JP2003241476A

JP2003241476A - 画像形成装置

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Publication number: JP2003241476A
Application number: JP2002043598A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Nakazawa; 伸夫中沢; Keizo Takura; 慶三田倉; Masami Kawada; 正美河田; Masashi Fukuda; 正史福田; Kazukiyo Akashi; 和清明石
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2003-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】タンデム型の画像形成装置において、ブラッ
ク単色の画像形成時間を短縮する。【解決手段】ブラックの画像形成ユニット３０ＢＫ
を、カラー画像形成時には、感光体１ＢＫが転写ローラ
６ＢＫに対向する位置に移動し、ブラック単色画像形成
時には、図２に示す位置に移動させる。また、転写ロー
ラ７を、カラー画像形成時にはバックアップローラ３３
に対向して中間転写ベルト３１に接触する位置に配置
し、ブラック単色画像形成時には図２に示す感光体１Ｂ
Ｋに接触する位置に配置する。ブラック単色画像形成時
には、中間転写ベルト３１を利用しないで、感光体１Ｂ
Ｋ上のトナー像を転写ローラ７によって、直接、転写材
Ｐに転写する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ等の普及
に伴いカラー文書が増加し、カラー複写機やカラープリ
ンタが要望され、それらの画像形成装置の高速性が求め
られている。

【０００３】複数の感光体を並列に配置した、いわゆる
タンデム型のカラー画像形成装置は、画像形成速度が速
くこの種の画像形成装置の提案が多数なされている。特
に中間転写体を用いたタンデム型の画像形成装置は、転
写材（例えば紙、透明フィルム）の種類の制約が少な
く、優れた方法とされている。

【０００４】一方、カラー画像形成装置のランニングコ
ストと従来の白黒画像形成装置のランニングコストとを
比較するとカラー画像形成装置のランニングコストの方
が高いという問題がある。特にタンデム型のカラー画像
形成装置で白黒画像を大量にとるという状況において
は、大きな問題となる。また、ブラック単色画像形成時
には、カラー画像形成時よりも早く画像形成を行いたい
という要求もあるがタンデム型のカラー画像形成装置に
おいてはこれらに対応するのが難しかった。

【０００５】そこで従来、特開平８−２７２１７３号公
報、特開平１１−２３１５９２号公報、特開平１１−２
３１６９号公報等に、給紙や排紙位置（給紙部や定着装
置）をブラックの画像形成時とカラーの画像形成時とで
別に設けるようにする構成の提案がなされている。また
特開平９−２８１７７０号公報には、ブラックの画像形
成時に感光ドラムのスピードをアップさせたり、画像比
率で感光ドラムの回転速度を変更したりする提案がなさ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例のように定着装置や給紙部を別々に持つものは、
装置のコストが上がるという問題点がある。また、ブラ
ックの画像形成時においても、転写材を担持搬送する搬
送ベルトや、中間転写体（中間転写ベルト、中間転写ド
ラム）を用いる場合、搬送ベルトや中間転写体の寿命は
カラー画像形成時と変わらないためブラックの画像形成
時のランニングコストの低減にはならない。

【０００７】本発明は、上述事情に鑑みてなされたもの
であり、カラーの画像形成は高速で行い、しかもブラッ
クの画像形成はランニングコストを低下させるようにし
た画像形成装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
複数の像担持体のそれぞれに異なる色のトナー像を形成
し、これら複数色のトナー像を中間転写体に順次に転写
して重ね合わせ、前記中間転写体上の複数色のトナー像
を一括で転写材に転写する画像形成装置において、ブラ
ックのトナー像が形成される像担持体を含むブラックの
画像形成ユニットを移動可能に構成し、ブラック単色の
画像形成時には、前記ブラックの像担持体上に形成した
ブラックのトナー像を、前記中間転写体に転写すること
なく、前記ブラックの像担持体から転写材に直接、転写
する、ことを特徴とする。

【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
画像形成装置において、前記ブラックの画像形成ユニッ
トは、カラー画像形成位置と、ブラック単色画像形成位
置との間を移動可能に配設され、前記カラー画像形成位
置に配置されたときには前記ブラックの像担持体が前記
中間転写体に接触し、前記ブラック単色画像形成位置に
配置されたときには前記ブラックの像担持体が前記中間
転写体から離間される、ことを特徴とする。

【００１０】請求項３に係る発明は、請求項１又は２に
記載の画像形成装置において、前記中間転写体からトナ
ー像が転写された転写材、及び前記ブラックの像担持体
から直接、トナー像が転写された転写材との双方を定着
する同一の定着装置を備える、ことを特徴とする。

