(57)【要約】【課題】画像が用紙からはみ出して転写されることに起因して画像形成装置内でトナーによる汚れが生じることを防止する。【解決手段】ＣＰＵ９４は、複数の用紙検知センサ７０を用いて、用紙幅方向において分割された複数の用紙領域のそれぞれにおいて搬送中の用紙の有無を判定し、入力画像データに基づいて、複数の用紙領域のそれぞれにおいて形成される画像の有無を判定する。ＣＰＵ９４は、これらの判定結果に基づいて、搬送中の用紙に形成される画像が当該用紙からはみ出して形成されるか否かを判定し、その判定結果に従って画像形成動作を制御する。【選択図】図２
2020095252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
用紙の搬送方向に対して直交する用紙幅方向に沿ってそれぞれ異なる位置に設けられ、搬送路を搬送される用紙を検知する複数の用紙検知手段と、
前記複数の用紙検知手段を用いて、前記用紙幅方向において分割された複数の領域のそれぞれにおいて搬送中の用紙の有無を判定する第１判定手段と、
入力画像データに基づいて、前記複数の領域のそれぞれにおいて形成される画像の有無を判定する第２判定手段と、
前記第１判定手段による判定結果と前記第２判定手段による判定結果とに基づいて、搬送中の用紙に形成される画像が当該用紙からはみ出して形成されるか否かを判定する第３判定手段と、
前記第３判定手段による判定結果に従って画像形成動作を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第３判定手段は、前記複数の領域のうち、搬送中の用紙が無いと判定され、かつ、形成される画像が有ると判定された領域が存在すれば、当該画像が用紙からはみ出して形成されると判定する
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】
前記制御手段は、
前記画像が搬送中の用紙からはみ出さずに形成されると判定された場合には、前記画像形成動作を継続し、
前記画像が搬送中の用紙からはみ出して形成されると判定された場合には、前記画像形成動作を停止する
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】
前記制御手段は、前記画像が搬送中の用紙からはみ出して形成されると判定された場合には、画像形成が行われた当該用紙を排出した後に前記画像形成動作を停止する
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】
搬送中の用紙へ転写される画像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成された画像を用紙へ転写する転写手段と、
前記像担持体に残留したトナーが回収される回収容器と、を更に備え、
前記制御手段は、前記画像形成動作を停止すると、前記像担持体から前記転写手段に付着したトナーを前記像担持体に逆転写することで、前記像担持体から前記回収容器に回収させるクリーニング処理を実行する
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記クリーニング処理では、前記転写手段に逆バイアス電圧を印加することで前記転写手段から前記像担持体へトナーが逆転写される
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】
画像が用紙からはみ出して形成された用紙の枚数をカウントするカウント手段を更に備え、
前記制御手段は、前記カウント手段によりカウントされた枚数が所定の限度を超えていない場合、前記画像が搬送中の用紙からはみ出して形成されると判定されても、前記画像形成動作を継続する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、１つの画像形成ジョブの実行中に前記カウント手段によってカウントされた枚数が、第１閾値を超えておらず、かつ、前記回収容器が交換されてからカウントされた枚数が、第２閾値を超えていない場合、前記画像が搬送中の用紙からはみ出して形成されると判定されても、前記画像形成動作を継続する
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１閾値は、前記転写手段に付着し続けることが可能なトナー量に対応する値であり、
前記第２閾値は、前記回収容器に格納可能なトナー量に対応する値である
ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
用紙からはみ出して転写されたトナーの量を積算する積算手段を更に備え、
前記制御手段は、前記積算手段による積算量が所定の限度を超えていない場合、前記画像が搬送中の用紙からはみ出して形成されると判定されても、前記画像形成動作を継続する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、１つの画像形成ジョブの実行中の前記積算量が、第１閾値を超えておらず、かつ、前記回収容器が交換されてからの前記積算量が、第２閾値を超えていない場合、前記画像が搬送中の用紙からはみ出して形成されると判定されても、前記画像形成動作を継続する
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記第１閾値は、前記転写手段に付着し続けることが可能なトナー量であり、
前記第２閾値は、前記回収容器に格納可能なトナー量である
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記第３判定手段は、ユーザによって指定された用紙サイズが、前記第１判定手段による判定結果と適合していない場合に、搬送中の用紙に形成される画像が当該用紙からはみ出して形成されるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記搬送路を搬送される用紙に転写されたトナーを用紙に定着させる定着手段を更に備え、
前記複数の用紙検知手段は、前記搬送方向において前記定着手段の下流側に設けられている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記複数の用紙検知手段のそれぞれは、透過型フォトセンサ、温度センサ又は距離センサで構成される
ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記複数の用紙検知手段は、前記搬送方向において、用紙へ画像が転写される転写位置よりも上流側に設けられている
ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記搬送路を搬送される用紙に転写されたトナーを当該用紙に定着させる定着手段を更に備え、
前記定着手段に設けられた複数の温度検知素子が、前記複数の用紙検知手段の少なくとも一部として用いられ、
前記第１判定手段は、前記複数の温度検知素子の出力の差分に基づいて、前記複数の領域のうちの対応する領域において搬送中の用紙の有無を判定する
ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ装置又は複合機等の、電子写真方式を使用する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、給紙した用紙への形成対象の画像が当該用紙からはみ出して転写されると、装置内で現像剤（トナー）による汚れが生じることがある。特許文献１には、給紙した用紙の搬送方向のサイズを検知し、検知したサイズが、指定されたサイズより小さい場合に、通常より長くクリーニング処理を行うことにより、用紙に転写されずに転写ローラに付着したトナーを取り除く技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８２０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の従来技術では、用紙の搬送方向のサイズの検知結果に基づいてクリーニング処理を制御している。しかし、用紙の搬送方向に対して直交する用紙幅方向において用紙からはみ出して画像が転写された場合には、画像形成動作が適切に制御されずに装置内でトナーによる汚れが生じる可能性がある。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものである。本発明は、画像が用紙からはみ出して転写されることに起因して画像形成装置内でトナーによる汚れが生じることを防止する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る画像形成装置は、用紙の搬送方向に対して直交する用紙幅方向に沿ってそれぞれ異なる位置に設けられ、搬送路を搬送される用紙を検知する複数の用紙検知手段と、前記複数の用紙検知手段を用いて、前記用紙幅方向において分割された複数の領域のそれぞれにおいて搬送中の用紙の有無を判定する第１判定手段と、入力画像データに基づいて、前記複数の領域のそれぞれにおいて形成される画像の有無を判定する第２判定手段と、前記第１判定手段による判定結果と前記第２判定手段による判定結果とに基づいて、搬送中の用紙に形成される画像が当該用紙をはみ出して形成されるか否かを判定する第３判定手段と、前記第３判定手段による判定結果に従って画像形成動作を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、画像が用紙からはみ出して転写されることに起因して画像形成装置内でトナーによる汚れが生じることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】画像形成装置の概略的なハードウェア構成例を示す断面図
