(57)【要約】【課題】トナー消費の無駄を極力低減させる画像形成装置を提供する。【解決手段】最終紙が二次転写位置Ｔを通過した後、４個の各感光体ドラム７への画像データの光書き込み、トナー像の現像、現像トナー像の転写ベルト１４への転写が、それぞれ用紙Ｐ一枚分だけ終了した時点で駆動を停止し、４個の感光体ドラム７、クリーニングローラ３５及び二次転写ローラ２６がそれぞれ転写ベルト１４から離隔される。用紙Ｐが給紙カセット２１に補給されると、転写ベルト１４が回転し、一次転写されていたトナー像の先端を画像検知センサ４３により検知し、そのトナー像の後端が感光体ドラム７ｋを通過したとき転写ベルト１４がトナー像転写位置に戻って各部との離隔動作が解除され、トナー像の先端部と用紙Ｐの印字開始位置とが位置Ｔで同期するように画像形成処理を再開する。【選択図】      図３
2006078613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に応じたトナー像を形成すべく所定方向に並設された複数の像担持体と、該複数の像担持体と対応させて前記トナー像を順次転写すべく転写部を構成する複数の接触転写手段を内部に配設し循環移動するベルト体と、該ベルト体に重ね転写された前記トナー像を給送される用紙に一括転写する二次転写手段と、前記給送すべき用紙を収納する用紙収納手段と、該用紙収納手段に収容されている用紙を前記二次転写手段位置へ給送する用紙給送手段と、前記二次転写手段により前記用紙上に転写されたトナー像を定着する定着手段とを備え、前記複数の像担持体のうち前記所定方向の最下流の像担持体に対応する転写部から前記二次転写手段に至るまでの距離が前記用紙収納手段に収容される用紙の先端から前記二次転写手段位置までの搬送経路の距離よりも大きく、前記用紙給送手段による用紙給紙の開始よりも画像形成動作を先行実施する画像形成装置において、
前記用紙収納手段に収納される用紙の有無を検知する用紙検知手段と、
画像形成動作中に前記用紙検知手段により前記用紙収納手段に収納される用紙が無くなったことを検知した際に、先行する画像形成動作が行われている場合には該画像形成動作を完了するまで継続実施した後、少なくとも前記ベルト体と前記複数の像担持体とを離隔させる制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ベルト体の表面に接触して該表面をクリーニングするクリーナを備え、前記制御手段は、前記ベルト体と前記複数の像担持体とを離隔させると共に、前記ベルト体から前記クリーナを離隔させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記ベルト体と前記複数の像担持体とを離隔させると共に、前記二次転写手段を前記ベルト体から離隔させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記二次転写手段にはバイアス電圧が印加され、前記制御手段は、前記ベルト体と前記複数の像担持体とを離隔させると共に、前記二次転写手段のバイアス電圧を切り換えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記用紙検知手段による用紙無しの検知から所定時間以上用紙の補充が行われなかった場合は、先行して形成を完了している画像を除去してから次からの画像形成を行うことを特徴とする請求項１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、トナー消費の無駄を極力低減させる二次転写式画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、二次転写方式の電子写真式印字装置においては、感光体ドラムに、露光、現像した画像は、先ず、ベルト上に転写し、そのベルト上の画像が、ベルトと共に移動して、二次転写部に達したところで、用紙に転写するという方式を採ることによって、用紙の搬送経路を短くすることができるという利点を有している。
【０００３】
このような画像形成装置において、用紙カセットに積載された用紙が少なくなった時には給紙間隔及び画像形成間隔を長くするという手法で、用紙無し検知後の無駄なトナー消費の発生等を防いでいる。（例えば、特許文献１又は２参照。）
また、カセット内の用紙残量を正確に検出するためのセンサを設けて、最後の用紙分の画像形成を行ったところで画像形成に係わる処理を停止させて、上記同様に用紙無し検知後の無駄なトナー消費の発生等を防いでいる。（例えば、特許文献３参照。）
【特許文献１】特開２００１−３３７５７５号公報（［要約］、図４）
【特許文献２】特開平０９−３１１５８８号公報（［要約］、図１）
【特許文献３】特開２００３−０７２９８４号公報（［要約］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、二次転写方式の電子写真式印字装置においては、一次転写でベルトに転写した画像を二次転写で紙に転写するまでの間に、なんらかの異状が発見して処理を中断する必要が出た場合、一次転写でベルトに転写した画像はそのまま捨てられることになり、トナー消費の無駄がしばしば発生するという問題を有している。
【０００５】
これに対し、特許文献１又は２の技術は、トナーの無駄遣いによるコストアップは発生しないが、給紙間隔等を長くするようにしているため、スループットが遅くなるという問題を有している。また、特許文献３の技術は、センサの構成が複雑で装置全体のコストアップに繋がるという問題を有している。そして、上記の例は、いずれにしても、用紙無しだけでなく用紙残量が少なくなったことを検知することを前提にしている。
