JP2006259187A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 白紙面であるかどうかを判断できた場合、白紙印刷させることなく、また、排紙ページ面付け状態も通常どおりに排紙させることができ、不要な作像プロセスを行う必要が無く、印刷ＰＰＭも向上する画像形成装置を提供する。
【解決手段】 用紙を搬送し、この用紙に片面ずつ画像を形成する一方、用紙排紙部付近から表面の印刷／定着済み用紙を反転搬送し裏面にも画像を形成する画像形成装置において、印刷する画像情報が白紙または白紙に限りなく近いページであることを認識することができる白紙ページ認識手段を有し、印刷裏面が白紙である場合に反転搬送経路である第２搬送経路を通さずに印刷を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、印刷用紙を反転搬送可能とした構造を有する、自動的に両面印刷可能な複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。

両面印刷可能な複写機、プリンタなどの画像形成装置の通常の両面印刷手順では、表裏面のいずれかが白紙（印刷画像データなし）であろうと、表面、裏面を順に印刷して排紙させている（例えば、特許文献１および２参照）。
このような両面印刷可能な画像形成装置において、特許文献１では、印刷すべきデータが無い場合は、印刷を行わないという考え方が開示されている。また、特許文献２では、印刷すべき画像データの有無を検知できる機能を有する装置を開示しているが、両面モードか片面モードかのモード選択判定のみを行っている。
つまり、従来は両面印刷において白紙面が存在することを判断した場合における適切な処理について一切提案されていない。
特開２００４−０１２９８２公報 特開平０５−３０３２５３号公報

しかしながら、表裏、どちらかが白紙であろうと、表、裏を順に印刷して排紙させている通常の両面印刷手順において、白紙面であるかどうかを判断できた場合、白紙印刷させることなく、また、排紙ページ面付け状態も通常どおりに排紙させることができれば、不要な作像プロセスを行う必要が無く、印刷ＰＰＭも向上する。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、白紙面であるかどうかを判断できた場合、白紙印刷させることなく、また、排紙ページ面付け状態も通常どおりに排紙させることができ、不要な作像プロセスを行う必要が無く、印刷ＰＰＭも向上する画像形成装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、給紙部から作像部を経る第１搬送経路を経て排紙部へ用紙を搬送すると共に、該排紙部から伸びると共に前記第１搬送経路の下流側に連通した別ルートである反転搬送経路としての第２搬送経路と、搬送される用紙の両面に対して作像部にて片面ずつ順次作像する一方、前記排紙部付近から表面作像済み用紙を作像部へ反転搬送して用紙裏面にも画像を形成するように制御する制御手段と、前記用紙の各面に印刷する画像情報が白紙データであることを認識する白紙ページ認識手段と、を備えた画像形成装置において、前記制御手段は、前記白紙ページ認識手段が用紙裏面への画像情報を白紙データであると認識した場合に、反転搬送せずに片面印刷を行う画像形成装置を最も主要な特徴とする。
請求項２に記載の発明は、前記制御手段が、用紙表面に対する画像情報が白紙データであった場合、前記作像部の定着ローラを通った後に、前記第２搬送経路へ別の搬送路である第３搬送経路を経て搬送し、そこから排紙部へ排紙することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項３に記載の発明は、前記制御手段が、前記第２搬送経路内に片面印刷状態の用紙が残っている状態で、印刷中断となった場合に、前記第２搬送経路内の用紙を、作像部を通さずに排紙させる請求項２記載の画像形成装置を主要な特徴とする。

