JP4691677B2 - 画像形成装置及び画像形成装置の再搬送速度設定プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成が行われたシートを再度画像形成部に向けて循環させる画像形成装置及びこの画像形成装置の再搬送速度設定プログラムに関する。

従来、シートの両面に画像を形成する画像形成装置では、シートを画像形成部に搬送してシートの片面に対して画像形成を行った後、シートを循環経路を経由して再び画像形成部に搬送してシートの反対面に対して画像形成を行うように構成されている。

このような画像形成装置において、シートの表面に対する画像形成動作の後、別シートの裏面に対する画像形成動作を連続して交互に行う、いわゆる交互循環方式が知られている。この場合に、循環経路のシート搬送距離が長いと、表面の画像形成終了後に循環経路を経由して画像形成部に再搬送される１枚目のシート先端と、このシートに先行する表面に画像が形成される２枚目のシートの後端との距離が広がってしまう。このため、循環経路でのシート搬送速度を画像形成部でのシート搬送速度より速くなるように制御して、片面画像形成時と両面画像形成時とでのシート間距離を等しくすることにより、両面画像形成時における生産性の低下を防ぐことが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、両面画像形成時における生産性を向上させるために、循環経路に内蔵可能な数の複数のシートを内蔵させながら画像形成を行うことも知られている。この場合に、循環経路の機差ばらつきや搬送速度ばらつきにより、循環経路を経由して画像形成部に再搬送されるシートの先端が、このシートに先行する表面に画像が形成されるシートの後端に衝突したり、この衝突を避けるために循環経路を経由して画像形成部に再搬送されるシートを待機させた場合に、その待機時間が長くなると、循環経路を経由して画像形成部に再搬送される後続のシートと衝突したりしてしまう。このため、循環経路に複数の待機部を設け、各待機部でのシートの待機時間を適正に設定することで上記の衝突を避けることが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−３０２１８２号公報 特開２０００−２８１２６９号公報

しかしながら、特許文献１の画像形成装置は、循環経路に内蔵されるシート枚数が１枚のものを想定した構成であり、複数枚のシートを内蔵する構成については考慮されていない。また、各種シートサイズの適用についても考慮されていない。そのため、仮に、複数枚のシートを内蔵する構成や各種シートサイズを適用したとしても、シートの衝突等の問題が発生し、循環経路の速度を単純に速くすることによっては、両面画像形成時における生産性の向上を図ることができない。

また、特許文献２の画像形成装置は、複数枚のシートを内蔵する構成であり、循環経路におけるシートの衝突の観点からは各種シートサイズにおいても考慮されているが、両面画像形成時における生産性向上の観点まで考慮して各種シートサイズにそれぞれ最適な循環経路の搬送速度を設定することはしていない。

そこで、本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたものであり、各種シートサイズにそれぞれ最適な循環経路の搬送速度を設定することにより、両面画像形成時等における各種シートサイズそれぞれの生産性向上を図ることができる画像形成装置を提供することを目的としている。

