手段）を一体のユニットとして構成することとしたので、ユニットを構成する複数の作像手段を同時にリユースすることが可能となる。これにより、作像手段が別々にリユース過程に乗ることを防止でき、作像手段ごとに残寿命の管理をすることなく、残寿命の近接した作像手段を同時にリユースすることが可能となり、長寿命化した作像手段をリユースする際の管理を容易に行うことができる。
【００１７】
また、本発明は、前記ユニットとは別体に設けられ、前記複数の現像手段にそれぞれにトナーを搬送する複数のトナー搬送手段を備え、前記複数のトナー搬送手段と、前記複数の現像手段とは、互いにそれぞれ係合するように構成されることが望ましい。
【００１８】
上記発明によれば、現像手段にトナーを供給するためのトナー搬送手段を該ユニットとは別体に設けたこととしたので、該ユニットに対して外部からトナー補給を行うことが可能になる。これにより、該ユニットが寿命を迎える前に、該ユニット内のトナーが尽きることがなくなる。
【００１９】
また、本発明は、前記ユニットは、画像形成装置の本体に対して着脱可能であることが望ましい。上記発明によれば、一体としたユニットを、画像形成装置本体に対して着脱可能な構成としたので、画像形成装置本体を分解しなくともユニットが取り外し可能となる。これにより、短時間でリユース過程に乗せることができ、また操作性を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明は、前記ユニットは、前記画像形成装置の本体に装着された状態で、前記複数の現像手段と前記複数のトナー搬送手段とを連結させる連結機構を備えることが望ましい。
【００２１】
上記発明によれば、画像形成装置本体に上記ユニットが装着されたときに、該現像手段と該トナー搬送手段とが係合して連結するので、該ユニットを画像形成装置本体から取外す際の操作性を向上できる。
【００２２】
また、本発明は、前記複数の像担持体は、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、およびブラック色のトナー像がそれぞれ形成される４つの像担持体からなり、前記ユニットでは、前記４つの像担持体が一列に配置されていることが望ましい。
【００２３】
上記発明によれば、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、およびブラック色のトナー像が夫々作成される４つの像担持体を一列に並べてユニット化したので、各カラー像担持体（シアン色、マゼンタ色、イエロー色、およびブラック色）を一体としてリユースすることが可能となる。
【００２４】
また、本発明は、前記複数の現像手段は、前記４つの像担持体に、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、およびブラック色のトナー像をそれぞれ形成する４つの現像手段からなり、前記ユニットでは、前記４つの現像手段が一列に配置されていることが望ましい。
【００２５】
上記発明によれば、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、およびブラック色のトナー像を夫々作成する４つの現像手段を一列に並べてユニット化したので、各カラー現像手段（シアン色、マゼンタ色、イエロー色、およびブラック色）を一体としてリユースすることが可能となる。
【００２６】
また、本発明は、前記ユニットでは、前記４つの像担持体と、前記４つの現像手段とは、同じ方向にそれぞれ１列に配置されていることが望ましい。上記発明によれば、４つの像担持体と４つの現像手段を一体としてリユースすることが可能となる。
【００２７】
また、本発明は、前記ユニットは、前記複数の像担持体上の残トナーをそれぞれ除去する複数のクリーニング手段を有し、前記ユニットとは別体に設けられ、前記複数のクリーニング手段が上記像担持体から除去した廃トナーを収容するトナー収容手段を備えることが望ましい。
【００２８】
上記発明によれば、上記トナー収容手段が上記ユニットとは別体に設けられているので、該ユニットの外部に廃トナーを排出することが可能になる。これにより、該ユニットが寿命を迎える前に、該ユニット内に廃トナーが充満して使用不能となることはない。
【００２９】
また、本発明は、前記ユニットを画像形成装置の本体に対して、固定解除可能かつ固定解除の難易度を上げて固定する固定手段を備えたことが望ましい。上記発明によれば、固定手段により、前記ユニットを画像形成装置本体に対して、固定解除可能かつ固定解除の難易度を上げて固定することとしたので、画像形成装置本体に対する該ユニットの取り外しは、メーカーのサービスマン等の専門家のみが行うことが可能となり、ユーザー自身が行うことが困難となる。これにより、上記画像形成装置の該ユニットを確実にメーカー側で回収することができるようになり、また、リサイクル工程に簡易に乗せることが可能になる。
【００３０】
また、本発明は、前記固定手段は、ドライバーを使用して前記ユニットを画像形成装置本体に固定するネジからなり、該ネジの頭部に形成されている該ドライバーの先端が嵌合する嵌合溝が、曲線状に形成されていることが望ましい。
【００３１】
上記発明によれば、固定手段としてのネジには、ドライバーの先端が嵌合する嵌合溝が曲線状に形成されているので、先端形状が特殊な形状のドライバーを使用しないと、該ネジの着脱ができない。従って、該ネジの着脱はメーカーのサービスマン等の専門家が行わないと難しい。これにより、上記画像形成装置の各作像手段を確実にメーカー側で回収することができるようになり、また、リサイクル工程に簡易に乗せることが可能になる。ここで、上記固定手段は、上記のようなネジに限らず、金属片やカード等の鍵を用いてユニットを固定・解除する手段、特殊な冶具を用いて固定・解除する手段、所定の番号を入力する事で固定・解除する手段、指紋や音声等個人情報を認識する手段など、あらかじめ定められた特定の者でなければ上記ユニットの取り外しを行うことが不可能な手段であるならばどのようなものでもよい。
【００３２】
また、上記課題を解決するために、本発明は、画像形成装置の作像を担う画像形成装置のユニットにおいて、少なくとも、複数の像担持体と、前記複数の像担持体上の静電潜像をトナーによってそれぞれ可視化する複数の現像手段とを１つに纏めたユニット構造としたことを特徴とする。
【００３３】
上記発明によれば、複数の作像手段（複数の像担持体および複数の現像手段）を一体のユニットとして構成することとしたので、ユニットを構成する複数の作像手段を同時にリユースすることが可能となる。これにより、作像手段が別々にリユース過程に乗ることを防止でき、作像手段ごとに残寿命の管理をすることなく、残寿命の近接した作像手段を同時にリユースすることが可能となり、長寿命化した作像手段をリユースする際の管理を容易に行うことができる。
【００３４】
また、本発明は、前記複数の現像手段にそれぞれにトナーを搬送する複数のトナー搬送手段が別体に設けられており、前記複数の現像手段は、前記複数のトナー搬送手段と互いにそれぞれ係合するように構成されることが望ましい。
【００３５】
上記発明によれば、現像手段にトナーを供給するためのトナー搬送手段を該ユニットとは別体に設けたこととしたので、該ユニットに対して外部からトナー補給を行うことが可能になる。これにより、該ユニットが寿命を迎える前に、該ユニット内のトナーが尽きることがなくなる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像形成装置および画像形成装置のユニットをカラー画像形成装置に適用した好適な実施形態を、（実施の形態１）、（実施の形態２）の順に詳細に説明する。なお、本明細書において、作像手段とは、電子写真プロセスによってトナー像を形成するための装置であって、少なくとも像担持体と像担持体上の静電潜像をトナーによって可視化するための現像手段とを含むものをいう。また、作像手段を構成する像担持体や現像手段等の作像手段の構成要素を作像部材と称する。
【００３７】
（実施の形態１）
図１に、本実施の形態１にかかるカラー画像形成装置の全体的な概略構成の一例を示す。この画像形成装置１は、コントローラ５により全体的な動作が制御される。該コントローラ５は、各種処理を行うためのＣＰＵや画像を保存するためのメモリ等を備えている。また、この画像形成装置１には、Ｃ（シアン）色、Ｍ（マゼンタ）色、Ｙ（イエロー）色、Ｋ（ブラック）色のトナー像に対応した潜像を像担持体としての感光体上に書き込むための同じ構造をした４つのＬＥＤアレイ３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ、３Ｋが配設されている。
【００３８】
さらに、この画像形成装置１には、各ＬＥＤアレイ３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ、３Ｋからの書き込み光を受けて、それぞれＣ（シアン）色、Ｍ（マゼンタ）色、Ｙ（イエロー）色、Ｋ（ブラック）色のトナー像を中間転写ベルト８上に形成するための同じ構造をした４つのエンジンユニット２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋが搭載されている。なお、本実施の形態においては、各エンジンユニット２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋがそれぞれ作像手段に該当する。この４つのエンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋは、後述するように、一体のユニットとして構成されている（図５等参照）。
【００３９】
各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋには、同じ構造をした４つのトナー供給手段であるトナー供給装置６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ、６Ｋにより、上記各色のトナー像に対応したトナーが供給される。各トナー供給装置６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ、６Ｋは、図１に矢印Ａで示す方向に回転する上記中間転写ベルト８の幅方向に沿うように配設されている。
【００４０】
次に、上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの構成の一例について説明する。これら各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋは、同一の構造を有しており、複数の作像部材をユニット化した構成となっている。各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋは同一の構造となっているので、図２において、エンジンユニット（作像手段）を符号２と表記する。例えば、図２に示すように、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋには、像担持体である感光体２０１、および該感光体２０１の周囲に配設された、該感光体２０１の表面を帯電する帯電手段としての帯電ローラからなる帯電装置２０２、該感光体２０１上の潜像に帯電したトナーを付着させることで該感光体２０１上にトナー像を形成する現像手段としての現像装置２０３、上記中間転写ベルト８へのトナー像の転写後に該感光体２０１上に残留したトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング装置２０４、などの各作像要素がプラスチック製の筺体内に配置されてユニット化されている。該筺体には、上記の各ＬＥＤアレイ３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ、３Ｋからの書き込み光を導入するための開口部２０８が設けられている。
【００４１】
なお、本実施の形態では、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋは、感光体２０１、帯電装置２０２、現像装置２０３、およびクリーニング装置２０４を構成要素としているが、本発明の作像手段としては、感光体２０１と現像装置２０３が必須の構成要素となり、すなわち、単体で画像を形成できる構成であれば良く、例えば、帯電装置で転写残トナーを回収する機構ではクリーニング装置は不要となる。
【００４２】
次に、図１の画像形成装置１の画像形成動作の概略を説明する。スキャナ４または図示せぬネットワーク回線を通じて得られたデジタル画像データは、コントローラ５によって階調処理等の画像処理を施された後に書き込み信号としてＬＥＤアレイ３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ、３Ｋへと送られる。ＬＥＤアレイ３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ、３Ｋは、それぞれの書き込み光をエンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋ内の感光体へと照射し、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋは書き込み光に対応したトナー像を中間転写ベルト８上に転写する。このとき中間転写ベルト８上で各色のトナー像が重なりフルカラー画像を形成できるように、コントローラ５はＬＥＤアレイ３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ、３Ｋの書き込みタイミングを調整する。