【図２】画像形成装置のシステム構成例を示すブロック図
【図３】用紙検知センサの概略的な構成例を示す正面図及び側面図
【図４】用紙検知センサの配置例を示す図
【図５】画像形成動作の制御手順を示すフローチャート
【図６】用紙判定処理の例を示す図
【図７】画像判定処理の例を示す図
【図８】画像形成動作の制御例を示す図
【図９】比較例における画像形成装置の構成例を示す図
【図１０】比較例との比較のための条件例を示す図
【図１１】比較結果を示す図
【図１２】用紙検知センサの配置例を示す図（実施例２）
【図１３】実施例１との比較のための条件例及び比較結果を示す図（実施例２）
【図１４】画像形成動作の制御手順を示すフローチャート（実施例３）
【図１５】露光強度とトナー量との関係の一例を示す図（実施例４）
【図１６】用紙からはみ出して転写されるトナーの量の算出例を示す図（実施例４）
【図１７】画像形成装置の概略的なハードウェア構成例を示す断面図（実施例５）
【図１８】定着ユニットに設けられたサーミスタの配置例を示す図（実施例６）
【図１９】用紙検知センサ及びサーミスタの配置例を示す図（実施例７）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１０】
［実施例１］
＜画像形成装置の構成＞
実施例１の画像形成装置として、インライン方式のカラー画像形成装置について説明する。図１は、実施例１における画像形成装置の概略的なハードウェア構成例を示す断面図である。図１に示す画像形成装置は、電子写真方式でマルチカラー画像（多色画像）を形成する画像形成装置である。なお、本発明は、カラー画像を形成する画像形成装置だけでなく、モノカラー画像（単色画像）を形成する画像形成装置にも適用可能である。
【００１１】
（ステーション）
画像形成装置は、それぞれ異なる色のトナー（現像剤）を用いて画像形成を行う第１乃至第４ステーション４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを備える。本実施例では、第１乃至第４ステーション４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、それぞれ、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、及びブラック（Ｋ）色のトナー画像形成用のステーションである。以下では第１ステーション４０ａの構成について説明するが、第２乃至第４ステーション４０ｂ，４０ｃ，４０ｄも第１ステーション４０ａと同様の構成を有している。
【００１２】
第１ステーション４０ａは、感光ドラム１ａ、帯電ローラ２ａ、クリーニングユニット３ａ、現像ローラ４ａ、及び現像ユニット８ａを備え、これらは画像形成装置から着脱自在な一体型のプロセスカートリッジ９ａを構成している。第１ステーション４０ａは、更に、露光ユニット１１ａ、１次転写ローラ１０ａ、現像高圧電源２１、及び１次転写高圧電源２２を備える。
【００１３】
感光ドラム１ａは、像担持体の一例であり、駆動源（図示せず）によって駆動されて回転する。帯電ローラ２ａは、感光ドラム１ａを帯電させる。帯電ローラ２ａは、感光ドラム１ａに当接して配置され、感光ドラム１ａの回転を受けて従動回転する。帯電高圧電源２０ａは、帯電ローラ２ａに直流電圧を印加する。帯電ローラ２ａと感光ドラム１ａの表面との間のニップ部から上流側及び下流側の微小な空気ギャップにおいて放電が発生することにより感光ドラム１ａが帯電する。
【００１４】
露光ユニット１１ａは、画像情報（画像データ）に基づいて変調されたレーザ光を、回転中のポリゴンミラー（多面鏡）により走査させる。これにより、露光ユニット１１ａは、走査ビーム１２ａを感光ドラム１ａ上に照射して、感光ドラム１ａ上に静電潜像を形成する。現像ユニット８ａは、現像ローラ４ａ、現像剤（トナー）５ａ及び現像ブレード７ａを備える。現像高圧電源２１ａは、現像ローラ４ａに直流電圧を印加する。現像ブレード７ａは、トナーを帯電させて現像ローラ４ａに塗布する。現像ユニット８ａは、感光ドラム１ａに形成された静電潜像を、トナーを用いて現像することで、感光ドラム１ａにトナー像を形成する。クリーニングユニット３ａは、感光ドラム１ａ上に残留したトナーを回収することで、感光ドラム１ａの表面をクリーニングする。クリーニングユニット３ａに備わっているクリーニングブレードが感光ドラム１ａ上に当接することで、感光ドラム１ａ上に残留したトナーがクリーニングユニット３ａに回収される。
【００１５】
（中間転写部）
中間転写部は、中間転写ベルト１３、テンションローラ１４、２次転写対向ローラ１５、補助ローラ１９、２次転写ローラ２５、１次転写ローラ１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）、中間転写ベルト１３用のクリーニングユニット２７から構成される。テンションローラ１４、２次転写対向ローラ１５、及び補助ローラ１９は、中間転写ベルト１３の張架用に、中間転写ベルト１３内に配置されている。また、テンションローラ１４、２次転写対向ローラ１５、及び補助ローラ１９は電気的に接地されている。
【００１６】
１次転写ローラ１０は、中間転写ベルト１３を介して、感光ドラム１ａに対して押圧する。１次転写高圧電源２２ａは、１次転写ローラ１０ａに直流電圧を印加する。２次転写対向ローラ１５は、駆動源（図示せず）によって駆動されて回転し、中間転写ベルト１３を搬送する。２次転写ローラ２５は、中間転写ベルト１３に対して当接し、中間転写ベルト１３の表面の移動方向に対して順方向に等速度で回転するように、配置される。２次転写高圧電源２６は、２次転写ローラ２５に直流電圧を印加する。
【００１７】
中間転写ベルト１３用のクリーニングユニット２７は、中間転写ベルト１３上に残留したトナーを回収することで、中間転写ベルト１３の表面をクリーニングする。クリーニングユニット２７は、クリーニングブレード及びクリーニング容器で構成される。クリーニングブレードは、用紙Ｐが搬送されることによって発生する紙粉と、中間転写ベルト１３上に残留したトナーとを回収する。クリーニング容器は、中間転写ベルト１３上から回収された紙粉及びトナーを格納する。本実施例では、クリーニング容器は、像担持体（中間転写ベルト１３）に残留したトナーが回収される回収容器の一例である。
【００１８】
（定着ユニット）
定着ユニット５０は、円筒状の定着フィルム５１及びそれを保持するニップ形成部材５２と、加圧ローラ５３と、ヒータ５４とで構成される。加圧ローラ５３は、定着フィルム５１とともにニップ部Ｎを形成する。ヒータ５４は、加熱源として使用される。ニップ形成部材５２は、定着フィルム５１を内側からガイドするとともに、定着フィルム５１を介して加圧ローラ５３との間でニップ部Ｎを形成する。ニップ形成部材５２は、剛性、耐熱性及び断熱性を有する必要があり、例えば液晶ポリマーで形成される。加圧ローラ５３は、駆動源（図２の定着モータ１００）により駆動されて回転する。定着フィルム５１は、加圧ローラ５３の駆動を受けて従動回転する。ヒータ５４は、ニップ形成部材５２に保持され、定着フィルム５１の内周面と接触する。
【００１９】
（画像形成動作）
次に、図１に示す画像形成装置による画像形成動作について説明する。画像形成装置は、待機状態において外部装置から印刷指令を受けると、画像形成動作を開始する。
【００２０】
