JP4547878B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、複数枚の原稿等を自動原稿搬送装置を用いて連続的に読み取り、記憶媒体に圧縮記憶する機能を備えた複写機等の画像形成装置にあって、その画像形成の原稿１枚目に対するコピー出力時間を短縮させる画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置として、複数枚の原稿を順次コピーし、更に、指定の部数に自動的に仕分けするソート部を備えたものがある。ソートを行う場合、一旦全原稿を読み取って画像メモリ等の記憶媒体に記憶させたあと、１枚ずつ読み出して画像出力部により転写用紙に記録し、複写機に付属するソート部により仕分けが行われる。

図５は、従来の画像形成装置におけるソート処理を示す。図中、Ｓはステップを表している。まず、ユーザは、タッチパネル等を用いてコピー、及びソートに関する設定を行う（Ｓ２０１）。この設定は、部数、原稿サイズ、白黒／カラー、拡縮比、出力用紙の種類、画像配置等の指定であり、一部の指定については画像形成装置が自動的に検知又は設定する。次に、ユーザは、原稿を所定の載置位置にまとめてセットする。

次に、ユーザは、画像形成装置の「読取開始ボタン」を押下する。画像形成装置は、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）又は両面自動原稿搬送装置（ＤＡＤＦ）によって原稿を１枚ずつ読取装置の読取位置へ搬送する（Ｓ２０２）。次に、読取装置は、搬送された原稿の読み取りを行う（Ｓ２０３）。次に、読取装置は、原稿画像を本体内の画像メモリに画像圧縮（符号化）を行って記憶する（Ｓ２０４）。１枚の原稿の読み取りが終了すると、次の原稿が有るか否かが判定され（Ｓ２０５）、有る場合、次の原稿を読み取り位置へ搬送し、読み取り及び画像メモリへの圧縮記憶が行われる（Ｓ２０３，Ｓ２０４）。

コピー対象の全ての原稿に対する読み取りが終了すると、１頁目から最終頁までの原稿の原稿画像が画像メモリから順次読み出され、復号化した後、その画像データに基づいてコピーが指定の部数分だけ連続的に実施されソート処理を実行する（Ｓ２０７）。

以上のように、従来の画像形成装置では、読み取った原稿の画像データは、全て符号化して画像メモリに記憶し、コピー時に読み出して復号化する処理を行っている。その理由は、原稿画像のページ数が多い場合、そのまま画像メモリに記憶しようとすると膨大な記憶容量が必要になる。特に、原稿がカラーであると、更に大容量のメモリが必要になる。メモリ容量が大になると、画像形成装置のコストアップになる。

更に、ＣＰＵと記憶媒体をバス（ｂｕｓ）を介して接続されていることから、画像データの書き込み／読み出しに伴うバス占有率が大になって他の処理に影響を与えることになる。そこで、画像圧縮をして書き込みや転送を行うことで、画像データのサイズを小さくすると共に、画像処理に伴うバス占有率の低減を図っている。

しかし、圧縮して画像を記憶する場合、原稿が１枚であっても、複数枚であっても同じに扱われる。従って、１枚の原稿をコピーするのみでも、圧縮処理が行われる。原稿が１枚のみであれば、無圧縮で画像メモリに記憶を行っても、不都合は生じないにもかかわらず圧縮を行うことにより、プリントアウトに時間がかかり、最初の１枚目を出力するまでの時間（ＦＣＯＴ）を増大させることになる。

ＦＣＯＴを短縮するには、画像処理部だけではなく、原稿搬送機構及び光学読取部を含めたタイミングの高速化が必要である。画像形成装置は、一般的に特定モードで動作させる場合が多く、原稿一枚、１００％、画像回転無しといった特定条件下で最速になるように設計される場合が多い。しかしながら、近年では、ＡＤＦ又はＤＡＤＦが標準で装備されるケースが多くなり、原稿一枚であっても自動原稿搬送装置を使ってコピーする場合が殆どである。この場合においても、ＦＣＯＴが要求されてきている。しかしながら、自動原稿搬送装置を使った場合、通常、複数原稿が前提であり、ソートモードで動作させるようにしている。このため、画像データは圧縮されることになり、ＦＣＯＴが長くなることは避けられない。

上記の問題を解決するものとして、最初の１枚目を出力するまでの時間を短縮できるようにした画像形成装置が提案されている。例えば、読み取り中の原稿の画像データを符号化すると共に、既に符号化が完了して符号化記憶部に書き込まれている画像データの復号化を並行して実施し、１枚目のコピー時間が長くならないようにしている（例えば、特許文献１参照）。

