JP2009058589A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】両面印刷で印刷開始から1枚目の印刷済み用紙が排出されるまでの所要時間と最後の用紙が排出されるまでの所要時間を共に短縮する。
【解決手段】両面印刷で時間軸上に印刷の頁単位で交互に並べて設定される第1印刷期間と第2印刷期間に対して、第1印刷期間で用紙の第1面に画像を印刷し、かつ第2印刷期間で用紙の第2面に画像を印刷する画像形成装置の構成として、両面印刷での給紙合計枚数nが当該両面印刷で印刷開始から1枚目の用紙の第2面に画像を印刷するまでに給紙枚数と同一であり、かつn枚目の用紙の第1面に画像を印刷してから1枚目の用紙の第2面に画像を印刷するまでに2頁分以上の空き印刷期間が存在する条件を満たす場合に、1枚目からn枚目までの用紙の第1面に画像を印刷した後、第1印刷期間と第2印刷期間の並び順を入れ替えて、1枚目からn枚目までの用紙の第2面に画像を印刷するように制御する画像形成制御部41を備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、画像形成装置に関する。
電子写真式の画像形成装置では、感光体や中間転写体等の像保持体で保持した画像を用紙に印刷(転写・定着)するにあたって、時間軸上に印刷(画像データ)の頁単位で印刷期間を設定し、この印刷期間を利用して、用紙に画像を印刷している。また、両面印刷機能を備える画像形成装置では、上記印刷期間を第1印刷期間と第2印刷期間に分類し、第1印刷期間で用紙の第1面に画像を印刷し、かつ第2印刷期間で用紙の第2面に画像を印刷している。この種の画像形成装置には、使用者が印刷開始を指示してから1枚目の印刷済み用紙が排出されるまでの所要時間(以下、「1枚目印刷所要時間」と記す)や、使用者が印刷開始を指示してから最後の印刷済み用紙が排出されるまでの所要時間(以下、「印刷総所要時間」とも記す)を短縮することが求められている。
例えば、下記特許文献1には、印刷枚数が少ない場合は、トレイからの給紙間隔を変えることで、印刷総所要時間を減らす技術が開示されている。また、下記特許文献2,3には、用紙搬送速度を一時的に速く切り替えて、印刷枚数が少ない場合の印刷総所要時間を減らす技術が開示されている。また、下記特許文献4には、感光体を逆転転写可能として、逆転転写により搬送時間を減らす技術が開示されている。
特開2002−351158号公報 特開平06−321436号公報 特開平07−325462号公報 特開平05−088479号公報
本発明は、両面印刷で1枚目印刷所要時間と印刷総所要時間を共に短縮することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、両面印刷を行なう場合に、時間軸上に印刷の頁単位で交互に並べて設定される第1印刷期間と第2印刷期間に対して、前記第1印刷期間で用紙の第1面に画像を印刷するとともに、前記第2印刷期間で用紙の第2面に画像を印刷する画像形成装置であって、前記両面印刷で給紙される用紙の合計枚数nが当該両面印刷で印刷を開始してから1枚目の用紙の第2面に画像を印刷するまでに給紙される用紙の枚数と同一であり、かつ前記n枚目の用紙の第1面に画像を印刷してから前記1枚目の用紙の第2面に画像を印刷するまでに2頁分以上の空き印刷期間が存在する条件を満たす場合に、前記1枚目から前記n枚目までの用紙の第1面に画像を印刷した後、前記第1印刷期間と前記第2印刷期間の並び順を入れ替えて、前記1枚目から前記n枚目までの用紙の第2面に画像を印刷するように制御する画像形成制御手段を備えることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記画像形成制御手段は、前記n枚目の用紙の第2面に画像を印刷する時刻を通常処理の場合よりも早く設定することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2記載の画像形成装置において、用紙の両面に画像を印刷するための両面印刷用搬送部を備え、前記画像形成制御手段は、前記n枚目の用紙の第2面に画像を印刷する場合に、前記両面印刷用搬送部で用紙を一時停止させる時間を前記通常処理の場合よりも短くするか、前記両面印刷用搬送部で用紙を一時停止させることなく、前記n枚目の用紙を搬送するように制御することを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項2記載の画像形成装置において、用紙の両面に画像を印刷するための両面印刷用搬送部を備え、前記画像形成制御手段は、前記n枚目の用紙の第2面に画像を印刷する場合に、前記両面印刷用搬送部で前記通常処理よりも高速に用紙を搬送するように制御することを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、両面印刷で1枚目印刷所要時間と印刷総所要時間を共に短縮することができる。
請求項2に記載の発明によれば、両面印刷で印刷総所要時間を更に短縮することができる。
請求項3に記載の発明によれば、n枚目の用紙の第2面に画像を印刷する時刻を通常処理の場合よりも早く設定することができる。
請求項4に記載の発明によれば、n枚目の用紙の第2面に画像を印刷する時刻を通常処理の場合よりも早く設定することができる。
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は本発明が適用される電子写真式の画像形成装置の構成例を示す概略図である。画像形成装置1は、大きくは、画像読取装置2と、画像形成部3と、用紙搬送装置4とを備えた構成となっている。
