JP2006267306A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙無しや用紙ジャム時においても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】用紙無しのときは二次転写ローラ２６のバイアス電圧を逆転させる又は転写ベルト１４から離隔させ且つクリーニング部３５を転写ベルトから離隔させて転写ベルト１４のトナー像を維持し、用紙補充後には用紙への転写ベルト１４上に維持したトナー像の転写から開始して通常の印字処理に復帰する。用紙ジャム時には上記同様に転写ベルト１４上のトナー像を維持し用紙ジャム復旧後は、用紙ジャムで失われたトナー像を転写ベルト１４上の失われた同位置に再生し、この再生したトナー像から順次転写ベルト上に維持されているトナー像の用紙への転写へと印字処理を開始して通常の印字処理に復帰する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、トナー消費の無駄を極力低減させる画像形成装置に関する。

従来、二次転写方式の電子写真式の画像形成装置がある。この二次転写方式の画像形成装置では、感光体ドラムに、露光、現像された画像は、先ず、転写ベルト上に一次転写され、その転写ベルト上の画像が、転写ベルトと共に移動して、二次転写部に達したところで、用紙に二次転写されるという方式が採られる。これによって、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。

ところで、この二次転写方式の構成においては、４色の画像形成ユニットが用紙搬送方向に多段式に配置されたタンデム型の構成である場合、転写ベルトが長くなるため、画像形成部から二次転写部までの距離の方が、用紙収納部から二次転写部までの距離より長くなる。

したがって、印字（＝印刷、以下同様）の際には、画像形成部が動作を開始してから給紙部が動作を行うことになり、連続印字中に用紙無しや、その他の異常が検知されても、転写ベルト上には既に画像が形成されている。

従来、二次転写方式の電子写真式印字装置においては、転写でベルトに一次転写した画像を二次転写で紙に転写するまでの間に、なんらかの異状を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ためトナー消費の無駄が多く、このようなトナー消費の無駄がしばしば発生するという欠点もある。

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、画像形成開始から二次転写完了までを一枚ずつ行ったり、印字間隔を空けて確実に用紙の有無が判断出来てから画像形成を開始するなどの方法で、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。）
特開２００１−３３７５７５号公報（［要約］、図４） 特開平０９−３１１５８８号公報（［要約］、図１） 特開２００３−０７２９８４号公報（［要約］、図１）

しかしながら、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、用紙残量の検知を簡便な方法で行うと、実際に用紙が無くなるしばらく前から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の技術のように、用紙残量を正確に測定しようとすれば、センサ機構の構成が複雑になり、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。
更に、印字動作中の何らかの異常には給紙ジャムも存在する。しかし、上記の例は、いずれにしても、用紙無しや用紙残量が少なくなったことなどを検知することを前提にしているが、用紙ジャム等の突然のトラブルに対処する考慮は何ら払われていない。つまり、用紙ジャム等による処理中断後の、装置稼動再開後のトナーの無駄遣いについては何ら考慮されていなかった。

本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、用紙無しや用紙ジャム時においても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。

以下に、本発明に係わる画像形成装置の構成を述べる。
先ず、第１の発明の画像形成装置は、用紙を収納する用紙収納手段と、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搬送される用紙に一括転写する二次転写手段と、上記並重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紙すべく搬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、該定着手段によりトナー像の定着された用紙を排紙部へ搬送する用紙排送手段と、上記ベルト体に接触して上記二次転写手段を通過した上記ベルト体の表面を清掃するクリーナとを備え、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、用紙の給排送異常を検知する用紙給排送異常検知手段と、画像形成動作中に上記用紙給排送異常検知手段により用紙給排送異常が検知された際に、所定のタイミングで画像形成動作を中断し、用紙給排送異常状態が除去された後に上記クリーナを不作動として上記ベルト体に既に転写された所定のトナー像を上記二次転写手段により用紙上に転写すべく画像形成動作を再開させる印字制御手段と、を備えて構成される。

上記用紙給排送異常検知手段は、例えば、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収納有無検知手段であり、また、例えば、上記用紙収納手段から上記排紙部に至る搬送路中の給排紙ジャムを検知する給排紙ジャム検知手段である。

この画像形成装置においては、例えば、上記二次転写手段にはバイアス電圧が印加され、上記印字制御手段は、上記再開時に上記二次転写手段のバイアス電圧を切り換え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る。

また、上記印字制御手段は、例えば、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、上記クリーナを作動させて上記ベルト体に既に転写された所定のトナー像を除去してから次からの画像形成を行うように制御するよう構成される。

