(57)【要約】【課題】二次転写方式の画像形成装置において、不要な現像剤の消費を抑制できるようにすること。【解決手段】感光体ドラム１１３Ｓを有し、感光体ドラム１１３Ｓに現像剤像を形成する画像形成ユニットと、画像形成ユニットから現像剤像の一次転写を受ける転写ベルト１２６と、用紙Ｐを収納する用紙カセット１０１と、用紙Ｐを搬送方向に搬送する搬送部１０２、１０３、１０６、１０７、１０８と、搬送された用紙Ｐに、転写ベルト１２６から現像剤像を転写する二次転写ローラ１２８と、用紙カセット１０１に収納される用紙Ｐを検出する用紙有無検出センサ１５０とを備え、用紙有無検出センサ１５０が用紙Ｐを検出する検出位置Ｑ７は、用紙有無検出センサ１５０に収納されている状態において、用紙Ｐの、搬送方向における先端よりも、その後端に近いことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムを有し、前記感光体ドラムに現像剤像を形成する画像形成ユニットと、
前記画像形成ユニットから前記現像剤像の一次転写を受ける転写ベルトと、
媒体を収納する媒体収納部と、
前記媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送された前記媒体に、前記転写ベルトから前記現像剤像を転写する二次転写部と、
前記媒体収納部に収納される前記媒体を検出する媒体検出部と、を備え、
前記媒体検出部が前記媒体を検出する位置である検出位置は、前記媒体収納部に収納されている状態において、前記媒体の、前記搬送方向における先端よりも、前記搬送方向における後端に近いこと
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記媒体検出部は、前記画像形成ユニットが、前記現像剤像の形成を開始する前に、前記媒体の有無を検出すること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記媒体収納部に収納されている状態において、前記媒体の、前記搬送方向における後端から前記検出位置までの距離が、前記現像剤像の搬送距離から前記媒体の搬送距離を減算した値よりも小さいこと
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】
前記媒体収納部に収納されている状態において、前記搬送方向における前記媒体の後端から前記検出位置までの距離が、前記現像剤像の搬送距離から前記媒体の搬送距離を減算した値に搬送される媒体間の間隔を加算した値よりも小さいこと
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５】
前記現像剤像の前記搬送距離は、前記感光体ドラムに前記現像剤像の形成を開始する位置から、前記感光体ドラムの回転方向において前記感光体ドラムの表面に沿って、前記現像剤像が前記転写ベルトに転写される位置を経由して、前記転写ベルトの回転方向において前記転写ベルトに沿って、前記二次転写部に至るまでの距離であり、
前記媒体の前記搬送距離は、前記媒体収納部から、前記媒体が前記二次転写部に至るまでの距離であること
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】
前記媒体収納部は、前記媒体として、サイズ及び収納方向の少なくとも何れか一方が異なる複数の組み合わせに適応しており、前記複数の組み合わせから選択された一つの組み合わせの前記媒体を収納し、
前記画像形成装置は、前記複数の組み合わせの各々に各々が対応する複数の前記媒体検出部を備え、
前記複数の媒体検出部の各々の前記検出位置は、対応する組み合わせに含まれているサイズ以下のサイズを含む他の何れかの組み合わせの前記媒体が前記媒体収納部に収納された際に、前記媒体収納部に収納されている前記媒体があることを検出できない位置であること
を特徴とする請求項１から５の何れか一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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像形成装置は、用紙カセットに用紙が収納されているか否かを検出している。
従来の画像形成装置では、用紙カセットから用紙が送り出される出口の中央部にセンサが配置され、そのセンサが用紙の有無を検出している（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−５３３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の画像形成装置では、用紙カセットの出口付近にセンサが配置されているため、用紙カセットに収納されている最後の用紙が用紙カセットから排出されないと、用紙がなくなったことを検出することができない。
【０００５】
