JP5617544B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１の画像形成装置は、原稿を照明する光源の点灯中は、定着ロール及び加圧ロールそれぞれの熱源を交互に制御して、同時にオンさせないようにしている。

特開平０３−０６２０８０号

本発明は、消費電力の規定値を超えずに定着手段の準備時間を短くすることができる画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明の請求項１に係る画像形成装置は、記録媒体を搬送する搬送路を備えた搬送手段と、回転して切り替えたトナーで現像する現像装置と、該現像装置で現像されたトナー画像が一次転写される中間転写ベルトと、リトラクト可能に設けられ該中間転写ベルトから記録媒体へトナー画像を転写する二次転写ロールと、情報を記憶するメモリを備えトナーを収容するトナーカートリッジと、を備え、前記搬送手段で搬送される記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段で形成された記録媒体上の画像を加熱しつつ定着する定着手段と、前記定着手段の昇温を含む準備動作に要する電力Ｐｗ１、前記搬送手段で詰まった記録媒体を強制的に搬送する強制搬送に要する電力Ｐｗ２、消費電力の規定値Ｐｗとしたときに、Ｐｗ＜Ｐｗ１＋Ｐｗ２として設定され、且つ前記搬送手段による強制搬送動作を、前記定着手段の準備動作の開始前及び終了後の何れに行うかを選択して制御する制御手段であって、該強制搬送動作を前記準備動作の開始前に行う場合に、前記規定値Ｐｗと前記電力Ｐｗ１との差分を超える電力を要する、前記現像装置のホームポジションへの回転動作、前記メモリ内の情報の読み込み動作、前記中間転写ベルトのホームポジションへの移動動作、及び前記二次転写ロールのリトラクト動作のうち少なくとも１つの動作を前記強制搬送動作と並列して処理する制御手段と、を有する。

本発明の請求項２に係る画像形成装置は、前記制御手段は、前記搬送路における記録媒体の搬送が停止された場所に応じて、前記搬送手段による記録媒体の前記強制搬送動作を前記定着手段の準備動作の開始前及び終了後の何れに行うかを選択する。

請求項１に記載の発明は、搬送手段において詰まった記録媒体を強制的に搬送する動作と定着手段の準備動作を同時に行う構成に比べて、消費電力の規定値を超えずに定着手段の準備時間を短くすることができる。

また、規定値Ｐｗと電力Ｐｗ１との差分を超える消費電力を要する動作を搬送手段の強制搬送動作とは別の時点で行う構成に比べて、画像形成装置の準備時間を短くすることができる。

請求項２に記載の発明は、記録媒体の停止場所に関係なく搬送手段の強制搬送動作が定着手段の準備動作の開始前又は終了後に決まっている構成に比べて、画像形成装置の準備時間を短くすることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成図である。 本発明の実施形態に係る画像形成ユニットの構成図である。 本発明の実施形態に係る定着装置から切換部までの記録用紙の搬送経路の構成図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の搬送路において記録用紙Ｐが詰まった状態を示す模式図である。 （Ａ）本発明の実施形態に係る定着装置の昇温動作の後に記録用紙Ｐの詰まり解消動作を行うときの動作時間と消費電力を示す説明図である。（Ｂ）本発明の実施形態に係る定着装置の昇温動作の前に記録用紙Ｐの詰まり解消動作を行うときの動作時間と消費電力を示す説明図である。 （Ａ）本発明の実施形態に係る定着装置の昇温動作の後に記録用紙Ｐの詰まり解消動作及び他の動作を行うときの動作時間と消費電力を示す説明図である。（Ｂ）本発明の実施形態に係る定着装置の昇温動作の前に記録用紙Ｐの詰まり解消動作及び他の動作を行うときの動作時間と消費電力を示す説明図である。 （Ａ）比較例において、定着装置の昇温動作と記録用紙Ｐの詰まり解消動作を同時に行って消費電力の規定値を超えるときの動作時間と消費電力を示す説明図である。（Ａ）比較例において、消費電力の規定値を超えない範囲で定着装置の昇温動作と記録用紙Ｐの詰まり解消動作を同時に行うときの動作時間と消費電力を示す説明図である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例について説明する。

図１には、画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、上下方向（矢印Ｖ方向）の下側から上側へ向けて、記録媒体の一例としての記録用紙Ｐが収容される用紙収容部１２と、用紙収容部１２の上に設けられ用紙収容部１２から供給される記録用紙Ｐに画像形成を行う本体部１４と、本体部１４の上に設けられ読取原稿Ｇを読み取る原稿読取部１６と、本体部１４内に設けられ画像形成装置１０の各部の動作を制御する制御手段の一例としての制御部２０と、を含んで構成されている。なお、以後の説明では、画像形成装置１０の装置本体１０Ａの上下方向をＶ方向、水平方向をＨ方向と記載する。

用紙収容部１２は、サイズの異なる記録用紙Ｐが収容される第１収容部２２、第２収容部２４、及び第３収容部２６が設けられている。第１収容部２２、第２収容部２４、及び第３収容部２６には、収容された記録用紙Ｐを画像形成装置１０内に設けられた搬送路２８に送り出す送り出しロール３２が設けられており、搬送路２８における送り出しロール３２よりも下流側には、記録用紙Ｐを一枚ずつ搬送するそれぞれ一対の搬送手段の一例としての搬送ロール３４及び搬送ロール３６が設けられている。また、搬送路２８における記録用紙Ｐの搬送方向で搬送ロール３６よりも下流側には、記録用紙Ｐを一旦停止させるとともに、決められたタイミングで後述する二次転写位置ＱＢ（図２参照）へ送り出す搬送手段の一例としての位置合せロール３８が設けられている。