画像形成動作が開始されると、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ及び中間転写ベルト１３等が、メインモータ９９（図２）によって駆動されて所定のプロセススピードで矢印方向に回転し始める。第１ステーション４０ａでは、感光ドラム１ａは、帯電ローラ２ａによって一様に帯電し、露光ユニット１１ａからの走査ビーム１２ａが照射されることで、画像データに基づいて静電潜像が形成される。現像ユニット８ａでは、現像ブレード７ａによって負極性に帯電したトナー５ａが現像ローラ４ａに塗布される。現像高圧電源２１ａによって現像ローラ４ａに対して所定のバイアス電圧が印加されることで、現像ローラ４ａに形成された静電潜像が、現像ローラ４ａ上のトナーによって現像される。これにより、第１色（本実施例ではＹ色）のトナー像が感光ドラム１ａ上に形成される。
【００２１】
第２乃至第４ステーション４０ｂ，４０ｃ，４０ｄにおいても、第１ステーション４０ａと同様に、第２色（Ｍ色）、第３色（Ｃ色）及び第４色（Ｋ色）のトナー像が、それぞれ感光ドラム１ｂ，１ｃ，１ｄ上に形成される。第２乃至第４ステーション４０ｂ，４０ｃ，４０ｄでは、各ステーションの１次転写位置間の距離に応じて、露光ユニット１１ｂ，１１ｃ，１１ｄによる露光のタイミングが制御される。１次転写ローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄにそれぞれトナーと逆極性のＤＣ高圧が印加されることで、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに形成された各色のトナー像が、中間転写ベルト１３に順に転写される。感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄからトナー像が重ね合わせて中間転写ベルト１３に転写されることで、多重トナー像が中間転写ベルト１３上に形成される。
【００２２】
その後、トナー像の形成のタイミングに合わせて、用紙カセット１６に積載されている用紙Ｐが、給紙ローラ１７により搬送路へピックアップされ、搬送ローラ（図示せず）によって搬送される。なお、用紙は、記録紙、記録材、記録媒体、シート、転写材、転写紙等と称されてもよい。用紙Ｐは、レジストローラ１８まで搬送された後、中間転写ベルト１３上のトナー像の移動に同期して、レジストローラ１８によって、中間転写ベルト１３と２次転写ローラ２５との間のニップ部へ搬送される。２次転写高圧電源２６によって２次転写ローラ２５に、トナーと逆極性のバイアス電圧が印加されることで、中間転写ベルト１３上に担持されたトナー像が、一括して記録材Ｐ上に転写（２次転写）される。このように、中間転写ベルト１３は、搬送中の用紙へ転写される画像が形成される像担持体の一例として機能する。
【００２３】
２次転写の終了後に中間転写ベルト１３上に残留したトナーは、クリーニングユニット２７によって回収される。２次転写終了後の記録材Ｐは、定着ユニット５０へ搬送される。定着ユニット５０によって、トナー像を記録材Ｐに定着させる定着処理が行われる。定着処理の終了後の記録材Ｐは、排紙トレー３０へ排出される。
【００２４】
＜画像形成装置のシステム構成＞
図２は、画像形成装置のシステムの構成例を示すブロック図である。図２に示すように、画像形成装置は、ホストコンピュータであるＰＣ１１０と接続されている。なお、ＰＣ１１０は、画像形成装置に直接接続されていてもよいし、ＬＡＮ等のネットワークを介して画像形成装置に接続されてもよい。画像形成装置は、ビデオコントローラ９１及びエンジンコントローラ９２を備える。エンジンコントローラ９２は、露光制御部９３、ＣＰＵ９４、及びメモリ９５を備え、ＣＰＵ９４がメモリ９５に予め格納されたプログラムを実行することにより、当該プログラムに従って動作する。
【００２５】
ＰＣ１１０は、画像形成装置に対して印刷指令を送信することで、印刷画像の画像データを画像形成装置へ転送する。印刷画像の画像データを含む印刷指令は、画像形成装置の内部のビデオコントローラ９１によって受信される。ビデオコントローラ９１は、ＰＣ１１０から受信した画像データを露光データに変換し、当該露光データをエンジンコントローラ９２内の露光制御部９３に転送する。露光制御部９３は、ＣＰＵ９４による制御に従って、露光データに基づいて露光ユニット１１による露光を制御する。ＣＰＵ９４は、ビデオコントローラ９１から印刷指令を受け取ると、画像形成シーケンスの実行を開始する。
【００２６】
高圧電源９６は、帯電高圧電源２０、現像高圧電源２１、１次転写高圧電源２２、及び２次転写高圧電源２６で構成される。定着電力制御部９７は、トライアック５６を使用して、定着ユニット５０へ供給する電力を制御する。駆動装置９８は、メインモータ９９及び定着モータ１００等の各種モータで構成される。
【００２７】
センサ群１０１は、各種センサで構成され、定着温度センサ６０及び用紙検知センサ７０を含む。定着温度センサ６０は、定着ユニット５０の温度を検知するセンサである。用紙検知センサ７０（用紙検知部）は、搬送路を搬送される用紙を検知する。定着温度センサ６０及び用紙検知センサ７０による検知結果はＣＰＵ９４へ送信される。
【００２８】
ＣＰＵ９４は、センサ群１０１から出力される検知結果を取得し、当該検知結果に基づいて、画像形成プロセスを制御する。具体的には、ＣＰＵ９４は、露光ユニット１１、高圧電源９６、定着電力制御部９７、及び駆動装置９８を制御することにより、上述の露光、現像、転写、及び定着の各プロセスを制御する。
【００２９】
＜用紙検知センサの構成及び配置＞
図３及び図４を用いて、用紙検知センサ７０の構成及び配置について説明する。図３（Ａ）は、用紙検知センサ７０の構成例を示す正面図、図３（ｂ）に用紙検知センサ７０の構成例を示す側面図である。用紙検知センサ７０は、フォトインタラプタ７１、検知フラグ７２、フラグ軸７３、フラグ軸受７４、及び張架バネ７５で構成される。
【００３０】
フォトインタラプタ７１は、コの字型の本体に対して設けられた、発光部７１ｘ及び受光部７１ｙを備える。フォトインタラプタ７１は、例えば、発光部７１ｘが赤外発光ダイオード、受光部７１ｙがシリコンフォトトランジスタで構成され、発光部７１ｘと受光部７１ｙとが向かい合って配置された透過型フォトセンサである。円柱状のフラグ軸７３は、検知フラグ７２と一体化されてフラグ軸受７４に通されており、フラグ軸受７４は位置が固定されている。検知フラグ７２は、フラグ軸７３を軸中心として回転動作が可能である。
【００３１】
用紙検知センサ７０は、用紙Ｐの搬送路の途中に配置される。検知フラグ７２は、図３（Ｂ）において実線で示す位置にとどまるように、予め張架バネ７５によって張架される。図３（Ｂ）に示すように、用紙Ｐが搬送路を搬送されて検知フラグ７２と衝突すると、検知フラグ７２は矢印方向Ｒに回転移動する。検知フラグ７２は、図３（Ｂ）において点線で示す位置まで回転移動すると、発光部７１ｘと受光部７１ｙと間に入り込み、発光部７１ｘから出力されて受光部７１ｙによって受光される光を遮る。
【００３２】
用紙検知センサ７０は、受光部７１ｙによる光の受光結果を、用紙の検知結果として出力する。ＣＰＵ９４は、用紙検知センサ７０からの出力に基づいて、搬送路を搬送される用紙の有無を判定する。ＣＰＵ９４は、受光部７１ｙによって光が受光されている場合には、用紙が検知されていない（用紙無し）と判定する。一方、ＣＰＵ９４は、用紙検知センサ７０からの出力に基づいて、受光部７１ｙによって光が受光されていない（光が遮られている）場合には、用紙が検知されている（用紙有り）と判定する。
【００３３】
図４（Ａ）は、用紙搬送方向における用紙検知センサ７０の配置、図４（Ｂ）は、用紙搬送方向に対して直交する方向である用紙幅方向における用紙検知センサ７０の配置を示している。図４（Ａ）に示すように、用紙検知センサ７０は、用紙搬送方向において定着ユニット５０の下流側に配置される。用紙検知センサ７０は、用紙Ｐの搬送路に対して検知フラグ７２が干渉する位置に位置付けられるように配置される。
【００３４】
図４（Ｂ）に示すように、用紙幅方向に沿って複数の用紙検知センサ７０が配置される。本実施例では、用紙幅方向において、搬送路の両端付近の位置、及び搬送路の中心位置Ｓ０の合計３か所に、用紙検知センサ７０（７０ａ，７０ｇ，７０ｆ）が配置される。中心位置Ｓ０と用紙検知センサ７０ａの検知フラグ７２ａとの間の距離ａと、中心位置Ｓ０と用紙検知センサ７０ｆの検知フラグ７２ｆとの間の距離ｆは、例えば、それぞれ１００ｍｍである。また、本実施例では、用紙幅方向の領域を４つの用紙領域に分割し、それらの用紙領域をそれぞれＳ１〜Ｓ４と定義する。
【００３５】
＜画像形成制御＞
