JP2000010401A - カラー画像形成装置およびそれに用いるプロセスユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のカラー画像形成装置は、ホッパ内にト
ナーが残っているのに供給部にトナーが補給されず供給
不良になったり、連続使用によりトナー劣化やトナー飛
散により画像に不具合が生じた、このような問題を解決
し優れた画像を形成することができるカラー画像形成装
置及びそれに用いるプロセスユニットを提供すること。 【解決手段】 カラー画像形成装置において、複数のプ
ロセスユニット（１Ｂｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ）の各々が
色の異なるトナーを収納し、円環状に配列されて一体的
に回転するよう構成されており、プロセスユニットが像
形成位置にあるときにトナーの感光体への供給手段の近
傍に所定量のトナーを保持し、当該プロセスユニットが
像形成位置にないときにトナー自重により前記供給手段
の近傍から現像剤ホッパ内にトナーを戻すよう構成され
たトナー保留室を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラープリンタ、
カラー複写機やカラーファックス等に応用できるカラー
電子写真装置であるカラー画像形成装置およびこれに用
いるプロセスユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真によりカラー画像を形成するた
めには、イエロ、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー
像を転写材上において重ね合わせてカラー画像を形成す
る方法が一般に用いられている。このように各色のトナ
ー像を重ねてカラー画像を出力するカラー電子写真装置
の構成としては、現在までに各種の装置が考えられてい
る。本発明者らは、特開平７−３６２４６号公報に開示
されているように、これまでにない新規な構成のカラー
電子写真装置を提案している。

【０００３】図７は特開平７−３６２４６号公報に開示
されたカラー電子写真装置の全体構成を示す概略図であ
る。以下にこのカラー電子写真装置の主要構成を図７を
用いて説明する。図７に示すように、このカラー電子写
真装置のほぼ中央に黒、シアン、マゼンタ、イエロの各
色用の扇型をした像形成ユニットである４組のプロセス
ユニット１０１Ｂｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙが
配置されており、これらのプロセスユニット１０１Ｂ
ｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙによりプロセスユニ
ット群が構成されている。複数のプロセスユニット１０
１Ｂｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙは、円環状に配
置されている。各プロセスユニット１０１Ｂｋ、１０１
Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙは、感光体と、それぞれの色の
トナーを有する現像器と、クリーナとの３つを主要な構
成としている。

【０００４】円環状に配置されているプロセスユニット
１０１Ｂｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙは支持体
（図示せず）に支持されており、円筒状の軸１２２の周
りに矢印Ｘ方向に回転移動可能に構成されている。各プ
ロセスユニット１０１Ｂｋ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０
１Ｙは、順次、感光体が中間転写ベルト１３２に対向し
た像形成位置１５０に移動して位置決めされる。この像
形成位置１５０は信号光１０５が感光体を露光する露光
位置でもある。レーザ露光装置１２３は、プリンタ部に
入力された信号により変調されたレーザビームである信
号光１０５を発生する。この信号光１０５は、図７に示
した状態において、マゼンタのプロセスユニット１０１
Ｍとイエロのプロセスユニット１０１Ｙの扇型の間に形
成された光路を通って、軸１２２の一部を開口して形成
した透明の窓を通り、軸１２２の内部に固定されたミラ
ー１２４に入射する。ミラー１２４から反射された信号
光１０５は、像形成位置１５０にあるプロセスユニット
１０１Ｂｋの感光体に照射され潜像を形成する。

【０００５】中間転写ベルト１３２は厚さ１００μｍ
のエンドレスのベルト状の半導電性のウレタンを基材と
したフィルムにより形成されている。中間転写ベルト１
３２は転写ローラ１３３とローラ１３４を巻回し、矢印
Ｙ方向に移動可能に構成されている。転写ローラ１３３
の外面には低抵抗処理をしたウレタンフォームが形成さ
れており、ローラ１３４はステンレス性の金属材料によ
り形成されている。中間転写ベルト１３２の一端は像形
成位置のユニット１０１Ｂｋの感光体に軽く圧接されて
いる。中間転写ベルト１３２の多端には第２転写ローラ
１３５が従動回転可能に設けられ、第２転写ローラ１３
５は中間転写ベルト１３２に軽く圧接している。中間転
写ベルト１３２と第２転写ローラ１３５が圧接している
ニップ部には、給紙部１３６から用紙が送られてくるよ
うに用紙搬送路が形成されている。中間転写ベルト１３
２と第２転写ローラ１３５とのニップ部から送られてく
る用紙の下流側には定着器１４４が配置されている、定
着器１４４は転写後の用紙上のトナー像を定着してい
る。

【０００６】次に、従来のカラー電子写真装置における
カラー像形成時の動作について説明する。初期状態にお
いて、各プロセスユニットは図７に示す位置にあり、か
つ黒のプロセスユニット１０１Ｂｋは像形成位置１５０
に位置決めされている。プロセスユニット１０１Ｂｋの
感光体は中間転写ベルト１３２の一部に対向している。
レーザ露光装置１２３により黒用の信号光１０５がプロ
セスユニット１０１Ｂｋに入力され、感光体上に黒トナ
ーによる像形成が行われる。上記のように感光体上に黒
トナー像が形成されるとき、中間転写ベルト１３２の上
にも黒トナー像が転写されていく。黒トナー像のすべて
が転写し終わった直後に、プロセスユニット群の全体が
一体的に図７の矢印Ｘ方向に９０度回転移動する。そし
て、シアンのプロセスユニット１０１Ｃは像形成位置１
５０で停止し、プロセスユニット１０１Ｃがの感光体が
位置決めされる。

【０００７】シアンのプロセスユニット１０１Ｃが像形
成位置１５０に位置決めされた後、前述の黒のプロセス
ユニット１０１Ｂｋの場合と同様に、シアン用の信号光
１０５をレーザ露光装置１２３がプロセスユニット１０
１Ｃに入力してシアントナー像を感光体上に形成し、中
間転写ベルト１３２の上に転写される。このようにシア
ントナー像が中間転写ベルト１３２に転写されるとき、
中間転写ベルト１３２には前に転写された黒トナー像が
シアントナー像と対応する位置となるよう、中間転写ベ
ルト１３２は１回転して配置されるよう制御されてい
る。以上と同様の転写動作が次のマゼンタ、イエロにつ
いても行われ、中間転写ベルト１３２上には４色のトナ
ー像が位置的に合致して重ね合わされ、カラー像が形成
される。最後のイエロトナー像が中間転写ベルト１３２
上に転写された後、４色の重なったカラー像は、そのカ
ラー像の形成タイミングに合わせて給紙部１３６から送
られてくる用紙に第２転写ローラ１３５により一括転写
される。用紙に転写されたカラー像は定着器１４４によ
り定着される。

【０００８】上記の従来のカラー電子写真装置は、単一
の像形成位置で各色の像形成を行うよう構成されている
ため、必要な露光光学系の機構が一組でよく、装置をシ
ンプルに構成できる特徴を有していた。さらに、各色の
プロセスユニットが一体的に構成されており、各プロセ
スユニットは装置に対して脱着可能に構成されているた
め、電子写真装置の最大の課題であるメンテナンス性の
向上という点においてメリットを有していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成された従来のカラー電子写真装置であるカラ
ー画像形成装置は、次のような課題を有していた。プロ
セスユニットのトナーホッパ内に十分な量のトナーが収
納されているときは問題ないが、使用により次第にトナ
ーホッパ内のトナー量が少なくなってきた場合に問題が
あった。像形成位置において現像部が感光体の上側に配
置されているため、トナーホッパ内のトナー量が少なく
なってきたとき現像部にトナーが供給されないおそれが
あった。また、トナーホッパ内において感光体と反対側
のトナー収納部分にトナーがまだ残っていても現像部に
トナーが供給されず現像できなくなるため、トナーホッ
パの収納容量が大きくても実質的に使用できるトナーを
収容できる量が少ないという問題があった。この問題は
現像方式として上記の従来例と異なりトナー担持体とし
ての現像ローラの表面上にあらかじめブレード等で薄層
を形成して、この薄層を感光体に対向させて現像する通
常の一成分現像法を用いる場合により一層顕著な問題で
あった。この現像方式の場合、現像ローラの上側から多
くのトナーを供給しなければならない場合が多く、その
ときトナーホッパ内に多量のトナーが残存していても現
像部に供給されないという問題があった。