【０００６】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、トナー消費の無駄を極力低減させる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、画像情報に応じたトナー像を形成すべく所定方向に並設された複数の像担持体と、該複数の像担持体と対応させて上記トナー像を順次転写すべく転写部を構成する複数の接触転写手段を内部に配設し循環移動するベルト体と、該ベルト体に重ね転写された上記トナー像を給送される用紙に一括転写する二次転写手段と、上記給送すべき用紙を収納する用紙収納手段と、該用紙収納手段に収容されている用紙を上記二次転写手段位置へ給送する用紙給送手段と、上記二次転写手段により上記用紙上に転写されたトナー像を定着する定着手段とを備え、上記複数の像担持体のうち上記所定方向の最下流の像担持体に対応する転写部から上記二次転写手段に至るまでの距離が上記用紙収納手段に収容される用紙の先端から上記二次転写手段位置までの搬送経路の距離よりも大きく、上記用紙給送手段による用紙給紙の開始よりも画像形成動作を先行実施する画像形成装置において、上記用紙収納手段に収納される用紙の有無を検知する用紙検知手段と、画像形成動作中に上記用紙検知手段により上記用紙収納手段に収納される用紙が無くなったことを検知した際に、先行する画像形成動作が行われている場合には該画像形成動作を完了するまで継続実施した後、少なくとも上記ベルト体と上記複数の像担持体とを離隔させる制御手段と、を備えて構成される。
【０００８】
上記画像形成装置は、上記ベルト体の表面に接触して該表面をクリーニングするクリーナを備え、上記制御手段は、例えば上記ベルト体と上記複数の像担持体とを離隔させると共に上記ベルト体から上記クリーナを離隔させるように構成され、また、例えば上記ベルト体と上記複数の像担持体とを離隔させると共に上記二次転写手段を上記ベルト体から離隔させるように構成され、また、上記二次転写手段にはバイアス電圧が印加され、例えば上記ベルト体と上記複数の像担持体とを離隔させると共に上記二次転写手段のバイアス電圧を切り換えるように構成される。
【０００９】
また、上記制御手段は、上記用紙検知手段による用紙無しの検知から所定時間以上用紙の補充が行われなかった場合は、先行して形成を完了している画像を除去してから次からの画像形成を行うように構成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ドラム、ベルトクリーニング、転写ベルト、２次転写ローラ等の画像形成装置が必然的に備えている諸装置、諸部材の制御を変更することによって、手数の掛かる構成の変更やコストアップを伴うことなく、スループットも落とすことなく、用紙切れのときでも二次転写前の形成を完了したトナー画像を捨ててトナーを無駄に消費することのない二次転写式画像形成装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１における二次転写式画像形成装置（以下、単にプリンタという）の内部構成を説明する断面図である。同図に示すプリンタ１は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、４つの画像形成部２、中間転写ベルトユニット３、給紙部４、及び両面印刷用搬送ユニット５で構成されている。
【００１２】
上記４つの画像形成部２は、同図の右から左へ４個の画像形成ユニット６（６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋ）を多段式に並設した構成からなる。
上記４個の画像形成ユニット６のうち上流側（図の右側）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ及び６Ｙは、それぞれ減法混色の三原色であるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるモノカラー画像を形成し、画像形成ユニット６Ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。
【００１３】
上記の各画像形成ユニット６は、トナー容器に収納されたトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック（Ｋ）用の画像形成ユニット６Ｋを例にしてその構成を説明する。
【００１４】
画像形成ユニット６は、最下部に感光体ドラム７を備えている。この感光体ドラム７は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム７の周面近傍を取り巻いて、クリーナ８、帯電器９、光書込ヘッド１１、及び現像器１２の現像ローラ１３が配置されている。
【００１５】
現像器１２は、上部のトナー容器に同図にはＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋで示すようにマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のいずれかのトナーを収容し、中間部には下部へのトナー補給機構を備え、下部には側面開口部に上述した現像ローラ１３を備え、内部にトナー撹拌部材、現像ローラ１３にトナーを供給するトナー供給ローラ、現像ローラ１３上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。
【００１６】