画像読取装置2は、原稿の画像を読み取るものである。画像形成部3は、画像読取装置2によって読み取られた原稿の画像データや外部の端末装置(例えば、パーソナルコンピュータ)から送られた画像データに基づいて、記録媒体となる用紙に画像を形成(印刷)するものである。用紙搬送装置4は、画像の印刷に使用される用紙を搬送するものである。画像読取装置2は、画像形成装置本体5の上部に設けられている。画像形成部3は、画像形成装置本体5の内部に設けられている。用紙搬送装置4は、一部を除いて画像形成装置本体5の内部に設けられている。なお、画像形成装置1で画像の印刷に使用される用紙には、紙製のシート以外にも、OHPシートなどのプラスチック製のシートも含まれる。
画像読取装置2は、自動原稿搬送装置6を搭載する原稿押さえ部材7と、画像読取部8とを備えている。自動原稿搬送装置6は、被読取媒体となる原稿を1枚ずつ読取位置を経由するように搬送するものである。原稿押さえ部材7は、原稿台にセットされた原稿を上から押さえるもので、画像形成装置本体5の最上部に開閉自在に設けられている。画像読取部8は、原稿台にセットされた原稿の画像や自動原稿搬送装置6によって読取位置に搬送された原稿の画像を光学的に読み取るもので、例えば図示しない光源、ミラー、レンズ、撮像素子等を用いて構成される。
画像形成部3は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応する4つの感光体ドラム9,10,11,12と、各々の感光体ドラム9〜12に対応する4つの一次転写ロール13,14,15,16と、中間転写体となる無端状の中間転写ベルト17とを備えた4連タンデム式のマシン構成となっている。
各々の感光体ドラム9〜12の周囲には、帯電器、潜像形成装置、現像器、クリーナー等が配置されている。帯電器は、感光体ドラムの表面を一様に帯電するものである。潜像形成装置は、帯電器によって帯電された感光体ドラムの表面をレーザ光で露光走査することにより、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成するものである。現像器は、二成分現像剤に含まれるトナーを感光体ドラムの表面に供給することにより、静電潜像をトナー画像に現像するものである。クリーナーは、感光体ドラムに残留する不要なトナーを除去するものである。
一次転写ロール13〜16は、それぞれに対応する感光体ドラム9〜12の近傍に中間転写ベルト17を介して対向する状態に配置されている。これらの一次転写ロール13〜16は、上述のように感光体ドラム9〜12に形成されたトナー画像を中間転写ベルト17に転写(一次転写)するものである。
中間転写ベルト17は、像保持体として設けられたものである。中間転写ベルト17は、複数のベルト支持ロールによってループ状に支持されている。中間転写ベルト17のループ途中には転写部18が設けられている。中間転写ベルト17は、当該中間転写ベルト17の走行経路上で反時計回り方向に走行するものとなっている。転写部18は、中間転写ベルト17から用紙に画像の転写が行なわれる部分である。転写部18は、一方のロールを二次転写ロールとし、他方のロールをベルト支持ロールとして、中間転写ベルト17を挟み込む一対のロールを用いて構成されている。二次転写ロールは、前述のように中間転写ベルト17に形成されたトナー画像を用紙に転写(二次転写)するものである。
また、画像形成部3は定着部19を有している。定着部19は、転写部18で用紙に転写されたトナー画像を定着させるものである。定着部19は、例えば一方のロールをヒータ内蔵の加熱ロールとし、他方のロールを加圧ロールとした一対のロールを用いて構成されている。
用紙搬送装置4は、上下に多段に配置された4つの用紙収容部21,22,23,24と、各々の用紙収容部21〜24から用紙を給紙する給紙部25と、給紙部25によって給紙された用紙を下から上に向けて垂直に搬送する垂直搬送部26と、垂直搬送部26によって搬送された用紙を転写時刻に合わせて転写部18に送り込むレジスト部27と、転写部18を通過した用紙を定着部19に送り込むバキューム搬送部28と、定着部19から送り出された用紙をスイッチバックで反転させる反転搬送部29と、反転搬送部29で反転させた用紙を再び給紙するために搬送する再給紙搬送部30と、片面印刷又は両面印刷を終えた用紙を排出する排出部31と、排出部31で排出された用紙を積載状態で収容する排出収容部32と、画像の印刷に使用する用紙を手差しで供給するための手差し供給装置33とを備えている。このうち、レジスト部27は、一対のレジストロールを用いて構成され、排出部31は、一対の排出ロールを用いて構成されている。反転搬送部29及び再給紙搬送部30は、両面印刷用搬送部として設けられたものである。
次に、上記構成からなる画像形成装置1の基本的な動作について説明する。
先ず、画像読取装置2によって原稿の画像が読み取られると、これによって得られた画像データを基に画像形成部3でトナー画像が形成される。画像形成部3では、4つの感光体ドラム9〜12を回転駆動しつつ、それぞれに対応する帯電器、潜像形成装置、現像器によって各感光体ドラム9〜12の表面にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像が形成される。このように形成された各色のトナー画像は、一次転写ロール13〜16によって順次、中間転写ベルト17に重ね転写される。これにより、中間転写ベルト17には、4色のトナーを重ね合わせた多色(フルカラー)のトナー画像が形成される。このように中間転写ベルト17に形成されたトナー画像は、当該中間転写ベルト17に保持されて転写部18に送り込まれる。ここではカラー印刷の場合を想定しているが、白黒印刷の場合はブラックのトナー画像だけを中間転写ベルト17に転写することになる。
一方、画像形成装置1の操作パネル等を用いて使用者により選択された用紙や、自動選択機能によって選択された用紙、あるいは手差し供給装置33から供給された用紙は、予め設定された転写時刻に転写部18に到達するように、当該転写時刻に合わせてレジスト部27から転写部18へと送り込まれる。例えば、使用者が選択した用紙が最上段の用紙収容部21に収容された用紙であるとすると、この用紙収容部21から給紙部25によって用紙が給紙されるとともに、当該給紙された用紙が垂直搬送部26を経由してレジスト部27に送り込まれる。そして、レジスト部27では、例えば、回転停止状態とされたレジストロールへの突き当てによって用紙の姿勢(傾き等)を修正した後、上記転写時刻に合わせてレジストロールの回転を開始することにより、転写部18に用紙を送り込む。