【００１０】さらに、上記のような従来の現像方式にお
いては、現像ローラにトナーをあらかじめ供給するため
の供給機構や、現像ローラ上に薄層を形成するためのブ
レード等の薄層形成機構が必要であるが、これらの機構
とプロセスユニットの移動機構との間の関連動作におい
て工夫が必要であり、従来のような構成のみでは、トナ
ー供給不足や層規制の不具合等の問題が生じる可能性が
あった。これらの問題を防ぐためには、トナーホッパが
固定された単色の従来の現像装置のように、トナーホッ
パから現像部分にトナーを供給するための撹拌手段など
を設ける構成が考えられる。しかし、このような攪拌手
段を設けた場合、装置構成が複雑になり、プロセスユニ
ットを駆動するために大きな駆動力が必要であった。

【００１１】本発明は、トナーホッパが単色の現像装置
に設けられていた撹拌手段等の機構を用いることなく、
トナーホッパ内のトナーが少ない場合でも確実に現像部
分に供給される構成のカラー画像形成装置を提供するも
のである。また、従来の構成では現像部から感光体上の
露光部分に至るまでの間にトナーホッパ内のトナーが混
入して飛散し、この飛散したトナーのため露光や帯電に
影響を与え、潜像形成にノイズとなって現れるという問
題があった。特に、従来のカラー画像形成装置において
は、プロセスユニットが回転移動する構成であるため、
現像部分における微量のトナーの飛散は、帯電部や露光
部に大きな被害を与える可能性が非常に高かった。本発
明は、上記のような従来のカラー画像形成装置における
課題を解決した装置であり、優れた小型のカラー画像形
成装置およびこれに用いるプロセスユニットを提供する
ものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のカラー画像形成装置は、各々が色の異なる
トナーを収納し、少なくとも現像手段を有し、全体が円
環状に配列された複数のプロセスユニットと、前記複数
のプロセスユニットを一体的に回転させて、各々のプロ
セスユニットを順次所定の像形成位置に移動させる移動
手段と、前記像形成位置で感光体上に形成されたトナー
像を重ねてカラー像を合成する合成手段とを有し、前記
プロセスユニットにおける現像手段が、トナーを溜める
トナーホッパと、トナーを担持して回転しながらそのト
ナーを感光体に移動させるトナー担持体と、前記トナー
担持体にトナーを供給する供給手段と、当該プロセスユ
ニットが像形成位置にあるとき、前記供給手段の近傍に
所定量のトナーを保持し、当該プロセスユニットが像形
成位置にないときにトナーの自重により前記供給手段の
近傍からトナーホッパ内にトナーを戻すよう構成された
トナー保留手段とを有する。このため、本発明のカラー
画像形成装置は、簡単な構成でトナーホッパ内のトナー
のほとんど全てを効率よく像形成に使用することがで
き、かつ供給不良による画像の不具合等のない装置であ
る。

【００１３】また、本発明のカラー画像形成装置は、各
々が色の異なるトナーを収納し、少なくとも現像手段を
有し、全体が円環状に配列された複数のプロセスユニッ
トと、前記複数のプロセスユニットを一体的に回転させ
て、各々のプロセスユニットを順次所定の像形成位置に
移動させる移動手段と、前記像形成位置で感光体上に形
成されたトナー像を重ねてカラー像を合成する合成手段
とを有し、前記プロセスユニットにおける現像手段が、
トナーを溜めるトナーホッパと、トナーを担持して回転
しながらそのトナーを感光体に移動させるトナー担持体
と、前記トナー担持体にトナーを供給する供給手段と、
当該プロセスユニットが像形成位置にあるとき、前記供
給手段の近傍に所定量のトナーを保持し、前記移動手段
による当該プロセスユニットの回転動作により前記トナ
ーホッパに通じる開口部が鉛直下向きとなるよう構成さ
れたトナー保留手段とを有する。このため、本発明のカ
ラー画像形成装置は、供給不良による画像の不具合、連
続使用にともなうトナー劣化等のない装置となる。

【００１４】また、本発明のカラー画像形成装置は、各
々が色の異なるトナーを収納し、少なくとも現像手段を
有し、全体が円環状に配列された複数のプロセスユニッ
トと、前記複数のプロセスユニットを一体的に回転させ
て、各々のプロセスユニットを順次所定の像形成位置に
移動させる移動手段と、前記像形成位置で感光体上に形
成されたトナー像を重ねてカラー像を合成する合成手段
とを有し、前記プロセスユニットにおける現像手段が、
トナーを溜めるトナーホッパと、トナーを担持して回転
しながらそのトナーを感光体に移動させるトナー担持体
と、前記トナー担持体にトナーを供給し、当該プロセス
ユニットが像形成位置にある状態において前記トナー担
持体の鉛直方向真上から回転方向上流側に偏った位置に
配置されている供給手段と、トナー担持体上に供給され
たトナーを規制して薄層を形成する層規制手段とを有す
る。このため、本発明のカラー画像形成装置は、供給不
良による画像の不具合のない装置となる。

【００１５】本発明のカラー画像形成装置は、各々が色
の異なるトナーを収納し、少なくとも現像手段を有し、
全体が円環状に配列された複数のプロセスユニットと、
前記複数のプロセスユニットを一体的に回転させて、各
々のプロセスユニットを順次所定の像形成位置に移動さ
せる移動手段と、前記像形成位置で感光体上に形成され
たトナー像を重ねてカラー像を合成する合成手段とを有
し、前記プロセスユニットにおける現像手段が、トナー
を溜めるトナーホッパと、トナーを担持して回転しなが
らそのトナーを感光体に移動させるトナー担持体と、前
記トナー担持体にトナーを供給する供給手段と、弾性板
により形成され、前記トナー担持体の回転方向上流側に
導出する自由端を有し、当該プロセスユニットが像形成
位置にあるとき、前記自由端が水平に対し上側に導出す
るよう配設されてトナー担持体に圧接し、前記トナー担
持体に供給されたトナーを規制して薄層を形成する層規
制手段とを有する。このため、本発明のカラー画像形成
装置は、供給不良による画像の不具合のない装置とな
る。

【００１６】本発明のカラー画像形成装置は、少なくと
も感光体と、各々が色の異なるトナーを収納して現像手
段を有し、全体が円環状に配列された複数のプロセスユ
ニットと、前記複数のプロセスユニットを一体的に回転
させて、各々のプロセスユニットを順次所定の像形成位
置に移動させる移動手段と、前記像形成位置で感光体上
に形成されたトナー像を重ねてカラー像を合成する合成
手段とを有し、前記プロセスユニットにおける現像手段
が、トナーを溜めるトナーホッパと、トナーを担持して
前記感光体に対向して像形成を行うトナー担持体と、前
記トナー担持体にトナーを供給する供給手段と、トナー
担持体上に供給されたトナーを規制して薄層を形成する
層規制手段と、当該プロセスユニットが像形成位置にあ
るとき、前記感光体に近い方の端部が水平に対して上方
向へ導出するよう配置され、前記層規制手段と感光体と
の間のトナー担持体表面のトナーが現像手段外へ飛散す
るのを防止する板状の飛散防止板とを有する。このた
め、本発明のカラー画像形成装置は、トナー撹拌機構な
どの複雑な構成を必要とせず、簡単な構成でトナーホッ
パ内のトナーのほとんど全てを効率よく像形成に使用す
ることができ、かつトナー飛散による画像変化のない装
置となる。

【００１７】本発明のプロセスユニットは、各々が色の
異なるトナーを収納し、少なくとも現像手段を有し、全
体が円環状に配列された複数のプロセスユニットにおい
て、前記プロセスユニットにおける現像手段が、トナー
を溜めるトナーホッパと、トナーを担持して回転しなが
らそのトナーを感光体に移動させるトナー担持体と、前
記トナー担持体にトナーを供給する供給手段と、当該プ
ロセスユニットが像形成位置にあるとき、前記供給手段
の近傍に所定量のトナーを保持し、当該プロセスユニッ
トが像形成位置にないときにトナーの自重により前記供
給手段の近傍からトナーホッパ内にトナーを戻すよう構
成されたトナー保留手段とを有する。このため、本発明
のプロセスユニットは、簡単な構成でトナーホッパ内の
トナーのほとんど全てを効率よく像形成に使用すること
ができ、かつ供給不良による画像の不具合、連続使用に
ともなうトナー劣化等のないカラー画像形成装置を提供
する。

