JPH1078708A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、構成部材の使用寿命による交換サ
イクルを均一化でき、モノクロ画像の高速出力が可能な
画像形成装置を提供する。 【解決手段】フルカラー複写機は、記録用紙Ｐの搬送方
向に沿って、マゼンタ用の画像形成部１０Ｍ、シアン用
の画像形成部１０Ｃ、イエロー用の画像形成部１０Ｙ、
およびブラック用の画像形成部１０Ｋを有している。各
画像形成部はそれぞれ感光体ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、
１Ｋを有し、ブラック用の感光体ドラム１Ｋは、他の感
光体ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｙより大きい径を有してい
る。各画像形成部を通して記録用紙Ｐを搬送する搬送ベ
ルト５は、カラー用の感光体ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｙに
対して離接可能に設けられ、モノクロ画像を形成する際
には各感光体ドラムから離脱される。ブラック用の感光
体ドラム１Ｋは、モノクロ画像形成時には高速回転さ
れ、モノクロ画像が高速出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、フルカ
ラー複写機やカラーレーザプリンタなどの電子写真方式
の画像形成装置に係り、特に各色に対応した複数の感光
体ドラムを用いて用紙上に画像を形成する画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像形成装置である複写機におい
てはカラー指向が強くなり、これに応えてデジタル式の
フルカラー複写機が開発されている。この種のフルカラ
ー複写機の方式の１つに、４つの感光体ドラム（像担持
体）を用いた、いわゆる感光体ドラム４連方式がある。

【０００３】この４連方式によれば、４つの感光体ドラ
ムが平行に並設され、それぞれの感光体ドラム上にマゼ
ンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナーを用いてト
ナー像が形成される。そして、各感光体ドラムに接触し
て走行される搬送ベルトに載せられた１枚の転写材が順
次４つの感光体ドラムとの間の転写領域を通過され、４
つの感光体ドラムからそれぞれのトナー像が順次転写材
に転写されて色重ねされ、フルカラーの転写画像が得ら
れる。

【０００４】この種の複写機において、フルカラー画像
を形成する以外のとき、たとえば、黒色の画像（モノク
ロ画像）のみを形成する場合、マゼンタ、シアン、イエ
ロー用の３つの感光体ドラムにはトナー像を形成せず、
ブラック用の感光体ドラムに対してのみ、ブラックのト
ナーによるトナー像を形成する。そして、ブラックのト
ナー像のみが転写材に転写され、黒色のみのモノクロ画
像が得られる。

【０００５】しかし、上記複写機においては、黒色のみ
の画像形成の場合であっても、画像形成に直接関わらな
い他の３色の感光体ドラム（マゼンタ、シアン、イエロ
ー）を回転させる必要がある。つまり、他の３色の感光
体ドラムは、搬送ベルトとの間で転写材を搬送する機能
も担うことから、黒色のみの画像形成時であっても転写
材の搬送のために不所望に回転される。

【０００６】このように画像形成に関係のない感光体ド
ラムを回転することにより、各感光体ドラムに接触する
ように設けられた現像ローラ、クリーニング装置、搬送
ベルト等によるドラム表面の磨耗による疲労が発生す
る。従って、黒色の画像形成時であっても他の色の感光
体ドラムおよびその周辺部材も同様に摩耗されてしまう
問題が生じる。

【０００７】このような問題を解決するため、モノクロ
画像形成時に他の色の感光体ドラムの回転を停止させる
ことのできる機構が提案されている。この機構によれ
ば、モノクロ画像形成時、各感光体ドラムに接触した状
態で配設された搬送ベルトが黒色以外の感光体ドラムか
ら離脱されるようになっている。そして、黒色以外の感
光体ドラムの回転を停止させ、搬送ベルトを介して転写
材を黒色の感光体ドラムへ直接的に導き、黒色以外の感
光体ドラムが不所望に摩耗劣化されることが防止され、
黒色以外の感光体ドラムの使用寿命を長くすることがで
きる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の４連方式によると、黒色以外の感光体ド
ラムの使用寿命を長くすることができる反面、使用頻度
の高い黒色の感光体ドラムの使用寿命は改善されない。
従って、使用頻度の高い黒色の感光体ドラムの方が黒色
以外の感光体ドラムより先に寿命となり交換が必要とな
る。例えば、モノクロ画像を出力する割合が全体の画像
出力に対して５０％程度である場合には、黒色の感光体
ドラムの寿命は他の感光体ドラムの半分程度となる。

【０００９】このため、黒色の感光体ドラムと他の色の
感光体ドラムとを別々の時期に交換する必要が生じ、複
写機のメンテナンスの回数が多くなり、メンテナンス性
が低下される問題がある。

【００１０】また、上述のような４連方式によると、４
つの感光体ドラムを必要とすることから、複写機の構成
をコンパクトにするためには１つ１つの感光体ドラムの
径をできるだけ小さくすることが望ましい。一般に、従
来の４連方式のカラー複写機においては、各感光体ドラ
ムの周の長さが短くなるため、感光体ドラムの周速度を
早めることができず、画像出力速度が遅くなることが知
られている。

【００１１】その上、上述した従来の複写機では、モノ
クロ画像の出力速度がカラー画像の出力速度と同じ速度
となるため、モノクロ画像出力時において、モノクロ画
像専用の複写機と比較して画像出力速度が遅くなる問題
がある。

【００１２】この発明は、以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、画像形成部を構成する各構成部材の使
用寿命による交換サイクルを均一化でき、メンテナンス
性を向上でき、モノクロ画像の高速出力が可能な画像形
成装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のうち請求項１記載の画像形成装置は、第
１の像担持体に可視像を形成する第１の画像形成手段
と、第１の像担持体の径よりも大きい径を有する第２の
像担持体に可視像を形成する第２の画像形成手段と、上
記各像担持体に順次転写材を搬送する搬送手段と、上記
各像担持体にそれぞれ対応して設けられ、上記搬送手段
で搬送される転写材に対して上記各像担持体上に形成さ
れた可視像をそれぞれ転写する複数の転写手段と、を備
えている。

