JP4682005B2 - 画像記録装置及びその記録方法 - Google Patents

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Description

本発明は、記録媒体の表裏両面に順次画像記録する、画像記録装置及び画像記録方法
に関する。
一般に、記録媒体の表裏両面に画像記録する機能を有する両面画像記録装置が知られている。この両面画像記録装置は、1つの画像記録部と、表裏反転可能な搬送機構を有しており、記録媒体の一方の表面(第1面)に記録を実行した後、該記録媒体を反転経路に向けて搬送し表裏反転した後で画像記録部に再供給し、裏面(第2面)に画像の記録を行う。
このような両面画像記録装置では、記録媒体の第1面及び第2面に対して、1つの画像記録部を使用して記録を行うため、第1面へ記録する際の記録媒体と再供給により第2面へ記録する際の記録媒体とを搬送するタイミングについて最適に制御しないと、記録媒体の搬送経路上において、先行する記録媒体と後続する記録媒体とが追突してしまう虞がある。
この追突を防止する方法としては、先行する記録媒体への第1面記録と第2面記録が終了した後に、後続する第2記録媒体の供給を開始する、又は追突を防止するために先行する記録媒体と後続する記録媒体との媒体間距離(ページギャップ)を広く確保する方法が考えられる。しかし、これら方法を用いることは、画像記録装置の時間当たりの記録処理枚数を少なくすることになり、スループット低下により商品価値を下げてしまうという問題がある。
そこで、両面連続記録を行なう際に後続する記録媒体の搬送開始タイミングを決定する方法としては、例えば特許文献1において、用紙搬送経路長及び用紙長に基づいて、記録可能な枚数を疑似ページとして設定し、記録媒体の搬送開始タイミングをスケジューリングする方法を開示している。同様に特許文献2においては、搬送経路に待機可能なシート枚数を演算することにより、記録媒体の搬送開始タイミングを決定する方法を開示している。
さらに、特許文献3においては、用紙搬送経路長と用紙長により、予め画像データを第1面側に記録するシートの最大数に等しい間挿数を求め、この結果に基づいて記録媒体の搬送開始タイミングを制御する方法を開示している。
特許第3084763号公報 特許第3178851号公報 特許第3068595号公報
しかしながら、前述した特許文献1、特許文献2、及び特許文献3においては、予め用紙搬送経路長と用紙長に基づいて記録媒体の搬送開始タイミングが決定されている。これにより、画像記録装置は、上位装置からの画像記録に関するジョブ情報(画像データ、両面/片面記録指令、記録媒体サイズ指令及び記録枚数指令等)を受信するタイミングによっては、リアルタイムに記録媒体の搬送開始タイミングをスケジューリングすることが出来ないという課題がある。
また、片面記録と両面記録とが連続で処理される場合においては、先行技術で開示された方法により最適な記録媒体の搬送開始タイミングをスケジューリングすることが出来ないという課題がある。
そこで本発明は、上記課題を鑑みて、記録媒体の第1面への記録を行うために画像記録部に供給される記録媒体、及び第2面への記録を行うために画像記録部に再供給される記録媒体それぞれの搬送開始タイミング決定をスケジューリング作成により行うことで、必要最小限の先行記録媒体に対する後続記録媒体のページギャップ設定を実現し、両面記録指令時、又は片面記録指令時、又は両面・片面記録指令時の各連続記録処理を最大限の記録速度で実現可能な画像記録装置及びその記録方法を提供することを目的とする。
それぞれの上記課題を解決するために、本発明の画像記録装置は、複数の記録媒体を供給部より搬送し、レジストレーション部を経て画像記録部にて画像記録をし、または該画像記録された記録媒体を経路切換部にて反転機構に搬送し、該反転機構にて反転させた該記録媒体を前記画像記録部に再び供給する再供給部を経由し、該反転させた記録媒体に画像記録をし、該画像記録した記録媒体を収納する収納部へ排出する画像記録装置において、前記経路切換部に備えられた前記記録媒体のエッジを検出する第1の検出部と、前記レジストレーション部に備えられた前記記録媒体のエッジを検出する第2の検出部と、前記反転機構に備えられた前記記録媒体のエッジを検出する第3の検出部と、前記記録媒体の各搬送動作を少なくとも制御する制御部と、を備え、前記制御部は、先行する前記記録媒体の後端が第1の検出部を通過完了するタイミングに所定量以上のページギャップ値を保って、後続する前記記録媒体の先端が当該記録媒体を搬送して収納する前記収納部に到達する第1の条件を設定し、前記記録媒体に画像記録を行う画像記録部より上流側における前記記録媒体の前記供給部又は表面に画像記録された前記記録媒体を裏面にも画像記録するために前記記録媒体を前記画像記録部に再び供給する前記再供給部に、先行する前記記録媒体と後続する前記記録媒体とが同一時刻に存在せず、且つ先行する前記記録媒体の後端が前記第2の検出部を通過完了するタイミングに所定量以上のページギャップ値を保って、後続する前記記録媒体の先端が前記供給部又は前記再供給部に到達する第2の条件を設定し、前記記録媒体の表面における第1面を前記記録媒体の裏面における第2面に反転する反転機構の位置で、先行する前記記録媒体と後続する前記記録媒体とが同一時刻に存在せず、且つ先行する前記記録媒体の後端が第3の検出部を通過完了するタイミングに所定量以上のページギャップ値を保って、後続する前記記録媒体の先端が前記反転機構の位置に到達する第3の条件を設定し、前記記録媒体の表面における第1面にのみ画像記録する片面記録の場合には、前記第1の条件、及び前記第2の条件を満たすスケジューリングに基づき後続する前記記録媒体の搬送開始タイミングを決定し、前記記録媒体の表面における第1面、及び前記記録媒体の裏面における第2面を含む両面に画像記録する両面記録の場合には、前記第1の条件、前記第2の条件、及び前記第3の条件を満たすスケジューリングに基づき、後続する前記記録媒体の搬送開始タイミングを決定することを特徴とする装置。
