JP2010221520A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】両面印刷機能を備えた画像形成装置において、印刷時間を短縮した画像形成装置を提供する。
【解決手段】両面印刷機能を有する画像形成装置（１）において、受信した印刷データから白紙ページを判断する白紙ページ判断手段（白紙ページ判定部１３）と、白紙ページの反対の面に印刷するページを両面印刷モードと片面印刷モードとの間を変更する印刷切替制御部２１とを備え、印刷切替制御部は、片面印刷モード時の印刷条件への切替え時間と片面印刷時間との和が両面印刷時間よりも長い場合は、両面印刷モードのまま印刷させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、両面印刷機能を備えた画像形成装置に関する。

従来、画像形成システムにおいては、ローカルエリアネットワーク（Local Area Network：ＬＡＮ）(以降、ＬＡＮと称する)や、ＵＳＢやCentro、RS232C等に代表されるローカルポートHost I/Fに接続された上位装置（以降、ホストコンピュータ、ホスト、ＰＣとも表記するものとする）と画像形成装置（以降、プリンタとも表記するものとする）を備えて構成される。

そして、上位装置からは、印刷ＪＯＢデータの指令により、画像形成装置に対し、設定情報を画像形成装置のプリンタドライバや印刷用ソフトウェアに対して、片面印刷及び両面印刷の何れかを設定させ、画像形成を実行させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。そして、両面印刷から片面印刷への切替えは、両面印刷時のその用紙の裏面が白紙ページである場合には、そのときの印刷を画像データが存在する表面の片面印刷として切替えて実行している。

特開２００６−１７８７４０号公報

しかしながら、前記の特許文献１の技術では、印刷ＪＯＢデータに片面印刷だけの印刷データが存在するとき、少なくとも両面印刷指定の印刷時間がかかるか、もしくは片面印刷データがあったとしても、印刷ＪＯＢデータによって印刷を実行していては、印刷時間がかかってしまうという課題があった。

本発明の目的は、前記課題を解決するために、両面印刷機能を備えた画像形成装置において、印刷時間を短縮した画像形成装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、両面印刷機能を有する画像形成装置において、受信した印刷データから白紙ページを判断する白紙ページ判断手段（白紙ページ判定部）と、前記白紙ページの反対の面に印刷するページを両面印刷モードと片面印刷モードとの間を変更する印刷切替制御部とを備え、前記印刷切替制御部は、片面印刷モード時の印刷条件への切替え時間と片面印刷時間との和が両面印刷時間よりも長い場合は、両面印刷モードのまま印刷させることを特徴とする。

本発明によれば、両面印刷機能を備えた画像形成装置において、印刷時間を短縮した画像形成装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態の画像形成装置の機能を説明するためのブロック図である。 第１の実施形態の画像形成装置の印刷ルートを示す概略図である。 第１の実施形態の画像形成装置の両面印刷時の印刷走行を説明するための図である。図３（ａ）は、両面印刷時の反転ルートまでの用紙搬送ルートを説明するための図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に続く、両面印刷時の用紙搬送ルートを説明するための図である。 本発明の両面から片面印刷への切り替え判断処理と印刷実行処理フローを示すフローチャートである。 第１の実施形態における両面から片面印刷への切り替え判断処理フローを示すフローチャートである。 第１の実施形態における片面印刷時の印刷時間短縮効果を説明するためのタイムチャート（その１）である。 第１の実施形態における片面印刷時の印刷時間短縮効果を説明するためのタイムチャート（その２）である。 本発明の第２の実施形態の画像形成装置の機能を説明するためのブロック図である。 第２の実施形態の画像形成装置の印刷ルートを示す概略図である。 第２の実施形態の画像形成装置の両面印刷時の印刷走行説明するための図である。図１０（ａ）は、両面印刷時の反転ルートまでの用紙搬送ルートを説明するための図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に続く、両面印刷時の用紙搬送ルートを説明するための図である。 第２の実施形態における両面から片面印刷への切り替え判断処理フローを示すフローチャートである。

図１乃至図１１を参照して、本発明の画像形成装置（プリンタ）の実施形態について説明する。先ず、図１乃至図７を参照して、第１の実施形態の画像形成装置１について説明し、次いで、図８乃至図１１を参照して第２の実施形態の画像形成装置１ａについて説明する。なお、説明の記載において、同様の機能の部位については同符号を付して説明する。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態の画像形成装置１は、図１に示すように、装置外部の上位装置２に接続されており、内部構成として、Host I/F制御部３、送受信メモリ４、ＰＤＬエミュレーション部５、ＰＤＬメモリ６、コントローラ制御部（ＣＵ）１０、及び、エンジン制御部（ＰＵ）２０を備えて構成される。

そして、コントローラ制御部（ＣＵ）１０は、印刷制御部１１、片面／両面判定部１２、白紙ページ判定部１３、及び、エンジン監視部１４を備えて構成され、また、エンジン制御部（ＰＵ）２０は、印刷切替制御部２１、片面印刷制御部２２、両面印刷制御部２３、及び、ヒータ制御部２４を備えて構成される。

前記各構成要素の役割を各ブロック単位で説明する。
画像形成装置１は、ここでの本実施形態での定義としては、プリンタを意味するものである。そして、上位装置２は、印刷ＪＯＢデータを作成し、その作成した印刷ＪＯＢデータをNetworkやLocal I/Fを経由して画像形成装置１に送信する。Host I/F制御部３は、上位装置２との通信を行い、印刷ＪＯＢデータや状態の問合せコマンド等を受ける。また必要に応じて、上位装置２にレスポンスを送信する双方向通信を使った管理を行う。また、送受信メモリ４は、上位装置２からの受信データ、また上位装置２への送信データを作成する際の格納エリアである。さらに、ＰＤＬエミュレーション部５は、印刷ＪＯＢデータを解析し、画像形成装置１内の専用言語であるプリンタ言語に置き換える。これによって、各ページ単位でデータが整理され、本実施形態で使われる重要データである両面印刷／片面印刷指定や白紙ページの情報もそのデータに含まれる。ＰＤＬメモリ６は、前記ＰＤＬエミュレーション部５によって印刷ＪＯＢデータを解析した結果を格納する共通エリアである。