次に、第２の発明の画像形成装置は、用紙を収納する用紙収納手段と、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搬送される用紙に一括転写する二次転写手段と、上記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紙すべく搬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、該定着手段によりトナー像の定着された用紙を排紙部へ搬送する用紙排送手段と、上記ベルト体に接触して上記二次転写手段を通過した上記ベルト体の表面を清掃するクリーナと、上記用紙排送手段により上記排紙部へ排紙されるべき用紙を上記二次転写手段位置へ給紙すべく用紙を返戻する用紙返戻路を有する用紙返戻手段とを備え、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、上記用紙給送手段と上記用紙排送手段を少なくとも作動させて上記用紙収納手段に収納される用紙を上記用紙返戻手段の上記用紙返戻路に一時的に収納すべく用紙を搬送制御する用紙返戻制御手段と、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収納有無検知手段と、画像形成動作中に上記用紙収納有無検知手段により用紙の欠乏が検知された際に、上記用紙返戻制御手段を作動させて上記用紙返戻路に一時的に収納された用紙を上記二次転写手段位置へ給紙して上記ベルト体に既に転写された所定のトナー像を転写すべく画像形成動作を続行させる印字制御手段と、を備えて構成される。

本発明によれば、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、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、諸部材の制御のみを変更することによって、用紙切れや用紙ジャム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しまうような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することが可能となる。

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、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。

上記の画像形成部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。

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。

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、帯電ローラ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。

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。

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無端状の転写ベルト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。

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。

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。

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。

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１９が着脱自在に配置されている。

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（図の鉛直上方向）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。

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。

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４組の返送ローラ対３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを備えている。上記終端返送路３２ｃの出口は、給紙部４の下方の給紙カセット２１に対応する待機搬送ローラ対２５への搬送路に連絡している。

また、本例において中間転写ベルトユニット３の上面部には、クリーニング部３５、取り込みローラ３６が配置されている。クリーニング部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はクリーニング部３５が除去した廃トナーを引き継いで、図示を省略したベルトクリーナユニットの一時貯留部に溜め込み、その溜め込まれた廃トナーを搬送スクリューにより落下筒内を上部まで搬送し、落下筒を介して廃トナー回収容器１９に送り込んでいる。

また、上記のクリーニング部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をクリーニング部３５に向けて押圧する押圧ローラ３７が設けられている。

図１に示すように、この画像形成装置１は、従来の用紙に直接トナー像を転写する方式ではなく、待機搬送ローラ対２５により二次転写部まで鉛直方向に搬送される用紙に中間転写体としての転写ベルト１４を介してトナー像を転写する方式となっている。

したがって、用紙の搬送路に発生する用紙ジャム等の不具合を回復するメンテナンス処理時には、図１の右側を開放するのみで対処できるようになっている。
そして、用紙ジャム等の不具合はキット類の配設部では発生しないので、図１の左側に集中するキット類などの消耗品の着脱の操作は、長手方向に入れ替え操作するだけの小さなスペースで良いように構成されている。

これにより、キット間の寸法は、可及的に縮小されており、装置本体全体の小型化が図られている。また、光書込みヘッド自体も小型化され、感光体ドラムに、より近接している構成となっている。

図２は、本例の構成と動作を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。
図２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（但し２個の給紙カセット２１のうちの１個のみ）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。

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を、最初の光書込み位置Ｓ１（以下、単に位置Ｓ１ともいう）として示している。

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）として示している。

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）として示している。

図３(a),(b),(c) は、本例のプリンタの動作をより分かり易く説明するために、上記主要部の構成を更に簡略に示す図である。
尚、図３(a),(b),(c) は、通常の印字実行時におけるトナー像と、用紙Ｐの搬送動作を示したものである。また、図(a),(b),(c) は用紙４枚分の画像を連続して印字する場合を示している。また、説明の便宜上、トナー像の厚みは誇張して示している。

上記の図１、図２及び図３(a),(b),(c) 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。

すなわち、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。

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。
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。

図３(a) は、上記の印字開始直後の状態を示し、感光体ドラム７ｍ及び一次転写ローラ１８ｍによりマゼンタ（Ｍ）のトナー像４４−１が転写ベルト１４上に形成され始めた様子を示している。

