(57)【要約】【課題】  印刷コストを抑制できる画像形成装置及び画像形成方法を提供する。【解決手段】  画像形成装置１００は、中間転写ベルト１１、給紙カセット１６、検出器ＳＥ、制御部５０等を備えている。中間転写ベルト１１は、画像形成位置で形成された現像剤像を用紙に転写する二次転写位置４０まで担持する。給紙カセット１６は、二次転写位置４０へ供給すべき用紙を収納する。検出器ＳＥは、給紙カセット１６に収納された用紙の残量を検出する。制御部５０は、検出器ＳＥの検出結果に基づいて給紙カセット１６に収納された用紙の残量が所定量より少ないか否かを判定し、残量が所定量より少ないと判定した場合は残量が所定量より少なくないと判定した場合より、画像形成位置における現像剤像の形成の開始を遅らせる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成位置で形成された現像剤像を用紙に転写する転写位置まで担持する像担持手段と、
前記転写位置へ供給すべき用紙を収納する収納手段と、
前記収納手段に収納された前記用紙の残量を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記収納手段に収納された前記用紙の残量が所定量より少ないか否かを判定し、前記残量が前記所定量より少ないと判定した場合は、前記残量が前記所定量より少なくないと判定した場合より、前記画像形成位置における前記現像剤像の形成の開始を遅らせる制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成位置が複数設けられ、
前記制御手段は、前記収納手段から前記転写位置までの距離より前記転写位置までの距離が長くなる画像形成位置において現像剤像を形成する場合に、前記残量が前記所定量より少ないと判定した場合は、前記残量が前記所定量より少なくないと判定した場合より、前記画像形成位置における前記現像剤像の形成の開始を遅らせ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】
前記収納手段が複数設けられ、
前記制御手段は、現像剤像を形成する画像形成位置のうち前記転写位置までの距離が最も長い画像形成位置から前記転写位置までの距離より前記転写位置までの距離が短くなる収納手段から給紙する場合に、前記残量が前記所定量より少ないと判定した場合は、前記残量が前記所定量より少なくないと判定した場合より、前記画像形成位置における前記現像剤像の形成の開始を遅らせることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像形成位置で形成された現像剤像を所定の転写位置まで担持し、前記転写位置において用紙を収納した収納手段から供給された用紙に前記現像剤像を転写する画像形成方法において、
前記収納手段における用紙の残量が所定量より少ないか否かを判定する第１ステップと、
前記第１ステップにおいて前記残量が前記所定量より少ないと判定した場合は前記残量が前記所定量より少なくないと判定した場合より、前記画像形成位置における前記現像剤像の形成の開始を遅らせる第２ステップと、を備えることを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
前記第２ステップでは、前記収納手段から前記転写位置までの距離より前記転写位置までの距離が長くなる画像形成位置において現像剤像を形成する場合に、前記残量が前記所定量より少ないと判定した場合は、前記残量が前記所定量より少なくないと判定した場合より、前記画像形成位置における前記現像剤像の形成の開始を遅らせることを特徴とする請求項４に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成位置で形成された現像剤像を用紙（シート等の記録媒体を含む。）に転写する転写位置まで担持する像担持手段を備えた画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ及びファクシミリ等の画像形成装置は、用紙を収納した収納手段、及び、画像形成位置で形成した現像剤像を転写位置まで担持する像担持手段などを備え、転写位置において現像剤像を用紙に転写する。
【０００３】
近年、フルカラー画像形成装置には、大別して２通りの方式がある。異なる複数の色相に色分解された１個の画像データについて単一の画像形成部を例えば４回転させることで各色相の現像剤像を形成する方式（以下、４回転プロセス方式という。）と、異なる複数の色相に色分解された１個の画像データについて各色相の現像剤像を複数の画像形成部のそれぞれで形成する方式（以下、タンデムプロセス方式という。）と、である。
【０００４】
タンデムプロセス方式にも２方式ある。１つは、異なる複数の色相に色分解された１個の画像データについて各色相の現像剤像を複数の画像形成部のそれぞれにおいて形成し、画像形成部に接触する用紙に各色相の現像剤像を積層させるように直接転写することで印刷画像を得る直接転写方式（以下、タンデム直接転写方式という。）である。他の１つは、各色相の現像剤像を複数の画像形成部のそれぞれで形成した後、複数の画像形成部のそれぞれに対向する単一の中間転写ベルトに各色相の現像剤像を積層するように順次転写（一次転写）することで１個の現像剤像とした後に、用紙に一括して転写(二次転写)することによって印刷画像を得る中間転写方式（以下、タンデム中間転写方式という。）である。
