JP2007065323A - 画像形成装置、及び画像形成装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 使用中の給紙部から次の給紙部へ自動的に給紙動作をチェンジするオートカセットチェンジを行う際に、ユーザーの用途に合わせた画像出力が可能になる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 オートカセットチェンジを行う際に、使用中の収納部１６０内に所定量のシートを残した状態で給紙位置を別の収納部１６１に切り替える生産性優先モードと、使用中の収納部１６０内のシートをすべて使い切った後に給紙位置を別の収納部１６１に切り替える紙使いきりモードとを切り替える制御を行うＣＰＵ４０１を有する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。特に、使用中の給紙部から別の給紙部へ自動的にチェンジする、オートカセットチェンジに関するものである。

近年、電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、普通紙、厚紙、薄紙、ＯＨＰなどの多種多様なシート（以下、単に紙と称す）への高画質な画像を求めるニーズがある。このニーズに応えるべく、中間転写体上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）各色の画像をそれぞれ転写させ、トナーの積層画像を形成し、その画像を紙に一括転写する中間転写体方式が広く用いられている。中間転写体を用いることで、紙への転写を１回にすることができ、紙の転写性への影響をできるだけ小さくすることができ、高画質化が達成できる。

ところで、近年、電子写真プロセスを用いた画像形成装置は、ＰＯＤ（ＰＲＩＮＴＩＮＧ ＯＮ ＤＥＭＡＮＤ）市場に対応することが望まれている。ＰＯＤ市場においては、ユーザーが必要なとき、必要な分だけ画像出力物をすばやく手に入れることができる技術が求められている。このために、電子写真プロセスによる、中間転写体を用いての高画質化・高速化・高安定化を求める技術開発が盛んに行われている。

一方、従来の画像形成装置においては、いわゆるオートカセットチェンジ（ＡＣＣ）機能が一般的になっている。オートカセットチェンジ（ＡＣＣ）とは、給紙部を複数有し、かつ同一サイズの紙がセットされている場合、連続コピー中に現在使用している給紙部が紙なし状態の場合、次の給紙部に自動切り替えをするとともに、警告しつつ、画像形成を続行するものである。

オートカセットチェンジ機能を用いる場合、中間転写体を用いた画像形成装置は、潜像画像を像担持体に書き込むタイミングから紙上に一括転写するまでの距離が長くなる。この距離が長くなることで、画像を書き込むタイミングから紙上に転写するまでの時間（画像転写時間）も当然、長くなる。

この画像転写時間が、給紙部からの給紙動作開始から画像が紙に転写されるまでの時間（紙転写時間）よりも長い時には、給紙部から紙を給紙するときには、すでに画像は像担持体上に形成されている。すなわち、給紙部内の紙を使い切ったことを検知した時点で、すでに画像形成が始まってしまっており、次の給紙部からの給紙動作が間に合わない状態になっている。

この場合、給紙部内の紙の残数を１枚単位で正確に把握することができれば、使用中の給紙部から最後の１枚の紙が給紙されたときには、既に他の給紙部から給紙動作が開始させることが可能である。この場合は、給紙部が変わっても給紙動作を間に合わせることができ、画像形成および画像出力を継続することが可能である。しかし、様々な坪量の紙種に対して、給紙部内の紙の残数を１枚単位で正確に検知することは困難である。

そこで、給紙部内の紙量がある閾値を超えると、紙間を広げることで生産性を低下させその間に次の給紙部からの給紙準備を行い、次の給紙部から給紙が開始されたら、再び通紙間隔を狭めて通常動作に復帰する発明が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、給紙部内の紙なしを検知した場合、給紙動作を停止し、次の給紙部からの給紙を待つ間、中間転写体上に形成された画像を転写部材から離間することで保持し、給紙動作が再開された時点で転写する発明が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
ＵＳＰ ６５６７６２０ 特開平７−１２１０８０号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載された発明は、いずれもダウンタイムを設けることでオートカセットチェンジ動作を行う内容のものである。ＰＯＤ市場においては、特に高生産性が要求されることから、オートカセットチェンジ時のダウンタイムは、生産性が低下する現象が発生してしまうため、ユーザーとしてはできるだけ避けたい問題である。

この問題を解決すべく、使用中の給紙部の紙量がある一定の閾値を超えた場合、給紙部内に所定量の紙を残した状態で、次の給紙部からの給紙を開始することで、ダウンタイムを回避することが考えられる。

しかしながら、給紙部内に所定量の紙を残した状態でオートカセットチェンジを行う場合、様々な紙種を使用している状況の下では、ユーザーが給紙部に残留した紙を取り出してから新たな紙を入れ替えなくてはならない。したがって、紙を無駄にしてしまうという問題や、ユーザーに紙を入れ替える作業負荷を与えてしまうという問題がある。