【００１８】本発明のプロセスユニットは、各々が色の
異なるトナーを収納し、少なくとも現像手段を有し、全
体が円環状に配列された複数のプロセスユニットにおい
て、前記プロセスユニットにおける現像手段が、トナー
を溜めるトナーホッパと、トナーを担持して回転しなが
らそのトナーを感光体に移動させるトナー担持体と、前
記トナー担持体にトナーを供給する供給手段と、当該プ
ロセスユニットが像形成位置にあるとき、前記供給手段
の近傍に所定量のトナーを保持し、前記移動手段による
当該プロセスユニットの回転動作により前記トナーホッ
パに通じる開口部が鉛直下向きとなるよう構成されたト
ナー保留手段とを有する。このため、本発明のプロセス
ユニットは、簡単な構成でトナーホッパ内のトナーのほ
とんど全てを効率よく像形成に使用することができ、か
つ供給不良による画像の不具合、連続使用にともなうト
ナー劣化等のないカラー画像形成装置を提供する。

【００１９】本発明のプロセスユニットは、各々が色の
異なるトナーを収納し、少なくとも現像手段を有し、全
体が円環状に配列された複数のプロセスユニットにおい
て、前記プロセスユニットにおける現像手段が、トナー
を溜めるトナーホッパと、トナーを担持して回転しなが
らそのトナーを感光体に移動させるトナー担持体と、前
記トナー担持体にトナーを供給し、当該プロセスユニッ
トが像形成位置にある状態において前記トナー担持体の
鉛直方向真上から回転方向上流側に偏った位置に配置さ
れている供給手段と、トナー担持体上に供給されたトナ
ーを規制して薄層を形成する層規制手段とを有する。こ
のため、本発明のプロセスユニットは、供給不良による
画像の不具合、連続使用にともなうトナー劣化等のない
カラー画像形成装置を提供する。

【００２０】本発明のプロセスユニットは、各々が色の
異なるトナーを収納し、少なくとも現像手段を有し、全
体が円環状に配列された複数のプロセスユニットにおい
て、前記プロセスユニットにおける現像手段が、トナー
を溜めるトナーホッパと、トナーを担持して回転しなが
らそのトナーを感光体に移動させるトナー担持体と、前
記トナー担持体にトナーを供給する供給手段と、弾性板
により形成され、前記トナー担持体の回転方向上流側に
導出するよう自由端を有し、当該プロセスユニットが像
形成位置にあるとき、前記自由端が水平に対し上側に導
出するよう配設されてトナー担持体に圧接し、前記トナ
ー担持体に供給されたトナーを規制して薄層を形成する
層規制手段とを有する。このため、本発明のプロセスユ
ニットは、供給不良による画像の不具合、連続使用にと
もなうトナー劣化等のないカラー画像形成装置を提供す
る。

【００２１】本発明のプロセスユニットは、各々が色の
異なるトナーを収納して現像手段を有し、全体が円環状
に配列された複数のプロセスユニットにおいて、前記プ
ロセスユニットにおける現像手段が、トナーを溜めるト
ナーホッパと、トナーを担持して前記感光体に対向して
像形成を行うトナー担持体と、前記トナー担持体にトナ
ーを供給する供給手段と、トナー担持体上に供給された
トナーを規制して薄層を形成する層規制手段と、当該プ
ロセスユニットが像形成位置にあるとき、前記感光体に
近い方の端部が水平に対して上方向へ導出するよう配置
され、前記層規制手段と感光体との間のトナー担持体表
面のトナーが現像手段外へ飛散するのを防止する板状の
飛散防止板とを有する。このため、本発明のプロセスユ
ニットは、供給不良による画像の不具合、トナー飛散に
よる画像変化のないカラー画像形成装置を提供する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明のカラー画像形成装
置の一実施例であるカラー電子写真装置について、添付
の図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施
例であるカラー電子写真装置の全体構成を示す側面図で
ある。

【００２３】［カラー電子写真装置の全体構成］図１に
示すように、このカラー電子写真装置のほぼ中央に黒、
シアン、マゼンタ、イエロの各色用の扇型をした像形成
ユニットである４組のプロセスユニット１Ｂｋ、１Ｃ、
１Ｍ、１Ｙが配置されており、これらのプロセスユニッ
ト１Ｂｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙによりプロセスユニット群
が構成されている。複数のプロセスユニット１Ｂｋ、１
Ｃ、１Ｍ、１Ｙは、円環状に配置され、一体的に回動す
るよう構成されている。各色のプロセスユニット１Ｂ
ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙは、同一構成部材を用いて構成さ
れているため、装置組立時の位置合わせ等に対して信頼
性が高い構成となっている。円環状に配置されているプ
ロセスユニット１Ｂｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙは支持体（図
示せず）に支持されており、円筒状の軸３２の周りに矢
印Ｊ方向に移動手段である移動モータ３１に駆動され全
体として回転移動可能に構成されている。各プロセスユ
ニット１Ｂｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙは、順次、感光体２が
後述のローラ４３、４４、４５に架張された中間転写ベ
ルト４２の一部に対向した位置である像形成位置５０に
移動して位置決めされる。この像形成位置５０は信号光
５が入射され感光体２を露光する露光位置でもある。

【００２４】レーザ露光装置３３は、プリンタ部に入力
された信号により変調されたレーザビームである信号光
５を発生する。この信号光５は、図１に示した状態にお
いて、黒のプロセスユニット１Ｂｋとイエロのプロセス
ユニット１Ｙの扇型の間に形成された光路を通って、軸
３２の一部を開口して形成した透明の窓を通して軸３２
の内部に固定された偏光レンズ３４及びミラー３５に入
射する。ミラー３５により３０度方向を変更されて反射
された信号光５は、軸３２に形成された窓を通して像形
成位置５０にあるプロセスユニット１Ｂｋの感光体２に
照射され潜像を形成する。図１に示すように、レーザ露
光装置３３からミラー３５までの光路は、両隣の扇型の
プロセスユニット１Ｂｋ、１Ｙの壁面間の空間に沿って
形成され、特別に形成したものではないため、プロセス
ユニット群としての占有空間には、不要な空間がほとん
ど無い構成である。また、偏光レンズ３４およびミラー
３５はプロセスユニット群の中央部分の軸３２内の空間
に設けられているため、固定された偏光レンズ３４とミ
ラー３５が回転移動するプロセスユニット群の邪魔をす
ることがなく、かつ装置の全体構成をシンプルな構成と
している。

【００２５】本実施例のカラー電子写真装置において、
各色のトナー像を重ねてカラー像を合成する合成手段
は、中間転写ベルト４２を中心に構成されている。中間
転写ベルト４２は、厚さ１００μｍのエンドレスのベル
ト状の半導電処理をしたポリカーボネイトを基材とした
樹脂フィルムにより形成されている。この中間転写ベル
ト４２は、ステンレス性の金属材料で形成されたローラ
４３、４４、４５に巻回し、図１の矢印Ｋ方向に移動可
能に構成されている。本実施例において、中間転写ベル
ト４２はＡ４用紙の長手方向の長さ（約２９７ｍｍ）よ
り若干長い周長を有しており、ローラ４３、４４、４５
は中間転写ベルト４２を架張するよう配置されている。
図１に示すように、２つのローラ４３とローラ４４との
間に架張された中間転写ベルト４２は、感光体２に軽く
圧接されている。

【００２６】図１に示す状態において、ローラ４３とロ
ーラ４４には＋１ｋＶの電圧が印加され、感光体２から
中間転写ベルト４２に第１転写が行われるよう構成され
ている。中間転写ベルト４２と接触しているローラ４５
は、電気的には接地状態である。第２転写ローラ４６
は、ローラ４５に中間転写ベルト４２を介して対向する
よう配置されている。この第２転写ローラ４６は、表面
に低抵抗処理を施したウレタンフォームで形成され、従
動回転可能に構成されている。第２転写ローラ４６の軸
受け保持機構は、中間転写ベルト４２に対して従動回転
可能に軽く圧接した状態と、中間転写ベルト４２から離
れて待避した状態の２つの状態に配置されるよう構成さ
れている。図１は第２転写ローラ４６が中間転写ベルト
４２から離れた位置に待避した状態を示している。この
第２転写ローラ４６の軸に対して約＋７００Ｖの電圧が
印加できる構成になっている。中間転写ベルト４２と第
２転写ローラ４６が圧接するニップ部には、給紙部４７
から用紙が送られてくるよう用紙搬送路が形成されてい
る。