搬送路２８の上流側部分は、画像形成装置１０の正面視において、Ｖ方向に向けて用紙収容部１２の左側下部から本体部１４の左側下部まで直線状に設けられている。また、搬送路２８の下流側部分は、本体部１４の左側下部から本体部１４の右側面に設けられた排紙部１５まで設けられている。さらに、搬送路２８には、記録用紙Ｐの両面に画像形成を行うために記録用紙Ｐが搬送及び反転される両面搬送路１３６が接続されている。加えて、本体部１４の左側面には、折り畳み式の手差給紙部４６が設けられており、手差給紙部４６から送り込まれる記録用紙Ｐの搬送路４７が、搬送路２８の位置合せロール３８の手前側に接続されている。なお、記録用紙Ｐの各搬送路の切り換えの詳細については後述する。

原稿読取部１６は、読取原稿Ｇを１枚ずつ自動で搬送する原稿搬送装置５２と、原稿搬送装置５２の下側に配置され１枚の読取原稿Ｇが載せられるプラテンガラス５４と、原稿搬送装置５２によって搬送された読取原稿Ｇ又はプラテンガラス５４に載せられた読取原稿Ｇを読み取る原稿読取装置５６とが設けられている。

原稿搬送装置５２は、一対の搬送ロール５３が複数配置された自動搬送路５５を有しており、自動搬送路５５の一部は読取原稿Ｇがプラテンガラス５４上を通るように配置されている。また、原稿読取装置５６は、プラテンガラス５４の左端部に静止した状態で原稿搬送装置５２によって搬送された読取原稿Ｇを読み取り、又はＨ方向に移動しながらプラテンガラス５４に載せられた読取原稿Ｇを読み取るようになっている。

一方、本体部１４は、記録用紙Ｐ上にトナー画像（現像剤像）を形成する画像形成手段の一例としての画像形成ユニット５０を有している。画像形成ユニット５０は、後述する感光体６２、帯電部材６４、露光装置６６、現像装置７０、中間転写ベルト６８、及びクリーニング装置７３を含んで構成されている。

本体部１４における装置本体１０Ａの中央には、像保持体である円筒状の感光体６２が設けられている。感光体６２は、駆動手段（図示省略）によって矢印＋Ｒ方向（図示の時計回り方向）に回転すると共に、光照射によって形成される静電潜像を外周面に保持するようになっている。また、感光体６２の上側で且つ感光体６２の外周面と対向する位置には、感光体６２の表面を帯電するコロトロン方式の帯電部材６４が設けられている。

感光体６２の回転方向における帯電部材６４よりも下流側で且つ感光体６２の外周面と対向する位置には、露光装置６６が設けられている。露光装置６６は、図示しない半導体レーザ、ｆ−θレンズ、ポリゴンミラー、結像レンズ、及び複数のミラーを有しており、画像信号に基づき半導体レーザから出射されたレーザ光をポリゴンミラーで偏向走査し、帯電部材６４により帯電された感光体６２の外周面に照射（露光）して、静電潜像を形成するようになっている。なお、露光装置６６は、レーザ光をポリゴンミラーで偏向走査する方式に限らず、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）方式であってもよい。

感光体６２の回転方向で露光装置６６の露光光が照射される部位よりも下流側には、感光体６２の外周面に形成された静電潜像を決められた色のトナーで現像して可視化させる回転切り替え式の現像装置７０が設けられている。また、原稿読取装置５６の下側で現像装置７０よりも上側には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）、第１特別色（Ｅ）、第２特別色（Ｆ）の各トナーを収容するトナーカートリッジ７８Ｙ、７８Ｍ、７８Ｃ、７８Ｋ、７８Ｅ、７８ＦがＨ方向に並んで交換可能に設けられている。第１特別色Ｅ及び第２特別色Ｆは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック以外の特別色（透明を含む）から選択され、または、選択されないようになっている。

図２に示すように、現像装置７０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）、第１特別色（Ｅ）、第２特別色（Ｆ）の各トナー色にそれぞれ対応する現像器７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆが、周方向に（図示の反時計回り方向にこの順番で）並んで配置されており、モータ（図示省略）によって中心角で６０°ずつ回転することで、現像処理を行う現像器７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆが切り替えられ、感光体６２の外周面と対向するようになっている。

なお、現像器７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆは同様の構成となっているため、ここでは現像器７２Ｙについて説明し、他の現像器７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆについては説明を省略する。また、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の画像形成を行う場合は、現像器７２Ｅ、７２Ｆを使用しないため、現像器７２Ｋから現像器７２Ｙへの回転角度が１８０°となる。

現像器７２Ｙは、本体となるケース部材７６を有しており、ケース部材７６内には、トナーカートリッジ７８Ｙ（図１参照）からトナー供給路（図示省略）を経由して供給されるトナー及びキャリアから成る現像剤（図示省略）が充填されている。また、ケース部材７６には、感光体６２の外周面と対向して矩形状の開口部７６Ａが形成されており、開口部７６Ａには、外周面が感光体６２の外周面と対向する現像ロール７４が設けられている。さらに、ケース部材７６内で開口部７６Ａに近い部位には、現像剤の層厚を規制するための板状の規制部材７９が、開口部７６Ａの長手方向に沿って設けられている。

現像ロール７４は、回転可能に設けられた円筒状の現像スリーブ７４Ａと、現像スリーブ７４Ａの内側に固定された複数の磁極から成る磁性部材７４Ｂとで構成されており、現像スリーブ７４Ａが回転することで現像剤（キャリア）の磁気ブラシが形成されると共に、規制部材７９で層厚が規制されることで、現像スリーブ７４Ａの外周面に現像剤層を形成するようになっている。そして、現像スリーブ７４Ａの外周面の現像剤層は、現像スリーブ７４Ａの回転により感光体６２に対向する位置に搬送され、感光体６２の外周面に形成された潜像（静電潜像）に応じたトナーを付着させて現像を行う。