【００１４】また、この発明のうち請求項２記載の画像
形成装置は、第１の像担持体に可視像を形成する第１の
画像形成手段と、第１の像担持体の径の１．３乃至３倍
の大きさの径を有する第２の像担持体に可視像を形成す
る第２の画像形成手段と、上記各像担持体に順次転写材
を搬送する搬送手段と、上記各像担持体にそれぞれ対応
して設けられ、上記搬送手段で搬送される転写材に対し
て上記各像担持体上に形成された可視像をそれぞれ転写
する複数の転写手段と、を備えている。

【００１５】また、この発明のうち請求項３記載の画像
形成装置は、第１の径を有する第１の像担持体に可視像
を形成する第１の画像形成手段と、第１の径よりも大き
い第２の径を有する第２の像担持体に可視像を形成する
第２の画像形成手段と、上記各像担持体に順次転写材を
搬送する搬送手段と、上記各像担持体にそれぞれ対応し
て設けられ、上記搬送手段で搬送される転写材に対して
上記各像担持体上に形成された可視像をそれぞれ転写す
る複数の転写手段と、前記第１の像担持体及び第２の像
担持体にそれぞれ可視像を形成し、これらの可視像を前
記搬送手段にて搬送される転写材上に転写して画像を形
成する第１の画像形成モードと、前記第１の像担持体に
のみ可視像を形成し、この可視像を前記搬送手段にて搬
送される転写材上に転写して画像を形成する第２の画像
形成モードとを切換えるための切換手段と、前記切換手
段にて前記第２の画像形成モードに切り換えられた際
に、前記第２の画像形成モードの画像形成速度を前記第
１の画像形成モードの画像形成速度よりも大きくするよ
う制御する制御手段と、を備えている。

【００１６】請求項３記載の画像形成装置によると、第
２の画像形成モードに切り換えられた際に画像形成速度
を大きくし、画像出力速度を高速にしている。このよう
に第２の像担持体の使用頻度が第１の像担持体の使用頻
度より高くなるため、第２の像担持体の径（第１の径）
を第１の像担持体の径（第１の径）より大きくした。こ
れにより、第１および第２の像担持体の使用寿命による
部材の交換サイクルを均一化でき、メンテナンス性を向
上できる。

【００１７】また、この発明のうち請求項４記載の画像
形成装置は、第１の径を有する第１の像担持体に可視像
を形成する第１の画像形成手段と、第１の径よりも大き
い第２の径を有する第２の像担持体に可視像を形成する
第２の画像形成手段と、上記各像担持体に順次転写材を
搬送する搬送手段と、上記各像担持体にそれぞれ対応し
て設けられ、上記搬送手段で搬送される転写材に対して
上記各像担持体上に形成された可視像をそれぞれ転写す
る複数の転写手段と、前記第１の像担持体及び第２の像
担持体にそれぞれ可視像を形成し、これらの可視像を前
記搬送手段にて搬送される転写材上に転写して画像を形
成する第１の画像形成モードと、前記第１の像担持体に
のみ可視像を形成し、この可視像を前記搬送手段にて搬
送される転写材上に転写して、画像を形成する第２の画
像形成モードとを切換えるための切換手段と、前記切換
手段により前記第１の画像形成モードに切り換えられた
際には、前記搬送手段を前記第１及び第２の像担持体に
当接させ、前記切換手段にて第２の画像形成モードに切
り換えられた際には、前記搬送手段を前記第１の像担持
体にのみ当接させるように前記搬送手段を移動させる移
動手段と、前記切換手段にて前記第２の画像形成モード
に切り換えられた際に、前記第２の画像形成モードの画
像形成速度を前記第１の画像形成モードの画像形成速度
よりも大きくする制御手段と、を備えている。

【００１８】また、この発明のうち請求項５記載の画像
形成装置は、回転可能に設けられ、かつ第１の径を有す
る第１の像担持体に可視像を形成する第１の画像形成手
段と、第１の径よりも大きい第２の径を有する第２の像
担持体に可視像を形成する第２の画像形成手段と、上記
各像担持体に順次転写材を搬送する搬送手段と、上記各
像担持体にそれぞれ対応して設けられ、上記搬送手段で
搬送される転写材に対して上記各像担持体上に形成され
た可視像をそれぞれ転写する複数の転写手段と、前記第
１の像担持体及び第２の像担持体にそれぞれ可視像を形
成し、これらの可視像を前記搬送手段にて搬送される転
写材上に転写して画像を形成する第１の画像形成モード
と、前記第１の像担持体にのみ可視像を形成し、この可
視像を前記搬送手段にて搬送される転写材上に転写し
て、画像を形成する第２の画像形成モードとを切換える
ための切換手段と、前記切換手段により前記第１の画像
形成モードに切り換えられた際には、前記搬送手段を前
記第１及び第２の像担持体に当接させ、前記切換手段に
て第２の画像形成モードに切り換えられた際には、前記
搬送手段を前記第１の像担持体にのみ当接させるように
前記搬送手段を移動させる移動手段と、前記切換手段に
て前記第２の画像形成モードに切り換えられた際に、前
記第１の像担持体の回転速度及び前記搬送手段の移動速
度を第１の画像形成モードの時よりも大きくすることに
より、前記第２の画像形成モードの画像形成速度を前記
第１の画像形成モードの画像形成速度よりも大きくする
制御手段と、を備えている。