本実施例では、画像形成装置は、画像形成動作の開始後に、用紙判定処理及び画像判定処理を行う。用紙判定処理は、上述のように、複数の用紙検知センサ７０を用いて、用紙幅方向において分割された複数の領域（用紙領域Ｓ１〜Ｓ４）のそれぞれにおいて搬送中の用紙の有無を判定する処理である。画像判定処理は、入力画像データに基づいて、用紙幅方向において分割された複数の領域（用紙領域Ｓ１〜Ｓ４）のそれぞれにおいて形成される画像の有無を判定する処理である。画像形成装置は、用紙判定処理及び画像判定処理の結果に基づいて、用紙をはみ出して画像が形成されるか否かを判定し、その判定結果に従って画像形成動作を継続するか否かを制御する。
【００３６】
図５乃至図１１を参照して、上述の制御についてより具体的に説明する。図５は、本実施例に係る画像形成動作の制御手順を示すフローチャートである。図５の各ステップの処理は、例えば、メモリ９５に格納されているプログラムをＣＰＵ９４が読み出して実行することにより実現される。
【００３７】
画像形成動作が開始された後、Ｓ１０１で、ＣＰＵ９４は、複数の用紙領域Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれにおける搬送中の用紙の有無を判定する用紙判定処理を行う。搬送路を搬送される用紙Ｐが定着ユニット５０を通過して用紙検知センサ７０に達すると、用紙判定処理を実行可能になる。本実施例では、図４（Ｂ）に示す用紙領域Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれにおける用紙の有無が判定される。更にＳ１０２で、ＣＰＵ９４は、複数の用紙領域Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれにおける画像の有無を判定する画像判定処理を行う。
【００３８】
次にＳ１０３で、ＣＰＵ９４は、画像形成ジョブで指定された（ユーザにより指定された）用紙サイズに対して、用紙カセット１６から実際に搬送された用紙のサイズが正しいか否かを判定する。ＣＰＵ９４は、用紙サイズが正しいと判定した場合にはＳ１０５へ処理を進め、画像形成動作を継続する。この場合、Ｓ１０６で、ＣＰＵ９４は、画像形成ジョブの実行を終了するか否かを判定する。ＣＰＵ９４は、画像形成ジョブによる処理が完了すると、処理を終了し、それ以外の場合にはＳ１０１へ処理を戻し、画像形成ジョブによる処理が完了するまで上述の処理を繰り返す。
【００３９】
一方、Ｓ１０３で、ＣＰＵ９４は、用紙サイズが正しくないと判定した場合にはＳ１０４へ処理を進める。Ｓ１０４で、Ｓ１０１及びＳ１０２における判定結果に基づいて、搬送中の用紙に形成される画像が当該用紙からはみ出して形成されるか否かを判定する。ＣＰＵ９４は、画像が用紙からはみ出さずに形成されると判定した場合にはＳ１０５へ処理を進め、画像形成動作を継続し、画像が用紙からはみ出して形成されると判定した場合にはＳ１０７へ処理を進める。Ｓ１０７で、ＣＰＵ９４は、画像形成動作を停止し、Ｓ１０８へ処理を進める。Ｓ１０８で、ＣＰＵ９４は、感光ドラム１及び中間転写ベルト１３のクリーニングとともに、トナーが付着した２次転写ローラのクリーニングのためのクリーニング処理を実行し、処理を終了する。
【００４０】
以下ではＳ１０１〜Ｓ１０４の具体例について説明する。
【００４１】
（Ｓ１０１：用紙判定処理）
図６は、用紙判定処理の例を示している。図６（Ａ）は、Ａ５幅（１４８ｍｍ）の用紙及びＡ４幅（２１０ｍｍ）の用紙を搬送した場合の、用紙と用紙検知センサ７０との位置関係を示している。図６（Ｂ）は、Ａ５幅の用紙を搬送した場合の用紙判定処理の結果を示し、図６（Ｃ）は、Ａ４幅の用紙を搬送した場合の用紙判定処理の結果を示している。図６（Ｂ）及び（Ｃ）では、各用紙領域の両端に位置する用紙検知センサ７０及びその検知結果と、各用紙領域についての用紙検知センサ７０の出力の処理結果と、当該処理結果に基づく、用紙の有無の判定結果とを示している。
【００４２】
図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、Ａ５幅の用紙は、中心位置Ｓ０に配置された用紙検知センサ７０ｇの検知フラグ７２ｇと接触することにより、用紙検知センサ７０ｇによって検知され、用紙検知センサ７０ｇから検知結果として「１」が出力される。一方、用紙検知センサ７０ａ，７０ｆによって用紙は検知されないため、用紙検知センサ７０ａ，７０ｆから検知結果として「０」が出力される。各用紙検知センサ７０の出力は、ＣＰＵ９４によってメモリ９５に保存される。
【００４３】
ＣＰＵ９４は、メモリ９５に保存した、各用紙検知センサ７０の出力を処理する。本例では、用紙領域ごとに、両端の用紙検知センサの出力の積を処理結果として生成する。各用紙領域の両端に配置された、隣り合う２つの用紙検知センサの出力が「１」である場合、当該用紙領域において用紙が搬送される（用紙が有る）と考えられる。このため、本例では、各用紙領域の両端に配置された２つの用紙検知センサの出力の積を求めることで、各用紙領域における用紙の有無の判定を可能にしている。なお、用紙領域Ｓ１及びＳ４については、用紙領域の一端にのみ用紙検知センサ７０が配置されているため、処理結果として常に「０」が生成される。
【００４４】
ＣＰＵ９４は、各用紙領域について、処理結果が「１」である場合には、当該用紙領域において用紙有りと判定し、処理結果が「０」である場合には、当該用紙領域において用紙無しと判定する判定処理を行う。図６（Ｂ）の判定結果によれば、用紙領域Ｓ１〜Ｓ４のいずれにおいても用紙無しと判定されている。
【００４５】
一方、図６（Ａ）及び（Ｃ）に示すように、Ａ４幅の用紙は、全ての用紙検知センサ７０ａ，７０ｇ，７０ｆの検知フラグ７２ａ，７２ｇ，７２ｆと接触する。その結果、全ての用紙検知センサ７０ａ，７０ｇ，７０ｆから検知結果として「１」が出力される。この検知結果に基づいて、上述の判定処理により、用紙領域Ｓ２及びＳ３において用紙有りと判定されている。
【００４６】
また、本実施例では、用紙検知センサ７０を、用紙の搬送方向において定着ユニット５０の下流側（定着ユニット５０の直後）に配置している。これにより、搬送路を搬送中の用紙が定着ユニット５０を通過した直後に、用紙検知センサ７０を用いて各用紙領域における用紙の有無を判定できるようにしている。
【００４７】
（Ｓ１０２：画像判定処理）
図２のシステム構成例に示したように、ＰＣ１１０から送信された印刷指令（画像形成ジョブ）は、ビデオコントローラ９１に転送される。この印刷指令では、画像形成に使用する用紙のサイズが指定されている。印刷指令に含まれる入力画像データは、露光データに変換されて露光制御部９３に転送されるとともに、ＣＰＵ９４にも転送される。ＣＰＵ９４は、この露光データを画像メモリ（図示せず）に展開し、当該露光データに基づいて、各用紙領域内に形成対象の画素が存在するか否かを判定することにより、画像判定処理を行う。
【００４８】
図７は、画像判定処理の例を示している。図７（Ａ）は、Ａ４幅の「ＡＢＣＤＥＦ」の画像が形成される例を示している。ＣＰＵ９４は、入力画像データ（露光データ）に基づいて、形成対象の画素が存在する位置を判定することで、用紙領域Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれにおける、形成される画像の有無を判定する。図７（Ｂ）に示すように、ＣＰＵ９４は、各用紙領域について、画像が有ると判定した場合には、判定結果として「１」を生成し、画像が無いと判定した場合には、判定結果として「０」を生成する。図７（Ｂ）の例では、用紙領域Ｓ２及びＳ３において、形成される画像が有るとの判定結果が得られている。
【００４９】
（Ｓ１０３：用紙サイズの判定処理）
Ｓ１０３の判定処理は、ユーザがＰＣ１１０を用いて指定した用紙サイズと、用紙カセット１６から実際に搬送された用紙のサイズとが適合しているか否かを判定する処理である。具体的には、ＣＰＵ９４は、印刷指令で指定されている用紙サイズをメモリ９５に保存する。ＣＰＵ９４は、メモリ９５に保存した用紙サイズが、Ｓ１０１の用紙判定処理の結果と適合している場合には、用紙サイズが正しいと判定し、適合していない場合には、用紙サイズが正しくないと判定する。
【００５０】
例えば、Ａ４幅の用紙サイズが指定された場合には、用紙判定処理の結果として、（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）＝（０，１，１，０）が得られることを予測できる。ＣＰＵ９４は、このような予測結果と、用紙判定処理の結果とが同一であれば、用紙サイズが正しいと判定する。本実施例では、上述のように、ＣＰＵ９４は、用紙サイズが正しいと判定した場合には、画像形成動作を停止する制御を行う。一方、ＣＰＵ９４は、用紙サイズが正しくないと判定した場合には、Ｓ１０４の判定処理の結果に応じて、画像形成動作を停止する制御を行う。