トナー像４４−１には、この後、感光体ドラム７ｃ及び一次転写ローラ１８によりシアン（Ｃ）、感光体ドラム７ｙ及び一次転写ローラ１８によりイエロー（Ｙ）、感光体ドラム７ｋ、及び一次転写ローラ１８によりブラック（Ｋ）のトナー像を順次転写されてフルカラーの画像が完成する。

すなわち、図３(a) に続いて、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。

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。

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。

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。

他方、用紙Ｐへの印字タイミングよりやや早めに、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、用紙Ｐの斜行等の搬送姿勢を補正して、搬送タイミングを待機し、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。

図３(b) は、上記のように印字動作が進み、１枚目用のトナー像４４−１が二次転写位置Ｔの近くまで来ており、１枚目の用紙Ｐ（Ｐ−１）の給紙が開始されている様子を示している。転写ベルト１上には、２枚目用のトナー像４４−２及び３枚目用のトナー像４４−３の形成が完了しており、４枚目用のトナー像４４−４が形成の途中である。

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。

図３(c) は、１枚目の用紙Ｐ−１にトナー像４４−１の二次転写が完了した瞬間を示している。２枚目の用紙Ｐ−２も給紙が開始されており、この後、２枚目の用紙Ｐ−２にトナー像４４−２が二次転写される。以降、３枚目の用紙用のトナー像４４−３、４枚目の用紙用のトナー像４４−４も順次用紙に二次転写されていく。

４色のトナー像を転写された用紙Ｐ（Ｐ−１、Ｐ−２、・・・）は、そのままベルト式熱定着装置２７に搬入される（以下、図１参照）。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。

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。

ここで、図２（図１、図３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。

よって、上述したように、印字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。

ところで、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。例えば、図３(c) において、給紙カセット２１に用紙Ｐ−２が無かったとした場合、転写ベルト１４上には、用紙３枚分のトナー像４４−２〜４４−４が残されている。

この場合、本例では、制御のみ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。以下、これについて説明する。
図４(a) 〜(d) は、図２に示した用紙検知センサ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。尚、同図(a) 〜(d) は、４枚連続印字の場合において、２枚目で用紙無しが発生した場合の例を示している。

図４(a) は、１枚目の用紙Ｐ−１の給紙が完了し、２枚目の用紙なしが発生した瞬間を示している。１枚目の用紙Ｐ−１へのトナー像４４−１の二次転写の途中であるが、転写動作はこのまま続行される。

図４(b) は、１枚目の二次転写が完了した瞬間である。本例では、２枚目以降のトナー像４４−２、４４−３、及び４４−４をそのまま転写ベルト１４上に保持するために、二次転写ローラ２６の電位は逆電位に切り換えられる。

更に、図４(c) に示すように、トナー像４４−２、４４−３、４４−４の通過に合わせて、クリーニング部３５（図４(a) 〜(d) ではローラ状に示しているが実際には図１に示したようにブレード状の摺接体である）が転写ベルト１４から離隔される。

この後、１枚目の用紙Ｐ−１の排紙が完了すると、印字動作は停止し、用紙なしが使用者に知らされる。
図４(d) は、使用者によって用紙が補給された後、印字動作が再開され、２枚目のトナー像４４−２が二次転写ローラ２６付近まで進んできた状態である。補給された用紙Ｐ−２が給紙されている。以降、順次トナー像４４−２、４４−３、及び４４−４が用紙に二次転写されて行き、印字動作が完了する。

このように、本例では、用紙無し検知後の最終紙以降のトナー像を、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。

（実施形態２）
ところで、前述したように、印字動作中に用紙ジャム（給紙ジャムも同様）が発生することがある。そのような用紙ジャムの場合でも、本例の画像形成装置１では、用紙ジャム時に転写ベルト１４上に既に形成されているトナーを無駄になることを防いでいる。以下、これについて、実施形態２として説明する。

図５(a),(b),(c) は、実施形態２としてのプリンタ１における用紙ジャム発生時のトナー像と用紙の動作を示す図である。
尚、各部の構成は図１乃至図３に示した構成と同一である。また、図５(a),(b),(c) に示す例は、用紙４枚の連続印字を開始したものの、１枚目の用紙がジャムを引き起こした場合の例を示している。

図５(a) は、ジャム発生直後の様子を示している。１枚目の用紙Ｐ−１にジャムが発生し、トナー像４４−１が失われている。しかし、２枚目以降のトナー像４４−２、４４−３、及び４４−４は、既に転写ベルト１４上に形成が完了しており、そのまま転写ベルト１４上に保持されている。