このため、二次転写方式の画像形成装置において、複数の用紙に連続して画像を形成する際に、用紙切れが発生すると、最後の用紙の次の用紙に転写する予定の画像に対応するトナー像（現像剤像）が形成されてしまい、無駄なトナー（現像剤）を消費してしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の一又は複数の態様は、二次転写方式の画像形成装置において、不要な現像剤の消費を抑制できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る画像形成装置は、感光体ドラムを有し、前記感光体ドラムに現像剤像を形成する画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットから前記現像剤像の一次転写を受ける転写ベルトと、媒体を収納する媒体収納部と、前記媒体を搬送方向に搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送された前記媒体に、前記転写ベルトから前記現像剤像を転写する二次転写部と、前記媒体収納部に収納される前記媒体を検出する媒体検出部と、を備え、前記媒体検出部が前記媒体を検出する位置である検出位置は、前記媒体収納部に収納されている状態において、前記媒体の、前記搬送方向における先端よりも、前記搬送方向における後端に近いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一又は複数の態様によれば、二次転写方式の画像形成装置において、不要な現像剤の消費を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係るプリンタの構成を概略的に示す縦断面図である。
【図２】ユニット本体の構成を概略的に示す縦断面図である。
【図３】トナー像の搬送経路と、用紙の搬送経路とを説明するための概略図である。
【図４】用紙カセットから用紙が搬送される際に、トナー像が形成されるタイミングを説明するための第１の上面図である。
【図５】用紙カセットから用紙が搬送される際に、トナー像が形成されるタイミングを説明するための第２の上面図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｅ）は、従来の用紙有無検出センサでの用紙の有無の検出と、本実施の形態の用紙有無検出センサでの用紙の有無の検出とを比較するためのタイムチャートである。
【図７】用紙カセット及び用紙有無検出センサの変形例を示す概略図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は、制御部のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、画像形成装置として、プリンタを例に説明を行う。
【００１１】
図１は、実施の形態に係るプリンタ１００の構成を概略的に示す縦断面図である。
プリンタ１００の下部には、媒体収納部としての用紙カセット１０１が設けられている。用紙カセット１０１には、媒体としての用紙Ｐが収納される。
【００１２】
用紙カセット１０１の上方には、給紙機構が設けられている。
給紙機構は、ピックアップローラ１０２と、フィードローラ１０３と、リタードローラ１０４とを備える。
【００１３】
ピックアップローラ１０２は、回転自在にされており、その回転に伴って用紙カセット１０１から用紙Ｐを取り出す。
フィードローラ１０３は、ピックアップローラ１０２により取り出された用紙Ｐを、その回転に伴って、媒体搬送路１０５に送り出す。
リタードローラ１０４は、フィードローラ１０３に当接するように設けられており、用紙Ｐを一枚ずつ分離する。
【００１４】
給紙機構によって給紙された一枚の用紙Ｐは、給紙機構の上方に設けられた第１〜第３の搬送部材としての搬送ローラ対１０６、１０７、１０８が回転することにより、媒体搬送路１０５に沿って搬送される。
【００１５】
プリンタ１００の上部には、特色としてのメタル（Ｓ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１１０Ｓ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋが並べられている。
なお、本実施の形態においては、メタルに対応する構成要素には、符号の末尾に“Ｓ”を付すことにより、他の色の構成要素と区別している。同様に、イエローに対応する構成要素には“Ｙ”が付され、マゼンタに対応する構成要素には“Ｍ”が付され、シアンに対応する構成要素には“Ｃ”が付され、ブラックに対応する構成要素には“Ｋ”が付されている。
【００１６】
画像形成ユニット１１０Ｓ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの各々は、同様に構成されている。ここでは、メタルの画像形成ユニット１１０Ｓについて説明し、他の色の画像形成ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの説明は省略する。
【００１７】
画像形成ユニット１１０Ｓは、画像形成ユニット１１０Ｓの本体であるユニット本体１１１Ｓと、ユニット本体１１１Ｓに対して着脱自在にされているトナーカートリッジ１１２Ｓとを備える。
【００１８】
図２は、ユニット本体１１１Ｓの構成を概略的に示す縦断面図である。
ユニット本体１１１Ｓは、感光体ドラム１１３Ｓと、帯電ローラ１１４Ｓと、ＬＥＤヘッド１１５Ｓと、現像ローラ１１６Ｓと、トナー供給ローラ１１７Ｓと、トナー供給ローラ１１８Ｓと、現像ブレード１１９Ｓと、クリーニングローラ１２０Ｓと、クリーニングローラ１２１Ｓとを備える。