そこで、本発明は、使用中の収納手段から別の収納手段へ自動的にシートの給紙動作を切り替える際に、ユーザーの用途に合わせた給紙動作を可能とする画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、シートを収納する複数の収納手段と、前記複数の収納手段のそれぞれに設けられ、シートを給紙する給紙手段と、使用中の収納手段から別の収納手段へ自動的にシートの給紙動作を切り替える際に、前記使用中の収納手段内に所定量のシートを残した状態で前記給紙手段による給紙を別の収納手段に切り替える第１のモードと、前記使用中の収納手段内のシートをすべて使い切った後に前記給紙手段による給紙を別の収納手段に切り替える第２のモードとを切り替える制御手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置の制御方法は、シートを収納する複数の収納手段と、前記複数の収納手段のそれぞれに設けられシートを給紙する給紙手段とを有する画像形成装置の制御方法であって、使用中の収納手段から別の収納手段へ自動的にシートの給紙動作を切り替える際に、前記使用中の収納手段内に所定量のシートを残した状態で前記給紙手段による給紙を別の収納手段に切り替える第１のモードと、前記使用中の収納手段内のシートをすべて使い切った後に前記給紙手段による給紙を別の収納手段に切り替える第２のモードとを切り替える制御ステップを有することを特徴とする。

本発明によれば、使用中の収納手段から別の収納手段へ自動的にシートの給紙動作を切り替える際に、ユーザーの用途に合わせた給紙動作が可能となる。

以下に図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

本実施形態の画像形成装置１００は、図１に示すように、少なくとも１つ以上の給紙部１６０、１６１を備えている。給紙部１６０には、紙の残量を検知できるセンサ１６３が設けられている。また、給紙部１６１にも、紙の残量を検知できるセンサ１６４が設けられている。

そして、装置本体内に周長２０００ｍｍからなり、速度３００ｍｍ／秒で矢印方向に走行する中間転写体１８１が設けられている。この中間転写体１８１は、表層に弾性層を有し、無端状のベルトである。

中間転写体１８１は支持体として駆動ローラー１２５、テンションローラー１２６、及びバックアップローラー１２９に巻回されている。また、中間転写体１８１の水平部に沿って、同様構成の４個の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが直列状に配設されている。画像形成部Ｐａを例にその構成を説明する。

画像形成部Ｐａは、回転可能に配置された像担持体であるドラム状の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）１０１ａを備えている。感光ドラム１０１ａの周囲には、１次帯電器１２２ａ、現像器１２３ａ、及びクリーニング装置１１２ａ等のプロセス機器が配置されている。

他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、画像形成部Ｐａと同様の構成を備えており、それぞれ感光ドラム１０１ｂ〜１０１ｄ、１次帯電器１２２ｂ〜１２２ｄ、現像器１２３ｂ〜１２３ｄ、クリーニング装置１１２ｂ〜１１２ｄを備えている。これら画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの異なる点は、それぞれがイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する点である。

各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに配置した現像器１２３ａ〜１２３ｄにはそれぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー及びブラックトナーが収納されている。

感光ドラム１１１ａは１次帯電器１２２ａによって一様に帯電され、露光装置１１１ａから原稿のマゼンタ成分色による画像信号がポリゴンミラー等を介して感光ドラム１０１ａ上に投射されて静電潜像が形成される。ついで、現像器１２３ａからイエロートナーが供給されて静電潜像がイエロートナー像として現像される。

このトナー像は、感光ドラム１０１ａの回転に伴って、感光ドラム１０１ａと中間転写体１８１とが当接する１次転写部Ｔ１に到来する。このトナー像が１次転写部Ｔ１に到来すると、１次転写ローラー１２４ａから第１の転写バイアスが印加され、イエロートナー像が中間転写体１８１へ転写される。

イエロートナー像を担持した中間転写体１８１は、次の画像形成部Ｐｂに搬送される。このとき、画像形成部Ｐｂにおいて、上記と同様の方法で感光ドラム１０１ｂ上に形成されたマゼンタトナー像がイエロートナー像上へ転写される。

同様に弾性中間転写体１８１が矢印方向に沿って画像形成部Ｐｃ、Ｐｄに進行するにつれて、それぞれの転写部Ｔ１において、シアントナー像、ブラックトナー像が前述のトナー像に重畳転写される。

その後、給紙部１６０から送り出された紙Ｐが２次転写部Ｔ２に達し、２次転写ローラー１４０に印加される転写バイアスによって上述の４色のトナー像は紙Ｐ上に転写される。トナー像が転写された紙Ｐは定着部２１１に搬送される。定着部２１１では熱と圧力によってトナー像を紙Ｐ上に固着させる。

１次転写ローラー１２４ａ〜１２４ｄによって転写しきれなかった感光体上の転写残トナーは、ブレード方式のクリーニング装置１１２ａ〜１１２ｄによってクリーニングされる。一方、２次転写ローラー１４０によって転写しきれなかった中間転写体１８１上の転写残トナーは、ファーブラシ方式の第１クリーニング装置１１６ａ、第２クリーニング装置１１６ｂによってクリーニングされ、次の画像形成に供される。

次に各部の構成について、画像形成部Ｐａを例に順次説明する。像担持体としての感光体ドラム１０１ａは、直径８０ｍｍのアルミニウム製シリンダの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ）を塗布して構成したものである。感光体ドラム１０１ａは、その両端部をフランジによって回転自在に支持されており、一方の端部に不図示の駆動モータから駆動力を伝達することにより、図の反時計回り方向に回転駆動される。

１次帯電器１２２ａは、ローラー状に形成された導電性ローラーで、このローラーを感光体ドラム１０１ａ表面に当接させるとともに、不図示の電源によって帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１０１ａ表面を一様に負極性に帯電させる。