本発明によれば、偶数ページが白紙であった場合、その対となる奇数ページは通常の片面印刷を実施することで、無駄な白紙作像動作を行う必要が無くなり、感光体寿命を縮めることなく、印刷ＰＰＭも向上させることができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による画像形成装置の第１の実施の形態を示す全体構成図である。図１を参照して、先ずは、用紙搬送手順およびルートについて説明する。
第１の実施の形態に係る画像形成装置１において、本体カセット２、第２給紙カセット３、手差しカセット４から各用紙分離部、すなわち、本体給紙コロ５、第２給紙コロ６および手差しコロ７にて夫々分離された用紙を先ずはレジストローラ８まで搬送する。ここでは本体給紙コロ５にて給紙、分離された用紙として説明する。
レジストローラ８にはレジストクラッチ（図示せず）が装備されており、用紙をレジストローラ８まで搬送するさいはこのクラッチはオフとなっていて、レジストローラ８は回転していない状態としておく。
用紙先端がレジストローラ８に突き当たり、或る程度のたわみを形成した時点で給紙を止める。用紙先端をレジストローラ８に突き当て、たわみを作ることにより先端スキューを或る程度補正できる。
次に、レジストローラ８と給紙ローラ（本体給紙コロ５）を回転させ、作像部への用紙搬送を再開する。そのさい、作像タイミングと用紙先端との位置関係を合わせて搬送することにより、先端印字位置精度が確保されることになる。
通常、片面印刷の場合は、各カセットから太い矢印のルート（第１搬送経路）２４を通って搬送し、排紙されることになる。両面印刷の場合は、各カセットから太い矢印のルート２４を通って搬送し、反転開始前用紙状態９の位置で用紙を停止させる。
その後、排紙ローラ１０を反転させ、点線矢印のルート（第２搬送経路）２３を通ってレジストローラ８まで搬送させる。その後は片面と同様に太い矢印ルート（第１搬送経路）２４で作像部を通って排紙させる。この動作により、両面印刷を実現している。

図１には、また、レジストセンサ８ａ、排紙センサ１１、両面反転センサ１２、定着ローラ１３、両面搬送ローラ１４、転写ローラ１５、手差し給紙用紙有無検知センサ１６、本体カセット用紙有無検知センサ１７、第２給紙縦搬送センサ１８、および第２給紙用紙有無検知センサ１９が示されている。
図２は図１の画像形成装置の電気系統を説明する概略ブロック図である。図２の回路構成において、ＳＢＵ（センサボードユニット）２５はＣＣＤや密着センサなどによる画像読み取りセンサ部である。ＳＢＵ２５ではセンサからのアナログ信号をＡ／Ｄ変換回路にてデジタル化し、以下で説明する画像処理ＬＳＩへと出力する。
画像処理ＬＳＩ２６はＳＢＵ２５から入力された画像データをバッファ上で各種の画像処理を施す。本発明で使用する白紙ページ検知機能もこの画像処理ＬＳＩ２６上の回路にて判定している。
ここで、白紙ページ検知手段の白紙ページを認識する方法はとくに詳しくは説明しないが、画像情報中の黒ドットの数を計数する方法、アナログ的に画像情報を読み取って行なう方法等を使用することができる。

操作部制御回路２７はユーザＩ／Ｆである操作部を制御する回路である。ＣＰＵ２８は第１の実施の形態の画像形成装置全体を制御する中央演算処理ユニットである。フラッシュＲＯＭ２９はＣＰＵ２８で実行される命令コードを記憶する書き換え可能なＲＯＭである。
ＳＲＡＭ３０はソフト制御に必要なデータを一時記憶することができるＲＡＭである。ＮＶＲＡＭ３１はソフト制御に必要なデータを一時記憶することができるＲＡＭであり、このＮＶＲＡＭ３１は画像形成装置の電源を切っても、その記憶内容は消えない。
Ｉ／Ｏ制御ＬＳＩ３２はモータドライバ、スキャナ光源ドライバ、各種センサ、モータなどのＩ／Ｏ関連部品を制御することができる。各種ドライバ類３３はモータドライバ、スキャナ光源ドライバを指している。レーザ書き込みユニット３４は感光体上に画像データ像を形成するためにレーザ光を駆動する。
画像データメモリ３５は画像処理ＬＳＩ２６で各種の画像処理が施された画像データを数ページ分一時的に記憶するメモリである。ＰＳＵ３６は画像形成装置の電源、ＨＶＰ３７は電子写真に必要な感光体や現像部を帯電させるための高圧回路であり、そしてＰＣＩ／Ｆ３８は画像形成装置とパソコン（ＰＣ）とを接続させるためのＩ／Ｆ回路である。

