JP4065228B2 - 画像形成装置、記録シートの搬送制御方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 - Google Patents

Description

この発明はインクジェット記録装置に代表されるシリアル方式の記録ヘッドを備えたファクシミリ装置、プリンタ、複写機等のシリアル方式の画像形成装置、その画像形成装置の記録シートの搬送制御方法、前記画像形成装置および前記搬送制御方法をコンピュータで実行するためのコンピュータプログラム及びこのコンピュータプログラムを記録した記録媒体に関する。

シリアルプリンタとして昨今ではインクジェット記録方式のプリンタや画像形成装置が普及している。このインクジェット記録装置においては、インクで記録することから定着工程がなく、インク自体の乾燥によっていわば定着するようになっている。そのため、一般には、記録紙の片面にのみ記録し、両面記録は行われていなかった。そこで、省資源の要求や見開きで画像を印刷したいという要求などに応じて両面に両面に記録を行なう場合は、片面の記録が終了した後、排出された記録シートを表裏反対にして再度給紙して両面記録を行なうことが行われていた。

しかし、両面記録を行う際に、片面に画像形成された記録紙を再度給紙して画像が形成されていない側の面に画像形成させるために、ユーザあるいはオペレータが操作する必要があり、能率やコストの問題が生じていた。

このような問題を解決するものとして、例えば特許文献１及び２に開示された発明が提案されている。特許文献１に開示された発明は、記録手段を保持するキャリッジと、記録媒体を支持するプラテンと、記録媒体を記録手段へ導く正逆回転可能な搬送手段と、記録媒体が記録手段を通過後、記録媒体下端を搬送方向先端として搬送手段へ再び導くパスと、記録手段による、第１〜Ｈ段、第１〜Ｍ列から構成される一走査分のシリアル記録データを一時的に格納するラインバッファメモリと、記録媒体の表面側に記録手段を用いて記録を行い、記録媒体をパスを通過させて記録媒体の裏面側の記録開始位置へセットしたのち、搬送手段を逆転して記録媒体上端を搬送方向先端として記録媒体を搬送し、ラインバッファメモリから第Ｈ段第Ｍ列が第１段第１列となるように反転させた記録データを記録手段に送って裏面側の記録を行うように構成されている。

また、特許文献２に開示された発明は、記録シートを搬送して記録ヘッドによって片面記録後、搬送ガイドによって反転搬送経路に導かれて反転搬送ローラに巻き付くように反転搬送され、前記被記録材の表裏を反対にして搬送ローラ対を逆転駆動して再度記録位置に搬送して前記記録ヘッドによって裏面側に記録を行なった後、記録シートを排出ローラ対によって装置外に設けられた排出トレイに最初の記録面を下側にして排出するように構成されている。
特開平７−３２３６３７号公報 特開平７−１４９００９号公報

前述の従来技術は、いずれもインクジェット記録装置の記録効率の向上を図るため、表面に記録した記録紙が記録部を通過した後、記録紙の搬送方向を反転させ、また、搬送手段の回転方向を逆転させて裏面を記録部に対向させ、裏面に記録するようにしている。

このように前述の公知例では、１枚々々の記録紙の両面に記録した後、次の記録紙を給紙して両面に記録するという動作を繰り返しており、自動的に両面記録ができる点では効率が向上したと言えるが、反転させる分、効率が下がることは否めない。

また、インクジェット記録装置などのシリアルプリンタでは、記録紙の途中でも印字の最終行が終わると、そのまま搬送し、記録部を抜けて所定位置まで達すると次のシートを供給して印字を開始するという動作が行われていた。そのため、記録紙の最終印字が終了した後の排紙効率はよいが、記録紙の干渉を考慮して印字済み記録紙が所定の位置まで排紙されないと給紙されないので、排紙効率と給紙効率とのバランスが悪く、この点においても効率の向上が望まれていた。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、シリアル方式の両面記録が可能な画像形成装置における記録シートの搬送効率を高め、ひいてはシリアル方式の画像形成装置の処理効率を高めることにある。

前記目的を達成するため、第１の手段は、主走査方向に記録ヘッドを移動させる駆動手段と、副走査方向に記録シートを移動させる搬送手段と、前記駆動手段及び前記搬送手段を制御する制御手段と、を有し、前記記録シート上に前記駆動手段により記録ヘッドを主走査方向に移動させて印字し、１走査の印字が完了する毎に前記搬送手段により前記記録シートを副走査方向に移動させて印字するという動作を繰り返して前記記録シート上に画像を形成する画像形成装置において、前記搬送手段は、給紙部から記録部に至る搬送経路に設けられたローラを有し、前記制御手段は、先の記録シートに印字を行う間、後の記録シートを前記ローラ位置に待機させ、前記先の記録シートの後端が前記ローラ位置を通過してから、前記後の記録シートが前記ローラ位置から前記記録ヘッドへ搬送開始されるまでの時間間隔を、記録シートの印字部への搬送タイミングを規定する前記ローラを先の記録シートの後端が通過したタイミングから印字終了までの時間と、先の記録シートの印字終了から先の記録シートの後端が記録ヘッド下流側の所定位置を通過した時間と、前記ローラの駆動開始から前記記録ヘッド上流側の所定位置に前記後の記録シートの先端部が到達した時間と、から設定したことを特徴とする。

第２の手段は、第１の手段において、前記ローラがレジストローラであり、前記時間間隔を下記の式（１）で設定することを特徴とする画像形成装置。

Ｔ３≧Ｔ１＋Ｔ２−Ｔ４ ・・・（１）
ここで、
Ｔ１：先の記録シートのレジストローラ通過（レジストクラッチオフ）から印字終了までの時間
Ｔ２：印字終了から印字部出口センサオフまでの時間
Ｔ３：シート間隔（レジストクラッチオフ時間）
Ｔ４：レジストクラッチオンから印字部入口センサオンまでの時間
Ｔ２＝｛Ｌ１−（Ｌ２−Ｌ３）｝／Ａ
Ｌ１＝Ａ×Ｉ（シート副走査長さ）
Ｌ２＝Ａ×Ｊ（画像レジストセンサ６４ｃから印字終了までの副走査方向の送り量）
Ｌ３：固定値（画像レジストセンサ６４ｃから印字部出口センサ６４ｄ間の距離）
Ａ：線速
第３の手段は、第２の手段において、前記Ｔ３を前記式（１）にメインモータ立ち上がり時間Ｔ５を加え、
Ｔ３≧Ｔ１＋Ｔ２−Ｔ４＋Ｔ５
としたことを特徴とする。

