JP2006084597A

JP2006084597A - 画像形成装置

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Publication number: JP2006084597A
Application number: JP2004267544A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Fujita; 正彦藤田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2024-09-14
Also published as: JP4425752B2

Abstract

【課題】用紙が適切に載置されているか否かを正確に判断しつつ早期に用紙有無の検出を行い、コストアップ及び画像形成速度の低下を防止する。
【解決手段】
用紙搬送方向である矢印Ｙ方向に搬送されるべき複数のサイズの用紙を載置自在な手差し給紙トレイ１７に、載置された用紙の属するサイズ群を検出する第１〜第３サイズ群検出器３１〜３３、及び、用紙の有無を検出する用紙有無検出器３５を備え、手差しトレイ１７に載置された用紙を用いて連続して画像形成する際には第１〜第３サイズ群検出器を用いて用紙の有無を検出する。
【選択図】図１

Description

この発明は、給紙トレイに載置された用紙を画像形成部に供給するプリンタ、ファクシミリ装置、複写機等の画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等の画像形成装置では、本体装置の下部に配設された給紙部から用紙搬送路を介して用紙（ＯＨＰ等の記録媒体を含む。）を本体装置の上部に位置する画像形成部に供給し、転写位置において現像剤像が転写される。この給紙部は、上下方向に多段状に配設された複数の給紙トレイ等から構成されている。

画像形成動作を行う際は、複数の給紙トレイのうちから選択された給紙トレイに載置された複数枚の用紙をピックアップローラ等を用いて１枚ずつ用紙搬送路に送り出す。ここで、連続して複数枚の用紙に画像形成を行う時、途中で給紙トレイに載置された用紙が無くなってしまった場合は、用紙が補給されるまで画像形成動作を中断する。

また、給紙部は、複数のサイズの用紙を載置可能な手差し給紙トレイを備えている。手差し給紙トレイは、本体装置の側面等に配設され、用紙搬送路に接続されている。画像形成動作を行う際は、上述と同様に手差しトレイに載置された複数の用紙をピックアップローラ等を用いて１枚ずつ用紙搬送路に送り出す。

手差し給紙トレイは、上述の給紙トレイと異なり、主に不定形のサイズ、通常あまり使用しないサイズや種類の用紙に画像形成するのに使用される。そのため、手差し給紙トレイは、上述の給紙トレイと比較して使用頻度も少なく、大量の用紙を連続して画像形成するのに使用されないので、比較的に簡易な構成のものが多い。

したがって、用紙の載置についても載置位置を規制するガイド等が簡易な構成のため、ユーザが正確に用紙を所定の位置に載置しなければ給紙性能に影響を与えてしまう。ここで、所定の位置は、手差し給紙トレイの用紙搬送方向の下流側端部を示す。この所定の位置に用紙の用紙搬送方向の下流側（先端側）が位置するように載置しないと、手差し給紙トレイの用紙搬送方向の下流側端部に配設されているピックアップローラが用紙を適切に用紙搬送路上に送り出せない等の問題が生じる。

そのため、従来の画像形成装置には、手差し給紙トレイの用紙搬送方向の下流側端部において用紙の有無を検出する用紙有無検出手段が配設されている。これにより、載置された用紙が所定の位置にない場合は、手差し給紙トレイに用紙が載置されていないと判断して画像形成動作が中止される。

ところが、手差し給紙トレイの用紙搬送方向の下流側端部で用紙の有無を検出する構成では、次に搬送されるべき用紙の有無を検出するのが遅くなるという問題がある。これは、手差し給紙トレイに載置された最後の用紙が搬送される際、現在搬送されている用紙が手差し給紙トレイの用紙搬送方向の下流側端部を完全に通過するまで次に搬送されるべき用紙の有無の検出を行うことができないからである。

特に、タンデム型の中間転写方式の多色画像形成装置では、色相毎に画像形成を行う画像形成ステーションを転写ベルトの回転方向に１列に配置し、各画像形成ステーションに備えられる像担持体において各色相の現像剤像を形成し、各色相の現像剤像を転写ベルトにおいて順次重ね合わせつつ転写位置に搬送するので、転写位置から最も離れた像担持体が画像を形成するまでの距離が非常に長くなるため、現像剤像の形成の開始タイミングも早い。