次に、作像面付け順について説明する。上記の両面印刷機能を有した画像形成装置において両面印刷を行う場合、最終的に排紙される印刷物のページ順を正しい順に排紙させるためには、例えば、６ページ分の原稿画像を両面印刷により３枚の用紙の表裏に夫々印刷する。
この場合、先ずは、２ページ（Ｐ２）目の画像を太い矢印ルート（第１搬送経路）２４（図１）により搬送される一枚目用紙の片面に印刷し、次いで点線矢印ルート（第２搬送経路）２３（図１）を経て一枚目用紙を反転させた後、当該用紙の反対面に１ページ（Ｐ１）目の画像を印刷して排紙部９上に排紙する。これにより、一枚目用紙については１ページ（Ｐ１）が排紙部上で下側になる。
その次に二枚目用紙の各面に対して４ページ（Ｐ４）目、３ページ（Ｐ３）目を順次印刷してから排紙部９上に３ページ（Ｐ３）を下向きにして二枚目用紙上に排紙し、次いで三枚目用紙の各面に対して６ページ（Ｐ６）目、５ページ（Ｐ５）目を順次印刷してから５ページ（Ｐ５）目を下向きにして２枚目用紙上に排紙する。このような順番で両面印刷、排紙を実施することで、排紙部９に排紙された３枚の用紙は、ページ順が下側から順にＰ１〜Ｐ６となった両面印刷物が得られることになる。

次に、６ページの両面印刷物中、例えば、４ページ目が白紙であることが判明している場合の本発明の動作について説明する。１ページおよび２ページについては、通常の両面動作と同じ動作を行う。
次に、４ページ目を印刷することになるが、この４ページ目が白紙であることが判明している場合、二枚目用紙については４ページ目の印刷ジョブを実施せず、３ページ目の印刷だけを通常の片面印刷動作にて排紙まで実行する（反転による反対側への印刷は実施しない）。これにより、３ページ目の印刷面が下になって排紙されることになる。それ以降は、通常の両面動作と同じでよい。
図３は図１の第１の実施の形態の動作を説明するフローチャートである。この第１の実施の形態の動作を上述した構成についての説明に関連して図１および図３に基づいて説明する。
用紙の搬送を開始して、片面印刷かどうかを判断する（Ｓ１）。片面印刷ならば、画像データページの若い順に印刷する（Ｓ２）。太い矢印ルート２４（第１搬送経路）で印刷し、排紙する（Ｓ３）。
ステップ（Ｓ１）で片面印刷でないならば、両面印刷と判断し、対となる２ページ目データの読み取り終了かどうかをチェックする（Ｓ４）。読み取り終了ならば、白紙ページ認識手段２６（図２参照）により偶数ページＢの印刷すべき画像情報が白紙データである、すなわち、偶数ページＢが白紙かどうかをチェックする（Ｓ５）。白紙ならば、偶数ページＢと対になる奇数ページＡだけを印刷し（Ｓ６）、太い矢印ルート（第１搬送経路）２４で印刷し、排紙する（Ｓ７）。
ステップ（Ｓ５）で偶数ページＢが白紙でないならば、画像情報ページの若い偶数ページＢを当該用紙の片面に印刷する（Ｓ８）。この際、太い矢印ルート（第１搬送経路）２４を経て印刷を行い、排紙部で反転させ、点線矢印ルート（第２搬送経路）２３に格納（搬送）する（Ｓ９）。
次に、偶数ページＢの対となる奇数ページＡを当該用紙の他の面に印刷し（Ｓ１０）、点線矢印ルート（第２搬送経路）２３から偶数ページＢ印刷済みの用紙を矢印ルート２４へ搬送し、印刷を実行する（Ｓ１１）。この後最終ページ印刷完了かどうかを判断し（Ｓ１２）、動作を終了する。
このように、偶数ページ（第２面）が白紙であった場合、その対となる奇数ページ（第１面）のみ片面印刷し排紙すれば、通常の両面印刷と同じ排紙状態で両面印刷が可能となり、両面反転動作が必要なくなるので、印刷速度（ＰＰＭ（ページ／分））が向上する。