露光装置１１１ａは、不図示のポリゴンミラーを先端に装着したＬＥＤアレイよりなり、不図示の駆動回路により画像信号に応じて点灯制御される。

現像器１２３ａは、それぞれ負帯電特性のブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色のトナーを収納した不図示のトナー収納部を有する。また、現像器１２３ａは、感光体ドラム１０１ａ表面に隣接し、不図示の駆動部により回転駆動されると共に、図示しない現像バイアス電源により現像バイアス電圧を印加することにより現像を行う現像ローラー等から構成される。前記トナー収納部には、紙の搬送方向上流側から順にトナー収納部にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナーが収納されている。

後述する中間転写体１８１は周長２４００ｍｍの長さからなり、１秒間に３００ｍｍの回転スピードで回転している。内側には、４個の感光体ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄに対向して、中間転写体１８１に当接する１次転写ローラー１２４ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄがそれぞれ並設されている。

これら転写ローラーは不図示の転写バイアス用電源に接続されている。そして、転写ローラーから正極性の電圧が印加され、この電界により、感光体ドラム１０１に接触中の中間転写体１８１に、感光体ドラム１０１上の負極性の各色トナー像が順次転写され、カラー画像が形成される。

図２は、中間転写体１８１の一例の断面図である。中間転写体１８１は、本発明では、前述の通り、無端状の弾性中間転写体を備えている。中間転写体１８１は、樹脂層１８１ａ、弾性層１８１ｂ、表層１８１ｃの３層構造からなる弾性ベルトである。

上記樹脂層１８１ａを構成する樹脂材料としては、ポリカーボネート，フッ素系樹脂（ＥＴＦＥ，ＰＶＤＦ）、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン等を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではなく、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体等であってもよい。

また、上記弾性層１８１ｂを構成する弾性材料（弾性材ゴム、エラストマー）としては、ブチルゴム，フッ素系ゴム，アクリルゴム，ＥＰＤＭ，ＮＢＲ，アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム天然ゴム等を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではなく、例えば、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン等であってもよい。

また、上記表層１８１ｃの材料は特に制限は無いが、中間転写体１８１表面へのトナーの付着力を小さくして２次転写性を高めるものが要求される。例えば、ポリウレタン，ポリエステル，エポキシ樹脂等を使用することができる。ただし、これら材料に限定されるものではない。

上記樹脂層１８１ａや弾性層１８１ｂには、抵抗値調節用導電剤が添加される。この抵抗値調節用導電剤は特に制限はないが、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化錫，酸化チタン，酸化アンチモン，酸化インジウム，チタン酸カリウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。ただし、これら材料に限定されるものではない。

上記中間転写体１８１の製造方法としては、例えば、回転する円筒形の型に材料を流し込みベルトを形成する遠心成型法、表層の薄い膜を形成させるスプレイ塗工法、円筒形の型を材料の溶液の中に浸けて引き上げるディッピング法等がある。しかし、これに限定されるものではなく、複数の製法を組み合わせてベルトを製造することができる。

１次転写部Ｔ１で中間転写体１８１に担持されたカラー画像は、中間転写体１８１に当接する２次転写ローラー１４０で紙Ｐにさらに転写される。２次転写ローラー１４０は、不図示の転写バイアス用電源に接続されており、２次転写ローラー１４０から正極性の電圧が印加され電界が発生する。この電界により、中間転写１８１ベルトに接触中の紙Ｐに、中間転写体１８１上の負極性のトナー像が順次転写され、カラー画像が形成される。

次に、２次転写後に中間転写体１８１上に残留する転写残トナーの第１クリーニング部１６について詳細を述べる。静電式ブラシクリーニング装置は、図３に示すように、中間転写体１８１の近傍に配置された装置ハウジング１１７を有する。そして、この装置ハウジング１１７内部にカーボン分散型ナイロン繊維を所定の植毛密度で金属ローラー上に植毛して成る導電性ファーブラシ１１８ａ、１１８ｂが設けられている。

また、静電式ブラシクリーニング装置は、表面が硬質アルマイト処理の施されたアルミニウム製金属ローラー１１９ａ及び１１９ｂと、クリーニングブレード１２０ａ及び１２０ｂとを有する。このような構成からなるクリーニング部材が中間転写体１８１に並列に配列され、第１クリーニング部材１１６ａ及び第２クリーニング部材１１６ｂとで静電式ブラシクリーニング装置の主要部を構成するものである。

上記導電性ファーブラシ１１８は中間転写体１８１に対し約１．０ｍｍの侵入量さを保って摺接配置され、図示外の駆動モータにより、５０ｍｍ／秒の速度で矢印方向へ回動するように形成されている。金属ローラーは、導電性ファーブラシに対して約１．０ｍｍの侵入量を保って配置され、導電性ファーブラシと同等の速度で矢印方向へ回転されるように配置されている。金属ローラーに当接するクリーニングブレード１２０はウレタンゴムからなり、金属ローラーに侵入量１．０ｍｍを保って配置されている。