一方、各々の一次転写ロール13〜16によって中間転写ベルト17に転写されたトナー画像は、当該中間転写ベルト17の回転にしたがって転写部18へと送り込まれる。このとき、予め設定された転写時刻でトナー画像が転写部18に到達するように、各々の感光体ドラム9〜12に対する静電潜像の書き込み開始時刻が制御される。そして、転写部18においては、予め設定された転写時刻に合わせてトナー画像と用紙を同時に到達させるとともに、中間転写ベルト17から用紙へとトナー画像を転写する。
こうして中間転写ベルト17に保持されたトナー画像は、転写部18で用紙に転写(二次転写)される。その後、用紙はバキューム搬送部28によって定着部19に送られ、そこでトナー画像の定着処理が施される。これ以降の動作は、画像形成モードが片面印刷モードの場合と両面印刷モードの場合で異なる。
片面印刷モードとは、用紙の片面に画像を印刷する場合に適用される画像形成モードである。両面印刷モードとは、用紙の両面に画像を印刷する場合に適用される画像形成モードである。片面印刷モードで動作する場合は、上述のように定着器19でトナー画像の定着処理を行なった用紙を、排出部31から排出収容部32へと排出する。
両面印刷モードで動作する場合は、片面印刷を終えた用紙を反転搬送部29に送り込んだ後、再給紙搬送部30を経由して再びレジスト部27に用紙を送り込む。したがって、反転搬送部29及び再給紙搬送部30は、用紙の両面に画像を印刷するための搬送部となる。以降は、片面印刷の場合と同様の手順で用紙にトナー画像を転写・定着した後、用紙の排出を行なう。また、定着部19から送り出された用紙の表裏を反転して排出する場合は、定着部19から反転搬送部29を経由して排出部31へと用紙を送り出す。
図2は本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御構成の一例を示すブロック図である。
画像形成制御部41は、画像形成装置1全体の処理動作を統括的に制御するものである。画像形成制御部41には、操作パネル42と、画像処理部43と、用紙検知センサ44と、給紙用モータ45と、搬送用モータ46と、反転用モータ47と、再給紙用モータ48と、搬送路切り替え用ソレノイド49とが接続されている。
操作パネル42は、画像形成装置1を使用する使用者が各種の情報を入力したり、使用者に対して各種の情報を表示したりするためのインターフェースとなるものである。操作パネル42は、例えば、各種のボタン、スイッチ、キー等を有する入力部と、タッチパネル付きの液晶ディスプレイからなる表示部とによって構成されるものである。
画像処理部43は、画像読取装置2によって読み取られた原稿の画像データや、外部の端末装置から送られた画像データに対して、所定の画像処理を施すことにより、当該画像データを印刷用のデータに変換するものである。
用紙検知センサ44は、用紙搬送装置4が備える用紙搬送路上で用紙の通過(先端通過、後端通過)を検知するものである。用紙検知センサ44は、用紙搬送路の適所に分散して設けられる。用紙検知センサ44は、例えば発光素子と受光素子を同一のセンサ面に設けた反射型のフォトセンサからなるもので、センサ面と近接して対向する位置(以下、「センサ検知位置」と記す)に用紙が存在するときはオン状態となり、用紙が存在しないときはオフ状態となる。
したがって、用紙検知センサ44は、センサ検知位置を用紙の先端が通過した際にはオフ状態からオン状態に切り替わり、その後、センサ検知位置を用紙の後端が通過した際にはオン状態からオフ状態に切り替わる。ちなみに、用紙の先端とは、用紙搬送路上で用紙搬送方向の下流側を向いて配置される用紙端をいい、用紙の後端とは、用紙搬送路上で用紙搬送方向の上流側を向いて配置される用紙端をいう。
給紙用モータ45は、画像形成装置本体5内の各用紙収容部21〜24から用紙を個別に給紙するための駆動源となるものである。搬送用モータ46は、各々の用紙収容部21〜24から給紙された用紙や手差し供給装置33から供給された用紙を、垂直搬送部26、レジスト部27、転写部18、バキューム搬送部28を順に経由して、定着部19へと搬送するための駆動源となるものである。反転用モータ47は、反転搬送部29で用紙を反転させるための駆動源となるものである。再給紙用モータ48は、再給紙搬送部30で用紙を搬送するための駆動源となるものである。各々のモータ45,46,47,48は、必要に応じて複数個ずつ設けられるものである。また、搬送用モータ46は、レジスト部27の駆動源となるレジモータを含むものである。
搬送路切り替え用ソレノイド49は、用紙搬送路が分岐する部分(定着部19の下流側)で、用紙の進行方向を切り替えるための駆動源となるものである。
図3は本発明の実施形態に係る画像形成装置の処理動作の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、外部の端末装置から送られる画像データに基づいて用紙に画像を印刷する場合を想定している。
まず、外部の端末装置からの印刷開始命令を受けると、画像形成制御部41は、給紙用モータ45及び搬送用モータ46を駆動して、端末装置の使用者(操作者)が指定した用紙(又は自動で選択された用紙)の搬送を開始する(ステップS1)。例えば、使用者が指定した用紙が、最上段から2段目の用紙収容部22に収容された用紙であるとすると、この用紙収容部22から給紙部25によって用紙を給紙するとともに、当該給紙した用紙を垂直搬送部26によって搬送するように制御する。