さらに、本発明の画像記録方法は、複数の記録媒体を連続して供給し、先行する記録媒体の後端が第1の位置を通過完了するタイミングに所定量以上のページギャップ値を保って、後続する記録媒体の先端が記録媒体を搬送して収納する収納部に到達する第1の条件を設定し、記録媒体に画像記録を行う画像記録部より上流側における記録媒体の供給部又は表面に画像記録された記録媒体を裏面にも画像記録するために記録媒体を画像記録部に再び供給する再供給部に、先行する記録媒体と後続する記録媒体とが同一時刻に存在せず、且つ先行する記録媒体の後端が第2の位置を通過完了するタイミングに所定量以上のページギャップ値を保って、後続する記録媒体の先端が供給部又は再供給部に到達する第2の条件を設定し、記録媒体の表面における第1面を記録媒体の裏面における第2面に反転する反転機構の位置で、先行する記録媒体と後続する記録媒体とが同一時刻に存在せず、且つ先行する記録媒体の後端が第3の位置を通過完了するタイミングに所定量以上のページギャップ値を保って、後続する記録媒体の先端が反転機構の位置に到達する第3の条件を設定し、記録媒体の表面における第1面にのみ画像記録する片面記録の場合には、前記第1の条件、及び第2の条件を満たすスケジューリングに基づき後続する記録媒体の搬送開始タイミングを決定し、記録媒体の表面における第1面、及び記録媒体の裏面における第2面を含む両面に画像記録する両面記録の場合には、前記第1の条件、第2の条件、及び第3の条件を満たすスケジューリングに基づき、後続する記録媒体の搬送開始タイミングを決定することを特徴とする。
本発明は、記録媒体の第1面への記録を行うために画像記録部に供給される記録媒体、及び第2面への記録を行うために画像記録部に再供給される記録媒体それぞれの搬送開始タイミング決定をスケジューリング作成により行うことで、必要最小限の先行記録媒体に対する後続記録媒体のページギャップ設定を実現し、両面記録指令時、又は片面記録指令時、又は両面・片面記録指令時の各連続記録処理を最大限の記録速度で実現可能な画像記録装置及びその記録方法を提供することができる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明による第1の実施形態における画像記録装置の概略的な構成を示す側面図である。図2は、この画像記録装置のブロック構成を示す図である。以下の説明において、図中、記録媒体の搬送方向を軸方向又は副走査方向とし、この搬送方向と直交する方向を軸方向又は主走査方向又は記録媒体の幅方向としている。また、X軸及びY軸方向におけるXY平面に直交する方向をZ軸方向又は上下方向とする。
この画像記録装置1は、図1に示すように大別して、記録媒体7の供給部2と、画像記録部3と、画像記録部3に対向して設けられ、記録媒体7の搬送情報を生成するための搬送情報生成部38を有して、記録媒体7を載置搬送する搬送機構4と、記録媒体7の収納部5と、反転経路部6と、各センサや駆動部を含む装置全体を制御する制御部8(図2に示す)と、を備える。
供給部2は、複数の記録媒体7を装填可能な供給トレイ11と、この供給トレイ11から記録媒体7を1枚ずつ取り出すピックアップローラ12と、記録媒体7の方向を位置合わせするレジストレーション部(以下、レジストローラ対と称する)13と、を有し記録媒体7の供給経路を構成している。本実施形態では、レジストローラ対13を画像記録部3に対する供給位置としている。また、本実施形態では、記録媒体7としてカットシートを一例としている。レジストローラ対13は、供給される記録媒体7の搬送方向における傾きを無くすように位置合わせを行う。このレジストローラ対13は、位置合わせ後の記録媒体7をニップして画像記録部3へ搬送する。
なお、供給経路上でピックアップローラ12とレジストローラ対13との間には、ピックアップセンサ14aと、レジストセンサ14bとが配設されている。これらのセンサは、例えば光学式センサから構成され、記録媒体7の存在(通過)を検出する。これらの検出結果は、制御部8に送信される。
画像記録部3は、例えば複数の記録ヘッドを備え、それぞれに各色インクを吐出してカラー画像記録が可能な構成とする。この複数の記録ヘッドは、例えば4つの記録ヘッド(3K(黒)、3C(シアン)、3M(マゼンタ)及び3Y(黄))を軸方向に所定の間隔で離間して配設されている。制御部8は、画像データに基づき、これら4つの記録ヘッドで記録媒体7に画像記録する。
また、搬送機構4は、例えば3つのプラテンベルトローラ15に環状のプラテンベルト16を架設して、いずれかのローラを図示しない駆動部(モータ)で回動させることにより、プラテンベルト16を回動させる。
また、記録媒体7の搬送方向上流側におけるプラテンベルトローラ15には、記録媒体7の搬送情報を生成するための搬送情報生成部38が設けられている。この搬送情報生成部38は、例えばロータリエンコーダで構成される。
プラテンベルト16には、多数の孔が設けられており、プラテンベルト16の下方に設けられた1つ又は複数のファンにより構成される負圧(吸着)源17により、記録媒体7をプラテンベルト16に吸着した状態で、記録ヘッド3K,3C,3M及び3Yのインク吐出口の下方を通過するように搬送させる。
収納部5には、記録媒体7の搬送経路上流側より、排出・搬送ローラ対21、第1の経路切換部22、排出ローラ対23及び収納トレイ24の順に配設されている。これら排出・搬送ローラ対21、排出ローラ対23及び第1の経路切換部22には、図示しない駆動機構がそれぞれ設けられており、制御部8の制御により駆動される。この排出・搬送ローラ対21の位置は、画像記録部3における画像記録完了位置としている。
この排出・搬送ローラ対21は、画像記録された記録媒体7を搬送機構4から受け取り、第1の経路切換部22へ搬送する。第1の経路切換部22は、制御部8の指令により後述する反転経路部6側、又は排出ローラ対23側のいずれか一方に切り換えて、切り換えた側に記録媒体7を案内する。排出ローラ対23側に案内された記録媒体7は、排出ローラ対23により収納トレイ24に収納される。また、記録媒体7の搬送経路における排出・搬送ローラ対21の下流側には、反転経路部6側、又は排出ローラ対23側に搬送される記録媒体7を検出する反転・排出センサ18aと、排出ローラ対23を通過した記録媒体7の通過を検出する排出センサ18bとがそれぞれ設けられている。
次に、反転経路部6について説明する。
この反転経路部6は、記録媒体7が両面記録される場合に、最初の画像記録(第1面)が完了した記録媒体7を、未記録面(第2面)が画像記録部3と対向するように裏返してから再び画像記録部3に搬送する搬送機構である。反転経路部6は、第1搬送路25と、第2搬送路26と、第2の経路切換部27と、反転機構28と、を少なくとも備えている。