この後、プリンタ使用者によってジャム処理が行われ、用紙Ｐ−１及び既に給紙されている２枚目の用紙Ｐ−２は取り除かれる。
図５(b) は、使用者によるジャム処理後の復旧印字処理の様子を示している。失われたトナー像は１枚目用のトナー像４４−１であり、順番を正しく印字するためには復旧印字でも、トナー像４４−１が１枚目の用紙Ｐ−１に印字されなければならない。

そのため、図５(b) に示すように、２枚目のトナー像４４−２よりも前の位置に、上記失われたトナー像４４−１と同一のトナー像を、トナー像４４−１´として新たに形成している。

２枚目以降のトナー像４４−２、４４−３、及び４４−４は、転写ベルト１４上に保持されていたものを、そのまま再使用するため、二次転写ローラ２６には通常の転写とは逆の電位がかけられて、トナー像が二次転写ローラ２６側に移らないようになっている。

また、クリーニング部３５には、転写ベルト１４に対して接離の移動が可能な機構が設けられている。これにより、再使用されるトナー像４４−２、４４−３、及び４４−４が通過するときのみクリーニング動作を中断することが出来る。

再使用されるトナー像４４−２、４４−３、及び４４−４は、この後、感光体ドラム７ｍ、５ｃ、５ｙ、５ｋを通過するが、一次転写ローラ１８には通常の印字時と同じ転写電位がかけられているためトナー像が失われることはない。

図５(c) は、新たな１枚目用のトナー像４４−１´が二次転写ローラ２６付近まで進み、新たな１枚目用の用紙Ｐ−３の給紙が開始されている様子を示している。また、この時点で、二次転写ローラ２６には通常の転写電位がかけられ、クリーニング部３５も転写ベルト１４からの離隔からクリーニング位置に復帰している。

この後、トナー像４４−２、４４−３、及び４４−４は、順次用紙Ｐに二次転写されて復旧印字の動作が完了する。
このように、本例によれば、用紙ジャム発生などの用紙トラブル発生時において、用紙に画像形成されなかったトナー像がある場合に、転写ベルト上に既に形成されていた後続のトナー像を転写ベルト上に保持したままジャム復旧処理に入り、ジャム処理後、転写ベルト上に保持されているトナー像との順番が狂わないように失われたトナー像のみを再形成して印字処理を再開する。

このように、用紙トラブル発生時に転写ベルト上に保持されていた画像を、用紙トラブル解消後まで維持して、復旧後の二次転写で再利用するので、印字中の用紙トラブル時に転写ベルト上に形成されている後続のトナー像をクリーニングで除去することなく無駄なトナー消費を抑制し、無駄な廃トナーの発生を抑制することができる。

尚、上述した用紙無しや用紙ジャム時に、二次転写ローラを逆電位にするのではなく、転写ベルトから離隔する方式でも良い。また、クリーニング部が転写ベルトから離隔する方式ではなく、クリーニング部は固定として、転写ベルト側がクリーニング部から離隔する方式でも良い。

尚、転写ベルト１４上に保持されているトナー像は、長時間保持すると電位が抜けるためにトナーが飛散し易くなる。このトナー像をそのまま上記のように用いると、画像が欠損する可能性が高くなる。

したがって、プリンタ使用者のジャム復旧処理の時間が長くなった場合などのように、ある一定時間が経過した場合には、転写ベルト１４上のトナー像は廃棄する必要がある。この場合は、止むを得ず、クリーニング部３５によって転写ベルト１４上のトナー像を廃棄するようにする。

（実施形態３）
モノクロ・プリンタでは、画像形成部の構成が用紙搬送方向に対して短いので、たとえ二次転写装置の場合であっても、用紙無しとなった場合には、一般的に転写ベルト上に残っているトナー像は用紙一枚分である場合が多い。

そのようなとき、用紙補給を行う時間と、その後にただ一枚分の印字を再開するまでの時間的損失を避けるために、本例では、用紙無しとなった場合に備えて、用紙一枚を他の給紙装置に保持するようにする。

図６は、モノクロ専用のプリンタではないが、上述した実施形態に引き続き本例の要旨を分かりやすく説明するために、図１に示した構成のうち本例の主要部の構成を簡略に示す図である。尚、図６には、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。

本例では（以下、図１も参照）、給紙カセット２１の用紙の残量が極めて少なくなったことが用紙検知センサ４２によって検知されると、先ず、用紙取出ローラ２２、給送ローラ２３、及び捌きローラ２４により、給紙カセット２１から用紙Ｐが一枚取り出される。