【００１９】また、この発明のうち請求項６記載の画像
形成装置は、第１の径を有する第１の像担持体に可視像
を形成する第１の画像形成手段と、第１の径よりも大き
い第２の径を有する第２の像担持体に可視像を形成する
第２の画像形成手段と、上記各像担持体に順次転写材を
搬送する搬送手段と、上記各像担持体にそれぞれ対応し
て設けられ、上記搬送手段で搬送される転写材に対して
上記各像担持体上に形成された可視像をそれぞれ転写す
る複数の転写手段と、前記転写材上に転写された可視像
を所定の温度に加熱して前記転写材上に定着する定着手
段と、前記第１の像担持体及び第２の像担持体にそれぞ
れ可視像を形成し、これらの可視像を前記搬送手段にて
搬送される転写材上に転写して画像を形成する第１の画
像形成モードと、前記第１の像担持体にのみ可視像を形
成し、この可視像を前記搬送手段にて搬送される転写材
上に転写して、画像を形成する第２の画像形成モードと
を切換えるための切換手段と、前記切換手段にて前記第
２の画像形成モードに切り換えられた際に、前記第２の
画像形成モードの画像形成速度を前記第１の画像形成モ
ードの画像形成速度よりも大きくするとともに、前記定
着手段の定着温度を第１の画像形成モードの時よりも高
くする制御手段と、を備えている。

【００２０】また、この発明のうち請求項７記載の画像
形成装置は、第１の径を有する第１の像担持体に可視像
を形成する第１の画像形成手段と、第１の径よりも大き
い第２の径を有する第２の像担持体に形成された静電潜
像に、回転することにより現像剤を供給する現像手段を
有し、前記第２の像担持体上に可視像を形成する第２の
画像形成手段と、上記各像担持体に順次転写材を搬送す
る搬送手段と、上記各像担持体にそれぞれ対応して設け
られ、上記搬送手段で搬送される転写材に対して上記各
像担持体上に形成された可視像をそれぞれ転写する複数
の転写手段と、前記第１の像担持体及び第２の像担持体
にそれぞれ可視像を形成し、これらの可視像を前記搬送
手段にて搬送される転写材上に転写して画像を形成する
第１の画像形成モードと、前記第１の像担持体にのみ可
視像を形成し、この可視像を前記搬送手段にて搬送され
る転写材上に転写して、画像を形成する第２の画像形成
モードとを切換えるための切換手段と、前記切換手段に
て前記第２の画像形成モードに切り換えられた際に、前
記第２の画像形成モードの画像形成速度を前記第１の画
像形成モードの画像形成速度よりも大きくするととも
に、前記現像手段の回転速度を前記第１の画像形成モー
ドの時よりも大きくする制御手段と、を備えている。

【００２１】また、この発明のうち請求項８記載の画像
形成装置は、回転可能に設けられ、かつ第１の径を有す
る第１の像担持体に可視像を形成する第１の画像形成手
段と、第１の径よりも大きい第２の径を有する第２の像
担持体に形成された静電潜像に、回転することにより現
像剤を供給する現像手段を有し、前記第２の像担持体上
に可視像を形成する第２の画像形成手段と、上記各像担
持体に順次転写材を搬送する搬送手段と、上記各像担持
体にそれぞれ対応して設けられ、上記搬送手段で搬送さ
れる転写材に対して上記各像担持体上に形成された可視
像をそれぞれ転写する複数の転写手段と、前記転写材上
に転写された可視像を所定の温度に加熱して前記転写材
上に定着する定着手段と、前記第１の像担持体及び第２
の像担持体にそれぞれ可視像を形成し、これらの可視像
を前記搬送手段にて搬送される転写材上に転写して画像
を形成する第１の画像形成モードと、前記第１の像担持
体にのみ可視像を形成し、この可視像を前記搬送手段に
て搬送される転写材上に転写して、画像を形成する第２
の画像形成モードとを切換えるための切換手段と、前記
切換手段により前記第１の画像形成モードに切り換えら
れた際には、前記搬送手段を前記第１及び第２の像担持
体に当接させ、前記切換手段にて第２の画像形成モード
に切り換えられた際には、前記搬送手段を前記第１の像
担持体にのみ当接させるように前記搬送手段を移動させ
る移動手段と、前記切換手段にて前記第２の画像形成モ
ードに切り換えられた際に、前記第１の像担持体の回転
速度及び前記搬送手段の移動速度を第１の画像形成モー
ドの時よりも大きくすることにより、前記第２の画像形
成モードの画像形成速度を前記第１の画像形成モードの
画像形成速度よりも大きくするとともに、前記現像手段
の回転速度を第１の画像形成モードよりも大きくし、か
つ及び前記第定着手段の定着温度を第１の画像形成モー
ドよりも高くするように制御する制御手段と、を備えて
いる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながらこの発
明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、この
発明の画像形成装置として、例えば４連方式のフルカラ
ー複写機の構成を概略的に示すものである。このフルカ
ラー複写機は、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック
の４色の可視像をそれぞれ形成するための電子写真方式
の４組の画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋ
（画像形成手段）を備えている。これらの画像形成部１
０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋは、後述する搬送ベルト
を介して搬送される転写材としての記録用紙Ｐの搬送方
向に沿って一列に並んで設けられている。

【００２３】各画像形成部は、ブラック用の画像形成部
１０Ｋの大きさが違うだけで略同一の構成を有している
ため、ここでは搬送方向上流側のマゼンタ用の画像形成
部１０Ｍについて代表して説明する。

【００２４】すなわち、画像形成部１０Ｍは像担持体と
しての感光体ドラム１Ｍを備え、この感光体ドラム１Ｍ
の周囲には、感光体ドラム１Ｍの表面を所定の電位に帯
電させる帯電装置２Ｍ、帯電された表面を露光して静電
潜像を形成する露光装置３Ｍ、静電潜像にトナーを供給
して静電潜像を現像する現像器としての現像装置４Ｍ、
現像したトナー像を図示しない給紙機構を介して給紙さ
れる記録用紙Ｐに転写する転写装置６Ｍ（転写手段）、
および転写されずに感光体ドラム１Ｍの表面に残留した
残留トナーを除去するクリーニング装置７Ｍが順に配設
されている。また、感光体ドラム１Ｍは、図示しないド
ラム駆動モータにより所定の周速度で回転駆動されるよ
うになっている。