図４は本発明による画像形成装置の第２の実施の形態を示す全体構成図である。図４の構成は分岐爪２０、第１の両面反転センサ１２、および第２の両面反転センサ２１を除いて図１の構成と同じである。したがって、図１と同一部分には同一符号を付して必要以外の説明を省略する。
図４の第２の実施の形態では、奇数ページが白紙であったとしても、白紙作像を行わず、排紙面付け状態が狂わないように排紙できる。図４に示すように、定着後に排紙ローラ１０へ用紙を搬送（太い矢印ルート２４で）するか、両面反転搬送路へ用紙を搬送（分岐爪後の短い矢印ルート２２（第３搬送経路）から点線矢印ルート（第２搬送経路）２３で搬送）するかを選択分岐する分岐爪２０を有している。
この分岐爪２０はソレノイドなどの機構により、ルート（搬送経路）切り換え可能な構成となっている。例として６ページ分の印刷物中、３ページ目の画像が白紙であった場合の動作について説明する。１ページ目および２ページ目については、通常と同じ両面印刷動作を行う。
４ページ目の印刷を行うさい、３ページ目が白紙であることが判明している場合、４ページ目の印刷動作を行ってから、分岐爪２０を両面反転搬送路（短い矢印ルート（第３搬送経路）２２）へ導く。これにより、４ページ目を印刷した用紙は短い矢印ルート２２→点線矢印ルート（第２搬送経路）２３へと導かれる。
そこで、４ページ目が印刷済み用紙の後端を第２の両面反転センサ２１がオフする時点まで搬送し停止させる。次に、その用紙は作像部を通さず（前進させず）、点線矢印ルート２３→排紙部へと反対方向に戻し搬送して排紙させる。これにより、４ページ面が上向きの状態で排紙部９上に排紙されるため、排紙ページ面付けは狂わない。
図１および図４の第１および第２の各実施の形態において、レジストローラ８から排紙ローラ１０に至る太い矢印ルート２４を第１搬送経路、両面反転センサ１２から両面搬送ローラ１４を通ってレジストローラ８に至る点線矢印ルート２３を第２搬送経路としている。
また、定着ローラ１３から分岐爪２０で分岐して第２搬送経路２３に延びる短い矢印ルート２２を第３搬送経路としている。さらに、点線矢印ルート２３である第２搬送経路は両面反転トレイまたは両面トレイの役割を有するので、両面反転トレイまたは両面トレイと呼ぶこともできる。

図５は図４の第２の実施の形態の動作を説明するフローチャートである。この第２の実施の形態の動作を上述した構成についての説明に関連して図４および図５に基づいて説明する。
用紙の搬送を開始して、片面印刷かどうかを判断する（Ｓ２１）。片面印刷ならば、画像データページの若い順に印刷する（Ｓ２２）。太い矢印ルート（第１搬送経路）２４で印刷し、排紙する（Ｓ２３）。
ステップ（Ｓ２１）で片面印刷でないならば、両面印刷と判断し、対となる２ページデータの読み取り終了かどうかをチェックする（Ｓ２４）。読み取り終了ならば、白紙ページ認識手段２６（図２参照）により偶数ページＢの印刷すべき画像情報が白紙データである、すなわち、偶数ページＢが白紙かどうかをチェックする（Ｓ２５）。白紙ならば、偶数ページＢと対になる非白紙の奇数ページＡを印刷し（Ｓ２６）、太い矢印ルート（第１搬送経路）２４で印刷し、排紙する（Ｓ２７）。
ステップ（Ｓ２５）で偶数ページＢが白紙でないならば、奇数ページＡが白紙かどうかチェックする（Ｓ３３）。奇数ページＡが白紙ならば、短い矢印ルート（第３搬送経路）２２を通るように設定する（Ｓ３４）。次に、偶数ページＢを印刷し、短い矢印ルート２２から点線矢印ルート２３へ搬送する（Ｓ３５）。その後、点線矢印ルート（第２搬送経路）２３から排紙部へ反転排紙する（Ｓ３６）。
ステップ（Ｓ３３）で奇数ページＡが白紙でないならば、画像データページの若い偶数ページＢを印刷する（Ｓ２８）。次いで、第１搬送経路２４で印刷し、排紙部で反転させ、点線矢印ルート２３に格納（搬送）する（Ｓ２９）。