第４の手段は、第２の手段において、前記Ｔ３を前記式（１）に先の記録シート搬送時の最終余白スキップ時のスリップによる遅れ時間Ｔ６を加え、
Ｔ３≧Ｔ１＋Ｔ２−Ｔ４＋Ｔ６
としたことを特徴とする。

前記第５の手段は、前記第２の手段において、前記Ｔ３を前記式（１）にメインモータ立ち上がり時間Ｔ５と先のシート搬送時の最終余白スキップ時のスリップによる遅れ時間Ｔ６とを加え、
Ｔ３≧Ｔ１＋Ｔ２−Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６
としたことを特徴とする。

前記第６の手段は、前記第２ないし第５の手段において、前記Ｔ３は前記式（１）が成立する範囲で、できるだけ小さな値に設定されることを特徴とする。

第７の手段は、副走査方向に搬送される記録シート上に、１主走査毎に記録シートの副走査送りを停止してシリアル印字を行う画像形成装置の記録シートの搬送制御方法において、先の記録シートに印字を行う間、後の記録シートを、給紙部から記録部に至る搬送経路に設けられたレジストローラ位置に待機させ、前記先の記録シートの後端が前記レジストローラ位置を通過してから、
Ｔ３≧Ｔ１＋Ｔ２−Ｔ４ ・・・（１）
Ｔ１：先の記録シートのレジストローラ通過（レジストクラッチオフ）から印字終了までの時間
Ｔ２：印字終了から印字部出口センサオフまでの時間
Ｔ３：シート間隔（レジストクラッチオフ時間）
Ｔ４：レジストクラッチオンから印字部入口センサオンまでの時間
Ｔ２＝｛Ｌ１−（Ｌ２−Ｌ３）｝／Ａ
Ｌ１＝Ａ×Ｉ（シート副走査長さ）
Ｌ２＝Ａ×Ｊ（画像レジストセンサ６４ｃから印字終了までの副走査方向の送り量）
Ｌ３：固定値（画像レジストセンサ６４ｃから印字部出口センサ６４ｄ間の距離）
Ａ：線速
で設定された時間間隔で前記後の記録シートが前記レジストローラ位置から前記記録ヘッドへ搬送開始することを特徴とする。

第８の手段は、第７の手段において、前記後の記録シートを搬送するシート間の時間間隔が、前記式（１）で規定される（Ｔ１＋Ｔ２−Ｔ４）時間に、メインモータ立ち上がり遅れ時間、先の記録シート搬送時の最終余白スキップ時のスリップによる遅れ時間の少なくとも一方が付加さえていることを特徴とする。

第９の手段は、第７または第８の手段において、前記Ｔ３は前記式（１）が成立する範囲で、できるだけ小さな値に設定されることを特徴とする。

なお、以下の実施例において、記録ヘッドはインクジェットヘッド３０に、駆動手段はヘッドドライバ１０９に、搬送手段は給紙モータ１１１、メインモータ１１２、排紙モータ１１３、両面モータ１１４、反転モータ１１５及び各モータをそれぞれ駆動するためのモータドライバを含むモータ駆動部１１６，１１７，１１８，１１９，１２０、及び電磁クラッチ１２１、分岐ソレノイド１２２及び反転ソレノイド１２３並びにこれらの駆動部１２４に、制御手段はＣＰＵ１０１にそれぞれ対応する。

本発明によれば、シリアル方式の両面記録が可能な画像形成装置における記録シートの搬送効率を高め、ひいてはシリアル方式の画像形成装置の処理効率を高めることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

１．概略構成
図１は本発明の実施例に係るインクジェット方式の画像形成装置の概略構成を示す図である。これらの図において、画像形成装置１は、画像読み取り部２、作像部３、給紙部４、両面搬送部５、搬送部６及び排紙部７から基本的に構成されている。画像読み取り部２はこの実施例では、コンタクトガラス２０上に載置された原稿を圧板２１で押さえて読み取る方式のもので、コンタクトガラス２０の下方には、光源２２、第１ミラー２３、第２ミラー２４、第３ミラー２５、結像レンズ２６及びＣＣＤなどの撮像素子２７を備え、光源２２と第１ミラー２３は第１走行体２８に、第２ミラー２４と第３ミラーは第２走行体２９にそれぞれ搭載され、第１走行体２８と第２走行体２９は２対１の速度で副走査方向に移動する公知のものである。

作像部３は、記録ヘッドとしてインクジェットヘッド３０と図示しない画像処理回路とからなり、前記画像読み取り部２で読み取った画像データ、あるいは図示しない通信制御部からネットワークを介してＰＣから、あるいはローカルのプリンタとして機能するために接続されたＰＣから転送されてきた画像データを画像処理回路で顕像化するためのデータに変換し、あるいは所定の処理を行ってインクジェットヘッド３０の駆動回路に出力する。インクジェットヘッド３０はキャリッジ３２に搭載され、シリアルヘッドとして機能し、前記駆動回路からの指示に従って副走査方向の所定ドッド単位で主走査方向に走査して印字する。一走査（前記所定ドット数幅）印字すると、記録紙は副走査方向に送られ、前記インクジェットヘッド３０が主走査方向に走査して印字するという動作を繰り返す。そして、最終行まで印字すると、次の記録紙の供給を受けて最初の行から同じ動作を繰り返す。符号３０ａはインクジェットヘッド３０及びキャリッジ３２を含むヘッドアッセンブリを示す。

さらに詳しくは、前記主走査方向の走査は、キャリッジガイド３１に案内されて主走査方向（記録紙搬送方向と直交する方向）に移動可能なキャリッジ３２上に、液滴吐出ヘッドからなる複数の色の液滴を吐出する複数のインクジェット（記録）ヘッド３０を主走査方向に並べて配置（ノズル列は副走査方向）し、あるいは、複数の色の液滴を吐出する複数のノズル列を有する１又は複数の記録ヘッドを配置して搭載し、キャリッジ３２を主走査方向に移動させながら画像形成を行うもので、シャトル型とも称されている。