中間転写体１８１の回転方向に対して上流側に位置する第１クリーニング部材１１６ａの金属ローラーには、不図示の直流電源により−５００Ｖ（対接地、以下同様）の直流電圧が印加されるようになっている。中間転写体１８１の回転方向に対して下流側に位置する第２クリーニング部材１１６ｂの金属ローラーには＋５００Ｖの直流電圧が印加されるようになっている。

金属ローラーに電圧を印加することより、ファーブラシとの間に電位差が生じ、中間転写体１８１上の転写残トナー中の（＋）トナーをファーブラシ１１８側に吸着、転移する。吸着、除去したトナーをさらに電位差によりファーブラシから金属ローラ−１１９に転移し、クリーニングブレード１２０により掻き落とす。

第２クリーニング部材１１６ｂで中間転写体１８１上の転写残トナーをクリーニングしても中間転写体１８１上には極性を持たないものや、（−）の極性を持ったトナーが残っている。それらのトナーは、ファーブラシに印加される（−）のバイアスにより、（−）に帯電される。これは、電荷注入または放電により帯電されるものと考えられる。

そして、下流側に配置されている第２クリーニング部材１１６ｂに（＋）のバイアスを印加してクリーニングを行うことにより、それらのトナーを除去することができる。除去したトナーは、電位差によりファーブラシ１１８ｂから金属ローラー１１９ｂに転移し、クリーニングブレード１２０ｂにより掻き落とすことで中間転写体１８１上に残留した転写残トナーをすべて除去することができる。

図４は、画像形成装置１００及び給紙部１６０、１６１のブロック図である。まず、画像形成装置１００のブロック図について説明する。

画像形成装置１００の制御部において、基本制御を行うＣＰＵ４０１には、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ４０２、処理を行うためのワークＲＡＭ４０３、および入出力ポート４０４を、アドレスバス、データバスにより接続してある。ＲＡＭ４０３の一部の領域は、電源を切ってもデータが消去されないバックアップＲＡＭになっている。入出力ポート４０４には、ＣＰＵ４０１が制御するモータ、クラッチ等の各種負荷装置や、シートの位置を検知するセンサ等のＣＰＵ４０１への入力装置を接続してある。

ＣＰＵ４０１は、ＲＯＭ４０２の制御プログラムの内容にしたがって、入出力ポート２０４を介して順次入出力の制御を行うことで、画像形成処理を実行するようになっている。また、ＣＰＵ４０１には、操作部４０５を接続してある。ＣＰＵ４０１は、操作部４０５の表示手段、キー入力手段を制御するようになっている。使用者がキー入力手段を通して、画像形成動作モードや、表示の切り替えをＣＰＵ４０１に指示すると、ＣＰＵ４０１は操作部４０３の表示手段に対して、画像形成装置１００の動作状態や、キー入力によって設定された動作モードの表示を行うようになっている。

また、ＣＰＵ４０１には、ネットワークコンピューター６９（図１参照）から送られてきた画像データを処理する画像処理部４０６と、処理された画像を蓄積する画像メモリ部４０７とを接続してある。画像形成装置１００には、ネットワークコンピューター６９と通信を行うための通信Ｉ／Ｆが設けられている（不図示）。ネットワークコンピューター６９では、オートカセットチェンジにおけるモード（後述する生産性優先モードや紙使いきりモード）をユーザーが選択することができ、画像形成装置１００は選択されたモードを通信Ｉ／Ｆを通して受信する。

次に、給紙部１６０のブロック図について説明する。基本制御を行うＣＰＵ４０９には、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ４１１、処理を行うためのワークＲＡＭ４１０、および入出力ポート４１２を、アドレスバス、データバスにより接続してある。ＲＡＭ４１０の一部の領域は、電源を切られてもデータが消去されないバックアップＲＡＭになっている。入出力ポート４１２には、ＣＰＵ４０９が制御するモータ、クラッチ等の各種負荷装置や、シートの位置を検知するセンサ等のＣＰＵ４０９への入力装置を接続してある。

ＣＰＵ４０９は、ＲＯＭ４１１の制御プログラムの内容に従い、入出力ポート４１２を介して順次入出力の制御を行うことで、画像形成装置１００からのコマンドに対応してシートの分離、搬送処理を実行するようになっている。

なお、給紙部１６１のブロック図については、給紙部１６０のブロック図と同じ構成であるので、説明を省略する。

次に、各ＡＣＣモードにおける給紙制御の詳細を、図５〜８のフローチャートを用いて説明する。この制御を行うためのプログラムは、画像形成装置１００のＲＯＭ４０２に記憶されており、ＣＰＵ４０１により実行される。ここでは、ユーザーにより給紙部１６０から給紙することが予め設定されていることを前提として説明する。

まず、ユーザーは、ＡＣＣモードを選択する（Ｓ４０１）。即ち、生産性優先モードか、紙使いきりモードのどちらかを選択する。なお、ＡＣＣモードを実行しない場合は、選択の必要は無い。

次に、ＡＣＣモードを判別する（Ｓ５０２）。生産性優先モードであれば、図６のステップＳ６０１に進む。紙使いきりモードであれば、図７のステップＳ７０１に進む。ＡＣＣモードが選択されていない場合は、図８のステップＳ８０１に進む。