したがって、画像形成ステーションが１つのモノクロ用の画像形成装置に比べ、像担持体の表面に現像剤像を形成するタイミングが早いので、用紙無しの検出が遅いと現像剤像が一部形成された状態で画像形成動作が中止されることになってしまう。そのため、従来の画像形成装置には、一部の現像剤像が形成された状態で画像形成動作が中止になった場合、用紙が無いために転写できなかった現像剤像をクリーニングして捨てることにより対処する構成のものがあったが、現像剤の無駄使いとなり、回収した現像剤を収容する回収容器もすぐに満杯になってしまうため、非常に不経済であった。

また、一部の現像剤像が形成された状態で画像形成動作が中止にならないように画像形成動作の開始を遅らせる（画像形成の間隔を長くする）ことで対処する構成のものもあったが、開始を遅らせる分だけ画像形成速度が遅くなって画像形成の効率が低下してしまっていた。

そこで、近年の画像形成装置には、早期に用紙の有無を検出するために給紙トレイに載置された用紙の用紙搬送方向の上流側端部（後端部）を規制する用紙搬送方向に移動自在なガイドに用紙有無検出手段を備えた構成のものがある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。

また、給紙トレイ上の用紙搬送方向の複数の位置に複数配設され、給紙トレイに載置された用紙の用紙搬送方向の後端部の位置を検出して用紙サイズを判断する用紙サイズ検出手段を用いて用紙の有無を検出する構成のものもある（例えば、特許文献３参照。）。
特開２０００−１０９２２４公報特開２００４−３５１８１公報実開昭６１ー７５４６７号公報

しかしながら、上述の特許文献１〜３の構成では、給紙トレイの用紙搬送方向の下流側端部に用紙有無検出手段が配設されていないため、用紙が給紙トレイに適切に載置されているか否かを判断することができない可能性がある。特許文献１及び特許文献２の構成では、複数のサイズの用紙を載置できるように用紙搬送方向の後端に用紙搬送方向に移動自在なガイドであって、用紙の用紙搬送方向の後端を規制するガイドが設けられているが、ガイドを移動させるのはユーザであるので、必ずしもユーザがガイドを移動させつつ用紙を給紙トレイの適切な位置に載置するとは限らないからである。また、特許文献３の構成についても、ユーザが正確に用紙を給紙トレイ上に載置しない可能性があるからである。

この発明の目的は、用紙が適切に載置されているか否かを正確に判断しつつ早期に用紙有無の検出を行うことができ、コストアップ及び画像形成速度の低下を防止できる画像形成装置を提供することにある。

この発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を備えている。

（１）現像剤像を転写する転写位置に対して所定の用紙搬送方向に搬送されるべき複数のサイズの用紙の前記用紙搬送方向の下流側が、用紙搬送方向の下流側端部に位置するように用紙を載置自在な給紙トレイと、
前記給紙トレイにおける前記用紙搬送方向の下流側端部の位置である最下流側位置、及び、前記給紙トレイにおける前記用紙搬送方向の前記最下流側位置よりも上流側の１以上の位置である上流側位置において前記給紙トレイに載置された用紙の有無を検出する複数の用紙有無検出手段と、
前記給紙トレイに載置された用紙の搬送状況に応じて、前記複数の用紙有無検出手段のうち、前記最下流側位置の用紙有無検出手段、又は、前記上流側位置の用紙有無検出手段のうちの１つの用紙有無検出手段のいずれかの検出結果を選択する選択手段と、を備え、選択手段が選択した用紙有無検出手段の結果に基づいて前記現像剤像の形成を行うことを特徴とする。

この構成においては、給紙トレイの用紙搬送方向の下流側端部の位置である最下流側位置に、用紙搬送方向の下流側（前端側）が位置するように用紙が給紙トレイに載置される。また、給紙トレイの最下流側位置において、適切に載置された用紙の用紙搬送方向の下流側を検出する用紙有無検出手段、及び、給紙トレイにおける用紙搬送方向の最下流側位置よりも上流側の１以上の位置である上流側位置において、適切に載置された用紙の用紙搬送方向の上流側（後端側）を検出する用紙有無検出手段が備えられている。