複数のインクジェットヘッドからなる記録ヘッド３０は、それぞれブラック（Ｂｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクを吐出する色ごとに用意された４個のヘッドからなり、図示しないインクカートリッジからそれぞれ各色のインクが供給される。また、これらの記録ヘッド３０以外に、記録液（インク）と反応することによってインクの定着性を高める定着用処理液（定着用インク）を吐出するヘッドを設けることもできる。

給紙部４は、給紙トレイ４０、ピックアップコロ（本体給紙コロ）４１、摩擦パッド４２、及びレジストローラ対４３からなる。ピックアップローラ４１は給紙トレイ４０内に積層された状態で収納されている記録シートとしての記録紙（以下、単にシートと称す）４４の最上位のシートのシート面に当接してシート４４を給紙トレイ４０から引き出し、摩擦パッド４２によって１枚ずつに分離して給紙ローラ対４３に送り出す。

両面搬送部５は、両面入口ローラ５３、第１の両面待機部５１、第２の両面待機部５２、及び両面出口ローラ５４からなり、両面搬送路５０から搬入されてきた片面に画像が形成されたシート４４を両面入口ローラ５３によって一旦第１の両面待機部５１に受け入れ、第２の両面待機部５２に導いた後、第２の両面待機部５２で反転させ、反転されたシート４４を第１の反転ローラ５５ａによって両面出口ローラ５３から作像部３方向へ搬送する。また、第１の両面待機部５１からスイッチバック搬送路とも称される第２の両面待機部５２へ搬送されたシート４４を両面出口ローラ５４から記録部３に再給紙するために搬送経路を切り換える第１の分岐板５６が、第２の両面待機部５２の出口側に設けられている。第１の分岐板５４は反転ソレノイド１２３により第１の両面待機部５１から第２の両面待機部５２への搬送経路と、第２の両面待機部５２から両面出口ローラ５３側への搬送経路の切り換えを行う。

搬送部６は、給紙部４から記録部３へ、記録部３から排紙部７あるいは両面搬送部５へ、両面搬送部５から記録部３へシート４４を搬送する。この搬送の過程でシート４４に印字が行われ、シート４４の反転が行われる。

排紙部７は、画像形成が行われたシート４４を排紙搬送路７０に沿って搬送する搬送ローラ対７１、排紙トレイ７３にシート４４を送り出す排紙ローラ対７２、及びシート４４を両面搬送部５側に搬送するか、排紙トレイ７３側に搬送するかを切り換える第２の分岐板７４からなる。

２．搬送経路
２．１ 搬送経路と搬送ローラ
図２は図１における搬送経路を示す図で、図１で概略的に図示した搬送ローラや給紙コロをシンボル的にではあるが詳細に図示したものである。

搬送経路は図１にも示したように、給紙部４から記録部３へ、記録部３から排紙部７あるいは両面搬送部５へ、両面搬送部５から記録部３へとシート４４を搬送するためのもので、記録部３に至る搬送経路には、ピックアップコロ（本体給紙コロ）４１とレジストローラ４３が設けられ、さらに両面搬送部５から記録部３へ至る縦搬送路６１には縦搬送ローラ６２が設けられている。これらのピックアップコロ（本体給紙コロ）４１、レジストローラ４３及び縦搬送ローラ６２は後述する制御回路（図３）からわかるように給紙モータ１１１によって駆動され、それぞれ電磁クラッチにより駆動力の伝達のオン・オフが制御される。

レジストローラ４３のシート搬送方向下流側であって、記録ヘッド３０を挟んで上流側には第１の印字部搬送ローラ６２ａが、下流側には第２の印字部搬送ローラ６２ｂがそれぞれ設けられ、更に、両者間に搬送ベルト６２ｃが張架されている。また、第２の印字部搬送ローラ６２ｂのさらに下流側には、第０及び第１の搬送ローラ対６２ｄ，６２ｅが設けられ、これら第１及び第２の印字部搬送ローラ６２ａ，６２ｂ及び第０及び第１の搬送ローラ６２ｄ，６２ｅはメインモータ１１２によって駆動される。

前記第１の搬送ローラ６２ａの下流側には、第２ないし第５の４対の搬送ローラ６２ｆ，６２ｇ，６２ｈ，６２ｉが設けられ、更に、排紙搬送路７０には、第６の搬送ローラ７１及び排紙ローラ７２が設けられている。また、両面搬送路５０の前記第２の分岐板７４のすぐ下流には第７の搬送ローラ６２ｊが設けられ、これら第２ないし第７の搬送ローラ６２ｆ，６２ｇ，６２ｈ，６２ｉ，７１，６２ｊ及び排紙ローラ７２は排紙モータ１１３によって駆動される。

前記第７の搬送ローラ６２ｊの下流側の両面搬送路５０には、シート搬送方向に沿って両面入口ローラ５３、第１の両面搬送ローラ５７ａが設けられ、第１の両面待機部５１には、第２ないし第６の両面搬送ローラ５７ｂ，５７ｃ，５７ｄ，５７ｅ，５７ｆが配置される。これらの両面入り口ローラ５３、第１ないし第６の両面搬送ローラ５７ａ〜ｆは、両面モータ１１４によって駆動される。

また、第２の両面待機部５２には、第１及び第２の反転ローラ５５ａ，５５ｂが配置され、第１の両面待機部５２側から搬送されてきたシート４４をスイッチバックさせて少なくとも両面出口ローラ５４まで搬送する。これら第１及び第２の反転ローラ５５ａ，５５ｂと両面出口ローラ５４は反転モータ１１５によって駆動される。

２．２ センサの配置
さらに、搬送部６の所定位置には、前記各ローラを駆動するために１０個のセンサ６４ａ〜６４ｊが配されている。これらのセンサ６４ａ〜６４ｊは、レジストセンサ６４ａ、印字部入口センサ６４ｂ、画像レジストセンサ６４ｃ、印字部出口センサ６４ｄ、分岐センサ６４ｅ、排紙センサ６４ｆ、両面入口センサ６４ｇ、待機センサ６４ｈ、反転センサ６４ｉ、両面センサ６４ｊであり、この順で大略給紙側からシートの搬送方向の順に配置されている。