【００４３】
中間転写ベルト８上に形成されたフルカラー像は図のＡ方向に移動し、フルカラー像が転写ローラ８０１に到達するのとタイミングを合わせて給紙トレイ９から送られてきた被記録体上に転写される。被記録体上のフルカラー像は定着装置７において、加熱ローラ７ａによって加熱された定着ベルト７ｄでトナーを溶解されつつ加圧ローラ対７ｂ、７ｃで加圧される事で被記録体に定着させられて機外に排出される。
【００４４】
上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋは、長寿命化のために種々の工夫が施されている。特に、従来の画像形成装置において頻繁に交換されていた感光体について長寿命化の工夫が施されている。ところで、上記現像装置２０３に収容される現像剤としては、トナーとキャリアとを混合して得られる２成分系現像剤、または該キャリアを含まない１成分系現像剤のいずれを使用しても構わないが、本実施の形態では、２成分系現像剤を用いるものとする。この２成分系現像剤は、従来より、トナーとキャリアの比率を適正に調節することの困難性、および、キャリアの表面にトナーが付着（トナースペント）することによる現像性能の低下が課題として挙げられてきた。特に、トナースペントにより現像特性が低下すると、キャリアまたは現像装置２０３を交換する必要が生じるため、該現像装置２０３の長寿命化の妨げとなっていた。そこで、本実施の形態の現像装置２０３ではキャリアの長寿命化を図るために工夫が施されており、現像装置２０３の長寿命化が図られている。
【００４５】
以下に、上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋに搭載されている各作像部材の構成について詳細に説明する。ここで、長寿命化の工夫がなされているものに関しては、その工夫についても併せて説明する。
【００４６】
［感光体２０１］
まず、本実施の形態の感光体２０１について説明する。
この感光体２０１は、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、導電性基体としての導電性支持体２０１ａ上に、光を吸収して電荷を発生する電荷発生物質と発生した電荷を感光層内部に輸送する電荷輸送物質から構成される感光層２０１ｂと、粒子状物質２０１ｃが含有された粒子状物質含有表面層２０１ｄとからなる多層構造となっている。
ここで、上記感光層２０１ｂの構成としては、図３（ａ）に示すように、上記電荷発生物質と上記電荷輸送物質を含有する単層構造タイプのものと、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、上記電荷発生物質からなる電荷発生層２０１ｅと上記電荷輸送物質からなる電荷輸送層２０１ｆを積層した多層構造タイプのものがある。本実施形態にかかる画像形成装置ではいずれのタイプのものも使用可能である。
【００４７】
ここでは、図３（ｂ）、（ｃ）に示すような感光層２０１ｂが多層構造タイプである感光体２０１の各層について詳細に説明する。
【００４８】
１、粒子状物質含有表面層２０１ｄ
この粒子状物質含有表面層２０１ｄは、粒子状物質２０１ｃとバインダー樹脂と低分子電荷輸送物質を主成分として構成しても良く、あるいは、粒子状物質２０１ｃと高分子電荷輸送物質を主成分として構成しても良い。以下に各物質について説明する。
【００４９】
［粒子状物質含有表面層２０１ｄの構成]
上記粒子状物質含有表面層２０１ｄ中の粒子状物質２０１ｃの含有量は、５〜５０重量％である必要があり、好ましくは、１０〜４０重量％である。すなわち、本出願人の研究により、上記粒子状物質２０１ｃの含有量が５重量％以下であると、感光体２０１の耐摩耗性という効果がほとんど生じず、１０重量％以上であれば充分な耐摩耗性が得られる。また、上記粒子状物質２０１ｃの含有量が４０重量％以上であると、膜の不透明化による地汚れなど画像劣化が発生し、５０重量％以上であると感光層２０１ｂの透明性が損なわれることが判明している。
【００５０】
[粒子状物質２０１ｃ]
この粒子状物質は感光体２０１の摩耗を防ぎ長寿命化するために含有された物質である。この粒子状物質２０１ｃの平均粒径は、０．０５〜１．０μｍが好ましい。粒径が０．０５μｍに達しない場合には充分な耐摩耗効果が得られない。また、粒径が１．０μｍよりも大きいと、該粒子状物質２０１ｃの一部が感光体の表面に突出して上記クリーニング装置２０４のクリーニングブレードを傷つけてしまうため、クリーニング不良の原因となる。
【００５１】
また、この粒子状物質２０１ｃとしては、感光体２０１の表面層を構成する樹脂よりも硬い粒子状物質であれば使用可能であり、無機物質、有機物質のいずれも使用可能である。例えば、酸化チタン、シリカ、酸化錫、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、窒化ケイ素、酸化カルシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム等の金属酸化物が挙げられる。ここで、特に良好なものとして酸化チタン、シリカ、酸化ジルコニウム等が挙げられる。これらは分散性向上などの理由から無機物、有機物で表面処理されてもよい。例えば、撥水性処理としてシランカップリング剤で処理したもの、あるいはフッ素系シランカップリング剤処理したもの、高級脂肪酸処理したものを使用可能してもよい。無機物処理としてはフィラー表面をアルミナ、ジルコニア、酸化スズ、シリカ処理したものが使用可能である。
【００５２】
[バインダー樹脂]
上記粒子状物質含有表面層２０１ｄのバインダー樹脂としては、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂が使用可能である。このバインダー樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスチレン、エポキシ樹脂等が挙げられるが、特に好ましいバインダー樹脂としては、以下の一般式（化学式１、２）で示されるポリカーボネートである。
【化１】
2002174939.tif 000001
【化２】
2002174939.tif 000002
上記一般式（化学式１、２）において、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7は、それぞれ独立した水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基またはハロゲン原子を表し、または置換もしくは無置換のアリール基を表す。
Ｘは、脂肪族の２価基、環状脂肪族の２価基を表す。
Ｙは、単結合、炭素原子数１〜１２の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−Ｚ−Ｏ−ＣＯ−（式中Ｚは脂肪族の２価基を表す。）、または、
【化３】
2002174939.tif 000003
（式中、ａは１〜２０の整数、ｂは１〜２０００の整数、Ｒ８、Ｒ９は置換または無置換のアルキル基またはアリール基を表す。）を表す。ここで、Ｒ6とＲ7、Ｒ8とＲ9は、それぞれ同一でも異なってもよい。ｐ、ｑは組成を表し、０．１≦ｐ≦１、０≦ｑ≦０．９、ｎは繰り返し単位数を表し５〜５０００の整数である。
【００５３】
これらポリカーボネートは強靱性が高くフィルム性が良い。また、上記粒子状物質含有表面層２０１ｄは、電荷輸送機能を持つ必要があるため、後述する低分子電荷輸送材との相溶性良いことが重要な条件となる。従って、上記一般式（化学式１、２）で示されるポリカーボネートが好適となる。
【００５４】
以下に、上記ポリカーボネートの具体例の化学式４〜１０を挙げる。しかし、本実施の形態の感光体２０１に用いることができるポリカーボネートは、これらに限定されるものでない。
【化４】
2002174939.tif 000004
【化５】
2002174939.tif 000005
【化６】
2002174939.tif 000006
【化７】
2002174939.tif 000007
【化８】
2002174939.tif 000008
【化９】
2002174939.tif 000009
【化１０】
2002174939.tif 000010
【００５５】
[低分子電荷輸送物質]
上記粒子状物質含有表面層２０１ｄに電荷輸送機能を付与するために、該粒子状物質含有表面層２０１ｄに低分子電荷輸送物質をさらに添加することもできる。添加する低分子電荷輸送物質としては正電荷担体輸送機能を有するドナー性物質、負電荷担体輸送機能を有するアクセプター性物質が使用可能である。これら低分子電荷輸送物質は潜像形成をしている感光体２０１の表面電荷の極性によって適宜選択する必要が有る。ここでは、本実施の形態の感光体２０１が負帯電の感光体である場合について示す。
【００５６】
この場合の低分子電荷輸送物質としては、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリルアントラセン）、１、１−ビス−（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体などが挙げられる。
【００５７】
これらの低分子電荷輸送物質は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。また、上記粒子状物質含有層２０１ｄ中の低分子電荷輸送物質の含有量（Ｄ）と、バインダー樹脂の含有量（Ｒ）と、粒子状物質の含有量（Ｆ）との比率は、Ｄ：Ｒ：Ｆ＝１０〜４０：３５〜５５：５〜４０重量％とすることが好ましい。すなわち、上記低分子電荷輸送物質が、１０重量％以下になると、電荷移動性に起因すると考えられる明部電位上昇が発生し、４０重量％以上であると膜強度低下が発生する。また、上記バインダー樹脂は、低分子電荷輸送物質、および粒子状物質を固定させるためのものであり、３５重量％以下であると粒子状物質含有表面層２０１ｄの脆化が発生し、５５重量％以上であると、上記低分子電荷輸送物質の含有量、および上記粒子状物質の含有量とのバランスや、電気特性、膜強度の点で好ましくない。さらに、上記粒子状物質の含有量が５重量％以下であると、粒子状物質含有表面層２０１ｄの耐摩耗性の点で好ましくなく、４０重量％以上であると膜の不透明化による地汚れなど画像劣化が発生する。また、上記低分子電荷輸送物質としては、次の一般式（化学式１１）で示されるものが好ましい。この低分子電荷輸送物質は、電荷の移動度が速く上記バインダー樹脂との相溶性が良い。
【化１１】
2002174939.tif 000011
ここで、Ｒ1は、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、またはハロゲン原子を表す。また、好ましいアルキル基としては、Ｃ１〜Ｃ１２、とりわけＣ１〜Ｃ８、さらに好ましくはＣ１〜Ｃ４の直鎖または分岐鎖のアルキル基である。さらに、これらのアルキル基は、フッ素原子、水酸基、シアノ基、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ基、フェニル基、またはハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基もしくはＣ１〜Ｃ４のアルコキシ基で置換されたフェニル基を含有しても良い。具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、トリフルオロメチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−シアノエチル基、２−エトキシエチル基、２−メトキシエチル基、ベンジル基、４−クロロベンジル基、４−メチルベンジル基、４−メトキシベンジル基、４−フェニルベンジル基等が挙げられる。またハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。なお、これらは一例であり、上記Ｒ1はこれらに限らない。
【００５８】
また、上記一般式（化学式１１）のＲ2、Ｒ3は、置換もしくは無置換のアリ
ール基を表す。その一例としては、以下のものを挙げることができる。
（１）芳香族炭化水素基であるスチリル基、フェニル基。
（２）縮合多環基であるナフチル基、ピレニル基、２−フルオレニル基、９，９−ジメチル−２−フルオレニル基、アズレニル基、アントリル基、トリフェニレニル基、クリセニル基、フルオレニリデンフェニル基、５Ｈ−ジベンゾ［ａ、ｄ］シクロヘプテニリデンフェニル基。
（３）非縮合多環基であるビフェニリル基、ターフェニリル基。
（４）複素環基であるチエニル基、ベンゾチエニル基、フリル基、ベンゾフラニル基、カルバゾリル基。