また、給紙トレイに載置された用紙の搬送状況に応じて使用する用紙有無検出手段が選択される。つまり、給紙トレイに載置された用紙の搬送状況に応じて、異なる検出タイミングで用紙有無が検出される。これは、給紙トレイに載置された用紙が搬送される際、用紙の用紙搬送方向の後端側が各用紙有無検出手段の用紙の有無を検出する位置を通過するタイミングが異なるからである。例えば、給紙トレイに載置されている用紙が１枚の時、この用紙が用紙搬送方向に搬送されていくと、最下流側位置には搬送されている用紙が未だ存在しているが、上流側位置には用紙の用紙搬送方向の後端側は通過して用紙が存在していない状態となる。そのため、上流側位置の用紙有無検出手段の方が最下流側位置の用紙有無検出手段よりも早く用紙無しを検出する。

（２）前記搬送状況は、前記用紙の連続搬送か否かであり、
前記選択手段は、前記給紙トレイに載置された用紙の連続搬送を行わない状態においては、前記最下流側位置の用紙有無検出手段を選択し、前記用紙の連続搬送を行う状態においては、前記上流側位置の用紙有無検出手段のうちの１つを選択することを特徴とする。

この構成においては、給紙トレイに載置された用紙が連続搬送されるか否かに応じて用紙の有無の検出タイミングを早くするか遅くするかが選択され、給紙トレイに載置された用紙の連続搬送を行わない状態においては用紙の有無の検出タイミングが遅く、給紙トレイに載置された用紙の連続搬送を行っている状態においては用紙の有無の検出タイミングが早くなるように用紙有無検出手段が選択される。

（３）表面に画像情報に基づいて形成された静電潜像から現像剤像が形成される１以上の像担持体を備え、
前記選択手段は、前記給紙トレイに載置された用紙の連続搬送を行う状態において、前記上流側位置の用紙有無検出手段のうち、次に搬送されるべき用紙の有無の検出を該用紙に転写されるべき現像剤像が前記像担持体の表面に形成される前に実施する用紙有無検出手段を選択することを特徴とする。

この構成においては、給紙トレイに載置された用紙の連続搬送が行われる際、選択された用紙有無検出手段によって、次に搬送されるべき用紙の有無の検出が、次に搬送されるべき用紙に転写される現像剤像が形成される前に行われる。したがって、用紙切れの場合であっても次に転写される現像剤像が形成されることが防止される。

（４）前記複数の用紙有無検出手段のうち、前記上流側位置の用紙有無検出手段は、前記給紙トレイに載置された用紙の前記用紙搬送方向のサイズを検出するサイズ検出手段であることを特徴とする。

この構成においては、上流側位置に位置する用紙有無検出手段が、用紙搬送方向の用紙サイズを検出する用紙サイズ検出手段であるので、新たに用紙有無検出手段を設ける必要がない。

（５）前記サイズ検出手段は、前記給紙トレイに載置された際の用紙の前記用紙搬送方向のサイズの大きさに基づいて１以上のサイズ毎に区別した複数のサイズ群のうち、前記給紙トレイに載置された用紙がどのサイズ群に属するかを検出することを特徴とする。

この構成においては、用紙サイズ検出手段によって、給紙トレイに載置された用紙が属するサイズ群が検出されるので、複数の用紙サイズを検出するために複数の用紙サイズ検出手段を備える構成と比較して用紙サイズ検出手段の配置数が少ない。

（６）前記複数のサイズ群のうち用紙の用紙搬送方向のサイズが最も小さいサイズを含むサイズ群は、前記最下流側位置の用紙有無検出手段を用いて検出することを特徴とする。

この構成においては、用紙の用紙搬送方向のサイズが最も小さいサイズを含むサイズ群に属する用紙のサイズ群の検出及び用紙の有無の検出が、常に最下流側位置において用紙の有無を検出する用紙有無検出手段によって行われる。最小サイズを含むサイズ群に属する用紙の用紙搬送方向のサイズは、他の用紙の用紙搬送方向のサイズよりも小さいので、他のサイズ群の検出を行う用紙サイズ検出手段によって検出されないし、用紙の有無の検出タイミングも最下流側位置で行う場合と上流側位置で行う場合とでほとんど変わらないからである。したがって、用紙の用紙搬送方向のサイズが最も小さいサイズを含むサイズ群を検出する用紙サイズ検出手段を配設する必要がない。

この発明によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）給紙トレイに載置された用紙の搬送状況に応じて使用する用紙有無検出手段を選択することによって、用紙が給紙トレイに適切に載置されたことを検出でき、且つ、用紙の有無の検出を素早く行わなければならない用紙の搬送状況にも対応した用紙の有無の検出を行うことができる。