このうちレジストセンサ６４ａはレジストローラ４３のシート搬送方向上流側の当該レジストローラ４３の直前に設けられ、本体給紙コロ４１によって引き出され、あるいは両面搬送部５から記録部３に再給紙されるシート４４の搬送タイミングを設定するために使用される。印字部入口センサ６４ｂは、レジストローラ４３のシート搬送方向下流側であって、印字部入口を規定する第１の印字部搬送ローラ６２の外周面に対向する位置に設けられ、シート４４が記録部（印字部）に入るタイミングを検出する。画像レジストセンサ６４ｃは、印字部入口センサ６４ｂのシート搬送方向下流側であって、記録ヘッド３０の直前にあたる位置に設けられ、シート４４に対する画像の書き込み開始位置を設定するために使用される。印字部出口センサ６４ｄは第０と第１の搬送ローラ６２ｄ，６２ｅの間に設けられ、記録部から搬出されたシート４４を検出する。

分岐センサ６４ｅは、排紙搬送路７０と両面搬送路５０の分岐部のシート搬送方向の直前に設けられ、分岐部にシート４４が進入するときのタイミングを検出する。排紙センサ６４は排紙ローラ７２から排紙トレイ７３に排紙されるシートを検出する。両面入口センサ６４ｇは、第７の搬送ローラ６２ｊと両面入口ローラ５３との間に設けられ、両面搬送路５０に進入したシート４４を検出する。待機センサ６４ｈは第５の両面搬送ローラ５７ｅと第６の両面搬送ローラ５７ｆとの間に設けられ、シート４４の先端部を検出してシート４４を第１の両面待機部５１に一時待機させるために使用される。反転センサ６４ｉは、第１の反転ローラ５５ａのシート搬送方向の直前に設けられ、第１の両面待機部５１から第２の両面待機部５２に搬送されたシートの後端を検知し、第１の反転ローラ５５ａの反転タイミングを設定するために使用される。両面センサ６４ｊは両面出口ローラ５４と縦搬送ローラ６２の間の縦搬送路６１に設けられ、第２の両面待機部５２から再給紙されるシートを検出する。

３．制御部
図３は本実施例に係る画像形成装置の制御部を示すブロック図である。
同図において、制御部１００は、この画像形成装置全体の制御を司るＣＰＵ１０１と、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ１０２と、画像データ（印刷データ）等を一時格納するとともにＣＰＵ１０１のワークエリアとしても機能するＲＡＭ１０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）１０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ１０５と、画像読取部２による画像読取及び読取画像のデータ処理などを行うスキャナ制御部１０６を備えている。

また、この制御部１００は、外部装置からデータを受信する場合に使用するデータ及び信号の送受を行うためのＩ／Ｆ１０７と、作像部３の記録ヘッド３０を駆動制御するためのヘッド駆動制御部１０８及びヘッドドライバ１０９を備え、駆動源として５つのモータ、給紙モータ１１１，メインモータ１１２，排紙モータ１１３，両面モータ１１４，反転モータ１１５及び各モータをそれぞれ駆動するためのモータドライバを含むモータ駆動部１１６，１１７，１１８，１１９，１２０を備えている。さらに、電磁クラッチ１２１、分岐ソレノイド１２２及び反転ソレノイド１２３並びにこれらの駆動部１２４を備え、前記各駆動部１０８，１１６〜１２０とともにバスを介してＣＰＵ１０１によって制御される。

給紙モータ１１１は本体給紙コロ４１、縦搬送ローラ６２、レジストローラ４３の駆動源であり、電磁クラッチによって駆動力の断接の制御が行われる。メインモータ１１２は記録ヘッド３０にシートを送り込んで印字する部分に関連する第１及び第２の印字部搬送ローラ６２ａ，６２ｂ、第０及び第１の搬送ローラ６２ｄ，６２ｅを駆動し、排紙モータ１１３は第１ないし第７の搬送ローラ６２ｆ，６２ｇ，６２ｈ，６２ｉ，７１，６２ｊ及び排紙ローラ７２を駆動し、両面モータ１１４は両面入口ローラ５３、第１ないし第６の両面搬送ローラ５７ａ〜５７ｆを駆動し、反転モータ１１５は第１及び第２の反転ローラ５５ａ，５５ｂ並びに両面出口ローラ５４を駆動する。さらに、分岐ソレノイド１２２は第２の分岐板７４の排紙搬送路７０側と両面搬送路５０側への搬送方向の切り換えを行い、反転ソレノイド１２３は第１の両面待機部５１から第２の両面待機部５２への搬送経路と再給紙を行う場合の縦搬送路６１側への第１の分岐板５６の切り換えを行う。

さらに、この制御部は、前述した各センサ６４ａ〜６４ｊ及び図示しない各種センサの検知信号を取り込むためのＩ／Ｏ １２５を備え、また、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル１２６が接続されている。

制御部１００は、画像読取部２によって原稿画像を読み取った場合には、読取画像を処理してスキャナ制御部１０６内のバッファに格納する。また、外部Ｉ／Ｆ１０７を介してパーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などの外部ホスト側から印刷データ等を受信した場合にはＩ／Ｆ１０７ に含まれる受信バッファ内に格納する。

ＣＰＵ１０１は、スキャナ制御部１０６あるいはＩ／Ｆ１０７ から画像データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ１０５で必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ってヘッド駆動制御部１０８に印刷画像データを転送する。なお、外部からのデータに基づいて画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ１０２にフォントデータを格納して行っても良いし、外部ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの画像形成装置に転送するようにしても良い。

なお、後述の制御はＲＯＭ１０２に格納されたプログラムにしたがって実行されるが、このプログラムのプログラムデータは、例えば外部Ｉ／Ｆ１０７を介して図示しないサーバから転送され、あるいは図示しないＣＤ−ＲＯＭやＳＤカードなどの記録媒体から記録媒体駆動装置を介して転送され、図示しないハードディスク装置などにダウンロードしたりバージョンアップして使用することも可能である。