次に、画像形成制御部41は、画像形成モードが両面印刷モードで指定されているかどうかを判断する(ステップS2)。画像形成モードの指定は、外部の端末装置を用いた使用者の操作によって行なわれる。例えば、外部の端末装置で使用者が両面印刷を選択して画像データを画像形成装置1に送信した場合は、その選択指示に基づいて、画像形成制御部41は、画像形成モードが両面印刷モードに指定されていると判断する。また、外部の端末装置で使用者が片面印刷を選択して画像データを画像形成装置1に送信した場合は、その選択指示に基づいて、画像形成制御部41は、画像形成モードが片面印刷モードに指定されていると判断する。ちなみに、コピー処理では、画像形成モードの指定が操作パネル42を用いて行なわれる。
上記ステップS2において、画像形成モードが両面印刷モードに設定されていないと判断すると、画像形成制御部41は、片面印刷処理に移行する。片面印刷処理では、給紙部25によって給紙された用紙の片面に転写部18でトナー画像を転写した後、バキューム搬送部28を経由して用紙を定着部19に送り込み、そこでトナー画像を用紙に定着した後、排出部31から排出収容部32へと用紙を排出する。また、複数頁分の画像データを印刷する場合は、その頁数に応じて給紙される複数枚の用紙の片面にそれぞれに対応するページの画像を順に印刷する。
また、上記ステップS2において、画像形成モードが両面印刷モードに設定されていると判断すると、画像形成制御部41は、次のような手順で両面印刷処理を行なう。まず、画像形成制御部41は、今回の両面印刷で給紙される用紙の合計枚数(以下、「給紙合計枚数」と記す)が、予め設定された所定枚数以下であるかどうかを判断する(ステップS3)。給紙合計枚数は、今回の両面印刷で使用される用紙の合計枚数となる、給紙合計枚数は、主として、画像データの頁数に応じて決まる。例えば、画像データの頁数が4頁であれば、給紙合計枚数が2枚となり、画像データの頁数が10頁であれば、給紙合計枚数が5枚となる。ただし、用紙の第1面と第2面にそれぞれ2頁分ずつ画像データを並べて印刷する場合は、画像データの総頁数の1/4相当が給紙合計枚数となる。
ここで、上記ステップS3で適用される所定枚数の設定について説明する。一般に、両面印刷を行なう場合は、第1印刷期間と第2印刷期間を時間軸上に交互に並べて設定し、第1印刷期間で用紙の第1面に画像を印刷するとともに、第2印刷期間で用紙の第2面に画像を印刷する。印刷期間とは、用紙に画像を印刷するにあたって印刷の頁単位に設定される期間である。印刷の頁単位とは、印刷の対象となる画像データの頁単位と同じ意味である。印刷期間の長短は、画像の印刷に使用される用紙のサイズ(用紙搬送方向の用紙長さ)に応じて設定される。すなわち、用紙のサイズが大きい場合は、印刷期間が相対的に長く設定され、用紙のサイズが小さい場合は、印刷期間が相対的に短く設定される。
用紙の第1面とは、両面印刷用に給紙された用紙に対して画像形成装置1が最初に画像を印刷する面をいい、その反対側の面が第2面となる。第1印刷期間とは、印刷の頁単位に設定される印刷期間のうち、両面印刷で用紙の第1面に画像を印刷するために設定される印刷期間をいい、第2印刷期間とは、印刷の頁単位に設定される印刷期間のうち、両面印刷で用紙の第2面に画像を印刷するために設定される印刷期間をいう。また、両面印刷では、印刷の頁単位に設定される印刷期間のうち、用紙に画像が印刷されない空きの印刷期間(以下、「空き印刷期間」と記す)も存在する。片面印刷では、基本的に空き印刷期間を設けずに、用紙の片面に画像を形成する。
そうした場合、上述した所定枚数は、今回の両面印刷に適用される給紙合計枚数nが当該両面印刷で印刷を開始してから1枚目の用紙の第2面に画像を印刷するまでに給紙される用紙の枚数と同一であり、かつn枚目の用紙の第1面に画像を印刷してから1枚目の用紙の第2面に画像を印刷するまでに2頁分以上の空き印刷期間が存在する条件を満たすかどうかの判断基準として設定される。すなわち、給紙合計枚数が所定枚数以下である場合は、上記条件を満たし、給紙合計枚数が所定枚数を超える場合は、上記条件を満たさないものとなる。
ここで、両面印刷の具体的な例を、図4(A)〜(D)を用いて説明する。図4において、時間軸上の「P1」は第1印刷期間、「P2」は第2印刷期間をそれぞれ示し、時間軸方向に複数並んだ四角い枠内の数字は印刷頁番号を示している。また、用紙の「表面」を第1面、用紙の裏面を「第2面」としている。さらに、給紙部25によって給紙される順序にしたがって1枚目の用紙、2枚目の用紙、3枚目の用紙、4枚目の用紙、…と区別するものとする。なお、図4に示す処理例は、本発明の実施形態に係る画像形成装置1の構成を説明するための処理例である。
図4(A)に示すように、両面印刷での給紙合計枚数が1枚の場合は、給紙部25によって給紙された1枚目の用紙の表面に第1印刷期間P1で1頁目の画像を印刷した後、4頁分の空き印刷期間をあけて再給紙搬送部30から給紙された1枚目の用紙の裏面に第2印刷期間P2で2頁目の画像を印刷する。
この場合は、給紙合計枚数が1枚で、印刷を開始してから1枚目の用紙の裏面に画像を印刷するまでに給紙部25によって給紙される用紙の枚数も1枚となる。また、1枚目の用紙の表面に画像を印刷してから、1枚目の用紙の裏面に画像を形成するまでに4頁分の空き印刷期間が存在する。このため、上記条件を満たすものとなる。
図4(B)に示すように、両面印刷での給紙合計枚数が2枚の場合は、給紙部25によって給紙された1枚目の用紙の表面に第1印刷期間P1で1頁目の画像を印刷した後、1枚目の用紙との間に1頁分の空き印刷期間をあけて給紙部25により給紙された2枚目の用紙の表面に第1印刷期間P1で3頁目の画像を印刷する。その後、2頁分の空き印刷期間をあけて再給紙搬送部30から給紙された1枚目の用紙の裏面に第2印刷期間P2で2頁目の画像を印刷した後、1頁分の空き印刷期間をあけて再給紙搬送部30から給紙された2枚目の用紙の裏面に第2印刷期間P2で4頁目の画像を印刷する。