（２）用紙の連続搬送を行わない状態よりも、用紙の連続搬送が行われている状態において用紙の有無の検出タイミングを早くすることによって、用紙切れの場合には次に搬送されるべき用紙に対して行う画像形成動作をできるだけ早く中止でき、無駄な動作を抑制することができる。

（３）用紙の連続搬送を行う際、次に搬送されるべき用紙に転写される現像剤像が形成される前に次に搬送されるべき用紙の有無の検出をすることによって、用紙切れの場合であっても次に転写される現像剤像が形成されることを防止でき、画像形成速度を低下することなく、現像剤の無駄を防止できるので、ランニングコストの上昇を抑制できる。

（４）上流側位置に位置する用紙サイズ検出手段を用いて用紙の有無の検出を行うことによって、新たに上流側位置に用紙有無検出手段を設ける必要がなく、コストアップを防止することができる。

（５）用紙有無検出手段である用紙サイズ検出手段を用いて給紙トレイに載置された用紙の属するサイズ群を検出することによって、用紙サイズ検出手段の配置数を低減することができ、コストダウンを図ることができる。

（６）用紙搬送方向の最も小さいサイズを含むサイズ群に属する用紙のサイズ群の検出及び用紙有無の検出を最下流側位置に位置する用紙有無検出手段を用いて行うことによって、用紙サイズ検出手段の配置数を低減でき、コストダウンを図ることができる。

以下、この発明の最良の実施形態に係る画像形成装置を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、この発明の実施形態に係る画像形成装置の簡単な構成を示す説明図である。本体装置である画像形成装置１００は、読み取った原稿の画像データや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対して多色および単色の画像を形成する。このため、画像形成装置１００は、露光ユニットＥ、感光体ドラム（本発明の像担持体に相当する。）１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）、現像装置１０２（１０２ａ〜１０２ｄ）、帯電ローラ１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）、クリーニングユニット１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）、中間転写ベルト１１、一次転写ローラ１３（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１６、手差し給紙トレイ１７及び排紙トレイ１８等を備えている。

画像形成装置１００は、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）、イエロー（Ｙ）にブラック（Ｋ）を加えた計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、同様の構成であり、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、転写ローラ１３ａ及びクリーニングユニット１０４ａ等から構成される。この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、中間転写ベルト１１の移動方向（副走査方向）に一列に配置されている。

帯電ローラ１０３は、感光体ドラム１０１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１０３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被接触方式の帯電器を用いることもできる。露光装置である露光ユニットＥは、図示しない半導体レーザ、ポリゴンミラー４及び第１反射ミラー７及び第２反射ミラー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等の光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。

現像装置１０２は、静電潜像が形成された感光体ドラム１０１ａの表面にトナーを供給し、静電潜像を現像剤像に現像する。現像装置１０２ａ〜１０２ｄのそれぞれは、ブラック、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１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに形成された各色相の静電潜像をブラック、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。詳細は後述する。クリーニングユニット１０４は、現像・画像転写後における感光体ドラム１０１上の表面に残留したトナーを除去・回収する。

感光体ドラム１０１の上方に配置されている中間転写ベルト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。

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１０１（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。

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には、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感光体１０１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、モノクロ画像形成時には、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。

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。

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。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。

なお、感光体ドラム１０１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。

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。

画像形成装置１００には、用紙カセット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。用紙搬送路Ｐ１には、用紙カセット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、給紙ローラ１６ｂ、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捌きパッド１６ｃ、及び、繰り出された用紙を上方に向けて搬送する搬送ローラｒが配置されている。また、用紙搬送路Ｐ１には、搬送されてきた用紙を所定のタイミングで２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導くレジストローラ１９、及び、用紙を排紙トレイ１８に排出する排紙ローラ１８ａが配置されている。

また、画像形成装置１００の内部には、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、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、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捌きパッド１７ｃが配置されている。

さらに、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。

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。

レジストローラ１９は、用紙カセット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。

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を感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの全てに圧接させる。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のみを中間転写ベルト１１を感光体ドラム１０１ａに圧接させる。

この発明の給紙トレイである手差し給紙トレイ１７は、サイズ群検出部３０、サイズ規制ガイド３４及び用紙有無検出器３５を備え、複数のサイズの用紙を載置可能である。また、手差し給紙トレイ１７は、用紙搬送方向である矢印Ｙ方向のサイズの大きい用紙も載置可能となるように図１の点線に示すような矢印Ｙ方向に伸縮自在な伸張用トレイ１７ｄ、及び、この伸張用トレイ１７ｄが完全に伸張したか否かを検出するトレイ検出器４０を備えている。