【００１９】
感光体ドラム１１３Ｓは、静電潜像及び現像剤像としてのトナー像を保持する像担持体である。
帯電ローラ１１４Ｓは、感光体ドラム１１３Ｓの回転に伴って回転し、感光体ドラム１１３Ｓの表面を一様に帯電させる帯電部である。
ＬＥＤヘッド１１５Ｓは、感光体ドラム１１３Ｓと対向するように配置され、画像データに対応するパターンの光を感光体ドラム１１３Ｓの表面に照射することで、静電潜像を形成する露光部である。
【００２０】
現像ローラ１１６Ｓは、感光体ドラム１１３Ｓと当接されて回転自在に設けられ、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることで、トナー像を形成する現像部である。
トナー供給ローラ１１７Ｓ及びトナー供給ローラ１１８Ｓは、トナーカートリッジ１１２Ｓから供給されたトナーを現像ローラ１１６Ｓに供給する供給部である。
現像ブレード１１９Ｓは、現像ローラ１１６Ｓ上のトナーを予め定められた厚さにすることで、現像剤層としてのトナー層を形成する現像剤層規制部である。
【００２１】
クリーニングローラ１２０Ｓは、一次転写が行われた後の感光体ドラム１１３Ｓ上の残留トナーを掻き取ることにより、感光体ドラム１１３Ｓをクリーニングする。
クリーニングローラ１２１Ｓは、帯電ローラ１１４Ｓに付着したトナーを除去する。
【００２２】
図１に戻り、トナーカートリッジ１１２Ｓは、メタルのトナーを収納する。メタルのトナーとして、金色、銀色等の金属光沢を有する光輝性トナー、すなわち、光輝性顔料を含有するトナーが使用される。なお、本実施の形態において、トナーは、一成分現像剤であるが、キャリアと共に用いられる二成分現像剤であってもよい。
【００２３】
画像形成ユニット１１０Ｓ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの下方には、転写ユニット１２２が配置されている。
転写ユニット１２２は、駆動ローラ１２３と、従動ローラ１２４と、バックアップローラ１２５と、転写ベルト１２６と、一次転写ローラ１２７Ｓ、１２７Ｙ、１２７Ｍ、１２７Ｃ、１２７Ｋと、二次転写ローラ１２８と、逆屈曲ローラ１２９と、バックアップローラ１３０とを備える。
【００２４】
駆動ローラ１２３は、駆動部としての図示されないベルトモータと連結され、そのベルトモータから動力を得て回転する。
従動ローラ１２４は、回転自在に設けられ、駆動ローラ１２３の回転に伴って回転する。
バックアップローラ１２５は、回転自在に設けられ、駆動ローラ１２３及び従動ローラ１２４の回転に伴って回転する。
【００２５】
転写ベルト１２６は、駆動ローラ１２３、従動ローラ１２４及びバックアップローラ１２５によって走行自在に張設され、駆動ローラ１２３、従動ローラ１２４及びバックアップローラ１２５の回転に伴って、画像形成ユニット１１０Ｓ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの下方に、矢印Ａ方向に走行させられ、画像形成ユニット１１０Ｓ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋから、現像剤像としてのトナー像の一次転写を受ける。
【００２６】
一次転写ローラ１２７Ｓ、１２７Ｙ、１２７Ｍ、１２７Ｃ、１２７Ｋの各々は、対応する画像形成ユニット１１０Ｓ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋに対向する位置に配置され、画像形成ユニット１１０Ｓ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋに形成されたトナー像を転写ベルトに一次転写させる第１の転写部（一次転写部）である。
【００２７】
二次転写ローラ１２８は、バックアップローラ１２５と対向する位置に配置され、転写ベルト１２６に転写されたトナー像を一枚の用紙Ｐに二次転写させる第２の転写部（二次転写部）である。
【００２８】
逆屈曲ローラ１２９は、転写ベルト１２６の走行方向において、バックアップローラ１２５より下流側で、かつ、駆動ローラ１２３より上流側に配置され、転写ベルト１２６の外面側から転写ベルト１２６に圧接させて回転自在にされており、転写ベルト１２６の走行に伴って回転する。
バックアップローラ１３０は、逆屈曲ローラ１２９と対向する位置に配置され、転写ベルト１２６の走行に伴って回転する。
【００２９】
なお、画像形成ユニット１１０Ｓ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、転写ベルト１２６の走行方向（矢印Ａ方向）において、上流側から、画像形成ユニット１１０Ｓ、画像形成ユニット１１０Ｙ、画像形成ユニット１１０Ｍ、画像形成ユニット１１０Ｃ、及び、画像形成ユニット１１０Ｋの順番に並べられており、その順番で、転写ベルト１２６にトナー像を転写する。
【００３０】
一次転写ローラ１２７Ｓ、１２７Ｙ、１２７Ｍ、１２７Ｃ、１２７Ｋの各々は、画像形成ユニット１１０Ｓ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの各々で形成されたトナー像を、順次重ねて転写ベルト１２６に転写させ、転写ベルト１２６上にカラーのトナー像を形成する。