中間転写ベルトユニット３は、本体装置のほぼ中央で図の左右のほぼ端から端まで扁平なループ状になって延在する転写ベルト１４と、この転写ベルト１４を掛け渡されて転写ベルト１４を図の反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ１５と従動ローラ１６を備えている。
【００１７】
上記の転写ベルト１４は、トナー像を直接ベルト面に転写（一次転写）されて、そのトナー像を更に用紙に転写（二次転写）すべく用紙への転写位置まで搬送するので、ここではユニット全体を中間転写ベルトユニットといっている。
【００１８】
この中間転写ベルトユニット３は、上記扁平なループ状の転写ベルト１４のループ内にベルト位置制御機構１７を備えている。ベルト位置制御機構１７は、転写ベルト１４を介して感光体ドラム７の下部周面に押圧する導電性発泡スポンジから成る一次転写ローラ１８を備えている。
【００１９】
ベルト位置制御機構１７は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ及び６Ｙに対応する３個の一次転写ローラ１８を鉤型の支持軸を中心に同一周期で回転移動させ、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット６Ｋに対応する１個の一次転写ローラ１８を上記３個の一次転写ローラ１８の周期と異なる回転移動周期で回転移動させて転写ベルト１４を感光体ドラム７から離接させ、フルカラーモード（４個全部の一次転写ローラ１８が転写ベルト１４に当接）、モノクロモード（画像形成ユニット６Ｋに対応する一次転写ローラ１８のみが転写ベルト１４に当接）、及び全非転写モード（４個全部の一次転写ローラ１８が転写ベルト１４から離れる）に切換える。
【００２０】
上記の中間転写ベルトユニット３には、上面部のベルト移動方向最上流側の画像形成ユニット６Ｍの更に上流側に、ベルトクリーナユニット１９が配置され、下面部のほぼ全面に沿い付けるように平らで薄型の廃トナー回収容器２０が着脱自在に配置されている。
【００２１】
給紙部４は、上下２段に配置された２個の給紙カセット２１を備え、２個の給紙カセット２１の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ用紙取出ローラ２２、給送ローラ２３、捌きローラ２４、待機搬送ローラ対２５が配置されている。待機搬送ローラ対２５の用紙搬送方向（図の上鉛直方向）には、転写ベルト１４を介して従動ローラ１６に圧接する二次転写ローラ２６が配設されて、用紙への二次転写部を形成している。
【００２２】
この二次転写部の下流（図では上方）側にはベルト式熱定着装置２７が配置されて、ベルト式熱定着装置２７の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式熱定着装置２７から搬出する搬出ローラ対２８、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー２９に排紙する排紙ローラ対３１が配設されている。
【００２３】
両面印刷用搬送ユニット５は、上記搬出ローラ対２８と排紙ローラ対３１との中間部の搬送路から図の右横方向に分岐した開始返送路３２ａ、それから下方に曲がる中間返送路３２ｂ、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる終端返送路３２ｃ、及びこれらの返送路の途中に配置された３組の返送ローラ対３３ａ、３３ｂ、３３ｃを備えている。上記終端返送路３２ｃの出口には、本体装置内部側に搬入ローラ対３４が配設されている。
【００２４】
ところで、本例において中間転写ベルトユニット３の上面部に配置されるベルトクリーナユニット１９は、２段に配置した下部のクリーニングローラ３５、上部の取り込みローラ３６、及び搬送スクリュー３７を備えている。下部のクリーニングローラ３５は転写ベルト１４の上面に当接して廃トナーを擦り取って除去し、取り込みローラ３６はクリーニングローラ３５が除去した廃トナーを引き継いでベルトクリーナユニット１９内に溜め込み、搬送スクリュー３７は溜め込まれた廃トナーを落下筒３８の上部まで搬送し、落下筒３８を介して廃トナー回収容器２０に送り込んでいる。
【００２５】
そして、上記のクリーニングローラ３５を適度の圧力で転写ベルト１４に圧接させるために、中間転写ベルトユニット３側には、下方から転写ベルト１４をクリーニングローラ３５に向けて押圧する押圧ローラ３９が設けられている。
【００２６】
このような廃トナーの回収には、本例のようにクリーニングローラ３５を用いると限るものではなく、例えばクリーニングブラシ、クリーニングブレードなども使用される。特にクリーニングブレードを用いる場合は、クリーニングブレードと転写ベルト間の摩擦抵抗が温湿度環境によって変化することに対応して摩擦抵抗を一定に保つように対処し、常に良好なクリーニング作用を維持することが必要となる。
【００２７】
図２は、本例の構成と動作を更に分かり易く説明するために上記構成のプリンタ１の主要部のみを取り出して示す図である。同図は、図１に示したプリンタ１の画像形成部２の各画像形成ユニット６（６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋ）の感光体ドラム７、中間転写ベルトユニット３、及び給紙部４のみを取り出して示しており、図１と同一の構成部分には図１と同一の番号を付与して示している。
【００２８】