なお、上述のアリール基は、以下に示す基を置換基として有してもよい。
ハロゲン原子、トリフルオロメチル基、シアノ基、ニトロ基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アリール基としてのフェニル基、ナフチル基。Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ基、置換メルカプト基、アリールメルカプト基、アルキル置換アミノ基、アシル基。
【００５９】
[高分子電荷輸送物質]
この高分子電荷輸送物質は、カーボネート結合で連結され、フィルム性が良く電荷輸送機能をもつ。従って、この高分子電荷輸送物質を使用することによって、上記低分子電荷輸送物質、あるいはイナートなバインダー樹脂の添加が不要となる。また、該低分子電荷輸送物質、あるいはイナートなバインダー樹脂を必要に応じて添加することができる。
【００６０】
上記高分子電荷輸送物質の一例を、次の一般式（化学式１２〜２１）で示す。
【化１２】
2002174939.tif 000012
【化１３】
2002174939.tif 000013
【化１４】
2002174939.tif 000014
【化１５】
2002174939.tif 000015
【化１６】
2002174939.tif 000016
【化１７】
2002174939.tif 000017
【化１８】
2002174939.tif 000018
【化１９】
2002174939.tif 000019
【化２０】
2002174939.tif 000020
【化２１】
2002174939.tif 000021
上記一般式中、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13は、それぞれ水素原子、または独立した置換もしくは無置換のアルキル基、またはハロゲン原子。Ｒ10は、水素原子または置換もしくは無置換のアルキル基。Ｒ14、Ｒ15は、置換もしくは無置換のアリール基。Ｒ16は、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基。Ａｒ11、Ａｒ12、Ａｒ13、Ａｒ18、Ａｒ19、Ａｒ20、Ａｒ21、Ａｒ22、Ａｒ23、Ａｒ24、Ａｒ25、Ａｒ26、Ａｒ27、Ａｒ28、Ａｒ29は、同一または異なるアリレン基。ｐ、ｑは、組成を表し、０．１≦ｐ≦１、０≦ｑ≦０．９。ｎは、繰り返し単位数を表し、５〜５０００の整数である。ｍは、１〜５の整数。Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表し、同一であっても異なってもよい。Ｗは、脂肪族の２価基、環状脂肪族の２価基、または下記の一般式（化学式２２）で表される２価基を表す。
【化２２】
2002174939.tif 000022
式中、Ｒ101、Ｒ102は、各々独立した置換もしくは無置換のアルキル基、アリール基またはハロゲン原子を表す。Ｙは単結合、炭素原子数１〜１２の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ2−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−Ｚ−Ｏ−ＣＯ−（上記一般式中Ｚは脂肪族の２価基を表す。）である。
【００６１】
上記高分子電荷輸送物質の具体例を以下の化学式２３〜３１に示す。なお、本実施の形態の感光体２０１に用いることができる高分子電荷輸送物質は、これらに限定されるものでない。
【化２３】
2002174939.tif 000023
【化２４】
2002174939.tif 000024
【化２５】
2002174939.tif 000025
【化２６】
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【化２７】
2002174939.tif 000027
【化２８】
2002174939.tif 000028
【化２９】
2002174939.tif 000029
【化３０】
2002174939.tif 000030
【化３１】
2002174939.tif 000031
【００６２】
［粒子状物質含有表面層２０１ｄの形成方法]
上記粒子状物質含有表面層２０１ｄは、上記バインダー樹脂、上記低分子電荷輸送物質、上記高分子電荷輸送物質等と共に、粉砕、分散した上記粒子状物質２０１ｃを、上記電荷輸送層２０１ｆまたは上記電荷発生層２０１ｅの表面に塗布することで形成することが可能である。より詳細には、上記バインダー樹脂、上記低分子電荷輸送物質、上記高分子電荷輸送物質、上記粒子状物質２０１ｃの分散溶媒として、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンのケトン類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブなどのエーテル類、トルエン、キシレンなどの芳香族類、クロロベンゼン、ジクロルメタンなどのハロゲン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類を使用し、ボールミル、サンドミル、振動ミルなどを用いて分散、粉砕する。
【００６３】
上述したように、上記粒子状物質２０１ｃの添加量は、０．５重量％〜５０重量％、好ましくは５重量％〜４０重量％である。また、該粒子状物質２０１ｃの粒径は、０．０５〜１．０μｍで、好ましくは、０．０５〜０．８μｍである。粒子状物質含有表面層２０１ｄを積層して形成する場合の膜厚は、０．５〜１０μｍで、好ましくは、０．５〜５μｍである。
【００６４】
上記の塗布方法としては、浸漬法、スプレー塗工法、リングコート法、ロールコータ法、グラビア塗工法、ノズルコート法、スクリーン印刷法等を採用することができる。
【００６５】
なお、上記低分子電荷輸送物質と上記バインダー樹脂とから構成される低分子電荷輸送層上に、上記の粒子状物質層を設ける場合には、該低分子電荷輸送層に用いられるバインダー樹脂と、該粒子状物質層に用いられるバインダー樹脂との構造が異なることが好ましい。これにより、該粒子状物質層と該低分子電荷輸送層との間に界面が形成され、粒子状物質２０１ｃの低分子電荷輸送層への拡散が防止されて、該低分子電荷輸送層の電気特性が安定するようになる。また、バインダー樹脂が同構造であっても、使用する低分子電荷輸送物質構造が異なれば溶解性を異ならせることができ、これにより粒子状物質の拡散防止が可能である。このように、上記粒子状物質層と上記低分子電荷輸送層との間に界面を形成することで、該低分子電荷輸送層の電気特性の安定化、および上記粒子状物質２０１ｃを層内でほぼ均一に分布させることができ、上記感光体２０１の高耐久化、高感度化、高安定化を図ることができる。
【００６６】
２、電荷発生層２０１ｅ
この電荷発生層２０１ｅは、電荷発生物質を主成分とする層である。なお、必要に応じてバインダー樹脂が用いられることもある。
【００６７】
［電荷発生物質]
上記電荷発生物質としては、無機系材料と有機系材料を用いることができる。無機系材料としては、例えば、結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物や、アモルファス・シリコン等が挙げられる。アモルファス・シリコンにおいては、ダングリングボンドを水素原子、ハロゲン原子でターミネートしたものや、ホウ素原子、リン原子等をドープしたものが良好に用いられる。
【００６８】
一方、有機系材料としては、例えば、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系または多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタンおよびトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノンおよびナフトキノン系顔料、シアニンおよびアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料などが挙げられる。また、これらの電荷発生物質は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。
【００６９】
[バインダー樹脂]
上記バインダー樹脂としては、例えば、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミドなどが用いられる。これらのバインダー樹脂は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。更に、必要に応じて上記低分子電荷輸送物質を添加してもよい。正孔輸送物質としては、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリルアントラセン）、１、１−ビス−（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体などの電子供与性物質が挙げられる。また、これらの正孔輸送物質は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。
【００７０】
［電荷発生層２０１ｅの形成方法]
上記電荷発生層２０１ｅを形成する方法は、真空薄膜作製法と溶液分散系からのキャスティング法とに大別できる。前者の方法には、真空蒸着法、グロー放電分解法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＣＶＤ法等があり、上述した無機系材料、有機系材料を用いて上記電荷発生層２０１ｅを良好に形成できる。また、後述のキャスティング法では、上記無機系もしくは有機系電荷発生物質を、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノン等の溶媒を用いて（必要ならば上記バインダー樹脂と共に）ボールミル、アトライター、サンドミル等により分散し、その分散液を適度に希釈して塗布することにより、上記電荷発生層２０１ｅを形成できる。該分散液の塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法などを用いて行うことができる。このようにして設けられる電荷発生層２０１ｅの膜厚は、０．０１〜５μｍ程度が適当であり、好ましくは０．０５〜２μｍである。
【００７１】
３、電荷輸送層２０１ｆ
上記電荷輸送層２０１ｆは、電荷輸送材としての低分子電荷輸送物質とバインダー樹脂とを溶解、塗工して形成される。この電荷輸送層２０１ｆのバインダー樹脂としては、例えば、フィルム性の良いポリカーボネート（ビスフェノールＡタイプ、ビスフェノールＺタイプ、ビスフェノールＣタイプ、あるいはこれら共重合体）、ポリアリレート、ポリスルフォン、ポリエステル、メタクリル樹脂、ポリスチレン、酢酸ビニル、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂などを用いることができる。また、これらのバインダー樹脂は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。
【００７２】
一方、この電荷輸送層２０１ｆの低分子電荷輸送物質としては、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体（特開昭５２−１３９０６５、５２−１３９０６６号公報に記載）、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体（特願平１−７７８３９号に記載）、ベンジジン誘導体（特公昭５８−３２３７２号公報に記載）、α−フェニルスチルベン誘導体（特開昭５７−７３０７５号公報に記載）、ヒドラゾン誘導体（特開昭５５−１５４９５５、５５−１５６９５４、５５−５２０６３、５６−８１８５０号などの公報に記載）、トリフェニルメタン誘導体（特公昭５１−１０９８３号公報に記載）、アントラセン誘導体（特開昭５１−９４８２９号公報に記載）、スチリル誘導体（特開昭５６−２９２４５、５８−１９８０４３号公報に記載）、カルバゾール誘導体（特開昭５８−５８５５２号公報に記載）、ピレン誘導体（特願平２−９４８１２号に記載）などを使用することができる。
【００７３】
また、上記電荷輸送層２０１ｆは、高分子電荷輸送物質を溶解、塗工して形成したものであってもよい。この高分子電荷輸送物質としては、例えば、前記一般式（化学式１２〜２１）で示されるトリアリールアミンを主鎖、および側鎖にもつもの、特開平５−２０２１３５号公報記載のトリアリールアミン骨格をもつアクリル樹脂、ポリビニルカルバゾールなどが用いられる。また、上記高分子電荷材料を使用する電荷輸送層２０１ｆには、必要に応じて、上記低分子電荷輸送物質やイナートなバインダー樹脂の添加を行っても良い。
【００７４】
上記電荷輸送層２０１ｆの膜厚は、５〜１００μｍ程度が適当であり、好ましくは、１０〜４０μｍ程度が適当である。また、該電荷輸送層２０１ｆ中に可塑剤やレベリング剤を添加してもよい。該可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の一般の樹脂の可塑剤として使用されているものをそのまま使用できる。この可塑剤の使用量は、バインダー樹脂１００重量部に対して０〜３０重量部程度が適当である。
