JP4253111B2 - 両面画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、原稿の画像を光学装置により読み取ってその画像情報に基づく画像を用紙の両面に形成可能な両面画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このように原稿の画像を光学装置により読み取って、その画像情報に基づく画像を用紙の両面に形成可能な両面画像形成装置としては、例えば図１２に示すようなものがある。
この両面画像形成装置は、給紙部６２より給紙した用紙Ｐを、レジストローラ４３で一旦停止させ、それをドラム状の感光体４１上に形成された画像とタイミングを揃えて搬送し、そこに転写ベルト４４により画像（トナー像）を転写する。
【０００３】
その画像が転写された用紙Ｐは、定着装置４５によりトナー像が定着される。そして、その用紙Ｐは、図１２で左方に搬送され、片面画像形成で表面排紙が選択されているときには、それが反転入口センサ４８により検知されると、反転分岐爪４６によって同図で左方に搬送され、機外の排出トレイ６５に排出される。
【０００４】
また、片面画像形成で裏面排紙が選択されているときには、反転分岐爪４６が用紙を下方に案内する位置に回動するため、定着装置４５を通過した用紙Ｐは、両面入口センサ４９に用紙後端が検知された所定時間後にスイッチバックローラ５０が逆回転することにより両面分岐爪６７のある搬送路に送りこまれ、そのまま上方に搬送されて機外の排出トレイ６５に排出される。
【０００５】
さらに、両面画像形成が選択されているときには、両面入口センサ４９を通過した用紙Ｐは、そのまま水平搬送ローラ５２のある搬送路の再給紙位置まで搬送され、そこで一旦停止されて裏面の給紙信号を待つ。
裏面の給紙信号が出力されると、表面の画像形成時と同様の作像プロセスにより裏面の画像形成が行われ、その画像が形成された用紙Ｐは再び反転入口センサ４８の位置に達するが、反転分岐爪４６は用紙を水平方向に案内する位置になっているので、その画像の形成が完了した用紙Ｐは直進して、機外の排出トレイ６５に排出される。
【０００６】
次に、従来の両面画像形成を行う際の各画像形成工程を説明する。なお、ここでは片面コピー時の用紙インターバルを１サイクルとしたとき、表面に画像が形成された用紙が裏面に反転されて再び画像形成可能な位置まで戻ってくるのに５サイクルを要するように両面再給紙搬送経路の長さが設定されているものとして説明する。
【０００７】
まず、最初に自動原稿給送装置（ＡＤＦ）により、複数枚の原稿を頁順に読み取る。その読み込み方には、用紙の搬送に同期させて読む場合（図１３の（ａ）参照）と、用紙の動作とは関係なく非同期で読む方法（図１３の（ｂ）参照）とがあるが、それはどちらでも構わない。その読み取った画像情報は、直接又はメモリを介して随時取り出し可能となっている。
【０００８】
このようにして読み取った原稿の枚数が、例えば１０枚であったときに、その各頁に対応する画像を用紙の表と裏にそれぞれ頁順に画像を形成（印字）しようとすると、図１３の（ｃ）に示すように、各用紙の表面に奇数の頁の画像を形成した後に５サイクル待って、その用紙の裏面に偶数の頁の画像を形成するので、１０枚の原稿で頁順に両面画像形成した用紙を２部作成するには６０ステップを要する。
これは、用紙の片面に連続で２０頁形成したときには２０ステップであるので、４０ステップものロスがあって、非常に効率が悪い。
【０００９】
このような点を改善するため、最近のデジタル機では、図１４に示すように用紙が表面に奇数頁の画像が形成された後に再給紙されて、その裏面に画像を形成可能な位置に戻ってくるまでの間、その裏面に形成する画像情報をメモリに蓄えておき、その間に表面に形成する奇数頁の画像形成を先行して行って、その裏面に画像の形成を開始するステップからは表面と裏面の画像形成を交互に行う、いわゆるインターリーフ動作を行って生産性を上げるようにしている。
【００１０】
このインターリーフ動作を行って画像形成工程を実施すれば、１０枚の原稿で頁順に両面画像形成した用紙を２部作成するのに２４ステップを要し、用紙の片面に連続で２０頁形成したときには２０ステップに対して４ステップのロスだけですむので、大幅な生産性の向上が図れる。
【００１１】
また、原稿の枚数が９枚の奇数枚で、各頁に対応する画像を用紙の表と裏にそれぞれ頁順に形成するときには、図１５に示すように最後の奇数面は片面のみの画像形成でよいが、両面再給紙搬送経路を通して排出するため１枚上（原稿９枚の時は１０枚）の動作と同じ動きをしなければならず、しかも最終紙を白紙で排出する必要があるため、１枚多い偶数枚の原稿の場合と同じ生産性となる。
【００１２】
すなわち、この場合には、画像の形成が必要な頁枚数は１８頁（１８ステップ）であるが、それを行うために２４ステップかかってしまい、６ステップのロスが生じてしまうということがあった。
それでも、インターリーフ動作させることにより、１枚ずつ頁順に両面の画像形成を繰り返し行っていくよりも大幅に生産性（単位時間当たりの処理時間）を向上させることができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このインターリーフ動作を実施しても、上述のように依然として用紙の片面に連続で画像を形成した場合に比べてロスがあるという問題点があった。
この発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、用紙の両面に画像を形成する両面画像形成時における生産性を片面画像形成時の連続画像形成に近づけることができるようにすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、原稿の画像を光学装置により読み取って、その画像情報に基づく画像を表面に形成した後の用紙を両面再給紙搬送経路を通して表裏を反転させて再給紙し、その用紙の裏面に画像を形成可能にし、複数枚の原稿の表面と裏面の画像形成を交互に行うをインターリーフ動作によって用紙の両面に頁順に形成する両面画像形成装置において、