次に、コントローラ制御部１０は、画像形成装置１全体の制御を行う中枢である。内外部のI/Fすべてにおいての管理を行う。以降、このコントローラ制御部１０をＣＵとも記載するものとする。そして、コントローラ制御部１０の構成要素である印刷制御部１１は、本実施形態での中枢となり、エンジン制御部２０との通信、管理を行う。印刷ＪＯＢデータが両面印刷指定であっても、白紙ページが表裏のどちらかの面に含まれる場合、状況に応じて、両面印刷から片面印刷への切替えの判断を行う。そして、片面／両面判定部１２は、ＰＤＬメモリ６の情報によって、印刷ＪＯＢデータが片面印刷なのか、両面印刷指定か否かを判断する。白紙ページ判定部１３は、ＰＤＬメモリ６の情報によって、白紙ページであるか否かを判断する。そして、エンジン監視部１４は、エンジンの状態全体をＣＵ側から管理する。印刷中、アラーム中、ヒータ温度切替え中等、ＣＵからＰＵへ送受信するにあたって状況を監視する。

そして、エンジン制御部２０は、用紙走行における一連の動作を行うエンジン制御部全体を管理する。コントローラ制御部１０によって要求されたＪＯＢデータや設定データを印刷処理する。その後、一連の状態監視を行い、各ステータスやステップ変化のアテンションをコントローラ制御部１０に通知する役割も担当する。また、必要に応じて搭載されたDuplex Unitやオプション装置部も共通部品として連動させて制御を行う。以降、このエンジン制御部２０をＰＵとも記載する。そして、エンジン制御部２０の構成要素である印刷切替制御部２１は、用紙走行動作において、片面印刷と両面印刷との切替え、及び、それに伴う電子写真プロセスとして、ヒータ制御等、一連の管理を行う。また、片面印刷制御部２２は、片面印刷動作として一連の管理を行い、両面印刷制御部２３は、両面印刷動作として一連の管理を行う。そして、ヒータ制御部２４は、用紙に画像データの影像として載置されている現像剤(トナー)の貼り付けを行うべく、それをしっかり定着させる為のヒータ温度制御を行う。

次に、画像形成装置１の構成要素の動作について、同様に図１を参照して説明する。
上位装置２と画像形成装置１とは、Host I/F制御部３を介して接続され、コントローラ制御部１０の管理によって、双方向通信が行われている。その接続方法には、Network、ＵＳＢ、Centro、RS-232C、IrDa、無線ＬＡＮ等の幾つかの手段がある。そして、印刷ＪＯＢが発生した場合、Host I/F制御部３によって、送受信メモリ４に格納されたデータをＰＤＬエミュレーション部５によって解析し、画像形成装置１内の専用言語であるプリンタ言語に置き換える。この結果は、ページメモリ共通情報として、ＰＤＬメモリ６に格納される。

次に、印刷制御部１１によって、ＰＤＬメモリ６格納されている情報が管理され、片面／両面判定部１２によって、上位装置２からの印刷ＪＯＢデータが片面印刷指定か、それとも両面印刷指定かを判断する。更に白紙ページ判定部１３によって、両面印刷データの表面、裏面のどちらかに白紙ページが含まれているかを判断する。エンジン監視部１４では、エンジン制御部２０全体の動作を監視し、これらの印刷ＪＯＢデータを出力するタイミングを前記印刷制御部１１に伝える。

更にエンジン制御部２０では、コントローラ制御部１０からの印刷要求の情報に従って、印刷制御がエンジン制御部２０のブロックで実行される。印刷切替制御部２１では、片面印刷と両面印刷との切替え、また、それに伴う電子写真プロセスとして、ヒータ制御等、一連の管理を行う。ヒータ制御部２４では、この一連の印刷動作全般での用紙に画像データの映像として載っている現像剤(トナー)の貼り付けを行うべく、それを定着させる為のヒータ温度制御を行う。印刷切替制御部２１によって、片面印刷制御部２２と両面印刷制御部２３とに振り分けて、それぞれの印刷で一連の管理を行う。

図２は、第１の実施形態である画像形成装置１の印刷ルート（太線矢印で記載）を示す概略図である。
画像形成装置１には、両面印刷装置５０（以降、Duplex Unitとも表記するものとする）が搭載されており、これを使用した両面印刷を実行する場合と、使用しない片面印刷のみの場合とでは、後記するように用紙走行路が異なる。両面印刷を行う場合には、表面、裏面の両面について印刷を行う為に、その用紙が印刷完了するまでには、明らかに物理的な用紙走行距離も増える。この状況は、画像形成装置１に更に給紙オプション装置であるセカンドトレイ６０が拡張装着された場合にも同様である。

以下、各構成要素についてその役割も含めて説明する。
画像形成装置１は、ここでの実施形態の定義としては、前記したようにプリンタを意味する。標準給紙力セット３０は、給紙装置として用紙(媒体)を束ねて格納できる媒体装置であり、給紙ローラ３１は、ホッピングローラとも表記するものとする。この給紙ローラ３１は、標準給紙カセット３０からの用紙を給紙させるローラである。また、手差しローラ３２は、画像形成装置１の正面（図２においては、右側）に用紙を吸入させて印刷させる際に、給紙動作させる為のローラであり、マニュアルフィードとも表記するものとする。