＜生産性優先モード＞
図６は、生産性優先モードにおける給紙制御のフローチャートである。生産性優先モードを選択した場合、予め給紙部１６０設定された紙の坪量に応じて、給紙部内のセンサ１６３の検知レベル（閾値）が変化する。

ここで、紙の坪量が小さいものから大きいものまで、画像出力をしなければならないといったユーザーからのニーズに対応すべく、給紙部１６０内には様々な種類の紙が収納され得る。このとき、センサ１６３が重さによって紙の残量を検知する場合などは、センサ１６３の検知レベルの閾値がすべての紙種に対して同じ場合は、センサが検知したときの給紙部内の残留量が、紙の坪量によって異なる。当然、坪量の小さい紙の残留枚数は多くなる。

そこで、紙の坪量をユーザーが設定したとき、給紙部１６０のセンサ１６３の閾値を最適化させることで、生産性優先モード時において、紙の残留量を紙の坪量にかかわらず、できるだけ少ない状態にすることが可能になり、紙の無駄を避けることができる。

まず、給紙部１６０内のセンサ１６３の検出値が、紙の坪量に応じて設定された閾値を超えているかどうかを判断する（Ｓ６０１）。すなわち、給紙部１６０内の紙の残量が所定値を下回っているかどうかを判断する。ステップＳ６０１で閾値を超えていないと判断した場合は、給紙部１６０から給紙を行い（Ｓ６０２）、ステップＳ６０１に戻る。

ステップＳ６０１で閾値を超えたと判断した場合は、給紙部１６１に同一紙種が設定されているかどうかを判断する（Ｓ６０３）。給紙部１６１に同一紙種が設定されていないと判断した場合は、モードを紙使いきりモードに変更し（Ｓ６０４）、後述のステップＳ７０２に移る。これによって、給紙部１６０から給紙部１６１にオートカセットチェンジができない場合には、給紙部１６０の紙を使い切ることで、給紙部１６０に所定量紙を残した状態で給紙動作が中断してしまうことを防止することができる。

給紙部１６１に同一紙種が設定されていると判断した場合は、給紙部１６１内のセンサ１６４の検出値が、紙の坪量に応じて設定された閾値を超えているかどうかを判断する（Ｓ６０５）。すなわち、給紙部１６１内の紙の残量が所定値を下回っているかどうかを判断する。ステップＳ６０５で閾値を超えていると判断した場合は、モードを紙使いきりモードに変更し（Ｓ６０４）、後述のステップＳ７０２に移る。紙使いきりモードに変更する理由は、前述のとおりである。

ステップＳ６０５で閾値を超えていないと判断した場合は、給紙部１６１から給紙を行う（Ｓ６０６）。すなわち、給紙部１６０から給紙部１６１にオートカセットチェンジを行う。

ここで、給紙部１６１は給紙部１６０よりも画像形成装置１００から離れた位置にあるため、単に給紙位置を給紙部１６１に変更するだけだと、先行紙と後続紙の紙間が広くなってしまい生産性が低下する。そこで、給紙部１６１からの給紙と並行して、生産性を保つべく給紙部１６０からも給紙を行う（Ｓ６０７）。

ここで、給紙部１６０から２次転写ローラー１４０までの紙転写時間をｔ１、給紙部１６１から２次転写ローラー１４０までの紙転写時間をｔ２と定義する（ｔ１＜ｔ２）。このとき、給紙部１６１からの給紙タイミングは、給紙部１６０からの給紙タイミングよりもΔｔ＝ｔ２−ｔ１だけ早く給紙動作が開始されることになる。そして、紙の搬送パスにおける図１のＡ地点を通過した時点で、給紙部１６０からの給紙動作は停止する。すでに給紙されている紙に関しては、エスケープトレイ１６２に搬送される。

給紙部１６０に紙を残留させた状態でオートカセットチェンジを行った後、ネットワークコンピューター６９が給紙部１６０の紙なし警告を発することで、ユーザーは給紙部に紙を補充することができる。

オートカセットチェンジが行われた後に、給紙部１６１内のセンサ１６４の検出値が、紙の坪量に応じて設定された閾値を超えているかどうかを判断する（Ｓ６０８）。すなわち、給紙部１６１内の紙の残量が所定値を下回っているかどうかを判断する。ステップＳ６０８で閾値を超えていないと判断した場合は、給紙部１６１から給紙を行い（Ｓ６０９）、ステップＳ６０８に戻る。

ステップＳ６０８で閾値を超えたと判断した場合は、給紙部１６０に同一紙種が設定されているかどうかを判断する（Ｓ６１０）。給紙部１６０に同一紙種が設定されていないと判断した場合は、モードを紙使いきりモードに変更し（Ｓ６１１）、後述のステップＳ７０９に移る。紙使いきりモードに変更する理由は、前述のとおりである。

給紙部１６０に同一紙種が設定されていると判断した場合は、給紙部１６０内のセンサ１６３の検出値が、紙の坪量に応じて設定された閾値を超えているかどうかを判断する（Ｓ６１２）。すなわち、給紙部１６０内の紙の残量が所定値を下回っているかどうかを判断する。ステップＳ６１２で閾値を超えていると判断した場合は、モードを紙使いきりモードに変更し（Ｓ６１１）、後述のステップＳ７０９に移る。紙使いきりモードに変更する理由は、前述のとおりである。