【００２５】ここで、マゼンタ用の画像形成部１０Ｍに
おける動作について説明する。まず、動作に先立って、
感光体ドラム１Ｍの表面が帯電装置２Ｍによって所定の
帯電電位に帯電される。感光体ドラム１Ｍの表面は、有
機系光導電体によって形成されている。この光導電体
は、通常は高抵抗であるが、光が照射されると、光照射
部の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電
した感光体ドラム１Ｍの表面に、図示しない制御部から
送られてくるマゼンタ用の画像データに従って、露光装
置３Ｍを介して露光光を出力する。露光光は、感光体ド
ラム１Ｍの表面に照射され、それにより、マゼンタ印字
パターンの静電潜像が感光体ドラム１Ｍの表面に形成さ
れる。

【００２６】静電潜像とは、帯電によって感光体ドラム
１Ｍの表面に形成される像であり、露光装置３Ｍからの
光照射によって、光導電体の被照射部分の比抵抗が低下
し、感光体ドラム１Ｍの表面の帯電した電荷が流れ、一
方、露光装置３Ｍからの光照射がなされなかった部分の
電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ
潜像である。

【００２７】このようにして帯電された感光体ドラム１
Ｍ上の露光位置に、露光装置３Ｍを介して出力される露
光光が結像されて形成された静電潜像は、感光体ドラム
１Ｍの回転に従って所定の現像位置まで回転される。そ
して、この現像位置で、感光体ドラム１Ｍ上の静電潜像
は、現像装置４Ｍによって可視像としてトナー像化され
る。

【００２８】現像装置４Ｍは、図示しない現像器駆動モ
ータにより所定の周速度で回転駆動される現像スリーブ
４Ｍａ（現像ローラ）を有している。現像スリーブ４Ｍ
ａは、感光体ドラム１Ｍに転接された状態で配置され、
その周速度は、現像器駆動モータの回転数を制御するこ
とにより所望の周速度に調整できるようになっている。

【００２９】現像装置４Ｍ内には、マゼンタ染料を含み
樹脂にて形成されるマゼンタトナーが収容されている。
マゼンタトナーは、現像装置４Ｍの内部で攪拌されるこ
とで摩擦帯電し、感光体ドラム１Ｍ上に帯電した帯電荷
と同極性の電荷を有している。感光体ドラム１Ｍの表面
が現像装置４Ｍの現像スリーブ４Ｍａを通過していくこ
とにより、感光体ドラム１Ｍ表面上の除電された潜像部
にのみマゼンタトナーが静電的に付着し、潜像がマゼン
タトナーによって現像される。

【００３０】マゼンタのトナー像が形成された感光体ド
ラム１Ｍは、引続き所定の周速度で回転され、転写位置
において、転写装置６Ｍによって、図示しない給紙機構
によりタイミングを取って供給される記録用紙Ｐ上にト
ナー像が転写される。転写後、感光体ドラム１Ｍは、そ
のまま所定の周速度にて回転駆動され、クリーニング装
置７Ｍによって残留トナーや紙粉が除去（クリーニン
グ）される。その後、必要に応じて再び帯電装置２Ｍか
らの一連のプロセスに入る。

【００３１】給紙機構は、各画像形成部１０Ｍ、１０
Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋを通して記録用紙Ｐを搬送する搬送
手段としての搬送ベルト５を有している。搬送ベルト５
の走行速度は、各感光体ドラムの周速度と等速になるよ
うに設定されている。従って、後述するモノクロ画像形
成時にブラック用の感光体ドラム１Ｋの周速度が変更さ
れる場合には、搬送ベルト５の走行速度が感光体ドラム
１Ｋの周速度に応じて調整可能となっている。また、搬
送ベルト５に至る他の給紙機構による記録用紙Ｐの搬送
速度も感光体ドラムの周速度に合わせて調整可能となっ
ている。従って、記録用紙Ｐは、感光体ドラムの周速度
と等速で走行される搬送ベルト５を含む給紙機構により
各感光体ドラムの転写位置を通して搬送される。

【００３２】転写位置において記録用紙Ｐと接した感光
体ドラム１Ｍ上のマゼンタトナー像は、転写装置６Ｍに
よって、感光体ドラム１Ｍから離脱して記録用紙Ｐ上に
転写され、この結果、マゼンタ印字信号に基づく印字パ
ターンのマゼンタトナー像が記録用紙Ｐ上に形成され
る。

【００３３】転写装置６Ｍは、半導電性を有する転写ロ
ーラによって構成されている。この転写ローラは搬送ベ
ルト５の内側に設けられ、搬送ベルト５を介して感光体
ドラム１Ｍに転接しており、感光体ドラム１Ｍに静電的
に付着しているマゼンタトナーの電位と逆極性を有する
電界を搬送ベルト５の裏側から記録用紙Ｐに供給する。
この電界は、搬送ベルト５および記録用紙Ｐを通して感
光体ドラム１Ｍ上のマゼンタトナー像に作用し、その結
果、感光体ドラム１Ｍから記録用紙Ｐへトナー像が転写
される。

【００３４】こうして、マゼンタ画像形成部１０Ｍにて
マゼンタトナー像の転写された記録用紙Ｐは、搬送ベル
ト５により、シアン画像形成部１０Ｃ、イエロー画像形
成部１０Ｙ、さらにブラック画像形成部１０Ｋを通して
順次搬送され、各色のトナー像が重ねられて転写され
る。

【００３５】なお、シアン画像形成部１０Ｃ、イエロー
画像形成部１０Ｙ、ブラック画像形成部１０Ｋは、上述
したマゼンタ画像形成部１０Ｍと略同様に構成されてお
り、同一の部分にはマゼンタ（Ｍ）の代わりに、シアン
（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）を付した同一
参照符号を付すことにより、その詳細な説明を省略す
る。