上記両面再給紙搬送経路に少なくとも１枚以上の用紙を待機可能にする長さの用紙一時待機路を設け、
複数部数の各先頭の奇数頁の画像を片面コピー時の用紙インターバルで連続させて異なる用紙の表面にそれぞれ形成し、先に上記奇数頁の画像を形成した用紙を前記両面再給紙搬送経路を通して再給紙させてその裏面に上記奇数頁の次の偶数頁の画像を形成させ、後に上記奇数頁の画像を形成した用紙を上記用紙一時待機路に搬送して待機させ、その後に該用紙をその裏面に形成すべき頁順の画像を形成するタイミングになったときに上記用紙一時待機路から上記両面再給紙搬送経路に送り出してその裏面に上記奇数頁の次の偶数頁の画像を形成し、
上記インターリーフ動作による最終部数目の先頭の奇数頁の画像を形成すべきタイミングでは、該先頭の奇数頁に代えて最終の奇数頁の一つ前の奇数頁の画像を用紙の表面に形成して上記用紙一時待機路に待機させ、その後に該用紙をその裏面に形成すべき頁順の画像を形成するタイミングになったときに上記用紙一時待機路から上記両面再給紙搬送経路に送り出して、その裏面に上記表面に形成した奇数頁の次の偶数頁の画像を形成するようにしたものである。
【００１５】
また、上記両面画像形成装置において、上記原稿の枚数が奇数枚の場合に、その原稿の最終頁の画像を、それよりも前の偶数頁の画像よりも先に用紙に形成し、その用紙を上記用紙一時待機路に搬送して待機させ、その後で上記偶数頁の画像を形成した用紙を排出した後に排出させるようにするとよい。
【００１６】
あるいは、上記両面画像形成装置を一部変更して、上記インターリーフ動作による最終部数目の先頭の奇数頁の画像を形成すべきタイミングでは、該先頭の奇数頁に代えて最終の奇数頁の画像を用紙の表面に形成して上記用紙一時待機路に待機させ、その後に該用紙をその裏面に形成すべき頁順の画像を形成するタイミングになったときに上記用紙一時待機路から上記両面再給紙搬送経路に送り出して、その裏面に上記最終の奇数頁の次の偶数頁の画像を形成するようにしてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明による両面画像形成装置であるデジタル複写機の一実施形態例を示す全体構成図である。
【００１９】
図１に示す両面画像形成装置であるデジタル複写機は、装置本体１の上部に自動原稿給送装置（ＡＤＦ）２０を、左方にステイプル装置３１等を備えた後処理装置３０を、右方に一度に大量の用紙をトレイ上にセット可能な大量給紙装置４０とを装着している。
そして、その装置本体１内の下部に、給紙カセットをそれぞれ多段に配置した給紙部２２を設け、その給紙部２２の上方にドラム状の感光体１０を有する作像部を配設している。
【００２０】
このデジタル複写機は、用紙の片面のみに画像を形成する片面コピー時には、給紙部２２の用紙サイズに応じて選択された給紙段の給紙カセットから用紙Ｐが給紙され、その用紙Ｐは対のローラからなるレジストローラ３で一旦停止され、感光体１０上に所定の画像形成プロセスを経て形成された画像（トナー像）と正確なタイミングを合わせて、レジストローラ３により転写ベルト４のある転写に搬送される。
そして、そこで感光体１０上のトナー像が用紙Ｐに転写され、その用紙Ｐ上のトナー像は定着装置５で定着される。
【００２１】
その後その用紙Ｐは、画像面が上を向く表面排紙が選択されているときには、そのまま搬送路を水平方向に図１で左方に搬送され、その際に反転入口センサ１１がその用紙Ｐを検出するが、搬送経路上に上下方向に対向させて配置している上部反転分岐爪７と下部反転分岐爪８は共に動作しない。したがって、用紙Ｐは、そのまま真っすぐ進んで機外の排出トレイ２５上に排出される。
【００２２】
また、画像面が下を向く裏面排紙が選択されているときには、上部反転分岐爪７と下部反転分岐爪８を共に動作させて回動位置を切り換えるので、画像が片面に形成された用紙Ｐは、上側の反転路３２又は下側の反転路３３に導かれる。
その際に、上部反転分岐爪７と下部反転分岐爪８は、どちらを先に動作させてもよいが、連続コピー時にはその上部反転分岐爪７と下部反転分岐爪下８を交互に動作させることにより、上下の反転路３２と３３とを交互に使用する。
それにより、反転動作時に先行する用紙と後続の用紙とが干渉するのを防止することができる。
【００２３】
そして、上部反転分岐爪７を先に動作させた場合には、それによって上側の反転路３２に送りこまれた用紙は、正逆両方向に回転方向が切替可能なモータに接続された上部スイッチバックローラ１３により更に搬送される。その用紙の後端を、分岐位置を過ぎた位置に配設されている反転センサ１２が検出すると、今度は上部スイッチバックローラ１３が逆回転する。
【００２４】
したがって、その用紙は、再び上部反転分岐爪７のある分岐位置に戻るが、この分岐部分は可逆方向へは用紙が搬送されないように構成されていているので、その用紙は図１で左方に進んで、後処理装置３０内の搬送路を通って排出トレイ２５上に反転排紙される。
【００２５】
そして、続く２枚目の用紙があるときには、その用紙は回動位置が切り換えられた下部反転分岐爪８により下側の反転路３３へ案内され、下部スイッチバックローラ１４の逆回転により後処理装置３０内の搬送路に向けて搬送され、それが排出トレイ２５上に反転排紙される。
このようにして、反転排紙で用紙を連続的に搬送しても、このデジタル複写機では先行する用紙と後続する用紙とが干渉することがない。
【００２６】
次に用紙の表裏両面に画像を形成する両面コピーを行う場合について説明する。