【００２７】中間転写ベルト４２の近傍にはベルトクリ
ーナ部４８が設けられており、このベルトクリーナ部４
８には中間転写ベルト４２を清掃するためのクリーナブ
ラシ４９を有している。クリーナブラシ４９は中間転写
ベルト４２に対して圧接された状態と離間した状態の２
つの状態に配置される構成となっている。中間転写ベル
ト４２と第２転写ローラ４６とのニップ部から送られて
くる用紙の下流側には定着器５１が配置されている。定
着器５１では転写後の用紙上のトナー像を定着する。

【００２８】［プロセスユニットの構成］図２は本実施
例の黒のプロセスユニット１Ｂｋを詳細に示す構成図で
ある。本実施例における各色のプロセスユニット１Ｂ
ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙは、それぞれに収納されるトナー
を除き同じ部材より構成されている。したがって、説明
を簡略化するため、黒のプロセスユニット１Ｂｋについ
て説明し、他色のプロセスユニット１Ｃ、１Ｍ、１Ｙに
ついてはその説明を省略する。なお、各色のプロセスユ
ニット１Ｂｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙにおいて、同じ部分に
は同じ符号を付し、各色の構成の区別をつける必要があ
る場合には符号に各色を示す文字Ｂｋ（黒）、Ｃ（シア
ン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロ）を付す。図２にお
いて、プロセスユニット１Ｂｋにおいて上側に現像部３
０、下側にクリーナ部１９が設けられている。

【００２９】本実施例の説明において、現像部３０はト
ナー担持体である弾性ローラを感光体に対向接触させて
現像を行う非磁性一成分現像法を用いた構成であるが、
同様な構成を用いる電子写真法の現像法であれば、本発
明の構成を用いることができる。例えば、磁気ブラシ現
像法、ジャンピング現像法などにおいて本実施例と同様
の構成を用いる場合には本発明の構成が適用できる。図
２において、現像部の３０のトナーホッパ７内には、ポ
リエステル樹脂を基材としたバインダーに黒顔料を分散
したマイナス帯電性の非磁性一成分の黒トナー７Ｂｋが
収納されている。現像部３０とクリーナ部１９との間に
配設されている感光体２は有機感光体であり、フタロシ
アニンを感光材料に用いてポリカーボネート系バインダ
樹脂を主体に構成されている。感光体２の近傍に配設さ
れているコロナ帯電器３は、感光体２をマイナスに帯電
している。コロナ帯電器３には感光体２と対向するする
ようにグリッド電極４が設けられており、このグリッド
電極４により感光体２の帯電電位が制御されている。

【００３０】図２における１点鎖線は信号光５であるレ
ーザビームである。レーザビームはプロセスユニット１
Ｂｋの開口部である露光窓６から進入し、感光体２を照
射するよう構成されている。感光体２に軽く押圧される
よう配置されている現像ローラ１２は、その表面が弾性
を有するシリコンゴムにより構成されており、トナー担
持体として機能する。ドクターブレード１３は現像ロー
ラ１２上のトナーを規制して薄層を形成するための層規
制手段である。このドクターブレード１３は弾性を有す
る厚さ０.１５ｍｍのステンレス板の先端に厚さ２ｍｍ
のウレタンゴムを一体成型して構成されている。供給ロ
ーラ１４は現像ローラ１２に軽く圧接されており、供給
ローラ１４の表面にはウレタンフォームが形成されてい
る。供給ローラ１４は、後述するトナー保留室１０から
現像ローラ１２にトナーを供給する供給手段として機能
する。現像部３０にはトナー保留室１０が形成されてお
り、このトナー保留室１０はトナーを一時的に供給ロー
ラ１４の近傍に保留している。図２に示すように、トナ
ー保留室１０は、トナーホッパ７の外壁部７ａとトナー
保留壁１５とにより形成され、トナーホッパ７のトナー
収納室に通じる開口部１０ａが設けられている。上記の
ようにトナー保留室１０が設けられているため、図２に
示す姿勢位置（像形成位置）にプロセスユニット１Ｂｋ
が配置されているとき、所定量のトナー６が供給ローラ
１４を収納するトナー保留室１０に保持されている。

【００３１】ドクターブレード１３はネジ止めによりブ
レード取付台１７に固定されており、保留壁１５の壁面
とブレード取付台１７の取付面とのなす角度Ｂはほぼ９
０度に設定されている。また、図２に示すように、像形
成位置におけるブレード取付台１７は水平方向に対して
角度Ｃだけ傾いた位置に配置されている。したがって、
このブレード取付台１７に固定されているドクターブレ
ード１３もほぼ同じ角度を有して配置されている。現像
部３０における信号光５の光路と対向する位置には飛散
防止板１８が設置されている。この飛散防止板１８の先
端は感光体２の表面に軽く接触するよう配置されてい
る。飛散防止板１８は、現像ローラ１２の周辺から飛散
するトナー７Ｂｋが現像部３０の外へ排出されるのを防
止するために設けられている。飛散防止板１８は厚さ
０.１ｍｍの樹脂シートにより形成されており、像形成
位置における飛散防止板１８は水平方向に対して角度Ｄ
だけ上側に導出するよう傾いて設置されている。

【００３２】図２に示す像形成位置のプロセスユニット
１Ｂｋにおいて、感光体２の下側に配置されているクリ
ーナ部１９は、転写後の感光体２の表面に残ったトナー
７Ｂｋを清掃するために設けられている。クリーナ部１
９の内部にはクリーニングブレード２０が設けられてお
り、クリーニングブレード２０は感光体２上のトナー７
Ｂｋをかき落とすために設けられている。本実施例にお
いて、感光体２は、その直径が３０ｍｍであり、周速１
００ｍｍ／ｓで矢印Ｅ方向に回転するよう構成されてい
る。また、現像ローラ１２は、その直径が１８ｍｍであ
り、周速１６０ｍｍ／ｓで矢印Ｆ方向に回転させてい
る。さらに、供給ローラ１４は、その直径が１３ｍｍで
あり、周速７５ｍｍ／ｓで矢印Ｇ方向に回転させてい
る。図２は像形成位置にある黒のプロセスユニット１Ｂ
ｋの姿勢を示しており、図２に示すように、トナー７Ｂ
ｋを収納したトナーホッパ７が感光体２の鉛直方向にお
ける上側に配置されており、クリーナ部１９が感光体２
の鉛直方向における下側に配置されている。

【００３３】図２に示すように、トナー７Ｂｋがトナー
ホッパ７内の収納容積の全体を満たす程に収納されてい
ない場合でも、後述するようにプロセスユニット１Ｂｋ
の回動動作によるトナー７Ｂｋの移動と保留壁１５の作
用により、供給ローラ１４の上側にあるトナー保留室１
０にはトナー７Ｂｋが溜められている。そのため、トナ
ー保留室１０のトナー７Ｂｋは、その自重により供給ロ
ーラ１４、現像ローラ１２、ドクターブレード１３等に
供給される。図２に示すように、供給ローラ１４の回転
中心軸は、現像ローラ１２の回転中心軸の鉛直方向真上
より角度Ａだけ現像ローラ１２の回転方向の上流側（図
２における右側）に傾けて配置されている。このため、
トナー保留室１０内のトナー７Ｂｋはその自重により供
給ローラ１４と現像ローラ１２の間のニップ部に適切量
だけ引き込まれるよう構成される。

【００３４】ドクターブレード１３はその先端が水平に
対して角度Ｃだけ上側を向くように配置されているた
め、図２に示す姿勢状態においては、トナー保留室１０
内のトナー７Ｂｋの自重により、ドクターブレード１３
の先端部分と現像ローラ１２の表面とで形成される三角
状の空間２１のトナー７Ｂｋには常に適度の圧力がかか
るよう構成されている。本実施例において、飛散防止板
１８の感光体２と接触している先端側は、水平に対し上
側を向くように設けられ、感光体２の表面に沿って配置
されている。図２に示すように、飛散防止板１８の先端
は現像ローラ１２の下側となる位置まで延設されてい
る。したがって、特にドクターブレード１３を通過した
現像ローラ１２上のトナーがこぼれ落ちた場合、こぼれ
たトナーが感光体２と反対側の空間に溜まるよう構成さ
れている。このため、本実施例のプロセスユニット１Ｂ
ｋはこぼれたトナーが感光体２に付着したり、コロナ帯
電器３や露光窓６の方に移動を阻止する構造となってい
る。