この場合は、給紙合計枚数が2枚で、印刷を開始してから1枚目の用紙の裏面に画像を印刷するまでに給紙部25によって給紙される用紙の枚数も2枚となる。また、2枚目の用紙の表面に画像を印刷してから、1枚目の用紙の裏面に画像を形成するまでに2頁分の空き印刷期間が存在する。このため、上記条件を満たすものとなる。
図4(C)に示すように、両面印刷での給紙合計枚数が3枚の場合は、給紙部25によって給紙された1枚目の用紙の表面に第1印刷期間P1で1頁目の画像を印刷した後、1枚目の用紙との間に1頁分の空き印刷期間をあけて給紙部25により給紙された2枚目の用紙の表面に第1印刷期間P1で3頁目の画像を印刷する。次に、2枚目の用紙との間に1頁分の空き印刷期間をあけて給紙部25により給紙された3枚目の用紙の表面に第1印刷期間P1で5頁目の画像を印刷した後、1枚目の用紙の裏面に第2印刷期間P2で2頁目の画像を印刷する。その後、1頁分の空き印刷期間をあけて再給紙搬送部30から給紙された2枚目の用紙の裏面に第2印刷期間P2で4頁目の画像を印刷した後、1頁分の空き印刷期間をあけて再給紙搬送部30から給紙された3枚目の用紙の裏面に第2印刷期間P2で6頁目の画像を印刷する。
この場合は、給紙合計枚数が3枚で、印刷を開始してから1枚目の用紙の裏面に画像を印刷するまでに給紙される用紙の枚数も3枚となる。ただし、3枚目の用紙の表面に画像を印刷してから、1枚目の用紙の裏面に画像を形成するまでに空き印刷期間が存在しない。このため、上記条件を満たさないものとなる。
ただし、両面印刷での給紙合計枚数が3枚であっても、図4(D)に示す方式で両面印刷を行なう場合は、上記の条件を満たすものとなる。すなわち、給紙部25によって給紙された1枚目の用紙の表面に第1印刷期間P1で1頁目の画像を印刷した後、1枚目の用紙との間に1頁分の空き印刷期間をあけて給紙部25により給紙された2枚目の用紙の表面に第1印刷期間P1で3頁目の画像を印刷する。次に、2枚目の用紙との間に1頁分の空き印刷期間をあけて給紙部25により給紙された3枚目の用紙の表面に第1印刷期間P1で5頁目の画像を印刷した後、2頁分の空き印刷期間をあけて再給紙搬送部30から給紙された1枚目の用紙の裏面に第2印刷期間P2で2頁目の画像を印刷する。その後、1頁分の空き印刷期間をあけて再給紙搬送部30から給紙された2枚目の用紙の裏面に第2印刷期間P2で4頁目の画像を印刷した後、1頁分の空き印刷期間をあけて再給紙搬送部30から給紙された3枚目の用紙の裏面に第2印刷期間P2で6頁目の画像を印刷する。
この場合は、給紙合計枚数が3枚で、印刷を開始してから1枚目の用紙の裏面に画像を印刷するまでに給紙部25によって給紙される用紙の枚数も3枚となる。また、3枚目の用紙の表面に画像を印刷してから、1枚目の用紙の裏面に画像を形成するまでに2頁分の空き印刷期間が存在する。このため、上記条件を満たすものとなる。
以上のことから、図4(A),(B),(C)に示す方式で両面印刷を行なう画像形成装置1にあたっては、上記所定枚数が2枚に設定される。また、図4(A),(B),(D)に示す方式で両面印刷を行なう画像形成装置1にあたっては、上記所定枚数が3枚に設定される。さらに、図示はしないが、給紙合計枚数が4枚の場合でも、上記条件を満たす画像形成装置1にあたっては、上記所定枚数が4枚に設定される。
両面印刷の方式は、画像形成装置1のマシン構成(用紙搬送路の長さなど)のほかに、印刷期間の設定長を決める用紙のサイズ(用紙搬送方向の用紙長さ)や種類によっても変わる場合がある。そうした場合は、予め用紙のサイズや種類ごとに所定枚数の値を規定したテーブルデータを、例えば画像形成装置1が備える不揮発性メモリ等に記憶しておき、画像形成制御部41は、そのテーブルデータから用紙のサイズに適した所定枚数の値を読み出して上記ステップS3の判断処理を行なうようにすればよい。
上記ステップS3において、給紙合計枚数が所定枚数を超える場合、画像形成制御部41は、通常処理にしたがって両面印刷を行なう。両面印刷の通常処理では、給紙合計枚数が複数枚である場合に、給紙部25による用紙の給紙を1頁分の空き印刷期間をあけて順に行なうとともに、時間軸上で第1印刷期間P1と第2印刷期間P2の並び順を印刷開始から印刷終了まで入れ替えることなく、第1印刷期間P1で用紙の第1面(表面)に画像を印刷し、かつ第2印刷期間P2で用紙の第2面(裏面)に画像を印刷する方式が適用される。また、この通常処理では、第1面への画像の印刷を終えて、反転搬送部29から再給紙搬送部30へと送り込まれた用紙を、当該再給紙搬送部30の下流側で一時停止させた後、転写時刻に合わせて再給紙搬送部30から転写部18に向けて用紙を搬送することにより、当該用紙の第2面に画像を印刷する。
上記ステップS3において、給紙合計枚数が所定枚数以下の場合、画像形成制御部41は、変数mの値をゼロ(零)にリセットした後(ステップS4)、変数mの値が上記給紙合計枚数nの値に一致するかどうかを判断する(ステップS5)。そして、変数mの値が給紙合計枚数nの値に一致しないと判断すると、給紙部25によって給紙した用紙の第1面に画像を印刷するように制御する(ステップS6)。次に、画像形成制御部41は、変数mの値を1インクリメントした後(ステップS7)、上記ステップS5に戻る。これにより、給紙部25によって給紙されたn枚の用紙の第1面にそれぞれに対応する頁の画像が印刷されることになる。この場合、給紙部25による用紙の給紙は、上記通常処理と同様に、1頁分の空き印刷期間をあけて順に行なわれる。また、各々の用紙の第1面への画像の印刷は、すべて第1印刷期間P1に行なわれる。
その後、上記ステップS5において、変数mの値が上記給紙合計枚数nの値に一致すると、画像形成制御部41は、時間軸上で第1印刷期間P1と第2印刷期間P2の並び順を入れ替える(ステップS8)。これにより、n枚目の用紙の第1面に画像を印刷した段階で、それ以降の印刷期間の並び順が、P2→P1→P2→P1→…の順から、P1→P2→P1→P2→…の順に入れ替えられる。つまり、n枚目の用紙の第1面に画像を印刷した以降は、通常処理の場合と比較して、時間軸上における第1印刷期間P1と第2印刷期間P2の並び位置が反転したものとなる。このため、n枚目の用紙の第1面に画像を印刷した印刷期間とその次の印刷期間がいずれも第1印刷期間P1で連続することになる。