【００３６】マゼンダ転写位置、シアン転写位置、イエ
ロー転写位置、ブラック転写位置を順次通過して、全て
のトナー像が転写された記録用紙Ｐは、定着装置８（定
着手段）へと送り込まれる。定着装置８は、ヒータを組
み込んだヒートローラ８ａを有し、記録用紙Ｐ上に電荷
力によって載っているだけのトナー像を加熱することに
より、色重ねしたトナー像を溶融して、記録用紙Ｐへ永
久定着する。定着の完了した記録用紙Ｐは、図示しない
排出部へ向けて搬出され、一連のカラー画像形成動作が
終了される。

【００３７】画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０
Ｋの各感光体ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１Ｋは互いに平
行に、かつ、一列に並んで配設されている。尚、ブラッ
ク用の感光体ドラム１Ｋは、他のカラー画像用の感光体
ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｙとは別のモータにより駆動さ
れ、ブラック用感光体ドラム１Ｋの周速度はモータの回
転数を制御することにより調整可能となっている。

【００３８】記録用紙Ｐを搬送する搬送ベルト５はエン
ドレスベルトからなり、図示しない一対の駆動ローラに
掛け渡されている。駆動ローラは、図示しない駆動モー
タにより、上述したように感光体ドラムの周速度と搬送
ベルト５の走行速度とが等しくなるように駆動される。

【００３９】この複写機は、図示しない切換部によりフ
ルカラー画像形成モードとモノクロ画像形成モードとが
切換えられる。上述したフルカラー複写機によりフルカ
ラー画像を形成する場合には、搬送ベルト５および転写
装置６Ｍ、６Ｃ、６Ｙは図中実線で示す位置（第１位
置）に配置し、搬送ベルト５を全ての感光体ドラムに当
接させる。一方、モノクロ画像を形成する場合には、搬
送ベルト５および転写装置６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが図示しな
い移動機構により図中破線で示す位置（第２位置）に移
動し、搬送ベルト５はブラック用感光体ドラム１Ｋのみ
に当接する。この際、搬送ベルト５の移動に伴い記録用
紙Ｐを搬送ベルト５へガイドするガイド部材９も同時に
移動される。

【００４０】つまり、モノクロ画像を形成する際には、
搬送ベルト５および転写装置６Ｍ、６Ｃ、６Ｙがマゼン
タ用の感光体ドラム１Ｍ、シアン用の感光体ドラム１
Ｃ、およびイエロー用の感光体ドラム１Ｙから離脱さ
れ、記録用紙Ｐが各画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ
による影響を受けることのないように搬送ベルト５を介
して搬送され、ブラック用の画像形成部１０Ｋへ直接的
に導かれる。これにより、モノクロ画像出力時には、カ
ラー用の画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙを停止させ
ることができ、ブラック用の画像形成部１０Ｋのみが作
動されて記録用紙Ｐ上にブラックトナーのみが転写さ
れ、定着装置８を介してモノクロ画像が形成される。

【００４１】このように、モノクロ画像形成時に、カラ
ー用の画像形成部を停止させることにより、カラー用の
画像形成部を構成した各部材の摩擦による不所望な摩耗
を防ぐことができ、カラー用の画像形成部を構成した各
部材の使用寿命を長くすることができる。

【００４２】また、本発明においては、ブラック用の感
光体ドラム１Ｋの径（第１の径）を他のカラー用の感光
体ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｙの径（第２の径）より大きく
することにより、使用頻度の最も高いブラック用の感光
体ドラム１Ｋの使用寿命を延長させ、他の感光体ドラム
の使用寿命と合わせる工夫をした。本実施の形態におい
ては、ブラック用の感光体ドラム１Ｋの径を６０ｍｍに
設定し、他のカラー用の感光体ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ
の径を４０ｍｍに設定した。

【００４３】ブラック用の感光体ドラム１Ｋの径とカラ
ー用の感光体ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｙの径の比は、複写
機における全画像出力に対するモノクロ画像の出力割合
に応じて設定することが望ましい。つまり、カラー画像
を出力する際にはブラック用の感光体ドラム１Ｋを含む
全ての感光体ドラムが回転されるのに対し、モノクロ画
像を出力する際にはブラック用の感光体ドラムのみが回
転されるため、モノクロ画像の出力割合が高くなるに従
ってブラック用の感光体ドラムの走行距離が他の感光体
ドラムと比較して多くなる。このため、全ての感光体ド
ラムの交換時期を同じくするためには、モノクロ画像の
出力割合を考慮してブラック用の感光体ドラムの径を設
定することが望ましい。

【００４４】図２は、モノクロ画像出力割合に対する最
適な感光体ドラムの径の比（以下、ドラム口径比と称す
る）を示したグラフである。横軸には全画像出力枚数に
対するモノクロ画像出力枚数の割合（％）を示し、縦軸
には全ての感光体ドラムの使用寿命による交換時期を同
じにするための最適なドラム口径比を示してある。

【００４５】図２によると、モノクロ画像の出力が全く
ない場合には最適なドラム口径比は１となり、ブラック
用の感光体ドラムの径をカラー用の感光体ドラムの径よ
り大きくする必要はない。これに対して、画像出力の２
枚に１枚の割合でモノクロ画像を出力する場合にはドラ
ム口径比を２倍とすれば良い。

【００４６】モノクロ画像の出力割合は、装置の運用状
況によって変化するため特定はできないが、一般に２０
〜６０％程度の割合でモノクロ画像出力がなされる場合
が多いと考えられる。この場合、適切なドラム口径比は
１．３〜３程度となり、この範囲内でドラム口径比を設
定することにより、カラー用の感光体ドラムとブラック
用の感光体ドラムの使用寿命を概ね同じくでき、全ての
感光体ドラムの交換時期を略均一化できる。