尚、図２には、各画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、及び６Ｋの感光体ドラム７を感光体ドラム７ｍ、７ｃ、７ｙ、及び７ｋとして示している。そして、転写トナー像の搬送方向最上流の感光体ドラム７ｍへの画像データの光書き込みが開始される位置、つまり最初の光書込み位置Ｓ１（以下、単に位置Ｓ１ともいう）としている。
【００２９】
また、図１では図示を省略したベルトテンショナー４１、用紙検知センサ４２、画像検知センサ４３、用紙Ｐも示している。また、用紙Ｐの搬送方向を矢印ａで示している。上記の用紙検知センサ４２は、用紙Ｐの有り無しを検知する。この用紙検知センサ４２により用紙無しが検知できる位置を用紙無し検知位置Ｓ２（以下、単に位置Ｓ２ともいう）としている。
【００３０】
また、後述するように転写ベルト１４に一次転写された４色のトナー像が二次転写ローラ２６により用紙Ｐに二次転写される位置を二次転写位置Ｔ（以下、単に位置Ｔともいう）としている。
【００３１】
上記の構成において、図１及び図２を用いて、プリンタ１の動作を説明する。先ず、プリンタ１に電源が投入され、使用する用紙の枚数、印字モード、その他の指定がキー入力あるいは接続するホスト機器からの信号として入力されると印字（印刷）が開始される。
【００３２】
先ず、用紙取出ローラ２２が回転して給紙カセット２１に収容されている用紙Ｐを取り出す。この給紙カセット２１から取り出された用紙Ｐの最上部の一枚のみを送り出すべく下方の用紙の連れ送りを禁止するために捌きローラ２４が逆方向に回転する。給送ローラ２３は、順方向に回転して最上部の用紙一枚を待機搬送ローラ対２５へ給送する。待機搬送ローラ対２５は回転を一時停止して用紙の進行を制止し、搬送タイミングを待機する。
【００３３】
これに先立って、駆動ローラ１５が図の反時計回り方向に回転して、転写ベルト１４の循環移動を開始させる。各画像形成ユニット６が印字タイミングに合わせて順次駆動され感光体ドラム７が図の時計回り方向に回転する。
【００３４】
帯電器９が感光体ドラム７周面に一様な高マイナス電荷を付与して初期化し、光書込ヘッド１１は、光書込み位置Ｓ１において、感光体ドラム７周面に画像信号に応じた露光を行って初期化による高マイナス電位部と上記露光による低マイナス電位部からなる静電潜像を形成する。現像ローラ１３は、静電潜像の低電位部に現像器１２内のトナーを転移させて感光体ドラム７周面上にトナー像を形成（反転現像）する。
【００３５】
用紙搬送方向最上流の画像形成ユニット６Ｍの感光体ドラム７ｍの周面上に形成されたマゼンタのトナー像が転写ベルト１４との対向面へと回転搬送される。一次転写ローラ１８は、不図示の転写バイアス電源から出力される転写電流を転写ベルト１４に印加する。これにより、感光体ドラム７ｍ上のマゼンタのトナー像が転写ベルト１４に一次転写される。
【００３６】
続いて、画像形成ユニット６Ｃの感光体ドラム７ｃにシアンのトナー像が上記と同様にして形成され、その感光体ドラム７ｃと転写ベルト１４との対向面に上記転写ベルト１４で搬送されて来るマゼンタのトナー像の先端と、シアンのトナー像の先端が一致するタイミングで、感光体ドラム７ｃがシアンのトナー像を回転搬送する。
【００３７】
感光体ドラム７ｃと転写ベルト１４との対向面下部の一次転写ローラ１８は、不図示の転写バイアス電源からの転写電流を転写ベルト１４に印加して、シアンのトナー像をマゼンタのトナー像の上に重ねて一次転写する。
【００３８】
同様にして、画像形成ユニット６Ｙの感光体ドラム７ｙに形成されたイエローのトナー像が、マゼンタのトナー像及びシアンのトナー像の上に重ねて一次転写され、更に画像形成ユニット６Ｋの感光体ドラム７ｋに形成されたブラックのトナー像が、マゼンタのトナー像、シアンのトナー像及びイエローのトナー像の上に重ねて一次転写される。
【００３９】
４色のトナー像を重ねて一次転写された転写ベルト１４は、そのまま循環移動を続けて４色のトナー像を従動ローラ１６と二次転写ローラ２６とが対向する二次転写位置Ｔへと搬送する。
【００４０】
待機搬送ローラ対２５は、用紙Ｐの印字開始位置が、転写ベルト１４により二次転写位置Ｔへ搬送されてくる４色のトナー像の先端と一致するタイミングに合わせて、用紙Ｐの搬送を再開し、用紙Ｐを二次転写位置Ｔへ給送する。
【００４１】
二次転写ローラ２６は、これも不図示のバイアス電源から供給されるバイアス電圧を用紙Ｐに印加する。これにより、転写ベルト１４上の４色のトナー像が用紙Ｐに二次転写される。
【００４２】
４色のトナー像を転写された用紙Ｐは、そのままベルト式熱定着装置２７に搬入される。ベルト式熱定着装置２７は、発熱ローラと圧接ローラにより適宜の圧接力で用紙Ｐを押圧挟持し、用紙Ｐに熱と圧力を加えて４色のトナー像を紙面に定着させながら上方へ排出する。
【００４３】
ベルト式熱定着装置２７から排出された用紙Ｐは、搬出ローラ対２８により挟持されて搬送を引き継がれ、排紙ローラ対３１によって排紙トレー２９上に、４色のトナー像による画像形成面を下にして排出される。
【００４４】
ところで、図２（図１も参照）において、最初の光書込み位置Ｓ１から転写ベルト１４の反時計回りの循環移動方向に見て二次転写位置Ｔまでの距離と、用紙無し検知位置Ｓ２から二次転写位置Ｔまでの距離とでは、明らかに位置Ｓ１から位置Ｔまでの距離の方が長い。
【００４５】
よって、プリント動作の開始によって、用紙取出ローラ２２が直ちに用紙Ｐを取り出すのではなく、まず、感光体ドラム７ｍへの画像データの光書き込みが開始され、その光書き込みをされた画像データがトナー像に現像されて転写ベルト１４に転写され、その転写されたトナー像の搬送中の位置と位置Ｔとの距離が、位置Ｓ２から位置Ｔまでの距離とほぼ同じになった時に初めて用紙取出ローラ２２が用紙Ｐを取り出して、用紙Ｐの搬送が始まる。