両面コピー時の動作は、片面（表面）に画像を形成するするまでの動作は、上述した片面コピー時と同じであるが、その後でその用紙が排紙入口センサ２６に検出されると、その排紙入口センサ２６の直後に設けている両面分岐爪６を動作させて回動位置を、直進を阻止する方向に切り換える。
それにより、用紙は左部水平搬送ローラ１５ａ，１５ｂのある搬送路に導びかれる。その左部水平搬送ローラ１５ａ，１５ｂは、正逆両方向に回転可能なモータに接続されており、用紙の後端が両面分岐爪６を過ぎると所定のタイミングで逆回転し、用紙を今度は図１で右方に搬送する。
【００２７】
この左部水平搬送ローラ１５ａが設けられている分岐部は、可逆方向へは搬送されないように構成されているので、用紙は図１で右方に搬送され、それが右部水平搬送ローラ１６に搬送が引き継がれて搬送される。
その用紙は、先端が両面センサ１７に検出されると、右部水平搬送ローラ１６の回転が停止されることにより搬送が停止される。
【００２８】
そして、所定のタイミングで裏面の画像形成信号が出力されると、両面センサ１７の部分で停止されていた用紙は同図で右方に再び搬送され、それがレジストローラ３を介して再び感光体１０のある位置に搬送され、今度は裏面に画像（トナー像）が形成される。
【００２９】
その用紙は、定着装置５で裏面の画像が定着された後に、反転入口センサ１１により検知されるが、両面に画像が形成された後は上部反転分岐爪７及び下部反転分岐爪８は共に用紙を直進方向に案内する回動位置のままであるので、そのまま直進して、後処理装置３０内の搬送路を通って排出トレイ２５上に排出される。以上が、このデジタル複写機の基本的な用紙搬送である。
【００３０】
なお、図１に示したデジタル複写機では、感光体１０のある位置から定着装置５，両面分岐爪６，左部水平搬送ローラ１５ａ，１５ｂ，右部水平搬送ローラ１６，レジストローラ３を経て再び感光体１０に至る搬送経路が、両面再給紙搬送経路として機能する。
【００３１】
ところで、このデジタル複写機では、上述した基本的な用紙搬送以外に、下部反転分岐爪８により下方に導いた用紙がその下側に設けている再給紙分岐爪９を過ぎるタイミングで下部スイッチバックローラ１４の回転を停止させることにより、その下部スイッチバックローラ１４を設けている用紙一時待機路３４に用紙を１枚（用紙一時待機路３４を長くできれば２枚以上でも構わない）スタックし、その後で再給紙分岐爪９の位置を切り換えると共に下部スイッチバックローラ１４を逆回転させ、その用紙を左部水平搬送ローラ１５ｂ，１５ａにより図１で右方に搬送し、さらに右部水平搬送ローラ１６により再び感光体１０のある作像部へ再給紙することもできるようになっている。
【００３２】
さらに、上部反転分岐爪７を、用紙を反転センサ１２及び上部スイッチバックローラ１３のある用紙一時待機路３５に送り込む位置に切り換え、その用紙の後端を反転センサ１２が検知したときに上部スイッチバックローラ１３の回転を停止させることにより用紙の搬送を停止させ、その用紙一時待機路３５に用紙を１枚（用紙一時待機路３５を長くできれば２枚以上でも構わない）スタックし、その後で上部スイッチバックローラ１３を逆回転させ、その用紙を後処理装置３０内の排紙搬送路に向かう方向に搬送することもできるようにしている。
なお、この用紙一時待機路３４及び３５は、そこに用紙を待機可能にするものであり、それらは前述したように片面コピーの反転経路にも使用している。
【００３３】
次に、図１に示したデジタル複写機の画像形成動作における画像形成工程について説明する。
この実施の形態によるデジタル複写機では、片面コピー時の用紙インターバルを１サイクルとすると、３サイクルで表面に画像が形成（表面印字）された用紙が両面コピーの裏面に画像を形成（裏面印字）可能な位置まで戻ってくるように、両面再給紙搬送経路が構成されているものとして、以下説明する。
図１に示した自動原稿給送装置２０にセットした原稿は、その枚数が例えば１０枚であるときは、上述した片面コピー時の用紙インターバルと同速で、図２に示すように頁順に画像が読み込まれる。
【００３４】
次に、この発明による両面コピー動作における画像形成工程を説明する前に、従来行われているインターリーフの画像形成工程を、画像形成枚数が１０枚（１０頁）であるときの場合について、図３を参照して説明する。
なお、図３において図中の数字は、形成する画像の原稿頁に対応する。
【００３５】
ここでは、最初の１ステップ目で１頁に対応する画像を形成するが、２頁目の印字は１頁の画像が表面に形成された用紙の裏面に形成する必要があるが、その用紙が感光体１０（図１参照）のある作像部まで再給紙されるには、上述したように３サイクルのインターバルが必要であるため、２ステップ目では画像形成（印字）がまだできない。したがって、その２頁目はメモリに記憶するのみとし、３ステップ目に３頁目の原稿の画像の読み取りと同期して、その３頁目の画像を２枚目の用紙の表面に印字する。
【００３６】
次の４ステップ目では、４頁目の画像情報を読み取ってそれをメモリに記憶するが、１枚目の用紙が再給紙されて裏面に画像形成可能な位置まで搬送されてきているため、ここでは既に記憶している２頁目の画像情報に応じて、１枚目の用紙の裏面に２頁目の画像を形成する。
【００３７】
以降のステップでは、インターリーフ動作の効果により連続して画像形成が可能であるが、コピーする最終部数目（図３の例では２部目になる）の１０頁を印字するタイミングは、９頁目の画像を表面に形成（ステップ１９）した用紙が再び作像部に戻ってくる３サイクル目のステップ２２を待って、その裏面に１０頁目の画像を形成する。
【００３８】
したがって、ここでもステップのロス（図３に数字のない空欄部）が生じる。そのため、この従来行われているインターリーフの画像形成を実施した場合には、２ステップ目と、最後のステップの１つ前のステップとに、合計で２ステップのロスが生じる。