そして、二次転写ローラ１２８は、転写ベルト１２６上に形成されたカラーのトナー像を一枚の用紙Ｐに転写し、一枚の用紙Ｐにカラーのトナー像を形成する。
【００３１】
また、逆屈曲ローラ１２９及びバックアップローラ１３０は、一枚の用紙Ｐ上に画像を形成する際に位置ずれが生じるのを防止するために設けられている。
【００３２】
そして、媒体搬送路１０５において、二次転写ローラ１２８よりも下流側に、定着装置（定着ユニット）としての定着器１３１が配置される。
定着器１３１は、加熱ローラ１３２と、加圧ローラ１３３とを備え、送られてきた一枚の用紙Ｐ上のカラーのトナー像を加熱し、加圧することによって、そのトナー像を一枚の用紙Ｐに定着させる。なお、カラーの画像においては、各色のトナー像のうちの特色であるメタルのトナー像が一枚の用紙Ｐ上において最も上に形成される。
【００３３】
加熱ローラ１３２は、内部にハロゲンランプ等の熱源としての図示されないヒータを備え、回転自在にされている。
加圧ローラ１３３は、加熱ローラ１３２と当接させて回転自在に設けられており、加熱ローラ１３２の方向に付勢されている。
【００３４】
また、媒体搬送路１０５において、定着器１３１よりも下流側に、搬送ローラ対１３４〜１３７が設けられている。さらに、搬送ローラ対１３７よりも下流側に排出部材としての排出ローラ対１３８が設けられている。
カラーの画像が定着された一枚の用紙Ｐは、搬送ローラ対１３４〜１３７によって搬送され、さらに、排出ローラ対１３８によって、装置本体外に形成された媒体載置部としてのスタッカ１３９上に排出される。
【００３５】
なお、プリンタ１００は、一枚の用紙Ｐの両面に画像を形成する両面印刷の機能を有していて、用紙Ｐの両面に画像を形成する場合、一枚の用紙Ｐは、定着器１３１において表側面にトナー像が定着させられた後、搬送ローラ対１３４及び搬送ローラ対１３５の間において、媒体搬送路１０５から退避搬送路１４０に送られる。そして、その一枚の用紙Ｐは、さらに、退避搬送路１４０から反転搬送路１４１に送られ、このとき、一枚の用紙Ｐが反転させられる。
続いて、一枚の用紙Ｐは、用紙カセット１０１の上方を通り、搬送ローラ対１０７及び搬送ローラ対１０８の間において、媒体搬送路１０５に送られ、二次転写ローラ１２８により、裏側面にトナー像が転写される。
【００３６】
なお、以上に記載されたプリンタ１００の各部の動作は、制御部１４２により制御される。
【００３７】
図３は、トナー像が搬送される経路と、用紙が搬送される経路とを説明するための概略図である。
感光体ドラム１１３Ｓには、ＬＥＤヘッド１１５Ｓにより静電潜像が形成され、その静電潜像にトナーが付着されることで、トナー像が形成される。
感光体ドラム１１３Ｓに形成されたトナー像は、一次転写ローラ１２７Ｓにより、転写ベルト１２６に転写される。
転写ベルト１２６は、駆動ローラ１２３の回転に伴って回転し、転写ベルト１２６に転写されたトナー像は、二次転写ローラ１２８の位置まで搬送される。
【００３８】
用紙カセット１０１には、用紙Ｐが収納されている。
ピックアップローラ１０２は、用紙カセット１０１から一枚の用紙Ｐを取り出し、その一枚の用紙Ｐは、フィードローラ１０３により、媒体搬送路１０５に送り出される。
媒体搬送路１０５に送り出された一枚の用紙Ｐは、搬送ローラ対１０６、１０７、１０８により、媒体搬送路１０５に沿って搬送され、二次転写ローラ１２８の位置まで搬送される。
ここで、ピックアップローラ１０２、フィードローラ１０３、及び、搬送ローラ対１０６、１０７、１０８により、一枚の用紙Ｐを、搬送方向に搬送する搬送部が形成される。
【００３９】
二次転写ローラ１２８の位置にまで搬送されたトナー像は、二次転写ローラ１２８により、その位置にまで搬送された一枚の用紙Ｐに転写される。
一枚の用紙Ｐに転写されたトナー像は、定着器１３１により一枚の用紙Ｐに定着される。
【００４０】
用紙カセット１０１の上方には、用紙カセット１０１に収納される用紙Ｐを検出する媒体検出部としての用紙有無検出センサ１５０が設けられている。
用紙有無検出センサ１５０は、例えば、光を投射して、用紙Ｐにより反射されたその光を検出することで、用紙Ｐの有無を検出している。なお、本実施の形態では、用紙有無検出センサ１５０は、用紙Ｐからの反射光を検出することで、用紙Ｐを検出しているが、本実施の形態は、このような例に限定されない。例えば、用紙カセット１０１の上方から光を発光する発光部と、用紙カセット１０１の下方において、発光部からの光を受光する受光部とにより用紙有無検出センサ１５０が構成されていてもよい。
【００４１】
本実施の形態では、用紙有無検出センサ１５０が用紙Ｐの有無を検出する位置である検出位置は、用紙カセット１０１に用紙Ｐが収納されている状態において、用紙Ｐの搬送方向における先端よりも、その後端に近い位置に設定されている。このような位置で検出を行うことで、後述するように、用紙有無検出センサ１５０は、画像形成ユニット１１０Ｓ、１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋがトナー像の形成を開始する前に、用紙Ｐの有無を検出することができる。
【００４２】
二次転写方式のプリンタ１００は、一般的に、トナー像を転写ベルト１２６に転写してから、再度、用紙Ｐに転写するため、用紙Ｐの搬送経路の長さよりも、トナー像の搬送経路の長さの方が長くなる。