【００３５】一方、クリーナ部１９において、クリーニ
ングブレード２０によりかき落とされたトナーは、その
自重によりクリーナ部１９の底部に落下して、保留され
る。以上のように、本実施例のプロセスユニット１Ｂｋ
は、トナーホッパ７の内部やクリーナ部１９の内部にト
ナーを移動させるための送り機構や攪拌機構を設けるこ
となく、像形成位置の姿勢状態においてトナーが感光体
２へ確実に供給され、トナー量の少ない場合にでも現像
動作やクリーニング動作を確実に行うことができる。ま
た、本実施例のプロセスユニット１Ｂｋは、現像ローラ
１２の周辺に飛散したトナーを規制して、トナーによる
悪影響の少ない構成となっている。黒色以外の他の色の
プロセスユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃについても同じ構成
を有するため同様の作用を行い、同様の効果を奏する。

【００３６】［プロセスユニットの動作］次に、上記の
ように構成された本実施例のプロセスユニットの具体的
な動作について説明する。まず、感光体２を回転させ
て、コロナ帯電器３に−５.５ｋＶの電圧を印加し、感
光体２の表面を帯電させる。このとき、グリッド４の印
加電圧は−５００Ｖに設定し、感光体２の帯電電位は一
定の値である−５００Ｖに収束させる。上記のように帯
電させた感光体２にレーザビーム５を照射して、静電潜
像を形成する。このときの感光体の露光電位は−５０Ｖ
である。一方、現像部３０内において、供給ローラ１４
と現像ローラ１２が回転することによって、トナー保留
室１０内のトナーが供給ローラ１４の作用により一部帯
電されながら現像ローラ１２の表面にこすり付けられ
る。このとき供給ローラ１４と現像ローラ１２とは電気
的に同電位になるように設定されている。

【００３７】感光体２の表面における帯電が開始された
部分が現像ローラ１２と対向する位置に来るのにタイミ
ングを合わせて、現像ローラ１２には−１５０Ｖの直流
電圧が印加される。感光体２上には信号光５であるレー
ザビームが照射され、現像ローラ１２と圧接された感光
体２上には画像部にのみネガポジ反転したトナー像が形
成される。図２において、矢印Ｆ方向に回転する現像ロ
ーラ１２に付着したまま現像されなかったトナーは供給
ローラ１４との対向部分に戻り、このトナーの一部は供
給ローラ１４によりかきとられてトナー保留室１０内に
供給される。上記のような像形成動作により、感光体２
上には黒色のトナー像が形成される。黒色以外の他の色
のプロセスユニット１Ｃ、１Ｍ、１Ｙについても同様の
像形成動作を行う。

【００３８】［カラー電子写真装置のカラー像形成動
作］次に、本実施例のカラー電子写真装置のカラー像形
成時の動作について説明する。本実施例のカラー電子写
真装置の初期状態において、各プロセスユニット１Ｂ
ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙは図１に示すような位置に配置さ
れている。すなわち、黒のプロセスユニット１Ｂｋは像
形成位置５０に配置されており、プロセスユニット１Ｂ
ｋの感光体２が中間転写ベルト４２の一部に対向してい
る。この状態において、レーザ露光装置３３から黒用の
信号光５であるレーザビームがプロセスユニット１Ｂｋ
に入力され、感光体２により中間転写ベルト４２には黒
トナーによる像形成が行われる。この像形成されると
き、ローラ４３、４４に印加された電圧の作用により、
黒トナー像が感光体２から中間転写ベルト４２に転写さ
れていく。プロセスユニット１Ｂｋの像形成の速度（感
光体２の周速に等しい）と中間転写ベルト４２の移動速
度がほぼ同一になるように、中間転写ベルト４２の速度
は設定されている。

【００３９】黒のトナー像がすべて中間転写ベルト４２
に転写し終わった直後に、プロセスユニット群１Ｂｋ、
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃは移動モータ３１に駆動されて一体的
に図１の矢印Ｊ方向に回転移動する。プロセスユニット
群１Ｂｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃは、９０度回転してプロセ
スユニット１Ｙが像形成位置５０に達した位置で停止
し、プロセスユニット１Ｙの位置決めが行われる。上記
のように、プロセスユニット１Ｙが像形成位置５０に到
着し、位置決めされた後、前述の黒のプロセスユニット
１Ｂｋと同様に、イエロー用の信号で変調されたレーザ
ビームがプロセスユニット１Ｙに入力され、イエローの
トナー像が感光体上に形成され、中間転写ベルト４２に
転写される。このとき、中間転写ベルト４２は一回転分
移動しており、前に転写された黒のトナー像の上に次の
イエローのトナー像が形成される。黒のトナー像とイエ
ローのトナー像が位置的に合致するように、イエローの
信号光であるレーザビームの書き込みのタイミングは制
御されている。黒のトナー像とイエローのトナー像が中
間転写ベルト４２に転写されている間、第２転写ローラ
４６とクリーナブラシ４９は、図１に示すように、中間
転写ベルト４２から少し離れた位置に配置されており、
中間転写ベルト４２の上のトナー像には何も作用しない
よう構成されている。

【００４０】以上のイエロの像形成動作と同様の動作
は、マゼンタ、シアンについても順次行われ、中間転写
ベルト４２上には４色のトナー像が位置的に合致して重
ね合わされカラー像が形成される。このようにカラー像
が中間転写ベルト４２上に形成されている間、第２転写
ローラ４６とクリーナブラシ４９は中間転写ベルト４２
上のトナー像を乱さないように中間転写ベルト４２から
離間して配置されている。最後のシアンのトナー像が中
間転写ベルト４２に転写された後、中間転写ベルト４２
はそのままの速度で移動し続ける。中間転写ベルト４２
上の４色のトナー像であるカラー像は、そのカラー像と
タイミングを合わせて給紙部４７から送られてくる用紙
に転写される。給紙部４７から送られてくる用紙のタイ
ミングに合わせて、第２転写ローラ４６が用紙を中間転
写ベルト４２に圧接して、中間転写ベルト４２上のカラ
ー像が用紙に一括して転写される。用紙に転写されたカ
ラー像は定着器５１により定着される。そのカラー像が
定着された用紙は、排出ローラ５２を経て装置外に排出
される。

【００４１】中間転写ベルト４２上に残った転写残りの
トナーは、転写動作終了後のタイミングに合わせて移動
したクリーナブラシ４９により清掃される。クリーナブ
ラシ４９は転写動作終了後に中間転写ベルト４２に圧接
された状態になっている。このように、本実施例におい
ては、クリーナブラシ４９により中間転写ベルト４２が
清掃され、次の像形成動作に備えている。

【００４２】［トナー保留室の作用］次に、上記のよう
に構成された本実施例のカラー電子写真装置において、
プロセスユニット群が矢印Ｊ方向（図１）に回転するこ
とによるトナー保留室１０の作用等について図３を用い
て説明する。図３は本実施例のカラー電子写真装置にお
けるプロセスユニットの動作説明図である。図３の
（１）は、プロセスユニットが像形成位置５０にある時
の姿勢を示している。図３の（１）に示すように、トナ
ーホッパ７、トナー保留室１０、及びクリーナ部１９の
それぞれの内部にはトナーが存在している。前述のよう
に、プロセスユニット群が矢印Ｊ方向（図１参照）に回
転移動することにより、順次プロセスユニットの姿勢は
図３の（２）、（３）、及び（４）に示した状態に変化
する。このようにプロセスユニットの姿勢変化にともな
って、トナーもその自重により図３の（２）、（３）、
及び（４）において示したような状態に変化する。