次に、印刷工程においては、先ず、入口センサ３３は、用紙給紙動作が正常に実行されるか否かを監視する際に使用するセンサである。そして、ＩＤユニット３４は、トナー、感光ドラム、ＬＥＤヘッド（又はレーザヘッド、インクヘッド）が一体になった用紙媒体に印刷ヘッドでビットマップ上の画像データを現像剤に置き換えて用紙に載せる為の集合体である。なお、上記部品は個々の部品で分割されていてもよい。すなわち、印刷関係の消耗品である。次の、感光ドラム３６は、ＬＥＤヘッドに表現されたビットマップ上の画像データを現像剤に置き換えて用紙に載せる為のハードウェア媒体であり、転写ローラ３５は、この感光ドラム３６上に画像データとして表現された現像剤を用紙に載せる為のローラである。そして、定着ユニット３７は、ヒータによって加熱されており、用紙と現像剤とをその熱によって貼り付ける為の定着ローラを含む集合体である。

排出センサ３８(EXITSNS)は、画像形成装置１での単面印刷の為の電子写真プロセスが完了し、外に排出する際の監視を行う。片面印刷の場合には、用紙の後端がこのセンサを通過することにより、一連の印刷プロセスは完了を保証される為、該ページでのページメモリは解放され、次ページ以降の管理メモリに使われる。両面印刷の場合には、裏表の双方の印刷面が完了した場合には、片面印刷と同様のタイミングとなり、又、単面の印刷であれば、次の面の印刷の為に切替えを行うタイミングを監視する場所となる。

そして、排出ローラ３９は、目的の印刷面が完了した場合には、この排出ローラ３９によって画像形成装置１の外に排出する。両面印刷で、もう1つの面の印刷が残っている場合には、現排出動作時の用紙の後端が、次の面を印刷させる際に用紙の先端となる為、その位置が両面印刷装置５０へ給紙可能となる位置まで排出動作を行い、その後、この排出ローラ３９を逆回転して用紙をスイッチバックして両面印刷装置５０に向かって用紙走行させる。なお、この両面印刷時の反転ルート、及び、搬送ルートの解説については、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照して後記する。

次に、Host I/F部４０は、上位装置２との双方向、単方向を含めた全ての通信ハードウェア I/F上のデータを掌る部分である。接続方法には、Network、ＵＳＢ、Centro、RS-232C、IrDa、無線ＬＡＮ等の複数の手段がある。

次に、両面印刷装置５０は、Duplex Unitとも表記するものとする。両面印刷を行う為に、用紙を反転させるべく用紙走行路を作成する装置である。そして、Duplexセンサ５１は、両面印刷時の給紙動作の正常確認と、次の面を印刷する際に両面印刷装置５０からの給紙タイミングを作成するセンサである。

次に、セカンドトレイ６０は、前記したように給紙装置を拡張させる装置であり、標準給紙カセット３０内の用紙を更に追加して使いたい場合や、別の種類の用紙媒体をその目的に応じて拡張できる。そして、セカンドトレイカセット６１は、セカンドトレイ６０用の給紙装置として用紙(媒体)を束ねて格納できる媒体装置である。セカンドトレイ給紙ローラ６２は、前記給紙ローラ３１と同様に、セカンドトレイカセット６１からの用紙を給紙させるローラである。

次いで、前記図２の概略図を基に、本実施形態の画像形成装置１の両面印刷時における印刷走行について図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照して説明する。

本実施形態における、両面印刷時の反転ルートまでの用紙搬送ルートについて、図３（ａ）を参照して順次説明する。
（１）標準給紙カセット３０の用紙が給紙ローラ３１によってホッピング動作が行われる。
（２）感光ドラム３６及び転写ローラ３５によって、画像データとして表現された現像剤を用紙に載せ始める。
（３）定着ユニット３７のローラによって、用紙の上に載置されている現像剤をその熱によって貼り付けを開始する。
（４）排出センサ３８を通過して、単面での一連の該プロセスは完了し、その用紙先端が排出口に向けて走行する。
（５）現排出動作時の用紙の後端が、次の面を印刷させる際には用紙の先端となる為、その位置が両面印刷装置５０へ給紙可能となる位置まで継続に排出ローラ３９を同一方向へ回転させて、排出動作を行ない、その位置に到達したらこの排出ローラ３９を、次に反転させる為に一時停止する。
（６）この排出ローラ３９は前記（５）とは逆回転して、用紙をスイッチバックして両面印刷装置５０に向かって用紙走行させる。
（７）用紙は、両面印刷装置５０に向けて、進む。これにより、用紙面の反転動作が完了する。

続いて、両面印刷時の搬送ルートについて図３（ｂ）を参照して順次説明する。
（８）継続に反転された用紙が両面印刷装置５０内の走行路の通過を開始する。
（９）このとき、用紙の先端がDuplexセンサ５１へ、到達するように進行する。
（１０）両面印刷装置５０内の搬送の正常終了として、このDuplexセンサ５１への到達により、両面印刷でもう1つの面の印刷の準備ができたことをコントローラ制御部１０、及び、印刷制御部１１へ、そのタイミングを通知し、この両面印刷装置５０からの用紙を入口センサ３３に向けて給紙させる。この動作は、図３（ａ）の（１）での動作と同様である。
以降は、図３（ａ）を参照して説明した前記（２）乃至（５）の動作と同様で、これによって、両面印刷が完了することから（５）では、この場合は、そのまま用紙後端が排出センサ３８を通過しきるまで、排出ローラ３９をそのまま用紙を外部に排出するように回転して印刷動作が完了となる。

本実施形態は、図１に示した画像形成装置１のブロック図における、コントローラ制御部１０、その構成要素の具体的な部分としては、印刷制御部１１を中枢に、片面／両面判定部１２、白紙ページ判定部１３、エンジン監視部１４について、従来の一連の印刷の為の電子写真プロセスを改良した画像形成装置である。