また、ケース部材７６内には、螺旋状に形成された搬送ロール７７が２本回転可能に並列配置されており、この２本の搬送ロール７７が回転することで、ケース部材７６内に充填された現像剤が、現像ロール７４の軸方向（現像器７２Ｙの長手方向）に循環搬送されるようになっている。なお、各現像器７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆに設けられた６本の現像ロール７４は、隣の現像ロール７４との間隔が中心角６０°となるように周方向に配置されており、現像器７２の切り替えにより、次の現像ロール７４が感光体６２の外周面と対向するようになっている。

図１に示すように、感光体６２の回転方向で現像装置７０よりも下流側であり且つ感光体６２の下側には、感光体６２の外周面に形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト６８が設けられている。中間転写ベルト６８は、無端状であり、制御部２０により回転駆動される駆動ロール６１、中間転写ベルト６８に張力を付与するための張力付与ロール６５、中間転写ベルト６８の裏面に接触して従動回転する複数の搬送ロール６３、及び後述する二次転写位置ＱＢ（図２参照）において中間転写ベルト６８の裏面に接触して従動回転する補助ロール６９に巻き掛けられている。そして、中間転写ベルト６８は、駆動ロール６１が回転することにより、矢印−Ｒ方向（図示の反時計回り方向）に周回移動するようになっている。

また、中間転写ベルト６８を挟んで感光体６２の反対側には、感光体６２の外周面に形成されたトナー画像を中間転写ベルト６８に一次転写させる一次転写ロール６７が設けられている。一次転写ロール６７は、感光体６２と中間転写ベルト６８とが接触する位置（これを一次転写位置ＱＡ（図２参照）とする）で、中間転写ベルト６８の裏面に接触している。そして、一次転写ロール６７は、電源（図示省略）から通電されることにより、接地されている感光体６２との電位差で感光体６２の外周面に保持されているトナー画像を中間転写ベルト６８に一次転写するようになっている。

さらに、中間転写ベルト６８を挟んで補助ロール６９の反対側には、中間転写ベルト６８上に一次転写されたトナー画像を記録用紙Ｐに二次転写させる二次転写ロール７１が設けられており、二次転写ロール７１と補助ロール６９との間が記録用紙Ｐへトナー画像を転写する二次転写位置ＱＢ（図２参照）とされている。二次転写ロール７１は、接地されると共に中間転写ベルト６８の表面（外周面）に接触しており、電源（図示省略）から通電された補助ロール６９と二次転写ロール７１との電位差で、中間転写ベルト６８のトナー画像を記録用紙Ｐに二次転写するようになっている。

また、中間転写ベルト６８を挟んで駆動ロール６１の反対側には、中間転写ベルト６８の二次転写後の残留トナーを回収するクリーニングブレード５９が設けられている。クリーニングブレード５９は、開口部が形成された筐体（図示省略）に取り付けられており、クリーニングブレード５９の先端部で掻き取られたトナーが、筐体内に回収されるようになっている。

中間転写ベルト６８の周囲で搬送ロール６３と対向する位置には、中間転写ベルト６８の表面に付されたマーク（図示省略）を検知することで中間転写ベルト６８上の予め定めた基準位置を検知し、画像形成処理の開始タイミングの基準となる位置検知信号を出力する位置検知センサ８３が設けられている。位置検知センサ８３は、中間転写ベルト６８に向けて光を照射すると共にマークの表面で反射された光を受光することで、中間転写ベルト６８の移動位置を検知するようになっている。

一方、感光体６２の回転方向で一次転写ロール６７よりも下流側には、中間転写ベルト６８に一次転写されずに感光体６２の表面に残留した残留トナー等を清掃するクリーニング装置７３が設けられている。クリーニング装置７３は、感光体６２の外周面に接触するクリーニングブレード及びブラシロールにより、残留トナー等を回収する構成となっている。

また、感光体６２の回転方向でクリーニング装置７３の上流側（一次転写ロール６７よりも下流側）には、感光体６２の外周面に一次転写後に残留したトナーの除電を行うコロトロン８１が設けられている。さらに、感光体６２の回転方向でクリーニング装置７３の下流側（帯電部材６４よりも上流側）には、クリーニング後の感光体６２の外周面に光を照射して除電を行う除電装置７５が設けられている。

そして、二次転写ロール７１によるトナー画像の二次転写位置ＱＢ（図２参照）は、前述の搬送路２８の途中に設定されており、搬送路２８の上方で位置合せロール３８と二次転写位置ＱＢとの間には、位置合せロール３８に近い側に、記録用紙Ｐの先端位置（下流側端部）又は後端位置（上流側端部）を検知する第１用紙センサ３９が設けられている。第１用紙センサ３９は、一例として、記録用紙Ｐに光を照射すると共に記録用紙Ｐで反射された光を受光する反射式の光学センサである。また、搬送路２８における記録用紙Ｐの搬送方向（図示の矢印Ａ方向）で二次転写ロール７１よりも下流側には、二次転写ロール７１によってトナー画像が転写された記録用紙Ｐにトナー画像を定着させる定着手段の一例としての定着装置１００が設けられている。

図３に示すように、定着装置１００は、記録用紙Ｐが進入する開口部１０６Ａと、記録用紙Ｐが排出される開口部１０６Ｂとが形成された筐体１０６を有している。筐体１０６内には、主要部として、加熱により定着を行う一対の定着ロール１０２及び定着ロール１０２へ向けて記録用紙Ｐを加圧する加圧ロール１０４が設けられている。なお、定着装置１００には、定着ロール１０２を加熱する外部加熱ロール、定着ロール１０２、加圧ロール１０４の温度を検知する温度センサ等が設けられているが、これらの図示を省略している。