ステップＳ６１２で閾値を超えていないと判断した場合は、給紙部１６０から給紙を行う（Ｓ６１３）。すなわち、給紙部１６１から給紙部１６０にオートカセットチェンジを行う。

ここで、給紙部１６０は給紙部１６１よりも画像形成装置１００に近い位置にあるため、前述したような先行紙と後続紙の紙間が広くなってしまい生産性が低下するという問題は発生しない。したがって、給紙部１６０からの給紙と並行して給紙部１６１からも給紙を行うようなことは行わない。

＜紙使いきりモード＞
図７は、紙使いきりモードにおける給紙制御のフローチャートである。まず、給紙部１６０内のセンサ１６３が、紙なしを検知しているかどうかを判断する（Ｓ７０１）。ステップＳ７０１で紙なしを検知していない場合は、給紙部１６０から給紙を行い（Ｓ７０２）、ステップＳ７０１に戻る。

ステップＳ７０１で紙なしを検知した場合は、給紙部１６１に同一紙種が設定されているかどうかを判断する（Ｓ７０３）。給紙部１６１に同一紙種が設定されていないと判断した場合は、紙を補充する旨の警告をネットワークコンピューター６９の表示部に表示し（Ｓ７０４）、給紙部１６０にユーザーにより紙が補充されるのを待つ（Ｓ７０６）。紙が補充されたら、ステップＳ７０２に戻って給紙部１６０から給紙を行う。

給紙部１６１に同一紙種が設定されていると判断した場合は、給紙部１６１内のセンサ１６４が紙なしを検知しているかどうかを判断する（Ｓ７０５）。ステップＳ７０５で紙なしを検知した場合は、ステップＳ７０４に移る。ステップＳ７０５で紙なしを検知しなかった場合は、給紙部１６１からの給紙を行う（Ｓ７０７）。すなわち、給紙部１６０から給紙部１６１にオートカセットチェンジを行う。

給紙部１６０の紙をすべて使いきった状態でオートカセットチェンジを行った後、ネットワークコンピューター６９が給紙部１６０の紙なし警告を発することで、ユーザーは給紙部１６０に紙を補充することができる。

ここで、給紙部１２１からの給紙を行うと先行紙との紙間が広くなってしまうが、次の画像は既に通常の間隔で中間転写体１８１上に形成されているため、このままでは給紙部１２１から給紙した紙に画像を転写できない。したがって、ＡＣＣダウンシーケンス動作に移ることになる。ＡＣＣダウンシーケンスの詳細は後述する。

ＡＣＣダウンシーケンスによるオートカセットチェンジが行われた後に、給紙部１６１内のセンサ１６４紙なしを検知しているかどうかを判断する（Ｓ７０８）。ステップＳ７０８で紙なしを検知していない場合は、給紙部１６１から給紙を行い（Ｓ７０９）、ステップＳ７０８に戻る。

ステップＳ７０８で紙なしを検知した場合は、給紙部１６０に同一紙種が設定されているかどうかを判断する（Ｓ７１０）。給紙部１６０に同一紙種が設定されていないと判断した場合は、紙を補充する旨の警告をネットワークコンピューター６９の表示部に表示し（Ｓ７１１）、給紙部１６１にユーザーにより紙が補充されるのを待つ（Ｓ７１３）。紙が補充されたら、ステップＳ７０９に戻って給紙部１６１から給紙を行う。

給紙部１６０に同一紙種が設定されていると判断した場合は、給紙部１６０内のセンサ１６３が紙なしを検知しているかどうかを判断する（Ｓ７１２）。ステップＳ７１２で紙なしを検知した場合は、ステップＳ７１１に移る。ステップＳ７１２で紙なしを検知しなかった場合は、給紙部１６０からの給紙を行う（Ｓ７１４）。すなわち、給紙部１６１から給紙部１６０にオートカセットチェンジを行う。

ここで、給紙部１６０は給紙部１６１よりも画像形成装置１００に近い位置にあるため、前述したような先行紙と後続紙の紙間が広くなってしまうことはない。したがって、ここではＡＣＣダウンシーケンスは実行しない。

＜ＡＣＣモード選択無し＞
図７は、ＡＣＣモードが選択されなかった場合における給紙制御のフローチャートである。まず、給紙部１６０内のセンサ１６３が、紙なしを検知しているかどうかを判断する（Ｓ８０１）。ステップＳ８０１で紙なしを検知していない場合は、給紙部１６０から給紙を行い（Ｓ８０２）、ステップＳ８０１に戻る。

ステップＳ８０１で紙なしを検知した場合は、紙を補充する旨の警告をネットワークコンピューター６９の表示部に表示し（Ｓ８０３）、給紙部１６０にユーザーにより紙が補充されるのを待つ（Ｓ８０４）。紙が補充されたら、ステップＳ８０２に戻って給紙部１６０から給紙を行う。

以上では、本実施形態の説明における便宜のため、ユーザーにより給紙部１６０から給紙することが予め設定されていることを前提として説明したが、給紙部１６１から給紙することを予め設定されていてもよいことはいうまでもない。