【００５１】
（Ｓ１０４：画像のはみ出しの判定処理）
Ｓ１０４の判定処理では、Ｓ１０１の用紙判定処理により用紙無しと判定され、かつ、Ｓ１０２の画像判定処理により画像有りと判定された用紙領域を特定することにより、形成される画像が用紙をはみ出すか否かを判定する。この判定は、例えば、用紙判定処理の判定結果と、画像判定処理の判定結果との差分を求めることにより実現できる。
【００５２】
図８は、Ｓ１０４の判定処理と、その判定結果に基づく画像形成動作の制御例を示しており、図８（Ａ）は、用紙カセット１６からＡ４幅の用紙が搬送された場合、図８（Ｂ）は、用紙カセット１６からＡ５幅の用紙が搬送された場合に相当する。図８の例では、用紙判定処理の判定結果（「１」又は「０」）から、画像判定処理の判定結果（「１」又は「０」）を減算することにより、判定結果の差分を求める処理を行っている。この処理の結果、差分が「−１」である用紙領域は、用紙無しと判定され、かつ、画像有りと判定された用紙領域（即ち、用紙からはみ出した画像が形成される領域）として特定できる。
【００５３】
ＣＰＵ９４は、図８（Ａ）の例のように、いずれの用紙領域Ｓ１〜Ｓ４についても上述の差分が「−１」ではない場合には、形成される画像が用紙をはみ出さないと判定し、画像形成動作を継続する。一方、ＣＰＵ９４は、図８（Ｂ）の例のように、用紙領域Ｓ１〜Ｓ４のいずれかについて上述の差分が「−１」である場合には、形成される画像が用紙をはみ出すと判定する。このように、ＣＰＵ９４は、Ｓ１０４の判定処理において、複数の用紙領域Ｓ１〜Ｓ４のうち、搬送中の用紙が無いと判定され、かつ、形成される画像が有ると判定された領域が存在すれば、当該画像が用紙からはみ出して形成されると判定する。この判定結果に従って、ＣＰＵ９４は、画像形成動作を停止する。
【００５４】
（Ｓ１０８：クリーニング処理）
上述のように画像形成動作を停止した場合（Ｓ１０７）、ＣＰＵ９４は、Ｓ１０８のクリーニング処理を行う。Ｓ１０１〜Ｓ１０４，Ｓ１０７の処理が実行される時点で、搬送途中の用紙Ｐは、定着ユニット５０を既に通過している。この用紙Ｐは、そのまま排紙トレー３０へ排出される。即ち、ＣＰＵ９４は、用紙Ｐを排出した後に画像形成動作を停止し、クリーニング処理を行う。ＣＰＵ９４は、感光ドラム１上に残留しているトナーを、対応するクリーニングユニット３に回収させ、中間転写ベルト１３上に残留しているトナーを、クリーニングユニット２７に回収させる。また、ＣＰＵ９４は、２次転写ローラ２５に対して逆バイアス電圧を印加することで、２次転写ローラ２５に付着したトナーを中間転写ベルト１３に逆転写することで、そのトナーをクリーニングユニット２７に回収させる。
【００５５】
（比較例との比較）
ここで、図９に示す構成例のように、用紙検知センサ７０を使用しない場合の画像形成動作の制御を比較例として用いて、本実施例の制御例及び効果について説明する。図９は、図４に示す実施例１の構成例に対する比較例を示しており、用紙検知センサ７０が設けられていない。図１０は、比較例との比較のための条件例を示している。ケース１は、ユーザがＢ５サイズの用紙を用紙幅方向における片側に寄せて用紙カセット１６にセットしたケースである。ケース２は、ユーザが用紙サイズとしてＡ４サイズを指定したにも関わらず、Ａ５サイズの用紙を用紙カセット１６にセットしたケースである。
【００５６】
図１１は、図１０に示す条件下での本実施例と比較例における画像形成動作の制御を示している。比較例では、ケース１及び２のいずれにおいても、画像形成動作を停止することなく継続している。画像形成動作を継続することにより、用紙からはみ出して転写されるトナーによって、２次転写ローラ２５の汚れが発生し続けるとともに、用紙からはみ出して中間転写ベルト１３に残ったトナーが、クリーニングユニット２７に回収され続ける。この場合、クリーニングユニット２７（クリーニング容器）においてトナーの溢れが生じることがありうる。
【００５７】
一方、本実施例では、ケース１及び２のいずれにおいても、用紙判定処理の判定結果と画像判定処理の判定結果との差分が「−１」となる用紙領域が存在する。これにより、ＣＰＵ９４は、用紙から画像がはみ出すと判定し、画像形成動作を停止する。その結果、クリーニング処理（Ｓ１０８）の実行により２次転写ローラ２５の汚れを最小限にしながら、クリーニング容器（クリーニングユニット）へのトナーの回収量を最小限にすることが可能である。
【００５８】
なお、本実施例では、用紙検知センサ７０として、フォトインタラプタ及び検知フラグを組み合わせたセンサに代えて、例えば、距離センサ又は温度センサを使用することも可能である。距離センサの場合、距離センサの測定対象位置における用紙の有無に依存して、距離センサの出力が異なる。この出力の違いを利用して、距離センサの測定対象位置における用紙の有無を判定できる。また、温度センサの場合、定着ユニット５０を通過した用紙が温度センサの測定対象位置を通過した場合、測定対象位置に用紙が存在しない場合よりも高い温度が検知されることになる。温度センサによって検知されるこのような温度差を利用して、温度センサの測定対象位置における用紙の有無を判定できる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態では、画像形成装置は、用紙幅方向に沿ってそれぞれ異なる位置に設けられ、搬送路を搬送される用紙を検知する複数の用紙検知センサ７０を備える。ＣＰＵ９４は、複数の用紙検知センサ７０を用いて、用紙幅方向において分割された複数の用紙領域のそれぞれにおいて搬送中の用紙の有無を判定し、入力画像データに基づいて、複数の用紙領域のそれぞれにおいて形成される画像の有無を判定する。更に、ＣＰＵ９４は、これらの判定結果に基づいて、搬送中の用紙に形成される画像が当該用紙からはみ出して形成されるか否かを判定し、その判定結果に従って画像形成動作を制御する。具体的には、ＣＰＵ９４は、画像形成動作を継続又は停止する制御を行う。これにより、用紙幅方向において用紙からはみ出して形成された画像によって生じる２次転写ローラ２５の汚れを低減することが可能になる。即ち、画像が用紙からはみ出して転写されることに起因して画像形成装置内でトナーによる汚れが生じることを防止できる。
【００６０】
［実施例２］
実施例２では、実施例１よりも用紙検知センサの数を増加させ、用紙判定処理及び画像判定処理で用いる用紙領域の数を増加させる例について説明する。具体的には、用紙検知センサの数を７に、用紙判定処理及び画像判定処理で用いる用紙領域の数を８に増加させる。これにより、区別可能な用紙サイズを増加させ、画像形成動作を継続するケースを増加させる。以下では、実施例１と共通する部分については説明を省略する。
【００６１】
図１２は、本実施例における用紙検知センサ７０の配置例を示す図である。なお、各用紙検知センサ７０の構成は実施例１と同様である。本実施例では、用紙幅方向においてそれぞれ異なる位置に７つの用紙検知センサ７０（７０ａ〜７０ｇ）を配置する。用紙幅方向の中心位置Ｓ０から各用紙検知センサ７０の検知フラグ７２までの距離ａ〜ｆは、例えば、ａ＝ｆ＝１００［ｍｍ］、ｂ＝ｅ＝８５［ｍｍ］、ｃ＝ｄ＝７０［ｍｍ］のように定められる。また、これら７つの用紙検知センサ７０によって用紙幅方向の領域を８つの用紙領域に分割し、それらの用紙領域をそれぞれＳ１〜Ｓ８と定義する。
【００６２】
本実施例では、実施例１と同様、図５に示す手順で画像形成動作の制御が行われる。以下では、実施例１を比較対象として、本実施例の制御例及び効果について説明する。図１３は、実施例１との比較のための条件例及び比較結果を示す図である。図１３に示すケース３は、ユーザがＢ５サイズの用紙を用紙幅方向における片側に寄せて用紙カセット１６にセットしたケースである。ケース４は、ユーザが用紙サイズとしてＡ４サイズを指定したにも関わらず、Ａ５サイズの用紙を用紙カセット１６にセットしたケースである。なお、ケース３及び４のいずれにおいても、搬送中の用紙内に画像が収まる（用紙をはみ出して画像が形成されない）ケースを想定している。
【００６３】
図１３に示す比較結果によれば、本実施例では、ケース３及び４のいずれの場合においても、用紙判定処理の判定結果と画像判定処理の判定結果との差分が「−１」となる用紙領域が存在しない。これにより、ＣＰＵ９４は、用紙から画像がはみ出さないと判定し、画像形成動作を継続する。この場合、用紙からはみ出してトナーが２次転写ローラ２５に転写されないため、２次転写ローラ２５が汚れることはない。
【００６４】
一方、実施例１では、ケース３及び４のいずれの場合においても、用紙判定処理の判定結果と画像判定処理の判定結果との差分が「−１」となる用紙領域が存在する。これにより、ＣＰＵ９４は、用紙から画像がはみ出すと判定し、画像形成動作を停止する。その後、ＣＰＵ９４は、２次転写ローラ２５及び中間転写ベルト１３に対するクリーニング処理（Ｓ１０８）を実行する。