ヘッド駆動制御部１０８は、各記録ヘッド３０の１行分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）を受け取ると、この１行分のドットパターンデータをヘッドドライバ１０９に転送し、ヘッドドライバ１０９はドットパターンデータに基づいて記録ヘッド３０の１ライン分のアクチュエータ手段に対して選択的に所要の駆動波形を印加させて駆動する。これにより、各記録ヘッド３０の対応したノズルから液滴が吐出され、印字が行われる。その際、シート４４を副走査搬送部３ によって１行分ずつ、あるいはヘッドの副走査方向のドット数に対応した行数分搬送して停止させ、記録ヘッド２１ から液滴を吐出させることによって、シート４４上に１行あるいは前記ドット数に対応した行数分の印字が１主走査方向の走査によって印字される。

４．シート搬送制御（インターリーフ制御）
このように構成した本実施例に係る画像形成装置１においては、給紙トライ４０から１枚目のシート４４が給紙コロ４１によってピックアップされ、縦搬送路６１を通って搬送ベルト６２ｃによって搬送されながら記録ヘッド３０から吐出されるインクにより画像が形成される。このとき、片面印字であれば、第２の分岐板７４が両面搬送路５０側を閉鎖し、排紙搬送路７０側を開放することにより、印字終了後のシート４４は第５の搬送ローラ６２ｉから排紙搬送路７０側に導かれて排紙トレイ７３に排紙される。

両面印刷の片面印刷時であれば、給紙トライ４０から１枚目のシート４４が給紙コロ４１によってピックアップされ、縦搬送路６１を通って搬送ベルト６２ｃによって搬送されながら記録ヘッド３０から吐出されるインクにより画像が形成される。この間に第２の分岐板７４が排紙搬送路７０を閉鎖し、両面搬送路５０側を開放する位置に切り換えられている。片面印刷が行われたシート４４は第１ないし第５の搬送ローラ６２ｆ〜６２ｉ及び第７の搬送ローラ６２によって搬送され、両面入口センサ６４ｇを切って両面入口ローラ５３に送られ、両面入口ローラ５３から第１〜第５の両面搬送ローラ５７ａ〜５７ｅにより第１の両面待機部５１に搬入される。

そして、待機センサ６４がシート４４の先端部を検知すると、第１の分岐板５６が第２の両面待機部５２側を開放する側に切り換わり、シート４４は第１の両面待機部５１から第２の両面待機部５２側に第６の両面搬送ローラ５７の駆動力を加えられて送りまれる。シート４４が第２の両面待機部５２に送り込まれ、シート４４の後端が反転センサ６４ｉを切ると、両面モータ１１４を停止し、第１の分岐爪５６は第１の両面待機部５１から第２の両面待機部５２側に至る搬送路を閉鎖し、縦搬送路６１側を開放する。

一方、１枚目のシート４４についての片面への印字が終了して印字部出口センサ６４ｄがシート４４の通過を検知したタイミングで、給紙トレイ４０から２枚目のシート４４が給紙され、２枚目のシート４４の片面への画像形成が行われる。この給紙のタイミングの詳細は後述する。そして、２枚目のシート４４の片面への画像形成が終了し、両面入口センサ６４ｇが２枚目のシート４４を検知したタイミングで、両面搬送モータ１１４が正転動作を開始し、これにより２枚目のシート４４が両面搬送路５０内に搬送されるとともに、第１の両面待機部５１で一時待機していた１枚目のシート４４が両面搬送モータ１１４の正転動作により第２の両面待機部５２側に搬送される。一方、２枚目のシート４４の通過を検知したタイミングで３枚目のシートが給紙トレイ４０から給紙される。これと並行して前記反転センサ６４ｉが第１のシート４４の後端を検出した後、予め設定された時間（カウント値）が経過した時点で反転モータ１１５の回転方向が反転し、第１及び第２の反転ローラ５５ａ，５５ｂ、両面出口ローラ５４が反転し、第１のシート４４の先端部を縦搬送路６１側に導いて再給紙を行う。再給紙された１枚目のシート４４は反転された状態で記録ヘッド３０側に導かれて、前述のようにして裏面に印字が行われ、両面への印刷が終了した１枚目のシート４４は排紙搬送路７０から排紙トレイ５０８に排紙される。そして、第１のシート４４の裏面に印字が行われ、第１のシート４４の通過を印字部出口センサ６４ｄが検出すると、第４のシート４４が給紙トレイ４０から給紙されるというようにしてシートの両面に印字が行われるという動作が繰り返され、搬送経路内に３枚のシート４４が存在しながら画像形成が行われる。

なお、ここでは第１の両面待機部５１で待機し、第２の両面待機部５２で反転して再給紙されるように説明しているが、第１ないし第６の両面搬送ローラ５７ａ〜５７ｆを駆動する両面モータ１１４と第１及び第２の反転ローラ５５ａ，５５ｂ及び両面出口ローラ５４お駆動する反転モータ１１５がそれぞれ独立して設けられ、待機センサ６４ｈと反転センサ６４ｉとにより第１の両面待機部５１と第２の両面待機部５２に収納されるシート４４の位置が確認でき、搬送を独立して制御できるので、第１及び第２の待機部５１，５２に同時にシート４４を待機させるようなインターリーフ方式を採用することもできる。これらは搬送長とシートの搬送方向の長さに応じて設定することができる。

５．給紙時の動作タイミング
インターリーフ方式で給紙搬送する場合、給紙及び搬送タイミングの設定により処理効率が異なってくる。本実施例では、特に給紙時の動作タイミングについて検討し、シリアルプリンタとしてのインクジェットヘッド方式の画像形成装置の処理効率の向上を図っている。

前述のように本実施例では、給紙モータ１１１、メインモータ１１２、排紙モータ１１３、両面モータ１１４及び反転モータ１１５の５つのモータを独立して使用し、前記各ローラ群を駆動している。従来のインクジェット方式では給紙モータとメインモータが分割されておらず、次頁の待機位置は給紙トレイ内であったが、本実施例ではレジストローラ４３のニップ位置で待機させることができる。なお、レジストローラ４３のニップ位置で待機する場合のシート材検知は搬送レジストセンサ６４ａによって行う。