【００４７】本実施の形態においては、カラー用の感光
体ドラムの径を４０ｍｍとし、ブラック用の感光体ドラ
ムの径を６０ｍｍとしたため、ドラム口径比は１．５と
なっている。このように、ドラム口径比を１．５とした
場合、モノクロ画像の出力割合が３３％となるように画
像を出力することにより、カラー用の感光体ドラムとブ
ラック用の感光体ドラムの使用寿命を同じにでき、全て
の感光体ドラムの交換時期を均一化できる。

【００４８】例えば、カラー用の各感光体ドラムが１万
回の複写を実行した時点で寿命となるとすると、ブラッ
ク用の感光体ドラムは１．５万回の複写を実行した時点
で寿命となる。しかし、モノクロ画像を出力する際に
は、カラー用の感光体ドラムを停止させているため、実
際には、モノクロ、カラー合せて１．５万回の複写を実
行した時点でブラック用の感光体ドラムが寿命となると
ともにカラー用の感光体ドラムが寿命となる。

【００４９】従って、ドラム口径比を適切な値に設定す
ることにより、各感光体ドラムの交換サイクルを長くす
ることができるとともに、ブラック用の感光体ドラムと
カラー用の感光体ドラムの交換時期を略同じ時期にする
ことができ、ドラム交換に要するメンテナンスの回数を
減らすことができ、装置のメンテナンス性を向上でき
る。

【００５０】また、上記のように、カラー用の感光体ド
ラムに対してブラック用の感光体ドラムの径を大きくす
ることにより、感光体ドラムの周りに配設した各部材も
大きくすることができる。例えば、本実施の形態におい
ては、カラー用の現像スリーブの径を２０ｍｍに設定
し、ブラック用の現像スリーブの径を３０ｍｍに設定し
た。このようにブラック用の現像スリーブの径を大きく
することにより、使用頻度の最も高いブラックトナーの
トナーホッパーの容量を大きくすることができ、ブラッ
クトナーの補充回数を減らすことができる。

【００５１】また、本発明においては、ブラック用の感
光体ドラムの径を他の感光体ドラムの径より大きくする
ことにより、モノクロ画像の出力時におけるプリント速
度をカラー画像プリント時と比較して速くすることがで
きる。

【００５２】すなわち、感光体ドラムの特性として、露
光を受けてから露光部分の表面電位が減少するまでには
ある程度の時間が必要とされる。従って、径の小さい感
光体ドラムでは露光位置から現像位置までの距離を長く
とることができないので、感光体ドラムの周速度をある
程度までしか上げることができず、プリント速度が遅く
なる。

【００５３】これに対し、本発明では、ブラック用の感
光体ドラム１Ｋの径を大きくすることにより、露光位置
から現像位置までの十分に長い距離を確保した。これに
より、光減衰に要する十分な時間を確保できるため、モ
ノクロ画像出力時におけるプリント速度を上げることが
できた。

【００５４】例えば、本実施の形態のように、カラー用
の感光体ドラムの径を４０ｍｍに設定し、ブラック用の
感光体ドラムの径を６０ｍｍに設定する（ドラム口径比
１．５）と、露光位置から現像位置までの距離も１．５
倍となる。よって、カラー用の感光体ドラムの周速に対
するブラック用の感光体ドラムの周速を１．５倍として
も同じ光減衰時間を得ることができる。

【００５５】従って、例えばカラー画像出力時の各感光
体ドラムの周速が４０ｍｍ／ｓｅｃである場合、モノク
ロ画像出力時のブラック用の感光体ドラムの周速は６０
ｍｍ／ｓｅｃ（１．５倍）とすることができる。

【００５６】上記のようにブラック用の感光体ドラムの
周速を調整する場合、図示しない給紙機構、搬送ベルト
５、および定着装置８による記録用紙Ｐの搬送速度も感
光体ドラムの周速に合せて調整する必要がある。また、
カラー用の感光体ドラムとブラック用の感光体ドラムの
周速を異ならせる制御のため、両者を回転駆動させるモ
ータは別のモータを用意する必要がある。

【００５７】モノクロ画像を出力する際にブラック用の
感光体ドラム１Ｋの周速を速くするため、ブラック用画
像家形成部１０Ｋにおける現像装置４Ｋおよび定着装置
８の制御もカラー画像出力時と異ならせる必要がある。

【００５８】つまり、感光体ドラム１Ｋを高速で回転さ
せると、カラー画像出力時と比較して現像装置４Ｋによ
るブラックトナーの供給量が不足するため、十分な黒濃
度を達成するためにはブラックトナーの供給量を上げる
必要がある。図３には、ブラック用の感光体ドラム１Ｋ
の周速の変化に対する黒濃度の変化を示してある。これ
によると、感光体ドラムの周速が速くなるにつれて黒濃
度が低下しているのが分る。従って、本実施の形態にお
いては、黒濃度が低下しても十分な濃度を維持するた
め、現像スリーブの感光体ドラムに対する周速を、カラ
ー画像出力時の６０ｍｍ／ｓｅｃから９０ｍｍ／ｓｅｃ
に上げた。

【００５９】また、感光体ドラム１Ｋを高速で回転させ
ると、カラー画像出力時と比較して定着装置８により与
えられる熱量が不足する。図４には、ブラック用の感光
体ドラム１Ｋの周速に対する最適な定着温度の関係を示
してある。これによると、感光体ドラムの周速が速くな
るにつれてより高い定着温度が必要となることが分る。
従って、本実施の形態においては、熱量の不足に起因し
た定着不良を防止するため、定着温度をカラー画像出力
時の１８０℃から１９０℃に上げた。尚、本実施の形態
のブラック用の画像形成部１０Ｋにおけるカラー画像出
力時、およびモノクロ画像出力時の各パラメータの最適
値を図５にまとめて示した。