【００４６】
さらに、用紙Ｐの最終紙を検知したとき、すなわち、用紙検知センサ４２が用紙無しを検知したときには、既に転写ベルト１４上には、最終紙以降のトナー像が転写されてしまっている。
【００４７】
この場合、本例では、最終紙が位置Ｔを通過した後に、４個の各感光体ドラム７への画像データの光書き込みが用紙Ｐ一枚分だけ終了し、それらのトナー像の転写ベルト１４への転写が終了した時点で、４個の感光体ドラムドラム７、ベルトクリーナユニット１９のクリーニングローラ３５、及び二次転写ローラ２６が、それぞれ転写ベルト１４から離隔される。
【００４８】
図３は、上記の用紙検知センサ４２が用紙無しを検知した後に行われる動作を示す図である。同図に示す４個の感光体ドラムドラム７及びベルトクリーナユニット１９のクリーニングローラ３５の転写ベルト１４からの離隔は、ベース部材４４が、図３の位置から図の右方へ移動することにより、押し上げカム４５と突起部４６との摺接係合が解除されることによって行われる。
【００４９】
そして、二次転写ローラ２６の転写ベルト１４からの離隔は、ベース部材４４の右端部に設けられた延長部４４−１により二次転写ローラ２６の支持軸を支持することにより、この延長部４４−１がベース部材４４の右方への移動と共に二次転写ローラ２６を右方へ押し遣ることで行われる。
【００５０】
ここで、給紙カセット２１に次に搬送すべき用紙Ｐが無いため、一旦、画像形成処理の動作を停止させる。その後、用紙Ｐが給紙カセット２１に補給された後に、転写ベルト１４に一次転写されていたトナー像の先端を画像検知センサ４３により検知し、そのトナー像の先端部と用紙Ｐの印字開始位置とが位置Ｔで同期するように、画像形成処理を再開する。用紙Ｐのサイズによって、転写ベルト１４への最終紙以降のトナー像の最終転写位置は異なるが、転写ベルト１４上に残っているトナー像の後端が感光体ドラム７ｋを通過したときに、転写ベルト１４は、図１に示す位置に戻り、各部との離隔動作は解除される。その後は、通常通りに画像形成処理が再開される。
【００５１】
このように、本例では、用紙無し検知後の最終紙以降の用紙一枚分のトナー像を、クリーニングによって転写ベルト１４から除去することなく、転写ベルト１４上に維持して、用紙の補給後に、転写ベルト１４上に維持されているトナー像を用いて画像形成処理を続行する。これにより、用紙無し検知後のトナーが無駄になることを防いでいる。
【００５２】
また、上述したように、本例のトナー像維持のための制御は、極めて簡潔な方法で行われる。
尚、上記実施の形態では、用紙無し検知後の処理として説明したが、これに限ることなく、一次転写で転写ベルト１４に転写したトナー像が位置Ｔで用紙Ｐに二次転写されるまでの間に、何らかの理由で処理が中断されるような異状があった場合でも、転写ベルト１４にトナー像が完全に転写されるまで動作を続けてから停止させ、異常から復帰時に、その転写ベルト１４に転写して維持してあるトナー像を二次転写位置Ｔで用紙Ｐに転写することにより、この場合も、一旦転写ベルト１４上に形成されたトナー像が無駄になることを防ぐことができる。
【００５３】
また、二次転写ローラ２６を移動させて転写ベルト１４から離隔させたが、これに限ることなく、二次転写ローラ２６と対向する従動ローラ１６を図の左方に移動させ、二次転写ローラ２６を位置固定したままとしてもよい。
【００５４】
図４は、上記実施形態の変形例を示す図である。同図に示す例では、図３の場合と同様に、４個の感光体ドラムドラム７及びベルトクリーナユニット１９のクリーニングローラ３５は転写ベルト１４から離隔しているが、二次転写ローラ２６は転写ベルト１４に当接したままである。本例では、この二次転写ローラ２６に、転写ベルト１４上のトナー像がそのまま転写ベルト１４上に残るように、逆バイアスが掛けられる。
【００５５】
これによって、この場合も、用紙無し検知後の最終紙以降の用紙一枚分のトナー像を、クリーニングによって転写ベルト１４から除去することなく、転写ベルト１４上に維持することができる。用紙補充後の処理動作は図３の場合と同様である。
【００５６】
尚、上記実施の形態で示したベース部材４４の移動による転写ベルト１４の感光体ドラム７やクリーニングローラ３５からの離隔機構は、中間転写ベルトユニット３をプリンタ１本体に取り付ける際に感光体ドラム７等と干渉を生じさせないためにプリンタ装置には必要な機構であり、本発明のためのコストアップにはならない。本発明は、既存の構成におけるトナーの無駄な消費の低減を制御によって行うものである。
【００５７】
図５は、上記構成の中で説明したトナーの無駄排除の処理動作を更に説明するフローチャートである。同図において、先ず印字データがページバッファに有るか否かを判別し（Ｓ１)、無ければ（Ｓ１がＮＯ）、印字データがページバッファに有るようになるまで待機する。
【００５８】
そして、印字データがページバッファに有れば（Ｓ１がＹＥＳ）、露光と現像を開始する（Ｓ２）。これにより、各画像形成ユニット６の感光体ドラム７ｍ、７ｃ、７ｙ、７ｋが順次露光され、現像器１２の現像ローラ１３により順次トナー像が現像される。
【００５９】
続いて、「ＬDT−ＬTF」の時間が経過したか否かを判別する（Ｓ３）。ここで、「ＬDT」は感光体ドラム７ｋの露光時点から二次転写位置Ｔまでの移動距離であり、「ＬTF」は給紙点から二次転写位置Ｔまでの移動距離である。
【００６０】
本例のプリンタ１のように、タンデム型のプリンタ装置では、距離「ＬDT−ＬTF」の分だけ時間的に早く画像形成を開始する必要がある。すなわち、給紙を開始する前に露光と現像を開始する必要がある。
【００６１】