図４ないし図８は１枚目及び２枚目のシート４４の搬送時の各モータやクラッチの作動タイミングを示すタイミングチャートで、図７を除いてタイミングは全て同一であるが、各制御毎にそれぞれ設定されたタイミングについて説明する。なお、これらのタイミングチャートでは、給紙モータ１１１、給紙コロ４１への駆動力の伝達を制御する給紙クラッチ４１ａ、搬送レジストセンサ６４ａ、レジストローラを４３への駆動力の伝達を制御するレジストクラッチ４３ａ、印字部入口センサ６４ｂ、メインモータ１１２、画像レジストセンサ６４ｃ、印字部出口センサ６４ｄの駆動もしくは検出タイミングを示すものである。

５．１ 連続印字時における印字前のシートのレジストローラ位置での待機及び搬出タイミング
図４に示すように、給紙モータ１１１が回転を開始し、給紙クラッチ４１がオンされると給紙コロ４１が駆動され、１枚目のシートがピックアップされ、縦搬送路６１側に搬出される（図ＰＳ１）。搬出されたシート４４が搬送レジストセンサ６４ａのセンサ位置に達するとセンサはオンになり、さらにレジストクラッチ４３ａがオンとなって給紙モータ１１１の駆動力をレジストローラ４３に伝達し、シート４４を印字部方向に送り出す。

そして、シート４４の先端が印字部入口センサ６４ｂを切ると、センサ６４ｂはオンとなる。このオンタイミングが所定時間後メインモータ１１２が駆動され、シート４４は記録ヘッド３０側に搬送され、画像レジストセンサ６４ｃのオンタイミングに合わせて画像書き込み開始位置が設定される。記録ヘッド３０により画像が印字されたシート４４の先端が印字部出口センサ６４ｄの位置に達すると、当該センサ６４ｄはオンとなる。

一方、１枚目のシート４４が搬送レジストセンサ６４ａ位置を通過すると、搬送レジストセンサ６４ａはオフとなり、このオフタイミングから予め設定された時間Ａが経過すると、給紙クラッチ４１ａが再びオンになり、２枚目のシート４４ａがピックアップされ、縦搬送路６１側に送り出される（ＰＳ２）。２枚目のシート４４の先端が搬送レジストセンサ６４ａに達すると、レジストセンサ６４ａがオンとなり、このタイミングで給紙モータ１１１をオフし（Ｂ）、レジストローラ４３位置でシート４４を待機させる。そして、このＢのタイミングから予め設定された待機時間Ｃが経過すると、給紙モータ１１１及びレジストクラッチ４３ａがオンとなり、２枚目のシート４４がレジストローラ４３位置から印字部側に送り出される。

５．２ ２枚目のシートの搬送タイミング
２枚目のシート４４が送り出されるタイミング、ここではレジストクラッチ４３ａがオンになるタイミングは図５のタイミングチャートに示すように１枚目のシート４４の印字が終了し、シート４４の後端が印字部出口センサ６４ｄを通過したタイミング、すなわち印字部出口センサ６４ｄがオフになったタイミングから予め設定された再給紙時間Ｄが経過した後に設定されている。この時間Ｄが経過するとレジストクラッチ４３ａがオンされ、レジストローラ４３が回転を開始して２枚目のシート４４がレジストローラ４３によって印字部（記録ヘッド３０配設）側に搬送される。

５．３ 最終余白スキップタイミング
また、印字部入口センサ６４ｂが１枚目のシート４４の先端を検知すると、図６のタイミングチャートに示すように、その検知タイミングがトリガとしてメインモータ１１２が駆動され、画像レジストセンサ６４Ｃにシート４４の先端が検知されるまで（時間Ｅ）搬送される。その後、主走査方向に移動する記録ヘッド３０と同期して間欠副走査送りが行われながら印字される（時間Ｆ）。その後、画情報が無くなった時点で最終余白スキップＧに入るが、この最終余白スキップＧ開始時点からＨ時間後にレジストクラッチ４３ａを起動し、レジストローラ４３から２枚目を再搬送している。なお、前記Ｈ時間は０または正（Ｈ≧０）である。

５．４ シート搬送間隔
図４ないし図６のタイミングチャートを見て分かるように搬送レジストセンサ６４ａのオン時間（オンからオフになるまでの経過時間）Ｉと縦搬送路６１を通過するシート４４の線速Ａとからシート長さＬ１（式（３））が分かり、画像レジストセンサ６４ｃオンから〜最終余白スキップ開始時間までの時間Ｊによって画像レジストセンサ６４ａオンから最終余白スキップ開始までのシートの送り量Ｌ２（式（４））が分かる。従来から行われている制御方法では、メインモータ１１２は最終余白スキップＧ終了後停止する。そして、メインモータ１１２停止タイミングをトリガに取り、一定時間経過後、再搬送させるか、印字部出口センサ６４ｄオフをトリガに取り、印字部出口センサ６４ｄオフで一定時間Ｄ経過した後、再搬送させ、印字部手前にシート材のたるみ（ループ）を形成している。なお、印字部手前にシート材のたるみ（ループ）を形成しない場合でも、メインモータ１１２は通常オンオフ制御なのでシート搬送後、オフする。

このように制御すると、レジストローラ４３から印字部出口センサ６４ｄまで、あるいは、最終余白スキップ開始時点（前記Ｇの始点）での前シートの後端位置までがシート間距離となってしまいシート間間隔、所謂紙間距離が空くことによる生産性の低下が問題となる。