定着ロール１０２は、記録用紙Ｐの搬送経路（搬送路２８）上でトナー画像面側（上側）に配置されている。そして、定着ロール１０２の回転軸は、記録用紙Ｐの搬送方向と直交するように配置されている。一例として、定着ロール１０２は、円筒状のアルミニウムからなる芯金（図示省略）の外周にシリコンゴムからなる弾性部材が被覆された構成となっており、弾性部材の外周面にはフッ素系樹脂からなる離型層が形成されている。

定着ロール１０２の芯金の内側には、芯金の内周面とは非接触状態で、熱源となるハロゲンヒータ１０８が設けられている。ハロゲンヒータ１０８は、電源（図示省略）からの通電により発熱し芯金を加熱することで、定着ロール１０２全体を加熱するようになっている。また、定着ロール１０２の芯金の端部には、ギヤ（図示省略）を介して定着ロール１０２の周速度を変更可能な第１モータ１１０が接続されている。第１モータ１１０は、制御部２０から送られた指示信号に基づいて駆動され、定着ロール１０２の回転駆動を行う。

一方、加圧ロール１０４は、記録用紙Ｐの搬送経路上で定着ロール１０２の下側に配置されており、図示しないバネ等の付勢力によって定着ロール１０２の外周面に接触すると共に加圧し、定着ロール１０２との接触領域（ニップ部Ｎ）を形成している。一例として、加圧ロール１０４は、円筒状のアルミニウムからなる芯金の外周にシリコンゴムからなる弾性部材が被覆された構成となっており、弾性部材の外周面にはフッ素系樹脂からなる離型層が形成されている。また、加圧ロール１０４は、定着ロール１０２の回転によって従動で回転するようになっている。なお、芯金の内側に熱源となるハロゲンヒータを設けて、加圧ロール１０４を加熱してもよい。

また、定着装置１００の内部で搬送路２８の上方には、記録用紙Ｐの搬送方向における先端位置又は後端位置を検知する第２用紙センサ１１２が設けられている。第２用紙センサ１１２は、一例として、記録用紙Ｐに光を照射すると共に記録用紙Ｐで反射された光を受光する反射式の光学センサである。また、第２用紙センサ１１２は、記録用紙Ｐの搬送方向（矢印Ａ方向）におけるニップ部Ｎよりも下流側で且つ開口部１０６Ｂよりも上流側の位置に取り付けられている。

次に、搬送路２８及び両面搬送路１３６の詳細について説明する。

図３に示すように、搬送路２８における記録用紙Ｐの搬送方向で定着装置１００よりも下流側には、定着装置１００による定着後の記録用紙Ｐの反りを反対側に矯正するデカールユニット１２０が設けられている。なお、デカールユニット１２０による記録用紙Ｐの反りの矯正は、記録用紙Ｐの搬送経路の切り換えに関わらず行われる。

デカールユニット１２０は、記録用紙Ｐの搬送方向で上流側に配置された搬送手段の一例としての第１デカール部１２２と、下流側に配置された搬送手段の一例としての第２デカール部１２４とを有している。第１デカール部１２２は、搬送路２８の上側に配置されたスポンジロールであるデカールロール１２６Ａと、搬送路２８の下側に配置されデカールロール１２６Ａの外周面に接触する金属ロール１２７Ａと、金属ロール１２７Ａの外周面でデカールロール１２６Ａとは反対側に接触し金属ロール１２７Ａの撓みを抑えるベアリング１２８Ａとを有している。なお、デカールロール１２６Ａの外径は、金属ロール１２７Ａの外径よりも大きくなっている。

第２デカール部１２４は、搬送路２８の下側に配置されたスポンジロールであるデカールロール１２６Ｂと、搬送路２８の上側に配置されデカールロール１２６Ｂの外周面に接触する金属ロール１２７Ｂと、金属ロール１２７Ｂの外周面でデカールロール１２６Ｂとは反対側に接触し金属ロール１２７Ｂの撓みを抑えるベアリング１２８Ｂとを有している。なお、デカールロール１２６Ｂの外径は、金属ロール１２７Ｂの外径よりも大きくなっている。

デカールロール１２６Ａとデカールロール１２６Ｂ、金属ロール１２７Ａと金属ロール１２７Ｂ、ベアリング１２８Ａとベアリング１２８Ｂは、それぞれ同じ材質、形状で構成されている。また、デカールロール１２６Ａ、デカールロール１２６Ｂ、金属ロール１２７Ａ、金属ロール１２７Ｂ、ベアリング１２８Ａ、ベアリング１２８Ｂのそれぞれの回転軸方向は、記録用紙Ｐの搬送方向と直交する方向となっている。

さらに、デカールロール１２６Ａ、１２６Ｂの芯金（図示省略）の端部には、複数のギヤ（図示省略）を介して１つの第２モータ１２９が接続されている。第２モータ１２９は、制御部２０から送られた指示信号に基づいて駆動され、デカールロール１２６Ａ、１２６Ｂの回転駆動を行う。なお、デカールロール１２６Ａは図示の反時計回り方向、デカールロール１２６Ｂは図示の時計回り方向に回転するようになっている。

記録用紙Ｐの搬送方向でデカールユニット１２０よりも下流側には、搬送路２８で搬送されてきた記録用紙Ｐの搬送方向を切り換える切換部１３０が設けられている。ここで、切換部１３０において、搬送路２８の終端は、下方側へ向けて湾曲した湾曲部１４２を有する搬送路の一例としての反転用搬送路１３２と、排紙部１５（図１参照）へ向かう直線状に近い搬送路の一例としての第１排出路１３４と、に分岐されている。