そして、前述したように、転写ベルト１４により二次転写位置Ｔへ搬送されてくる４色のトナー像の先端と一致するタイミングに合わせて、用紙Ｐの搬送を二次転写位置Ｔへ給送する必要がある。上記の距離「ＬDT−ＬTF」分の時間経過の判別は、用紙Ｐの搬送タイミングを知るための処理である。
【００６２】
そして、距離「ＬDT−ＬTF」分の時間が経過しないときは（Ｓ３がＮＯ）、その時間が経過するまで待機し、その時間が経過したならば（Ｓ３ＹＥＳ）、続いて、給紙部４の給紙カセット２１に用紙Ｐがあるか否かを判別する（Ｓ４）。この処理は、用紙検知センサ４２が給紙カセット２１に用紙Ｐが無くなったことを検知しているか否かを知る処理である。
【００６３】
そして、用紙Ｐが給紙カセット２１に有れば、つまり用紙検知センサ４２が未だ用紙無しを検知していないときは（Ｓ４がＹＥＳ）、用紙取出ローラ２２による用紙Ｐの取り出しと給送ローラ２３及び捌きローラ２４による給送と待機搬送ローラ対２５による給紙タイミングに合わせた搬送によって給紙を開始し、二次転写位置Ｔにおける用紙Ｐへの画像形成を実行して（Ｓ５）、処理Ｓ１に戻る。
【００６４】
このように、印字データと用紙Ｐが有る間は、画像形成処理の実行が継続される。
次に、上記の処理Ｓ４の判別で、用紙Ｐが給紙カセット２１に無い、つまり用紙検知センサ４２が用紙無しを検知したときは（Ｓ４がＮＯ）、現在進行中の最終紙への画像形成を続行して、最終紙への画像形成を終了させる。そして、このとき既に最上流側の画像形成ユニット６Ｍでは最終紙以降の画像データによる感光体ドラム７ｍへの露光と現像と一次転写の実行が進行しつつあり、それ以降の画像形成ユニット６でも同様に処理が進行しつつある。
【００６５】
本例では、ここで、最終紙以降の画像データによる各感光体ドラム７への露光と現像と転写ベルト１４への一次転写を、用紙１枚分が終了するまで続行させる（Ｓ６）。
そして、最終紙が二次転写位置Ｔを通過し、且つ、上記最終紙以降の画像データによる１枚分だけの４色のトナー像の転写ベルト１４への一次転写が終了しているか否かを判別する（Ｓ７）。そして、終了していなければ（Ｓ７がＮＯ）、終了するまで待機し、終了したならば（Ｓ７がＹＥＳ）、感光体ドラム７及び転写ベルト１４の駆動を停止させる（Ｓ８）。
【００６６】
続いて、一次転写部（４個の感光体ドラム７）、クリーニング部（クリーニングローラ３５）及び二次転写ローラ２６から転写ベルト１４を図３に示したように離隔させる（Ｓ９）。尚、この処理では、図４に示したように、二次転写ローラ２６を転写ベルト１４から離隔させずに、二次転写ローラ２６に逆バイアスを印加するようにしてもよい。
【００６７】
上記に続いて、ユーザに用紙を補給するように指示する報知を、表示パネルへの表示又は警告灯の点灯等により行う（Ｓ１０）。そして、用紙Ｐが給紙カセット２１に補給されたか否かを判別する（Ｓ１１）。
【００６８】
そして、給紙カセット２１に未だ用紙Ｐが無ければ（Ｓ１１がＮＯ）、有るようになるまで待機し、給紙カセット２１に用紙Ｐが補充されたことが確認されたときは（Ｓ１１がＹＥＳ）、続いて、上記処理Ｓ８による駆動停止から所定の一定時間が経過したか否かを判別する（Ｓ１２）。
【００６９】
この処理は、転写ベルト１４上のトナー像が時間の経過と共に転写電位が低くなっていくことにより、上記所定の一定時間が経過した場合には転写電位が有効限度以下に低くなってトナー像に乱れを生じ、二次転写位置Ｔでの正しい画像形成ができなくなることを考慮した処理である。
【００７０】
そして、所定の一定時間が経過していないときは（Ｓ１２がＮＯ）、転写ベルト１４の駆動を再開し、既に転写ベルト１４上に形成され保持されているトナー像の先端位置を画像検知センサ４３で検出する（Ｓ１３）。これにより、給紙カセット２１に補充された用紙Ｐの給紙タイミングを知ることができる。
【００７１】
続いて、一次転写部（４個の感光体ドラム７）、クリーニング部（クリーニングローラ３５）及び二次転写ローラ２６と転写ベルト１４との離隔を解除する（二次転写ローラ２６を転写ベルト１４から離隔させずに二次転写ローラ２６に逆バイアスを印加した場合は印加バイアスを元の電位のバイアスに戻す）（Ｓ１４）。
【００７２】
そして、通常と同じ二次転写位置Ｔにおける画像形成処理が実行され（Ｓ１５）、その後は、処理Ｓ１に戻って、通常と同じく新しいトナー像での画像形成が続行される。
他方、停止してから所定の一定時間以上が経過してもユーザによる給紙の再開がなされない場合は（Ｓ１２がＮＯ）、上述したように転写電位が有効限度以下に低くなったトナー像を画像形成に使用しないようにするために、既に転写ベルト１４上に形成され保持されているトナー像を破棄し、通常と同じく新しいトナー像で画像形成を開始するために、処理Ｓ２に戻る。
【００７３】
これにより、既に転写ベルト１４上に形成され保持されていたトナー像は、自動的にクリーニングローラ３５により、転写ベルト１４上からクリーニングされ、ベルトクリーナユニット１９の廃トナー回収容器２０に回収されて廃棄される。そして、新しいトナー像による画像形成が開始される。
【００７４】
続いて、上記構成のプリンタ１の廃トナー回収容器２０について説明する。
図６(a) は、廃トナー回収容器２０の平面図とこの廃トナー回収容器２０と係合するプリンタ本体側の廃トナー回収容器装着部の係合部を示す図であり、同図(b) は、その係合部のみを拡大して示す図、同図(c) は、同図(a) のＡ−Ａ´矢視拡大断面図である。
【００７５】