【００６５】
上記で想定したケース３及び４のいずれにおいても、形成される画像が用紙内に収まるため、実施例１のように画像形成動作を停止する必要はない。これに対して、実施例２のように、用紙検知センサの数を増加させ、用紙判定処理及び画像判定処理で用いる用紙領域の数を増加させることで、画像が用紙からはみ出すか否かの判定の精度を向上させることができる。その結果、不必要に画像形成動作を停止させることを避けることが可能になる。
【００６６】
本実施例によれば、例えば、使用頻度の高い種類の用紙（Ａ４、Ａ５及びＢ５サイズ等）について、画像が用紙からはみ出すか否かの判定を精度良く行うことが可能になる。これにより、画像形成動作を不必要に停止することを避けられるとともに、画像形成動作の停止に伴うクリーニング処理の実行頻度を低減できる。
【００６７】
ここで、感光ドラムや中間転写ベルト等の像担持体に残留したトナーをクリーニング容器に回収するクリーニング処理が頻繁に実行されると、クリーニング容器が想定よりも早く満杯になり、当該容器からトナーが溢れて装置内で汚れが生じる可能性がある。これに対して、本実施例によれば、２次転写ローラ２５がトナーで汚れることを防止しつつ、クリーニング処理の実行頻度を低減し、クリーニング処理によりクリーニング容器に回収されるトナー量を減らすことができる。即ち、クリーニング容器においてトナーの溢れが生じて画像形成装置内がトナーで汚れる可能性を低減できる。
【００６８】
［実施例３］
実施例３では、用紙から画像がはみ出して形成される場合に、はみ出して転写されるトナーの量を予測し、そのトナー量が所定の限度を超えていない限り、画像形成動作を継続する例について説明する。具体的には、用紙からはみ出すトナー量の積算値を管理値として管理し、限度を定める閾値と管理値との比較結果に従って画像形成動作を継続するか否かを制御する。以下では、実施例１及び２と共通する部分については説明を省略する。
【００６９】
＜管理値Ｔａｄｄ１，Ｔａｄｄ２＞
本実施例では、用紙からはみ出して転写されるトナーの量を管理するために、２つの管理値（第１管理値Ｔａｄｄ１及び第２管理値Ｔａｄｄ２）を使用する。
【００７０】
第１管理値Ｔａｄｄ１は、２次転写ローラ２５に付着するトナーの量を把握するための管理値である。中間転写ベルト１３から用紙へ画像が転写される際に、用紙からはみ出す画像部分を形成するトナーは、２次転写ローラ２５の表面に付着する。２次転写ローラ２５の表面に付着し続けることが可能なトナー量には限度がある。用紙からはみ出すトナー量が限度を超える量に達すると、２次転写ローラ２５の表面に付着し続けられないトナーが画像形成装置内に落ち、画像形成装置がトナーで汚れる可能性がある。また、２次転写ローラ２５の表面に付着し続けられないトナーが、次の画像形成ジョブの実行時に用紙の裏面に転写され、用紙の裏汚れが生じる可能性がある。このため、本実施例では、２次転写ローラ２５に付着するトナーの量を把握するために第１管理値Ｔａｄｄ１を用意する。
【００７１】
第２管理値Ｔａｄｄ２は、中間転写ベルト１３用のクリーニング容器（クリーニングユニット２７）に回収されるトナーの量を把握するための管理値である。用紙からはみ出して転写されたトナーは、２次転写ローラ２５に付着するだけでなく、中間転写ベルト１３上にも移動する。中間転写ベルト１３上に移動したトナーは、クリーニングユニット２７のクリーニングブレードによって回収されてクリーニング容器内に格納される。クリーニング容器内に格納可能なトナー量には限度がある。このため、本実施例では、中間転写ベルト１３用のクリーニング容器に回収されるトナーの量を管理するために第２管理値Ｔａｄｄ２を用意する。
【００７２】
本実施例では、第１及び第２管理値Ｔａｄｄ１，Ｔａｄｄ２として、トナー量そのものを直接カウントした値に代えて、用紙から画像がはみ出した回数（画像がはみ出した用紙の枚数）を用いる。
【００７３】
具体的には、ＣＰＵ９４は、１つの画像形成ジョブの実行中に、画像がはみ出して形成された用紙の枚数をカウントし、その枚数を第１管理値Ｔａｄｄ１として管理する。Ｔａｄｄ１は、２次転写ローラ２５のクリーニング処理が実行されるごとに、ゼロにリセットされる。また、ＣＰＵ９４は、クリーニング容器が交換されるまでの間、画像がはみ出して形成された用紙の枚数をカウントし、その枚数をＴａｄｄ２として管理する。Ｔａｄｄ２は、クリーニング容器が新しい容器に交換されるごとに、ゼロにリセットされる。
【００７４】
＜閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２＞
本実施例では、更に、第１管理値Ｔａｄｄ１との比較用の閾値Ｔｈ１、及び第２管理値Ｔａｄｄ２との比較用の閾値Ｔｈ２を用意する。
【００７５】
閾値Ｔｈ１は、予め行われる実験により設定可能な値である。具体的には、画像を用紙からはみ出して転写させ、何枚目の用紙に対する印刷時に２次転写ローラ２５から装置内にトナーが落ちるかを確認する。また、その後の印刷時に用紙の裏汚れが生じるかを確認する。
【００７６】
例えば、一般的なユーザの出力を想定し、Ａ４サイズで各色０．０１ｍｇ／ｃｍ2、合計０．０４ｍｇ／ｃｍ2のトナーが載る画像を、画像に対して用紙幅の短い用紙を用いて連続印刷する場合を想定する。また、用紙サイズは、用紙幅が１４８ｍｍ、用紙長さが２９７ｍｍとする。一例の実験では、１７枚目の用紙に対する印刷時に２次転写ローラ２５からトナーが装置内に落ちることが確認された。また、一旦、連続印刷を終了し、その後にＡ４サイズの用紙を用いて印刷を開始すると、用紙に裏汚れが生じることが確認された。一方、１０枚目の用紙に対する印刷時には、装置内のトナーの汚れも用紙の裏汚れも発生しなかった。この場合、一例として、閾値Ｔｈ１＝１０［枚］と設定できる。
【００７７】
閾値Ｔｈ２は、計算により算出可能な値である。例えば、中間転写ベルト１３用のクリーニング容器（クリーニングユニット２７）に格納可能なトナー量（容量）が３０ｇであり、そのうちの５ｇが、用紙からはみ出して転写されたトナーの回収分（即ち、限度）に相当する場合を想定する。この場合に、何枚の用紙に対する印刷時に、回収したトナー量が、限度である５ｇに達するかを確認する。
【００７８】
Ａ４サイズの用紙設定において、用紙の全面に各色０．０１ｍｇ／ｃｍ2、合計０．０４ｍｇ／ｃｍ2のトナー像を形成した場合、用紙１枚当たりのトナー使用量は約２３ｍｇである。この条件下において、Ａ５幅でＡ４サイズの長さの用紙を搬送すると、約１７ｍｇのトナーが用紙に転写される一方、約６ｍｇのトナーが用紙からはみ出してクリーニング容器に回収される。この場合、約８００枚の用紙に対する印刷までは限度（５ｇ）を超えないため、例えば、閾値Ｔｈ２＝５００［枚］と設定できる。
【００７９】
このように、閾値ＴＨ１は、２次転写ローラ２５に付着し続けることが可能なトナー量に対応する値に設定される。また、閾値ＴＨ２は、クリーニング容器（回収容器）に格納可能なトナー量に対応する値に設定される。
【００８０】
＜画像形成制御＞
図１４は、本実施例に係る画像形成動作の制御手順を示すフローチャートである。図５の各ステップの処理は、例えば、メモリ９５に格納されているプログラムをＣＰＵ９４が読み出して実行することにより実現される。
【００８１】
Ｓ１０１〜Ｓ１０６は、ＣＰＵ９４は、実施例１と同様の処理を行う。本実施例では、Ｓ１０４で、画像が用紙からはみ出すと判定した場合にはＳ３０１へ処理を進める。
【００８２】
Ｓ３０１で、ＣＰＵ９４は、第１管理値Ｔａｄｄ１と閾値Ｔｈ１とを比較し、第２管理値Ｔａｄｄ２と閾値Ｔｈ２とを比較する。ＣＰＵ９４は、いずれの管理値も対応する閾値を超えてない場合には（Ｔａｄｄ１＜Ｔｈ１、かつ、Ｔａｄｄ２＜Ｔｈ２）、Ｓ１０５へ処理を進める。この場合には、画像のはみ出しが生じていても、画像形成装置内でトナーによる汚れが発生する可能性がないことを想定し、画像形成動作を継続する。
【００８３】
一方、ＣＰＵ９４は、いずれか管理値が対応する閾値を超えている場合には、画像のはみ出しの発生により画像形成装置内でトナーによる汚れが発生する可能性があることを想定し、Ｓ３０１からＳ１０７へ処理を進め、画像形成動作を停止する。Ｓ１０７で画像形成動作を停止した場合、実施例１と同様、ＣＰＵ９４は、更に２次転写ローラ２５のクリーニング処理（Ｓ１０８）を行い、処理を終了する。
【００８４】