サイズ群検出部３０は、この発明の用紙サイズ検出手段である第１〜第３サイズ群検出器３１〜３３を備え、手差し給紙トレイに１７に載置された用紙が属するサイズ群を検出する。なお、サイズ群は、図３に示すように矢印Ｙ方向のサイズの大きさの近い用紙サイズ毎に第１〜第３群に区別されている。各サイズの用紙を手差し給紙トレイ１７に載置すると図４に示す状態となる。

第１〜第３サイズ群検出器３１〜３３は、用紙有無検出器３５の配置位置よりも上流側の上流側位置に、図２に示すように手差し給紙トレイ１７及び伸張用トレイ１７ｄの用紙の載置面に突起部３１ａ〜３３ａが露出するように矢印Ｙ方向に沿って配置され、各配置位置において用紙が載置されているか否かを検出する。突起部３１ａ〜３３ａは、配置位置に用紙が載置された際に用紙の重みによって降下する。

また、第１〜第３サイズ群検出器３１〜３３は、この突起部３１ａ〜３３ａの降下によって用紙が有る旨の信号を制御部５０に出力する。制御部５０は、各用紙有無検出器３１〜３３から受信した用紙の有無の信号に基づいて手差し給紙トレイ１７に載置された用紙が属するサイズ群を判別する。したがって、制御部５０もサイズ群検出部３０に含まれる。制御部５０は、画像形成装置１００全体の動作を制御する。

例えば、２群の用紙サイズ群に属するＡ４サイズの用紙が手差し給紙トレイ１７に載置されると、突起部３１ａ，３２ａが降下して用紙有無検出器３１，３２が制御部５０に用紙が有る旨の信号を出力する。制御部５０は、受信した信号から現在載置されている用紙は２群に属すると判別する。

なお、伸張用トレイ１７ｄが収縮状態であった場合、伸張用トレイ１７ｄは手差し給紙トレイ１７の内部に収納される状態となって突起部３３ａが降下している状態であるので、第３サイズ群検出手段は用紙がある旨の信号を出力するが、トレイ検出器４０が伸張用トレイ１７ｄが収納されている状態を示す信号を制御部５０に出力するので、制御部５０は用紙有無検出器３３から受信した信号は無効と判断する。

これにより、各用紙の矢印Ｙ方向のサイズを検出するために各用紙のサイズ毎に用紙サイズを検出する検出器を設ける必要がなく、コストダウンを図ることができる。

サイド規制ガイド３４は、矢印Ｙ方向に直交する方向に移動自在であり、手差し給紙トレイ１７に載置された用紙を矢印Ｙ方向に直交する方向に規制して用紙の搬送性能を保持する。また、サイド規制ガイド３４には、サイド規制ガイド３４の移動位置を検出するサイド検出器３４ａが備えられている。これにより、サイド検出器３４ａと接続している制御部５０は、載置された用紙の矢印Ｙ方向に直交する方向の用紙サイズを把握でき、サイズ群の情報とに基づいて給紙トレイ１７に載置された用紙の全体のサイズを判別する。

用紙有無検出器３５は、図１、図４に示すように手差し給紙トレイ１７の矢印Ｙ方向の下流側端部である最下流側位置に配設され、第１〜第３サイズ群検出器３１〜３３と同様の構成で、手差し給紙トレイ１７に載置された用紙の有無を検出し、検出結果を制御部５０に出力する。この用紙有無検出器３５の検出結果から、用紙が手差し給紙トレイ１７に適切に載置されているか否かを判別できる。これは、手差し給紙トレイ１７への用紙の載置が、ユーザによって手差し給紙トレイ１７の矢印Ｙ方向の下流側端部に用紙の矢印Ｙ方向の下流側が位置するように行われるので、用紙が手差し給紙トレイ１７ａに適切に載置されていないと、用紙有無検出器３５は用紙が無いと検出するからである。

また、手差し給紙トレイ１７に載置された用紙の有無の検出は、用紙有無検出器３５だけでなく、サイズ群検出部３０に備えられる第１〜第３サイズ群検出器３１〜３３も用いて行う。具体的には、連続して画像形成が行われる際は、第１〜第３サイズ群検出器３１〜３５を用い、連続して画像形成を行う場合以外は、用紙有無検出器３５を用いる。