【０００５】
上述のいずれの方式においても、収納手段において用紙が無くなった場合に、収納手段における用紙切れを検出した時点で画像形成動作が停止されるが、用紙切れを検出する前に画像形成位置において現像剤像の形成が開始されていると、すでに形成された現像剤像は像担持手段上から除去され、現像剤像の形成に使用された現像剤が回収容器に回収される（例えば、特許文献１参照。）。回収容器に回収された現像剤は廃棄される。
【特許文献１】特開２００３−１５００１７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、用紙切れが生じる度に現像剤像を像担持手段上から除去してその現像剤を廃棄するのでは、現像剤が無駄になり不経済である。また、画像１枚当たりの印刷コストが高騰する。さらに、像担持体上から除去した現像剤を収納する回収容器が早く満杯になるので、頻繁にメンテナンス作業が必要となり、利便性がよくない。
【０００７】
上述の問題に対処すべく、収納手段から転写位置までの用紙の搬送距離を長くした場合、短い場合に比べて給紙動作がより早く開始される結果、用紙切れの検出が早く行われるので、用紙切れを検出するまでに画像形成位置で現像剤像の形成に使用される現像剤の量を抑制できると考えられる。しかし、収納手段から転写位置までの用紙の搬送距離が長くなった場合、現像剤像の形成の開始から実際に印刷画像を得るまでの処理時間が長くなって、画像形成処理速度（単位時間当たりに画像形成処理を行う用紙の枚数）が低下する。また、画像形成装置が大型化するという問題が生じる。
【０００８】
なお、特許文献１には、プロセス速度を変化させる旨の記載があるが、用紙の性状に応じてプロセス速度を設定することで高画質化を図るという技術であり、無駄になる現像剤の量を抑制することはできない。
【０００９】
この発明の目的は、印刷コストを抑制できる画像形成装置及び画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の画像形成装置は、上述の課題を解決するために以下のように構成される。
【００１１】
（１）画像形成位置で形成された現像剤像を用紙に転写する転写位置まで担持する像担持手段と、前記転写位置へ供給すべき用紙を収納する収納手段と、前記収納手段に収納された前記用紙の残量を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記収納手段に収納された前記用紙の残量が所定量より少ないか否かを判定し、前記残量が前記所定量より少ないと判定した場合は、前記残量が前記所定量より少なくないと判定した場合より、前記画像形成位置における前記現像剤像の形成の開始を遅らせる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
この構成においては、用紙の残量が少なくなった場合は少なくない場合より画像形成位置における現像剤像の形成の開始が遅らされるので、収納手段の用紙切れが検出されるまでに画像形成位置で形成され廃棄されることになる現像剤像に使用される現像剤の量が、現像剤像の形成の開始が遅らされた分だけ減少する。
【００１３】
（２）前記画像形成位置が複数設けられ、前記制御手段は、前記収納手段から前記転写位置までの距離より前記転写位置までの距離が長くなる画像形成位置において現像剤像を形成する場合に、前記残量が前記所定量より少ないと判定した場合は、前記残量が前記所定量より少なくないと判定した場合より、前記画像形成位置における前記現像剤像の形成の開始を遅らせることを特徴とする。
【００１４】
従来であれば、収納手段から転写位置までの距離より転写位置までの距離が長くなる画像形成位置において現像剤像を形成する場合は、例えば現像剤像の画像形成位置から転写位置までの搬送速度と用紙の収納手段から転写位置までの搬送速度とが同じである場合などに、用紙切れが検出されるまでに画像形成位置で現像剤像の形成に使用される現像剤の量が多かった。しかし、この構成においては、用紙の残量が所定量より少ない場合は残量が所定量より少なくない場合より画像形成位置における現像剤像の形成の開始が遅らされるので、収納手段の用紙切れが検出されるまでに画像形成位置で形成され廃棄されることになる現像剤像に使用される現像剤の量が、現像剤像の形成の開始が遅らされた分だけ減少する。
【００１５】
（３）前記収納手段が複数設けられ、前記制御手段は、現像剤像を形成する画像形成位置のうち前記転写位置までの距離が最も長い画像形成位置から前記転写位置までの距離より前記転写位置までの距離が短くなる収納手段から給紙する場合に、前記残量が前記所定量より少ないと判定した場合は、前記残量が前記所定量より少なくないと判定した場合より、前記画像形成位置における前記現像剤像の形成の開始を遅らせることを特徴とする。
【００１６】
従来であれば、現像剤像を形成する画像形成位置のうち転写位置からの距離が最も長い画像形成位置から転写位置までの距離より転写位置までの距離が短くなる収納手段から給紙する場合は、例えば現像剤像の画像形成位置から転写位置までの搬送速度と用紙の収納手段から転写位置までの搬送速度とが同じである場合などに、用紙切れが検出されるまでに画像形成位置で現像剤像の形成に使用される現像剤の量が多かった。しかし、この構成においては、用紙の残量が所定量より少ない場合は残量が所定量より少なくない場合より画像形成位置における現像剤像の形成の開始が遅らされるので、収納手段の用紙切れが検出されるまでに画像形成位置で形成され廃棄されることになる現像剤像に使用される現像剤の量が、現像剤像の形成の開始が遅らされた分だけ減少する。