第1の経路切換部22により案内された記録媒体7は、第1搬送路25から第2搬送路26及び第2の経路切換部27を経て反転機構28へ搬送される。第1搬送路25及び第2搬送路26は、例えば、回動可能に対向して設けられた2つのベルト、又はベルトとローラで記録媒体7をニップして搬送する搬送機構で構成される。
また、第1搬送路25には、第1の反転経路センサ34が設けられ、第2搬送路26には第2の反転経路センサ35が設けられており、記録媒体7の搬送エラー(紙詰まり等)を検出する。なお、本実施形態の画像記録装置においては、これらの2つのセンサのみを記載しているが、記録媒体7の搬送エラーを検出するためのセンサは、必要に応じて記録媒体7の搬送経路上に複数配置しても良い。
第2の経路切換部27は、先端部が回動するように一方が軸支されて設けられ、ばね等の弾性部材により通常は反転機構28への搬送経路を閉じるように付勢されている。第2の経路切換部27は、第2搬送路26側から記録媒体7が搬送されて当該第2の経路切換部27に突き当たった際に、記録媒体7の搬送力及び自重により先端が押し開けられ、記録媒体7が通り過ぎた後、再度閉じる。一旦、反転機構28に搬送された記録媒体7は、反転ローラ対30の逆回転により搬送されてきた方向と逆対方向に搬送されて、再度閉じた状態の第2の経路切換部27により後述する再供給部29側へ案内される。また、第2の経路切換部27には、当該第2の経路切換部27を記録媒体7が通過してから、反転機構28に収納される際の記録媒体7の端部を検出する端部検知センサ36が設けられている。この端部検知センサ36は、記録媒体7が反転機構28に収納され、再供給部29側へ案内される状態になったことを検出する。
再供給部29には、記録媒体7の搬送経路上流側より、再供給ローラ対31、及び搬送中の記録媒体7の浮き上がりを検出するための浮上検出センサを有する浮上検出機構32が配設さられている。この浮上検出機構32は、先端部が回動するように一方が軸支されて設けられ、ばね等の弾性部材により記録媒体7を搬送経路側へ付勢して記録媒体7の浮き上がりを防止している。これら再供給ローラ対31、及び浮上検出機構32には、図示しない駆動機構がそれぞれ設けられており、制御部8の制御により駆動される。
再供給部29に案内された記録媒体7は、再供給ローラ対31により浮上検出機構32を経て、レジストローラ対13に当接するように供給される。このレジストローラ対13に当接した記録媒体7は、供給部2の供給トレイ11から取り出された時と同様に、記録媒体7の搬送方向に対する傾きを無くすように位置合わせを行う。
その後、記録媒体7は、画像記録部3により記録媒体7の未画像記録面(第2面)に画像記録され、排出ローラ対23により収納トレイ24に収納される。
図2に示す制御部8は、CPU、タイマ、ROM、及びRAM等を備えている。この制御部8には、駆動力伝達系37を介在してそれぞれのローラに接続される。駆動力伝達系37に接続されるローラは、ピックアップローラ12、レジストローラ対13、排出・搬送ローラ対21、排出ローラ対23、反転ローラ対30及び再供給ローラ対31等があり、制御部8の指令により駆動力が伝達されてそれぞれ駆動される。また、制御部8は、ベルトローラ駆動モータ33を通じてプラテンベルトローラ15を駆動する。
さらに、制御部8は、後述する記録媒体7の搬送開始タイミングを決定するために、各センサによる検出信号が入力される。搬送開始タイミングに用いられる主たるセンサとしては、ピックアップセンサ14a、レジストセンサ14b、反転・排出センサ18a及び排出センサ18b等を有する。
さらに、制御部8には、反転経路部6に存在する記録媒体7を検出するためのセンサとしては、第1搬送路25に配設される第1の反転経路センサ34、第2搬送路26に配設される第2の反転経路センサ35及び反転機構28に配設される端部検知センサ36等を有する。この制御部8は、後述する記録媒体7の搬送開始タイミングを決定するスケジューリング作成のスケジューリング作成部(CPU)を有している。
次に、このように構成される画像記録装置の動作について詳細に説明する。
まず、制御部8は、ピックアップローラ対12を回転駆動して、供給トレイ11から記録媒体7を1枚ずつ取り出し、レジストローラ対13へ搬送する。この際制御部8は、ピックアップセンサ14aにより記録媒体7を検出して、記録媒体7が通過したことを確認する。また、制御部8は、複数枚の記録媒体7に対して連続的に画像記録する場合、ピックアップローラ対12の記録媒体7の搬送開始タイミングを画像記録に関するジョブ情報(画像データ、両面/片面記録指令、記録媒体サイズ指令及び記録枚数指令等)に基いて作成したスケジューリングに従い決定する。
制御部8は、この記録媒体7の搬送開始タイミングを変更することにより、搬送される記録媒体7間の距離(ページギャップ)を調整することができる。制御部8は、ピックアップローラ対12により取り出された記録媒体7を停止しているレジストローラ対13に当接させて記録媒体7のループを作る。この時、制御部8は、搬送機構4のプラテンベルト16の回動を開始することで、搬送情報生成部38における記録媒体7の搬送情報生成の準備を整える。
制御部8は、その所定時間後にレジストローラ対13は回転を開始して、記録媒体7の搬送方向における傾き(搬送方向に対する斜行)を無くすように位置合わせを行い、搬送機構4のプラテンベルト16へ受け渡す。
次に、制御部8は、記録媒体7を負圧源17により発生された負圧により、移動するプラテンベルト16上に吸着した状態で、記録ヘッド3K,3C,3M及び3Yのノズル下方を移動させる。制御部8は、上位装置からの前述ジョブ情報における画像データに基づき、記録媒体7が記録ヘッド3K,3C,3M及び3Yのノズル下方を移動される過程で、各記録ヘッドのノズルより各色インクを吐出させることにより画像記録を行う。
制御部8は、この画像記録における記録ヘッド3K,3C,3M及び3Yに対する各インク吐出タイミングを、前述した搬送情報生成部38における例えばロータリエンコーダの所定のパルス数により決定する。
制御部8は、前述したジョブ情報において片面記録指令を受信している場合、排出・搬送ローラ21を駆動させると共に第1の経路切換部22の先端を上昇さ、さらに排出ローラ対23を駆動して片面記録(第1面)された記録媒体7を収納部5へ搬送する。