【００７５】
４、導電性支持体２０１ａ
上記導電性支持体２０１ａの素材としては、体積抵抗１０10Ω以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、銀、金、白金、鉄などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの酸化物などを使用することができる。この導電性支持体２０１ａは、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙等に、上記素材を被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを押出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研磨などで表面処理した管などで構成することができる。
【００７６】
以上に説明した感光体２０１は、その表面に粒子状物質含有表面層２０１ｄが存在することにより、クリーニングブレード等による物理的衝撃から表面が守られ、該粒子状物質含有表面層２０１ｄを有していない感光体よりも長寿命である。なお、この種の感光体は、一般に、上記帯電装置２０２の放電などによるイオン等物質の付着を放置すると、画像ボケが発生してしまう。このため、該感光体の表面は、クリーニングブレードによってある程度は表面を削りリフレッシュさせる必要がある。
【００７７】
本実施の形態の感光体２０１は、その表面層がクリーニングブレードによって少しずつ削られるような組成で形成されている。そして、この感光体２０１の表面層、つまり、上記粒子状物質含有表面層２０１ｄが削られた結果として、該粒子状物質含有表面層２０１ｄの上記粒子状物質２０１ｃがある程度剥き出しになり、該粒子状物質２０１ｃが自然に剥離するようになっている。これにより、該感光体２０１の表面に新たな粒子状物質含有表面層２０１ｄが露呈して、該感光体２０１の長寿命化とリフレッシュ効果が共に達成される。
【００７８】
５、下引き層
なお、本実施形態に用いられる感光体２０１は、その導電性支持体２０１ａと感光層２０１ｂとの間に、以下に示すような下引き層を設けるようにしてもよい。この下引き層は、接着性の向上、モアレなどの防止、上層の塗工性の改良、残留電位の低減などの目的で設けられる。
【００７９】
該下引き層は、通常、樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に上記感光層２０１ｂを溶剤で塗布するため、一般的な有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン、等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂などが挙げられる。
【００８０】
また、上記樹脂に、例えば、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物、あるいは金属硫化物、金属窒化物などの微粉末を加えてもよい。これらの下引き層は、前述した感光層２０１ｂのごとく適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。
【００８１】
更に上記下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用して、例えば、ゾル−ゲル法等により形成した金属酸化物層を用いることも有用である。また、この他に、上記下引き層には、Ａｌ2Ｏ3を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物や、ＳｉＯ、ＳｎＯ2、ＴｉＯ2、ＩＴＯ、ＣｅＯ2等の無機物を真空薄膜作製法にて設けたものも良好に使用できる。この下引き層の膜厚は、０．１〜１０μｍが適当である。
【００８２】
６、単層感光層
なお、上述したように、上記感光体２０１としては、上述のような多層構造のものには限られず、例えば、以下に示すような単層の感光体（以下、この感光体２０１を「単層感光体」という）を用いても良い。
【００８３】
この単層感光層は、バインダー樹脂と、電荷発生物質と、電荷輸送物質とを溶剤に溶解または分散させた液を前述の塗工方法のいずれかを用いて上記導電性基体２０１ａ上に塗布、乾燥して形成される。この単層感光層の構成材料としては、前述のバインダー樹脂、電荷発生物質、低分子量電荷輸送物質、高分子電荷輸送物質が使用可能である。また、この単層感光体の膜厚は、５〜１００μｍ程度が適当であり、好ましくは、１０〜４０μｍ程度が適当である。
【００８４】
［帯電装置２０２］
上記帯電装置２０２は、上記感光体２０１上を均一帯電させるための帯電装置であり、本実施の形態では帯電ローラを用いた接触帯電方式を用いている。この帯電部材である帯電ローラは、芯金とこの芯金の外周に同心一体にローラ状に形成した導電ゴム層を設けたものを基本構成としている。
【００８５】
上記帯電ローラは、その芯金の両端を軸受け部材などで回転自由に保持させると共に、不図示の加圧手段によって上記感光体２０１に所定の加圧力で押圧されて接触回転する。本実施の形態の帯電ローラはの場合は、上記感光体２０１の回転駆動に従動して回転するように構成されている。
【００８６】
また、上記帯電ローラは、例えば、直径９ｍｍの芯金上に、１００ＫΩ・ｃｍ程度の中抵抗ゴム層が被膜され、直径１６ｍｍに形成されている。さらに、該帯電ローラの芯金は、図示せぬ電源に電気的に接続されている。そして、該電源により該帯電ローラに対して所定のバイアスが印加されることにより、上記感光体２０１の周面が所定の極性の所定の電位に一様に帯電される。
【００８７】
［現像装置２０３］
上記現像装置２０３は、上記感光体２０１上に形成された潜像に対して、帯電したトナーを付着させることで、該感光体２０１上にトナー像を形成する装置であり、本実施の形態では２成分現像方式のものが用いられている。この現像装置２０３には、例えば、図２に示すように、現像剤担持体としての現像ローラ２０３ａが、上記感光体２０１に近接するようにして配置されており、該現像ローラ２０３ａと該感光体２０１との対向部分に現像領域が形成されるようになっている。
【００８８】
上記現像ローラ２０３ａは、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂などの非磁性体を円筒状に形成してなる現像スリーブが、そのローラ表面に回転自在に装着されており、図示を省略した回転駆動機構によって時計回り方向に回転するように構成されている。
【００８９】
上記現像スリーブ内には、該現像スリーブの表面上に現像剤を穂立ちさせるように磁界を形成するための現像磁極、現像剤を現像領域へと搬送、あるいは現像剤を現像領域から搬出するための搬送磁極等の磁石が固定状態で備えられている。
【００９０】
また、上記現像装置２０３には、上記現像ローラ２０３ａの現像スリーブ上に担持された現像剤の搬送方向、すなわち、図２において時計回り方向における前記現像領域の上流側部分には、該現像ローラ２０３ａ上の現像剤の量を規制するためのドクタブレード２０３ｂが設置されている。
【００９１】
さらに、上記現像装置２０３には、上記現像ローラ２０３ａの後方領域に、現像ケーシング内の現像剤を攪拌させながら、該現像剤を現像ローラ２０３ａ側に汲み上げるための攪拌スクリュー２０３ｃ、２０３ｄが設置されている。
【００９２】
［トナー］
上記現像剤のトナーは、後述するように、上記エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの外側から補給されるので、該エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの使用期間を通じて耐久性を持つ必要はない。従って、本実施の形態のトナーとしては、２成分現像方式に適した全てのトナーを用いることができる。
【００９３】
［キャリア］
本実施の形態においては、磁性体よりなる芯材表面に、ソフトセグメントとハードセグメントからなるコート層を設けたキャリアが用いられる。このキャリアは、本出願人の研究の結果、弾性を有する耐摩耗性のコート層が得られ、この結果、現像剤を摩擦帯電させるための攪拌時に、トナーとの摩擦あるいはキャリア同士の摩擦によるコート層への強い衝撃を伴う接触を吸収できることが見出されている。
【００９４】
従って、上述のような構成のキャリアを使用することによって、該キャリアへのトナースペントを抑制することが可能となると共に、該キャリア表面の膜削れも防止することが可能となり、該キャリアの耐久性の改善効果が顕著となる。
【００９５】
ここで、上記ソフトセグメントとは、上記キャリアのコート層内の軟質相あるいは柔軟性成分をいい、衝撃を吸収する作用を有している。また、上記ハードセグメントとは、硬質相あるいは分子拘束成分であり、キャリアを補強する効果を有している。
【００９６】
上記ソフトセグメントと上記ハードセグメントからなるコート層を設ける方法としては、例えば、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂をアミノ樹脂等で架橋する方法を挙げることができる。ここで用いる熱可塑性樹脂としては、公知の全ての熱可塑性樹脂を用いることが可能である。アミノ樹脂としてはグアナミン樹脂、メラミン樹脂を使用することができる。
【００９７】
以下、本実施の形態では、上記熱可塑性樹脂としてアクリル樹脂、上記アミノ樹脂としてグアナミン樹脂を使用した場合について説明する。ここで用いるアクリル樹脂は、全てのアクリル樹脂を用いることが可能であるが、Ｔｇが２０〜１００℃、好ましくは２５〜８０℃であるものを用いるのが良い。つまり、Ｔｇが２０℃以下の場合には、常温に於いてもブロッキングが発生するため保存性が悪く好ましくない。一方、Ｔｇが１００℃以上の場合には、コート層樹脂が硬過ぎる状態となって弾性が得られなくなるため、衝撃を吸収できなくなり十分な改善効果が得られない。
【００９８】
また、上記グアナミン樹脂の含有量を、２０〜５０重量％の範囲で増減するようにすることで、上記コート層の樹脂の弾性の調整が可能となる。つまり、該グアナミン樹脂の含有量が２０重量％以下の場合には、アクリル樹脂との十分な架橋反応が生じないため、耐摩耗性の改善効果が得られない。一方、５０重量％以上の場合には、該アクリル樹脂との架橋反応が進み過ぎて、コート層樹脂が硬化し過ぎる状態となって弾性が得られなくなるため、衝撃を吸収できなくなり十分な改善効果が得られない。
【００９９】
更に、上記キャリアには、帯電調節剤としての芳香族スルフォン酸または燐酸のどちらかを使用するようにしてもよい。これにより、上記グアナミン樹脂との架橋反応が好ましい状態となり、該キャリアの帯電の調節効果が顕著となる。該帯電調節剤としては、ここで挙げたもの以外に、カーボンブラックあるいは酸性触媒を単独または併用して用いることも可能である。
【０１００】
上記カーボンブラックは、上記キャリア或いは上記トナー用として一般的に使われているもの全てを用いることができる。また、上記酸性触媒は、触媒作用を持つ全てのものを用いることができる。例えば、完全アルキル化型、メチロール基型、イミノ基型、メチロール／イミノ基型等の反応性基を有するものであるが、これらに限るものではない。更に、上記カーボンブラックは、抵抗調節剤としての目的で用いることも可能である。
【０１０１】
また、上記帯電調節剤の含有量は、上記グアナミン樹脂に対し１０重量％以下とすることで、改善効果が顕著となる。つまり、該帯電調節剤が１０重量％以上の場合には、該グアナミン樹脂との反応が進み過ぎるため、グアナミン樹脂とアクリル樹脂との十分な架橋反応が生じなくなり、耐摩耗性の改善効果が十分得られない。
【０１０２】
さらに、上記キャリアの製造過程において、上述のような諸条件を満足させることで顕著な改善効果を得ることができる。具体的には、該キャリアの製造過程で上記帯電調節剤を含有させることで、樹脂との架橋反応が促進されるため、製造時の凝集の発生を抑えることが可能となり、凝集性の弱いキャリアが得られ、解砕が容易になると共に歩留りも向上する。但し、先にも述べたとおり、該帯電調節剤の含有量はグアナミン樹脂に対し１０重量％以下の範囲である必要がある。この帯電調節剤が１０重量％以上の場合には、グアナミン樹脂との反応が進み過ぎるため、グアナミン樹脂とアクリル樹脂との十分な架橋反応が生じなくなり、耐摩耗性の改善効果が十分得られないという問題が生じる。
【０１０３】
更に、上記キャリアの１次粒子径または２次粒子径が、そのコート層の厚みより大きい粒子を該コート層に含有させるようにしてもよい。このような構成のキャリアは、その被覆膜に比べ粒子の方が凸となるため、現像剤を摩擦帯電させるための攪拌により、トナーとの摩擦あるいはキャリア同士の摩擦で、被覆樹脂への強い衝撃を伴う接触を緩和することができる。
【０１０４】