【００１７】
この発明の画像形成方法は、上述の課題を解決するために以下のように構成される。
【００１８】
（４）画像形成位置で形成された現像剤像を所定の転写位置まで担持し、前記転写位置において用紙を収納した収納手段から供給された用紙に前記現像剤像を転写する画像形成方法において、前記収納手段における用紙の残量が所定量より少ないか否かを判定する第１ステップと、前記第１ステップにおいて前記残量が前記所定量より少ないと判定した場合は前記残量が前記所定量より少なくないと判定した場合より、前記画像形成位置における前記現像剤像の形成の開始を遅らせる第２ステップと、を備えることを特徴とする。
【００１９】
この構成においては、用紙の残量が少なくなった場合は少なくない場合より画像形成位置における現像剤像の形成の開始が遅らされるので、収納手段の用紙切れが検出されるまでに画像形成位置で形成され廃棄されることになる現像剤像に使用される現像剤の量が、現像剤像の形成の開始が遅らされた分だけ減少する。
【００２０】
（５）前記第２ステップでは、前記収納手段から前記転写位置までの距離より前記転写位置までの距離が長くなる画像形成位置において現像剤像を形成する場合に、前記残量が前記所定量より少ないと判定した場合は、前記残量が前記所定量より少なくないと判定した場合より、前記画像形成位置における前記現像剤像の形成の開始を遅らせることを特徴とする。
【００２１】
従来であれば、収納手段から転写位置までの距離より転写位置までの距離が長くなる画像形成位置において現像剤像を形成する場合は、例えば現像剤像の画像形成位置から転写位置までの搬送速度と用紙の収納手段から転写位置までの搬送速度とが同じである場合などに、用紙切れが検出されるまでに画像形成位置で現像剤像の形成に使用される現像剤の量が多かった。しかし、この構成においては、用紙の残量が所定量より少ない場合は残量が所定量より少なくない場合より画像形成位置における現像剤像の形成の開始が遅らされるので、収納手段の用紙切れが検出されるまでに画像形成位置で形成され廃棄されることになる現像剤像に使用される現像剤の量が、現像剤像の形成の開始が遅らされた分だけ減少する。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００２３】
（１）収納手段における用紙切れが検出されるまでに画像形成位置で形成され廃棄されることになる現像剤像に使用される現像剤の量を、現像剤像の形成の開始を遅らせた分だけ減少させられるので、無駄になる現像剤の量を抑制することができる。したがって、印刷コストを抑制することができる。
【００２４】
（２）画像形成位置から転写位置までの距離が長いために現像剤が無駄になりやすい状況において、用紙切れが検出されるまでに画像形成位置で形成され廃棄されることになる現像剤像に使用される現像剤の量を、現像剤像の形成の開始を遅らせた分だけ減少させられるので、無駄になる現像剤の量を抑制することができる。したがって、印刷コストを抑制することができる。
【００２５】
（３）収納位置から転写位置までの距離が短いために現像剤が無駄になりやすい状況において、用紙切れが検出されるまでに画像形成位置で形成され廃棄されることになる現像剤像に使用される現像剤の量を、現像剤像の形成の開始を遅らせた分だけ減少させられるので、無駄になる現像剤の量を抑制することができる。したがって、印刷コストを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、この発明の実施形態に係る画像形成装置１００の概略の構成を示す説明図である。画像形成装置１００は、読み取った原稿の画像データ又はネットワーク等を介して送信された画像データに基づいて用紙に多色および単色の画像を形成する。画像形成装置１００は、露光ユニットＥ、感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄ、現像装置１０２Ａ〜１０２Ｄ、帯電ローラ１０３Ａ〜１０３Ｄ、クリーニングユニット１０４Ａ〜１０４Ｄ、中間転写ベルト（像担持手段）１１、一次転写ローラ１３Ａ〜１３Ｄ、二次転写ローラ１４、定着装置１５、用紙搬送路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３、給紙カセット（収納手段）１６、手差し給紙トレイ１７、排紙トレイ１８、搬送ローラＲ１〜Ｒ４、検出器ＳＡ〜ＳＥ、制御部５０（制御手段）、及び、図示しない操作パネル等を備えている。
【００２７】
検出器ＳＥは、この発明の検出手段に相当する。また、操作パネルは、カラー画像データに基づいてカラー画像を形成するカラー印刷モード又はモノクロ画像データに基づいてモノクロ画像を形成するモノクロ印刷モード等の設定の入力を受け付ける。
【００２８】
画像形成装置１００は、ブラック（Ｋ）、並びに、カラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の４色の各色相に対応した画像データを用いて画像形成部ＰＡ〜ＰＤにおいて画像形成を行う。画像形成部ＰＡ〜ＰＤは、互いに同様に構成されている。例えば、ブラックの画像形成部ＰＡは、感光体ドラム１０１Ａ、現像装置１０２Ａ、帯電ローラ１０３Ａ、一次転写ローラ１３Ａ及びクリーニングユニット１０４Ａ等を備えている。画像形成部ＰＡ〜ＰＤは、中間転写ベルト１１の移動方向に一列に並設されている。