【００６０】尚、この発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可
能である。例えば、上述した実施の形態においては、ブ
ラック用の感光体ドラムの径のみを他の感光体ドラムの
径と比較して大きく設定したが、必要に応じてブラック
用以外の感光体ドラムの径を大きく設定しても良い。こ
の場合、径を大きく設定した感光体ドラムのみを用いた
画像出力をしても各感光体ドラムの交換サイクルを均一
化できる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の画像形
成装置は、上記のような構成および作用を有しているの
で、各画像形成部における構成部材の使用寿命を延長す
ることができるとともに、各構成部材の使用寿命による
交換サイクルを均一化でき、各部材の交換のためのメン
テナンスの回数を減らすことによりメンテナンス性を向
上できる。また、この発明の画像形成装置によると、モ
ノクロ画像の高速出力が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の実施の形態に係るフルカラ
ー複写機を示す概略図。

【図２】図２は、図１のカラー複写機におけるモノクロ
画像出力割合に対するドラム口径比（ブラック用感光体
ドラムの径／カラー用の感光体ドラムの径）を示すグラ
フ。

【図３】図３は、図１のカラー複写機のブラック用感光
体ドラムの周速に対する黒濃度の関係を示すグラフ。

【図４】図４は、図１のカラー複写機のブラック用感光
体ドラムの周速に対する最適定着温度の関係を示すグラ
フ。

【図５】図５は、図１のカラー複写機における各種設定
条件を示す図。

【符号の説明】

１…感光体ドラム、 ２…帯電装置、 ３…露光装置、 ４…現像装置、 ４Ｍａ、４Ｃａ、４Ｙａ、４Ｋａ…現像スリーブ、 ５…搬送ベルト、 ６…転写装置、 ７…クリーニング装置、 ８…定着装置、 ９…ガイド部材、 １０…画像形成部、 Ｍ…マゼンタ、 Ｃ…シアン、 Ｙ…イエロー、 Ｋ…ブラック、 Ｐ…記録用紙。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の像担持体に可視像を形成する第１
   の画像形成手段と、 第１の像担持体の径よりも大きい径を有する第２の像担
   持体に可視像を形成する第２の画像形成手段と、 上記各像担持体に順次転写材を搬送する搬送手段と、 上記各像担持体にそれぞれ対応して設けられ、上記搬送
   手段で搬送される転写材に対して上記各像担持体上に形
   成された可視像をそれぞれ転写する複数の転写手段とを
   有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 第１の像担持体に可視像を形成する第１
   の画像形成手段と、 第１の像担持体の径の１．３乃至３倍の大きさの径を有
   する第２の像担持体に可視像を形成する第２の画像形成
   手段と、 上記各像担持体に順次転写材を搬送する搬送手段と、 上記各像担持体にそれぞれ対応して設けられ、上記搬送
   手段で搬送される転写材に対して上記各像担持体上に形
   成された可視像をそれぞれ転写する複数の転写手段とを
   有することを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 第１の径を有する第１の像担持体に可視
   像を形成する第１の画像形成手段と、 第１の径よりも大きい第２の径を有する第２の像担持体
   に可視像を形成する第２の画像形成手段と、 上記各像担持体に順次転写材を搬送する搬送手段と、 上記各像担持体にそれぞれ対応して設けられ、上記搬送
   手段で搬送される転写材に対して上記各像担持体上に形
   成された可視像をそれぞれ転写する複数の転写手段と、 前記第１の像担持体及び第２の像担持体にそれぞれ可視
   像を形成し、これらの可視像を前記搬送手段にて搬送さ
   れる転写材上に転写して画像を形成する第１の画像形成
   モードと、前記第１の像担持体にのみ可視像を形成し、
   この可視像を前記搬送手段にて搬送される転写材上に転
   写して画像を形成する第２の画像形成モードとを切換え
   るための切換手段と、 前記切換手段にて前記第２の画像形成モードに切り換え
   られた際に、前記第２の画像形成モードの画像形成速度
   を前記第１の画像形成モードの画像形成速度よりも大き
   くするよう制御する制御手段とを有することを特徴とす
   る画像形成装置。
4. 【請求項４】 第１の径を有する第１の像担持体に可視
   像を形成する第１の画像形成手段と、 第１の径よりも大きい第２の径を有する第２の像担持体
   に可視像を形成する第２の画像形成手段と、 上記各像担持体に順次転写材を搬送する搬送手段と、 上記各像担持体にそれぞれ対応して設けられ、上記搬送
   手段で搬送される転写材に対して上記各像担持体上に形
   成された可視像をそれぞれ転写する複数の転写手段と、 前記第１の像担持体及び第２の像担持体にそれぞれ可視
   像を形成し、これらの可視像を前記搬送手段にて搬送さ
   れる転写材上に転写して画像を形成する第１の画像形成
   モードと、前記第１の像担持体にのみ可視像を形成し、
   この可視像を前記搬送手段にて搬送される転写材上に転
   写して、画像を形成する第２の画像形成モードとを切換
   えるための切換手段と、 前記切換手段により前記第１の画像形成モードに切り換
   えられた際には、前記搬送手段を前記第１及び第２の像
   担持体に当接させ、前記切換手段にて第２の画像形成モ
   ードに切り換えられた際には、前記搬送手段を前記第１
   の像担持体にのみ当接させるように前記搬送手段を移動
   させる移動手段と、 前記切換手段にて前記第２の画像形成モードに切り換え
   られた際に、前記第２の画像形成モードの画像形成速度
   を前記第１の画像形成モードの画像形成速度よりも大き
   くする制御手段とを有することを特徴とする画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 回転可能に設けられ、かつ第１の径を有
   する第１の像担持体に可視像を形成する第１の画像形成
   手段と、 第１の径よりも大きい第２の径を有する第２の像担持体
   に可視像を形成する第２の画像形成手段と、 上記各像担持体に順次転写材を搬送する搬送手段と、 上記各像担持体にそれぞれ対応して設けられ、上記搬送