また、反転用搬送路１３２の途中は、記録用紙Ｐの裏面に画像形成するために搬送ロール３６（図１参照）へ向けて延設された搬送路の一例としての両面搬送路１３６と、排紙部１５へ向かう第２排出路１３８とに分岐されている。なお、反転用搬送路１３２には、湾曲部１４２を形成する湾曲面を有するガイド部材１４３が設けられている。一方、第１排出路１３４には、第１排出路１３４の上壁を形成するガイド部材１３５Ａと、ガイド部材１３５Ａと対向配置され底壁を形成するガイド部材１３５Ｂとが設けられている。ガイド部材１３５Ａ、１３５Ｂは、記録用紙Ｐの搬送経路における空間の無駄を減らすため、間隔を狭めて配置されると共に、直線状の搬送経路を形成している。

図１に示すように、反転用搬送路１３２は、本体部１４の右側下部から用紙収容部１２の右側下部まで矢印Ｖ方向（図示の下向きが−Ｖ、上向きが＋Ｖ）に直線状に設けられており、記録用紙Ｐを搬送する一対の搬送手段の一例としての搬送ロール１６２が複数箇所に設けられている。また、両面搬送路１３６は、反転用搬送路１３２の途中（後述する第３切換部材１４８の部位）から搬送ロール３６へＨ方向に設けられており、記録用紙Ｐを搬送する一対の搬送手段の一例としての搬送ロール１６４が複数箇所に設けられている。そして、反転用搬送路１３２に進入した記録用紙Ｐは、後述する第３切換部材１４８によって後端の進入路が両面搬送路１３６に切り換えられることで、両面搬送路１３６上を矢印Ｂ方向（図示の左方向）に搬送されるようになっている。なお、両面搬送路１３６の終端は搬送路２８の搬送ロール３６の手前側に接続されている。

図３に示すように、切換部１３０は、記録用紙Ｐの搬送経路を搬送路２８から反転用搬送路１３２又は第１排出路１３４に切り換える第１切換部材１４４と、反転用搬送路１３２と第２排出路１３８を切り換える第２切換部材１４６と、両面搬送路１３６と第２排出路１３８を切り換える第３切換部材１４８とを有している。第１切換部材１４４、第２切換部材１４６、及び第３切換部材１４８は、いずれも三角柱状の部材であり、駆動手段（図示省略）によって先端部がいずれか一方の搬送路に移動されることで、記録用紙Ｐの搬送経路を他方の搬送路に切り換えるようになっている。

反転用搬送路１３２において、第１切換部材１４４と第２切換部材１４６との間には、記録用紙Ｐを搬送する搬送手段の一例としての反転搬送部１５０が設けられている。反転搬送部１５０は、一対の第１搬送ロール１５２と、制御部２０（図１参照）によって回転動作が制御され、第１搬送ロール１５２を回転駆動する第３モータ１６６とを含んで構成されている。

一方、第３切換部材１４８よりも下流側（図示の下側）には、記録用紙Ｐを搬送する一対の第２搬送ロール１５４が設けられている。第２搬送ロール１５４は、制御部２０によって回転動作が制御される第５モータ１７２により回転するようになっている。また、第２排出路１３８には、記録用紙Ｐを搬送する一対の第３搬送ロール１５６が設けられている。なお、第３搬送ロール１５６についてもモータ（図示省略）によって駆動されるが、説明を省略する。

さらに、第１排出路１３４の終端部には、記録用紙Ｐを排紙部１５（図１参照）へ排出する一対の排出ロール１５３が設けられている。排出ロール１５３は、制御部２０によって回転動作が制御される第４モータ１６８により回転するようになっている。

また、反転用搬送路１３２の外側で第１切換部材１４４と第１搬送ロール１５２との間には、反転用搬送路１３２において搬送されている記録用紙Ｐの先端位置又は後端位置を検知する第３用紙センサ１５８が設けられている。第３用紙センサ１５８は、一例として、記録用紙Ｐに光を照射すると共に記録用紙Ｐで反射された光を受光する反射式の光学センサである。

ここで、搬送路２８及び反転用搬送路１３２における定着ロール１０２から第１搬送ロール１５２までの距離は、記録用紙Ｐの搬送方向の全長よりも短く設定されており、定着ロール１０２と第１搬送ロール１５２の両方で記録用紙Ｐを挟むタイミングが生じるようになっている。また、定着ロール１０２から排出ロール１５３までの距離は、記録用紙Ｐの搬送方向の全長よりも短く設定されており、定着ロール１０２と排出ロール１５３の両方で記録用紙Ｐを挟むタイミングが生じるようになっている。

次に、切換部１３０における記録用紙Ｐの搬送経路の主な切り換え動作と記録用紙Ｐの搬送経路について説明する。

図３に示す画像形成装置１０において、記録用紙Ｐの表面（図示の上側の面）へのトナー画像の転写（画像形成含む）及び定着が終了し、続いて、記録用紙Ｐの裏面（図示の下側の面）への転写（画像形成含む）及び定着が行われる両面の画像形成の場合、切換部１３０では、第１切換部材１４４が移動して第１排出路１３４を塞ぐと共に反転用搬送路１３２を開放し、第２切換部材１４６が移動して第２排出路１３８を塞ぐと共に反転用搬送路１３２を開放する。さらに、第３切換部材１４８が移動して両面搬送路１３６を塞ぐと共に反転用搬送路１３２を開放する。これにより、搬送路２８を搬送されてきた記録用紙Ｐは、デカールユニット１２０を通った後、反転用搬送路１３２に進入する。

続いて、反転用搬送路１３２に進入した記録用紙Ｐの後端が第２搬送ロール１５４を通過したとき、第３切換部材１４８が第２排出路１３８を塞ぐと共に両面搬送路１３６を開放し、第２搬送ロール１５４が逆回転する。これにより、記録用紙Ｐの後端が先端に切り換えられ、記録用紙Ｐは両面搬送路１３６を搬送されて再度、搬送路２８に進入し、裏面の画像形成が行われる。