また、制御部8は、前述ジョブ情報において両面記録指令を受信している場合、排出・搬送ローラ21を駆動させ、記録媒体7を第1の経路切換部22の先端を下降させて排出経路に当接させることにより、記録媒体7を反転経路部6側へ案内する。制御部8は、反転経路部6側へ案内された記録媒体7を、反転経路部6における第1搬送路25、第2搬送路26及び第2の経路切換部27を通過させ、さらに反転機構28で当該記録媒体7の表裏を反転させて停止させる。この時、記録媒体7は、反転ローラ対30により後端部をニップされた状態となっている。
また、制御部8は、記録媒体7が第1搬送路25、第2搬送路26及び第2の経路切換部27の通過状態を第1の反転経路センサ34、第2の反転経路センサ35及び端部検出センサ36で検出している。
制御部8は、記録媒体7が所定の時間後に通過しない場合、記録媒体7の詰まりエラーと判断してエラー処理(搬送系の停止及びエラー告知)を行い、画像記録処理を停止する。
次に、制御部8は、反転機構28で後端部をニップされた記録媒体7を反転ローラ対30の逆回転により、搬送されてきた方向と反対方向に搬送して反転機構28から引き出し、第2の経路切換部27を経て再供給部29側へ搬送する。
制御部8は、再供給部29における再供給ローラ対31で記録媒体7をニップして搬送し、浮上検出機構32を経て、レジストローラ対13に当接させる。制御部8は、レジストローラ対13を駆動して、供給トレイ11から取り出された後の記録媒体7と同様に、記録媒体7の搬送方向における傾き(搬送方向に対する斜行)を無くすように再度位置合わせを行う。
その後制御部8は、記録媒体7をレジストローラ対13から搬送機構4のプラテンベルト16へ受け渡すように搬送し、画像記録部3により記録媒体7の未画像記録面(第2面)に画像記録を行う。
制御部8は、画像記録された記録媒体7を、排出・搬送ローラ対21にニップさせて搬送し、先端を上昇させられた第1の経路切換部22の下方を通過させる。制御部8は、第1の経路切換部22の下方を通過した記録媒体7を、さらに排出ローラ対23にニップさせて搬送し、収納部5における収納トレイ24に収納されることにより画像記録処理を完了する。
以下に、本実施形態に係わる記録媒体への両面記録における記録媒体の搬送開始タイミングを決定するスケジューリングについて説明する。
前述したジョブ情報により例えば1枚の記録媒体7への両面記録が設定されている場合、制御部8は、前述したように記録媒体7をレジストローラ対13及び画像記録部3を2回通過させて表裏面にそれぞれ画像記録された後に、排出ローラ対23側に搬送して収納トレイ24に収納させる。
これに対し、前述したジョブ情報により例えば複数枚の記録媒体7への両面記録が設定されている場合、制御部8は、まず記録媒体7の表面(第1面)に画像記録するために、記録媒体7を供給部2から供給搬送し、レジストローラ対13を通過させてから画像記録部3へ搬送して画像記録する。次ぎに、制御部8は、画像記録された記録媒体7の裏面(第2面)に画像記録するために、表面(第1面)に画像記録された記録媒体7を反転経路部6及び再供給部29で搬送させ、レジストローラ対13を通過させてから再度、画像記録部3へ搬送する。
これら2回の画像記録部3への搬送を複数の記録媒体7に対し連続的に行う場合、制御部8は、例えば記録媒体7における先行する記録媒体7aに後続する記録媒体7bが追突すること、又は先行する記録媒体7aと後続する記録媒体7bとが所定のページギャップを確保されずに搬送されることを防止するように制御する必要がある。
また、制御部8は、画像記録装置の時間当たりの記録処理枚数を増やす(スループット向上)ために、先行する記録媒体7aと後続する記録媒体7bとの所定のページギャップを必要最小限に設定すると共に、供給部2及び再供給部29の双方から記録媒体7を搬送する際の搬送開始タイミングを決定するスケジューリングを行う必要がある。
次に、図3乃至図10の各フローチャート、及び図11乃至図33の各タイムチャートを参照して、連続片面記録、連続両面記録、又は連続片面・両面記録を実行する際の、それぞれの記録媒体の搬送開始タイミングを決定するスケジューリングについて詳細に説明する。
なお、以後の説明においては、図3乃至図10の各フローチャートと、図11乃至図33の各タイムチャートが同じ内容を説明していることから、図3乃至図10の説明については概略説明だけとし、図11乃至図33の各タイムチャートのみ参照して説明する。
図3は、記録媒体の搬送開始タイミングを決定するフローチャートのスケジューリングメインルーチンの一例を示す図である。図4は、図3のスケジューリングメインルーチン内における第1のサブルーチンの一例を示す図である。図5は、図3のスケジューリングメインルーチン内における第2のサブルーチンの一例を示す図である。図6は、図5の第2のサブルーチン内における第1のサブルーチンの一例を示す図である。図7は、図5の第2のサブルーチン内における第2のサブルーチンの一例を示す図である。図8は、図5の第2のサブルーチン内における第3のサブルーチンの一例を示す図である。図9は、図5の第2のサブルーチン内における第4のサブルーチンの一例を示す図である。図10は、図3のスケジューリングメインルーチン内における第3のサブルーチン一例を示す図である。
図11は、搬送される記録媒体7がレジストローラ対13により先端部をニップされた所定の時刻から、記録媒体7がレジストローラ対13を通過している時刻を[1]、搬送される記録媒体7が排出・搬送ローラ対21により先端部をニップされた所定の時刻から、排出・搬送ローラ対21を通過している時刻を[2]、さらに搬送される記録媒体7が反転ローラ対30により先端部をニップされた所定の時刻から、反転ローラ対30を通過している時刻を[3]で表したタイムチャートである。
なお、各通過している時刻[1]、[2]及び[3]とは、前述した搬送機構4の搬送情報生成部38におけるロータリエンコーダにより生成されたエンコーダパルスの累積値で示されている。
以下、この表現方法を使用して連続両面記録時のスケジューリングについて説明する。
連続両面記録時のスケジューリングを決定する場合には、下記の3項目の条件を満たす必要がある。
第1の条件(A):後続の記録媒体7(シートn+1)は、先行する記録媒体7(シートn)より後に排出されなければならない。即ち、先行する記録媒体7が排出・搬送ローラ対21を通過し終える時刻より、所定のページギャップに対応する時間経過した後に、後続する記録媒体7が排出・搬送ローラ対21を通過し始めなければならない。