【００２９】
但し、図１には表れていないが、感光体ドラム１０１Ａは、感光体ドラム１０１Ｂ〜１０１Ｄに比較して大径にされている。ブラックの画像形成部ＰＡのみを用いて行われるモノクロ画像形成では、高速化の要請が高く、且つ、画像形成部ＰＡ〜ＰＤの全てを用いて行われるカラー画像形成よりも使用頻度が高いため、ブラックの画像形成部ＰＡに備えられる感光体ドラム１０１Ａは、感光体ドラム１０１Ｂ〜１０１Ｄよりも寿命を長くする必要があるからである。感光体ドラム１０１Ｂ〜１０１Ｄは、互いに同一の径にされている。このため、感光体ドラム１０１Ａの回転軸と感光体ドラム１０１Ｂの回転軸との間隔は、感光体ドラム１０１Ｂ〜１０１Ｄのそれぞれの回転軸の間隔よりも長い。
【００３０】
帯電ローラ１０３Ａは、感光体ドラム１０１Ａの表面を所定の電位に均一に帯電させる接触方式の帯電器である。帯電ローラ１０３Ａに代えて、帯電ブラシを用いた接触方式の帯電器、又は、帯電チャージャを用いた非接触方式の帯電器を用いることもできる。帯電ローラ１０３Ｂ〜１０３Ｄのそれぞれは、帯電ローラ１０３Ａと同様に構成されている。
【００３１】
露光ユニットＥは、図示しない半導体レーザ、ポリゴンミラー６、第１ｆθレンズ７及び第２ｆθレンズ８等を備えており、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データによって変調されたレーザビームのそれぞれを感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄのそれぞれに照射する。感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄのそれぞれには、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データによる静電潜像が形成される。
【００３２】
現像装置１０２Ａは、ブラックのトナーを収納しており、静電潜像が形成された感光体ドラム１０１Ａの表面にブラックのトナーを供給し、静電潜像を現像剤像に顕像化する。現像装置１０２Ｂ〜１０２Ｄのそれぞれは、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相のトナーを収納しており、感光体ドラム１０１Ｂ〜１０１Ｄのそれぞれに形成された各色相の静電潜像をシアン、マゼンタ及びイエローの各色相の現像剤像に顕像化する。
【００３３】
ここで、感光体ドラム１０１Ａの表面における帯電ローラ１０３Ａと対向する位置から露光ユニットＥによってレーザビームを照射される位置を経由して現像装置１０２Ａと対向する位置までの範囲が、この発明の画像形成位置に該当する。同様に、感光体ドラム１０１Ｂの表面における帯電ローラ１０３Ｂと対向する位置から露光ユニットＥによってレーザビームを照射される位置を経由して現像装置１０２Ｂと対向する位置までの範囲、感光体ドラム１０１Ｃの表面における帯電ローラ１０３Ｃと対向する位置から露光ユニットＥによってレーザビームを照射される位置を経由して現像装置１０２Ｃと対向する位置までの範囲、及び、感光体ドラム１０１Ｄの表面における帯電ローラ１０３Ｄと対向する位置から露光ユニットＥによってレーザビームを照射される位置を経由して現像装置１０２Ｄと対向する位置までの範囲も、この発明の画像形成位置に該当する。
【００３４】
クリーニングユニット１０４Ａは、現像・画像転写後における感光体ドラム１０１Ａの表面に残留したトナーを除去・回収する。クリーニングユニット１０４Ａと同様に、クリーニングユニット１０４Ｂ〜１０４Ｄは、現像・画像転写後における感光体ドラム１０１Ｂ〜１０１Ｄのそれぞれの表面に残留したトナーを除去・回収する。クリーニングユニット１０４Ａがトナーで満杯になった場合、クリーニングユニット１０４Ａ内のトナーは廃棄される。クリーニングユニット１０４Ｂ〜クリーニングユニット１０４Ｄについても同様である。
【００３５】
中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１１Ａと従動ローラ１１Ｂとの間に張架されてループ状の移動経路を形成している。中間転写ベルト１１の外周面は、感光体ドラム１０１Ｄ、感光体ドラム１０１Ｃ、感光体ドラム１０１Ｂ及び感光体ドラム１０１Ａにこの順に対向する。この中間転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄに対向する位置に、一次転写ローラ１３Ａ〜１３Ｄが配置されている。中間転写ベルト１１が感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄに対向する位置のそれぞれが一次転写位置である。
【００３６】
一次転写ローラ１３Ａ〜１３Ｄには、感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄの表面に担持された現像剤像を中間転写ベルト１１上に転写するために、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄに形成された各色相の現像剤像は中間転写ベルト１１の外周面に順次重ねて転写され、中間転写ベルト１１の外周面にフルカラーの現像剤像が形成される。
【００３７】