また、画像形成装置１０において、記録用紙Ｐの表面のみに画像形成し且つ表裏を反転して排出する場合は、記録用紙Ｐが反転用搬送路１３２に進入すると共に、進入した記録用紙Ｐの後端が第２搬送ロール１５４を通過したとき、第２切換部材１４６が移動して第２排出路１３８を開放する。そして、第２搬送ロール１５４が逆回転することにより、記録用紙Ｐの後端が先端に切り換えられ、記録用紙Ｐは第２排出路１３８を搬送されて排出される。なお、記録用紙Ｐの表面に画像形成して定着を行い、デカールユニット１２０を通過した後にそのまま記録用紙Ｐを排出する場合は、第１切換部材１４４を移動させて反転用搬送路１３２を塞ぐと共に第１排出路１３４を開放する。

次に、搬送路で記録用紙Ｐが詰まったときの用紙詰まり解消動作について説明する。

図４には、画像形成装置１０の搬送路２８、反転用搬送路１３２、及び両面搬送路１３６の途中で記録用紙Ｐ（太い実線で表示）が詰まった状態が、記録用紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４で示されている。なお、記録用紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の詰まり状態は、同時に生じたものではなく、各搬送路における記録用紙Ｐの詰まり状態を分かり易くするためにまとめて示してある。また、制御部２０における記録用紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の詰まり位置の検知は、各搬送路に設けられた用紙検知センサ（図示省略）によって行われる。

図４に示すように、画像形成装置１０は、二点鎖線で示した範囲が前面側（各ロールの回転軸方向の手前側）に引き出し可能な引出ユニット１７０で構成されている。引出ユニット１７０は、本体部１４の搬送路２８における一番下の搬送ロール３６の下側と、搬送路４７の途中と、補助ロール６９と二次転写ロール７１との間と、第１排出路１３４及び第２排出路１３８の途中と、本体部１４の反転用搬送路１３２における第２搬送ロール１５４（図３参照）の下側と、で分割されるユニットであり、ガイドレール（図示省略）に沿って、装置本体１０Ａから手前側に引き出されるようになっている。

記録用紙Ｐ１は、搬送路２８において、用紙収容部１２と本体部１４とにまたがり、複数の搬送ロール３６で挟まれた状態で詰まっている。記録用紙Ｐ２は、搬送路４７において、先端側が位置合せロール３８で挟まれた状態で詰まっている。記録用紙Ｐ３は、反転用搬送路１３２において、先端側が搬送ロール１６２に挟まれ、後端側がデカールロール１２６Ｂに挟まれた状態で詰まっている。記録用紙Ｐ４は、反転用搬送路１３２と両面搬送路１３６とにまたがり、搬送ロール１６２で挟まれた状態で詰まっている。そして、記録用紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、いずれも装置本体１０Ａと引出ユニット１７０との分割線（二点鎖線）を跨いでいる。

ここで、記録用紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を取り除くための詰まり解消動作の一例として、記録用紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４については、制御部２０（図１参照）が搬送ロール３６、位置合せロール３８、搬送ロール１６２、１６４を回転させて、記録用紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４を引出ユニット１７０内（二点鎖線の枠内）に強制的に搬送する。そして、引出ユニット１７０を手前側に引き出すことにより、記録用紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４が取り出される。

一方、記録用紙Ｐ３については、制御部２０が複数の搬送ロール１６２を回転させて、記録用紙Ｐ３を用紙収容部１２の反転用搬送路１３２へ強制的に搬送する。そして、装置本体１０Ａの側面に設けられた開閉式のカバー部材（図示省略）を開けることで、記録用紙Ｐ３が取り出される（矢印Ｅ）。このように、搬送経路における記録用紙Ｐの詰まりの解消動作では、複数のロールを複数のモータで回転させて記録用紙Ｐを移動させることになるため、記録用紙Ｐの詰まりの解消動作に要する電力は、画像形成装置１０の消費電力の中では、比較的大きい消費電力となる。

次に、制御部２０に設定された画像形成装置１０の各部の動作と消費電力について説明する。

図１において、制御部２０には、一例として、定着装置１００の準備動作に要する電力Ｐｗ１、記録用紙Ｐの詰まり解消動作（以後、記録用紙Ｐの強制搬送動作と記載する）に要する電力Ｐｗ２、画像形成装置１０全体での消費電力の規定値Ｐｗとしたときに、Ｐｗ＜Ｐｗ１＋Ｐｗ２、且つＰｗ１＞Ｐｗ２として、記録用紙Ｐの強制搬送動作が、定着装置１００の準備動作の開始前又は終了後に行われるように設定されている。なお、以後の説明では、記録用紙Ｐの強制搬送動作に要する電力と定着装置１００の準備動作に要する電力について、図５を用いて説明し、その他の動作に要する電力については図６を用いて説明する。

ここで、定着装置１００の準備動作とは、ハロゲンヒータ１０８（図３参照）に通電して定着ロール１０２の温度を増加させる昇温動作、定着ロール１０２の外周面に加圧ロール１０４を接触させる動作、定着ロール１０２の外周面における周方向の温度差を低減するための回転動作、外部加熱ロール（図示省略）を定着ロール１０２の外周面に接触させる動作等を含んだ、定着装置１００を使用可能状態とする一連の準備動作である。

また、定着装置１００の準備動作、記録用紙Ｐの強制搬送動作が行われるのは、記録用紙Ｐに画像形成及び定着が行われた後の一時的な待機状態から復帰するときではなく、例えば、画像形成装置１０において、記録用紙Ｐの搬送途中に使用者が誤操作（カバーを開ける、電源を強制的にＯＦＦにしてしまう）をした後で、再度、定着装置を動作させるときである。