＜ＡＣＣダウンシーケンス＞
画像形成が片面プリントである場合のＡＣＣダウンシーケンスの詳細を図９に示す。センサ１６３が紙なしを検知した時点で、２次転写ローラー１４０は、通常の画像形成時の印加電圧−２０００Ｖから、逆極性の２０００Ｖへと切り替える。２次転写ローラー１４０の印加電圧の極性を切り替えることで、中間転写体１８１上に形成された画像は、２次転写部（２転）で転写されず、中間転写体１８１上に残留する。この画像が中間転写体クリーニング部１１６を通過するタイミングに合わせて、金属ローラー１１９に印加するバイアスをＯＦＦにする。

バイアスをＯＦＦにすることで、中間転写クリーニング部で、画像をすり抜けさせる。そして、中間転写クリーニング部もすり抜けた画像は、１次転写ローラー１２４が通常の画像形成時の印加電圧＋１０００Ｖから、−１０００Ｖへと切り替えることで、感光体１０１上に戻すことができる。１次転写部（１転）は４つ存在するため、中間転写体１８１が１周するだけで、ベルト上に残留した画像を完全に転写することが可能になる。

その後、１次転写ローラー１２４、２次転写ローラー１４０は通常画像形成時の印加電圧、＋１０００Ｖ、−２０００Ｖにそれぞれ戻す。中間転写クリーニング部にもそれぞれ電圧を印加し、わずかに残った中間転写体１８１上の残留画像をクリーニングする。クリーニングがベルト１周終了した時点で、給紙部１６１からの給紙動作が開始される。

中間転写体１８１のクリーニング方式として、静電的にクリーニングする静電ファーブラシクリーニング等を用いる場合、ブレード方式に代表される機械的な摺擦力によってクリーニングする方式に比べてクリーニング能力が低い。そのため、中間転写体１８１上に形成された２次転写部での未転写画像を、短時間でクリーニングするのは困難である。そこで、１次転写部で未転写画像を感光ドラム（像担持体）に転写させ、感光ドラム上のブレード方式によるクリーニング装置でクリーニングした後に、中間転写体用のクリーニング部材を作動させる。これによって、ダウンタイムをできるだけ短くすることができる。

次に、画像形成が両面プリントである場合のＡＣＣダウンシーケンスの詳細を図１０に示す。両面プリント時には、１面目と２面目の画像を交互に形成する。給紙部１６０から供給された紙は、２次転写ローラー１４０でまず１面目の画像が転写され、反転パス１８２を通り、紙が反転する。そして、再び２次転写部で２面目の画像が転写され、両面プリントが完了する。

センサ１６３が給紙部１６０内の紙なしを検知した時点で、反転パス１８２上には１面目のプリントが完了した状態の紙が数枚存在する。そこで、給紙動作を停止し、ＡＣＣダウンシーケンスを開始した後にも、反転パス１８２上に存在する紙は２面目も転写し、画像出力を完了しなければならない。

そこで、２面目の画像が２次転写ローラー１４０を通過するときには、−２０００Ｖを印加して画像を転写し、１面目の画像が２次転写部を通過するときには、逆極性の＋２０００Ｖを印加して、画像を中間転写体１８１上に残留させる。この動作を交互におこなうことで、反転パス１８２上に残留している画像形成をすべて完了することができると共に、中間転写体１８１上の１面目の画像をすり抜けさせることができる。

２次転写ローラー１４０を通過した画像は、片面プリントと同じように、中間転写クリーニング部の印加電圧をＯＦＦにすることで、クリーニング部を通過する。また、２次転写ローラー１４０を通過した画像は、１次転写ローラー１２４で逆極性の印加バイアス−１０００Ｖを印加することで、感光体上に転写される。

その後、１次転写ローラー１２４、２次転写ローラー１４０は通常画像形成時の印加電圧、＋１０００Ｖ、−２０００Ｖにそれぞれ戻す。中間転写クリーニング部にもそれぞれ電圧を印加し、わずかに残った中間転写体１８１上の残留画像をクリーニングする。クリーニングがベルト１周終了した時点で、給紙部１６１からの給紙動作が開始される。給紙部１６０の紙をすべて使いきった状態でオートカセットチェンジを行った後、ネットワークコンピューター６９が、給紙部１６０の紙なし警告を発することでユーザーは給紙部に紙を入れ替えることができる。

なお、本実施形態では画像形成装置１００はプリンタとして説明しているが、原稿の読取機能を持つリーダを備えた複写機であってもよい。

また、オートカセットチェンジにおける生産性優先モードや紙使いきりモードは、ユーザーがネットワークコンピューター６９から選択することとしたが、画像形成装置１００に設けられた操作部４０５で選択してもよいことはいうまでもない。

以上で説明したように、本実施形態によれば、ユーザーが生産性を優先させたいときには、操作部４０５やネットワークコンピューター６９から、紙を所定量残した状態で給紙部をチェンジする生産性優先モードを選択できる。また、給紙部内の紙をすべて使い切ってから、オートカセットチェンジをおこないたい場合には、ユーザーは紙使いきりモードを選択できる。ユーザーがオートカセットチェンジ時の方式を選択できることで、ユーザーの用途に合わせた使い方ができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の簡略断面図 本発明の実施形態に係る中間転写体１８１の断面を示した簡略断面図 本発明の実施形態に係る中間転写体クリーニング部を示した簡略断面図 本発明の実施形態に係る画像形成装置１００及び給紙部１６０、１６１のブロック図 本発明の実施形態に係る各ＡＣＣモードにおける給紙制御の詳細を示すフローチャート 本発明の実施形態に係る生産性優先モードが選択された場合のフローチャート 本発明の実施形態に係る紙使いきりモードが選択された場合のフローチャート 本発明の実施形態に係るＡＣＣモードの選択が無かった場合のフローチャート 本発明の実施形態に係る片面プリント時のＡＣＣダウンシーケンスの詳細図 本発明の実施形態に係る両面プリント時のＡＣＣダウンシーケンスの詳細図