そこで、本実施例では、図７のタイミングチャートに示すように次シートの再搬送タイミングを下記の式（１）で規定されるＴ３のタイミングに設定した。すなわち、
Ｔ３≧Ｔ１＋Ｔ２−Ｔ４ ・・・（１）
ここで、
Ｔ１：１枚目レジストローラ通過（レジストクラッチ４３ａオフ−図示「０」）から印字終了までの時間（画情報により変動）
Ｔ２：印字終了から印字部出口センサ６４ｄオフまでの時間
Ｔ３：シート間隔（レジストクラッチ４３ａオフ時間）
Ｔ４：レジストクラッチオンから印字部入口センサ６４ｂオンまでの時間
である。また、
Ｔ２＝｛Ｌ１−（Ｌ２−Ｌ３）｝／Ａ ・・・（２）
で、
Ｌ１＝Ａ×Ｉ（シート副走査長さ） ・・・（３）
Ｌ２＝Ａ×Ｊ（画像レジストセンサ６４ｃから印字終了までの副走査方向の送り量） ・・・（４）
Ｌ３：固定値（画像レジストセンサ６４ｃから印字部出口センサ６４ｄ間の距離）
Ａ：線速
であり、Ｔ４は、
Ｔ４＝Ｌ４／Ａ ・・・（５）
で、
Ｌ４：固定値（レジストローラ４３から印字部入口センサ６４ｂまでの距離）
である。そこで、前記（１）式を満足する最小の値、理論的には（１）式の等号が成立するシート間隔Ｔ３を設定すれば、メインモータ１１２の停止から次シート搬送のためのメインモータ１１２の起動開始までの時間を最小限にし、かつ確実な搬送制御を実現することができ、図５における印字部出口センサ６４ｄがオフになったタイミングから予め設定された再給紙タイミングを印字部出口センサ６４ｄのシート後端検知タイミングに対してＤ≦０とすることも可能となる（図７）。

すなわち、図７では再給紙の開始は印字部出口センサ６４ｄのシート後端検知タイミングより前となっている。現実的には、機械的誤差や制御タイミングのずれも考慮してシート間隔（紙間）Ｔ３が印字やシート４４の搬送に影響を与えないように最小限の間隔になるように設定することにより搬送効率を上げることができる。そこで、本実施例では、最終余白スキップＧの開始タイミング（図７におけるＴ２の立ち上がりタイミング）をトリガとしてレジストクラッチ４３ａのオンタイミングを設定し、次シートを再搬送して（レジストローラ４３位置から送り出して）いる。

この再搬送のタイミングの設定については、メインモータ１１２の立ち上がり時の遅れ時間を考慮し、前記（１）式にメインモータ立ち上がり時間Ｔ５を加え、
Ｔ３≧Ｔ１＋Ｔ２−Ｔ４＋Ｔ５ ・・・（６）
とすることもできる。

あるいは、シートの搬送時のスリップによる遅れ時間を考慮し、前記（１）式に先のシート搬送時の最終余白スキップ時のスリップによる遅れ時間Ｔ６を加え、
Ｔ３≧Ｔ１＋Ｔ２−Ｔ４＋Ｔ６ ・・・（７）
とすることもできる。

さらには、メインモータ１１２の立ち上がり時の遅れ時間と、シートの搬送時のスリップによる遅れ時間とを考慮し、前記（１）式にメインモータ立ち上がり時間Ｔ５と、先のシート搬送時の最終余白スキップ時のスリップによる遅れ時間Ｔ６を加え、
Ｔ３≧Ｔ１＋Ｔ２−Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６ ・・・（８）
とすることもできる。なお、この実施例では、式（１）、（６）、（７）、（８）において、等号が成立する場合が最小となる。

前記インターリーフ制御でシートの両面に印字する場合、図８のタイミングチャートに示すように間欠副走査送り時間Ｍと最終余白スキップ時間Ｎをシート４４の印字率が異なったとしても一定としている。すなわち、印字のための間欠送り時間Ｍ１を印字率にかかわらず各シートについて一定に、また、最終余白スキップ時間Ｎ１も一定（図８ではＭ１＝Ｍ２、Ｎ１＝Ｎ２）としてしている。これにより、両面印字時にシート間が一定に保持され、先の記録シートと後の記録シートの搬送時の干渉を防止することができる。

以上のように本実施例によれば、先の記録シート４４の最終余白スキップＧの開始タイミングをトリガとして後の記録シート４４の再搬送タイミングを設定するので、先の記録シート４４と後の記録シート４４のシート間間隔を小さく設定することが可能となる。

また、先の記録シート４４の最終余白スキップＧの開始タイミングをトリガとして後の記録シート４４の再搬送タイミングを設定した場合、レジストローラ４３と印字部との距離を短くすると、メインモータ１１２の停止前に後の記録シートが印字部に進入してしまう虞があるので、前記距離の設定に制限が生じる。しかし、前記式（１）のように設定すると、記録シート後端が印字部出口センサ６４ｄを通過（ＯＦＦ）する時間を考慮して、後の記録紙シート５５を再搬送するタイミングを設定しているので、レイアウト制限がなくなり制御の汎用性が向上する。

また、メインモータの立ち上がり時間による先の記録シートの遅れ時間及び／又は最終余白スキップスタート時の記録シートのスリップによる遅れ時間を加味しているためより正確な制御が可能となる。

また、両面印字の際、印字が行われない記録シート部分を連続的に送るスキップ動作を予め設定された位置から行うので、両面印字時に記録シート４４間を一定に保つことができる。