次に、画像形成制御部41は、変数mの値をゼロにリセットした後(ステップS9)、変数mの値が給紙合計枚数nの値に一致するかどうかを判断する(ステップS10)。そして、変数mの値が給紙合計枚数nの値に一致しないと判断すると、再給紙搬送部30から再給紙された用紙の第2面に画像を印刷するように制御する(ステップS11)。次に、画像形成制御部41は、変数mの値を1インクリメントした後(ステップS12)、上記ステップS10に戻る。また、上記ステップS10において、変数mの値が給紙合計枚数nの値に一致すると、その段階で画像形成制御部41は一連の処理を終了する。これにより、再給紙搬送部30から再給紙されたn枚の用紙の第2面にそれぞれに対応する頁の画像が印刷されることになる。
図5は両面印刷の給紙合計枚数が1枚の場合の具体的な処理形態を示す図である。まず、本発明の実施形態を適用しない通常処理の場合は、図5(A)に示すように、上記図4(A)を用いて説明した場合と同様の手順で1枚の用紙の両面に画像が印刷される。
これに対して、本発明の実施形態を適用した場合は、図5(B)に示すように、給紙部25によって給紙された1枚目の用紙の表面に第1印刷期間P1で1頁目の画像を印刷した後、印刷期間P1,P2の並び順を入れ替える。そして、1枚目の用紙の表面に1頁目の画像を印刷した後は、3頁分の空き印刷期間をあけて再給紙搬送部30から給紙された1枚目の用紙の裏面に第2印刷期間P2で2頁目の画像を印刷する。このため、通常処理の場合に比較すると、1枚目の用紙の裏面に画像を印刷する時刻が、1頁分の印刷期間に相当する時間だけ早くなる。したがって、1枚目印刷所要時間が通常処理に比較して短くなり、印刷総所要時間も通常処理に比較して短くなる。
また、本発明の応用例として、画像形成制御部41は、図5(C)に示すように、n枚目に相当する1枚目の用紙の第2面(裏面)に画像を印刷する時刻を通常処理の場合よりも早く設定する構成としてもよい。
具体的には、画像形成制御部41は、1枚目の用紙の第2面に2頁目の画像を印刷する場合に、再給紙搬送部30で1枚目の用紙を一時停止させる時間を通常処理の場合よりも短くするか、再給紙搬送部30で1枚目の用紙を一時停止させることなく、1枚目の用紙を転写部18に向けて搬送するように制御することで、1枚目の用紙の第2面に画像を印刷する時刻が通常処理の場合よりも早くなる。
また、それとは別に、又はそれとの組み合わせで、画像形成制御部41は、1枚目の用紙の第2面に2頁目の画像を印刷する場合に、第1面への画像の印刷を終えた1枚目の用紙を再給紙搬送部30で通常処理よりも高速に搬送するように制御することでも、1枚目の用紙の第2面に画像を印刷する時刻が通常処理の場合よりも早くなる。
図6は両面印刷の給紙合計枚数が1枚のときに本発明の実施形態の処理を適用した場合の画像形成装置1の状態遷移を示す図である。なお、画像形成装置1の各部の位置関係は上記図1と同様であるため、図6では各部の符号表記を省略している。
まず、図6(A)に示すように、第1面への画像の印刷(転写・定着)を終えた1枚目の用紙を反転搬送部29へと搬送する。次に、図6(B)に示すように、再給紙搬送部30の下流側で1枚目の用紙を一時停止させる。その後、図6(C)に示すように、再給紙搬送部30から転写部18に向けて1枚目の用紙を給紙する。
この場合、片面印刷の場合と比較すると、図6(A)の段階は、片面印刷で2枚目の用紙に画像を転写中でかつ3枚目の用紙を給紙している段階に対応するものとなる。また、図6(B)の段階は、片面印刷で3枚目の用紙に画像を転写中の段階に対応し、図6(C)の段階は、片面印刷で5枚目の用紙を転写部18に向けて搬送する段階に対応するものとなる。
図7は両面印刷の給紙合計枚数が2枚の場合の具体的な処理形態を示す図である。まず、本発明の実施形態を適用しない通常処理の場合は、図7(A)に示すように、上記図4(B)を用いて説明した場合と同様の手順で2枚の用紙の両面に画像が印刷される。
これに対して、本発明の実施形態を適用した場合は、図7(B)に示すように、給紙部25によって給紙された1枚目の用紙の表面に第1印刷期間P1で1頁目の画像を印刷する。次に、1枚目の用紙との間に1頁分の空き印刷期間をあけて給紙部25により給紙された2枚目の用紙の表面に第1印刷期間P1で3頁目の画像を印刷した後、印刷期間P1,P2の並び順を入れ替える。そして、2枚目の用紙の表面に3頁目の画像を印刷した後は、1頁分の空き印刷期間をあけて再給紙搬送部30から給紙された1枚目の用紙の裏面に第2印刷期間P2で2頁目の画像を印刷する。次に、1頁分の空き印刷期間をあけて再給紙搬送部30から給紙された2枚目の用紙の裏面に第2印刷期間P2で4頁目の画像を印刷する。このため、通常処理の場合に比較すると、1枚目の用紙の裏面に画像を印刷する時刻と、2枚目の用紙の裏面に画像を印刷する時刻が、それぞれ1頁分の印刷期間に相当する時間ずつ早くなる。したがって、1枚目印刷所要時間が通常処理に比較して短くなり、印刷総所要時間も通常処理に比較して短くなる。
また、本発明の応用例として、画像形成制御部41は、図7(C)に示すように、n枚目に相当する2枚目の用紙の第2面(裏面)に画像を印刷する時刻を通常処理の場合よりも早く設定する構成としてもよい。
具体的には、画像形成制御部41は、2枚目の用紙の第2面に4頁目の画像を印刷する場合に、再給紙搬送部30で2枚目の用紙を一時停止させる時間を通常処理の場合よりも短くするか、再給紙搬送部30で2枚目の用紙を一時停止させることなく、2枚目の用紙を転写部18に向けて搬送するように制御することで、2枚目の用紙の第2面に画像を印刷する時刻が通常処理の場合よりも早くなる。