また、１ブロック目の圧縮完了後、直ちに伸長を開始し、プリントが伸長を追い越さないタイミングを計算し、原稿の全ての読み込み完了を待つことなく記録を開始し、大サイズの原稿であっても、最初の１枚目を出力するまでの時間を向上できるようにした画像形成装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平５−３７７４４号公報 特開平１０−１６４３３３号公報

しかし、特許文献１の構成によると、１枚のみのコピー又は１枚目のコピーに対しても符号化及び復号化が行われていることに変わりはなく、１枚のみ又は１枚目のコピーの時間短縮には限度がある。また、処理が複雑になる。更に、特許文献２の構成では、画像パス幅に余裕をもった回路を必要とし、構成及び処理が複雑になる。

従って、本発明の目的は、原稿枚数や設定の内容に依存せずに、１枚目のコピーを速やかに排出させることのできる画像形成装置を提供することにある。

本発明は、上記の目的を達成するため、読取位置に原稿を１枚ずつ供給する原稿供給手段と、前記読取位置に供給される前記原稿から原稿画像を読み取る読取手段と、前記原稿画像の圧縮、及び圧縮された原稿画像の伸長を行う圧縮・伸長手段と、前記原稿画像を記憶する記憶手段と、前記原稿画像を記録媒体に記録する画像出力部と、前記読取手段によって読み取られた前記原稿のうち、１枚目の前記原稿については前記原稿画像を圧縮しないで前記記憶手段に記憶するとともに、前記読取手段に対する読取開始指示があった後、前記画像出力部が動作可能になったタイミングで前記記憶手段から前記原稿画像を読み出して前記画像出力部により前記記録媒体に記録させ、２枚目以降の前記原稿については前記原稿画像を前記圧縮・伸長手段により順次圧縮させて前記記憶手段に記憶した後、前記記憶手段から前記原稿画像を順次読み出して前記圧縮・伸長手段により伸長させ、前記画像出力部により前記記憶媒体に記録させる制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置を提供する。

この構成によれば、原稿が１枚のときは原稿画像を圧縮しないで画像記録に供し、原稿が複数枚のときは２枚目以降の原稿について原稿画像の圧縮・伸長を経て画像記録に供する。

本発明の画像形成装置によれば、複数の原稿が供給されたときは１枚目の原稿については原稿画像を圧縮せず、２枚目以降の原稿については原稿画像の圧縮・伸長を経て画像記録に供するようにしたため、原稿枚数や設定の内容に依存せずに、１枚目のコピーを速やかに排出させることができる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、画像形成装置１の外観を示す図である。画像形成装置１は本体部１０を中心に構成されている。本体部１０は、上部に設けられる画像入力装置３０と、下部に設けられる給紙部５０と、側面部に設けられるソート部６０とを有する。

本体部１０の上面には、プリントアウトされた記録紙（又は転写紙）が排出される排紙トレイ２３が設置されている。また、画像入力装置３０の上面には原稿をセットする原稿載置台２４が設けられており、側部には原稿排出台２５が設けられている。

タッチパネル１９は、ＬＣＤ（液晶表示器）上に設けられた指定範囲をユーザが指で押圧することにより動作するもので、各種の入力操作及び設定（カラー／白黒の指定、モード設定、コピー枚数及び部数の設定、ソート使用の有無等）を行うことができる。

画像入力装置３０の上面には、表示部を兼ねるタッチパネル１９が設置され、更に、タッチパネル１９に隣接させてキーによる操作部２１及び電源スイッチ２２が設置されている。

画像出力部４０は、電子写真方式により普通紙、専用紙等の記録媒体に画像を記録する。給紙部５０は、Ｂ４、Ａ４等のサイズの用紙を指定に応じて供給する。ソート部６０は、給紙部５０より給紙され、画像形成が行われた後の記録用紙をゲートを順次開閉操作させてそれぞれの出力トレイへ排紙する。

図２は、画像入力装置３０の詳細構成を示す概略構成図である。画像入力装置３０は、原稿搬送機構３１（ＣＶＴ）と、光学読取部（イメージ・インプット・ターミナル：ＩＩＴ）３２とを備えて構成されている。