【００４３】
図３に示されている距離Ｌ１は、感光体ドラム１１３Ｓから二次転写ローラ１２８まで、トナー像が搬送される距離である、トナー像の搬送距離を示している。トナー像の搬送距離は、転写ベルト１２６に対して最上流に配置されている感光体ドラム１１３Ｓにおける、トナー像の形成が開始される位置である形成開始位置Ｑ１から、感光体ドラム１１３Ｓの回転方向において感光体ドラム１１３Ｓの表面に沿って、トナー像の一次転写位置Ｑ２を経由して、転写ベルト１２６の回転方向において転写ベルト１２６に沿って、二次転写位置Ｑ３に至るまで距離である。言い換えると、トナー像の搬送距離は、トナー像の形成が開始されてから、そのトナー像が用紙Ｐに転写されるまでに搬送される最大距離である。
【００４４】
なお、ここでは、トナー像の形成開始位置Ｑ１は、ＬＥＤヘッド１１５Ｓにより露光される位置であるが、本実施の形態は、このような例に限定されない。トナー像の形成開始位置Ｑ１は、現像ローラ１１６Ｓによりトナーが付着される位置であってもよい。
【００４５】
図１に示されている距離Ｌ２は、用紙カセット１０１から二次転写ローラ１２８まで、用紙カセット１０１に装填された一枚の用紙Ｐが搬送される距離である、用紙Ｐの搬送距離を示している。用紙Ｐの搬送距離は、用紙カセット１０１に収納された用紙Ｐの先端の位置Ｑ４から、媒体搬送路１０５に沿って、二次転写位置Ｑ３に至るまでの距離である。言い換えると、用紙Ｐの搬送距離は、一枚の用紙Ｐの先端が、用紙カセット１０１から二次転写位置Ｑ３まで搬送される距離である。
【００４６】
距離Ｌ１と距離Ｌ２との間には、ΔＬ（＝Ｌ１−Ｌ２）の差があるため、一枚の用紙Ｐの給紙開始時に、その一枚の用紙Ｐに転写されるトナー像の先端位置は、感光体ドラム１１３Ｓのトナー像の形成開始位置Ｑ１から、ΔＬ進んだ位置に到達していなければならない。言い換えると、感光体ドラム１１３Ｓでは、一枚の用紙Ｐの給紙開始前に、トナー像の形成が開始されている。
【００４７】
このため、図３に示されている従来の用紙有無検出センサ１５１のように、用紙カセット１０１の出口付近に設けられていると、用紙Ｐへの連続印刷中に用紙Ｐがなくなった場合に、従来の用紙有無検出センサ１５１が最後の一枚の用紙Ｐが搬送されて、用紙Ｐが無いことを検出する前に、次のトナー像が少なくとも感光体ドラム１１３Ｓにおいて形成されてしまい、そのトナー像に用いられたトナーが不要となる。不要になったトナーは、図２に示されているクリーニングローラ１２０Ｓにより掻き取られ、廃棄される。
なお、図３には、本実施の形態における用紙有無検出センサ１５０の位置と比較するために、従来の用紙有無検出センサ１５１が仮定的に示されているが、実際のプリンタ１００には、用紙有無検出センサ１５１は設けられていない。
【００４８】
具体的には、用紙Ｐが連続して搬送される場合、例えば、図４に示されているように、搬送方向Ｄにおいて、一枚の用紙Ｐ１と、その次の一枚の用紙Ｐ２とが隙間なく搬送される場合、一枚の用紙Ｐ２に転写されるトナー像は、一枚の用紙Ｐ２の搬送が開始されるΔＬの距離分早い時間に形成が開始される。
【００４９】
このため、図４に示されているように、一枚の用紙Ｐ２に転写されるトナー像は、前に転送される一枚の用紙Ｐ１の後端が、一枚の用紙Ｐ２の後端からΔＬだけ進んだ位置Ｑ５に到達したタイミングで、形成が開始される。
【００５０】
従って、図３に示されているように、従来の用紙有無検出センサ１５１が、用紙カセット１０１の前方の中央に配置されている場合には、図４に示されているように、用紙Ｐ２の後端から、従来の用紙有無検出センサ１５１が検出を行う検出位置Ｑ６までの距離Ｌ３が、距離ΔＬよりも長くなる。このため、下記の（１）式で示される距離Ｌ４だけ用紙Ｐが搬送される時間に形成されるトナー像が不要になり、そのようなトナー像を形成するために消費されたトナーが無駄になる。
Ｌ４＝ΔＬ−Ｌ３                                                      （１）
【００５１】
このため、本実施の形態では、図３に示されているように、用紙有無検出センサ１５０を用紙カセット１０１の後方に配置する。言い換えると、用紙有無検出センサ１５０を、用紙Ｐの先端よりも、その後端に近い位置に配置する。
例えば、図４に示されているように、用紙有無検出センサ１５０は、下記の（２）式で示されているように、用紙カセット１０１に収納されている状態において、搬送方向における用紙Ｐの後端から、検出位置Ｑ７までの距離Ｌ５が、距離ΔＬよりも短くなるように設けられる。
Ｌ５＜ΔＬ                                                            （２）
【００５２】
ここで、（２）の条件は、図３に示されているように、用紙Ｐの先端の位置Ｑ４から検出位置Ｑ６までの距離を距離Ｌ６とすれば、下記の（３）式で示される条件と同じである。
Ｌ６＞ΔＬ                                                            （３）
【００５３】