本実施形態の一連の動作の特徴である、両面印刷から片面印刷への切替え判断処理と印刷実行処理フローについて、図４のフローチャートを参照して説明する。

最初にＰＤＬエミュレーション部５によって、上位装置２からの印刷ＪＯＢデータを解析し、画像形成装置１内の専用言語であるプリンタ言語に変換する。そして、各ページの単位でデータが整理されているＰＤＬメモリ６の情報より、両面印刷モード指定であるか否かを判別する（Ｓ１０）。その結果、NOとなる片面印刷モード指定であれば、そのまま片面印刷の実行を行い（Ｓ８０）、終了する。また、YESであれば、次に進み、裏面、もしくは最初に印刷を行う印刷面が白紙ページであるか否かを判断する（Ｓ３０）。この結果がYESであれば、両面から片面印刷切替え判断処理に進む（Ｓ１００）。一方、NOであれば、両面共に印刷画像があることから、そのまま両面印刷を実行し（Ｓ９０）、終了する。

なお、本フローチャートにおける処理は、エンジン制御部２０に対して、印刷要求を行うタイミングでページ毎に実行される。よって、その都度、状況を確認し、その判断結果を踏まえて実行される。

両面から片面印刷切替え判断処理（Ｓ１００）の内容については、各状況の印刷動作の切替えによって、性能アップ効果があるか否かを出力するサブルーチンとして、図５のフローチャートにて後述する。全体の動作の流れを説明するために、前記ルーチンＳ１００の結果でYES/NOのそれぞれの場合について、この図４での説明を継続する。

続いて、Ｓ５０で、性能アップ効果があるか否かを判断する。その結果、YESとなった場合には、この両面印刷ページのみを一時的に片面印刷へ切り替えるように情報を変更して（Ｓ７０）、片面印刷を実行し（Ｓ８０）、終了する。また、この時の処置として、次ページ以降の印刷内容については、この先の印刷ページデータが作成された時に、結果として、同様に白紙ページ印刷が含まれていたとしても、またその時の最新の状態で判断するべきであり、現在判断を行った両面印刷ページのみ変更したとする必要がある。一方、Ｓ５０で、NO、即ち性能アップ効果がないとなった場合には、印刷モード切替えの変更をせずに、そのまま両面印刷を実行して（Ｓ９０）、両面印刷を実行して終了する。

次に、第１実施形態における両面から片面印刷切替え判断処理（Ｓ１００）について、図５を参照して、その処理フローを説明する。

先ず、現状の印刷状態についての情報を取得する（Ｓ１１０）。この情報は、後処理の各判別時に使用するパラメータとして使用する。同様に、前処理として、この画像形成装置１の用紙走行距離とエンジン速度から決定される両面印刷時間Ｔｄを変数として取得し（Ｓ１２０）、そして、同様にエンジン速度から決定される片面印刷時間Ｔｓ０を変数として、それぞれ基本情報として取得する（Ｓ１３０）。

以上の準備が整った後の最初の判断として、現在の前のページが既に印刷中であるか否かを判定する（Ｓ１４０）。それによって、印刷切替えや印刷時の立上げ時間に影響する為である。その結果、NOとなれば、本ページが最初の印刷ページであることから、片面印刷から印刷を開始するものとして、その時間を変数Ｔｓ１−ｎに格納する（Ｓ１９０）。一方、この判定でYESとなれば、次にその前ページの印刷が、両面印刷であるか否かを判断する（Ｓ１６０）。その結果、YESであれば、両面印刷から片面印刷へ切替えるための現状からその時間を変数Ｔｓ１−ｎに格納する（Ｓ１７０）。また、NOであれば、前ページの印刷が、片面印刷ページであると判断できることから、片面印刷を継承する場合の時間を変数Ｔｓ１−ｎに格納する（Ｓ１８０）。

前記各状況での場合分けで導き出された前記各変数Ｔｄ 、Ｔｓ０、Ｔｓ１−ｎによって、両面印刷から片面印刷への切替え効果があるか否かが判定される（Ｓ２００）。なお、変数Ｔｓ１−ｎについては、そのときに選択している用紙媒体や環境によっても変化のあるものであり、必ずしも静的な理論値として決定されるものではない。そして、両面印刷から片面印刷への切替え効果があるかを判定する式として、通常の両面印刷時間Ｔｄに対して、それを片面印刷で実行した際の時間Ｔｓ０と、本実施形態の印刷を片面印刷で行うにあたっての切替え時間や立上げにかかるすべての時間Ｔｓ１−ｎとの和で比較する（Ｓ２００）。

その結果、YESの場合、すなわち、トータル時間として片面印刷へ切替えた場合の方が有効であれば、片面印刷への切替え効果有りと判断され（Ｓ２１０）、終了する。一方、判断がNO、有効でなければ、片面印刷への切替えは効果なしとして判断され、本来の印刷ＪＯＢデータ指定の通り、両面印刷で行い（Ｓ２２０）、終了する。

この判定結果が、前記図４において説明した、両面から片面印刷切替え判断処理（Ｓ１００）の出力値となり、サブルーチンとして前記図４の性能アップ効果の判断（Ｓ５０）に戻る。

次に、本実施形態における、片面印刷時の印刷時間短縮の効果を示す一例を、タイムチャート図６の１）乃至図６の５）を参照して説明する。
１）は、実際の印刷ＪＯＢデータの例を示す。この印刷イメージとして、上位装置２からは両面印刷指定でＮ枚の情報が有り、現時点として、前記ＰＤＬエミュレーション部５のページの単位で解析として、３枚目までの用紙の情報が確定されている状況にある。そして、本例では２枚目の裏面ページに白紙ページがある。次に、２）に示したチャートが、上位装置２からの指定通りに両面印刷を実行した際の各ページの印刷タイミングとその経過時間である。前記図５のフローチャートで参照した両面印刷モード時の印刷時間Ｔｄは、各ページの裏面と表面の印刷がすべて完了するトータルの経過時間となる。