第2の条件(B):新たな記録媒体7のスケジューリングを行う際には、その時点で搬送中の全ての記録媒体7との間で、レジストローラ対13を通過する時刻が重なってはならない。また、その時点で搬送中の全ての記録媒体7のレジストローラ対13通過時刻と、新たな記録媒体7のレジストローラ対13通過時刻との間には、所定のページギャップに対応する時間以上の間隔が確保されていなければならない。
第3の条件(C):新たな記録媒体7のスケジューリングを行う際には、その時点で搬送中の全ての記録媒体7との間で、反転ローラ対30を通過する時刻が重なってはならない。また、その時点で搬送中の全ての記録媒体7の反転ローラ対30通過時刻と、新たな記録媒体7の反転ローラ対30通過時刻との間には、記録媒体7間の所定のページギャップに対応する時間以上の間隔が確保されていなければならない。
連続記録を指令した上位装置より、先行する記録媒体7(以下、シート1と称する)の両面記録指令を受けると、その時刻t0を起点として、図12に示すように、シート1の搬送開始タイミングをスケジューリングし、供給部2より記録媒体7の供給を開始する。続いて、上位装置より後続する記録媒体7(以下、シート2と称する)の両面記録指令を受けると、図13に示すように、その時刻t1を起点としてシート2の搬送開始タイミングを仮スケジューリングする。しかし、この搬送開始タイミングでは、前述した条件Aを満たしておらず、シート1の排出前にシート2が排出・搬送ローラ対21に到達することになる。 そこで、条件Aを満たすように、シート2の供給開始時刻を遅延させ排出・搬送ローラ対21における通過時刻のオーバーラップを解消する。
ここで、先行するシート1と後続するシート2との間で通過時刻のオーバーラップが発生しているかどうかを検出する方法、及びオーバーラップを解消させるためのシート2の搬送開始時刻に対する遅延量の算出について詳細に説明する。
まず、シート1の搬送開始タイミングが決定している状態において、後続するシート2を任意の供給開始時刻で仮スケジューリングする。これにより、図14(a)に示すようなシート1より遅れて排出・搬送ローラ対21に入り込むオーバーラップと、図14(b)に示すように、シート1より先行して排出・搬送ローラ対21に入り込むオーバーラップとが発生している。
図14(a)に示すオーバーラップが発生しているかどうかは、図15(a)に示すように、シート1の排出・搬送ローラ対21通過開始予定をTps、通過終了予定時刻をTpe、シート2の排出・搬送ローラ対21通過開始予定時刻をTcs、及びページギャップに対応する時間をTgとしたときに、Tps<(Tcs−Tg)<Tpeの条件を満たしていることで判定することができる。
また、図14(b)に示すオーバーラップについては、図15(b)に示すように、シート1の排出・搬送ローラ対21通過開始予定をTps、通過終了予定時刻をTpe、シート2の排出・搬送ローラ対21通過終了予定時刻をTce、及びページギャップに対応する時間をTgとしたときに、Tps<(Tce+Tg)<Tpeの条件を満たしていることで判定することができる。
図14(a)又は図15(a)に示すようなシート1が排出・搬送ローラ対21を通過する前にシート2が到着してしまうオーバーラップO1が発生している場合には、図16(a)に示すように後続するシート2の搬送開始タイミングを(Tpe−(Tcs−Tg))の時間だけ遅延させることでオーバーラップO1を解消することができる。
また、図14(b)又は図15(b)に示すように、シート1が排出・搬送ローラ対21に到着する前にシート2が先に到着してしまうオーバーラップO2が発生している場合であっても、図16(b)に示すように後続するシート2の搬送開始タイミングを(Tpe−(Tcs−Tg))の時間だけ遅延させることでオーバーラップO2を解消することができる。
これらの遅延操作により、図17に示すようなシート2の搬送開始タイミングとなる。
続いて、この時点で決定された搬送開始タイミングが条件Bの規則を満たしているかどうかをチェックする。同様に、先行するシート1のレジストローラ対13通過開始予定時刻Tps、通過終了予定時刻Tpe、後続するシート2のレジストローラ対13通過開始予定時刻Tcs、通過終了時刻Tce、及びページギャップに対応する時間Tgにより(Tpe−(Tcs−Tg))と((Tce+Tg)−Tps)の値を求めるが、この場合には、いずれの値も0を超えることがなく、条件Bについては問題なく2枚の記録媒体7の間には所定のページギャップが確保されていることがわかる。
続いて条件Cについて同様にチェックを行う。この場合には、先行するシート1の反転ローラ対30通過終了予定時刻Tpe、後続するシート2の反転ローラ対30通過開始予定時刻Tcs、ページギャップに対応する時間Tgにより求められる(Tpe−(Tcs−Tg))の値が0を超えており、反転ローラ対30において2枚の記録媒体7がオーバーラップしていることがわかる。そこで、この計算式で求められた時間だけシート2の搬送開始タイミングをさらに遅延させる。
この遅延操作の結果、2枚の記録媒体7の搬送開始タイミングは、図18に示すようになり、反転ローラ対30におけるオーバーラップが解消される。これまでの間で、条件A〜Cの中で1つでも条件を満たさずに遅延操作が実行された場合には、前述した条件A〜Cを再度実行し、最終的に3つの条件が全て満たされるまでこの処理を繰り返す。
続いて上位装置より記録媒体7(シート3)の両面記録指令を受けると、図19に示すように、その時刻を起点としてシート3の搬送開始タイミングを仮スケジューリングする。さらに、前述した説明と同様に、条件Aにより、図20に示すように搬送開始タイミングが遅延される。さらに条件Cにより、図21に示すように搬送開始タイミングが遅延されてシート3のスケジューリングが確定する。
さらに記録媒体7(シート4)についても同様である。図22に示すように記録指令を受けた時刻を起点として仮スケジューリングを設定する。次に図23に示すように条件Aによる搬送開始タイミング遅延を行い、さらに図24に示すように、条件Cによる搬送開始タイミング遅延を実施しスケジューリングを確定させる。
以降同様な処理を記録媒体7のシート5〜nにも繰り返すことで、図25に示すように連続両面記録時のスケジューリングが決定される。
以上説明したスケジューリングに基づき、搬送開始タイミングを制御することにより、先行記録媒体7に対する後続記録媒体7の追突防止、あるいは先行記録媒体7と後続記録媒体7との間のページギャップを必要最小限に設定して、最大限の両面記録速度を実現することができる。