図５は、手差し給紙トレイ１７に載置された用紙の有無を検出する手順を示す流れ図である。まず、本体装置の起動時や待機中等の画像形成の行われていない状態において、用紙有無検出器３５を用いて用紙の有無の判断を行い（Ｓ１）、用紙が有ると判断するまで繰り返し行う。次に、Ｓ１において用紙が有ると判断した場合は、手差し給紙トレイ１７に載置された用紙を用いて画像形成を行うか否かの判断を行い（Ｓ２）、画像形成を行うまでＳ２の処理を繰り返す。ここで、画像形成を行うか否かの判断は、例えばネットワークを介して受信した画像形成要求の有無に基づいて判断する。

Ｓ２において、画像形成を行うと判断した場合は、複数枚の用紙に連続して画像形成を行うか否かを判断し（Ｓ３）、連続で画像形成しないと判断した場合は処理を終了する。一方、Ｓ３において連続して画像形成を行うと判断した場合は、用紙の有無の検出に使用する用紙有無検出器を第１〜第３サイズ群検出器３１〜３３から選択する（Ｓ４）。ここで選択されるのは、先に検出された用紙のサイズ群に対応する第１〜第３サイズ群検出器３１〜３３である。

次に、画像形成が終了したか否かを判断し（Ｓ５）、画像形成が終了したと判断するまで繰り返しＳ５の処理を行う。Ｓ５において、画像形成が終了したと判断した場合は、用紙の有無の検出に用いる用紙有無検出器を再び用紙有無検出器３５に設定し（Ｓ６）、処理を終了する。

ここで、用紙の有無の判断に使用する用紙有無検出器を用紙の搬送状況に応じて選択するのは、用紙の有無の検出タイミングを用紙の連続搬送において早くするためである。用紙有無検出器３５を連続して画像形成される際の用紙の有無の検出に用いる場合、例えば、手差し給紙トレイ１７に複数枚載置されたＡ４Ｒサイズの用紙に連続して画像形成を行う時は、次に搬送すべき用紙が無いと検出するタイミングが、現在搬送されている用紙が用紙有無検出器３５の配置されている手差し給紙トレイ１７の最下流側位置を通過する時点となる。

一方、本実施形態の場合、連続して画像形成されている際の用紙の有無は、配置位置が用紙有無検出器３５よりも矢印Ｙ方向の上流側である上流側位置に位置する第２サイズ群検出器３２によって行われるので、用紙の有無の検出のタイミングが用紙有無検出器３５よりも早い。具体的には、上記例の場合、Ａ４Ｒの用紙から用紙有無検出器３５の配置位置までの距離は、用紙サイズの２９７ｍｍであり、第２サイズ群検出器３２の配置位置までの距離は１４８．５ｍｍである。したがって、２９７ｍｍ−１４８．５ｍｍ＝１４８．５ｍｍであり、最後の用紙の搬送が開始されてから用紙無しの検出を行うまでの時間が用紙有無検出器３２による検出タイミングの方が用紙有無検出器３５の検出タイミングよりも２倍早い。

これによって、用紙が手差し給紙トレイ１７に適切に載置されたことを検出でき、且つ、用紙の有無の検出を素早く行わなければならない用紙の搬送状況に対しても適切に用紙の有無の検出を行うことができる。

しかも、本実施形態では、連続して画像形成を行っている際に用紙の有無の検出タイミングを早くし、次に搬送される用紙に転写すべき現像剤像を感光体ドラム１０１の表面に形成する前に用紙無しの検出を行っているので、用紙切れ（用紙無し）の場合であっても次に転写される現像剤像が形成されることを防止でき、画像形成速度を低下することなく、現像剤の無駄を防止できるので、ランニングコストの上昇を抑制できる。

なお、制御部５０が、この発明の選択手段に相当する。また、本実施形態では、第１サイズ群検出器３１を用いて第１群に属する用紙のサイズ群及び用紙の有無の検出を行っているが、用紙有無検出器３５のみを用いて行っても同等の効果を得ることができる。これは、第１群に属する用紙の矢印Ｙ方向のサイズが他のサイズ群の用紙のサイズに比べて最も小さいからである。