このような検出位置Ｑ７に用紙有無検出センサ１５０を配置することで、図４に示されている一枚の用紙Ｐ１が最後の一枚の用紙Ｐであり、一枚の用紙Ｐ２が存在しない場合において、一枚の用紙Ｐ１の後端が位置Ｑ５に到達する前に、一枚の用紙Ｐ２がないことを検出することができるため、この一枚の用紙Ｐ２用に不要なトナー像が形成されることがなくなる。
【００５４】
なお、図４では、一枚の用紙Ｐ１と、その次に搬送される一枚の用紙Ｐ２との間の間隔がないと仮定して説明したが、これらの間に、例えば「５０ｍｍ」程度の間隔が設けられていることが一般的である。
【００５５】
一枚の用紙Ｐ１と、その次に搬送される一枚の用紙Ｐ２との間に間隔Ｉ（Ｉ＞０）が設けられている場合、この間隔Ｉの分だけ、トナー像の形成の開始を遅らせることができるため、一枚の用紙Ｐ２に転写されるトナー像は、図５に示されているように、前に転送される一枚の用紙Ｐ１の後端が、一枚の用紙Ｐ２の後端からΔＬだけ進んだ位置Ｑ５に到達したタイミングではなく、一枚の用紙Ｐ２の後端からΔＬ＋Ｉだけ進んだ位置Ｑ８に到達したタイミングで、形成が開始される。
【００５６】
従って、このように間隔Ｉが設けられている場合には、上記の（２）式で示されている条件は、下記の（４）式のようになる。
Ｌ５＜ΔＬ＋Ｉ                                                        （４）
従って、上記の（２）式が満たされれば、（４）式も当然満たされることとなる。
【００５７】
同様に、（３）式で示されている条件は、下記の（５）式のようになる。
Ｌ６＞ΔＬ−Ｉ                                                        （５）
従って、上記の（３）式が満たされれば、（５）式も当然満たされることとなる。
【００５８】
図６（Ａ）〜（Ｅ）は、従来の用紙有無検出センサ１５１での用紙の有無の検出と、本実施の形態の用紙有無検出センサ１５０での用紙の有無の検出とを比較するためのタイムチャートである。ここでは、用紙Ｐに連続して画像を形成している場合において、最後の一枚の用紙Ｐが搬送されたときのタイムチャートである。
【００５９】
図６（Ａ）は、用紙カセット１０１から一枚の用紙Ｐをピックアップするピックアップローラ１０２の動作を示すタイムチャートである。
ピックアップローラ１０２は、時間ｔ１において、オフからオンになることで、用紙カセット１０１から一枚の用紙Ｐをピックアップする。
【００６０】
図６（Ｂ）は、従来の用紙有無検出センサ１５１での用紙Ｐの有無の検出を示すタイムチャートである。
時間ｔ１において、ピックアップローラ１０２が最後の一枚の用紙Ｐをピックアップし、それを媒体搬送路１０５に送り出すことで、その最後の一枚の用紙Ｐの後端が、図４の位置Ｑ５を通りすぎた時間ｔ４において、従来の用紙有無検出センサ１５１は、用紙Ｐがなくなったことを検出することができる。従来の用紙有無検出センサ１５１は、用紙カセット１０１の前方の中央に配置されているため、最後の一枚の用紙Ｐが、ほぼ用紙カセット１０１から排出されるまで、用紙Ｐがなくなったことを検出することができない。
【００６１】
図６（Ｃ）は、従来の用紙有無検出センサ１５１を用いた場合における感光体ドラム１１３Ｓでのトナー像の生成動作を示すタイムチャートである。
感光体ドラム１１３Ｓは、トナー像の搬送経路における最上流に配置されており、トナー像の搬送距離は、用紙Ｐの搬送距離よりも長い。このため、感光体ドラム１１３Ｓでは、時間ｔ１において一枚の用紙Ｐがピックアップされる前の時間ｔ０において、その一枚の用紙Ｐに転写されるトナー像の生成が完了して、転写ベルト１２６に一次転写されて、二次転写位置まで搬送される。
そして、感光体ドラム１１３Ｓでは、時間ｔ１においてピックアップされた一枚の用紙Ｐの次に搬送されてくる予定の用紙Ｐに転写するためのトナー像の生成が、時間ｔ３において開始される。
時間ｔ３は、従来の用紙有無検出センサ１５１で用紙Ｐがなくなったことを検出することのできる時間ｔ４よりも前であるため、時間ｔ３〜時間ｔ４において形成されるトナー像は、不要なトナー像となり、そのトナーは廃棄される。
【００６２】
図６（Ｄ）は、本実施の形態の用紙有無検出センサ１５０での用紙Ｐの有無の検出を示すタイムチャートである。
本実施の形態では、用紙有無検出センサ１５０が、用紙カセット１０１の後方に配置されているため、トナー像の形成が開始される時間ｔ３よりも前の時間ｔ２に用紙Ｐの有無を検出することができる。
【００６３】
図６（Ｅ）は、本実施の形態の用紙有無検出センサ１５０を用いた場合における感光体ドラム１１３Ｓでのトナー像の生成動作を示すタイムチャートである。
図６（Ｅ）に示されているように、本実施の形態では、用紙有無検出センサ１５０が時間ｔ２において用紙Ｐの有無を検出することができるため、時間ｔ３において不要となるトナー像の形成が開始されない。このため、不要なトナー像に用いられたトナーを廃棄する必要がなくなる。
【００６４】
以上のように、本実施の形態によれば、最後の一枚の用紙Ｐが、トナー像の搬送距離Ｌ１と、一枚の用紙Ｐの搬送距離Ｌ２との差分ΔＬだけ、用紙カセット１０１から搬送される前に、用紙有無検出センサ１５０で、用紙Ｐの有無を検出することができるため、最後の一枚の用紙Ｐよりも後で転写されるべきトナー像の生成開始を停止することができる。このため、二次転写方式で不要な画像形成による無駄なトナー消費を削減することができる。