そして、前記までの情報とは独立して、３）には、片面印刷モード時の印刷時間をＴｓ０として定義する。

また、その下の４）には、両面印刷モードから片面印刷モードへの切替え時間をＴｓ１−ｎとして示した。なお、この時間Ｔｓ１−ｎは、そのときに選択している用紙媒体や環境によっても変化のあるものであり、必ずしも静的な理論値として決定されるものではない為、それぞれのタイミングでＴｓ１−１、Ｔｓ１−２、Ｔｓ１−３、・・・と定義される。この時間Ｔｓ１−ｎは、Ｔｓ１−ｎ＝０となるような切替え時間が発生しない場合や、また逆に両面印刷時間を超えてしまうような大きな時間となる場合もありうる。

これらの情報を踏まえて、本実施形態において、２枚目を片面印刷で実施した場合のチャートを５）に示す。ここでは、前記のＴｓ１−ｎの値が小さい場合、すなわち、効果あるとなった場合を想定している。その結果として、Ｔｄ＞（Ｔｓ１−３＋Ｔｓ０）となる差異時間Ｔ１の時間短縮の効果が得られた。

本実施形態の場合、前記したように用紙のスイッチバック部分が用紙排出路と兼用になっているため、先行する用紙がスイッチバックする時間、待てるだけの間隔を空けて後続の用紙が搬送される必要がある。従って、機構部的には、両面から片面印刷に変更すると、スイッチバックの時間、すなわち、用紙１ページ分の走行時間と適当な間隔を要する時間との合計の時間を短縮することができる。また、機構的には、両面から片面印刷に変更すると、裏面を印刷する時間とスイッチバックに要する時間との合計の時間を短縮することできることになる。

更に、本実施形態における、片面印刷時の印刷時間短縮の効果を示す他の例をタイムチャート図７の１Ａ）乃至図７の５Ａ）を参照して説明する。
１Ａ）は、実際の印刷ＪＯＢデータの他の例を示す。この印刷イメージとして、上位装置２からは両面印刷指定でＮ枚の情報が有り、現時点として、前記ＰＤＬエミュレーション部５のページの単位で解析として、３枚目までの用紙の情報が確定されている状況にある。この場合、１〜３枚目の裏面ページに継続して白紙ページがある。
次の２Ａ）に示したチャートが、上位装置２からの指定通りに両面印刷を実行した際の各ページの印刷タイミングとその経過時間である。両面印刷モード時の印刷時間Ｔｄは、各ページの裏面と表面の印刷がすべて完了するトータルの経過時間となる。

そして、前記タイムチャート同様に、３Ａ）に、独立して、片面印刷モード時の印刷時間をＴｓ０として定義する。

更に、４Ａ）には、両面印刷モードから片面印刷モードへの切替え時間を各状況による可変定数値をＴｓ１−ｎとして示した。

これらの情報を踏まえて、本実施例では、１枚目〜３枚目までを片面印刷した場合のチャートを５Ａ）に示した。結果として、従来は両面印刷として印刷していた印刷ＪＯＢデータを、最初の用紙から３枚目まですべて両面印刷モードから片面印刷に切替えて実施していることにより、Ｔｄ＞（Ｔｓ１−１＋Ｔｓ０）となる差異時間Ｔ２の大きな時間短縮の効果が得られた。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態によれば、両面印刷モード時に裏面ページが白紙ページである場合に、画像形成装置１側の現在の動作として、前ページ印刷の状況や両面印刷を片面印刷に切替える際に必要なタイミングと時間を確認する。そして、その結果から切替えの判断をすることにより、印刷ＪＯＢデータによっては時間がかかってしまった問題を解消する効果が得られる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態の画像形成装置１ａの機能を示すブロック図を図８に記載する。本実施形態は、両面印刷時に用紙走行路に複数ページの同時用紙走行が可能な画像形成装置1ａを考慮したものである。

第１の実施形態では、図２の印刷ルートを踏まえてその印刷動作を解説したように、両面印刷時には、用紙の排出口の位置で印刷面を反転するようにスイッチバック動作を実行している為、先行して印刷している用紙の両面印刷装置５０からの最後の面の印刷給紙動作が終わらない限り、次の用紙の給紙はできなかった。

従って、本実施形態では、第１の実施形態における両面印刷時に両面印刷装置５０の機構を含む用紙走行経路の違いと、その全体の制御の影響として、第１の実施形態の図1のコントローラ制御部１０内に新たな構成部として両面印刷時の同時走行用紙の監視部１５を備えたコントローラ制御部１０ａが構成されている。その作用が、本実施形態の中枢である印刷制御部１１に新規情報として入力される。

その他の全体構造は第１の実施形態の画像形成装置１と同様であるので、その差異の部分を中心に、図８を参照して、全体構造に影響にある部分のみを説明する。
本実施形態の画像形成装置１ａは、ここでの実施形態の定義としては、第１の実施形態と同様に、プリンタを意味する。そして、ＰＤＬメモリ６は、印刷ＪＯＢデータを解析し、画像形成装置1ａ内の専用言語であるプリンタ言語に置き換えた結果を格納する共通エリアである。各ページの単位でデータが整理され、両面印刷／片面印刷の指定や白紙ページの有無の情報もそれに含まれる。