図６(a),(c) に示すように、廃トナー回収容器２０は、幅と奥行きに比較して高さが低い平らで薄型の容器からなり、上面の４隅のうち１つの角部（図６(a) では左下角）近傍に廃トナー入口４７を備えている。廃トナー入口４７の直下には、同図(c) に示す搬送スクリュー４８の一方の端部が配設され、搬送スクリュー４８の他方の端部はスクリューの無いスクリュー軸４９となって外部に突出している。
【００７６】
他方、プリンタ本体の廃トナー回収容器装着部には、内側立設フレーム５１と外側立設フレーム５２とで形成される間隙に、スリップクラッチユニット５３が配設されている。内側立設フレーム５１の適宜の箇所にはセンサ孔５４が形成されており、このセンサ孔５４から上記間隙内のスリップクラッチユニット５３に向けて反射型光学センサ５５が配置されている。
【００７７】
この廃トナー回収容器２０は、プリンタ本体側の廃トナー回収容器装着部に対して同図(c) の矢印Ｄで示すように、スリップクラッチユニット５３に向けて押し込まれて装着され、プリンタ本体に配設されている固定リブ５６によって位置固定される。
【００７８】
同図(c) に示すように、搬送スクリュー４８は、廃トナー回収容器２０の奥行き方向およそ２／５までの長さのスクリューパイプ５７の中に収まっている実搬送スクリュー部分４８ａと、スクリューパイプ５７が切れて無くなっている残り約３／５の長さの部分の１／３のところまで形成されている露出スクリュー部分４８ｂと、これに続いて外部まで延在して配置された前述したスクリュー軸４９と、このスクリュー軸４９の端部に形成されている駆動係合部５８で構成されている。
【００７９】
この構成により、上記残り約２／５の長さの部分に搬入されて下方に堆積する廃トナーの山に対して、更に廃トナー入口４７から入って搬送されてくる新たな廃トナーを、上記１／３のところまで形成されている露出スクリュー部分４８ｂで強制的に廃トナーを押し込むので、残り約３／５の長さの部分に搬入されて下方に堆積する廃トナーの山を、廃トナー回収容器２０の内部が満杯になるまで周囲に拡散させる。
【００８０】
この搬送スクリュー４８の回転駆動は、同図(c) に示すように、廃トナー回収容器２０がプリンタ本体側の廃トナー回収容器装着部においてスリップクラッチユニット５３に向けて押し込まれて装着されたとき、スクリュー軸４９の端部に形成されている駆動係合部５８がスリップクラッチユニット５３の継ぎ手５９に係合することによって、スリップクラッチユニット５３を介してプリンタ本体側の駆動系から駆動される。
【００８１】
スリップクラッチユニット５３は、同図(b),(c) に示すように、外側立設フレーム５２に固定された支持軸６１、この支持軸６１に回転自在に外嵌する胴枠６２、この胴枠６２と一体に形成されプリンタ本体の駆動系から動力を受ける駆動入力ギア６３、この駆動入力ギア６３の内側面に圧接する摩擦板６４、この摩擦板６４に対向配置され摩擦板６４との間に介装された押し付勢力を有する螺旋ばね６５を介して摩擦板６４に対し押圧係合するエンコーダ６６等で構成される。エンコーダ６６の内側回転面の所定の位置には、内側立設フレーム５１に向けて突設された凸部６７が形成されている。
【００８２】
廃トナー回収容器装着部に廃トナー回収容器２０が装着されていないときは、継ぎ手５９がスクリュー軸４９の駆動係合部５８によって押し込まれていないことにより、継ぎ手５９と一体なエンコーダ６６が、螺旋ばね６５の押し付勢力により内側立設フレーム５１側に押し付けられ、これにより凸部６７が内側立設フレーム５１に形成されている止め孔６８に嵌入して回転が禁止され、駆動入力ギア６３のみが摩擦板６４に対して摺接しながら回転する。
【００８３】
そして、廃トナー回収容器装着部に廃トナー回収容器２０が装着されると、継ぎ手５９がスクリュー軸４９の駆動係合部５８によって押し込まれることにより、継ぎ手５９と一体なエンコーダ６６も外側立設フレーム５２側に押し込まれて、その凸部６７が内側立設フレーム５１の止め孔６８から外れて回転禁止が解除される。
【００８４】
これにより、プリンタ本体による印刷が開始されると、駆動入力ギア６３の回転に応じて摩擦板６４を介して押圧係合するエンコーダ６６及び継ぎ手５９が回転し、この継ぎ手５９によってスクリュー軸４９すなわち搬送スクリュー４８が回転駆動される。また、反射型光学センサ５５がエンコーダ６６の回転を検出して、その検出信号を制御部に出力することにより、制御部は、廃トナー回収容器２０が廃トナー回収容器装着部に装着されていることを認識する。
【００８５】
搬送スクリュー４８は一定の回転速度で回転するが、廃トナー回収容器２０内に搬入されて堆積する廃トナーの山が露出スクリュー部分４８ｂで強制的に空き方向に押しやられ、やがて空き容量も少なくなって露出スクリュー部分４８ｂで押しやられる廃トナーからの抵抗が増してくると、搬送スクリュー４８の回転が鈍り、摩擦板６４がスリップし始め、反射型光学センサ５５によってエンコーダ６６の回転減速が検出され、その検出信号によって制御部は、廃トナー回収容器２０が廃トナーによって満杯となり、交換時期が来たと判断する。
【００８６】
このように、１個の反射型光学センサ５５と１個のエンコーダ６６という１組だけの検出装置によって、廃トナー回収容器２０の装着の有無と、廃トナーの回収状態の両方を検出することができる。
【００８７】
図７(a) は、上記の搬送スクリュー４８とスクリュー軸４９のみを取り出して示す図であり、同図(b) は、その斜視図、同図(c) は、同図(b) の丸Ｅで示す露出スクリュー部分４８ｂの拡大斜視図である。
【００８８】
同図(c) に示すように、露出スクリュー部分４８ｂは、実搬送スクリュー部分４８ａ部分のようにスクリューパイプ５７（図６(c) 参照）の内周面に沿った一定の円形状ではなく、スクリューの描く円がスクリュー軸４９方向に行くに従い、スクリュー軸４９に対して角度θの傾斜をもって、すぼまっている。