さらに、両面印字時にインターリーフ制御を行っているためインクジェットプリンタのようなシリアルプリンタにおいても両面生産性の向上を図ることができる。

本発明の実施例に係るインクジェット方式の画像形成装置の概略構成を示す図である。 図１における搬送経路を示す図で、図１で概略的に図示した搬送ローラや給紙コロをシンボル的にではあるが詳細に図示したものである。 本実施例に係る画像形成装置の制御部を示すブロック図である。 連続印字時における印字前のシートのレジストローラ位置での待機及び搬出タイミングを説明するためのタイミングチャートである。 ２枚目のシートの搬送タイミングを説明するためのタイミングチャートである。 最終余白スキップタイミングを説明するためのタイミングチャートである。 次シートの再搬送タイミングを説明するためのタイミングチャートである。 両面印字時に最終余白スキップを一定に保持するタイミングを説明するタイミングチャートである。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 画像読み取り部
３ 作像部
４ 給紙部
５ 両面搬送部
６ 搬送部
７ 排紙部
４１ 給紙コロ
４３ レジストローラ
４３ａ レジストクラッチ
４４ 記録シート（シート）
５０ 両面搬送路
５３ 両面入口センサ
６２ 縦搬送ローラ
６２ａ，６２ｂ 印字部搬送ローラ
６２ｃ 搬送ベルト
６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ，６２ｇ，６２ｈ，６２ｉ，６２ｊ 搬送ローラ
３０ インクジェットヘッド（記録ヘッド）
５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄ，５７ｅ，５７ｆ 両面搬送ローラ
６４ａ 搬送レジストセンサ
６４ｂ 印字部入口センサ
６４ｃ 画像レジストセンサ
６４ｄ 印字出口センサ
１０１ ＣＰＵ
１０８ ヘッド駆動制御部
１０９ ヘッドドライバ
１１１ 給紙モータ
１１２ メインモータ
１１３ 排紙モータ
１１４ 両面モータ
１１５ 反転モータ
１１６，１１７，１１８，１１９，１２０ モータ駆動部
１２１ 電磁クラッチ
１２２ 分岐ソレノイド
１２３ 反転ソレノイド

Claims (9)

1. 主走査方向に記録ヘッドを移動させる駆動手段と、
   副走査方向に記録シートを移動させる搬送手段と、
   前記駆動手段及び前記搬送手段を制御する制御手段と、
   を有し、前記記録シート上に前記駆動手段により記録ヘッドを主走査方向に移動させて印字し、１走査の印字が完了する毎に前記搬送手段により前記記録シートを副走査方向に移動させて印字するという動作を繰り返して前記記録シート上に画像を形成する画像形成装置において、
   前記搬送手段は、給紙部から記録部に至る搬送経路に設けられたローラを有し、
   前記制御手段は、先の記録シートに印字を行う間、後の記録シートを前記ローラ位置に待機させ、前記先の記録シートの後端が前記ローラ位置を通過してから、前記後の記録シートが前記ローラ位置から前記記録ヘッドへ搬送開始されるまでの時間間隔を、
   記録シートの印字部への搬送タイミングを規定する前記ローラを先の記録シートの後端が通過したタイミングから印字終了までの時間と、
   先の記録シートの印字終了から先の記録シートの後端が記録ヘッド下流側の所定位置を通過した時間と、
   前記ローラの駆動開始から前記記録ヘッド上流側の所定位置に前記後の記録シートの先端部が到達した時間と、
   から設定したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ローラがレジストローラであり、
   前記時間間隔を下記の式（１）で設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
   Ｔ３≧Ｔ１＋Ｔ２−Ｔ４ ・・・（１）
   ここで、
   Ｔ１：先の記録シートのレジストローラ通過（レジストクラッチオフ）から印字終了までの時間
   Ｔ２：印字終了から印字部出口センサオフまでの時間
   Ｔ３：シート間隔（レジストクラッチオフ時間）
   Ｔ４：レジストクラッチオンから印字部入口センサオンまでの時間
   Ｔ２＝｛Ｌ１−（Ｌ２−Ｌ３）｝／Ａ
   Ｌ１＝Ａ×Ｉ（シート副走査長さ）
   Ｌ２＝Ａ×Ｊ（画像レジストセンサ６４ｃから印字終了までの副走査方向の送り量）
   Ｌ３：固定値（画像レジストセンサ６４ｃから印字部出口センサ６４ｄ間の距離）
   Ａ：線速
3. 前記Ｔ３を前記式（１）にメインモータ立ち上がり時間Ｔ５を加え、
   Ｔ３≧Ｔ１＋Ｔ２−Ｔ４＋Ｔ５
   としたことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記Ｔ３を前記式（１）に先の記録シート搬送時の最終余白スキップ時のスリップによる遅れ時間Ｔ６を加え、
   Ｔ３≧Ｔ１＋Ｔ２−Ｔ４＋Ｔ６
   としたことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
5. 前記Ｔ３を前記式（１）にメインモータ立ち上がり時間Ｔ５と先のシート搬送時の最終余白スキップ時のスリップによる遅れ時間Ｔ６とを加え、
   Ｔ３≧Ｔ１＋Ｔ２−Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６
   としたことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
6. 前記Ｔ３は前記式（１）が成立する範囲で、できるだけ小さな値に設定されることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 副走査方向に搬送される記録シート上に、１主走査毎に記録シートの副走査送りを停止してシリアル印字を行う画像形成装置の記録シートの搬送制御方法において、
   先の記録シートに印字を行う間、後の記録シートを、給紙部から記録部に至る搬送経路に設けられたレジストローラ位置に待機させ、前記先の記録シートの後端が前記レジストローラ位置を通過してから、
   Ｔ３≧Ｔ１＋Ｔ２−Ｔ４ ・・・（１）
   Ｔ１：先の記録シートのレジストローラ通過（レジストクラッチオフ）から印字終了までの時間
   Ｔ２：印字終了から印字部出口センサオフまでの時間
   Ｔ３：シート間隔（レジストクラッチオフ時間）
   Ｔ４：レジストクラッチオンから印字部入口センサオンまでの時間
   Ｔ２＝｛Ｌ１−（Ｌ２−Ｌ３）｝／Ａ
   Ｌ１＝Ａ×Ｉ（シート副走査長さ）
   Ｌ２＝Ａ×Ｊ（画像レジストセンサ６４ｃから印字終了までの副走査方向の送り量）
   Ｌ３：固定値（画像レジストセンサ６４ｃから印字部出口センサ６４ｄ間の距離）
   Ａ：線速
   で設定された時間間隔で前記後の記録シートが前記レジストローラ位置から前記記録ヘッドへ搬送開始することを特徴とする記録シートの搬送制御方法。
8. 前記後の記録シートを搬送するシート間の時間間隔が、前記式（１）で規定される（Ｔ１＋Ｔ２−Ｔ４）時間に、メインモータ立ち上がり遅れ時間、先の記録シート搬送時の最終余白スキップ時のスリップによる遅れ時間の少なくとも一方が付加さえていることを特徴とする請求項７記載の記録シートの搬送制御方法。
9. 前記Ｔ３は前記式（１）が成立する範囲で、できるだけ小さな値に設定されることを特徴とする請求項７または８記載の記録シートの搬送制御方法。

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