但し、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色相の一部のみの画像データが入力された場合は、４つの感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄのうち、入力された画像データの色相に対応する一部のみにおいて静電潜像及び現像剤像の形成が行われる。例えば、モノクロ印刷モード時には、ブラックの色相に対応した感光体ドラム１０１Ａのみにおいて静電潜像の形成及び現像剤像の形成が行われ、中間転写ベルト１１の外周面にはブラックの現像剤像のみが転写される。
【００３８】
各一次転写ローラ１３Ａ〜１３Ｄは、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）を素材とする軸の表面を導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）により被覆して構成されており、導電性の弾性材によって中間転写ベルト１１に均一に高電圧を印加する。
【００３９】
各一次転写位置において中間転写ベルト１１の外周面に転写された現像剤像は、中間転写ベルト１１の回転によって、二次転写ローラ１４との対向位置である二次転写位置４０（この発明の転写位置に相当する。）に搬送される。二次転写ローラ１４は、画像形成時において、内周面が駆動ローラ１１Ａの周面に接触する中間転写ベルト１１の外周面に所定のニップ圧で圧接されている。
【００４０】
給紙カセット１６又は手差し給紙トレイ１７から給紙された用紙が二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間を通過する際に、二次転写ローラ１４にトナーの帯電極性とは逆極性の高電圧が印加される。これによって、中間転写ベルト１１の外周面から用紙の表面に現像剤像が転写される。
【００４１】
感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄの一部又は全部から中間転写ベルト１１に付着したトナーのうち用紙上に転写されずに中間転写ベルト１１上に残存したトナーは、次工程での混色を防止するために、クリーニングユニット１２によって回収される。クリーニングユニット１２がトナーで満杯になった場合、クリーニングユニット１２内のトナーは廃棄される。
【００４２】
現像剤像が転写された用紙は、定着装置１５に導かれ、加熱ローラ１５Ａと加圧ローラ１５Ｂとの間を通過して加熱及び加圧を受ける。これによって、現像剤像が、用紙の表面に堅牢に定着する。現像剤像が定着した用紙は、排紙ローラ１８Ａによって排紙トレイ１８上に排出される。
【００４３】
画像形成装置１００には、給紙カセット１６に収納されている用紙を二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間及び定着装置１５を経由して排紙トレイ１８に送るための略垂直方向の用紙搬送路Ｐ１が設けられている。
【００４４】
用紙搬送路Ｐ１には、給紙カセット１６内の用紙を一枚ずつ用紙搬送路Ｐ１内に繰り出すピックアップローラ１６Ａ、複数枚の用紙が重なって繰り出された際に最上位に位置する用紙のみが搬送されるように用紙を捌く給紙ローラ１６Ｂ及び捌きパッド１６Ｃ、並びに、繰り出された用紙を用紙搬送路Ｐ１に沿って搬送する搬送ローラＲ１、Ｒ２が配設されている。搬送ローラＲ１、Ｒ２の回転速度は変更自在にされている。
【００４５】
ピックアップローラ１６Ａは、給紙ソレノイド２１をＯＮとＯＦＦとに切り替えることによって、給紙カセット１６に収納されている用紙に接触する位置と離間する位置とに変位自在である。
【００４６】
また、用紙搬送路Ｐ１の捌きパッド１６Ｃの直後には、検出器ＳＡが配設されている。検出器ＳＡは、給紙ローラ１６Ｂと捌きパッド１６Ｃとの間を通過する用紙があるか否かを検出する。つまり、検出器ＳＡは、ピックアップローラ１６Ａによって給紙カセット１６から用紙搬送路Ｐ１に１枚の用紙が適切に繰り出されたか否かを検出する。
【００４７】
用紙搬送路Ｐ１には他に、搬送されてきた用紙を所定のタイミングで二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導くレジストローラ１９、用紙を排紙トレイ１８に排出する排紙ローラ１８Ａ、及び、レジストローラ１９まで用紙の先端が到達したか否かを検出する検出器ＳＣが配設されている。
【００４８】
また、給紙カセット１６内に用紙があるか否かを検出する検出器ＳＤが、給紙カセット１６内に配設されている。検出器ＳＤは、用紙の搬送方向において給紙カセット１６の下流側の端部であってピックアップローラ１６Ａの上流側に配置されている。検出器ＳＤとして、非接触式のフォトセンサが用いられている。なお、検出器ＳＤとして、アクチュエータを備えた接触式のリードセンサ又は接触式のフォトセンサを用いてもよい。
【００４９】
さらに、給紙カセット１６は、回転板１６Ｆ及び検出器ＳＥを有する。回転板１６Ｆは、給紙カセット１６内の用紙の最上面を一定の高さに維持するために、用紙の残量に応じて一端部１６Ｇを基点として上下方向に昇降する。また、回転板１６Ｆの一方の側部には、水平方向に突出した突起部１６Ｅが設けられている。検出器ＳＥは、給紙カセット１６内の用紙の残量が所定量未満になったときに突起部１６Ｅを検出する。検出器ＳＥとして、非接触式のフォトセンサが用いられている。なお、検出器ＳＥとして、アクチュエータを備えた接触式のリードセンサ又は接触式のフォトセンサを用いてもよい。