これにより、キャリアへのトナーのスペントを防止することが可能となるとともに、帯電発生箇所である被覆樹脂の膜削れも防止することが可能となり、改善効果が顕著となる。ここで、上記粒子が上記コート層厚よりも小さい場合には、該粒子が被覆樹脂中に埋もれてしまうため、効果が著しく低下する。また、該粒子が該コート層厚の１０倍よりも大きい場合には、該粒子と該被覆樹脂との接触面積が少なくなるため充分な接着力が得られず、該粒子が容易に脱離してしまう。
【０１０５】
また、上記粒子の含有量は、上記被覆樹脂に対して２０〜８０重量％、好ましくは、３０〜７０重量％がよい。すなわち、該粒子の含有量が２０重量％よりも少ない場合には、上記キャリア表面での被覆樹脂の占める割合に比べ、該粒子の占める割合が少ないため、該被覆樹脂への強い衝撃を伴う接触を緩和する効果が充分に得られない。また、該粒子の含有量が８０重量％よりも多い場合には、キャリア表面での被覆樹脂の占める割合に比べ、該粒子の占める割合が多すぎるため、帯電発生箇所である被覆樹脂の占める割合が不充分となり、充分な帯電能力が得られない。
【０１０６】
更に、ここで用いる粒子としては、例えば、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、チタン酸バリウム、酸化鉄、硫酸バリウム等を用いることで、顕著な改善効果を得られるが、これらに限るものではない。また、本実施の形態のキャリアとしては、上記粒子の表面を低電気抵抗物質により被覆処理したものを用いることができる。このキャリアは、粒子表面が低電気抵抗であるので、過度なトナー帯電が抑制され、接触領域の帯電電荷が無接触のキャリア表面に移動し易く、電荷交換性、帯電スピードの向上に寄与し、キャリア表面にトナー等が多少付着しても、帯電量の著しい低下を招くことはなく、改善効果が顕著となる。
【０１０７】
[キャリアの具体例]
本実施の形態のキャリアとしては、特に、以下のような条件を備えていることが望ましい。もちろん、本実施の形態のキャリアは、該条件を備えたキャリアにのみに限定されるものではない。
【０１０８】
本実施の形態のキャリアとしては、例えば、アクリル樹脂溶液：１６７部[固形分５０重量％（ヒタロイド３００１：日立化成社製）]、グアナミン樹脂溶液：１９部[固形分７７重量％（マイコート１０６：三井サイテック社製）]、帯電調節剤溶液：４．５部[固形分４０重量％（キャタリスト４０４０：三井サイテック社製）]、トルエン：４００部、ブチルセロソルブ：４００部をホモミキサーで１０分間分散し、樹脂被覆形成液を調合した。また、芯材として焼成フェライト粉[Ｆ−３００：平均粒径；５０μｍ（パウダーテック社製）]を用い、上記樹脂溶液を芯材表面に膜厚０．１５μｍになるようにスピラコーター(岡田精工社製)により塗布し乾燥した。このようにして得たキャリアを電気炉中にて１５０℃で１時間放置して焼成した。そして、冷却後、目開き１００μｍの篩を用いて解砕しキャリアとした。
【０１０９】
[キャリアの他の例]
上記ソフトセグメントと上記ハードセグメントからなるコート層としては、上記被覆樹脂の主成分が官能基（ただし、Ｓｉ（ＯＲ1）基、（Ｒ1は、水素原子、低級アルキル基またはアシル基を表す）を除く）を有する有機化合物（Ａ）、該有機化合物（Ａ）が有する官能基と反応し得る官能基およびＳｉ（ＯＲ1）基（Ｒ1は前記と同じ意味）を有する化合物（Ｂ）および／またはその加水分解縮合物、下記の一般式で示される有機ケイ素化合物（Ｃ）および／またはその加水分解縮合物から生成される樹脂であってもよい。この場合、（Ａ）がソフトセグメント、（Ｃ）がハードセグメントとなり、（Ｂ）がバインダーとして機能する。
Ｓｉ（ＯＲ2）4
（この一般式中、Ｒ2は、同一または異なっていてもよく、水素原子、低級アルキル基またはアシル基を表す）
【０１１０】
［クリーニング装置２０４］
このクリーニング装置２０４は、転写紙やＯＨＰシートなどの転写媒体、あるいは中間転写体等に、上記感光体２０１上に形成されたトナー像を転写した後、該感光体２０１上に残った残留トナーを除去するための装置である。このクリーニング装置２０４は、例えば、図２に示すように、感光体２０１上の残留トナーを削り取るためのクリーニングブレード２０４ａと、該クリーニングブレード２０４ａにより削り取った残留トナーを、上記エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの外部に配設されている図示しない廃トナー格納手段としての廃トナー容器内に、廃トナーとして排出するための廃トナー搬出スクリュー２０４ｂとを有している。
【０１１１】
［エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの動作］
次に、上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの動作について説明する。図１および図２において、上記感光体２０１は、画像形成時に反時計方向に回転を続ける。まず、上記帯電装置２０２に対して所定のバイアスが図示せぬ電源から印加される。これにより、該感光体２０１の表面が、約−６００[Ｖ]の電位で一様に負帯電される。
【０１１２】
次いで、このようにして帯電された感光体２０１に対して、上記開口部２０８を通して、上記各ＬＥＤアレイ３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ、３Ｋから書き込み光が照射される。これにより、該感光体２０１の電荷発生層２０１ｅで正孔が発生し、発生した正孔が、電荷輸送層２０１ｆ、および粒子状物質含有表面層２０１ｄを通り、該感光体２０１表面に到達する。
【０１１３】
そして、上記正孔が該感光体２０１表面に到達すると、該正孔が到達した部分の帯電電位が、該正孔の作用によって−１００[Ｖ]程度に上昇し、この結果、該感光体２０１上に上記書き込み光に応じた静電潜像が形成される。つまり、本実施の形態では、該感光体２０１の表面の該書き込み光が照射された部分の静電潜像が画像部になり、それ以外の部分が非画像部となる。
【０１１４】
一方、上記現像装置２０３においては、その現像スリーブの回転および搬送磁極の作用により、２成分現像剤が現像ローラ２０３ａ上に汲み上げられる。そして、現像ローラ２０３ａ上に汲み上げられた２成分現像剤は、上記ドクタブレード２０３ｂによって、その層厚を規制されて上記感光体２０１と該現像装置２０３との対向部である現像領域に搬送される。
【０１１５】
ここで、上記現像剤を構成するキャリアは、上記現像ローラ２０３ａ内部の現像磁極から発せられる磁力線に沿うようにして、上記現像スリーブ上にチェーン状に穂立ちされると共に、このチェーン状に穂立ちされたキャリアに対して帯電トナーが付着されて磁気ブラシが形成される。形成された磁気ブラシは、現像スリーブの回転移送にともなって現像スリーブと同方向、すなわち時計回り方向に移送されることとなる。
【０１１６】
一方、上記現像領域から搬出された２成分現像剤は、上記現像装置２０３のケーシング内において、上記攪拌スクリュー２０３ｃおよび２０３ｄによって再び攪拌され、該２成分現像剤のトナーとキャリアが接触されることにより適切に帯電される。
【０１１７】
ここで、本実施の形態のキャリアは、上述したようにソフトセグメントとハードセグメントからなるコート層を設けたキャリアであるので、トナーとの接触やキャリア同士の接触によってコート層が剥がれることが防止される。従って、本実施の形態のキャリアは、そのコート層が剥がれにくく、トナースペントが起こりにくい。これにより、該キャリアは長期にわたり帯電特性を保つことができ、上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの長寿命化が図れる。
【０１１８】
上述のようにして形成された上記静電潜像は、上記感光体２０１と上記現像装置２０３との対向部である現像領域に到達することによって、穂立ちさせられた磁気ブラシが感光体２０１に接触する。
【０１１９】
ここで、該現像装置２０３の現像ローラ２０３ａには、該静電潜像の画像部の電位値と非画像部の電位値の中間となる電位値が図示せぬ電源により印加されている。これにより、磁気ブラシに含まれる負帯電トナーは、静電潜像の画像部に引き寄せられて、非画像部から離される。この結果、静電潜像の画像部にのみトナーが付着しトナー像が形成される。なお、上記現像ローラ２０３ａに印加する電圧としては交番電圧を採用することもできる。
【０１２０】
このようにして形成されたトナー像は、上記感光体２０１と上記中間転写ベルト８との接触部において、該中間転写ベルト８上に転写される。このとき、該中間転写ベルト８上に転写されずに上記感光体２０１上に残留した残留トナーは、所定の圧力で感光体２０１に接触しているクリーニング装置２０４のクリーニングブレード２０４ａによって物理的に削り取られる。
【０１２１】
このクリーニングブレード２０４ａによって削り取られた残留トナーは、該クリーニングブレード２０４ａから剥離されて、該クリーニング装置２０４のケーシング内に一旦収容される。その後、該ケーシング内に一旦収容された残留トナーは、上記廃トナー搬出スクリュー２０４ｂにより、上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの外部に配設されている廃トナー容器内に廃トナーとして排出される。
【０１２２】
ここで、本実施の形態の感光体２０１は、その表面に上記粒子状物質含有表面層２０１ｄを有しているので、上記クリーニングブレード２０４ａによって上記残留トナーが削り取られる際に、該感光体２０１が摩耗する程度を調節することができる。従って、該感光体２０１の摩耗の度合いを低減させることが可能になり、上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの長寿命化を図ることができるようになる。
【０１２３】
［長寿命エンジンユニット（作像手段）構想］
以上に説明した如く、本実施の形態のエンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋは、長寿命化のための工夫が施されている。かかるエンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋを用いた画像形成装置においては、エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの寿命が画像形成装置本体（画像形成装置からエンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋを除いた部分を指す。以下同じ）の寿命に近づき、場合によっては画像形成装置本体の寿命よりも長くなる場合や、画像形成装置のレンタル期間や使用期間よりも長くなる場合がある。そこで、エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋをリユースすることが大きなメリットを持つことになる。ここで、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋが個別に取り外し可能であるとすると、様々な画像形成装置から回収されたエンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの管理が負担となる。
【０１２４】
具体的には、作像手段の回収までに使用された期間は各画像形成装置毎に異なるため、ある画像形成装置から回収した作像手段と別の画像形成装置から回収した作像手段とは残寿命が異なる。このとき、極端に残寿命が異なる作像手段同士が同じ機械にリユースされると、各作像手段の寿命が尽きるたびにメンテナンスを行う必要が生じ、メンテナンスのコストが大きくなってしまう。かかる不具合を回避するためには、残寿命が近接した作像手段同士が同じ画像形成装置にリユースされるように管理をしなければならない。しかし、かかる管理を行うためには、近接した寿命を有する作像手段の組合せの情報を管理しなければならず、メーカー側にとって負担となる。
【０１２５】
そこで、本発明では、一つの画像形成装置に使用される複数の作像手段を一体のユニットとして構成し、このユニットを交換する。かかる構成とすることで、作像手段毎に残寿命を管理することなく、寿命が近接した作像手段を常に組み合わせてリユースすることが可能となる。もちろん、同じ期間使用された作像手段といっても実際には色ごとにその使用頻度は異なり、同じユニットを構成する作像手段の間でも残寿命は完全には一致しない。しかし、一般には、同一の画像形成装置の各作像手段の寿命の差は、画像形成装置の使用期間の差による残寿命の差と比べれば大きな差とはならず、また残寿命を作像手段ごとに管理するコストが発生しないという利点がある。以下、複数の作像手段（エンジンユニット２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋ）をユニットとして一体に構成する機構を説明する。
【０１２６】
『長寿命エンジンユニット（作像手段）の固定機構、および、取り付け取り外し機構］
以下に、エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋを画像形成装置本体に固定するための機構について説明する。
【０１２７】