【００６５】
以上に記載された実施の形態では、用紙Ｐがサイズ及び収納方向の一つの組み合わせに対応しているものとして説明したが、本実施の形態は、このような例に限定されるものではない。
例えば、図７に示されている用紙カセット１０１＃のように、サイズ及び収納方向の複数の組み合わせに対応する用紙Ｐ＃１〜Ｐ＃６に適応したものになっていてもよい。このような場合でも、それぞれの組み合わせにそれぞれが対応した用紙有無検出センサ１５０＃１〜１５０＃６を、それぞれの用紙Ｐ＃１〜Ｐ＃６の先端よりも後端に近い位置に配置することにより、次の一枚の用紙Ｐ＃１〜Ｐ＃６用のトナー像の形成が開始される前に、用紙Ｐ＃１〜Ｐ＃６が無くなったことを検知することができる。
なお、図７では、図７の下方が、用紙Ｐ＃１〜Ｐ＃６の搬送方向である。
【００６６】
例えば、Ａ４サイズの用紙Ｐ＃１を、用紙カセット１０１＃に縦置きした場合、用紙有無検出センサ１５０＃１を配置する位置として、用紙Ｐ＃１の後端から用紙有無検出センサ１５０＃１までの距離Ｌ５＃１が、下記の（６）式を満たすようにすることで、不要なトナー像の形成を防止することができる。
Ｌ５＃１＜ΔＬ                                                        （６）
【００６７】
また、搬送される一枚の用紙Ｐ＃１と、次の一枚の用紙Ｐ＃１との間の間隔Ｉを考慮する場合には、下記の（７）式を満たすようにすることで、不要なトナー像の形成を防止することができる。
Ｌ５＃１＜ΔＬ＋Ｉ                                                    （７）
【００６８】
また、Ｂ５サイズの用紙Ｐ＃２を、用紙カセット１０１＃に縦置きした場合、用紙有無検出センサ１５０＃２を配置する位置として、用紙Ｐ＃２の後端から用紙有無検出センサ１５０＃２までの距離Ｌ５＃２が、下記の（８）式を満たすようにすることで、不要なトナー像の形成を防止することができる。
Ｌ５＃２＜ΔＬ                                                        （８）
【００６９】
また、搬送される一枚の用紙Ｐ＃２と、次の一枚の用紙Ｐ＃２との間の間隔Ｉを考慮する場合には、下記の（９）式を満たすようにすることで、不要なトナー像の形成を防止することができる。
Ｌ５＃１＜ΔＬ＋Ｉ                                                    （９）
【００７０】
また、Ａ５サイズの用紙Ｐ＃３を、用紙カセット１０１＃に縦置きした場合、用紙有無検出センサ１５０＃３を配置する位置として、用紙Ｐ＃３の後端から用紙有無検出センサ１５０＃３までの距離Ｌ５＃３が、下記の（１０）式を満たすようにすることで、不要なトナー像の形成を防止することができる。
Ｌ５＃３＜ΔＬ                                                      （１０）
【００７１】
また、搬送される一枚の用紙Ｐ＃３と、次の一枚の用紙Ｐ＃３との間の間隔Ｉを考慮する場合には、下記の（１１）式を満たすようにすることで、不要なトナー像の形成を防止することができる。
Ｌ５＃３＜ΔＬ＋Ｉ                                                  （１１）
【００７２】
また、Ａ５サイズの用紙Ｐ＃４を、用紙カセット１０１＃に横置きした場合、用紙有無検出センサ１５０＃４を配置する位置として、用紙Ｐ＃４の後端から用紙有無検出センサ１５０＃４までの距離Ｌ５＃４が、下記の（１２）式を満たすようにすることで、不要なトナー像の形成を防止することができる。
Ｌ５＃４＜ΔＬ                                                      （１２）
【００７３】
また、搬送される一枚の用紙Ｐ＃４と、次の一枚の用紙Ｐ＃４との間の間隔Ｉを考慮する場合には、下記の（１３）式を満たすようにすることで、不要なトナー像の形成を防止することができる。
Ｌ５＃４＜ΔＬ＋Ｉ                                                  （１３）
【００７４】
また、Ａ６サイズの用紙Ｐ＃５を、用紙カセット１０１＃に縦置きした場合、用紙有無検出センサ１５０＃５を配置する位置として、用紙Ｐ＃５の後端から用紙有無検出センサ１５０＃５までの距離Ｌ５＃５が、下記の（１４）式を満たすようにすることで、不要なトナー像の形成を防止することができる。
Ｌ５＃５＜ΔＬ                                                      （１４）
【００７５】
また、搬送される一枚の用紙Ｐ＃５と、次の一枚の用紙Ｐ＃５との間の間隔Ｉを考慮する場合には、下記の（１５）式を満たすようにすることで、不要なトナー像の形成を防止することができる。
Ｌ５＃５＜ΔＬ＋Ｉ                                                  （１５）
【００７６】
また、Ａ６サイズの用紙Ｐ＃６を、用紙カセット１０１＃に横置きした場合、用紙有無検出センサ１５０＃６を配置する位置として、用紙Ｐ＃６の後端から用紙有無検出センサ１５０＃６までの距離Ｌ５＃６が、下記の（１６）式を満たすようにすることで、不要なトナー像の形成を防止することができる。