【００１１】請求項４に係る発明は、請求項１ないし３
のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記中
間転写体上のトナー像を前記転写材に転写する転写部材
と、前記像担持体上のトナー像を前記転写材に転写する
転写部材とが同一である、ことを特徴とする。

【００１２】請求項５に係る発明は、請求項４に記載の
画像形成装置において、前記転写部材は、前記中間転写
体に接触して前記中間転写体上のトナー像を転写材に転
写させる位置と、前記ブラックの像担持体に接触して前
記ブラックの像担持体上のトナー像を転写材に転写する
位置との間の移動が可能である、ことを特徴とする。

【００１３】請求項６に係る発明は、請求項５に記載の
画像形成装置において、前記転写部材は、前記中間転写
体上のトナー像を転写材に転写させるときと、前記ブラ
ックの像担持体上のトナー像を転写材に転写するときと
で回転方向が逆転する転写ローラである、ことを特徴と
する。

【００１４】請求項７に係る発明は、請求項３ないし６
のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記ト
ナー像転写後の転写材を前記定着装置に導く移動可能な
定着入口ガイドを備え、前記定着入口ガイドは、前記カ
ラー画像形成時とブラック単色画像形成時とで異なる位
置に配設される、ことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。なお、各図面において、同
一の符号を付したものは、同様の構成又は作用を有する
ものであり、これらについての重複説明は適宜省略する
ものとする。

【００１６】＜実施の形態１＞図１〜図７に、本発明に
係る画像形成装置の一例を示す。

【００１７】図１，図２に示すように、この画像形成装
置は、画像形成部１の上方に原稿読取り部２が柱３に支
持されて取り付けられている複合型の画像形成装置であ
る。原稿読取り部２は、光源と画像読取り用ＣＣＤを持
った読取りユニット２１を矢印方向に移動させて原稿Ｄ
を読み取り、この信号を画像信号処理装置（不図示）に
送る一般的なカラー画像読取り装置である。本発明は特
に画像形成部１に特徴があり、図１にカラーの画像形成
時の画像形成装置の配置を示し、図２にブラック単色の
画像形成時の配置を示した。

【００１８】図１において、画像形成部１は、４つのド
ラム型の感光体（感光ドラム）を用いたタンデム型のカ
ラー画像形成部を構成しており、中間転写ベルト３１を
用いている。この中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３
２と転写位置のバックアップローラ３３とテンションロ
ーラ３４によって弛みや蛇行なく回転駆動される。転写
位置のバックアップローラ３３及びクリーニング位置の
駆動ローラ３２は固定位置となりクリーニング及び転写
を良好に行えるようになっている。またテンションロー
ラ３４は、ばね（不図示）によって上方に吊り上げられ
ている。この中間転写ベルト３１の下部には、４つの感
光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫ、が、この中間転写ベル
ト３１に接触して配置されている。

【００１９】これら感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫの
周りには、電子写真方式で画像形成を行うために、クリ
ーニング装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫ、帯電ローラ３
Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫ、露光装置（ＬＥＤヘッド）４
Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫ、現像装置（二成分現像器）５
Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５ＢＫが配設されている。これらの装
置により感光体上に、イエロー，マゼンタ，シアン，ブ
ラックのトナー像を形成することができる。各感光体上
に形成されたトナー像を中間転写ベルト３１上に転写す
るために転写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫが、中間
転写ベルト３１の内側に感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂ
Ｋと対向して配置されている。感光体上のトナー像は、
中間転写ベルト３１上に重ねて転写され、フルカラー画
像となる。また、中間転写ベルト３１は、矢印方向（時
計周り）に回転移動して画像形成を行う。この中間転写
ベルト３１上のトナー像は、転写部材としての転写ロー
ラ（二次転写ローラ）７により転写材Ｐ（例えば、紙、
透明フィルム）上に転写され、定着装置８に送り込まれ
定着され、排紙ローラ９により排出され、排紙トレイ１
０上に積み重ねられていく。なお、定着装置８は、後述
のように、カラー画像形成時にも、またブラック単色画
像形成時にも使用される。これにより、複数の定着装置
を設ける場合に比して画像形成装置全体の構成を簡略化
することができる。