図４に、上記画像形成装置１の前面に設けられている扉１ａを開いた状態を示す。この扉１ａは、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの交換や、上記記録紙のジャムなどを修復するために設けられているものである。図４において、該扉１ａを開くと、４つの各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋが、図示のように並んだ状態で露呈される。
【０１２８】
上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋは、図５に示すように、支持部材１１によって支持されることにより、一体のユニットを構成し、該４つの各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋと該支持部材１１とが一体に取付けおよび取り外しができる構成となっている。また、上記支持部材１１の両端には、２つのネジ穴１１ａが設けられている。これらのネジ穴１１ａに２つのネジ１１ｂが挿入され、かつ、各ネジ１１ｂが画像形成装置本体の前面にある各ネジ穴１ｂに螺合されることによって、該支持部材１１が画像形成装置本体の前面に固定されるようになっている。
【０１２９】
ここで使用される上記ネジ１１ｂは、一般的に使用されているプラスネジや、マイナスネジではなく、例えば、図６に示すように、そのドライバー穴がＳ字状の曲線形状に形成されている。すなわち、該ネジ１１ｂは、例えば、メーカーの信託を受けたサービスマンのみが所持を許可されている該ネジ１１ｂに対応した特殊なドライバーを用いたときのみ着脱可能で、それ以外の市販の通常のドライバーでは取付けたり取り外したりすることができないように形成されている。すなわち、ユーザーが簡単に解除できないように、解除する場合の難易度を向上させて取り付けられている。
【０１３０】
次に、上記支持部材１１の構成について説明する。図７に、該支持部材１１を上記画像形成装置１の前方向から見た概略正面図、図８に、該支持部材１１を該画像形成装置１の上方向から見た平面図を示す。図７、図８に示すように、該支持部材１１は、上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの両側を支持する形状に形成されている。これにより、画像形成時には該支持部材１１に支持された状態のまま感光体２０１を、上記中間転写ベルト８に接触させることが可能となる。
【０１３１】
支持部材１１は、また、図７に示すように、上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの下部を支持しつつ上部を押さえ込む形状となっており、上下から各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋを挟みこんでいる。支持部材１１をかかる形状とすることにより、上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋと支持部材１１とを一体のユニットとして形成している。前述したように、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋを一体構造とすることで、簡易に残寿命の近接した各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋを同時にリユースすることが可能となる。
【０１３２】
また、上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの取り外し時には、図９に示すように、４つの各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋと上記支持部材１１とが一体のユニットとして、同時に画像形成装置本体から取り外される。このように、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋは、上記支持部材１１を引き出すと同時に、画像形成装置本体の駆動機構等との接続が解除される構成となっている。この構成の詳細について以下に説明する。
【０１３３】
図１０に、上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの内部構造を示す。図１０において、各エンジンユニット２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋ内の各作像手段を駆動するための駆動力は、上記画像形成装置本体に設けられた図示せぬモータから、感光体２０１の回転軸の端部に設けられた歯車２０６を介して伝達される。該歯車２０６を介して回転する感光体２０１から他の各作像部材への駆動伝達は、該感光体２０１の他端部に形成された歯車が、他の作像部材である帯電装置２０２、現像ローラ２０３ａ、攪拌スクリュー２０３ｃ、２０３ｄ、廃トナー搬出スクリュー２０４ｂの端部に設けられた歯車と、図１０のＨ領域において直接噛み合うことで行われる。
【０１３４】
図１１に、上記画像形成装置の前面上方向から見た各エンジンユニット（作像手段）２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙの概略斜視図、図１２に、該画像形成装置の背面下方向から見た各エンジンユニット（作像手段）２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙの概略斜視図を示す。図１１および図１２から明らかなように、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋは、画像形成装置の前面方向から見た場合に、各作像部材および上記の駆動伝達手段とも外部には現れないように構成されている。一方、画像形成装置の後方向から見た場合には、上記歯車２０６と、後述する弾性部材２０５およびシャッター機構２０７のみが現れるように構成されている。
【０１３５】
すなわち、上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋは、上記画像形成装置本体に取付ける際に、上記歯車２０６、弾性部材２０５、シャッター機構２０７を介して、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋを上記画像形成装置本体に対して連結することで、画像形成が可能となるように構成されている。
【０１３６】
図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に、上記歯車２０６、弾性部材２０５、シャッター機構２０７を介して、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋを上記画像形成装置本体に対して連結する機構を示す。図１３（ａ）、（ｂ）は、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋを画像形成装置の側面から見た概略断面図である。図１３（ｃ）は、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの概略正面図である。なお、図１３（ａ）、（ｃ）は、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの概略断面と概略正面との対応を示すために横に並べて描かれている。
【０１３７】
図１３（ａ）、（ｂ）において、上記弾性部材２０５は切りこみの入ったゴム部材で構成されている。この弾性部材２０５を通して、上記現像装置２０３のケーシング内にトナーを導入するためのパイプ６０９が、上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの内部に挿入される。ここで、上記パイプ６０９が、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの内部に挿入されている状態では、上記弾性部材２０５が各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの内側に開く。また、上記弾性部材２０５は、上記パイプ６０９が各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの内部に挿入されていない状態で該パイプ６０９の挿入路を塞いで、該エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋ内部の現像装置２０３のケーシング内に収容されているトナーが外部に漏れ出さないようにするための弁の役割を果たす。
【０１３８】
このように、トナーを上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの外部から供給する構成とすることによって、トナー補給だけのために、各エンジンユニット２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋを画像形成装置本体から取外す必要がなくなる。従って、このように、トナーを外部から供給する構成とすることは、各エンジンユニット２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋを長期にわたり使いつづけるために好ましい。
【０１３９】
また、上記シャッター機構２０７は、Ｌ字型部材２０７ａと、付勢ばね２０７ｂとで構成されている。ここで、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋが画像形成装置に取付けられている場合には、図１３（ａ）に示すように、上記Ｌ字型部材２０７ａが上記付勢ばね２０７ｂの弾力に抗して図の右方がわに移動する。これにより、前述した廃トナー搬出スクリュー２０４ｂによって廃トナーを各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの外部に排出するための取り出し口が開放される。
【０１４０】
一方、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋが画像形成装置から取外されている場合には、図１３（ｂ）に示すように、上記Ｌ字型部材２０７ａが上記付勢ばね２０７ｂの弾力により図の左方がわに移動する。これにより、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋから廃トナーがこぼれないように、該廃トナーの取り出し口が塞がれる。
【０１４１】
このように、上記廃トナーを上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの外部に排出するように構成することで、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの内部に廃トナーが蓄積されることがなくなる。従って、該廃トナーの取り出しだけのために、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋを画像形成装置本体から取外す必要がなく、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋを長期にわたり使いつづけることができるようになる。
【０１４２】
ここで、廃トナー格納部を上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの内部に設けることも可能であるが、かかる構成とすると、長寿命化したエンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋを使いつづけるようにするために、巨大な廃トナー格納部が必要となり、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの大型化を招き好ましくない。
【０１４３】
なお、上記廃トナーを各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの外部に排出する機構を設けずに、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋを大型化させることなく該廃トナーを取り出す他の方法としては、上記感光体２０１上のトナー像を１００％転写する技術の開発や、上記残留残トナーを上記現像装置２０３に再吸収する技術の開発などが考えられる。
【０１４４】
図１３（ａ）に示す状態では、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋが画像形成装置本体に取付けられて、画像形成可能な状態となっている。この状態では、上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋがわに設けられている歯車２０６が、画像形成装置本体側に設けられている駆動歯車１２ａと直接噛み合う。これによって、画像形成装置本体に設けられた図示せぬモータの駆動力を、該駆動歯車１２ａを介して、各エンジンユニット２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの歯車２０６に伝達できるようになる。