Ｌ５＃６＜ΔＬ                                                      （１６）
【００７７】
また、搬送される一枚の用紙Ｐ＃６と、次の一枚の用紙Ｐ＃６との間の間隔Ｉを考慮する場合には、下記の（１７）式を満たすようにすることで、不要なトナー像の形成を防止することができる。
Ｌ５＃６＜ΔＬ＋Ｉ                                                  （１７）
【００７８】
また、図７に示されている複数の用紙有無検出センサ１５０＃１〜１５０＃６の検出位置を、自身が対応するサイズの用紙Ｐ＃１〜Ｐ＃６以下のサイズの用紙Ｐ＃１〜Ｐ＃６を含む他の何れの組み合わせにおける用紙Ｐ＃１〜Ｐ＃６が収納された場合でも、その収納された用紙Ｐ＃１〜Ｐ＃６があることを検出することができない位置とすることで、これらの複数の用紙有無検出センサ１５０＃１〜１５０＃６を、サイズ及び収納方向の検出用のセンサとしても利用することができる。
【００７９】
例えば、用紙有無検出センサ１５０＃１が用紙Ｐ＃１があることを検出している場合には、サイズ及び収納方向は、Ａ４の縦置きとなる。
用紙有無検出センサ１５０＃１が用紙Ｐ＃１がないことを検出し、用紙有無検出センサ１５０＃２が用紙Ｐ＃２があることを検出している場合には、サイズ及び収納方向は、Ｂ５の縦置きとなる。
【００８０】
また、用紙有無検出センサ１５０＃２が用紙Ｐ＃２がないことを検出し、用紙有無検出センサ１５０＃３が用紙Ｐ＃３があることを検出している場合には、サイズ及び収納方向は、Ａ５の縦置きとなる。
用紙有無検出センサ１５０＃３が用紙Ｐ＃３がないことを検出し、用紙有無検出センサ１５０＃４が用紙Ｐ＃４があることを検出している場合には、サイズ及び収納方向は、Ａ５の横置きとなる。
【００８１】
また、用紙有無検出センサ１５０＃３が用紙Ｐ＃３がないこと、及び、用紙有無検出センサ１５０＃４が用紙Ｐ＃４がないことを検出し、用紙有無検出センサ１５０＃５が用紙Ｐ＃５があることを検出している場合には、サイズ及び収納方向は、Ａ６の縦置きとなる。
用紙有無検出センサ１５０＃５が用紙Ｐ＃５がないことを検出し、用紙有無検出センサ１５０＃６が用紙Ｐ＃６があることを検出している場合には、サイズ及び収納方向は、Ａ６の横置きとなる。
【００８２】
以上のように、複数の用紙有無検出センサ１５０＃１〜１５０＃６で用紙Ｐ＃１〜Ｐ＃６があることが検出された場合には、図１に示されている制御部１４２は、用紙Ｐ＃１〜Ｐ＃６があることを検出した用紙有無検出センサ１５０＃１〜１５０＃６の内、最もサイズの大きい用紙Ｐ＃１〜Ｐ＃６が収納されたものと判断することができる。
【００８３】
ここで、制御部１４２の一部又は全部は、例えば、図８（Ａ）に示されているように、メモリ１７０と、メモリ１７０に格納されているプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のプロセッサ１７１とにより構成することができる。このようなプログラムは、ネットワークを通じて提供されてもよく、また、記録媒体に記録されて提供されてもよい。即ち、このようなプログラムは、例えば、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
【００８４】
また、制御部１４２の一部又は全部は、例えば、図８（Ｂ）に示されているように、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等の処理回路１７２で構成することもできる。
【００８５】
以上では、画像形成装置の一例としてプリンタ１００を説明したが、本実施の形態は、そのような例に限定されない。例えば、画像形成装置は、複合機、ファクシミリ装置、又は、複写機等であってもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１００  プリンタ、  １０１  用紙カセット、  １０２  ピックアップローラ、  １０３  フィードローラ、  １０５  媒体搬送路、  １０６、１０７、１０８  搬送ローラ対、  １１０Ｓ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ  画像形成ユニット、  １１３Ｓ，１１３Ｙ，１１３Ｍ，１１３Ｃ，１１３Ｋ  感光体ドラム、  １１５Ｓ  ＬＥＤヘッド、  １２３  駆動ローラ、  １２６  転写ベルト、  １２７Ｓ，１２７Ｙ，１２７Ｍ，１２７Ｃ，１２７Ｋ  一次転写ローラ、  １２８  二次転写ローラ、  １４２  制御部、  １５０  用紙有無検出センサ。
【図１】
2020122853.tif 000003
【図２】
2020122853.tif 000004
【図３】
2020122853.tif 000005
【図４】
2020122853.tif 000006
【図５】
2020122853.tif 000007
【図６】
2020122853.tif 000008
【図７】
2020122853.tif 000009
【図８】
2020122853.tif 000010