コントローラ制御部１０ａは、画像形成装置１ａ全体の制御を行う中枢であり、内外部のＩ／Ｆすべてにおいての管理を行う。以降、ＣＵとも記載するものとする。そして、コントローラ制御部１０ａの構成要素である印刷制御部１１は、本実施形態での中枢であり、エンジン制御部２０との通信、管理を行う。印刷ＪＯＢデータが両面印刷指定であっても、白紙ページが表裏のどちらかの面に含まれる場合、状況に応じて、両面印刷から片面印刷への切替え判断を行う。そして、片面／両面判定部１２は、ＰＤＬメモリ６の情報によって、印刷ＪＯＢデータが片面印刷なのか、両面印刷指定か否かを判断する。また、白紙ページ判定部１３は、ＰＤＬメモリ６の情報によって、白紙ページであるか否かを判断する。エンジン監視部１４は、エンジンの状態全体をＣＵ側から管理する。印刷中、アラーム中、ヒータ温度切替え中等、ＣＵからＰＵへ送受信するにあたって状況を監視する。そして、両面印刷時の同時走行用紙の監視部１５は、両面印刷時に用紙走行路に複数ページの同時用紙走行が可能な画像形成装置1ａにおいて、そのときの状態を監視し、印刷制御部１１にその情報を出力する。

そして、エンジン制御部２０は、用紙走行における一連の動作を行うエンジン制御部全体を管理する。コントローラ制御部１０ａによって要求されたＪＯＢデータや設定データを印刷処理する。その後、一連の状態監視を行い、各ステータスやステップ変化のアテンションをコントローラ制御部１０ａに通知する役割も行う。また、必要に応じて搭載されたDuplex Unitやオプション装置部も共通部品として連動させて制御を行う。以降、ＰＵとも記載する。

次に、画像形成装置１ａの構成要素の関係について、同様に図８を参照して説明する。
コントローラ制御部１０ａにおいて、印刷ＪＯＢデータを解析し、画像形成装置1ａ内の専用言語であるプリンタ言語に置き換えた後のデータ管理と制御の中枢は、印刷制御部１１である。そして、前記ＰＤＬメモリ６情報を使って、片面／両面判定部１２によって、上位装置２からの印刷ＪＯＢデータが片面印刷指定か、それとも両面印刷指定かを判断する。更に白紙ページ判定部１３によって、両面印刷データの表面、裏面のどちらかに白紙ページが含まれているか否かを判断する。それぞれの結果は、印刷制御部１１に出力される。エンジン監視部１４では、エンジン制御部２０全体の動作を監視し、これらの印刷ＪＯＢデータを出力するタイミングを印刷制御部１１に伝える。そして、両面印刷時の同時走行用紙の監視部１５では、両面印刷時に用紙走行路に複数ページの同時用紙走行が可能な画像形成装置１ａにおいて、その時の状態を監視し、印刷制御部１１にその情報を出力する。以上の要素を印刷制御部１１がまとめ、コントローラ制御部１０ａからエンジン制御部１４へ出力される。

そして、図９は、本実施形態である画像形成装置１ａの印刷ルート（太実線で記載）を示す概略図である。画像形成装置１ａに両面印刷装置５０ａ（以降、"Duplex Unit"とも表現する）が搭載されている。第１の実施形態と同様に、これを使用した両面印刷を実行する場合と、使用しない片面印刷のみの場合には一部の用紙走行路が異なり、両面印刷を行う場合には、表面、裏面の両面について印刷を行う為に、その用紙が印刷完了するまでには明らかに物理的な用紙走行距離も増えることが分かる。

以下、各構成要素についてその役割も含めて、図９を参照して説明する。
画像形成装置１ａは、本実施形態の定義として、プリンタを意味する。標準給紙カセット３０は、給紙装置として用紙（媒体）を束ねて格納できる媒体装置である。そして、給紙ローラ３１は、標準給紙カセット３０からの用紙を給紙させるローラである。以降、ホッピングローラとも表記するものとする。

次に、ＩＤユニット３４は、トナー、感光ドラム、ＬＥＤヘッド（又はレーザヘッド、インクヘッド）が一体になった用紙媒体に印刷ヘッドでビットマップ上の画像データを現像剤に置き換えて用紙に載せる為の集合体であり、上記部品は個々で分割されていてもよい。印刷関係の消耗品である。なお、ここでは、カラー機を例として４種類の異なる色のＩＤユニットを持っているものとして記載している。そして、感光ドラム３６は、ＬＥＤヘッドに表現されたビットマップ上の画像データを現像剤に置き換えて用紙に載せる為のハードウェア媒体である。転写ベルト４１は、感光ドラム３６上に画像データとして表現された現像剤を用紙に載せる為のベルトである。そして、定着ユニット３７は、ヒータによって加熱され、用紙と現像剤とをその熱によって貼り付ける為の定着ローラを含む集合体である。

排出センサ３８(EXITSNS)は、画像形成装置１ａでの単面印刷の為の電子写真プロセスが完了し、外に排出する際の監視を行う。そして、排出ローラ３９は、印刷完了した場合に、このローラによって画像形成装置１ａの外に用紙を排出する。

そして、両面印刷装置５０ａは、両面印刷の為に用紙を反転させるべく用紙走行路を作成する装置。以降、Duplex Unitとも表現するものとする。Duplexセンサ５１は、両面印刷時の給紙動作の正常確認と、次の面を印刷する際に両面印刷装置５０ａからの給紙タイミングを作成するセンサである。そして、Duplex Unit走行切替えブレード５２は、印刷終了後の用紙走行として、次に両面印刷装置５０ａに向かって進むのか、それとも印刷完了として、排出ローラ３９方向に進むのかを切替えるブレードである。Duplex Unit吸入ローラ５３は、用紙を両面印刷装置５０ａ内に進める為のローラである。Duplex Unit内の用紙面反転の為のスイッチバック走行路５４は、用紙面反転の為の専用走行路である。