【００５０】
画像形成装置１００には、手差し給紙トレイ１７からレジストローラ１９に至る間に用紙搬送路Ｐ２が形成されている。用紙搬送路Ｐ２には、用紙搬送路Ｐ１の構成と同様に、手差しトレイ１７に載置された用紙を一枚ずつ用紙搬送路Ｐ２内に繰り出すピックアップローラ１７Ａ、給紙ローラ１７Ｂ、捌きパッド１７Ｃ、及び、給紙ローラ１７Ｂと捌きパッド１７Ｃとの間を通過する用紙があるか否かを検出する検出器ＳＢが配設されている。
【００５１】
また、排紙ローラ１８Ａから用紙搬送路Ｐ１におけるレジストローラ１９の上流側に至る間には、用紙搬送路Ｐ３が形成されている。排紙ローラ１８Ａは、正逆両方向に回転自在にされており、用紙の片面に画像を形成する片面画像形成時、及び、用紙の両面に画像を形成する両面画像形成における第２面画像形成時に正転方向に駆動されて用紙を排紙トレイ１８に排出する。
【００５２】
一方、両面画像形成における第１面画像形成時には、排出ローラ１８Ａは、用紙の後端が定着装置１５を通過するまで正転方向に駆動された後、用紙の後端部を挟持した状態で逆転方向に駆動されて用紙を用紙搬送路Ｐ３内に導く。これによって、両面画像形成時に片面のみに画像が形成された用紙は、表裏面及び前後端を反転した状態で用紙搬送路Ｐ１に導かれる。
【００５３】
レジストローラ１９は、給紙カセット１６若しくは手差し給紙トレイ１７から給紙され、又は、用紙搬送路Ｐ３を経由して搬送された用紙を、中間転写ベルト１１の回転に同期したタイミングで２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導く。このため、レジストローラ１９は、感光体ドラム１０１や中間転写ベルト１１の動作開始時には回転を停止しており、中間転写ベルト１１の回転に先立って給紙又は搬送された用紙は、前端をレジストローラ１９に当接させた（チャックされた）状態で用紙搬送路Ｐ１内における移動を停止する。この後、レジストローラ１９は、２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１とが圧接する位置で、用紙の前端部と中間転写ベルト１１上に形成された現像剤像の前端部とが対向するタイミングで回転を開始する。
【００５４】
なお、画像形成部ＰＡ〜ＰＤの全てにおいて画像形成が行われるフルカラー画像形成時には、一次転写ローラ１３Ａ〜１３Ｄが中間転写ベルト１１を全ての感光体ドラム１０１Ａ〜１０１Ｄに圧接させる。一方、画像形成部ＰＡのみにおいて画像形成が行われるモノクロ画像形成時には、一次転写ローラ１３Ａのみが中間転写ベルト１１を感光体ドラム１０１Ａに圧接させる。
【００５５】
また、画像形成装置１００は、給紙カセット１６に収納された用紙の先端位置から二次転写位置４０までの距離が、二次転写位置４０から最も遠い画像形成部ＰＤにおける現像剤像の画像形成位置から二次転写位置４０までの距離より、短くなるように形成されている。
【００５６】
図２は、画像形成装置１００の概略の構成を示すブロック図である。画像形成装置１００の制御部５０には、入出力機器として、帯電ローラ１０３Ａ〜１０３Ｄを駆動させるモータ及びクラッチ等である帯電器負荷機器５１と、露光ユニットＥを動作させるモータ及びクラッチ等である書込部負荷機器５２と、現像装置１０２Ａ〜１０２Ｄを動作させるモータ及びクラッチ等である現像部負荷機器５３と、中間転写ベルト１１、一次転写ローラ１３Ａ〜１３Ｄ及び二次転写ローラ１４を動作させるモータ及びクラッチ等である転写部負荷機器５４と、定着装置１５を動作させるモータ及びクラッチ等である定着部負荷機器５５と、が接続されている。また、制御部５０に接続される入出力機器には、ピックアップローラ１６Ａ、給紙ローラ１６Ｂ、搬送ローラＲ１〜Ｒ４等を駆動する駆動モータ５６と、ピックアップローラ１６Ａ及び給紙ローラ１６Ｂ用の給紙クラッチ５７と、搬送ローラＲ１，Ｒ２用の搬送クラッチ５８と、レジストローラ１９用のレジストクラッチ５９と、ピックアップローラ１６Ａを変位させる給紙ソレノイド２１と、用紙の有無又は残量を検出する検出器ＳＡ〜ＳＥと、画像処理部６０と、印刷モードの入力等を受け付ける操作部６１と、カウンタ６２と、タイマ６３と、が含まれる。制御部５０は、これらの入出力機器を統括的に制御する。
【００５７】
なお、図２には表れていないが、搬送ローラＲ３，Ｒ４用の搬送クラッチが、搬送ローラＲ１，Ｒ２用の搬送クラッチ５８とは別に設けられ、制御部５０に接続されている。また、搬送ローラＲ１，Ｒ２の回転速度を調整する速度調整手段が制御部５０と搬送ローラＲ１，Ｒ２との間に配設されている。
【００５８】
画像形成時に、制御部５０は、駆動モータ５６をＯＮした後、搬送クラッチをＯＮして、搬送ローラＲ１，Ｒ２を回転させ、給紙クラッチ５７をＯＮして、ピックアップローラ１６Ａ及び給紙ローラ１６Ｂを回転させる。さらに、制御部５０は、給紙ソレノイド２１をＯＮして、ピックアップローラ１６Ａを下方に変位させて、給紙カセット１６内の用紙に接触させる。これによって、給紙カセット１６内に収納されている用紙のうち最上部の用紙が、１枚ずつ給紙ローラ１６Ｂ側へ繰り出される。
【００５９】
用紙の先端が検出器ＳＡまで届き、検出器ＳＡが用紙の存在を検出すると、制御部５０は、給紙ソレノイド２１をＯＦＦすることによって、ピックアップローラ１６Ａを上方に変位させる。これによって、ピックアップローラ１６Ａは、用紙から離間する。