また、それとは別に、又はそれとの組み合わせで、画像形成制御部41は、2枚目の用紙の第2面に4頁目の画像を印刷する場合に、第1面への画像の印刷を終えた2枚目の用紙を再給紙搬送部30で通常処理よりも高速に搬送するように制御することでも、2枚目の用紙の第2面に画像を印刷する時刻が通常処理の場合よりも早くなる。
図8及び図9は両面印刷の給紙合計枚数が2枚のときに本発明の実施形態の処理を適用した場合の画像形成装置1の状態遷移を示す図である。なお、画像形成装置1の各部の位置関係は上記図1と同様であるため、図8及び図9では各部の符号表記を省略している。
まず、図8(A)に示すように、第1面への画像の印刷(転写・定着)を終えた1枚目の用紙を反転搬送部29へと搬送する一方、1枚目の用紙との間に1頁分の空き印刷期間に対応する間隔を空けて給紙部25により2枚目の用紙を給紙する。次に、図8(B)に示すように、2枚目の用紙の第1面に画像を転写する一方、1枚目の用紙を再給紙搬送部30の下流側で一時停止させる。次に、図8(C)に示すように、再給紙搬送部30から転写部18に向けて1枚目の用紙を給紙する一方、第1面への画像の印刷を終えた2枚目の用紙を反転搬送部29へと搬送する。
次に、図9(A)に示すように、1枚目の用紙の第2面に画像を転写する一方、2枚目の用紙を再給紙搬送部30の下流側で一時停止させる。次に、図9(B)に示すように、両面印刷を終えた1枚目の用紙を排出部31によって排出する一方、再給紙搬送部30から転写部18に向けて2枚目の用紙を給紙する。次に、図9(C)に示すように、2枚目の用紙の第2面に画像を転写する。
この場合、片面印刷の場合と比較すると、上記図8(A)の段階は、片面印刷で2枚目の用紙に画像を転写中でかつ3枚目の用紙を給紙している段階に対応するものとなる。また、上記図8(B)の段階は、片面印刷で3枚目の用紙に画像を転写中の段階に対応し、図8(C)の段階は、片面印刷で5枚目の用紙を転写部18に向けて搬送する段階に対応するもとなる。
一方、図9(A)の段階は、片面印刷で5枚目の用紙に画像を転写中で、かつ7枚目の用紙の給紙を開始した段階に対応するものなる。また、図9(B)の段階は、片面印刷で7枚目の用紙を転写部18に向けて搬送する段階に対応するものとなり、図9(C)の段階は、片面印刷で7枚目の用紙に画像を転写中の段階に対応するものとなる。
図10は両面印刷の給紙合計枚数が3枚の場合の具体的な処理形態を示す図である。まず、本発明の実施形態を適用しない通常処理の場合は、図10(A)に示すように、上記図4(D)を用いて説明した場合と同様の手順で3枚の用紙の両面に画像が印刷される。
これに対して、本発明の実施形態を適用した場合は、図10(B)に示すように、給紙部25によって給紙された1枚目の用紙の表面に第1印刷期間P1で1頁目の画像を印刷した後、1枚目の用紙との間に1頁分の空き印刷期間をあけて給紙部25により給紙された2枚目の用紙の表面に第1印刷期間P1で3頁目の画像を印刷する。次に、2枚目の用紙との間に1頁分の空き印刷期間をあけて給紙部25により給紙された3枚目の用紙の表面に第1印刷期間P1で5頁目の画像を印刷した後、印刷期間P1,P2の並び順を入れ替える。そして、3枚目の用紙の表面に5頁目の画像を印刷した後は、1頁分の空き印刷期間をあけて再給紙搬送部30から給紙された1枚目の用紙の裏面に第2印刷期間P2で2頁目の画像を印刷する。
その後、1頁分の空き印刷期間をあけて、再給紙搬送部30から給紙された2枚目の用紙の裏面に第2印刷期間P2で4頁目の画像を印刷した後、1頁分の空き印刷期間をあけて、再給紙搬送部30から給紙された3枚目の用紙の裏面に第2印刷期間P2で6頁目の画像を印刷する。このため、通常処理の場合に比較すると、1枚目の用紙の裏面に画像を印刷する時刻と、2枚目の用紙の裏面に画像を印刷する時刻と、3枚目の用紙の裏面に画像を印刷する時刻が、それぞれ1頁分の印刷期間に相当する時間ずつ早くなる。したがって、1枚目印刷所要時間が通常処理に比較して短くなり、印刷総所要時間も通常処理に比較して短くなる。
また、本発明の応用例として、画像形成制御部41は、図10(C)に示すように、n枚目に相当する3枚目の用紙の第2面(裏面)に画像を印刷する時刻を通常処理の場合よりも早く設定する構成としてもよい。
具体的には、画像形成制御部41は、3枚目の用紙の第2面に6頁目の画像を印刷する場合に、再給紙搬送部30で3枚目の用紙を一時停止させる時間を通常処理の場合よりも短くするか、再給紙搬送部30で3枚目の用紙を一時停止させることなく、3枚目の用紙を転写部18に向けて搬送するように制御することで、3枚目の用紙の第2面に画像を印刷する時刻が通常処理の場合よりも早くなる。
また、それとは別に、又はそれとの組み合わせで、画像形成制御部41は、3枚目の用紙の第2面に6頁目の画像を印刷する場合に、第1面への画像の印刷を終えた3枚目の用紙を再給紙搬送部30で通常処理よりも高速に搬送するように制御することでも、3枚目の用紙の第2面に画像を印刷する時刻が通常処理の場合よりも早くなる。
図11〜図13は両面印刷の給紙合計枚数が3枚のときに本発明の実施形態の処理を適用した場合の画像形成装置1の状態遷移を示す図である。なお、画像形成装置1の各部の位置関係は上記図1と同様であるため、図11〜図13では各部の符号表記を省略している。
まず、図11(A)に示すように、第1面への画像の印刷(転写・定着)を終えた1枚目の用紙を反転搬送部29へと搬送する一方、1枚目の用紙との間に1頁分の空き印刷期間に対応する間隔を空けて給紙部25により給紙された2枚目の用紙に画像を転写し、かつ2枚目の用紙との間に1頁分の空き印刷期間に対応する間隔を空けて給紙部25により3枚目の用紙を給紙する。次に、図11(B)に示すように、3枚目の用紙の第1面に画像を転写する一方、2枚目の用紙を反転搬送部29へと搬送し、かつ1枚目の用紙を再給紙搬送部30の下流側で一時停止させる。次に、図11(C)に示すように、再給紙搬送部30から転写部18に向けて1枚目の用紙を給紙する一方、第1面への画像の印刷を終えた2枚目の用紙を反転搬送部29へと搬送し、かつ第1面への画像の転写を終えた3枚目の用紙を定着部19へと搬送する。