次に、この図９の概略図を基に、本実施形態の画像形成装置１ａの両面印刷時における印刷走行について図１０（ａ）及び図１０（ｂ）を参照して説明する。

本実施形態における、両面印刷時の反転ルートまでの用紙搬送ルートについて、図１０（ａ）を参照して順次説明する。
（１ａ）標準給紙カセット３０の用紙が給紙ローラ３１によってホッピング動作が行われる。
（２ａ）４つの各感光ドラム３６及び転写ベルト４１によって、画像データとして表現された現像剤を用紙に載せる。
（３ａ）定着ユニット３７のローラによって、用紙の上に載っている現像剤をその熱によって貼り付けを開始する。
（４ａ）Duplex Unit走行切替えブレード５２を両面印刷装置５０ａ側に用紙が移動するように開け、Duplex Unit吸入ローラ５３へ用紙の先端を突き当てるように進ませる。
（５ａ）現移動中の用紙の後端が、次の面を印刷させる際には用紙の先端となる位置が到達するまで進め、Duplex Unit吸入ローラ５３を次に反転させる為に一時停止する。

続いて、両面印刷時の搬送ルートについて図１０（ｂ）を参照して順次説明する。
（６ａ）Duplex Unit吸入ローラ５３を（５ａ）とは逆回転させて、用紙をスイッチバックして用紙走行させる。
（７ａ）用紙は、両面印刷装置５０ａ内に向けて進む。これにより、用紙面の反転動作が完了する。
（８ａ）用紙が両面印刷装置５０ａ内の走行路の通過し、Duplexセンサ５１へこの時の用紙の先端が到達するように進行する。
（９ａ）両面印刷装置５０ａ内の搬送の正常終了として、このDuplexセンサ５１への到達により、面印刷でもう1つの面の印刷の準備ができたとコントローラ制御部１０ａ、印刷制御部１１へ、そのタイミングを通知し、この両面印刷装置５０ａからの用紙を入口センサ３３に向けて給紙させる。これは、図１０（ａ）の（１ａ）での動作の動きと同様である。
（１０ａ）次の印刷動作は、図１０（ａ）の（２ａ）と（３ａ）の動作と同様である。
（１１ａ）印刷完了として、Duplex Unit走行切替えブレード５２を排出ローラ３９側に進めるように開けて、排出ローラ３９を用紙が外部に排出するように回転して完了となる。

前記印刷ルートの説明の通り、本実施形態における画像形成装置１ａは、両面印刷時に用紙面を反転させる為のスイッチバックの位置が通常の片面印刷時の用紙走行路とは異なる場所に確保されていることから、両面印刷時の連続印刷においても、一連の用紙走行において、複数用紙の同時走行が可能な構造を持っている。

次に、第２実施形態における両面から片面印刷切替え判断処理について説明する。図４において説明した、両面から片面印刷切替判断と印刷実行処理フローチャートにおいて、両面から片面印刷切替え判断処理（Ｓ１００）の部分を第１の実施形態に対して変更したものとなる。その他の各ステップについては同様であり、また更に、このフローチャートにある処理は、エンジン制御部２０に対して、印刷要求を行うタイミングでページ毎に実行される。よって、その都度、状況を確認し、その判断結果を踏まえて実行される。

図１１を参照して、その処理フローを説明する。
先ず、現状の印刷状態についての情報を取得する（Ｓ３１０）。この情報を基に、後処理の各判別時に使用するパラメータに使用する。同じく前処理として、この画像形成装置１ａの用紙走行距離とエンジン速度から決定される両面印刷時間Ｔｄを変数として取り出し（Ｓ３２０）、次いで、エンジン速度から決定される片面印刷時間Ｔｓ０を変数としてそれぞれ基本情報として取り出す（Ｓ３３０）。

以上の準備が整った後の最初の判断として、現在の前のページが既に印刷中であるか否かを判定する（Ｓ３４０）。それによって、印刷切替えや印刷時の立上げ時間に影響する為である。その結果、NOとなれば、本ページが最初の印刷ページであることから、片面印刷から印刷開始するものとして、その時間をＴｓ１として変数Ｔｓ１−ｎに格納する（Ｓ３９０）。一方、この判定でYESとなれば、次にその前ページの印刷が、両面印刷であるか否かを判断する（Ｓ３６０）。その結果、NOであれば、前ページの印刷が、片面印刷ページであると判断できることから、片面印刷を継承する場合の時間を変数Ｔｓ１−ｎに格納する（Ｓ３８０）。

また、YESであれば、用紙走行路の最終ページの両面印刷完了までの距離分に要する時間＋連続用紙時の用紙間間隔の分の距離分に要する時間が、既に両面印刷で実行する場合の時間を超えていないか否かを判断する（Ｓ３６５）。この結果、NOであれば、前ページの印刷を片面印刷に切替えを行ってしまうと、今回のページが前ページを追い越してしまう為、印刷結果の順序が期待した結果に対して狂ってしまうので、その切替えは行わずにこのまま両面印刷で実行する必要がある（Ａ）。したがって、その効果を確認する必要がない。本実施形態の画像形成装置１ａでは、図１０（ａ）と図１０（ｂ）で示されるように、装置内部に用紙を複数ページ留保できる両面印刷機能を備えており、この判断が必要になる。この結果、YESであれば、両面印刷から片面印刷へ切替える為の現状からその時間を変数Ｔｓ１−ｎに格納する（Ｓ３７０）。

以上の各状況での場合分けで導き出された前記各変数Ｔｓ０、Ｔｓ１−ｎ、Ｔｄによって、両面から片面印刷への切替え効果があるか否かが判定される（Ｓ４００）。なお、変数Ｔｓ１−ｎについては、その時に選択している用紙媒体や環境によっても変化のあるものであり、必ずしも静的な理論値として決定されるものではない。