<上位装置からのジョブ情報(記録指令)が遅れた場合の両面記録スケジューリング>
続いて上位装置からの後続する記録開始指令が遅れた場合のスケジューリングについて説明する。図26乃至図28を参照して、先行する記録媒体7(シート1)と後続する記録媒体7(シート2)のスケジューリングが確定した後、さらに後続する記録媒体7(シート3)の記録開始指令が遅れた例について説明する。
上位装置よりシート3の両面記録指令を受けると、図26に示すように、その時刻を起点としてシート3の搬送開始タイミングを仮スケジューリングする。この例では、シート3が前述した条件A〜Cの全てを満たしているため、搬送開始タイミングの遅延処理は行わない。
引き続いて、上位装置より記録媒体7(シート4)の両面記録指令を受けると、図27に示すようにその時刻t1を起点としてシート4の搬送開始タイミングを仮スケジューリングする。まず、条件Aによる搬送開始タイミング遅延、さらに条件Cによる搬送開始タイミング遅延を実行する。条件Cによる搬送開始タイミング遅延が行われたため、再度条件AからCの判定を繰り返す。この場合には、2回目の条件B判定において、シート1の再供給時のレジストローラ対13通過時刻と、シート4の第1面供給時の通過時刻がオーバーラップしているため、再度搬送開始タイミング遅延処理を実行する。これらの条件による判断を繰り返すことで、シート4についての搬送開始タイミングが確定する。
記録媒体7(シート5)についても同様な処理を実施することで、図28に示すようにスケジューリングが確定する。
以上説明したスケジューリングに基づき、搬送開始タイミングを制御することにより、先行記録媒体7に対する後続記録媒体7の追突防止、あるいは先行記録媒体7と後続記録媒体7との間のページギャップを必要最小限に設定して、最大限の両面記録速度を実現することができる。
<片面記録スケジューリング>
片面記録を実行する場合には、画像記録部3により画像記録された記録媒体7は、反転経路部6に案内されることなく排出ローラ対23に搬送される。このとき、記録媒体7は、反転ローラ対30を経由することがない。このため前述の条件判断Cは、不要となる。すなわち片面記録時は、条件A及び条件Bを満足するようにスケジューリングが実行される。
片面記録を行う場合について、以下詳細に説明する。
上位装置より先行する記録媒体7(シート1)の片面記録指令を受けると、その時刻を起点として図29に示すように、シート1の搬送開始タイミングをスケジューリングし、供給部2より記録媒体7の供給を開始する。
続いて上位装置より後続する記録媒体7(シート2)の片面記録指令を受けると、図30に示すように、その時刻t0を起点としてシート2の搬送開始タイミングを仮スケジューリングする。その後、条件Aによる判断を実行して搬送開始タイミングを遅延させ、さらに条件Bによる搬送開始タイミング遅延を実行する。後続する各記録媒体7に対しても同様に条件A及び条件Bによる条件判断により搬送開始タイミング遅延を繰り返すことで、図31に示すように連続する片面記録時のスケジューリングが確定する。
以上のことから、片面記録においては、決定したスケジューリングに基づき、搬送開始タイミングを制御することにより、先行記録媒体7と後続記録媒体7との間のページギャップを必要最小限に設定して、最大限の片面記録速度を実現することができる。
<両面記録・片面記録の連続処理スケジューリング>
続いて上位装置から両面記録・片面記録の連続処理が指令された場合のスケジューリングについて説明する。
上位装置より先行する記録媒体7(シート1)の両面記録指令を受けると、その時刻t0を起点として図32に示すようにシート1の搬送開始タイミングをスケジューリングし、供給部2よりシート1の供給を開始する。
続いて上位装置より記録媒体7(シート2)の片面記録指令を受けると、その時刻t1を起点としてシート2の搬送開始タイミングを仮スケジューリングする。シート2は、片面記録指令であるため、条件A及び条件Bによる搬送開始タイミング遅延が実行され、シート2の搬送開始タイミングが確定する。
引き続き上位装置より記録媒体7(シート3)の両面記録指令を受けると、その時刻t2を起点としてシート3の搬送開始タイミングを仮スケジューリングする。シート3は、両面記録であるため、条件A〜Cによる条件判断と搬送開始タイミング遅延を繰り返すことでシート3の搬送開始タイミングが確定する。
続いて上位装置より記録媒体7(シート4)の片面記録指令を受けると、その時刻t3を起点としてシート4の搬送開始タイミングを仮スケジューリングする。シート4は、片面記録指令であるため、その後条件A及び条件Bによる搬送開始タイミング遅延が実行され、シート4の搬送開始タイミングが確定する。
後続する各記録媒体7に対しても同様の判断・処理を繰り返し実施することにより、図33に示すような両面記録と片面記録とが連続処理される例における搬送開始タイミングが確定する。
図33に示されるように、この例では、記録指令を受けたページ順序と供給部2からの供給順序を異ならせることで効率の良い搬送開始タイミングが決定され、さらに記録媒体7が装置外に排出される順序を記録指令と一致させることが出来る。
従って、記録媒体7の供給開始時間が記録指令の順序と異なっていても、画像記録される順番や、画像記録後に収納トレイ24に収納されている記録媒体7における画像記録された記録媒体7の順番が記録指令と一致し、且つ全体的な処理時間の短縮を実現できる。
以上のことから両面記録と片面記録とが連続処理されたとしても、スケジューリングに基づき、搬送開始タイミングを決定することにより、先行記録媒体7に対する後続記録媒体7の追突防止、あるいは先行記録媒体7と後続記録媒体7との間のページギャップを必要最小限に設定して、最大限の両面・片面記録速度を実現することができる。
<ページギャップ制御>
次にページギャップについて説明する。
連続両面記録を行う場合には、図25に示すように、記録媒体7は第1の経路切換部22が回動することにより収納部5と反転経路部6に交互に搬送方向を切り換えられる。この搬送方向の切り換えはページギャップの間に実行されなければならない。
このため両面記録を実行する場合には、安定した記録媒体7の搬送動作を実現するために、片面記録時に比較して大きいページギャップを確保している。片面記録の場合には、第1の経路切換部22が回動することなく連続して記録媒体7は収納部5に搬送される。従って、片面記録時には両面記録時より小さいページギャップであっても安定して記録媒体7を搬送することが出来る。