【００４３】トナー保留室１０内において、図３の
（１）に示した像形成位置５０の状態で保留されていた
トナーは、図３の（２）に示す状態から（３）に示す状
態に移る。このように、図３の（２）から（３）に示す
状態に移るにしたがって、トナー保留室１０内のトナー
は一旦トナーホッパ７内に戻されて、トナー保留室１０
はほぼ空状態となる。さらに、プロセスユニット群が回
転することにより、再びトナーホッパ７内のトナーの一
部はトナー保留室１０に入り込む（図３の（４））。そ
して、プロセスユニットが像形成位置５０に戻った時に
は、トナー保留室１０内は図３の（１）で示す適正な量
の新しいトナーで満たされる。上記のように、プロセス
ユニット群の一回転毎に、トナー保留室１０内のトナー
は、一旦トナーホッパ７内に戻された後、再び新たにト
ナーホッパ７内の一部のトナーがトナー保留室１０に入
り込み、トナー保留室１０は新しいトナーで満たされ
る。

【００４４】以上のように、本実施例のカラー電子写真
装置においては、トナー保留手段としてのトナー保留室
とプロセスユニットの回転移動によるトナーの循環移動
動作によって、カラー像形成時にトナーホッパ内の均質
化されたトナーが毎回像形成のために使用され、かつト
ナー保留室１０には常に適正量のトナーが保留されるよ
う構成されている。このため、本実施例のカラー電子写
真装置は、画像の変化が少なく、かつ供給不足等の事故
発生が少ない、美しい画像が得られる有用な装置であ
る。

【００４５】図３に示すように、クリーナ部１９内のト
ナーは、プロセスユニット群の回転により、図３の
（１）→（２）→（３）→（４）のような動きをする。
図３の（１）に示す像形成位置の状態ではクリーニング
ブレード２０により感光体２から落とされたトナーは底
部に溜まる。次に、図３の（２）を経て、（３）から
（４）の状態に移るとき、ブレード取付部６１がクリー
ナ部１９内に突き出ているため、トナーはブレード取付
部６１の突出部分によりその移動が規制され、凹部とな
っているクリーニングブレード２０の先端部には到達し
にくい。このように、本実施例のプロセスユニットは、
クリーニングされてクリーナ部１９内に溜まったトナー
がクリーニングブレード２０の先端部近傍には溜まりに
くく、クリーニング性能に影響を与えにくい構造となっ
ている。また、図３の（４）に示す状態において、ドク
ターブレード１３と現像ローラ１２の接点部分近傍にた
まっているトナー６２は、（４）に示す状態から再び
（１）に示す像形成位置５０の状態に移るとき、飛散防
止板１８の先端が現像ローラ１２の下側に入り込む構成
であるため、トナー６２は感光体２や帯電器３に到達し
にくく、本実施例のプロセスユニットは飛散トナーによ
る画像への悪影響の少ない構成となっている。

【００４６】［単色モード時の写像動作］次に、本実施
例のカラー電子写真装置における単色モード時の写像動
作について図１を用いて説明する。単色モード時の写像
動作は、まずプロセスユニット群を回転させて、所望の
色のプロセスユニットを像形成位置５０に移動して位置
決めする。次に、前述のカラー写像動作と同様にして、
所望の色を感光体２に像形成し、中間転写ベルト４２へ
の転写を行う。単色モード時の写像動作においては、中
間転写ベルト４２は転写後そのまま続けて移動し、給紙
部から送られてくる用紙に第２転写ローラ４６の押圧動
作により中間転写ベルト４２上のトナー像を転写をして
いく。このとき、第２転写ローラ４６は、中間転写ベル
ト４２上のトナー像の先端が近づくタイミングに合わせ
て、中間転写ベルト４２に圧接した状態となるよう構成
されている。

【００４７】［連続像形成動作］次に、本実施例のカラ
ー電子写真装置において、黒色の画像を８０枚連続して
出力するときの動作について図１を用いて説明する。こ
の場合には第２転写ローラ４６及びクリーナブラシ４９
はそれぞれ中間転写ベルト４２に圧接されたままの状態
が維持される。像形成位置５０にある、例えば黒のプロ
セスユニット１Ｂｋは、一枚目のトナー像の像形成が終
了した後、そのままの位置で続けて二枚目以降のトナー
像を形成していく。二枚目以降のトナー像は、一枚目の
トナー像がクリーナブラシ４９により清掃されたあとの
中間転写ベルト４２上に続けて転写されていく。このよ
うにして、５０枚目のトナー像が形成し終わると、像形
成位置５０のプロセスユニット１Ｂｋは一旦、画像形成
を中止する。また、中間転写ベルト４２も５０枚目のト
ナー像を用紙に転写し終わると、一旦移動を停止する。

【００４８】この状態において、第２図に示すように、
プロセスユニット１Ｂｋの現像部３０内のトナー保留室
１０に溜まっていたトナー７Ｂｋは５０枚の像形成によ
ってその量が少なくなっている。また、トナー保留室１
０に残っているトナー７Ｂｋの中でも、一旦現像ローラ
１２上に移動して層形成のために使われたが使用されな
かったトナー７Ｂｋが供給ローラ１４の作用によりトナ
ー保留室１０に戻されており、そのトナー７Ｂｋの割合
が多くなっている。このようなトナー７Ｂｋは、層形成
動作において帯電性等がやや変質する場合がある。この
ようなトナーの割合がトナー保留室１０に残っているト
ナー７Ｂｋにおいて非常に多い場合、このようなトナー
を用いて次の画像を形成すると画像に濃度上昇等の変化
が激しくなる可能性がある。したがって、本実施例のカ
ラー画像形成装置においては、５０枚の像形成が終了し
た時点で、プロセスユニット群を矢印Ｊ方向（図１）に
３６０度回転させてもう一度黒のプロセスユニット１Ｂ
ｋを像形成位置５０に位置決めする。このため、トナー
保留室１０には多くの新たなトナーが溜められ、この
後、再びプロセスユニット１Ｂｋにより黒色の像形成を
連続して行い５１枚目から８０枚目までを出力する。１
００枚以上連続して単色のトナー像を出力する場合も、
上記と連続像形成動作と同様に、５０枚毎にプロセスユ
ニット群を一旦一回転させ、新たにトナー保留室１０に
トナーを溜めて像形成動作を続ける。

【００４９】上記のように所定の像形成回数毎にプロセ
スユニット群を一旦一回転させることによって、多数枚
連続して出力する時も常にトナー保留室１０内には適切
な量のトナーが保留され、トナーの供給不足になること
はない。また、トナー保留室１０内のトナーは、５０枚
出力毎にトナーホッパ内の均質化された新しいトナーと
入れ替わるため、現像ローラ１２から使われずに供給ロ
ーラ１４により回収された一旦使用された古いトナーで
満たされることがない。このため、本実施例のカラー画
像形成装置は多数枚連続して出力しても画像の変化が少
ない優れた像形成を行うことができる。

【００５０】次に、本実施例のカラー画像形成装置にお
けるメンテナンスに関して図４を用いて説明をする。図
４は操作扉４６０を開けて、シアンのプロセスユニット
１Ｃを引き出した状態を示した構成図である。以下、特
定の色、例えばシアン色のトナーが消費されてなくなっ
た等の場合を想定して、その場合のメンテナンスについ
て説明する。まず、作業者からの指令（図示しないスイ
ッチによる）により、移動モータ３１がプロセスユニッ
ト群を回転する。そして、メンテナンスすべき目標のプ
ロセスユニットを上部位置（図１のプロセスユニット１
Ｃの位置）に移動する。そして、図４に示すように、作
業者は装置本体上部に配置されている操作扉４６０を開
放し、目標のプロセスユニットのみを装置外に取り出
す。

【００５１】次に、あらかじめプロセスユニットとして
調整済みの新しい該当する色のプロセスユニットを同じ
位置に装着する。このように、同じ形状のプロセスユニ
ットを交換しただけであるため、新しいプロセスユニッ
トの装着後において、なんらの調整をすることなく、同
じように像形成を続けることができる。本実施例のカラ
ー電子写真装置において、交換すべきプロセスユニット
は像形成位置とは異なる位置で交換できるため、転写機
構等の関連部材に邪魔されるこがない。また、交換でき
る状態のプロセスユニットは位置決めされていないた
め、容易に装置外に取り出すことが可能である。したが
って、本実施例のカラー電子写真装置は、メンテナンス
性に優れた装置となっている。