【００３９】
次に、請求項１の発明に対応する実施の形態について、図４を参照して説明する。
図４はこの発明よる両面画像形成装置が実施する画像形成工程を説明するための説明図である。
この例においても、１０枚の偶数枚の片面原稿をそれぞれ用紙の両面に頁順に２部画像形成する場合について説明する。
【００４０】
１頁目の原稿の画像を、自動原稿給紙装置２０（図１）が読み取るのに同期して、その１頁目の画像を１枚目の用紙の表面に形成し、その原稿の画像情報をメモリに記憶する。２頁目の原稿の画像はメモリに記憶して、それと同期してメモリから１頁目の画像情報を読み出して、２枚目の用紙にその画像を形成する。次のステップから最後の１つ前のステップまでは、図３で説明したようなインターリーフ動作を行って、図示の画像形成順にしたがって各ステップごとに画像を形成する。
【００４１】
すなわち、この実施の形態では、１枚目の表面に１頁目の画像が形成された用紙は、図１に示した排紙入口センサ２６により検知されると、両面分岐爪６の位置を切り換えて、その用紙を左部水平搬送ローラ１５ａ，１５ｂのある水平搬送路に送り込み、それをスイッチバックさせて右部水平搬送ローラ１６により表裏を反転させて感光体１０が設けられている作像部に向けて搬送する。
【００４２】
また、２ステップ目に表面に１頁目の画像が形成された後の２枚目の用紙は、排紙入口センサ２６により検知されるが、今度は両面分岐爪６が切り換わらずに用紙を直進させる方向のままであるため、そのまま直進して反転入口センサ１１により検知される。
【００４３】
すると、下部反転分岐爪８が回動することにより、用紙は図１で下方に搬送され、その後端が再給紙分岐爪９を通過すると共に分岐位置を過ぎると下部スイッチバックローラ１４が停止することにより、後端部がその下部スイッチバックローラ１４に挾持された状態で一旦停止して用紙一時待機路３４に待機状態になる。
【００４４】
そして、図４に示すように、最終部数目（この例では２部目）の画像形成を開始するまでは、前述した通常の複数枚の原稿の表面と裏面の画像形成を交互に行うインターリーフ動作による両面画像形成動作を行い、ステップ１４で最終部数目（この例では２部目）の２頁目を用紙の裏面に画像形成する際に、表面に１頁目の画像を形成して上述した用紙一時待機路３４に待機させている用紙を使用する。
【００４５】
なお、この画像形成工程では、図４のステップ１１に示すように、上記インターリーフ動作による最終部数目（この例では２部目）の先頭の奇数頁である１頁目の画像を形成すべきタイミングでは、最終の奇数頁（この例では全頁が１０頁なので９頁となる）の１つ前の奇数頁、すなわち、この例では７頁に対応する原稿の画像を用紙の表面に形成する。
そして、その７頁の画像を表面に形成した用紙は、両面分岐爪６から左部水平搬送ローラ１５ａ側に搬送せずに、両面分岐爪６を直進させて下部反転分岐爪８から下部スイッチバックローラ１４に向かう用紙一時待機路３４に搬送される。
【００４６】
また、この動作に同期して、再給紙分岐爪９を動作させると共に下部スイッチバックローラ１４を逆転させ、そこに挾持して待機させている２枚目の用紙であり、表面に１頁の画像が形成されている用紙を、左部水平搬送ローラ１５ｂ，１５ａの搬送力により右部水平搬送ローラ１６の方向に搬送し、それを表裏を反転させて感光体１０が設けられている作像部に向けて再給紙し、その裏面に図４のステップ１４に示すように２頁の画像を形成する。
【００４７】
そして、図４のステップ１７では、最終の奇数頁（この例では９頁）の画像を用紙の表面に形成し、その用紙を表裏を反転して作像部に向けて再給紙し、ステップ２０でその裏面に最終の偶数頁（この例では１０頁）の画像を形成する。
７頁の画像を表面に形成した用紙は、図４のステップ１９で裏面に原稿の８頁の画像が形成できるように、用紙一時待機路３４から所定のタイミングで再給紙され、その裏面に奇数頁である７頁の次の偶数頁である８頁の画像が形成される。
【００４８】
このようにして、この実施の形態では、複数部数の各先頭の奇数頁（１頁）の画像を片面コピー時の用紙インターバルで連続させて異なる用紙の表面にそれぞれ形成し、先に奇数頁の画像を形成した用紙を両面再給紙搬送経路を通して再給紙させてその裏面に上記奇数頁の次の偶数頁（２頁）の画像を形成させ、後に上記奇数頁の画像を形成した用紙を用紙一時待機路３４に搬送して待機させ、その後に前述のインターリーフ動作によりその用紙をその裏面に形成すべき頁順の画像を形成するタイミングになったときにその用紙一時待機路３４から両面再給紙搬送経路に送り出して、その裏面に上記奇数頁の次の偶数頁（２頁）の画像を形成し、上記インターリーフ動作による最終部数目（上記の例では２部目）の先頭の奇数頁（１頁）の画像を形成すべきタイミングでは、その先頭の奇数頁に代えて最終の奇数頁の一つ前の奇数頁（上記の例では７頁）の画像を用紙の表面に形成して用紙一時待機路３４に待機させ、その後に該用紙をその裏面に形成すべき頁順の画像を形成するタイミングになったときに用紙一時待機路３４から両面再給紙搬送経路に送り出して、その裏面に上記表面に形成した奇数頁の次の偶数頁（８頁）の画像を形成するので、奇数頁の裏面にあたる偶数頁との間隔を図４に示したように全て３サイクルに保ちながら搬送することにより、図３で説明したような先頭部数の２ステップと、最終部数目の最後から２ステップ目に生じるロスをなくすことができる。
【００４９】
次に、請求項２の発明に対応する実施の形態について、図５乃至図７を参照して説明する。
なお、この実施の形態における両面画像形成装置全体の構成は、図１で説明した両面画像形成装置と同様であり、画像形成を行う動作のみ異なるだけであるので、その両面画像形成装置の図示は省略し、必要に応じて図１に付した符号を使用して説明する。
【００５０】