また、本実施例では、ＣＰＵ９４は、画像形成ジョブを終了する場合には（Ｓ１０６で「ＹＥＳ」）、Ｓ３０２へ処理を進め、当該画像形成ジョブの実行中に、画像のはみ出しが生じたか否かを判定する。ＣＰＵ９４は、画像のはみ出しが生じていなかった場合には処理を終了し、画像のはみ出しが生じていた場合にはＳ１０８へ処理を進め、クリーニング処理を実行した後に、処理を終了する。
【００８５】
以上説明したように、本実施例では、形成される画像が用紙からはみ出して転写されたとしても画像形成装置内がトナーで汚れる可能性がない（又は低い）場合には、画像形成動作を継続する。具体的には、１つの画像形成ジョブの実行中に第１管理値Ｔａｄｄ１が閾値Ｔｈ１を超えておらず、かつ、第２管理値Ｔａｄｄ２が閾値Ｔｈ２を超えていない場合、画像が搬送中の用紙からはみ出して形成されると判定されても、画像形成動作を継続する。これにより、画像形成動作を不必要に停止することを避けられるとともに、画像形成動作の停止に伴うクリーニング処理の実行頻度を低減できる。したがって、画像形成装置の生産性を維持しつつ、画像形成装置内において画像のはみ出しに起因した汚れの発生を防止することが可能にある。クリーニング容器が想定よりも早く満杯になることで、当該容器からトナーが溢れて装置内で汚れが生じる可能性を低くすることができる。
【００８６】
［実施例４］
実施例３では、第１及び第２管理値Ｔａｄｄ１，Ｔａｄｄ２として、用紙から画像がはみ出した回数（画像がはみ出した用紙の枚数）を用いている。これに対して、実施例４では、トナー量を第１及び第２管理値Ｔａｄｄ１１，Ｔａｄｄ１２として用いることにより、用紙からはみ出して転写されたトナー量の管理精度を向上させる例について説明する。以下では、実施例３と共通する部分については説明を省略する。
【００８７】
＜管理値Ｔａｄｄ１１，Ｔａｄｄ１２＞
本実施例では、実施例３と同様、用紙からはみ出して転写されるトナーの量を管理するために、２つの管理値（第１管理値Ｔａｄｄ１及び第２管理値Ｔａｄｄ２）を使用する。
【００８８】
ＣＰＵ９４は、１つの画像形成ジョブの実行中に、用紙からはみ出した画像部分を形成するトナー（用紙からはみ出して転写されたトナー）の量を積算し、その積算量を第１管理値Ｔａｄｄ１１として管理する。Ｔａｄｄ１１は、２次転写ローラ２５のクリーニング処理が実行されるごとに、ゼロにリセットされる。また、ＣＰＵ９４は、クリーニング容器（クリーニングユニット２７）が交換されるまでの間に、用紙からはみ出して転写されたトナーの量を積算し、その積算量を第２管理値Ｔａｄｄ１２として管理する。Ｔａｄｄ１２は、クリーニング容器が新しい容器に交換されるごとに、ゼロにリセットされる。
【００８９】
＜トナー量の算出方法＞
図２のシステム構成例に示したように、ＰＣ１１０から送信された印刷指令（画像形成ジョブ）は、ビデオコントローラ９１に転送される。この印刷指令では、画像形成に使用する用紙のサイズが指定されている。印刷指令に含まれる入力画像データは、露光データに変換されて露光制御部９３に転送されるとともに、ＣＰＵ９４にも転送される。ＣＰＵ９４は、転送された露光データに基づいて、露光強度及び露光位置を特定でき、露光位置から露光面積を算出できる。
【００９０】
本実施例では、図１５（Ａ）に示すような、単位面積あたりの露光強度（露光量）と、転写されるトナー量との関係式を予め求めておく。ＣＰＵ９４は、その関係式を用いて、露光強度及び露光面積からトナー量を算出する。ここで、図１５（Ｂ）は、露光データの例を示している。露光データ１５１は、露光強度が最大、露光面積がＡ４サイズの面積の場合の露光データである。露光データ１５２は、露光強度が最大強度に対する１／２、露光面積がＡ４サイズの面積の場合の露光データである。露光データ１５３は、露光強度が最大、露光面積がＡ４サイズの面積に対する１／２の場合の露光データである。露光データ１５１，１５２，１５３に対応するトナー量は、図１５（Ａ）に示す関係式を用いて、それぞれ、２００ｍｇ、１２０ｍｇ、及び１００ｍｇと求められる。
【００９１】
次に、図１６は、用紙からはみ出して転写されるトナーの量の算出例を示す図である。ここでは、用紙からはみ出して転写される画像域を特定し、当該画像域における露光強度及び露光面積から、用紙からはみ出して転写されるトナーの量を算出する例について説明する。図１６（Ａ）に示すように、ユーザがＢ５サイズの用紙を用紙幅方向における片側に寄せて用紙カセット１６にセットし、形成される画像の一部がＢ５サイズの用紙の端部に存在するケースを想定する。この場合、用紙からトナーがはみ出して転写される。用紙からはみ出して転写されるトナーの量は、以下のように取得される。
【００９２】
上述の実施例のように、用紙判定処理の判定結果と画像判定処理の判定結果との差分が「−１」となる用紙領域（用紙からはみ出してトナーが転写される領域）を特定する。図１６（Ａ）の例では、用紙からはみ出してトナーが転写される領域として用紙領域Ｓ３が特定される。図１６（Ｂ）の例は、用紙領域Ｓ２〜Ｓ４を拡大して示している。本例では、用紙領域Ｓ３に、画像（トナー像）としてアルファベットの「Ａ」及び「Ｄ」の一部が形成されている。ここで、図１６（Ｂ）に示すように、用紙に印刷されない画像をＴａ、Ｓ３領域において用紙に印刷される画像をＴｂ、Ｓ４領域において用紙に印刷される画像をＴｃと定義する。ＣＰＵ９４は、用紙幅方向における用紙の端部の位置を特定することはできないため、用紙からはみ出す画像として、用紙領域Ｓ３内のＴａ及びＴｂを特定することになる。
【００９３】
ＣＰＵ９４は、画像Ｔａ及びＴｂの露光強度及び露光面積を露光データから求め、更に、図１５（Ａ）に示す関係式を用いて、対応するトナー量（用紙からはみ出して転写されるトナーの量）を求める。ここで、画像Ｔａ及びＴｂがいずれも最大露光強度で形成され、露光面積は合計で１ｃｍ2であると想定する。この場合、対応するトナー量は、２００［ｍｇ／５７４ｃｍ2］ｘ１［ｃｍ2］＝０．３４８［ｍｇ］と算出できる。例えば、この条件で１０枚の用紙に対する画像形成動作を繰り返した場合、用紙からはみ出して転写されるトナーの積算量は、３．４８ｍｇと算出できる。
【００９４】
＜閾値Ｔｈ１１，Ｔｈ１２＞
本実施例では、第１管理値Ｔａｄｄ１１との比較用の閾値Ｔｈ１１、及び第２管理値Ｔａｄｄ１２との比較用の閾値Ｔｈ１２を用意する。
【００９５】
閾値Ｔｈ１１は、予め行われる実験により設定可能な値である。具体的には、実施例３と同様、画像を用紙からはみ出して転写させ、何枚目の用紙に対する印刷時に２次転写ローラ２５から装置内にトナーが落ちるかを確認する。また、その後の印刷時に用紙の裏汚れが生じるかを確認する。
【００９６】
例えば、一般的なユーザの出力を想定し、Ａ４サイズで各色０．０１ｍｇ／ｃｍ2、合計０．０４ｍｇ／ｃｍ2のトナーが載る画像を、画像に対して用紙幅の短い用紙を用いて連続印刷する場合を想定する。また、用紙サイズは、用紙幅が１４８ｍｍ、用紙長さが２９７ｍｍとする。一例の実験では、１７枚目の用紙に対する印刷時に２次転写ローラ２５からトナーが装置内に落ちることが確認された。また、一旦、連続印刷を終了し、その後にＡ４サイズの用紙を用いて印刷を開始すると、用紙に裏汚れが生じることが確認された。一方、１０枚目の用紙に対する印刷時には、装置内のトナーの汚れも用紙の裏汚れも発生しなかった。
【００９７】
ここで、Ａ４サイズの用紙１枚当たりのトナー使用量が２３ｍｇであり、約１７ｍｇのトナーが用紙に転写され、約６ｍｇのトナーが用紙からはみ出して転写されるものとする。この場合、一例として、閾値Ｔｈ１１＝６［ｍｇ］×１０［枚］＝６０［ｍｇ］と設定できる。これにより、１つの画像形成ジョブの実行中に、用紙からはみ出して転写されるトナーの量が６０ｍｇに達するまでは画像形成動作を継続可能になる。
【００９８】
また、閾値Ｔｈ１２は、用紙からはみ出して転写されたトナーを回収可能な、中間転写ベルト１３用のクリーニング容器の容量であり、例えば、閾値Ｔｈ１２＝５［ｇ］と設定できる。
【００９９】
このように、閾値ＴＨ１１は、２次転写ローラ２５に付着し続けることが可能なトナー量に設定される。また、閾値ＴＨ１２は、クリーニング容器（回収容器）に格納可能なトナー量に設定される。
【０１００】
＜画像形成制御＞
本実施例に係る画像形成動作の制御手順は、実施例３（図１４）と同様である。本実施例は、Ｓ３０１において、第１管理値Ｔａｄｄ１１と閾値Ｔｈ１１とを比較し、管理値Ｔａｄｄ１２と閾値Ｔｈ１２とを比較する点で、実施例３と異なっている。Ｓ３０８では、ＣＰＵ９４は、いずれの管理値も対応する閾値を超えてない場合には（Ｔａｄｄ１１＜Ｔｈ１１、かつ、Ｔａｄｄ１２＜Ｔｈ１２）、Ｓ１０５へ処理を進める。この場合には、画像のはみ出しが生じていても、画像形成装置内でトナーによる汚れが発生する可能性がないことを想定し、画像形成動作を継続する。
【０１０１】