【０１４５】
また、上記状態では、上記パイプ６０９が、上記弾性部材２０５を内側に開きつつ各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの内部に挿入されており、後述するトナー供給機構によってトナーの供給が可能になっている。さらに、この状態では、上記Ｌ字型部材２０７ａが、画像形成装置本体に設けられた凸部１２ｂによって、上記付勢ばね２０７ｂを圧縮する方向に移動され、上記廃トナーの取出し口が開放されている。これにより、該廃トナーを上記廃トナー格納部に排出できるようになっている。
【０１４６】
一方、図１３（ｂ）に示す状態では、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋが画像形成装置本体から取外されて、画像形成が不可能な状態となっている。このとき、各エンジンユニット（作像手段）の歯車２０６は、上記駆動歯車１２ａと噛み合っておらず、画像形成装置本体に設けられた図示せぬモータの駆動力が伝達されないようになっている。
【０１４７】
また、この状態では、上記パイプ６０９が各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの内部に挿入されておらず、上記弾性部材２０５が閉じて、各エンジンユニット２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋからトナーが漏れ出さないようになっている。さらに、この状態では、上述したように、上記Ｌ字型部材２０７ａが上記付勢ばね２０７ｂの弾力により、上記廃トナーの取出し口を閉鎖する方向に移動されている。これにより各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋからの廃トナーの流出が防止されている。
【０１４８】
本実施の形態の各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋは、上述のような構成により、上記支持部材１１を画像形成装置から引き出すことで、簡易に各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋと画像形成装置本体とを離脱させることが可能となる。また、上記支持部材１１を画像形成装置に押し込むことで、簡易に各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋと画像形成装置本体とを連結させることができる。
【０１４９】
従って、上記各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋを画像形成装置から取外す際には、上記固定手段としての各ネジ１１ｂを取外す他は、一切の作業をする必要がないなど操作性が良好となる。また、上記補給用のトナーは各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの外部から供給され、上記廃トナーは各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの外部に排出されるので、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋが寿命を迎える前に、該エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの内部のトナーが尽きたり、該エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの内部に廃トナーが充満して使用不能となることがない。
【０１５０】
［トナー供給手段］
次に、図１４および図１５を用いて、本実施の形態の画像形成装置に採用されるトナー供給装置６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ、６Ｋについて説明する。トナー供給装置６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ、６Ｋは同一の構造となっている。各トナー供給装置６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ、６Ｋは同一の構造となっているので、図１４において、トナー供給装置を符号６と表記する。本実施の形態の画像形成装置は、特開２０００−２２７７０６号公報に示されたトナー供給機構を採用している。本実施の形態の画像形成装置に採用されるトナー供給装置６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ、６Ｋは、上記現像装置２０３にトナーを供給するための装置である。
【０１５１】
このトナー供給装置６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ、６Ｋは、図１４に示すトナー格納容器６０１、該トナー格納容器６０１からトナーを排出する機構、図１５に示す上記現像装置２０３にトナーを供給するためのパイプ６０９、上記トナー格納容器６０１のトナー排出口６０８と上記パイプ６０９とをつなぐ図示せぬトナー搬送チューブなどで構成されている。
【０１５２】
図１４において、トナー格納容器６０１は補給用のトナー６０２を格納するための容器であり、下部へ向かうほど横幅が狭くなるような台形形状に形成されている。このトナー格納容器６０１は密閉構造をなし、その底面には発泡スポンジ等の弾性体で作られた弁体６０１ａと、該弁体６０１ａを固定するための固定部材６０１ｂとで構成されたシール弁が設けられている。
【０１５３】
上記弁体６０１ａには十字状の貫通したスリットが設けられており、ノズル６０４を６０１の内部に挿入することが可能となっている。トナー交換の際には、該弁体６０１ａ、および固定部材６０１ｂを含むトナー格納容器６０１が、トナーカートリッジとして、画像形成装置に対して着脱される。また、上記トナー格納容器６０１のシール弁以外の部分は紙でできており、使用後には折り畳むことにより回収流通コストの低減を図ることが可能である。本例のトナー格納容器６０１は、画像形成装置上部に設けられた図示せぬ扉を開けることで上方から交換可能に構成されている。
【０１５４】
上記トナー格納容器６０１は、支持枠６０３にセットされる。このトナー格納容器６０１がセットされた状態においては、ノズル６０４の一端がトナー格納容器６０１に挿入されており、該ノズル６０４の突端部６０４ａ、空気流入口６０４ｄ、トナー排出口６０４ｂが上記弁体６０１ａの上部に頭出している。
【０１５５】
一方、上記ノズル６０４の他端は、一軸偏芯スクリューポンプ６０６の吸い込み口へと接続されている。このスクリューポンプ６０６は、偏芯したスクリュー形状に作られた剛体のロータ６０６ａと、ゴム等の弾性体で作られた２条スクリュー形状に作られ、固定されて設置されるステータ６０６ｃとを有している。該ロータ６０６ａは図示せぬモータから駆動力を受けて回転する駆動軸６０６ｂを介して回転駆動される。また、上記エアーポンプ６０５ａは空気接続口６０５ｂを通じて空気通路と接続されている。
【０１５６】
このような構成のトナー供給装置６によるトナー供給は、次のように行われる。まず、上記現像装置２０３の一部に設けられた図示せぬ透磁率検出器に基づいてトナーとキャリアの混合比の変化が検知される。ここで、トナー供給の必要が判断されると、上記空気接続口６０５ｂ、空気用通路６０４ｃを介して、上記空気流入口６０４ｄからトナー格納容器６０１内部へとエアーポンプ６０５ａ内の空気が送りこまれる。このとき、同時に上記一軸偏芯スクリューポンプ６０６内のロータ６０６ａも回転駆動をはじめ、一軸偏芯スクリューポンプ６０６に強い自吸力が生じる。
【０１５７】
次いで、上記エアーポンプ６０５ａから送られた空気流により流動化されたトナー格納容器６０１内のトナーは、空気圧および一軸偏芯スクリューポンプ６０６の吸引力等により、上記トナー排出口６０４ｂを介して、トナー格納容器６０１外に排出される、その後、該一軸偏芯スクリューポンプ６０６に吸引され、上記排出口６０８および上述の図示せぬトナー搬送チューブを経て、上記パイプ６０９、現像装置２０３へと送られる。このとき、図１５に示すように、上記パイプ６０９の一部には空気フィルタが設けられ、トナーと空気流の混合気中の空気のみをパイプ６０９から脱気し、現像装置２０３からのトナー飛散を防止している。
【０１５８】
本実施の形態のトナー供給装置６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ、６Ｋで用いた一軸偏芯スクリューポンプ６０６は、高い固気比で連続定量移送が可能であり、駆動軸６０６ｂの回転数に比例した正確なトナーの移送量が得られる。従って、トナーの移送量の制御はスクリューポンプの駆動時間を制御することで簡易かつ正確に行うことができる。
【０１５９】
以上説明したように、実施の形態１の各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋは、従来寿命が短かった感光体２０１およびキャリアの長寿命化が図られているので、該エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋが全体としても長寿命となり、ランニングコストが低減できる。なお、実施の形態１では、２成分現像の場合で説明したが、公知の１成分現像を使用する場合には、感光体の長寿命化技術を作像手段に搭載することのみで作像手段の長寿命化が達成できる。
【０１６０】
また、本実施の形態１では、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋと支持部材１１とを一体に構成してユニット化とすることとしたので、ユニットを構成する複数の作像手段を同時にリユースすることが可能となる。これにより、作像手段が別々にリユース過程に乗ることを防止でき、作像手段ごとに残寿命の管理をすることなく、残寿命の近接した作像手段を同時にリユースすることが可能となり、長寿命化した作像手段をリユースする際の管理を容易に行うことができる。
【０１６１】
また、本実施の形態１では、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋと支持部材１１とを一体としたユニットを、画像形成装置本体に対して着脱可能な構成としたので、画像形成装置本体を分解しなくともユニットが取り外し可能となる。これにより、短時間でリユース過程に乗せることができ、また操作性を向上させることが可能となる。
【０１６２】
また、本実施の形態１では、該ユニットが画像形成装置本体に対して固定解除可能かつ固定解除の難易度を上げて固定して、ユーザーが簡易には取り外しできない構成としたので、確実に回収することができ、回収率を向上させることが可能となり、リユースに適している。すなわち、本実施の形態の作像手段は、頻繁にメンテナンスする必要がないために、プロセスカートリッジのようにユーザーによる交換を期待する必要はない。むしろ、長寿命の作像手段を確実にリユースすることを考えれば、作像手段は画像形成装置本体に固定され、メーカーのみによる取付け取り外しを行うことが望ましい。さらに、ユニットを専門家集団であるメーカーにのみ取付け取り外し可能な形態とするため、取り付け誤差が低減され、品質保証の点でも優れている。
【０１６３】
なお、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋと支持部材１１とを一体としたユニットを画像形成装置本体に固定・解除する手段は、上述したような頭部がＳ字状のネジ１１ｂ（固定手段）およびＳ字状のドライバ（解除手段）に限らず、金属片やカード等の鍵を用いてユニットを固定・解除する手段、特殊な冶具を用いて固定・解除する手段、所定の番号を入力することで固定・解除する手段、指紋や音声等個人情報を認識して固定・解除する手段などを用いることにしても良い。この場合、固定手段は、確実なリユースの観点からは、予め定められた特定の者でなければユニットのロックを解除することを困難な構成とすることが望ましい。
【０１６４】
なお、本発明の第１の目的である「残寿命の近接した作像手段の一体リユース」を達成するためには、複数の作像手段が一体となってユニットを構成していれば良く、画像形成装置本体に対して必ずしも着脱可能である必要はない。例えば、画像形成装置本体を分解して初めてユニットが取り外し可能となっていても良い。
【０１６５】
また、該ユニットを着脱可能な構成としても、固定手段は必須ではなく、例えば図１６のように、ユニットを構成することにしても良い。図１６は、画像形成装置の各エンジンユニットの他の取り付け構造を説明するための図である。図１６は、上記図５の構成に対して、支持部材１１を固定するためのネジ１１ｂがない構成となっている。このように、本発明の第１の目的である「残寿命の近接した作像手段の一体リユース」を達成するためには、固定手段は必須ではない。
【０１６６】