【００２０】画像形成部１の下部に配置された給紙カセ
ット１１は、転写材Ｐを収納している。転写材Ｐは、給
紙カセット１１から給紙ローラ１２により給紙され、レ
ジストローラ１３によりタイミングがとられて二次転写
を行う二次転写ローラ７と中間転写ベルト３１との間の
ニップ部に送り込まれるようになっている。また、中間
転写ベルト３１上に残った転写残トナーは、同図中の右
端部の、中間転写ベルト３１上をクリーニングするクリ
ーニング装置１４によって除去される。

【００２１】ブラック（黒色）の画像形成部分は、ユニ
ット化されてブラックの画像形成ユニット３０ＢＫとし
て移動可能に構成されている。この画像形成ユニット３
０ＢＫの左壁（左端部）には、転写材Ｐの転写ガイド１
５がこの画像形成ユニット３０ＢＫと一体に構成されて
おり、転写材Ｐは、転写ガイド１５と画像形成ユニット
３０ＢＫの左壁との間を通過する。また、画像形成ユニ
ット３０ＢＫの右壁（右端部）には、転写ガイド１６が
一定間隔を保ち一体に形成されており、この間を転写材
Ｐが通過可能である。これら転写ガイド１５，１６は、
画像形成ユニット３０ＢＫと一体となって移動する。

【００２２】図２は、ブラックのトナー像のみ（ブラッ
ク単色）の画像形成が行われる場合の画像形成装置の配
置を示している。同図においてブラックの画像形成ユニ
ット３０ＢＫは、図１での位置に比較して左側に移動し
ている。この場合、給紙カセット１１から転写材Ｐが給
紙ローラ１２により給紙され、レジストローラ１３を通
り、転写ガイド１６と画像形成ユニット３０ＢＫの右壁
の間を通過する。転写ローラ７は、下方に移動し、次に
感光体１ＢＫに圧接し、転写材Ｐは転写ローラ７と感光
体１ＢＫの間のニップを通過し、定着装置８に導かれ
る。ブラック単色の画像形成時には中間転写ベルト３１
及びイエロー，マゼンタ，シアンの画像形成部３０Ｙ，
３０Ｍ，３０Ｃは、すべて停止している。また、転写ロ
ーラ７は、図１と図２の対比からわかるように圧接位置
が、中間転写ベルト３１との圧接と、感光体１ＢＫとの
圧接との２つの位置をとるとともにその回転方向が逆転
することになる。

【００２３】つづいて、ブラックの画像形成ユニット３
０ＢＫの移動方法と、転写ローラ７の移動と回転制御に
ついて説明する。

【００２４】図３，図４にブラックの画像形成ユニット
３０ＢＫのスライドレール３５を示す。スライドレール
３５は、後述するように前スライドレール３５ａと後ス
ライドレール３５ｂとによって構成されており、これら
の図中の左側が少し下方に傾斜していて、ブラックの画
像形成ユニット３０ＢＫの移動時に感光体１ＢＫと転写
位置のバックアップローラ３３とがぶつからないように
なっている。このスライドレール３５は、画像形成装置
本体の前側板及び後側板のそれぞれに取り付けられてお
り、転写材Ｐの通紙を妨げないようになっている。スラ
イドレール３５と、ブラックの画像形成ユニット３０Ｂ
Ｋの移動方法とを説明するためこれらを図３の矢印Ｈ方
向から見た一部を図５に示す。

【００２５】図５において、右側には前側板５１が、ま
た左側には後側板５２が配設されている。スライドレー
ル３５は、前側板５１に取り付けられた前スライドレー
ル３５ａと後側板５２に取り付けられた後スライドレー
ル３５ｂとが対になってブラックの画像形成ユニット３
０ＢＫの底板５３を両端で平行に支えている。底板５３
は位置決め駆動装置５４に連結されており、ブラックの
画像形成ユニット３０ＢＫがスライドレール３５に沿っ
て移動する。

【００２６】また、ブラックの画像形成ユニット３０Ｂ
Ｋの独立モータＭ３は、画像形成ユニット３０ＢＫの奥
側に配置されている。

【００２７】後側板５２の外側には、本体駆動ユニット
Ｇが配置されており、定着装置８、中間転写ベルト３
１、レジストローラ１３、給紙ローラ１２などの回転制
御を行っている。また、転写ガイド１５は、ブラックの
画像形成ユニット３０ＢＫに連結されていて一体に移動
する。ブラック単色の画像形成時には、転写材Ｐはレジ
ストローラ１３によって上方に搬送され、転写ガイド１
６にガイドされ、転写ローラ７を通過してトナー像が転
写され、その後、定着装置８に導かれる。