一方、ＣＰＵ９４は、いずれか管理値が対応する閾値を超えている場合には、画像のはみ出しの発生により画像形成装置内でトナーによる汚れが発生する可能性があることを想定し、Ｓ３０１からＳ１０７へ処理を進め、画像形成動作を停止する。Ｓ１０７で画像形成動作を停止した場合、実施例１と同様、ＣＰＵ９４は、更に２次転写ローラ２５のクリーニング処理（Ｓ１０８）を行い、処理を終了する。
【０１０２】
以上説明したように、本実施例では、実施例３と比較して、用紙からはみ出して転写されるトナーの量を直接用いて、画像形成動作の制御を行う。具体的には、１つの画像形成ジョブの実行中に第１管理値Ｔａｄｄ１１が閾値Ｔｈ１１を超えておらず、かつ、第２管理値Ｔａｄｄ１２が閾値Ｔｈ１２を超えていない場合、画像が搬送中の用紙からはみ出して形成されると判定されても、画像形成動作を継続する。これにより、用紙からはみ出して転写されたトナー量の管理精度を向上させることができ、実施例３よりも画像形成装置の生産性を高めることが可能になる。
【０１０３】
［実施例５］
実施例１〜４では、図１及び図４に示すように、紙搬送方向において定着ユニット５０のニップ部Ｎから下流側に排出される用紙の有無を検知する位置に、用紙検知センサ７０を設ける例について説明している。実施例５では、実施例１〜４とは異なる位置に用紙検知センサ７０を配置する例について説明する。以下では、実施例１〜４と共通する部分については説明を省略する。
【０１０４】
図１７は、実施例５における画像形成装置の概略的なハードウェア構成例を示す断面図である。図１７に示すように、本実施形態の画像形成装置では、用紙Ｐの搬送路の途中の、給紙ローラ１７の直後（用紙搬送方向において給紙ローラ１７の下流側で、レジストローラ１８の上流側の位置）に、用紙検知センサ７０が配置される。このように、用紙検知センサ７０は、用紙搬送方向において、中間転写ベルト１３から用紙へ画像が転写される転写位置（中間転写ベルト１３と２次転写ローラ２５との間のニップ部）よりも上流側の位置に配置される。
【０１０５】
上述のような用紙検知センサ７０の配置によっても、上述の実施例１〜４と同様の制御を行うことが可能であるとともに、同様の効果を得ることが可能である。また、用紙検知センサ７０を、用紙搬送方向における可能な限り上流側に配置することで、搬送中の用紙の有無をより早く検知し、用紙サイズと画像サイズの不一致をより早く判定することが可能になる。
【０１０６】
［実施例６］
実施例６では、実施例６の定着装置（定着ユニット５０）に設けられたサーミスタ（温度検知素子）を用いて、実施例１で説明した用紙判定処理を行う例について説明する。以下では、実施例１〜５と共通する部分については説明を省略する。
【０１０７】
図１８（Ａ）は、本実施例の定着ユニット５０に設けられたサーミスタの配置例を示す斜視図である。定着ユニット５０は、定着ユニット５０内の温度を測定するサーミスタ５９（５９ａ，５９ｇ，５９ｆ）を備える。サーミスタ５９ｇは、定着温度の制御に使用されるメインサーミスタであり、サーミスタ５９ａ，５９ｆは、サブサーミスタとして使用される。サーミスタ５９ａ，５９ｇ，５９ｆは、ヒータ５４の裏面に接触した状態で、用紙幅方向に沿って一列に配置される。
【０１０８】
図１８（Ｂ）は、用紙幅方向における各サーミスタ５９の配置例を示しており、Ａ５幅（１４８ｍｍ）の用紙及びＡ４幅（２１０ｍｍ）の用紙を搬送した場合の、用紙と各サーミスタ５９との位置関係を示している。本実施例では、用紙幅方向において、搬送路の中心位置Ｓ０にサーミスタ５９ｇが配置され、搬送路の両端付近の位置にサブサーミスタ５９ａ，５９ｆが配置される。中心位置Ｓ０とサーミスタ５９ａとの間の距離ａと、中心位置Ｓ０とサーミスタ５９ｆとの間の距離ｆは、例えば、それぞれ１００ｍｍである。このように、サーミスタ５９ａ，５９ｇ，５９ｆは、用紙幅方向において、実施例１における用紙検知センサ７０ａ，７０ｇ，７０ｆの位置（図４（Ｂ）、図６（Ａ）及び図７（Ａ））とそれぞれ同じ位置に配置される。また、実施例１と同様、用紙幅方向の領域を４つの用紙領域に分割し、それらの用紙領域をそれぞれＳ１〜Ｓ４と定義する。
【０１０９】
サーミスタ５９ａ，５９ｇ，５９ｆは、実施例１における用紙検知センサ７０ａ，７０ｇ，７０ｆのように、用紙幅方向において分割された複数の領域（用紙領域Ｓ１〜Ｓ４）のそれぞれにおいて搬送中の用紙を検知可能である。図１８（Ｂ）に示すように、サーミスタ５９ａ，５９ｇ，５９ｆの位置をいずれも通過するＡ４幅の用紙が定着ユニット５０内に搬送された場合、いずれのサーミスタの位置においてもヒータ５４による加熱及び用紙への放熱が同程度になる。その結果、いずれのサーミスタ５９の出力も同程度の温度を示すことになる。一方、図１８（Ｂ）に示すように、Ａ４幅より幅が狭いＡ５幅の用紙が定着ユニット５０内に搬送され、サーミスタ５９ａ，５９ｆの位置を用紙が通過しない場合、サーミスタ５９ａ，５９ｆの位置ではヒータ５４から用紙への放熱が生じない。その結果、サーミスタ５９ａ，５９ｆの出力は、サーミスタ５９ｇの出力よりも高い温度を示すことになる。
【０１１０】
本実施例では、ＣＰＵ９４は、上述のような複数のサーミスタ５９の出力の差分（が示す温度差）に基づいて、用紙領域Ｓ１〜Ｓ４のうちの対応する領域において搬送中の用紙を検知する。具体的には、ＣＰＵ９４は、サーミスタ５９ｇの出力とサーミスタ５９ａ，５９ｆのそれぞれの出力との差分をモニタリングする。ＣＰＵ９４は、この出力の差分が、所定の閾値（例えば２０℃）を上回る温度差を示す場合には、対応するサブサーミスタ５９ａ又は５９ｆの位置に用紙が無いと判定する。一方、ＣＰＵ９４は、この出力の差分が、所定の閾値以下の温度差を示す場合には、対応するサブサーミスタ５９ａ又は５９ｆの位置に用紙が有ると判定する。このように、サーミスタ５９を用いて、搬送路を搬送される用紙の有無を判定可能である。
【０１１１】
本実施例によれば、複数のサーミスタ５９を用いて、実施例１と同様に、用紙判定処理（用紙幅方向において分割された各用紙領域Ｓ１〜Ｓ４において搬送中の用紙の有無を判定する処理）を行うことが可能である。即ち、搬送路上に用紙検知センサを配置せずに、定着ユニット５０における温度制御に用いられるサーミスタ５９を用紙検知センサとして利用して用紙判定処理を実現できるため、装置コストを低減できる。また、そのような用紙判定処理に基づいて、上述の実施例１〜４と同様の制御を行うことが可能であるとともに、同様の効果を得ることが可能である。
【０１１２】
［実施例７］
実施例７では、実施例１〜５における用紙検知センサ７０と、実施例６におけるサーミスタ５９とを組み合わせて使用して用紙判定処理を行う例について説明する。以下では、実施例１〜６と共通する部分については説明を省略する。
【０１１３】
図１９を参照して、本実施例における用紙検知センサ７０及びサーミスタ５９の配置例について説明する。図１９に示す例では、用紙幅方向において、搬送路の中心位置Ｓ０にサーミスタ５９ｇを配置し、中心位置Ｓ０から距離ｃ，ｄ離れた位置にサーミスタ５９ｃ，５９ｄをそれぞれ配置する。更に、用紙幅方向において、中心位置Ｓ０から距離ａ，ｂ，ｅ，ｆ離れた位置に、用紙検知センサ７０ａ，７０ｂ，７０ｅ，７０ｆをそれぞれ配置する。用紙幅方向において、用紙検知センサ７０とサーミスタ５９とをそれぞれ異なる位置に配置する。このように、本実施例では、定着ユニット５０における温度制御に用いられる複数のサーミスタ５９を、実施例１〜５における複数の用紙検知センサのうちの一部として使用して、用紙判定処理を行う。
【０１１４】
上述のように配置された用紙検知センサ７０及びサーミスタ５９の出力に基づいて、上述の実施例のように、用紙判定処理を実現できる。即ち、複数の用紙検知センサのうちの一部を、定着ユニット５０における温度制御に用いられるサーミスタ５９で代用して用紙判定処理を実現できるため、装置コストを低減できる。また、そのような用紙判定処理に基づいて、上述の実施例１〜４と同様の制御を行うことが可能であるとともに、同様の効果を得ることが可能である。
【符号の説明】
【０１１５】
１：感光ドラム、２：帯電ローラ、３：クリーニングユニット、４：現像ローラ、８：現像ユニット、９：プロセスカートリッジ、１０：１次転写ローラ、１１：露光ユニット、１３：中間転写ベルト、１６：記録材カセット、２７：クリーニングユニット、５０：定着ユニット、７０：用紙検知センサ、７２：検知フラグ、９１：ビデオコントローラ、９２：エンジンコントローラ、９３：露光制御部、９４：ＣＰＵ、９５：メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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