用紙Ｐは、トナー像を転写されることなく、二次転写位置Ｔ及び図１に示したベルト式熱定着装置２７をそのまま通過して、搬出ローラ対２８により搬出され、排紙ローラ対３１により排紙トレー２９に矢印ｂで示すように途中まで搬出される。

ここで、両面印刷用搬送ユニット５が作動され、排紙ローラ対３１が逆転し、用紙Ｐは矢印ｃで示すように返送され、両面印刷用搬送ユニット５の開始返送路３２ａ、中間返送路３２ｂ、終端返送路３２ｃに至って停止して、待機状態になる。

そして、給紙カセット２１に用紙無しとなった場合には、両面印刷用搬送ユニット５に待機中の用紙Ｐが、返送ローラ対３３ｄにより終端返送路３２ｃの出口から二次転写位置Ｔに送り出されて転写ベルト１４上に形成されているトナー像を転写される。

本発明の実施形態１におけるプリンタの内部構成を説明する断面図である。 実施形態１におけるプリンタの構成と動作を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。 (a),(b),(c) は実施形態１におけるプリンタの動作を更に分かり易く説明するために主要部の構成を更に簡略に示す図である。 (a) 〜(d) は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。 (a),(b),(c) は実施形態２におけるプリンタの用紙ジャム発生時のトナー像と用紙の動作を示す図である。 実施形態２におけるプリンタの動作を説明するために主要部の構成を簡略に示す図である。

符号の説明

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 帯電ローラ
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 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、３３ｄ 返送ローラ対
３５ クリーニング部
３６ 取り込みローラ
３７ 押圧ローラ
Ｐ（Ｐ−１、Ｐ−２、・・・） 用紙
Ｓ１ 最初の光書込み位置
Ｓ２ 用紙無し検知位置
４２ 用紙検知センサ
４３ 画像検知センサ
４４−１、４４−２、４４−３、４４−４ トナー像

Claims (6)

1. 用紙を収納する用紙収納手段と、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搬送される用紙に一括転写する二次転写手段と、前記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紙すべく搬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、該定着手段によりトナー像の定着された用紙を排紙部へ搬送する用紙排送手段と、 前記ベルト体に接触して前記二次転写手段を通過した前記ベルト体の表面を清掃するクリーナとを備え、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、
   用紙の給排送異常を検知する用紙給排送異常検知手段と、
   画像形成動作中に前記用紙給排送異常検知手段により用紙給排送異常が検知された際に、所定のタイミングで画像形成動作を中断し、用紙給排送異常状態が除去された後に前記クリーナを不作動として前記ベルト体に既に転写された所定のトナー像を前記二次転写手段により用紙上に転写すべく画像形成動作を再開させる印字制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記用紙給排送異常検知手段は、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収納有無検知手段であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記用紙給排送異常検知手段は、前記用紙収納手段から前記排紙部に至る搬送路中の給排紙ジャムを検知する給排紙ジャム検知手段であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記二次転写手段にはバイアス電圧が印加され、前記印字制御手段は、前記再開時に前記二次転写手段のバイアス電圧を切り換え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。
5. 前記印字制御手段は、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、前記クリーナを作動させて前記ベルト体に既に転写された所定のトナー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。
6. 用紙を収納する用紙収納手段と、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搬送される用紙に一括転写する二次転写手段と、前記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紙すべく搬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、該定着手段によりトナー像の定着された用紙を排紙部へ搬送する用紙排送手段と、 前記ベルト体に接触して前記二次転写手段を通過した前記ベルト体の表面を清掃するクリーナと、前記用紙排送手段により前記排紙部へ排紙されるべき用紙を前記二次転写手段位置へ給紙すべく用紙を返戻する用紙返戻路を有する用紙返戻手段とを備え、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、
   前記用紙給送手段と前記用紙排送手段を少なくとも作動させて前記用紙収納手段に収納される用紙を前記用紙返戻手段の前記用紙返戻路に一時的に収納すべく用紙を搬送制御する用紙返戻制御手段と、
   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収納有無検知手段と、
   画像形成動作中に前記用紙収納有無検知手段により用紙の欠乏が検知された際に、前記用紙返戻制御手段を作動させて前記用紙返戻路に一時的に収納された用紙を前記二次転写手段位置へ給紙して前記ベルト体に既に転写された所定のトナー像を転写すべく画像形成動作を続行させる印字制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。

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