【００２８】次に転写ローラ７の離間・圧接（接離動
作）について説明する。図６は、正面から見た転写ロー
ラ７の離間・圧接を説明する図である。中間転写ベルト
３１に圧接していた転写ローラ７は、ブラックの画像形
成ユニット３０ＢＫが左方向に移動し、ブラック単色の
画像形成位置に移動した後に位置を移動させる。

【００２９】転写ローラ７は、図５に示すように回転円
盤６１，６２に両端部を回転自在に支持されており、こ
の回転円盤６１，６２の回転によって図６に示す位置Ａ
から位置Ｂにその位置を変更する。また、転写ローラの
回転を制御するモータＭ２が回転円盤６１上に取り付け
られており転写ローラ７の回転を制御するようになって
いる。

【００３０】図５に戻って側面部分から見たときの転写
ローラ７の離間・圧接について説明すると、回転円盤６
１，６２は、前側板５１側と後側板５２側にあってモー
タＭ２によって回転可能になっている。このモータＭ２
の回転制御により位置Ａ（中間転写体と圧接）から位置
Ｂ（感光体１ＢＫと圧接）に転写ローラ７を移動させ
る。

【００３１】図７に示すように、回転円盤６１，６２
は、前後でねじれずに回転するようにその上部で連結板
金７１，７２，７３によって連結されている。これら、
連結板金７１，７２，７３は、転写ローラ７の位置Ａか
ら位置Ｂ、また位置Ｂから位置Ａへの往復運動において
中間転写ベルト３１に当たらない位置に取り付けられて
いる。またこの連結板金７１，７２，７３は、回転によ
って紙ガイド及び中間転写ベルトカバーになる。

【００３２】以上のように構成された画像形成装置にお
いてブラック単色画像とカラー画像の形成方法について
説明する。

【００３３】ブラック単色画像とカラー画像の選択は、
画像形成装置のユーザによって選択される。例えば、画
像読込み装置の操作パネル（公知のカラー複写機のパネ
ルと同様のため不図示）にカラー画像又はブラック単色
画像の選択キーがあり、カラーキーが選択されている場
合、又はプリンタとして使用される場合は、コンピュー
タからのモノクロ（ブラック）単色画像であるかカラー
画像であるかの判断信号を受けてカラー画像信号である
場合、又は電源スイッチが入れられた初期の位置は、図
１に示されるように、通常のタンデム型の中間転写ベル
トを用いたカラー画像形成装置の配置をしている。この
状態から、ユーザによりブラック単色キーが選択されて
押される、又はコンピュータからのブラック単色画像で
あるという判断信号を受けると、位置決め駆動装置５４
が動き出し、ブラックの画像形成ユニット３０ＢＫは中
間転写ベルト３１から離れて左側のブラック単色画像形
成位置に移動する。

【００３４】ポジション検知センサ（不図示）からのこ
の移動完了信号を受け、次にモータＭ２が回転し回転円
盤６１，６２が回転を行う。そして、所定量の回転によ
り、転写ローラ７が中間転写ベルト３１に当接した位置
から感光体１ＢＫに当接して停止する。次にカラーキー
が選択されると、まず、回転円盤６１，６２が逆転し、
転写ローラ７を感光体１ＢＫと当接した状態から、中間
転写ベルト３１に当接する。次に、位置決め駆動装置５
４が動き出し、ブラックの画像形成ユニット３０ＢＫが
ブラック単色画像形成位置からカラー画像形成位置に移
動する。

【００３５】以上のような繰り返しによって、ブラック
単色画像とカラー画像とが１個の画像形成装置で形成さ
れる。なお、ブラックの画像形成ユニット３０ＢＫ上に
形成される静電潜像及びトナー像は、中間転写ベルト３
１への転写時に対して鏡像に形成されるが、これは、公
知の方法で自在に作ることができるので特にここでは述
べない。また、転写ローラ７の回転は、カラー画像形成
時とブラック単色画像形成時とで逆回転となる。しか
し、本画像形成装置においては、転写ローラ駆動モータ
Ｍ１を独立に設けて正逆回転可能なモータを用いること
で問題なく画像形成を行うことができる。

【００３６】以上説明したように、本発明の画像形成装
置においては、ブラックの画像形成ユニット３０ＢＫを
中間転写ベルト３１に対して離間・圧接するように構成
し、ブラックの画像形成時には中間転写ベルト３１を使
わないようにしたので、ブラックの画像形成時のランニ
ングコストを大幅に削減することができる。また、中間
転写ベルト３１を使用する場合に比して、短時間でブラ
ックの画像形成を行うことができる。さらに、中間転写
ベルト３１の寿命を延長することができる。