【００５２】なお、上記実施例においては、プロセスユ
ニットが感光体、現像手段およびクリーナ部を一体的に
構成しており、これを回転移動させる構成について説明
したが、本発明の他にプロセスユニットとしては現像手
段のみを有し、この現像手段を固定した一つの感光体に
対向する像形成位置まで回転移動させる方式のカラー電
子写真装置等においても、本発明の構成は同様に適応で
き、同様の効果を奏する。本発明のカラー画像形成装置
におけるプロセスユニットの効果を検証するために、発
明者は２つの比較例を作成し、実験を行った。その比較
例の実験結果について説明する。

【００５３】［比較例１］本発明の要件を一部満たさな
い比較例１について図５を用いて説明する。図５は比較
例１のプロセスユニット３００が像形成位置にあるとき
の姿勢状態を示す図である。図５に示すように、比較例
１のプロセスユニット３００は、前述の実施例において
説明したトナー保留室１０（図２参照）が形成されてお
らず、供給ローラ７４と現像ローラ７２と飛散防止板７
８との位置関係が前述の実施例の供給ローラ１４と現像
ローラ１２と飛散防止板１８との位置関係（図２参照）
と異なっている。比較例１において、その他の構成は前
述の実施例と同様である。図５に示した比較例１の姿勢
状態で画像形成を行うと、供給ローラ７４の近傍には前
述の実施例ようなトナー保留室が形成されていないた
め、供給ローラ７４への供給部分には十分なトナー量が
保持されず、トナーホッパ内には十分のトナーが収納さ
れているにも関わらず、数枚出力すると供給不良が発生
した。また、比較例１においては、供給ローラ７４が現
像ローラ７２の鉛直真上方向より回転下流側（図５の左
側）に角度Ｅだけ偏っている。このため、供給ローラ７
４と現像ローラ７２との間のニップ部７５にトナーのな
い空乏ができ、画像に白抜けが生じた。また、比較例１
においては、飛散防止板７８の先端がこの姿勢状態にお
いて現像ローラ７２の下側まで延設されていないため、
長時間像形成動作を行うと、現像ローラ７２とドクター
ブレード７３との接触部付近からの飛散トナーが帯電器
７６上に落下して、画像にノイズとなって現れた。

【００５４】［比較例２］次に、本発明の要件を一部満
たさない比較例２について図６を用いて説明する。図６
は比較例２のプロセスユニット３０１が像形成位置にあ
るときの姿勢状態を示す図である。図６に示すように、
比較例２のプロセスユニット３０１は、ドクターブレー
ド８３が水平方向に対して角度Ｆだけ下向きに導出され
ており、現像ローラ８２の表面に圧接するよう構成され
ている。このような構成のプロセスユニットにより画像
形成を行うと、ドクターブレード８３の取り付け部分の
ある空間がトナー保留手段として機能し、この空間にあ
る程度のトナーが保留されるため、通常の画像形成にお
いては問題の無い画像形成を行うことができた。しか
し、比較例２のプロセスユニット３０１により、長時間
像形成を続けると、ドクターブレード８３先端近傍の空
間８５にトナーの圧力の小さくなる部分が生じ、形成さ
れた画像に部分的に濃度の薄い個所が発生した。

【００５５】以上の２つの比較例から明らかなように、
本発明のカラー電子写真装置は、プロセスユニットにト
ナー保留手段が形成され、プロセスユニットの回転移動
によるトナーの循環移動動作を行うよう構成されている
ため、カラー像形成時にトナーホッパ内の均質化された
トナーが毎回像形成のために使用され、かつトナー保留
室１０には常に適正量のトナーが保留される。このた
め、本実施例のカラー電子写真装置は、画像の変化が少
なく、かつ供給不足等の事故発生が少ない、美しい画像
が得られる有用な装置である。また、本発明のカラー電
子写真装置は、供給ローラ１４と現像ローラ１２が図２
に示したように傾けて配置されているため、トナー保留
室１０内のトナーがその自重により供給ローラ１４と現
像ローラ１２の間のニップ部に適切量だけ引き込まれる
よう構成されている。

【００５６】また、本発明のカラー電子写真装置は、像
形成位置において飛散防止板１８が現像ローラ１２の下
側となるよう配設されているため、プロセスユニットに
おいてこぼれたトナーが感光体２に付着したり、コロナ
帯電器３や露光窓６の方に移動しない構造となってい
る。さらに、本発明のカラー電子写真装置は、ドクター
ブレード１３が水平に対しその先端が角度Ｃだけ上側を
向くように配置されているため、像形成位置において
は、トナー保留室１０内のトナーの自重により、ドクタ
ーブレード１３の先端は現像ローラ表面を常に適度の圧
力で押圧している。したがって、本発明のカラー電子写
真装置においては、形成された画像に部分的に濃度の薄
い個所が発生するような問題が防止されている。

【００５７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、トナー撹拌機構などの複雑な構成を必要とせ
ず、簡単な構成でトナーホッパ内のトナーのほとんど全
てを効率よく像形成に使用することができ、かつ供給不
良による画像の不具合、連続使用にともなうトナー劣
化、及びトナー飛散による画像変化のない、優れたカラ
ー画像形成装置およびこれに用いるプロセスユニットを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるカラー電子写真装置の
全体構成を示す構成図である。

【図２】本発明の一実施例であるカラー電子写真装置に
用いられるプロセスユニットの構成図である。

【図３】本発明の一実施例であるカラー電子写真装置に
おけるプロセスユニットの回転移動時のトナー循環の様
子を説明する図である。

【図４】本発明の一実施例であるカラー電子写真装置の
メンテナンス時の動作を説明する構成図である。

【図５】本発明の要件を一部満たさない比較例１のプロ
セスユニットの構成図である。

【図６】本発明の要件を一部満たさない比較例２のプロ
セスユニットの構成図である。

【図７】従来のカラー電子写真装置の構成図である。

【符号の説明】

１Ｂｋ プロセスユニット １Ｙ プロセスユニット １Ｍ プロセスユニット １Ｃ プロセスユニット ２ 感光体 １０ トナー保留室 １２ 現像ローラ １３ ドクターブレード １４ 供給ローラ １５ 保留壁 １８ 飛散防止板 １９ クリーナ部 ３０ 現像部 ３３ レーザ露光装置 ４２ 中間転写ベルト ４６ 第２転写ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 駒木根 弘志 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 武内 敬三 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 谷 繁満 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H030 BB04 BB24 BB38 2H077 AB01 AB13 AC04 AD02 AD06 AD13 AD32 BA09 EA14 EA15 GA13