（１）シートの第１面と該シートの第２面の両面に対して画像を形成する画像形成装置において、前記シートのシートサイズを入力するシートサイズ入力部と、前記シートサイズ入力部により入力されたシートサイズのシートにおける第１面と該シートの第２面に画像形成を行う画像形成部と、前記画像形成部において前記第１面に画像形成が行われた前記シートを前記画像形成部に向けて循環し、かつ、複数枚の前記シートサイズのシートを内蔵することができる循環経路と、前記循環経路に設けられ、前記シートを再度前記画像形成部に向けて搬送する再搬送手段と、前記循環経路に設けられ、前記シートを待機させる待機部と、前記シートサイズのシートを使用する場合に、シートに画像形成を開始してから次のシートに画像形成を開始するまでに要する時間を用紙間隔時間とし、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでの間に前記画像形成部を通過するシートの枚数を通過枚数とし、前記通過枚数を第１通過枚数としたときに、前記第１通過枚数に１加算した値と前記用紙間隔時間とを掛け合わせた時間である第１高生産性循環時間と、前記通過枚数を前記第１通過枚数とは異なる第２通過枚数としたときに、前記第２通過枚数に１加算した値と前記用紙間隔時間とを掛け合わせた時間である第２高生産性循環時間とを、算出する高生産性循環時間算出手段と、前記再搬送手段が前記循環経路における所定の区間にて前記シートを第１搬送速度で搬送し、かつ該シートが前記待機部にて待機しない場合に、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでに要する時間である第１ノンストップ循環時間と、前記再搬送手段が前記循環経路における前記所定の区間にて前記シートを第１搬送速度とは異なる第２搬送速度で搬送し、かつ該シートが前記待機部にて待機しない場合に、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでに要する時間である第２ノンストップ循環時間とを、算出するノンストップ循環時間算出手段と、前記再搬送手段が前記所定の区間にて前記シートを前記第１搬送速度で搬送し、かつ該シートが前記待機部にて最大待機可能時間待機する場合に、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでに要する時間である第１最大待機循環時間と、前記再搬送手段が前記所定の区間にて前記シートを前記第２搬送速度で搬送し、かつ該シートが前記待機部にて最大待機可能時間待機する場合に、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでに要する時間である第２最大待機循環時間とを、算出する最大待機循環時間算出手段と、前記第１ノンストップ循環時間から前記第１最大待機循環時間までの範囲に前記第１高生産性循環時間と前記第２高生産性循環時間のそれぞれが含まれるか否かの可否判断を行い、該可否判断により、
（ａ）前記範囲に前記第１高生産性循環時間が含まれると判断した場合、前記第１通過枚数を通過枚数として設定するとともに、前記第１搬送速度を前記所定の区間における前記再搬送手段の搬送速度として設定し、
（ｂ）前記範囲に前記第１高生産性循環時間が含まれず、前記範囲に前記第２高生産性循環時間が含まれると判断した場合、前記第２通過枚数を通過枚数として設定するとともに、前記第１搬送速度を前記所定の区間における前記再搬送手段の搬送速度として設定し、
（ｃ）前記範囲に前記第１高生産性循環時間と前記第２高生産性循環時間のいずれもが前記範囲に含まれないと判断した場合、前記第１ノンストップ循環時間を前記第２ノンストップ循環時間に置き換え、前記第１最大待機循環時間を前記第２最大待機循環時間に置き換え、前記可否判断を行う、制御部と、を有することを特徴とする画像形成装置。