【００６０】
ピックアップローラ１６Ａによる繰り出しの際、先に繰り出された用紙に連れられて次に搬送されるべき用紙も給紙ローラ１６Ｂまで繰り出された場合、給紙ローラ１６Ｂ及び捌きパッド１６Ｃによって捌かれ、最上部の用紙のみがさらに下流側へ搬送され、最上部の用紙以外の用紙は戻される。
【００６１】
また、制御部５０は、次の用紙とのダブルフィードを防ぐため、搬送中の用紙の後端の約３０ｍｍが給紙ローラ１６Ｂより上流側に残っているときに、給紙クラッチ５７をＯＦＦすることで、給紙ローラ１６Ｂ及びピックアップローラ１６Ａの駆動を停止する。
【００６２】
図３は、制御部５０の処理手順の一部を示すフローチャートである。図４は、給紙開始タイミングＴＭ１と現像剤像の形成開始タイミングＴＭ２〜ＴＭ４との関係を示す説明図である。図４において、右方向に時間Ｔの経過を示している。
【００６３】
制御部５０は、印刷要求があった場合（Ｓ１）、カラー印刷モードが設定されているか否かを判定する（Ｓ２）。制御部５０は、カラー印刷モードではなくモノクロ印刷モードが設定されている場合、図５に示すようにモノクロ印刷モード設定時用の所定のタイミングＴＭ２で現像剤像の形成を開始する（Ｓ３）。
【００６４】
この場合、給紙カセット１６内に収納された用紙の先端位置から二次転写位置４０までの距離よりブラックの色相に対応した画像形成部ＰＡの画像形成位置から二次転写位置４０までの距離の方が短いので、制御部５０は、現像剤像Ｇ２を転写すべき用紙Ｋ２が給紙カセット１６内にあることを検出器ＳＤによって検出した後で、画像形成部ＰＡにおいて現像剤像Ｇ２の形成を開始する。このように、モノクロ印刷モード設定時は、現像剤像Ｇ２の形成が開始される前に現像剤像Ｇ２を転写すべき用紙Ｋ２があるか否かの検出が行われ、用紙Ｋ２がない場合は現像剤像Ｇ２の形成が行われないので、給紙カセット１６内の給紙切れが検出された場合でも現像剤が無駄にならない。
【００６５】
制御部５０は、形成された現像剤像Ｇ２を二次転写位置４０において用紙Ｋ２に転写し（Ｓ４）、定着装置１５によって用紙Ｋ２に現像剤像Ｇ２を定着した後（Ｓ５）、排紙トレイ１８上に排出する（Ｓ６）。
【００６６】
制御部５０は、Ｓ２においてカラー印刷モードが設定されていると判定した場合、さらに、給紙カセット１６内の用紙の残量が所定量より少ないか否かを検出器ＳＥの検出結果に基づいて判定する（Ｓ７）。制御部５０は、用紙の残量が所定量より少なくないと判定した場合、図６に示すように、カラー印刷モード設定時の標準タイミングＴＭ３で現像剤像の形成を開始する（Ｓ８）。
【００６７】
この場合、給紙カセット１６内に収納された用紙の先端位置から二次転写位置４０までの距離より、カラー印刷モードにおいて現像剤像を形成し得る画像形成部ＰＡ〜ＰＤのうち二次転写位置４０までの距離が最も長い画像形成部ＰＤの画像形成位置から二次転写位置４０までの距離の方が長いので、制御部５０は、給紙カセット１６内に用紙Ｋ３があるか否かを検出器ＳＤによって検出する前に、画像形成部ＰＤでの現像剤像Ｇ３の形成を開始する。しかし、制御部５０は、給紙カセット１６内に所定量以上の用紙があることを検出器ＳＥによって検出しているので、検出器ＳＤによって給紙カセット１６内の用紙切れを検出することはない。したがって、給紙カセット１６内の用紙切れによって画像形成部ＰＡ〜ＰＤでの現像剤像の形成が中止されるということがない。
【００６８】
制御部５０は、Ｓ７において給紙カセット１６内の用紙の残量が所定量より少ないと判定した場合、図７に示すように、カラー印刷モード設定時の遅延タイミングＴＭ４で現像剤像の形成を開始する（Ｓ９）。
【００６９】
この場合、制御部５０は、画像形成部ＰＤでの現像剤像Ｇ３の形成の開始を、標準タイミングの場合に比べて時間Ｔ１だけ遅らせる。このため、現像剤像の間隔Ａが間隔Ｂに広がり、給紙カセット１６内の用紙切れが検出され画像形成部ＰＡ〜ＰＤでの現像剤像の形成が中止された場合でも、標準タイミングＴＭ３の場合に比べて、画像形成部ＰＡ〜ＰＤで形成された後にクリーニングユニット１２によって回収される現像剤像の量が減少する。したがって、従来は時間Ｔ１の間に形成されていた現像剤像に使用されていた現像剤が節約される。
【００７０】
なお、図４では、遅延タイミングＴＭ４において、給紙カセット１６での給紙の開始より先に現像剤像の形成が開始されるようにしているが、遅延させる時間Ｔ１をより長くして、給紙カセット１６での給紙の開始より後に画像形成部ＰＡ〜ＰＤでの現像剤像の形成が開始されるようにすれば、無駄になる現像剤をなくすことができる。
【００７１】
図８は、他の実施形態に係る画像形成装置１００Ａにおいて、現像剤像を形成する画像形成部ＰＡ〜ＰＤのうち二次転写位置４０からの距離が最も長い画像形成部ＰＤから二次転写位置４０までの距離より、二次転写位置４０までの距離が長くなる給紙カセット１１６から給紙する場合における、現像剤像の形成開始タイミングと給紙開始タイミングとの関係を示す説明図である。
【００７２】
画像形成装置１００Ａは、複数の給紙カセット１６，１１６を備えている。給紙カセット１６内に収納された用紙の先端位置から二次転写位置４０までの距離より、画像形成部ＰＤにおける画像形成位置から二次転写位置４０までの距離の方が長くされている。また、給紙カセット１１６内に収納された用紙の先端位置から二次転写位置４０までの距離より、画像形成部ＰＤにおける画像形成位置から二次転写位置４０までの距離の方が短くされている。画像形成装置１００Ａは、給紙カセット１６から給紙する場合、画像形成装置１００と同様に制御される。