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々が色の異なるトナーを収納し、少な
   くとも現像手段を有し、全体が円環状に配列された複数
   のプロセスユニットと、 前記複数のプロセスユニットを一体的に回転させて、各
   々のプロセスユニットを順次所定の像形成位置に移動さ
   せる移動手段と、 前記像形成位置で感光体上に形成されたトナー像を重ね
   てカラー像を合成する合成手段とを有し、 前記プロセスユニットにおける現像手段が、トナーを溜
   めるトナーホッパと、 トナーを担持して回転しながらそのトナーを感光体に移
   動させるトナー担持体と、 前記トナー担持体にトナーを供給する供給手段と、 当該プロセスユニットが像形成位置にあるとき、前記供
   給手段の近傍に所定量のトナーを保持し、当該プロセス
   ユニットが像形成位置にないときにトナーの自重により
   前記供給手段の近傍からトナーホッパ内にトナーを戻す
   よう構成されたトナー保留手段と、を有することを特徴
   とするカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 各々が色の異なるトナーを収納し、少な
   くとも現像手段を有し、全体が円環状に配列された複数
   のプロセスユニットと、 前記複数のプロセスユニットを一体的に回転させて、各
   々のプロセスユニットを順次所定の像形成位置に移動さ
   せる移動手段と、 前記像形成位置で感光体上に形成されたトナー像を重ね
   てカラー像を合成する合成手段とを有し、 前記プロセスユニットにおける現像手段が、トナーを溜
   めるトナーホッパと、 トナーを担持して回転しながらそのトナーを感光体に移
   動させるトナー担持体と、 前記トナー担持体にトナーを供給する供給手段と、 当該プロセスユニットが像形成位置にあるとき、前記供
   給手段の近傍に所定量のトナーを保持し、前記移動手段
   による当該プロセスユニットの回転動作により前記トナ
   ーホッパに通じる開口部が鉛直下向きとなるよう構成さ
   れたトナー保留手段と、を有することを特徴とするカラ
   ー画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記移動手段が、単色像の連続形成にお
   いて所定枚数以上の単色像を連続形成するとき、所定枚
   数の像形成後に前記プロセスユニットを一旦所定角度回
   転させてから再び残りの枚数の像を連続形成するよう構
   成された請求項１記載のカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 各々が色の異なるトナーを収納し、少な
   くとも現像手段を有し、全体が円環状に配列された複数
   のプロセスユニットと、 前記複数のプロセスユニットを一体的に回転させて、各
   々のプロセスユニットを順次所定の像形成位置に移動さ
   せる移動手段と、 前記像形成位置で感光体上に形成されたトナー像を重ね
   てカラー像を合成する合成手段とを有し、 前記プロセスユニットにおける現像手段が、トナーを溜
   めるトナーホッパと、 トナーを担持して回転しながらそのトナーを感光体に移
   動させるトナー担持体と、 前記トナー担持体にトナーを供給し、当該プロセスユニ
   ットが像形成位置にある状態において前記トナー担持体
   の鉛直方向真上から回転方向上流側に偏った位置に配置
   されている供給手段と、 トナー担持体上に供給されたトナーを規制して薄層を形
   成する層規制手段と、を有することを特徴とするカラー
   画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記供給手段が、前記トナー担持体に対
   する接点において前記トナー担持体と同方向に移動して
   回転し、トナーを前記トナー担持体に供給するよう構成
   された請求項４記載のカラー画像形成装置。
6. 【請求項６】 各々が色の異なるトナーを収納し、少な
   くとも現像手段を有し、全体が円環状に配列された複数
   のプロセスユニットと、 前記複数のプロセスユニットを一体的に回転させて、各
   々のプロセスユニットを順次所定の像形成位置に移動さ
   せる移動手段と、 前記像形成位置で感光体上に形成されたトナー像を重ね
   てカラー像を合成する合成手段とを有し、 前記プロセスユニットにおける現像手段が、トナーを溜
   めるトナーホッパと、 トナーを担持して回転しながらそのトナーを感光体に移
   動させるトナー担持体と、 前記トナー担持体にトナーを供給する供給手段と、 弾性板により形成され、前記トナー担持体の回転方向上
   流側に導出する自由端を有し、当該プロセスユニットが
   像形成位置にあるとき、前記自由端が水平に対し上側に
   導出するよう配設されてトナー担持体に圧接し、前記ト
   ナー担持体に供給されたトナーを規制して薄層を形成す
   る層規制手段と、を有することを特徴とするカラー画像
   形成装置。
7. 【請求項７】 前記現像手段は、前記プロセスユニット
   が像形成位置にあるとき前記供給手段の近傍に所定量の
   トナーを保持し、前記プロセスユニットが像形成位置に
   ないときトナーの自重により前記供給手段の近傍からト
   ナーホッパ内にトナーが戻るように構成されたトナー保
   留手段を有しており、さらに層規制手段の自由端が前記
   保留手段の底部の一部を構成するよう配置されている請
   求項６記載のカラー画像形成装置。
8. 【請求項８】 少なくとも感光体と、 各々が色の異なるトナーを収納して現像手段を有し、全
   体が円環状に配列された複数のプロセスユニットと、 前記複数のプロセスユニットを一体的に回転させて、各
   々のプロセスユニットを順次所定の像形成位置に移動さ
   せる移動手段と、 前記像形成位置で感光体上に形成されたトナー像を重ね
   てカラー像を合成する合成手段とを有し、 前記プロセスユニットにおける現像手段が、トナーを溜
   めるトナーホッパと、 トナーを担持して前記感光体に対向して像形成を行うト
   ナー担持体と、 前記トナー担持体にトナーを供給する供給手段と、 トナー担持体上に供給されたトナーを規制して薄層を形
   成する層規制手段と、 当該プロセスユニットが像形成位置にあるとき、前記感
   光体に近い方の端部が水平に対して上方向へ導出するよ
   う配置され、前記層規制手段と感光体との間のトナー担
   持体表面のトナーが現像手段外へ飛散するのを防止する
   板状の飛散防止板と、を有していることを特徴とするカ
   ラー画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記飛散防止板が弾性体で形成され、感
   光体に近い方の端部が前記感光体に接触している請求項
   ８記載のカラー画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記プロセスユニットが像形成位置に
    ある状態において、飛散防止板の感光体に近い方の端部
    が前記トナー担持体の下側に配置されている請求項８記
    載のカラー画像形成装置。
11. 【請求項１１】 各々が色の異なるトナーを収納し、少
    なくとも現像手段を有し、全体が円環状に配列された複
    数のプロセスユニットにおいて、 前記プロセスユニットにおける現像手段が、トナーを溜
    めるトナーホッパと、 トナーを担持して回転しながらそのトナーを感光体に移
    動させるトナー担持体と、 前記トナー担持体にトナーを供給する供給手段と、 当該プロセスユニットが像形成位置にあるとき、前記供
    給手段の近傍に所定量のトナーを保持し、当該プロセス
    ユニットが像形成位置にないときにトナーの自重により
    前記供給手段の近傍からトナーホッパ内にトナーを戻す
    よう構成されたトナー保留手段と、を有することを特徴
    とするプロセスユニット。
12. 【請求項１２】 各々が色の異なるトナーを収納し、少
    なくとも現像手段を有し、全体が円環状に配列された複
    数のプロセスユニットにおいて、 前記プロセスユニットにおける現像手段が、トナーを溜
    めるトナーホッパと、 トナーを担持して回転しながらそのトナーを感光体に移
    動させるトナー担持体と、 前記トナー担持体にトナーを供給する供給手段と、 当該プロセスユニットが像形成位置にあるとき、前記供
    給手段の近傍に所定量のトナーを保持し、前記移動手段
    による当該プロセスユニットの回転動作により前記トナ
    ーホッパに通じる開口部が鉛直下向きとなるよう構成さ
    れたトナー保留手段と、を有することを特徴とするプロ
    セスユニット。
13. 【請求項１３】 各々が色の異なるトナーを収納し、少
    なくとも現像手段を有し、全体が円環状に配列された複
    数のプロセスユニットにおいて、 前記プロセスユニットにおける現像手段が、トナーを溜
    めるトナーホッパと、 トナーを担持して回転しながらそのトナーを感光体に移
    動させるトナー担持体と、 前記トナー担持体にトナーを供給し、当該プロセスユニ
    ットが像形成位置にある状態において前記トナー担持体
    の鉛直方向真上から回転方向上流側に偏った位置に配置
    されている供給手段と、 トナー担持体上に供給されたトナーを規制して薄層を形
    成する層規制手段とを有することを特徴とするプロセス
    ユニット。
14. 【請求項１４】 各々が色の異なるトナーを収納し、少
    なくとも現像手段を有し、全体が円環状に配列された複
    数のプロセスユニットにおいて、 前記プロセスユニットにおける現像手段が、トナーを溜
    めるトナーホッパと、 トナーを担持して回転しながらそのトナーを感光体に移
    動させるトナー担持体と、 前記トナー担持体にトナーを供給する供給手段と、 弾性板により形成され、前記トナー担持体の回転方向上
    流側に導出する自由端を有し、当該プロセスユニットが
    像形成位置にあるとき、前記自由端が水平に対し上側に
    導出するよう配設されてトナー担持体に圧接し、前記ト
    ナー担持体に供給されたトナーを規制して薄層を形成す
    る層規制手段と、を有することを特徴とするプロセスユ
    ニット。
15. 【請求項１５】 各々が色の異なるトナーを収納して現
    像手段を有し、全体が円環状に配列された複数のプロセ
    スユニットにおいて、 前記プロセスユニットにおける
    現像手段が、トナーを溜めるトナーホッパと、 トナーを担持して前記感光体に対向して像形成を行うト
    ナー担持体と、 前記トナー担持体にトナーを供給する供給手段と、 トナー担持体上に供給されたトナーを規制して薄層を形
    成する層規制手段と、 当該プロセスユニットが像形成位置にあるとき、前記感
    光体に近い方の端部が水平に対して上方向へ導出するよ
    う配置され、前記層規制手段と感光体との間のトナー担
    持体表面のトナーが現像手段外へ飛散するのを防止する
    板状の飛散防止板と、を有していることを特徴とするプ
    ロセスユニット。