   手段で搬送される転写材に対して上記各像担持体上に形
   成された可視像をそれぞれ転写する複数の転写手段と、 前記第１の像担持体及び第２の像担持体にそれぞれ可視
   像を形成し、これらの可視像を前記搬送手段にて搬送さ
   れる転写材上に転写して画像を形成する第１の画像形成
   モードと、前記第１の像担持体にのみ可視像を形成し、
   この可視像を前記搬送手段にて搬送される転写材上に転
   写して、画像を形成する第２の画像形成モードとを切換
   えるための切換手段と、 前記切換手段により前記第１の画像形成モードに切り換
   えられた際には、前記搬送手段を前記第１及び第２の像
   担持体に当接させ、前記切換手段にて第２の画像形成モ
   ードに切り換えられた際には、前記搬送手段を前記第１
   の像担持体にのみ当接させるように前記搬送手段を移動
   させる移動手段と、 前記切換手段にて前記第２の画像形成モードに切り換え
   られた際に、前記第１の像担持体の回転速度及び前記搬
   送手段の移動速度を第１の画像形成モードの時よりも大
   きくすることにより、前記第２の画像形成モードの画像
   形成速度を前記第１の画像形成モードの画像形成速度よ
   りも大きくする制御手段とを有することを特徴とする画
   像形成装置。
6. 【請求項６】 第１の径を有する第１の像担持体に可視
   像を形成する第１の画像形成手段と、 第１の径よりも大きい第２の径を有する第２の像担持体
   に可視像を形成する第２の画像形成手段と、 上記各像担持体に順次転写材を搬送する搬送手段と、 上記各像担持体にそれぞれ対応して設けられ、上記搬送
   手段で搬送される転写材に対して上記各像担持体上に形
   成された可視像をそれぞれ転写する複数の転写手段と、 前記転写材上に転写された可視像を所定の温度に加熱し
   て前記転写材上に定着する定着手段と、 前記第１の像担持体及び第２の像担持体にそれぞれ可視
   像を形成し、これらの可視像を前記搬送手段にて搬送さ
   れる転写材上に転写して画像を形成する第１の画像形成
   モードと、前記第１の像担持体にのみ可視像を形成し、
   この可視像を前記搬送手段にて搬送される転写材上に転
   写して、画像を形成する第２の画像形成モードとを切換
   えるための切換手段と、 前記切換手段にて前記第２の画像形成モードに切り換え
   られた際に、前記第２の画像形成モードの画像形成速度
   を前記第１の画像形成モードの画像形成速度よりも大き
   くするとともに、前記定着手段の定着温度を第１の画像
   形成モードの時よりも高くする制御手段とを有すること
   を特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 第１の径を有する第１の像担持体に可視
   像を形成する第１の画像形成手段と、 第１の径よりも大きい第２の径を有する第２の像担持体
   に形成された静電潜像に、回転することにより現像剤を
   供給する現像手段を有し、前記第２の像担持体上に可視
   像を形成する第２の画像形成手段と、 上記各像担持体に順次転写材を搬送する搬送手段と、 上記各像担持体にそれぞれ対応して設けられ、上記搬送
   手段で搬送される転写材に対して上記各像担持体上に形
   成された可視像をそれぞれ転写する複数の転写手段と、 前記第１の像担持体及び第２の像担持体にそれぞれ可視
   像を形成し、これらの可視像を前記搬送手段にて搬送さ
   れる転写材上に転写して画像を形成する第１の画像形成
   モードと、前記第１の像担持体にのみ可視像を形成し、
   この可視像を前記搬送手段にて搬送される転写材上に転
   写して、画像を形成する第２の画像形成モードとを切換
   えるための切換手段と、 前記切換手段にて前記第２の画像形成モードに切り換え
   られた際に、前記第２の画像形成モードの画像形成速度
   を前記第１の画像形成モードの画像形成速度よりも大き
   くするとともに、前記現像手段の回転速度を前記第１の
   画像形成モードの時よりも大きくする制御手段とを有す
   ることを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】 回転可能に設けられ、かつ第１の径を有
   する第１の像担持体に可視像を形成する第１の画像形成
   手段と、 第１の径よりも大きい第２の径を有する第２の像担持体
   に形成された静電潜像に、回転することにより現像剤を
   供給する現像手段を有し、前記第２の像担持体上に可視
   像を形成する第２の画像形成手段と、 上記各像担持体に順次転写材を搬送する搬送手段と、 上記各像担持体にそれぞれ対応して設けられ、上記搬送
   手段で搬送される転写材に対して上記各像担持体上に形
   成された可視像をそれぞれ転写する複数の転写手段と、 前記転写材上に転写された可視像を所定の温度に加熱し
   て前記転写材上に定着する定着手段と、 前記第１の像担持体及び第２の像担持体にそれぞれ可視
   像を形成し、これらの可視像を前記搬送手段にて搬送さ
   れる転写材上に転写して画像を形成する第１の画像形成
   モードと、前記第１の像担持体にのみ可視像を形成し、
   この可視像を前記搬送手段にて搬送される転写材上に転
   写して、画像を形成する第２の画像形成モードとを切換
   えるための切換手段と、 前記切換手段により前記第１の画像形成モードに切り換
   えられた際には、前記搬送手段を前記第１及び第２の像
   担持体に当接させ、前記切換手段にて第２の画像形成モ
   ードに切り換えられた際には、前記搬送手段を前記第１
   の像担持体にのみ当接させるように前記搬送手段を移動
   させる移動手段と、 前記切換手段にて前記第２の画像形成モードに切り換え
   られた際に、前記第１の像担持体の回転速度及び前記搬
   送手段の移動速度を第１の画像形成モードの時よりも大
   きくすることにより、前記第２の画像形成モードの画像
   形成速度を前記第１の画像形成モードの画像形成速度よ
   りも大きくするとともに、前記現像手段の回転速度を第
   １の画像形成モードよりも大きくし、かつ及び前記第定
   着手段の定着温度を第１の画像形成モードよりも高くす
   るように制御する制御手段とを有することを特徴とする
   画像形成装置。