このため第1の経路切換部22による経路切り換えが発生する場合、すなわち第1の経路切換部22を通過する先行記録媒体7、又は後続記録媒体7の一方が両面記録で搬送される場合には、両面記録用の大きいページギャップ値を使用し、逆に第1の経路切換部22による経路切り換えが発生しない場合、すなわち先行記録媒体7及び後続記録媒体7が片面記録の場合には、片面記録用の小さいページギャップを使用して記録媒体7の搬送をスケジューリングすることが出来る。
従って、最適なページギャップの設定により、搬送路における先行記録媒体7と後続記録媒体7との追突が防止されると共に、画像記録装置の時間当たりの記録処理枚数を増やすことができるので、スループット低下による商品価値の低下を回避できる。
本発明の画像記録装置、及び画像記録方法は、記録媒体7の第1面への記録を行うために画像記録部3に供給される記録媒体7と、第2面への記録を行うために画像記録部3に再供給される記録媒体7の双方の搬送開始タイミングを簡単な方法で決定することにより、先行記録媒体7に対する後続記録媒体7の追突防止、あるいは先行記録媒体7と後続記録媒体7との間のページギャップを必要最小限に設定して、最大限の両面記録速度を実現する。また片面記録、両面記録が連続処理の場合でも、最大限の記録速度を実現する。
これまで、本発明の一例としての実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施形態を含むものとする。
本発明による一実施形態に係る画像記録装置の概略的な構成を示す図である。 図1に示した画像記録装置の概略的なブロック構成を示す図である。 記録媒体の搬送開始タイミングを決定するフローチャートのスケジューリングメインルーチンの一例を示す図である。 図3のスケジューリングメインルーチン内における第1のサブルーチンの一例を示す図である。 図3のスケジューリングメインルーチン内における第2のサブルーチンの一例を示す図である。 図5の第2のサブルーチン内における第1のサブルーチンの一例を示す図である。 図5の第2のサブルーチン内における第2のサブルーチンの一例を示す図である。 図5の第2のサブルーチン内における第3のサブルーチンの一例を示す図である。 図5の第2のサブルーチン内における第4のサブルーチンの一例を示す図である。 図3のスケジューリングメインルーチン内における第3のサブルーチン一例を示す図である。 シート(記録媒体)の搬送開始タイミングの一例を示すタイムチャートである。 第1シートに対する搬送開始タイミングのスケジューリング結果を表すタイムチャートである。 第1シートの後に第2シートに対し搬送開始タイミングの仮スケジューリングをした状態を表すタイムチャートである。 搬送されたシート間のオーバーラップの状態を示す図である。 オーバーラップの判定について説明するための図である。 オーバーラップを解消するためのシートの搬送開始タイミングについて説明するための図である。 第1,第2のシート間で条件A及び条件Bが満たされ、条件Cが満たされない状態を示すタイムチャートである。 シート間で条件A,B,Cが満たされ、確定した搬送開始タイミングを示すタイムチャートである。 2つの確定した第1,第2のシートに第3のシートの搬送開始タイミングを仮スケジューリングしたタイムチャートである。 第3のシートにおける条件A及び条件Bが満たされ、条件Cが満たされない状態を表すタイムチャートである。 第1,第2及び第3のシート間で条件A,B,Cが満たされ、確定した搬送開始タイミングを示すタイムチャートである。 3つの確定した第1,第2及び第3のシートに第4のシートの搬送開始タイミングを仮スケジューリングしたタイムチャートである。 第4のシートにおける条件A及び条件Bが満たされ、条件Cが満たされない状態を示すタイムチャートである。 第1,2,3,4のシート間で条件A,B,Cが満たされ、確定した搬送開始タイミングを示すタイムチャートである。 第1から第nのシート間で条件A,B,Cが満たされ、確定した搬送開始タイミングを示すタイムチャートである。 記録指令が遅れた第4のシートに対する両面記録スケジューリングにおける第3のシートの搬送開始タイミングを仮スケジューリングしたタイムチャートである。 第4のシートに対して、条件A,B,Cを適用したときに遅延されて確定した搬送開始タイミングを示すタイムチャートである。 第1から第5のシート間で条件A,B,Cが満たされ、確定した搬送開始タイミングを示すタイムチャートである。 片面記録を行う記録媒体の搬送開始タイミングを決定するスケジューリングの一例を説明するためのタイムチャートである。 片面記録における第1記録媒体の後に第2記録媒体に対する搬送開始タイミングを仮スケジューリングし、条件Aが満たされた状態を示すタイムチャートである。 片面記録における第1から第5のシート間で条件A,B,Cが満たされ、確定した搬送開始タイミングを示すタイムチャートである。 片面記録の記録媒体と両面記録の記録媒体とが連続記録処理される場合のスケジューリングの一例について説明するためのタイムチャートである。 片面記録の記録媒体と両面記録の記録媒体とが連続記録処理される場合において、第1から第8のシート間で条件A,B,Cが満たされ、確定した搬送開始タイミングを示すタイムチャートである。
符号の説明
1…画像記録装置、2…供給部、3…画像記録部、4…搬送機構、5…収納部、6…反転経路部、7…記録媒体、8…制御部、11…供給トレイ、12…ピックアップローラ、13…レジストレーション部(レジストローラ対)、14a…ピックアップセンサ、14b…レジストセンサ、15…プラテンベルトローラ、16…プラテンベルト、17…負圧(吸着)源、18a…反転・排出センサ、18b…排出センサ、21…排出・搬送ローラ対、22…第1の経路切換部、23…排出ローラ対、24…収納トレイ、25…第1搬送路、26…第2搬送路、27…第2の経路切換部、28…反転機構、29…再供給部、30…反転ローラ対、31…再給送ローラ対、32…浮上検出機構、33…ベルトローラ駆動モータ、34…第1の反転経路センサ、35…第2の反転経路センサ、36…端部検出センサ、37…駆動力伝達系、38…搬送情報生成部。

Claims (9)