図５（Ａ）には、定着装置１００（図１参照）の準備動作（Ｊ１）と記録用紙Ｐの強制搬送動作（Ｊ２）について、制御部２０（図１参照）に設定された各動作の順序と、各動作に要する電力の第１例が示されている。第１例では、定着装置１００の準備動作Ｊ１の終了後に、記録用紙Ｐの強制搬送動作Ｊ２が設定されている。

図５（Ａ）には、定着装置１００の準備動作Ｊ１の開始時点がｔ１、終了時点がｔ４で示されており、開始時点ｔ１から終了時点ｔ４までの動作時間がΔｔ１、開始時点ｔ１から終了時点ｔ４までの各時点で要する電力がＰｗ１となっている。なお、終了時点ｔ４は、温度センサ（図示省略）で検知された定着ロール１０２（図１参照）の温度が、規定の温度に到達した時点である。そして、記録用紙Ｐの強制搬送動作Ｊ２の開始時点がｔ４、終了時点がｔ５、動作時間がΔｔ２、開始時点ｔ４から終了時点ｔ５までの各時点で要する電力がＰｗ２となっている。また、図５（Ａ）には、画像形成装置１０（図１参照）として予め設定されている消費電力の規定値（上限値）がＰｗ（図の一点鎖線）で示されており、本実施形態では、Ｐｗ≒Ｐｗ１（但しＰｗ＜Ｐｗ１を除く）となっている。

図５（Ｂ）には、定着装置１００（図１参照）の準備動作Ｊ１と記録用紙Ｐの強制搬送動作Ｊ２について、制御部２０（図１参照）に設定された各動作の順序と、各動作に要する電力の第２例が示されている。第２例では、定着装置１００の準備動作Ｊ１の開始前に、記録用紙Ｐの強制搬送動作Ｊ２が設定されている。なお、定着装置１００の準備動作Ｊ１の開始時点ｔ１、終了時点ｔ４はそのままで、記録用紙Ｐの強制搬送動作Ｊ２の開始時点がｔ０、終了時点がｔ１となっている。

ここで、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、制御部２０（図１参照）は、図４に示す画像形成装置１０の各搬送路における記録用紙Ｐの搬送が停止された場所（詰まった場所）に応じて、記録用紙Ｐの強制搬送動作Ｊ２を定着装置１００の準備動作Ｊ１の終了後又は開始前に選択して設定するようになっている。

例えば、図４において、記録用紙Ｐが記録用紙Ｐ１、Ｐ２の位置で詰まっていることが検知された場合は、記録用紙Ｐにトナー画像が無いので、図５（Ａ）に示すように、先に定着装置１００の準備動作Ｊ１を行い、その後、記録用紙Ｐの強制搬送動作Ｊ２を行う。一方、記録用紙Ｐが記録用紙Ｐ３、Ｐ４の位置で詰まっていることが検知された場合は、定着後のトナー画像が付着しているため早めの除去が望ましく、図５（Ｂ）に示すように、記録用紙Ｐの強制搬送動作Ｊ２を定着装置１００の準備動作Ｊ１よりも先に行う。

また、図６（Ａ）、（Ｂ）には、図５（Ａ）の第１例、図５（Ｂ）の第２例において、記録用紙Ｐの強制搬送動作Ｊ２と、動作Ｊ３又は動作Ｊ４と、を並列処理する設定が示されている。ここで、動作Ｊ３、Ｊ４とは、消費電力の規定値Ｐｗと定着装置１００の準備動作に要する電力Ｐｗ１との差分（Ｐｗ−Ｐｗ１）を超える電力ΔＰｗを要する動作であり、動作Ｊ３が、定着装置１００の準備動作よりも先に行う動作、動作Ｊ４が、定着装置１００の準備動作よりも後に行う動作である。

動作Ｊ３の例としては、現像装置７０（図２参照）のホームポジションへの回転動作、トナーカートリッジ７８（図１参照）等の使用者が交換するユニットに設けられたメモリ内の情報の読み込み、中間転写ベルト６８のホームポジションへの移動、二次転写ロール７１のリトラクト動作（中間転写ベルト６８に対する接触動作又は退避動作）等がある。

また、動作Ｊ４の例としては、画像形成装置１０の装置本体１０Ａ（図１参照）に設けられた排気ファン（図示省略）の排気動作、中間転写ベルト６８にテスト画像を転写して行う転写状態の確認動作、現像器７２、クリーニング装置７３等における廃トナー（不要トナー）の排出動作等がある。

次に、比較例における画像形成装置１０の動作設定及び作用について説明する。

図７（Ａ）に示すように、時点ｔ１から時点ｔ４までの間で設定される時点ｔ２から時点ｔ３の間において、定着装置１００（図１参照）の準備動作Ｊ１と記録用紙Ｐの強制搬送動作Ｊ２とを並列処理しようとしても、これらの電力の合計Ｐｗ３（＝Ｐｗ１＋Ｐｗ２）がＰｗを超えてしまうため、並列処理は行えない。

ここで、図７（Ｂ）に示すように、比較例として、時点ｔ２から時点ｔ３までの間において、ハロゲンヒータ１０８（図３参照）への通電量を低減させる設定にし、あるいは、定着ロール１０２の外周面に加圧ロール１０４を接触させる動作を時点ｔ３よりも後に行う設定にして、時点ｔ２から時点ｔ３までの間における定着装置１００の準備動作Ｊ１に用いる電力を低下させ、この低下させた電力分で記録用紙Ｐの強制搬送動作Ｊ２を並列して処理したとする。