両面から片面印刷への切替え効果があるか否かを判定する式として、通常の両面印刷時間Ｔｄに対して、それを片面印刷で実行した際に時間Ｔｓ０と、本実実施形態の印刷を片面印刷で行うにあたっての切替え時間や立上げにかかるすべての時間Ｔｓ１−ｎとの和で比較する。その結果、YES、即ちトータル時間として片面印刷へ切替えた場合の方が有効であれば、片面印刷への切替え効果有りとなり（Ｓ４１０）、片面印刷への切換えを行い終了する。一方、判断がNO、即ち有効でなければ、片面印刷への切替えは効果なしとして、本来の印刷ＪＯＢデータ指定の通り、両面印刷で行うほうが有効となり（Ｓ４２０）、切換えをせずに終了する。

この判定結果が、前記の両面から片面印刷切替え判断処理（Ｓ１００）の出力値となり、サブルーチンとして前記図４の性能アップ効果の判断（Ｓ５０）に戻る。

本実施形態の場合、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）の（４ａ）、（５ａ）、（６ａ）、及び（７ａ）に示したように、専用のスイッチバック走行路５４が排出ローラ３９への排紙路とは別に設けられている。そして、両面印刷時の場合には、連続する用紙間に、Duplex Unit走行切替えブレード５２が上下する動作時に間に合うだけの時間間隔が必要となる。

したがって、両面から片面印刷への切替えの場合、片面印刷が連続発生する場合は、Duplex Unit走行切替えブレード５２を排出ローラ３９側から切替える必要がないので、その分連続する用紙間隔を短くできるという効果がある。また、片面印刷が単数である場合は、効果の有無が発生する場合がある。例えば、４枚連続印刷中に、１枚目のみを片面印刷に切替えるとすると、１ページ目の裏面印刷を省略しても、印刷順番を変更せずに時間短縮可能となる。ところが、４枚連続印刷中に、２枚目のみを片面印刷に切替えるとすると、最初に印刷される１枚目の裏面と３枚目の裏面を印刷する間に時間余裕はできるが、印刷出力順番をそろえるためには、その後の１、２、３ページ表面の印刷は両面印刷相当の用紙間隔が必要となるため、印刷開始から出力完了までの時間は同じとなる。

以上説明したように、本発明の第２の実施形態によれば、両面印刷モード時に裏面ページが白紙ページである場合に、画像形成装置１ａ側の現在の動作として、前ページ印刷の状況や両面印刷を片面印刷に切替える際に必要なタイミングと時間を確認する。そして、その結果から切替えの判断をする。更に、用紙を内部に複数ページについて留保できる両面印刷機能を備えている場合に、予め、その条件を確認して切替えの判断を加えて拡張するため、印刷ＪＯＢデータによっては時間がかかってしまった問題を解消する効果が得られる。

（変形例１）
以上説明した、本発明の実施形態では、画像形成装置の中でも特にプリンタに適した例について説明したが、本発明の技術的思想は、多機能プリンタ（ＭＦＰ：Multi Functional Printer）、ファクシミリ、スキャナ、証書、小切手、為替、及びトラベラーズチェック発行機等の、本実施形態における上位装置と同様のデータ上位装置からの指示により、印刷や情報の参照操作を利用する装置全般に適用が可能である。

（変形例２）
また更に、取り扱うデータとして、可視データのみならず、音楽メディアにおける視聴データの作成時におけるＤＶＤ、ＣＤ、あるいは、ＨＤ等のマルチメディアへデータを書き込む場合にも、本発明の適用が可能となる。

１、１ａ 画像形成装置
２ 上位装置
３ Host I/F制御部
４ 送受信メモリ
５ ＰＤＬエミュレーション部
６ ＰＤＬメモリ
１０、１０ａ コントローラ制御部（ＣＵ）
１１ 印刷制御部
１２ 片面／両面判定部
１３ 白紙ページ判定部（白紙ページ判断手段）
１４ エンジン監視部
１５ 両面印刷時の同時走行用紙の監視部
２０ エンジン制御部（ＰＵ）
２１ 印刷切替制御部
２２ 片面印刷制御部
２３ 両面印刷制御部
２４ ヒータ制御部
３０ 標準給紙カセット
３１ 給紙ローラ（ホッピングローラ）
３２ 手差しローラ（マニュアルフィード）
３３ 入口センサ
３４ ＩＤユニット
３５ 転写ローラ
３６ 感光ドラム
３７ 定着ユニット
３８ 排出センサ（EXITSNS）
３９ 排出ローラ
４０ Host I/F部
４１ 転写ベルト
５０、５０ａ 両面印刷装置（Duplex Unit）
５１ Duplex センサ
５２ Duplex Unit走行切替えブレード
５３ Duplex Unit吸入ローラ
５４ スイッチバック走行路
６０ セカンドトレイ
６１ セカンドトレイカセット
６２ セカンドトレイ給紙ローラ

Claims (2)

1. 両面印刷機能を有する画像形成装置において、
   受信した印刷データから白紙ページを判断する白紙ページ判断手段と、
   前記白紙ページの反対の面に印刷するページを両面印刷モードと片面印刷モードとの間を変更する印刷切替制御部とを備え、
   前記印刷切替制御部は、
   片面印刷モード時の印刷条件への切替え時間と片面印刷時間との和が両面印刷時間よりも長い場合は、
   両面印刷モードのまま印刷させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記両面印刷機能は、
   片面印刷したＮ枚の用紙を内部に留保することができ、
   前記印刷切替制御部は、
   先行したページに連続したＮ枚以上の片面印刷ページデータがあった場合は、
   片面印刷モードに切り替わる機能を持っていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
   
   
   
   
   
   
   
   

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