【００３７】＜実施の形態２＞上述の実施の形態１にお
いて、転写材Ｐに画像形成を行うと、定着後の転写材Ｐ
に紙しわや画像こすれが発生することがあった。これ
は、転写材Ｐにおけるカラー画像が転写される面とブラ
ック単色画像が転写される面とが逆であるため、定着装
置８への転写材Ｐの案内が良好に行われないためであ
る。

【００３８】そこで、本実施の形態においては、この問
題を解決すべく定着入口ガイドを可動式のものとした。

【００３９】図８，図９に可動式の定着入口ガイドを採
用した画像形成装置の例を示す。定着入口ガイド８１，
８２は、それぞれ定着装置８の定着ローラ８３，８４の
回転軸のまわりに回転可能に構成されている。

【００４０】図１０は、定着入口ガイドの動かし方を説
明するために一部を拡大したものである。定着ローラ８
４は、中央部にヒータ（不図示）を内包していて、アル
ミニウム等の金属でできた円筒状の芯金（不図示）の外
周にシリコーンゴム等の耐熱ゴムやフッ素樹脂等を被覆
して構成されている。円筒状の芯金の両端は円筒外径が
絞られて小径となっている。耐熱樹脂でできたすべり軸
受けに定着入口ガイド８２が一体で取り付けられてお
り、この定着入口ガイド８２を定着ローラ８３の回転中
心８２ａの周りに回転可能に取り付けている。そして、
定着入口ガイド８２の基端部８７は、ラッチソレノイド
８６に連結されており、このラッチソレノイド８６に信
号を与えることにより定着入口ガイド８２を退避位置と
セット位置とに移動させるようになっている。画像形成
装置本体側に配置されたストッパ８８に対して、定着入
口ガイド８２側に配置された係止部８９が図１０中の左
方から当接することにより、定着入口ガイド８２のセッ
ト位置が正確に位置決めされるようになっている。な
お、他方の定着入口ガイド８１もほぼ同様な構成である
のでその説明は省略する。

【００４１】次に図８，図９を参照して、定着入口ガイ
ド８１，８２の動作について説明する。図８は、ブラッ
ク単色の画像形成の場合の画像形成装置の配置を示して
いる。給紙カセット１１から給紙された転写材Ｐはレジ
ストローラ１３により上方に運ばれ、感光体１ＢＫ上の
トナーが転写ローラ７によって転写される。このためト
ナーは、感光体１ＢＫ側である転写材Ｐの左側の面に付
着している。定着入口ガイド８２は、転写材Ｐのトナー
付着面をこすらないように退避位置に配置される。一
方、定着入口ガイド８１は、せり出してセット位置に配
置され、転写材Ｐのトナーが付着していない右側の面に
接触して転写材Ｐの先端部を定着ローラ８４側に案内す
る。これにより、トナー汚れやしわの発生がなく定着す
ることが可能である。

【００４２】これに対して、図９は、カラー画像の形成
時の画像形成装置の配置を示している。給紙カセットト
１１から給紙された転写材Ｐはレジストローラ１３によ
り上方に運ばれ、中間転写ベルト３１上に形成されたカ
ラー画像が転写ローラ７によって中間転写ベルト３１側
である転写材Ｐの右側の面に転写される。定着入口ガイ
ド８１は、転写材Ｐのトナー付着面をこすらないように
退避位置に配置される。一方、定着入口ガイド８２は、
せり出してセット位置に配置され、転写材Ｐのトナーが
付着していない左側の面に接触し、転写材Ｐの先端部を
定着ローラ８３側に案内する。これにより、カラー画像
形成時においても、トナー汚れやしわを発生させること
なく定着することが可能である。

【００４３】以上説明したように、本実施の形態におい
ては、カラー画像形成時に中間転写ベルト３１を用い、
ブラック単色画像形成時においてブラックの画像形成ユ
ニット３０ＢＫを中間転写ベルト３１離間させて画像形
成を行う画像形成装置において、定着装置８の定着入口
ガイド８１，８２を可動式とすることで、紙しわや画像
こすれといった不良の発生を有効に防止して、画像形成
を行うことができる。