【００８９】
図８(a),(b) は、上記のように露出スクリュー部分４８ｂがスクリュー軸４９に対して角度θの傾斜をもって形成されている理由を説明する図である。同図(a) は露出スクリュー部分がスクリュー軸に対して傾斜をもたない場合の形状を示す斜視図であり、同図(b) は同図(a) の丸Ｆで示す露出スクリュー部分の拡大斜視図である。
【００９０】
同図(a),(b) に示すように、スクリュー６９がスクリュー軸７１に沿って、どこまでも同一の円周を形成しながら延在する構成では、廃トナー回収容器内の廃トナーが満タン近くになり、強制的に廃トナーを内部に詰め込むようになると、同図(b) に示すスクリュー６９の先端部分７２に廃トナーとの押圧力が集中して、スクリュー部の磨耗を招き、また高トルク化を招いて回転軸の片側に力が集中し、軸の撓みを生じたりもする。このような現象は、廃トナーが満タンとなったことを正しく検知するうえで好ましくない現象といえる。
【００９１】
図７(a),(b),(c) に示した本例における露出スクリュー部分４８ｂのスクリュー軸４９に対する角度θの傾斜は、上記のような不具合を解消するために、すなわち、廃トナー回収容器内の廃トナーが満タン近くになったとき、露出スクリュー部分４８ｂの先端に掛かる負荷を緩和して、廃トナーの満タンを正しく検知するために形成されたものである。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】実施形態１における二次転写式画像形成装置（プリンタ）の内部構成を説明する断面図である。
【図２】実施形態１における構成と動作を更に分かり易く説明するためにプリンタの主要部のみを取り出して示す図である。
【図３】実施形態１において用紙検知センサが用紙無しを検知した後に行われる動作を示す図である。
【図４】実施形態１の変形例を示す図である。
【図５】実施形態１及びその変形例における構成の中で説明したトナーの無駄排除の処理動作を更に説明するフローチャートである。
【図６】(a) は廃トナー回収容器の平面図とプリンタ本体側の廃トナー回収容器装着部の係合部を示す図、(b) は係合部のみを拡大して示す図、(c) は(a) のＡ−Ａ´矢視拡大断面図である。
【図７】(a) は廃トナー回収容器の搬送スクリューとスクリュー軸のみを取り出して示す図、(b) はその斜視図、(c) は(b) の丸Ｅで示す露出スクリュー部分の拡大斜視図である。
【図８】(a),(b) は露出スクリュー部分がスクリュー軸に対して角度θの傾斜をもって形成されている理由を説明する図である。
【符号の説明】
【００９３】
１      プリンタ
２      画像形成部
３      中間転写ベルトユニット
４      給紙部
５      両面印刷用搬送ユニット
６（６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋ）  画像形成ユニット
７（７ｍ、７ｃ、７ｙ、７ｋ）  感光体ドラム
８      クリーナ
９      帯電器
１１    光書込ヘッド
１２    現像器
１３    現像ローラ
１４    転写ベルト
１５    駆動ローラ
１６    従動ローラ
１７    ベルト位置制御機構
１８    一次転写ローラ
１９    ベルトクリーナユニット
２０    廃トナー回収容器
２１    給紙カセット
２２    用紙取出ローラ
２３    給送ローラ
２４    捌きローラ
２５    待機搬送ローラ対
２６    二次転写ローラ
２７    ベルト式熱定着装置
２８    搬出ローラ対
２９    排紙トレー
３１    排紙ローラ対
３２ａ  開始返送路
３２ｂ  中間返送路
３２ｃ  終端返送路
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ  返送ローラ対
３４    搬入ローラ対
３５    クリーニングローラ
３６    取り込みローラ
３７    搬送スクリュー
３８    落下筒
３９    押圧ローラ
４１    ベルトテンショナー
４２    用紙検知センサ
４３    画像検知センサ
Ｐ      用紙
ａ      用紙搬送方向
Ｓ１    最初の光書込み位置
Ｓ２    用紙無し検知位置
Ｔ      二次転写位置
４４    ベース部材
４５    押し上げカム
４６    突起部
４７    廃トナー入口
４８    搬送スクリュー
４８ａ  実搬送スクリュー部分
４８ｂ  露出スクリュー部分
４９    スクリュー軸
５１    内側立設フレーム
５２    外側立設フレーム
５３    スリップクラッチユニット
５４    センサ孔
５５    反射型光学センサ
５６    固定リブ
５７    スクリューパイプ
５８    駆動係合部
５９    継ぎ手
６１    支持軸
６２    胴枠
６３    駆動入力ギア
６４    摩擦板
６５    螺旋ばね
６６    エンコーダ
６７    凸部
６８    止め孔
６９    スクリュー
７１    スクリュー軸
【図１】
2006078613.tif 000003
【図２】
2006078613.tif 000004
【図３】
2006078613.tif 000005
【図４】
2006078613.tif 000006
【図５】
2006078613.tif 000007
【図６】
2006078613.tif 000008
【図７】
2006078613.tif 000009
【図８】
2006078613.tif 000010