符号の説明

６９ ネットワークコンピューター
１００ 画像形成装置
１０１ａ〜１０１ｄ 感光ドラム
１１２ａ，１１２ｂ クリーニング装置
１２４ａ〜１２４ｄ １次転写ローラー
１４０ ２次転写ローラー
１８１ 中間転写体
１６０，１６１ 給紙部
１６３，１６４ センサ
４０１ ＣＰＵ
４０２ ＲＯＭ
４０３ ＲＡＭ
４０５ 操作部

Claims (13)

1. シートを収納する複数の収納手段と、
   前記複数の収納手段のそれぞれに設けられ、シートを給紙する給紙手段と、
   使用中の収納手段から別の収納手段へ自動的にシートの給紙動作を切り替える際に、前記使用中の収納手段内に所定量のシートを残した状態で前記給紙手段による給紙を別の収納手段に切り替える第１のモードと、前記使用中の収納手段内のシートをすべて使い切った後に前記給紙手段による給紙を別の収納手段に切り替える第２のモードとを切り替える制御手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記第１のモード時に前記使用中の収納手段内のシートの残量が前記所定量に達した際に、前記使用中の収納手段に設定されているシートの紙種と同じ紙種が設定されている別の収納手段が存在しない場合、前記第２のモードに切り替えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記第１のモード時に前記使用中の収納手段内のシートの残量が前記所定量に達した際に、前記使用中の収納手段に設定されているシートの紙種と同じ紙種が設定されている別の収納手段が存在する場合であっても、当該別の収納手段内のシートの残量が前記所定量に達している場合には、前記第２のモードに切り替えることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 外部から前記第１のモード又は前記第２のモードを示す情報を受信する受信手段を有し、
   前記制御手段は、前記受信手段が受信した情報に応じてモードを切り替えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. ユーザーが前記第１のモード又は前記第２のモードを設定するための設定手段を有し、
   前記制御手段は、前記設定手段による設定内容に応じてモードを切り替えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記第１のモードにおける前記所定量は、ユーザーが設定した紙の坪量に応じて決定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 表面にトナー像が形成される複数の像担持体と、
   前記複数の像担持体からトナー像が転写される中間転写体と、
   前記複数の像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する複数の１次転写手段と、
   前記１次転写手段により１次転写された前記中間転写体上のトナー像をシートに転写する２次転写手段と、
   前記２次転写手段によりトナー像がシートに２次転写された後、前記中間転写体上に残留した転写残トナーをクリーニングする中間転写体クリーニング手段と、
   前記像担持体をクリーニングする像担持体クリーニング手段と、
   を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記第２のモード時に前記使用中の収納手段内のシートが無くなったとき、前記給紙手段に給紙動作を一時停止させるとともに、前記２次転写手段による２次転写及び前記中間転写体クリーニング手段によるクリーニング動作は行わせず、かつ、前記中間転写体上に形成されたトナー像が前記像担持体に転写されるように、前記１次転写手段を動作させた後に、前記中間転写体クリーニング手段を動作させて前記中間転写体のクリーニングを行うことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記中間転写体は、表層部に弾性層を有することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
10. 前記中間転写体クリーニング手段は、導電性ファーブラシを用いたクリーニング方式であり、
    前記像担持体クリーニング手段は、クリーニングブレードを用いたクリーニング方式であることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
11. 前記中間転写体クリーニング手段は、第１クリーニング部と第２クリーニング部の少なくとも２つ以上からなり、該第１クリーニング部と該第２クリーニング部には、それぞれ異極のバイアスを印加することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
12. 前記第１クリーニング部は、前記２次転写手段と１次転写手段との間であって、前記２次転写手段の前記中間転写体の移動方向に対して下流側に配置され、
    前記第２クリーニング部は、前記２次転写手段と１次転写手段との間であって、前記第１クリーニング部の前記中間転写体の移動方向に対して下流側に配置され、
    前記第１クリーニング部にはトナーの帯電極性と同じバイアスを、前記第２クリーニング部には、トナーの帯電特性と異なるバイアスを印加することを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
13. シートを収納する複数の収納手段と、前記複数の収納手段のそれぞれに設けられシートを給紙する給紙手段とを有する画像形成装置の制御方法であって、
    使用中の収納手段から別の収納手段へ自動的にシートの給紙動作を切り替える際に、前記使用中の収納手段内に所定量のシートを残した状態で前記給紙手段による給紙を別の収納手段に切り替える第１のモードと、前記使用中の収納手段内のシートをすべて使い切った後に前記給紙手段による給紙を別の収納手段に切り替える第２のモードとを切り替える制御ステップを有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
    

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