例えば、第１群に属するＡ５の用紙が手差し供給トレイ１７に載置された場合、用紙有無検出器３５は用紙有りと検出し、第２，３サイズ群検出器３２，３３は用紙無しと検出した状態となる。この状態は、他のサイズ群の用紙が載置された場合とは異なる検出パターンであるので、第１群に属する用紙が載置されたと判断することができる。また、Ａ５の用紙の矢印Ｙ方向の用紙サイズは、図３に示すように１４８．５ｍｍであるので、用紙有無検出器３５のみを用いて用紙の有無を検出しても、第２サイズ群検出器３２を用いて第２群に属する用紙の有無を検出するタイミングと同等である。

したがって、連続して画像形成された場合であっても用紙無しの検出を、次に搬送される用紙に転写すべき現像剤像が感光体ドラム１０１の表面に形成される前に行うことができる。これによって、用紙サイズの検出に用いる用紙有無検出器の配置数を低減することができ、コストダウンを図ることができる。

また、用紙の有無を検出するのに用紙サイズを検出する第１〜第３サイズ群検出器３１〜３３を用いているので、コストアップを抑制することができる。なお、サイズ群検出器を用いて用紙の有無を検出しなくても、新たに用紙有無検出器を設けてもよい。

この発明の実施形態に係る画像形成装置の簡単な構成を示す説明図である。同画像形成装置に備えられる手差し給紙トレイの簡単な構成を示す説明図である。サイズ群毎に含まれる用紙の種類を示す説明図である。この発明の実施形態に係る画像形成装置に備えられる手差し給紙トレイに載置された用紙と検出器との関係を示す説明図である。同画像形成装置に備えられる手差し給紙トレイに載置された用紙の有無の検出に用いる検出器を選択する手順を示す流れ図である。

符号の説明

１７−手差し給紙トレイ
３１−第１サイズ検出器
３２−第２サイズ検出器
３３−第３サイズ検出器
３５−用紙有無検出器
５０−制御部
１００−画像形成装置

Claims

現像剤像を転写する転写位置に対して所定の用紙搬送方向に搬送されるべき複数のサイズの用紙の前記用紙搬送方向の下流側が、用紙搬送方向の下流側端部に位置するように用紙を載置自在な給紙トレイと、
前記給紙トレイにおける前記用紙搬送方向の下流側端部の位置である最下流側位置、及び、前記給紙トレイにおける前記用紙搬送方向の前記最下流側位置よりも上流側の１以上の位置である上流側位置において前記給紙トレイに載置された用紙の有無を検出する複数の用紙有無検出手段と、
前記給紙トレイに載置された用紙の搬送状況に応じて、前記複数の用紙有無検出手段のうち、前記最下流側位置の用紙有無検出手段、又は、前記上流側位置の用紙有無検出手段のうちの１つの用紙有無検出手段のいずれかの検出結果を選択する選択手段と、を備え、選択手段が選択した用紙有無検出手段の結果に基づいて前記現像剤像の形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
前記搬送状況は、前記用紙の連続搬送か否かであり、
前記選択手段は、前記給紙トレイに載置された用紙の連続搬送を行わない状態においては、前記最下流側位置の用紙有無検出手段を選択し、前記用紙の連続搬送を行う状態においては、前記上流側位置の用紙有無検出手段のうちの１つを選択することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
表面に画像情報に基づいて形成された静電潜像から現像剤像が形成される１以上の像担持体を備え、
前記選択手段は、前記給紙トレイに載置された用紙の連続搬送を行う状態において、前記上流側位置の用紙有無検出手段のうち、次に搬送されるべき用紙の有無の検出を該用紙に転写されるべき現像剤像が前記像担持体の表面に形成される前に実施する用紙有無検出手段を選択することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記複数の用紙有無検出手段のうち、前記上流側位置の用紙有無検出手段は、前記給紙トレイに載置された用紙の前記用紙搬送方向のサイズを検出するサイズ検出手段であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記サイズ検出手段は、前記給紙トレイに載置された際の用紙の前記用紙搬送方向のサイズの大きさに基づいて１以上のサイズ毎に区別した複数のサイズ群のうち、前記給紙トレイに載置された用紙がどのサイズ群に属するかを検出することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記複数のサイズ群のうち用紙の用紙搬送方向のサイズが最も小さいサイズを含むサイズ群は、前記最下流側位置の用紙有無検出手段を用いて検出することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。