次に、図12(A)に示すように、1枚目の用紙の第2面に画像を転写する一方、2枚目の用紙を再給紙搬送部30の下流側で一時停止させ、かつ第1面への画像の印刷を終えた3枚目の用紙を反転搬送部29へと搬送する。次に、図12(B)に示すように、第2面への画像の転写を終えた1枚目の用紙を定着部19に搬送する一方、再給紙搬送部30から転写部18に向けて2枚目の用紙を給紙し、かつ反転搬送部29で3枚目の用紙の搬送方向を反転させる。次に、図12(C)に示すように、両面印刷を終えた1枚目の用紙を排出部31へと搬送する一方、2枚目の用紙の第2面に画像を転写し、かつ3枚目の用紙を再給紙搬送部30の下流側に一時停止させる。
次に、図13(A)に示すように、両面印刷を終えた1枚目の用紙を排出部31によって排出する一方、第2面への画像の転写を終えた2枚目の用紙を定着部19に搬送し、かつ再給紙搬送部30から転写部18に向けて3枚目の用紙を給紙する。次に、図13(B)に示すように、両面印刷を終えた2枚目の用紙を排出部31へと搬送する一方、3枚目の用紙の第2面に画像を転写する。
この場合、片面印刷の場合と比較すると、上記図11(A)の段階は、片面印刷で3枚目の用紙に画像を転写中でかつ5枚目の用紙を給紙している段階に対応するものとなる。また、上記図11(B)の段階は、片面印刷で5枚目の用紙に画像を転写中の段階に対応し、図11(C)の段階は、片面印刷で7枚目の用紙を転写部18に向けて搬送する段階に対応するもとなる。
一方、図12(A)の段階は、片面印刷で7枚目の用紙に画像を転写中で、かつ9枚目の用紙の給紙を開始した段階に対応するものなる。また、図12(B)の段階は、片面印刷で9枚目の用紙を転写部18に向けて搬送する段階に対応するものとなり、図12(C)の段階は、片面印刷で9枚目の用紙に画像を転写中の段階に対応するものとなる。
さらに、図13(A)の段階は、片面印刷で11枚目の用紙を給紙している段階に対応し、図13(B)の段階は、片面印刷で11枚目の用紙に画像を転写中の段階に対応するものとなる。
本発明が適用される電子写真式の画像形成装置の構成例を示す概略図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の処理動作の一例を示すフローチャートである。 両面印刷の具体的な例を説明する図である。 両面印刷の給紙合計枚数が1枚の場合の具体的な処理形態を示す図である。 両面印刷の給紙合計枚数が1枚のときに本発明の実施形態の処理を適用した場合の画像形成装置の状態遷移を示す図である。 両面印刷の給紙合計枚数が2枚の場合の具体的な処理形態を示す図である。 両面印刷の給紙合計枚数が2枚のときに本発明の実施形態の処理を適用した場合の画像形成装置の状態遷移を示す図(その1)である。 両面印刷の給紙合計枚数が2枚のときに本発明の実施形態の処理を適用した場合の画像形成装置の状態遷移を示す図(その2)である。 両面印刷の給紙合計枚数が3枚の場合の具体的な処理形態を示す図である。 両面印刷の給紙合計枚数が3枚のときに本発明の実施形態の処理を適用した場合の画像形成装置の状態遷移を示す図(その1)である。 両面印刷の給紙合計枚数が3枚のときに本発明の実施形態の処理を適用した場合の画像形成装置の状態遷移を示す図(その2)である。 両面印刷の給紙合計枚数が3枚のときに本発明の実施形態の処理を適用した場合の画像形成装置の状態遷移を示す図(その3)である。
符号の説明
1…画像形成装置、3…画像形成部、4…用紙搬送装置、17…中間転写ベルト、18…転写部、19…定着部、25…給紙部、29…反転搬送部、30…再給紙搬送部、41…画像形成制御部

Claims (4)

  1. 両面印刷を行なう場合に、時間軸上に印刷の頁単位で交互に並べて設定される第1印刷期間と第2印刷期間に対して、前記第1印刷期間で用紙の第1面に画像を印刷するとともに、前記第2印刷期間で用紙の第2面に画像を印刷する画像形成装置であって、
    前記両面印刷で給紙される用紙の合計枚数nが当該両面印刷で印刷を開始してから1枚目の用紙の第2面に画像を印刷するまでに給紙される用紙の枚数と同一であり、かつ前記n枚目の用紙の第1面に画像を印刷してから前記1枚目の用紙の第2面に画像を印刷するまでに2頁分以上の空き印刷期間が存在する条件を満たす場合に、前記1枚目から前記n枚目までの用紙の第1面に画像を印刷した後、前記第1印刷期間と前記第2印刷期間の並び順を入れ替えて、前記1枚目から前記n枚目までの用紙の第2面に画像を印刷するように制御する画像形成制御手段を備える
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項1記載の画像形成装置において、
    前記画像形成制御手段は、前記n枚目の用紙の第2面に画像を印刷する時刻を通常処理の場合よりも早く設定する
    ことを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項2記載の画像形成装置において、
    用紙の両面に画像を印刷するための両面印刷用搬送部を備え、
    前記画像形成制御手段は、前記n枚目の用紙の第2面に画像を印刷する場合に、前記両面印刷用搬送部で用紙を一時停止させる時間を前記通常処理の場合よりも短くするか、前記両面印刷用搬送部で用紙を一時停止させることなく、前記n枚目の用紙を搬送するように制御する
    ことを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項2記載の画像形成装置において、
    用紙の両面に画像を印刷するための両面印刷用搬送部を備え、
    前記画像形成制御手段は、前記n枚目の用紙の第2面に画像を印刷する場合に、前記両面印刷用搬送部で前記通常処理よりも高速に用紙を搬送するように制御する
    ことを特徴とする画像形成装置。
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