原稿搬送機構３１は、トレイサイズセンサ（ＴＳＳ）７１，７２と、ガイド７３と、紙センサ７４と、セットゲート７５と、給紙ロール７６と、第１の搬送路７７と、第２の搬送路７８と、第３の搬送路７９と、一対の送りロール８０と、一対のタイミングロール８１と、一対のレジストロール８２と、アウトロール８３と、排出ロール８４と、原稿排出部８５と、プラテンガラス８６と、セットセンサ８７と、フィードアウトセンサ８８と、プリレジストセンサ８９と、用紙サイズセンサ９０と、レジストセンサ９１と、インバートセンサ９２と、インバートゲート９３とを備えて構成されている。

また、光学読取部３２は、ミラー９５と、このミラー９５の反射光路上に配置された光学系９６と、この光学系９６の後段の結像位置に配置されたＣＣＤ９７と、スキャン位置ＳＰを照射するランプ９８とを備えて構成されている。

トレイサイズセンサ７１，７２は、原稿載置台２５上に原稿搬入方向に向かって所定間隔に設置され、原稿載置台２５上の原稿サイズ（Ａ４、Ｂ４等）を検知する。ガイド７３は、原稿の幅方向を規制する。紙センサ７４は、ガイド７３の近傍に配置されて用紙の幅を検知する。セットゲート７５は原稿載置台２４の下端に設置され、原稿載置台２４にセットされた原稿が勝手に排出されないように係止する。給紙ロール７６は、セットゲート７５の上方に昇降可能に配置され、原稿載置台２４にセットされた原稿の最上面の１枚を回転摩擦力で第１の搬送路７７へ排出する。

第１の搬送路７７は、セットゲート７５からスキャン位置（読取位置）ＳＰにかけて半円状に形成され、原稿載置台２４からの原稿をスキャン位置ＳＰへガイドする。第２の搬送路７８は、第１の搬送路７７に対して円が形成されるように設置され、読み取りが終了した原稿を原稿排出部８５へ完全に排出させ、あるいは裏面読み取りのために逆送させて再度第１の搬送路７７へ導入するためのガイドとなる。

ロール８０，８１，８２は、第１の搬送路７７に沿って順次配設されている。送りロール８０は給紙された原稿を第１の搬送路７７へ搬入させ、タイミングロール８１は送りロール８０からの原稿をタイミングをとって給紙する。レジストロール８２は読み取りタイミングに合わせて給紙を実行する。アウトロール８３は第２の搬送路７８の入り口近傍に配置され、スキャンの終了した原稿を排出ロール８４に向けて送出する。

セットセンサ８７は原稿がセットゲート７５を通過したことを検知し、フィードアウトセンサ８８は原稿の通過を検知し、プリレジストセンサ８９はフィードアウトセンサ８８を通過した原稿を必要に応じて一時的に停止させる。用紙サイズセンサ９０は、搬送されてきた原稿の幅を検知する。レジストセンサ９１は、読み取り開始の準備が整うまで搬送されてきた原稿を一時的に停止させる。

インバートセンサ９２は、原稿の裏面に画像が形成されているか否かを検知し、裏面に画像が有れば検知信号を発生し、排出ロール８４が原稿の後端を把持した状態したタイミングで排出ロール８４の回転を停止させる。インバートゲート９３は、裏面の画像有りが検知されたとき、第３の搬送路７９からタイミングロール８１への経路を開通させ、同時にアウトロール８３への経路を閉鎖するように回転する。原稿の片面のみを読み取るように設定されている場合、インバートゲート９３は図２に示す状態にあり、第２の搬送路７８と第３の搬送路７９が開通している。

光学読取部３２において、ミラー９５はスキャン位置ＳＰの真下に配置されており、原稿面よりの反射光を直角方向（水平方向）へ反射させる。光学系９６は光学レンズを用いて構成され、反射光の光像をＣＣＤ９７の受像面に結像させる。スキャン位置ＳＰを原稿が一定速度で移動し、１枚の原稿がスキャン位置ＳＰを通過し終わると、原稿１枚分の画像データがＣＣＤ９７から出力される。

図２に示したミラー９５、光学系９６、及びＣＣＤ９７の配置は一例にすぎず、更に複雑な光路を辿るように構成されていてもよいし、複数の光学系が配置されていてもよい。更に、ＣＣＤ９７は、他の撮像素子、例えばＭＯＳであってもよい。また、ランプ９８は蛍光ランプのほか、多数のＬＥＤを棒状に配置した光源であってもよい。

図３は、画像形成装置１の制御ブロック図である。図中、Ｓはステップを表している。この画像形成装置１は、制御ブロック図において、本体部１０と、原稿の読み取りを行う画像入力装置３０と、原稿画像の画像出力部４０と、記録用紙を供給する給紙部５０と、画像記録された記録用紙を仕分けするソート部６０とを備えて構成されている。ここでは、画像形成装置１は、電子写真方式による複写機である。