この実施の形態では、原稿の枚数が９枚であり、その原稿の画像を用紙の両面に頁順に２部形成する場合について説明する。
自動原稿給送装置２０にセットした９枚の原稿は、前述した片面コピー時の用紙インターバルと同速で、図５に示すように頁順に画像が読み込まれる。
【００５１】
次に、この発明による両面コピー動作における画像形成工程を説明する前に、従来行われているインターリーフの画像形成工程を、原稿枚数が９枚であるときの場合について、図６を参照して説明する。
なお、図６において図中の数字は、形成する画像の原稿頁に対応する。
また、このデジタル複写機においても、片面コピー時の用紙インターバルを１サイクルとすると、３サイクルで表面印字から両面コピーの裏面印字まで戻ってくる条件は同一であるので、この従来のデジタル複写機に場合には、図６に示すように、２部コピーするのに全部で２２ステップを要する。
【００５２】
これに対し、この実施の形態によるデジタル複写機では、図７に示すように、２ステップ目で１頁目の画像を２枚目の用紙に形成し、それを用紙一時待機路３４に一旦待機させるのは図４の実施形態と同様である。
そして、その図４の場合と同様な画像形成工程をステップ１１まで行うと、今度は１０頁の原稿はないので、ステップ１２では３頁目の画像を用紙の表面に形成し、以降図７に示す頁の画像を順次形成する。
【００５３】
そして、ここでは、最終頁（この例では９頁目）の動作が異なる。
すなわち、原稿が奇数枚である場合には、最終頁が形成される用紙の裏面には画像を形成しないので、その用紙は両面画像形成を行うための搬送路に送る必要はない。
そのため、このデジタル複写機では、図１に示した排紙入口センサ２６が、最終頁（９頁）の画像が形成された用紙の先端を検知しても、両面分岐爪６は動作させずに直線搬送方向のままにして、その用紙を直進搬送する。
【００５４】
そして、その用紙の先端を反転入口センサ１１が検知すると、上部反転分岐爪７を動作させ、用紙を上部スイッチバックローラ１３へ向けて搬送する。
そして、その用紙の後端を反転センサ１２が検知すると上部スイッチバックローラ１３は用紙を用紙一時待機路３５上で挾持した状態のまま一旦待機状態になる。
【００５５】
なお、インターリーフの性質上、図７から明らかなように、裏面に８頁目の画像が形成された用紙は、表面に９頁目の画像が形成された用紙の後から反転入口センサ１１の位置に搬送されてくる。
そして、その裏面に８頁目の画像が形成された用紙が、反転入口センサ１１により検知されると上部反転分岐爪７及び下部反転分岐爪８は共にＯＦＦし、用紙を直進方向（図１で左方）に案内する位置になる。したがって、その８頁目の画像が形成された用紙は、直進して排出トレイ２５上に排出される。
【００５６】
その８頁目の画像が形成された用紙の後端を反転入口センサ１１が検知すると、所定のタイミングで上部スイッチバックローラ１３が逆回転するため、そこに挾持されて待機状態にあった用紙、すなわち表面に９頁目の画像が形成されている用紙が、後処理装置３０側に進行する方向に搬送され、排出トレイ２５上の８頁目画像が形成されている用紙の上に排出される。
【００５７】
なお、この実施の形態においても、図４で説明した実施の形態と同様に、最終部数目（この例では２部目）の先頭頁（１頁）は用紙一時待機路３４に待機している１頁目の画像を表面に形成した２枚目の用紙を使用し、その裏面に２頁目の画像を形成する。
【００５８】
そして、複数枚の原稿の表面と裏面の画像形成を交互に行うインターリーフ動作による最終部数目（この例では２部目）に行う最初の奇数頁の画像形成を行うべきタイミングのステップ１１では、最終の奇数頁（この例では９頁目）の１つ前の奇数頁（この例では７頁となる）の画像を用紙の表面に形成する。
このようにして、この実施の形態でも、先行する一部の奇数頁の画像を重複して別の用紙の表面にそれぞれ形成し、その用紙を用紙一時待機路３４に一旦待機させた後に所定のタイミングで再給紙することにより、奇数頁の裏面にあたる偶数頁との間隔を３サイクル保ちながら搬送することにより、図６で説明したような先頭部数の２ステップと、最終部数目の最後から２ステップ目に生じるロスをなくすことができる。
【００５９】
また、この実施の形態では、奇数枚の原稿の最終頁（この例では９頁）の画像を、それよりも前の偶数頁（この例では８頁、あるいは６頁と８頁）の画像よりも先に用紙に形成し、その用紙を用紙一時待機路３４に搬送して待機させ、その後で上記偶数頁の画像を形成した用紙を排出した後に排出させるようにして、最終頁を白紙排出させないようにしたので、白紙排出によるロスもなくすことができる。
【００６０】
次に、請求項３の発明に対応する実施の形態について、図８の（ａ）を参照して説明する。
なお、この実施の形態における両面画像形成装置全体の構成は、図１で説明した両面画像形成装置と同様であり、画像形成を行う動作のみ異なるだけであるので、その両面画像形成装置の図示は省略し、必要に応じて図１に付した符号を使用して説明する。
【００６１】
図８の（ａ）は片面コピー時の用紙インターバルを１サイクルとすると、３サイクルで表面印字から両面コピーの裏面印字まで戻ってくるような両面搬送パスが短い場合の例を示しており、図８の（ｂ）は５サイクルで表面印字から両面コピーの裏面印字まで戻ってくるような両面搬送パスが長い場合の参考例を示している。そして、その図８の（ａ）は原稿枚数が１０枚、図８の（ｂ）は原稿枚数が１２枚のそれぞれ偶数であり、その原稿の画像を用紙の両面に頁順に２部形成する場合の例を示している。
【００６２】
図８の（ａ）では、２ステップ目に１頁の画像形成を１ステップ目に引き続き行って、その１頁の画像を形成した２枚目の用紙を用紙一時待機路３４に一旦待機させる。最終部数目（この例では２部目）では、１頁の画像は既に２ステップ目に形成しているので、後続の頁の画像を代わりに印字する。