【００４４】＜実施の形態３＞上述の実施の形態１，２
においては、転写部材として転写ローラ７を使用した
が、これに代えて転写ベルトやコロナ帯電器等の転写部
材を用いることもできる。ブラックの画像形成ユニット
３０ＢＫから定着装置８までの距離が大きい場合に、転
写ベルトを使用することで、定着装置８に対する転写材
Ｐの案内が容易となる。

【００４５】＜実施の形態４＞前述の実施の形態１にお
いて、転写ローラ７の回転スピードを、中間転写ベルト
３１及び感光体１ＢＫのスピードと等速で回転制御した
ところ、感光体１ＢＫからの転写の場合に、顕著な中抜
け現象が発生した。中抜け現象は、文字等の画像を転写
したとき線の中が転写不良を起こし、いわゆる袋文字の
ようになってしまう現象である。

【００４６】この現象を防止する方法としては、従来か
ら、感光体と転写材との間にわずかな速度差（周速差）
を設けることが知られている。

【００４７】ところが、この速度差を大きくすると画像
ずれ等の問題が発生し画像品位の低下になる。また、速
度差が大きいと転写ローラと、感光体等の像担持体との
磨耗劣化を早めることになる。また、感光体や中間転写
ベルト等の表面性により上述の現象の出現の仕方が異な
る。そこで、本実施の形態においては、転写ローラの速
度の最適化を行った。

【００４８】本出願人らは、次のような条件で検討し
た。画像形成装置の基本的構成は、図１及び図２の構成
において検討した。具体的には、図１において、感光体
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃは、直径３０ｍｍのＯＰＣ感光体であ
り、回転スピードは１００ｍｍ／ｓｅｃとした。クリー
ニング装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃはウレタンゴムブレードで
形成されたクリーニングブレードを用いた。帯電ローラ
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃとしては、外径１８ｍｍの帯電ローラ
を使用し、この帯電ローラ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃにより感光
体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ表面は、−６５０Ｖ（暗部電位Ｖ
Ｄ）に帯電した。露光装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃとしては、
ＬＥＤヘッドを用いた。露光後の明部電位ＶＬは−１０
０Ｖとなるようにした。そして、現像は、２成分現像に
よる現像方法によって感光体上の静電潜像の現像を行っ
た。現像バイアスは、ピーク間電圧Ｖ _ＰＰ＝１６００Ｖ
の交流電圧を、直流電圧Ｖｄｃ＝４２０Ｖに重畳したも
のを使用して反転現像法でトナー像を形成した。中間転
写ベルト３１は、ＰＩ樹脂にカーボンを分散させた中抵
抗の樹脂ベルトで表面にフッ素樹脂加工を設けたものを
使用している。そして、その厚みは、５０〜３００μｍ
で全体抵抗１は１０^８〜１０^１１Ω・ｃｍ程度のものを
使用している。

【００４９】中間転写ベルト３１は、感光体１Ｙ，１
Ｍ，１Ｃと等速の１００ｍｍ／Ｓで図１，図２中の時計
周りに回転するように設定した。そして、ブラックの画
像形成ユニット３０ＢＫは、感光体１ＢＫとして直径６
０ｍｍのＯＰＣ感光体を用いた。クリーニング装置１Ｂ
Ｋのクリーニングブレード、帯電ローラ２ＢＫ、露光装
置（ＬＥＤヘッド）４ＢＫは、上述のイエロー，マゼン
タ，シアンと同様のものを用いた。また、ブラックの現
像装置５ＢＫについても二成分現像法を用いている。ブ
ラックの画像形成ユニット３０ＢＫの感光体１ＢＫの周
速は、カラー画像形成時及びブラック単色画像形成時の
いずれも１００ｍｍ／ｓｅｃとした。

【００５０】転写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫは、
すべて同じものを使用した。いずれも外径１６ｍｍの転
写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫであり、ＥＰＤＭの
発泡スポンジにカーボンを分散させたものを使用し、ニ
ップ部における抵抗が１０^８Ω程度の中抵抗となるよう
にした。転写バイアスとしては、５００Ｖ〜３０００Ｖ
程度で転写効率が良くなるように調整した。

【００５１】また、転写ローラ７のバックアップローラ
３３は、金属円筒製のもので、ベアリングによりスムー
ズに回転できるようになっており、直接アース又は抵抗
を介してアースされている。