次に、当該用紙をルート２３から前進させて作像部に供給し（点線矢印ルート２３から偶数ページＢ印刷済みの用紙を第１搬送経路２４へ搬送し）、偶数ページＢの対となる奇数ページＡを用紙の他面に印刷する（Ｓ３０）（Ｓ３１）。この後最終ページ印刷完了かどうかを判断し（Ｓ３２）、動作を終了する。
第１の実施の形態と組み合わせることにより、どちらか一方が白紙であった場合、例えば、印刷第１面が白紙であっても、無駄な白紙作像動作を行うことなく、排紙状態面付け状態も狂わずに通常どおりに印刷が可能となる。ただし、第２の実施の形態を実現するためには、用紙長がレジスト部〜第２の両面反転センサ２１間に収まるサイズでなければならない。
また、対となる両面用の画像がなく、ともに白紙であった場合は、第１の実施の形態の動作に則って、通常の片面印刷動作を行うこととする。これにより、１面は白紙作像動作が必要となってしまう。
奇数ページが白紙であっても、搬送ルート変更機構を操作することにより、むだな白紙作像動作を行う必要が無くなり、感光体寿命を縮減することなく、印刷ＰＰＭも向上させることができる。
本実施の形態の両面反転搬送経路を有する画像形成装置において、用紙が両面反転部（第２搬送経路）に残っている状態で、なんらかの要因により印刷中止となった場合に両面反転部に残っている用紙を排紙するさい、作像部を通さずに点線矢印ルート（第２搬送経路）２３→排紙部へと反対方向に排紙させる。
このため、両面トレイ（第２搬送経路）２３内に用紙が残っているときに、何らかの要因で印刷中止となったような場合でも、両面トレイ２３内の用紙を、作像部を通さずに排紙させることができるので、むだな白紙作像動作を行う必要が無くなり、感光体寿命を縮減することなく、作像部の寿命を保護しながら、残留用紙を排紙できる。

本発明による画像形成装置の第１の実施の形態を示す全体構成図。 図１の画像形成装置の電気系統を説明する概略ブロック図。 図１の第１の実施の形態の動作を説明するフローチャート。 本発明による画像形成装置の第２の実施の形態を示す全体構成図。 図４の第２の実施の形態の動作を説明するフローチャート。

符号の説明

１ 画像形成装置
１３ 定着ローラ
２０ 分岐爪
２２ 第３搬送経路（短い矢印ルート）
２３ 第２搬送経路（点線矢印ルート、両面トレイ、両面反転トレイ）
２４ 第１搬送経路（太い矢印ルート）
２６ 白紙ページ認識手段（画像処理ＬＳＩ）
２８ 制御手段（ＣＰＵ）

Claims (3)

1. 給紙部から作像部を経る第１搬送経路を経て排紙部へ用紙を搬送すると共に、該排紙部から延びると共に前記第１搬送経路の下流側に連通した別ルートである反転搬送経路としての第２搬送経路と、搬送される用紙の両面に対して作像部にて片面ずつ順次作像する一方、前記排紙部付近から表面作像済み用紙を作像部へ反転搬送して用紙裏面にも画像を形成するように制御する制御手段と、前記用紙の各面に印刷する画像情報が白紙データであることを認識する白紙ページ認識手段と、を備えた画像形成装置において、
   前記制御手段は、前記白紙ページ認識手段が用紙裏面への画像情報を白紙データであると認識した場合に、反転搬送せずに片面印刷を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、用紙表面に対する画像情報が白紙データであった場合、前記作像部の定着ローラを通った後に前記第２搬送経路へ別の搬送路である第３搬送経路を経て搬送し、そこから排紙部へ排紙す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２搬送経路内に片面印刷状態の用紙が残っている状態で、印刷中断となった場合に、前記第２搬送経路内の用紙を、作像部を通さずに排紙させることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
   

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