【００６３】
この実施の形態では、最終部数目（この例では２部目）の最初の用紙（図８の（ａ）でステップ１１）に、最終の奇数頁の画像を用紙の表面に形成する。すなわち、前述したインターリーフ動作による最終部数目の先頭の奇数頁（１頁）の画像を形成すべきタイミング（ステップ１１）では、その先頭の奇数頁である１頁に代えて最終の奇数頁である９頁の画像を用紙の表面に形成して用紙一時待機路３４に待機させ、その後に該用紙をその裏面に形成すべき頁順の画像を形成するタイミングになったとき（ステップ２０）に用紙一時待機路３４から両面再給紙搬送経路に送り出して、その裏面に最終の偶数頁である１０頁の画像を形成する。
【００６４】
このようにすれば、最終部数目の６頁目の画像を用紙の裏面に形成した後のステップ１９に１サイクル待ち時間が生じる（７頁目の画像が形成された用紙の作像部への搬送が間に合わない）だけであり、図３では全ての画像を形成するのに２２ステップ要していたのが、２１ステップで全ての画像を形成することができるので、生産性の向上が図れる。
【００６５】
次に、図８の（ｂ）の参考例の場合には、５サイクルで用紙が戻る両面搬送パスが長いので、ステップ２とステップ４に従来のインターリーフ動作を適用すると、ロスが生じてしまう。
そこで、そのステップ２で既に読み取り済みの１頁目の画像を２枚目の用紙の表面に形成し、ステップ４で３頁目の画像を４枚目の用紙の表面に形成し、その一部は用紙一時待機路３４に待機状態にさせる。
【００６６】
ステップ５から前述した通常のインターリーフ動作に入り、連続画像形成動作を行って、最終部数目（この例では２部目）では用紙一時待機路３４に待機させている１頁目と３頁目の画像がそれぞれ形成された２枚目の用紙と４枚目の用紙を使用するので、その１頁目と３頁目の画像はそれ以上は形成する必要がないので、ステップ１３では最終頁の奇数頁の最後から２枚目となる９頁目の画像を形成し、ステップ１５では１１頁目の画像を形成する。
このようにすることにより、従来のインターリーフでは２８ステップ必要としたものが、図８の（ｂ）に空欄部で示した部分の２サイクルだけ待ち時間が生じるのみで、２６ステップで全ての両面画像形成ができる。
【００６７】
次に、この発明の他の参考例について、図９を参照して説明する。
前述した図８の（ａ）に示した実施の形態によれば従来技術による画像形成手順（工程）に対して改善が図れるが、ステップ１９の工程に１サイクルだけではあるが待ち時間が生じたため、まだロスがあった。
そこで、この実施の形態では、全ての画像形成工程において待ち時間ができないようにしている。
【００６８】
以下、それを実現するための画像形成工程を図９を参照して説明する。
なお、この実施の形態における両面画像形成装置も全体の構成は図１で説明した両面画像形成装置と同様であるので、その画像形成装置の図示を省略し、必要に応じて図１に付した符号を用いて説明する。
図９に示す画像形成工程は、図８の（ａ）の場合と同様に、片面コピー時の用紙インターバルを１サイクルとしたとき、３サイクルで表面印字から両面コピーの裏面印字まで戻ってくるような両面搬送パスの場合を示している。
【００６９】
この実施の形態においても、最終部数目（この例では２部目）で２頁目の画像を形成する用紙は、ステップ２で表面に１頁目の画像を形成して用紙一時待機路３４に待機させておいた２枚目用紙を使用して、その裏面に２頁目の画像を形成する。
【００７０】
したがって、ステップ１１では用紙の表面に３頁目の画像を形成する。すなわち、前述したインターリーフ動作による最終部数目の先頭の奇数頁（１頁）の画像を形成すべきタイミング（ステップ１１）では、該先頭の奇数頁に代えて該先頭の奇数頁に続く次の奇数頁である３頁目の画像を用紙の表面に形成して用紙一時待機路３４に待機させ、その後に該用紙をその裏面に形成すべき頁順の画像を形成するタイミングになったとき（ステップ１６）に用紙一時待機路３４から両面再給紙搬送経路に送り出して、その裏面に表面に形成した奇数頁（３頁）の次の偶数頁（４頁）の画像を形成する。
【００７１】
また、図８の（ａ）の場合にステップ１３で３頁目の画像を形成していた部分は、図９では同じステップ１３でも５頁目の画像を用紙の表面に形成する。したがって、この画像形成工程では、最終部数目の５頁目以降（ステップ１３以降）の奇数頁の画像を、図８の（ａ）の場合に比べて１枚ずつ順次前倒しで画像を形成することにより、表面に画像を形成した用紙が裏側に反転されて再び裏面に画像が形成可能な位置まで搬送される搬送時間を、全て３サイクル以上とれるようになる。
【００７２】
そのため、用紙の裏面に画像を形成するタイミング（印字タイミング）を適正に制御すれば、待ち時間がゼロとなり、片面コピーの場合の連続画像形成スピードと同じスピードで両面コピーも行うことができるので、高い生産性が得られる。
なお、詳しい説明は省略するが、５サイクルで用紙が戻る両面搬送パスが長い場合も、用紙一時待機路３４に一旦待機させる表面に画像を形成した用紙の枚数が２枚になり、２枚づつ前倒しに奇数頁の画像を用紙の表面に形成していくだけで、基本的には図９で説明した画像形成工程と同様になる。
【００７３】
次に、請求項１の発明に対応する実施の形態について、再度図４を参照して説明する。
図９で説明した実施の形態の場合には、作像時におけるロスは回避できるが、ステップ１１で最終部目の３頁目の画像を表面に形成した用紙の裏面に４頁目の画像を形成するのに、５サイクル（ステップ１１からステップ１６）かかってしまうということがあった。
【００７４】
そのため、表面に５頁目の画像を形成した用紙が、その裏面に画像を形成するために両面搬送路に進入してくると、その５頁目の画像を形成した用紙と３頁目の画像を形成した用紙とが同一の両面搬送路を使用することにより、互いにぶつかり合ってしまう恐れがある。