このとき、ハロゲンヒータ１０８に与えられる電力が、時点ｔ２から時点ｔ３の間でＰｗ１からＰｗ４（＝Ｐｗ１−Ｐｗ２）に減少するため、定着ロール１０２の単位時間当たりの温度上昇率が低下する。これにより、定着装置１００（図１参照）の準備動作Ｊ１で必要となる時間は、時点ｔ１から時点ｔ４までの時間Δｔ１よりも長くなり、時点ｔ１から時点ｔ６までの時間Δｔ３が必要となってしまう。即ち、定着装置１００の準備動作Ｊ１の時間を短くすることができなくなる。

次に、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態の画像形成装置１０では、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、定着装置１００の準備動作Ｊ１の終了後又は開始前に記録用紙Ｐの強制搬送動作Ｊ２を設定したので、定着装置１００のハロゲンヒータ１０８（図３参照）に供給する電力を低下させる必要がなくなる。これにより、定着ロール１０２の単位時間当たりの温度上昇率が維持され、消費電力の規定値Ｐｗを超えずに、定着装置１００の準備動作Ｊ１の時間が比較例に比べて短くなる。なお、定着装置１００の準備動作Ｊ１では、定着ロール１０２の加熱動作が律速となっている。このため、画像形成装置１０全体での準備時間においても、定着装置１００の準備動作Ｊ１の時間が短くなる本実施形態の方が、比較例よりも短くなる。

また、本実施形態の画像形成装置１０では、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、記録用紙Ｐの強制搬送動作Ｊ２を行う時間において、消費電力の規定値Ｐｗと電力Ｐｗ１との差分を超える消費電力を要する動作Ｊ３、Ｊ４を行うので、定着装置１００の準備動作Ｊ１と記録用紙Ｐの強制搬送動作Ｊ２を含む画像形成装置１０全体の準備時間が、動作Ｊ３、Ｊ４を他の時点で行う場合の準備時間に比べて短くなる。

さらに、本実施形態の画像形成装置１０では、図４において、記録用紙Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の停止場所に合わせて、記録用紙Ｐの強制搬送動作Ｊ２を定着装置１００の準備動作Ｊ１の開始前又は終了後に選択して行うので、記録用紙Ｐの強制搬送動作Ｊ２を定着装置１００の準備動作Ｊ１の開始前及び終了後の両方で行う場合に比べて、画像形成装置１０全体の準備時間が短くなる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。

定着ロール１０２は、電磁誘導方式により加熱される定着ベルトであってもよい。また、引出ユニット１７０が設けられていない構成であってもよい。例えば、引出ユニット１７０が無い構成で、記録用紙Ｐが用紙収容部１２と本体部１４とに跨って停止している状態を解消する構成であってもよい。

さらに、記録用紙Ｐの強制搬送動作は、定着装置１００の準備動作の開始前、終了後で選択せず、いずれかに固定してもよい。即ち、定着装置１００の準備動作の終了後に記録用紙Ｐの強制搬送動作を行う構成であってもよい。また、定着装置１００の準備動作の開始前に各搬送路に記録用紙Ｐが残っているかを用紙センサで検知して、残っている場合に、記録用紙Ｐの強制搬送動作を実施した後、定着装置１００の準備動作を開始する構成であってもよい。

１０ 画像形成装置
２０ 制御部（制御手段の一例）
２８ 搬送路
３６ 搬送ロール（搬送手段の一例）
３８ 位置合せロール（搬送手段の一例）
４７ 搬送路
５０ 画像形成ユニット（画像形成手段の一例）
１００ 定着装置（定着手段の一例）
１２２ 第１デカール部（搬送手段の一例）
１２４ 第２デカール部（搬送手段の一例）
１３２ 反転用搬送路（搬送路の一例）
１３４ 第１排出路（搬送路の一例）
１３６ 両面搬送路（搬送路の一例）
１５０ 反転搬送部（搬送手段の一例）
１６２ 搬送ロール（搬送手段の一例）
１６４ 搬送ロール（搬送手段の一例）
Ｐ 記録用紙（記録媒体の一例）

Claims (2)

1. 記録媒体を搬送する搬送路を備えた搬送手段と、
   回転して切り替えたトナーで現像する現像装置と、該現像装置で現像されたトナー画像が一次転写される中間転写ベルトと、リトラクト可能に設けられ該中間転写ベルトから記録媒体へトナー画像を転写する二次転写ロールと、情報を記憶するメモリを備えトナーを収容するトナーカートリッジと、を備え、前記搬送手段で搬送される記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段で形成された記録媒体上の画像を加熱しつつ定着する定着手段と、
   前記定着手段の昇温を含む準備動作に要する電力Ｐｗ１、前記搬送手段で詰まった記録媒体を強制的に搬送する強制搬送に要する電力Ｐｗ２、消費電力の規定値Ｐｗとしたときに、Ｐｗ＜Ｐｗ１＋Ｐｗ２として設定され、且つ前記搬送手段による強制搬送動作を、前記定着手段の準備動作の開始前及び終了後の何れに行うかを選択して制御する制御手段であって、該強制搬送動作を前記準備動作の開始前に行う場合に、前記規定値Ｐｗと前記電力Ｐｗ１との差分を超える電力を要する、前記現像装置のホームポジションへの回転動作、前記メモリ内の情報の読み込み動作、前記中間転写ベルトのホームポジションへの移動動作、及び前記二次転写ロールのリトラクト動作のうち少なくとも１つの動作を前記強制搬送動作と並列して処理する制御手段と、
   を有する画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記搬送路における記録媒体の搬送が停止された場所に応じて、前記搬送手段による記録媒体の前記強制搬送動作を前記定着手段の準備動作の開始前及び終了後の何れに行うかを選択する請求項１に記載の画像形成装置。