本体部１０は、全体の制御を行うＣＰＵ１１と、ＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）１２と、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）１３と、画像処理時の作業領域として用いられる画像メモリ１４と、画像入力装置３０で読み取った画像を格納する際の制御を行う画像メモリコントローラ１５と、画像入力装置３０に対する入出力部となるインターフェース部１６と、画像入力装置３０で読み取った画像データを格納する画像メモリ１７と、データ及びアドレスを共有する部材間を接続するバス１８と、設定入力等を行うためのタッチパネル１９とを備えて構成されている。

ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、及び画像メモリ１４は半導体メモリである。ＲＯＭ１２には、画像形成を行わせるためのプログラムのほか、圧縮のための符号化、及び符号化された画像データを復号化するためのプログラム等が格納されている。ＲＡＭ１３には、タッチパネル１９から入力されたデータ、画像処理以外のデータ等が一時的に記憶される。

インターフェース部１６は、画像入力装置３０との通信を行い、原稿読み取り時にＣＰＵ１１の制御に基づいて画像入力装置３０内の搬送機構や回路を動作させ、読み取られた画像データを取り込み、画像メモリコントローラ１６を介して画像メモリ１７に記憶させる。画像メモリ１７は半導体メモリが用いられ、画像入力装置３０によって読み取られた１又は複数枚の原稿の原稿画像データを保存する。

画像入力装置３０は、原稿搬送機構３１と、光学読取部３２とを備えて構成されており、所定の位置にセットされた原稿の読み取りを光学的に行い、原稿に対する原稿画像データを生成する。また、画像入力装置３０は、原稿のサイズを検知するセンサを備えており、読み取り部へ搬送中の原稿のサイズを検知する。従って、スキャン開始前に次原稿の有無及び最終原稿か否かを判断することができる。この検知は、ＦＣＯＴの短縮に寄与する。

以下に、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の動作について説明する。

図４は、本発明の実施の形態の動作を示すフローチャートである。まず、ユーザは、図３に示す画像形成装置１の電源スイッチ２２をオンにする。また、ユーザは、１部数分の原稿を重ねて原稿載置台２４に載置する。次に、タッチパネル１９の中の項目の中から、原稿サイズ、記録用紙（転写用紙）のサイズ、コピー部数、白黒／カラー指定、ソートの有無等を選択する（Ｓ１０１）。次に、タッチパネル１９の中の「読取開始」の項目を選択して押下（又は操作部２１の指定のボタンを押下）する。この操作により、原稿搬送機構３１の駆動系が動作を開始する（Ｓ１０２）。

各ロールの回転駆動により、原稿が第１の搬送路７７内を搬送される過程で、その原稿が１ページの読み込みか否かがセットセンサ８７により検知される。１ページ目（又は原稿が１枚のみ）であれば（Ｓ１０３）、光学読取部３２による読み取り画像は、圧縮を行うことなく（符号化を行うことなく）画像メモリ１７に記憶すると共に、画像出力部４０の駆動を開始し、画像出力部４０が動作可能になったタイミングで画像メモリ１７から画像データを読み出し（Ｓ１０４）、この画像データに基づいて画像出力部４０によるプリントアウトを実行する（Ｓ１０５）。この場合、ソートモードの設定の有無にかかわらず、原稿が１枚のみ、又は複数原稿の内の１枚目（１ページ目）であれば、画像メモリ１７に非圧縮で書き込みを行う。

１枚目（１ページ目）の原稿の後端がスキャン位置ＳＰを通過し終わると、その原稿のスキャンが終了する。次に、２枚目（２ページ目）があるか否かが判定される（Ｓ１０６）。ここでは、次ページの原稿の存在がセットセンサ８７により検知され、この検知に基づいて処理はＳ１０２へリターンする。一般に、ソートモードでは複数枚の原稿が存在する。

２ページ目以降は同じ処理になる。すなわち、１枚目（１ページ目）でないことが判定されると（Ｓ１０３）、原稿搬送機構３１により原稿がスキャン位置ＳＰへ搬送されて光学読取部３２による読み取りが行われると共に（Ｓ１０７）、読み取られた原稿画像は、圧縮（符号化）されて画像メモリ１７に記憶される（Ｓ１０８）。当該ページの読み取りが終了すると、次の原稿が存在するか否かが判定される（Ｓ１０９）。次の原稿が存在する（残っている）場合、処理はＳ１０２に戻され、以降の処理が繰り返し実行される。