【００５２】転写ローラ７は、材質として転写ローラ６
Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫと同様なＥＰＤＭの発泡スポン
ジの硬度２０〜３０°（ＡＳＣ−Ｃ）の中抵抗ローラを
用いており、外径は、やや大きく直径２５ｍｍとした。
転写ローラ７は、モータＭ１により回転速度を変更する
ことができるように構成したので、その速度の検討の結
果を図１１に示す。中間転写ベルト（中間転写体）３１
の速度（１００ｍ／ｓｅｃ）に対して、転写ローラ７の
速度を、１００％，１００．５０％，１０５％，１１０
％と変化させて、それぞれ中抜け、画像ずれ、中間転写
体耐久劣化を評価した。

【００５３】以上の結果、図１１に示すように、転写ロ
ーラ７の速度を中間転写ベルト３１の速度よりもわずか
に速い１００．５０％としたときに、中抜けの発生を防
止し、かつ画像ずれや中間転写体耐久劣化も問題となら
ないことがわかった。

【００５４】一方、図２に示すようなブラック単色画像
形成時の構成においては、画像転写時、転写ローラ７
は、感光体１ＢＫと当接している。転写ローラ７は、モ
ータＭ１により自由に回転速度を変化させることができ
たので、その速度の検討の結果を図１２に示す。転写ロ
ーラ７の回転方向は、上述のカラー画像形成時のときと
は逆となる。

【００５５】転写ローラ７の速度（１００ｍ／ｓｅｃ）
に対して、感光体（感光体ドラム）１ＢＫの速度を、１
００％，１００．５０％，１０２％，１０３％，１０５
％と変化させて、それぞれ中抜け、画像ずれ、感光体耐
久劣化を評価した。

【００５６】以上の結果、図１２に示すように、感光体
においては、中抜け現象を防止するためにやや速度比を
大きくしなければいけないことがわかった。これは、中
間転写ベルト３１の材質と感光体１ＢＫの材質の違いに
よる差であると考えられる。また、転写ローラ７の製造
時には、外径寸法を出すために研磨を行っているが、こ
の研磨により転写ローラ７には、研磨方向が生じる。転
写ローラ７による転写材Ｐの搬送力は、このため正転す
る場合と逆転する場合とでは、搬送力に差が生じること
になる。この２つが今回の検討における中抜け現象の発
生レベルの差がでた原因と考えられる。

【００５７】以上のように、１つの転写ローラ７を正転
・逆転の２方向に回転させて使う場合、及び１つの転写
ローラ７が２種類の材質の像担持体（中間転写ベルト３
１及び感光体１ＢＫ）に用いられる場合には、転写ロー
ラ７の周速を変更する必要が生じる。今回の検討におい
て、カラー画像形成時のように、中間転写ベルト３１か
ら転写材Ｐへ転写が行われる場合と、ブラック単色画像
形成時のように、感光体１ＢＫから転写材Ｐへ転写が行
われる場合とで、転写ローラ７と、中間転写ベルト３１
又は感光体１ＢＫとの速度比を異ならせるほうがよいこ
とがわかった。

【００５８】以上のように本実施の形態においては、カ
ラー画像形成時には中間転写ベルト３１から転写材Ｐへ
転写が行われる一方、ブラック単色画像形成時には感光
体１ＢＫから転写材Ｐへ転写が行われるようにした画像
形成装置において、転写ローラ７の、中間転写ベルト３
１に対する周速比（速度比）と、感光体に対する周速比
（速度比）とが異なるように制御することによって、中
抜けの現象を防止して、しかも中間転写ベルト３１や感
光体１ＢＫの寿命を延ばすことができる。

【００５９】なお、実施の形態１〜３においては、ブラ
ック単色画像形成時とカラー画像形成時とで、感光体１
ＢＫの速度を同じ速度としたが、特にこれに限ることは
なくカラー画像形成時とブラック単色画像形成時とで、
感光体１ＢＫの速度を変更するようにしてもよい。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
ブラックのトナー像が形成される像担持体を含むブラッ
クの画像形成ユニットを移動可能に構成し、ブラック単
色の画像形成時には、ブラックの像担持体上に形成した
ブラックのトナー像を、前記中間転写体に転写すること
なく、前記ブラックの像担持体から転写材に直接、転写
することにより、カラー画像を形成することのできる装
置でありながら、ブラック単色画像形成時には、短時間
の画像形成を可能として、ランニングコストの低減を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラー画像形成時の画像形成装置の各部材の配
置、特にブラックの画像形成ユニット及び転写ローラの
配置を示す縦断面図である。