【００７５】
そこで、この図９に示した実施の形態を実施する場合には、適宜用紙一時待機路３４（用紙一時待機路３５であってもよい）を使って５頁目の画像を形成した用紙と３頁目の画像を形成した用紙との衝突を防ぐ複雑な制御が必要であるとい欠点があった。
また、この図９に示した実施の形態の場合には、最終部目の用紙が両面再給紙搬送路を通る際に紙間が５サイクル〜３サイクルに変動するため、制御が複雑になるということもあった。
【００７６】
そこで、前述した図４に示した画像形成工程では、このような用紙の両面搬送路を通る際の紙間の変動が生じないようにしている。
すなわち、図３の従来のインターリーフによる画像形成工程で、最終部数目（この例では２部目）の１頁目の画像を用紙の表面に形成するタイミングでは、図４に示した画像形成工程のステップ１１では最終の奇数頁の一つ前の奇数頁（この例では７頁目）の画像を用紙の表面に形成する。
【００７７】
このようにすることにより、両面搬送路を通る際の紙間は一定（前述した３サイクルに一定）に保たれるので、通常のまま制御を変更する必要がない。したがって、表面に７頁目の画像を形成して用紙一時待機路３４に一旦待機させた用紙を、その裏面に８頁目の画像を形成可能にする所定のタイミングで、その表面に７頁目の画像を形成した用紙を再給紙するタイミングのみを考慮すればよいだけとなるので、きわめて簡単な制御となる。
そして、全ての工程が３サイクルになるため、完全にロスがなくなる。
【００７８】
図１０は片面コピー時の用紙インターバルを１サイクルとしたしき、５サイクルで表面印字から両面コピーの裏面印字まで戻ってくるような両面再給紙搬送路（両面搬送パス）の場合の参考例を示しており、原稿枚数が１２枚の偶数で、その原稿の画像を用紙の両面に頁順に２部形成する場合の例を示している。
これを図８の（ｂ）と比較すると、２６ステップが２５ステップとなり、１ステップ分だけ生産性がよくなっている。
【００７９】
次に、この発明のさらに他の参考例について、図１１を参照して説明する。
この実施の形態では、片面コピー時の用紙インターバルを１サイクルとしたとき、３サイクルで表面印字から両面コピーの裏面印字まで戻ってくるような両面搬送パスで、片面原稿の枚数が９枚の奇数であって、その原稿の画像を用紙の両面に頁順に３部形成する場合の例を示している。
【００８０】
この画像形成工程は、ステップ１１で１頁目の画像を用紙の表面に形成するが、その用紙をそのまま通常の両面再給紙搬送経路（感光体１０→両面分岐爪６→左部水平搬送ローラ１５ａ，１５ｂ→右部水平搬送ローラ１６→レジストローラ３→感光体１０）を通すと、その用紙の裏面に形成する２頁目の画像を形成する工程は、その２サイクル後のステップ１３であるため、３サイクルないために間に合わない。
【００８１】
そこで、この実施の形態では、ステップ１３で形成する２部目の２頁目の画像は、ステップ２で表面に１頁目の画像を形成して用紙一時待機路３４に一旦待機させておいた２枚目の用紙を所定のタイミングで搬送することにより、その裏面に形成する。
【００８２】
また、ステップ２２で形成する３部目の２頁目の画像も、ステップ１１で表面に１頁目の画像を形成して用紙一時待機路３４に一旦待機させておいた用紙を所定のタイミングで搬送することにより、その裏面に形成する。
このように、この実施の形態では、ステップ２以降に、それぞれ１頁目の画像を表面に形成した用紙はその都度用紙一時待機路３４に一旦待機させ、その用紙の裏面に２頁目の画像を形成可能にする所定のタイミングで、それを搬送する。
【００８３】
すなわち、この実施の形態では、２部目以降の最終部数目を除く先頭の奇数頁の画像を形成すべきタイミングでは、各部数目ごとに先頭の奇数頁（１頁）の画像を用紙の表面に形成して用紙一時待機路３５に待機させ、その用紙をその裏面に形成すべき頁順の画像を形成するタイミングになったときに用紙一時待機路３４から両面再給紙搬送経路に送り出して、その裏面に２頁目の画像をそれぞれ形成するようにしている。
【００８４】
そうすることにより、各部数目の２頁目の印字に対する待ち時間をなくすことができるので、奇数枚の片面原稿を用紙の両面に画像形成する場合であっても、高い生産性が得られる。
なお、この図１１に示した画像形成工程を、偶数枚の原稿で両面コピーする場合に適用してもよい。
【００８５】
また、図１１に示した画像形成工程では、各部数後に９頁目の画像を表面に形成した後の用紙は、それをすぐに排出トレイ２５（図１参照）排出させてしまうと、その後の工程で画像が形成される８頁目の画像が裏面に形成された用紙よりも先に排出されて頁順が狂ってしまうので、９頁目の画像を表面に形成した用紙は、その都度前述した用紙一時待機路３４（用紙一時待機路３５であってもよい）に一旦待機させ、８頁目の画像が形成された用紙を排出した後に排出させるようにしている。
【００８６】
なお、上述した各画像形成工程を実行させる制御は、例えば各種判断及び処理機能を有する中央処理装置（ＣＰＵ）と、各処理プログラム及び固定データを格納したＲＯＭと、処理データを格納するデータメモリであるＲＡＭと、入出力回路(Ｉ/Ｏ）とからなるマイクロコンピュータにより、行うことができる。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による両面画像形成装置は、いずれも複数枚の原稿の表面と裏面の画像形成を交互に行うインターリーフ動作による両面画像形成の空き時間を利用して有効な画像形成を先行して行うことにより、画像形成待ちの時間が短縮できるため、両面画像形成時における生産性を高めることができる。