Ｓ１０９において、読み取り対象の原稿が残されていないことをセットセンサ８７等により検知すると、画像メモリ１７から２ページ目以降の画像データを読み出すと共に、その画像データを伸長する（Ｓ１１０）。伸長した画像データに基づく指定の部数のプリントアウトが画像出力部４０により行われ（Ｓ１１１）、ソート部６０によりソートが行われる（Ｓ１１２）。Ｓ１１１におけるプリントアウトは、原稿の２ページ目から最終ページまで順次画像メモリ１７から１枚分の画像データを読み出し、伸長してプリントアウトするまでを含んでいる。

以上のように、本発明の実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）ソートモードの設定の有無にかかわらず、原稿が１枚のときは原稿画像を圧縮しないで画像記録に供し、原稿が複数枚のときは１枚目の原稿については原稿画像を圧縮せず、２枚目以降の原稿について原稿画像を圧縮して画像記録に供するようにしたので、ＦＣＯＴの短縮が可能になる。
（２）圧縮・伸長を並行して行うことがないので、制御回路等の構成を複雑化することがなく、コストダウンを可能にする。
（３）原稿が複数枚のときは２枚目以降の原稿を圧縮するので、画像メモリ１７の容量を有効に利用することができる。

上記実施の形態において、画像メモリ１７は半導体メモリとしたが、書き込み及び消去が可能な他の媒体、例えばハードディスクであってもよい。また、直接に画像メモリ１７又は画像メモリ１７に相当する記憶媒体に書き込みを行うのではなく、一旦、高速動作が可能なバッファメモリを介して書き込みを行う様にしてもよい。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の外観を示す図である。 画像入力装置の詳細構成を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置による処理を示すフローチャートである。 従来の画像形成装置におけるソート処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 画像形成装置
１０ 本体部
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）
１３ ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）
１４ 画像メモリ
１５ 画像メモリコントローラ
１６ インターフェース部
１７ 画像メモリ
１８ バス
１９ タッチパネル
２１ 操作部
２２ 電源スイッチ
２３ 排紙トレイ
２４ 原稿載置台
２５ 原稿排出台
３０ 画像入力装置
３１ 原稿搬送機構（ＣＶＴ）
３２ 光学読取部（ＩＩＴ）
４０ 画像出力部
５０ 給紙部
６０ ソート部
７１，７２ トレイサイズセンサ（ＴＳＳ）
７３ ガイド
７４ 紙センサ
７５ セットゲート
７６ 給紙ロール
７７ 第１の搬送路
７８ 第２の搬送路
７９ 第３の搬送路
８０ 送りロール
８１ タイミングロール
８２ レジストロール
８３ アウトロール
８４ 排出ロール
８５ 原稿排出部
８６ プラテンガラス
８７ セットセンサ
８８ フィードアウトセンサ
８９ プリレジストセンサ
９０ 用紙サイズセンサ
９１ レジストセンサ
９２ インバートセンサ
９３ インバートゲート
９５ ミラー
９６ 光学系
９７ ＣＣＤ
９８ ランプ

Claims (2)

1. 読取位置に原稿を１枚ずつ供給する原稿供給手段と、
   前記読取位置に供給される前記原稿から原稿画像を読み取る読取手段と、
   前記原稿画像の圧縮、及び圧縮された原稿画像の伸長を行う圧縮・伸長手段と、
   前記原稿画像を記憶する記憶手段と、
   前記原稿画像を記録媒体に記録する画像出力部と、
   前記読取手段によって読み取られた前記原稿のうち、１枚目の前記原稿については前記原稿画像を圧縮しないで前記記憶手段に記憶するとともに、前記読取手段に対する読取開始指示があった後、前記画像出力部が動作可能になったタイミングで前記記憶手段から前記原稿画像を読み出して前記画像出力部により前記記録媒体に記録させ、２枚目以降の前記原稿については前記原稿画像を前記圧縮・伸長手段により順次圧縮させて前記記憶手段に記憶した後、前記記憶手段から前記原稿画像を順次読み出して前記圧縮・伸長手段により伸長させ、前記画像出力部により前記記憶媒体に記録させる制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、ソートモードの設定の有無にかかわらず、１枚目の前記原稿については前記原稿画像を圧縮しないで画像記録を行い、２枚目以降の前記原稿については前記原稿画像の圧縮及び伸長を経て画像記録を行うように前記圧縮・伸長手段及び前記画像出力部を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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