【図２】ブラック単色画像形成時の画像形成装置の各部
材の配置、特にブラックの画像形成ユニット及び転写ロ
ーラの配置を示す縦断面図である。

【図３】ブラックの画像形成ユニットの、中間転写ベル
トに対する接離動作を説明する図である。

【図４】ブラックの画像形成ユニットの、中間転写ベル
トに対する接離動作を説明する図である。

【図５】ブラックの画像形成ユニット近傍を図３におけ
る矢印Ｈ方向から見た図の一部である。

【図６】ブラックの画像形成ユニット及び転写ローラの
動作を説明する図である。

【図７】転写ローラを移動させるために構成を説明する
斜視図である。

【図８】実施の形態２において、ブラック単色画像形成
時の転写入口ガイドの位置を説明する図である。

【図９】実施の形態２において、カラー画像形成時の転
写入口ガイドの位置を説明する図である。

【図１０】転写入口ガイドの動作を説明する拡大図であ
る。

【図１１】中間転写ベルト（中間転写体）に対して転写
ローラの速度を変化させたときの、中抜け、画像ずれ、
中間転写体耐久劣化の評価を示す図である。

【図１２】感光体（感光ドラム）に対して転写ローラの
速度を変化させたときの、中抜け、画像ずれ、感光体劣
化の評価を示す図である。

【符号の説明】

１画像形成部２画像読取り部１Ｙ像担持体（イエローの感光体）１Ｍ像担持体（マゼンタの感光体）１Ｃ像担持体（シアンの感光体）１ＢＫ像担持体（ブラックの感光体）７転写部材（二次転写ローラ）８定着装置３１中間転写体（中間転写ベルト）８１，８２定着入口ガイドＰ転写材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６５Ｈ 5/38 Ｂ６５Ｈ 5/38 Ｇ０３Ｇ 15/00 ５１８Ｇ０３Ｇ 15/00 ５１８５５０５５０ 15/16 15/16 １０３１０３ (72)発明者河田正美東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者福田正史東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者明石和清東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H030 AA06 AA07 AB02 AD04 AD05 AD07 AD16 BB42 BB46 BB63 BB71 2H071 BA04 BA14 BA42 DA09 EA18 2H072 CB08 JA04 2H200 FA16 GA12 GA16 GA23 GA33 GA47 GB12 GB25 GB43 GB44 HA02 HB12 JA02 JA29 JC04 JC07 JC12 LA03 LA12 LA24 LA38 LB02 PA12 3F101 FB07 FE02 FE11 LA02 LA05 LA07 LB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の像担持体のそれぞれに異なる色の
トナー像を形成し、これら複数色のトナー像を中間転写
体に順次に転写して重ね合わせ、前記中間転写体上の複
数色のトナー像を一括で転写材に転写する画像形成装置
において、ブラックのトナー像が形成される像担持体を含むブラッ
クの画像形成ユニットを移動可能に構成し、ブラック単色の画像形成時には、前記ブラックの像担持
体上に形成したブラックのトナー像を、前記中間転写体
に転写することなく、前記ブラックの像担持体から転写
材に直接、転写する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記ブラックの画像形成ユニットは、カ
ラー画像形成位置と、ブラック単色画像形成位置との間
を移動可能に配設され、前記カラー画像形成位置に配置
されたときには前記ブラックの像担持体が前記中間転写
体に接触し、前記ブラック単色画像形成位置に配置され
たときには前記ブラックの像担持体が前記中間転写体か
ら離間される、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】前記中間転写体からトナー像が転写され
た転写材、及び前記ブラックの像担持体から直接、トナ
ー像が転写された転写材との双方を定着する同一の定着
装置を備える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装
置。
【請求項４】前記中間転写体上のトナー像を前記転写
材に転写する転写部材と、前記像担持体上のトナー像を
前記転写材に転写する転写部材とが同一である、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記
載の画像形成装置。
【請求項５】前記転写部材は、前記中間転写体に接触
して前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写させる
位置と、前記ブラックの像担持体に接触して前記ブラッ
クの像担持体上のトナー像を転写材に転写する位置との
間の移動が可能である、ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記転写部材は、前記中間転写体上のト
ナー像を転写材に転写させるときと、前記ブラックの像
担持体上のトナー像を転写材に転写するときとで回転方
向が逆転する転写ローラである、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】前記トナー像転写後の転写材を前記定着
装置に導く移動可能な定着入口ガイドを備え、前記定着入口ガイドは、前記カラー画像形成時とブラッ
ク単色画像形成時とで異なる位置に配設される、ことを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１項に記
載の画像形成装置。