請求項２の両面画像形成装置によれば、原稿の枚数が奇数枚の場合に奇数頁の原稿の最終頁の画像を、それよりも前の偶数頁の画像よりも先に用紙に形成し、その用紙を用紙一時待機路に搬送して待機させ、その後で上記偶数頁の画像を形成した用紙を排出した後に排出させて頁を揃えるので、白紙排出させないため、それによるロスがなくなるため生産性の高い両面画像形成ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明による両面画像形成装置であるデジタル複写機の一実施形態例を示す全体構成図である。
【図２】 同じくそのデジタル複写機に搭載している自動原稿給送装置が読み込む原稿の頁順を示す説明図である。
【図３】 この発明と対比するために従来行われているインターリーフの画像形成工程を説明するための説明図である。
【図４】 図１のデジタル複写機が実施する両面コピーにおける請求項１の発明に対応する画像形成工程を説明するための説明図である。
【図５】 この発明によるデジタル複写機に搭載している自動原稿給送装置が読み込む９枚の原稿の頁順を示す説明図である。
【図６】 比較のために従来行われているインターリーフの画像形成工程で９枚の原稿の場合の両面コピーを示す説明図である。
【図７】 請求項２の発明に対応する実施形態を説明するために使用する画像形成工程を示す説明図である。
【図８】 請求項３の発明に対応する実施形態とその参考例を説明するために使用する画像形成工程を示す説明図である。
【図９】 この発明の参考例を説明するために使用する画像形成工程を示す説明図である。
【図１０】 この発明の他の参考例を説明するために使用する画像形成工程を示す説明図である。
【図１１】 この発明のさらに他の参考例を説明するために使用する画像形成工程を示す説明図である。
【図１２】 従来の用紙の両面に画像を形成可能な両面画像形成装置の一例を示す全体構成図である。
【図１３】 同じくその両面画像形成装置に搭載されている自動原稿給送装置が読み込む原稿の頁順を示す説明図である。
【図１４】 同じくその両面画像形成装置が行うインターリーフ動作による両面コピーの画像形成工程を示す説明図である。
【図１５】 同じくその両面画像形成装置が行う原稿の枚数が９枚の奇数枚であるときの両面コピーの画像形成工程を示す説明図である。
【符号の説明】
３：レジストローラ ６：両面分岐爪
１０：感光体
１５ａ，１５ｂ：左部水平搬送ローラ
１６：右部水平搬送ローラ
３４，３５：用紙一時待機路

Claims (3)

1. 原稿の画像を光学装置により読み取って、その画像情報に基づく画像を表面に形成した後の用紙を両面再給紙搬送経路を通して表裏を反転させて再給紙し、その用紙の裏面に画像を形成可能にし、複数枚の原稿の表面と裏面の画像形成を交互に行うインターリーフ動作によって用紙の両面に頁順に形成する両面画像形成装置において、
   前記両面再給紙搬送経路に少なくとも１枚以上の用紙を待機可能にする長さの用紙一時待機路を設け、
   複数部数の各先頭の奇数頁の画像を片面コピー時の用紙インターバルで連続させて異なる用紙の表面にそれぞれ形成し、先に前記奇数頁の画像を形成した用紙を前記両面再給紙搬送経路を通して再給紙させてその裏面に前記奇数頁の次の偶数頁の画像を形成させ、後に前記奇数頁の画像を形成した用紙を前記用紙一時待機路に搬送して待機させ、その後に該用紙をその裏面に形成すべき頁順の画像を形成するタイミングになったときに前記用紙一時待機路から前記両面再給紙搬送経路に送り出してその裏面に前記奇数頁の次の偶数頁の画像を形成し、
   前記インターリーフ動作による最終部数目の先頭の奇数頁の画像を形成すべきタイミングでは、該先頭の奇数頁に代えて最終の奇数頁の一つ前の奇数頁の画像を用紙の表面に形成して前記用紙一時待機路に待機させ、その後に該用紙をその裏面に形成すべき頁順の画像を形成するタイミングになったときに前記用紙一時待機路から前記両面再給紙搬送経路に送り出して、その裏面に前記表面に形成した奇数頁の次の偶数頁の画像を形成するようにしたことを特徴とする両面画像形成装置。
2. 請求項１記載の両面画像形成装置において、前記原稿の枚数が奇数枚の場合に、その原稿の最終頁の画像を、それよりも前の偶数頁の画像よりも先に用紙に形成し、その用紙を前記用紙一時待機路に搬送して待機させ、その後で前記偶数頁の画像を形成した用紙を排出した後に排出させるようにしたことを特徴とする両面画像形成装置。
3. 原稿の画像を光学装置により読み取って、その画像情報に基づく画像を表面に形成した後の用紙を両面再給紙搬送経路を通して表裏を反転させて再給紙し、その用紙の裏面に画像を形成可能にし、複数枚の原稿の表面と裏面の画像形成を交互に行うインターリーフ動作によって用紙の両面に頁順に形成する両面画像形成装置において、
   前記両面再給紙搬送経路に少なくとも１枚以上の用紙を待機可能にする長さの用紙一時待機路を設け、
   複数部数の各先頭の奇数頁の画像を片面コピー時の用紙インターバルで連続させて異なる用紙の表面にそれぞれ形成し、先に前記奇数頁の画像を形成した用紙を前記両面再給紙搬送経路を通して再給紙させてその裏面に前記奇数頁の次の偶数頁の画像を形成させ、後に前記奇数頁の画像を形成した用紙を前記用紙一時待機路に搬送して待機させ、その後に該用紙をその裏面に形成すべき頁順の画像を形成するタイミングになったときに前記用紙一時待機路から前記両面再給紙搬送経路に送り出してその裏面に前記奇数頁の次の偶数頁の画像を形成し、
   前記インターリーフ動作による最終部数目の先頭の奇数頁の画像を形成すべきタイミングでは、該先頭の奇数頁に代えて最終の奇数頁の画像を用紙の表面に形成して前記用紙一時待機路に待機させ、その後に該用紙をその裏面に形成すべき頁順の画像を形成するタイミングになったときに前記用紙一時待機路から前記両面再給紙搬送経路に送り出して、その裏面に最終の偶数頁の画像を形成するようにしたことを特徴とする両面画像形成装置。

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