  1. 複数の記録媒体を供給部より搬送し、レジストレーション部を経て画像記録部にて画像記録をし、または該画像記録された記録媒体を経路切換部にて反転機構に搬送し、該反転機構にて反転させた該記録媒体を前記画像記録部に再び供給する再供給部を経由し、該反転させた記録媒体に画像記録をし、該画像記録した記録媒体を収納する収納部へ排出する画像記録装置において、
    前記経路切換部に備えられた前記記録媒体のエッジを検出する第1の検出部と、
    前記レジストレーション部に備えられた前記記録媒体のエッジを検出する第2の検出部と、
    前記反転機構に備えられた前記記録媒体のエッジを検出する第3の検出部と、
    前記記録媒体の各搬送動作を少なくとも制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、先行する前記記録媒体の後端が第1の検出部を通過完了するタイミングに所定量以上のページギャップ値を保って、後続する前記記録媒体の先端が当該記録媒体を搬送して収納する前記収納部に到達する第1の条件を設定し、
    前記記録媒体に画像記録を行う画像記録部より上流側における前記記録媒体の前記供給部又は表面に画像記録された前記記録媒体を裏面にも画像記録するために前記記録媒体を前記画像記録部に再び供給する前記再供給部に、先行する前記記録媒体と後続する前記記録媒体とが同一時刻に存在せず、且つ先行する前記記録媒体の後端が前記第2の検出部を通過完了するタイミングに所定量以上のページギャップ値を保って、後続する前記記録媒体の先端が前記供給部又は前記再供給部に到達する第2の条件を設定し、
    前記記録媒体の表面における第1面を前記記録媒体の裏面における第2面に反転する反転機構の位置で、先行する前記記録媒体と後続する前記記録媒体とが同一時刻に存在せず、且つ先行する前記記録媒体の後端が第3の検出部を通過完了するタイミングに所定量以上のページギャップ値を保って、後続する前記記録媒体の先端が前記反転機構の位置に到達する第3の条件を設定し、
    前記記録媒体の表面における第1面にのみ画像記録する片面記録の場合には、
    前記第1の条件、及び前記第2の条件を満たすスケジューリングに基づき後続する前記記録媒体の搬送開始タイミングを決定し、
    前記記録媒体の表面における第1面、及び前記記録媒体の裏面における第2面を含む両面に画像記録する両面記録の場合には、
    前記第1の条件、前記第2の条件、及び前記第3の条件を満たすスケジューリングに基づき、後続する前記記録媒体の搬送開始タイミングを決定することを特徴とする画像記録装置。
  2. さらに反転経路部を備え、前記記録媒体を前記反転機構、又は前記再供給部へガイドするための異なる経路切換部を有することを特徴とする請求項1に記載の画像記録装置。
  3. 複数の記録媒体を連続して供給し、先行する前記記録媒体の後端が第1の位置を通過完了するタイミングに所定量以上のページギャップ値を保って、後続する前記記録媒体の先端が当該記録媒体を搬送して収納する収納部に到達する第1の条件を設定し、
    前記記録媒体に画像記録を行う画像記録部より上流側における前記記録媒体の供給部又は表面に画像記録された前記記録媒体を裏面にも画像記録するために前記記録媒体を前記画像記録部に再び供給する再供給部に、先行する前記記録媒体と後続する前記記録媒体とが同一時刻に存在せず、且つ先行する前記記録媒体の後端が第2の位置を通過完了するタイミングに所定量以上のページギャップ値を保って、後続する前記記録媒体の先端が前記供給部又は前記再供給部に到達する第2の条件を設定し、
    前記記録媒体の表面における第1面を前記記録媒体の裏面における第2面に反転する反転機構の位置で、先行する前記記録媒体と後続する前記記録媒体とが同一時刻に存在せず、且つ先行する前記記録媒体の後端が第3の位置を通過完了するタイミングに所定量以上のページギャップ値を保って、後続する前記記録媒体の先端が前記反転機構の位置に到達する第3の条件を設定し、
    前記記録媒体の表面における第1面にのみ画像記録する片面記録の場合には、
    前記第1の条件、及び前記第2の条件を満たすスケジューリングに基づき後続する前記記録媒体の搬送開始タイミングを決定し、
    前記記録媒体の表面における第1面、及び前記記録媒体の裏面における第2面を含む両面に画像記録する両面記録の場合には、
    前記第1の条件、前記第2の条件、及び前記第3の条件を満たすスケジューリングに基づき、後続する前記記録媒体の搬送開始タイミングを決定することを特徴とする画像記録方法。
  4. 前記両面記録と前記片面記録とが連続で記録処理される場合には、前記第1の条件、前記第2の条件、及び前記第3の条件を満たすスケジューリングに基づき、後続する前記記録媒体の搬送開始タイミングを決定することを特徴とする請求項に記載の画像記録方法。
  5. 前記両面記録の場合における前記ページギャップ値は、前記片面記録の場合におけるページギャップ値よりも大きいページギャップ値が設定されることを特徴とする請求項に記載の画像記録方法。
  6. さらに、前記収納部は、前記記録媒体を搬送または排出をする排出・搬送ローラ対を備え、
    前記第1の条件設定における第1の位置とは、前記排出・搬送ローラ対の位置であることを特徴とする請求項に記載の画像記録方法。
  7. さらに、前記供給部又は前記再供給部から搬送された前記記録媒体に対して位置合わせを行なうレジストレーション部を備え、前記第2の条件設定における第2の位置とは、前記レジストレーション部であることを特徴とする請求項に記載の画像記録方法。
  8. さらに、前記反転機構は、前記記録媒体を逆方向に搬送させる反転ローラ対を備え、
    前記第3の条件設定における第3の位置とは、前記反転ローラ対の位置であることを特徴とする請求項に記載の画像記録方法。
  9. 前記記録媒体に対する前記片面記録と、前記記録媒体に対する前記両面記録とが連続で処理される場合において、
    先行する前記記録媒体と、後続する前記記録媒体とが共に、前記片面記録される場合には、予め定められた片面記録用のページギャップ値が選択され、
    先行する前記記録媒体と、後続する前記記録媒体のいずれか一方が前記両面記録される場合には、予め定められた両面記録用のページギャップ値が選択され、
    前記選択されたページギャップ値に基づき、後続する前記記録媒体の搬送開始タイミングを遅延させるようにスケジューリングすることを特徴とする請求項に記載の画像記録方法。
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