【００７３】
給紙カセット１１６から給紙する場合、給紙カセット１１６内に収納された用紙の先端位置から二次転写位置４０までの距離より画像形成部ＰＤの画像形成位置から二次転写位置４０までの距離の方が短いので、制御部５０は、現像剤像Ｇ３を転写すべき用紙Ｋ３が給紙カセット１１６内にあることを検出器ＳＤによって検出した後で、画像形成部ＰＤにおいて現像剤像Ｇ３の形成を開始する。このように、画像形成部ＰＤから二次転写位置４０までの距離より、二次転写位置４０までの距離が長くなる給紙カセット１１６から給紙する場合、現像剤像Ｇ３の形成が開始される前に現像剤像Ｇ３を転写すべき用紙Ｋ３があるか否かの検出が行われ、用紙Ｋ３がない場合は現像剤像Ｇ３の形成が行われないので、給紙カセット１１６内の給紙切れが検出された場合でも現像剤が無駄にならない。
【００７４】
画像形成装置１００，１００Ａによれば、給紙カセット１６の用紙の残量が所定量より少なくなった場合は画像形成部ＰＡ〜ＰＤの画像形成位置における現像剤像の形成開始タイミングを予め遅らせておくことで、給紙カセット１６の用紙切れが検出された場合に画像形成部ＰＡ〜ＰＤの画像形成位置で形成された後に廃棄されることになる現像剤像に使用された現像剤の量を減少させることができる。このため、無駄になる現像剤の量を抑制することができ、印刷コストを抑制することができる。
【００７５】
また、カラー印刷モード設定時であって給紙カセット１６内の用紙の残量が少なくない場合、モノクロ印刷モードが設定されている場合、及び、給紙カセット内に収納された用紙の先端位置から二次転写位置４０までの距離より画像形成部ＰＤの画像形成位置から二次転写位置４０までの距離の方が短い場合は、現像剤像の形成開始を遅らせるという制御を行わないことで、画像形成処理速度の低下を最小限に抑えることができる。
【００７６】
さらに、ブラックの色相に対応した画像形成部ＰＡを二次転写位置４０の最も近くに配置したので、モノクロ印刷モード設定時における１枚目の画像の画像形成処理速度を高めることができる。
【００７７】
また、イエローの色相に対応した画像形成部ＰＤを二次転写位置４０から最も遠くに配置したので、中間転写ベルト１１上で他の色相との混色が生じた場合でも画質の低下を目立たなくすることができる。
【００７８】
なお、上述の実施形態では、画像形成部及び画像形成位置が複数ある場合について示したが、異なる複数の色相に色分解された１個の画像データについて単一の感光体ドラムを例えば４回転させることで各色相の現像剤像を形成する４回転プロセス方式の画像形成装置にも、この発明を適用することができる。この場合、感光体ドラムが像担持手段に相当する。
【００７９】
さらに、モノクロ画像データに基づいて単一の感光体ドラムでモノクロ画像を形成する画像形成装置にも、この発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】この発明の実施形態に係る画像形成装置の概略の構成を示す説明図である。
【図２】前記画像形成装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図３】制御部の処理手順の一部を示すフローチャートである。
【図４】給紙開始タイミングと現像剤像の形成開始タイミングとの関係を示す説明図である。
【図５】モノクロ印刷モード設定時における現像剤像の形成開始タイミングと給紙開始タイミングとの関係を示す説明図である。
【図６】カラー印刷モード設定時における現像剤像の形成開始の標準タイミングと給紙開始タイミングとの関係を示す説明図である。
【図７】カラー印刷モード設定時における現像剤像の形成開始の遅延タイミングと給紙開始タイミングとの関係を示す説明図である。
【図８】他の実施形態に係る画像形成装置において、現像剤像を形成する画像形成部のうち二次転写位置からの距離が最も長い画像形成部から二次転写位置までの距離より二次転写位置までの距離が長くなる給紙カセットから給紙する場合における現像剤像の形成開始タイミングと給紙開始タイミングとの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８１】
１１  中間転写ベルト（像担持手段）
１２  クリーニングユニット
１６，１１６  給紙カセット（収納手段）
４０  二次転写位置（転写位置）
５０  制御部（制御手段）
ＳＥ  検出器（検出手段）
Ｇ１〜Ｇ３  現像剤像
Ｋ１〜Ｋ３  用紙
ＰＡ〜ＰＤ  画像形成部
ＴＭ１  給紙開始タイミング
ＴＭ２  モノクロ印刷モード設定時の現像剤像の形成開始のタイミング
ＴＭ３  カラー印刷モード設定時の現像剤像の形成開始の標準タイミング
ＴＭ４  カラー印刷モード設定時の現像剤像の形成開始の遅延タイミング
【図１】
2006251619.tif 000003
【図２】
2006251619.tif 000004
【図３】
2006251619.tif 000005
【図４】
2006251619.tif 000006
【図５】
2006251619.tif 000007
【図６】
2006251619.tif 000008
【図７】
2006251619.tif 000009
【図８】
2006251619.tif 000010