また、上記補給用のトナーの格納部と、廃トナーの格納部とが、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋとは別体に設けられているので、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの小型化が図れると共に、廃トナーが充満すること等により各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋを寿命まで使いきることができなくなるような事態を防止できる。
【０１６７】
さらに、上記中間転写ベルト８を用いることにより、記録媒体として記録紙等からの紙粉が直接各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋ内の感光体２０１に付着することがなく、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの長寿命化を図ることができる。
【０１６８】
（実施の形態２）
つぎに、実施の形態２にかかるカラー画像形成装置について説明する。ここで、前述した第１の実施形態と同じ構成のものには同じ符号を付し、その説明を省略する。また、本実施の形態の各エンジンユニット内で使用される感光体、現像装置、現像剤等の各作像手段は第１の実施形態において説明したものと同じである。図１７は、実施の形態２にかかるカラー画像形成装置の各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋの取り付け構造を示す図である。
【０１６９】
実施の形態１では、各エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋを一体のユニットとして構成したが、実施の形態２では、図１７に示すように、エンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙを一体のユニットとして構成し、また、使用頻度が高く（単一の黒モードの使用が多く）、かつ、残寿命の差が他の色に比べて出易いエンジンユニット（作像手段）２Ｋを別体として構成する。
【０１７０】
これにより、残寿命がより近接したＣＭＹのエンジンユニット（作像手段）２Ｃ、２Ｍ、２Ｙを一緒にリユースすることが可能となり、また、Ｋ（ブラック）のエンジンユニット（作像手段）２Ｋは単独でリユースすることが可能となる。Ｋ（ブラック）のエンジンユニット（作像手段）に関しては、残寿命の管理を行なわなければならないが、Ｋ（ブラック）はモノクロ画像の出力などが多い場合には他の色との残寿命の差が大きく、また必ずしも他の色の残寿命と同じ残寿命のものを同じ画像形成装置に入れる必要がないため、他の色と別管理することも合理的である。
【０１７１】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で適宜変形して実行可能である。例えば、以上の例では４色フルカラーで説明したが、２色等からなるマルチカラー（例えば、黒のエンジンユニットと赤のエンジンユニットを一体に構成する）、あるいは同色からなる作像手段を一体としたユニットを構成することも可能である。
【０１７２】
【発明の効果】
請求項１に係る画像形成装置によれば、少なくとも、複数の像担持体と、前記複数の像担持体上の静電潜像をトナーによってそれぞれ可視化する複数の現像手段とを１つに纏めたユニットとして構成することとしたので、ユニットを構成する複数の作像手段（複数の像担持体および現像手段）を同時にリユースすることができ、作像手段ごとに残寿命の管理をすることなく、残寿命の近接した作像手段を同時にリユースすることが可能となり、長寿命化した作像手段をリユースする際の管理を容易に行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【０１７３】
請求項２に係る画像形成装置によれば、前記ユニットとは別体に設けられ、前記複数の現像手段にそれぞれにトナーを搬送する複数のトナー搬送手段を備え、前記複数のトナー搬送手段と、前記複数の現像手段とは、互いにそれぞれ係合するように構成しているので、該ユニットに対して外部からトナー補給を行うことが可能になり、該ユニットが寿命を迎える前に、該ユニット内のトナーが尽きることを防止することができる。
【０１７４】
請求項３に係る画像形成装置によれば、前記ユニットは、画像形成装置の本体に対して着脱可能であることとしたので、画像形成装置本体を分解しなくともユニットを取り外すことができ、短時間でリユース過程に乗せることができるため、操作性を向上させることができる。
【０１７５】
請求項４に係る画像形成装置によれば、前記ユニットは、前記画像形成装置の本体に装着された状態で、前記複数の現像手段と前記複数のトナー搬送手段とを連結させる連結機構を備えることとしたので、該ユニットを画像形成装置本体から取外す際の操作性を向上できる。
【０１７６】
請求項５に係る画像形成装置によれば、前記複数の像担持体は、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、およびブラック色のトナー像がそれぞれ形成される４つの像担持体からなり、前記ユニットでは、前記４つの像担持体が一列に配置することとしたので、各カラー像担持体（シアン色、マゼンタ色、イエロー色、およびブラック色）を一体としてリユースすることができる。
【０１７７】
請求項６に係る画像形成装置によれば、前記複数の現像手段は、前記４つの像担持体に、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、およびブラック色のトナー像をそれぞれ形成する４つの現像手段からなり、前記ユニットでは、前記４つの現像手段が一列に配置することとしたので、各カラー現像手段（シアン色、マゼンタ色、イエロー色、およびブラック色）を一体としてリユースすることができる。
【０１７８】
請求項７に係る画像形成装置によれば、前記ユニットでは、前記４つの像担持体と、前記４つの現像手段とは、同じ方向にそれぞれ１列に配置することとしたので、４つの像担持体と４つの現像手段を一体としてリユースすることができる。
【０１７９】
請求項８に係る画像形成装置によれば、前記ユニットは、前記複数の像担持体上の残トナーをそれぞれ除去する複数のクリーニング手段を有し、前記ユニットとは別体に設けられ、前記複数のクリーニング手段が上記像担持体から除去した廃トナーを収容するトナー収容手段を備えているので、該ユニットの外部に廃トナーを排出することが可能になり、該ユニットが寿命を迎える前に、該ユニット内に廃トナーが充満して使用不能となることを防止することができる。
【０１８０】
請求項９に係る画像形成装置によれば、前記ユニットを画像形成装置の本体に対して、固定解除可能かつ固定解除の難易度を上げて固定する固定手段を備えているので、画像形成装置本体に対する該ユニットの取り外しは、メーカーのサービスマン等の専門家のみが行うことが可能となり、ユーザー自身が行うことが困難となる。これにより、上記画像形成装置の該ユニットを確実にメーカー側で回収することができるようになり、また、リサイクル工程に簡易に乗せることができる。
【０１８１】
請求項１０に係る画像形成装置によれば、前記固定手段は、ドライバーを使用して前記ユニットを画像形成装置本体に固定するネジからなり、該ネジの頭部に形成されている該ドライバーの先端が嵌合する嵌合溝が、曲線状に形成されているので、先端形状が特殊な形状のドライバーを使用しないと、該ネジの着脱ができないことになり、上記画像形成装置の各作像手段を確実にメーカー側で回収することができるようになり、また、リサイクル工程に簡易に乗せることができる。
【０１８２】
請求項１１に係る画像形成装置のユニットによれば、画像形成装置の作像を担う画像形成装置のユニットにおいて、少なくとも、複数の像担持体と、前記複数の像担持体上の静電潜像をトナーによってそれぞれ可視化する複数の現像手段とを１つに纏めたユニット構造としたので、ユニットを構成する複数の作像手段（複数の像担持体および現像手段）を同時にリユースすることができ、作像手段ごとに残寿命の管理をすることなく、残寿命の近接した作像手段を同時にリユースすることが可能となり、長寿命化した作像手段をリユースする際の管理を容易に行うことが可能な画像形成装置のユニットを提供することができる。
【０１８３】
請求項１２に係る画像形成装置のユニットによれば、前記複数の現像手段にそれぞれにトナーを搬送する複数のトナー搬送手段が別体に設けられており、前記複数の現像手段は、前記複数のトナー搬送手段と互いにそれぞれ係合するように構成しているので、該ユニットに対して外部からトナー補給を行うことが可能になり、該ユニットが寿命を迎える前に、該ユニット内のトナーが尽きることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる画像形成装置の全体的な構成を示す概略構成図である。
【図２】上記画像形成装置の画像形成装置本体に搭載されているエンジンユニットを拡大して示す概略構成図である。
【図３】上記エンジンユニットに一体化されている像担持体としての感光体の構成の一例を説明するための概略拡大断面図である。
【図４】上記エンジンユニットの前面に設けられている扉を開いた状態を示す概略正面図である。
【図５】上記エンジンユニットの前面に設けられている扉を開いて、該エンジンユニットを画像形成装置本体に対して着脱する状態を示す概略斜視図である。
【図６】上記エンジンユニットを画像形成装置本体に対して固定するための支持部材の着脱に使用するネジの一例を示す概略斜視図である。
【図７】上記画像形成装置の前方向から見た上記支持部材の概略正面図である。
【図８】上記画像形成装置の上方向から見た上記支持部材の概略平面図である。
【図９】上記エンジンユニットを画像形成装置本体から取り外した状態を示す概略平面図である。
【図１０】上記各エンジンユニットの内部構造を示す概略平面図である。
【図１１】上記画像形成装置の前面上方向から見た上記各エンジンユニット概略斜視図である。
【図１２】上記画像形成装置の背面下方向から見た上記各エンジンユニットの概略斜視図である。
【図１３】（ａ）、（ｂ）は、上記各エンジンユニットを上記画像形成装置本体に対して連結する機構を、画像形成装置の側面から見た概略断面図である。（ｃ）は、各エンジンユニットの概略正面図である。
【図１４】上記画像形成装置に採用されるトナー供給装置を示す概略断面図である。
【図１５】上記トナー供給装置と上記各エンジンユニットとの位置関係を示す概略側面図である。
【図１６】画像形成装置の各エンジンユニットの他の取り付け構造を説明するための図である。
【図１７】実施の形態２にかかる画像形成装置の各エンジンユニットの取り付け構造を説明するための図である。
【符号の説明】
１      画像形成装置
１ａ      扉
１ｂ      ネジ穴
２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋ      エンジンユニット
３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ、３Ｋ      ＬＥＤアレイ
４      スキャナ
５      コントローラ
６      トナー供給装置
７      定着装置
７ａ      加熱ローラ
７ｂ、７ｃ      加圧ローラ
７ｄ      ベルト
８      中間転写ベルト
９      給紙トレイ
１０      搬送ベルト
１１      支持部材
１１ａ      ネジ穴
１１ｂ      ネジ
１２ａ      エンジンユニット駆動歯車
１２ｂ      凸部
２０１      感光体
２０１ａ      感光体の導電性支持体
２０１ｂ      感光体の感光層
２０１ｃ      感光体の粒子状物質含有表面層に含まれる粒子状物質
２０１ｄ      感光体の粒子状物質含有表面層
２０１ｅ      感光層の電荷発生層
２０１ｆ      感光層の電荷輸送層
２０２      帯電装置
２０３      現像装置
２０３ａ      現像ローラ
２０３ｂ      ドクタブレード
２０３ｃ、２０３ｄ      攪拌スクリュー
２０４      クリーニング装置
２０４ａ      クリーニングブレード
２０４ｂ      廃トナー搬出スクリュー
２０５      弾性部材
２０６      歯車
２０７      シャッター機構
２０７ａ      Ｌ字型部材
２０７ｂ      付勢ばね
２０８      開口部
２０９      固定部材
６０１      トナー格納容器
６０１ａ      弁体
６０１ｂ      固定部材
６０３      支持枠
６０４      ノズル
６０４ａ      突端部
６０４ｂ      トナー排出口
６０４ｃ      空気用通路
６０４ｄ      空気流入口
６０５ａ      エアーポンプ
６０５ｂ      空気接続口
６０６      一軸偏芯スクリューポンプ
６０６ａ      ロータ
６０６ｂ      駆動軸
６０６ｃ      ステータ
６０８      排出口
６０９      パイプ