（２）前記第２搬送速度は前記第１搬送速度よりも遅いこと、を特徴とする（１）に記載の画像形成装置。

（３）シートの第１面と該シートの第２面の両面に対して画像を形成する画像形成装置において、前記シートのシートサイズを入力するシートサイズ入力部と、前記シートサイズ入力部により入力されたシートサイズのシートにおける第１面と該シートの第２面に画像形成を行う画像形成部と、前記画像形成部において前記第１面に画像形成が行われた前記シートを前記画像形成部に向けて循環し、かつ、複数枚の前記シートサイズのシートを内蔵することができる循環経路と、前記循環経路に設けられ、前記シートを再度前記画像形成部に向けて搬送する再搬送手段と、前記循環経路に設けられ、前記シートを待機させる待機部と、を有する画像形成装置に用いられる搬送速度設定プログラムであって、コンピュータに、前記シートサイズのシートを使用する場合に、シートに画像形成を開始してから次のシートに画像形成を開始するまでに要する時間を用紙間隔時間とし、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでの間に前記画像形成部を通過するシートの枚数を通過枚数とし、前記通過枚数を第１通過枚数としたときに、前記第１通過枚数に１加算した値と前記用紙間隔時間とを掛け合わせた時間である第１高生産性循環時間と、前記通過枚数を前記第１通過枚数とは異なる第２通過枚数としたときに、前記第２通過枚数に１加算した値と前記用紙間隔時間とを掛け合わせた時間である第２高生産性循環時間とを、算出する高生産性循環時間算出ステップと、前記再搬送手段が前記循環経路における所定の区間にて前記シートを第１搬送速度で搬送し、かつ該シートが前記待機部にて待機しない場合に、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでに要する時間である第１ノンストップ循環時間と、前記再搬送手段が前記循環経路における前記所定の区間にて前記シートを第１搬送速度とは異なる第２搬送速度で搬送し、かつ該シートが前記待機部にて待機しない場合に、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでに要する時間である第２ノンストップ循環時間とを、算出するノンストップ循環時間算出ステップと、前記再搬送手段が前記所定の区間にて前記シートを前記第１搬送速度で搬送し、かつ該シートが前記待機部にて最大待機可能時間待機する場合に、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでに要する時間である第１最大待機循環時間と、前記再搬送手段が前記所定の区間にて前記シートを前記第２搬送速度で搬送し、かつ該シートが前記待機部にて最大待機可能時間待機する場合に、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでに要する時間である第２最大待機循環時間とを、算出する最大待機循環時間算出ステップと、前記第１ノンストップ循環時間から前記第１最大待機循環時間までの範囲に前記第１高生産性循環時間と前記第２高生産性循環時間のそれぞれが含まれるか否かの可否判断を行い、該可否判断により、
（ａ）前記範囲に前記第１高生産性循環時間が含まれると判断した場合、前記第１通過枚数を通過枚数として設定するとともに、前記第１搬送速度を前記所定の区間における前記再搬送手段の搬送速度として設定し、
（ｂ）前記範囲に前記第１高生産性循環時間が含まれず、前記範囲に前記第２高生産性循環時間が含まれると判断した場合、前記第２通過枚数を通過枚数として設定するとともに、前記第１搬送速度を前記所定の区間における前記再搬送手段の搬送速度として設定し、
（ｃ）前記範囲に前記第１高生産性循環時間と前記第２高生産性循環時間のいずれもが前記範囲に含まれないと判断した場合、前記第１ノンストップ循環時間を前記第２ノンストップ循環時間に置き換え、前記第１最大待機循環時間を前記第２最大待機循環時間に置き換え、前記可否判断を行う、搬送速度設定ステップと、を実行させることを特徴とする搬送速度設定プログラム。

（４）前記第２搬送速度は前記第１搬送速度よりも遅いこと、を特徴とする（３）に記載の搬送速度設定プログラム。

上記（１）及び（３）の構成により、シートサイズに応じたノンストップ循環時間から最大待機循環時間までの範囲に、第１高生産性循環時間および／または第２高生産性循環時間が含まれるように、シート枚数の設定と再搬送速度の設定をすることができるので、例えば、後続シートとの衝突を生じることなく、両面画像形成における高生産性を確保することができる。

上記（２）、（４）の構成によれば、いくつかの搬送速度において高生産性循環時間が含まれることを満足した場合には、搬送速度の遅い条件を選択することができるので、後続シートとの衝突をより低くすることができる。

（１）画像形成装置の構成及びシートの流れ
図１は、本実施形態の画像形成装置に係る主要部を示す構成図である。感光体１の表面には、図示しない帯電、露光、現像プロセスによりトナー画像が形成され、転写器２により表面のトナー画像がシートＳに転写される（画像形成部）。シートＳは、図示しない給紙部から給紙され、ループローラ３、レジストローラ４、転写前ローラ５を経由して感光体１に供給される。

トナー画像が転写されたシートＳは、定着器６によりトナー画像が定着される。トナー画像が定着されたシートＳは、そのままトナー画像面を上にして排出する設定であれば、定着排紙ローラ７及び排紙ローラ８を経由して排紙され、トナー画像面を下にして排出する又は反対面にも画像形成を行う設定であれば、定着排紙ローラ７を通過した後循環経路９に向かう。トナー画像面を下にして機外に排出する場合には、シートＳは、デカーラローラ１０を経由して反転排紙ローラ１１に搬送され、その後反転排紙ローラ１１が逆転することで、排紙搬送ローラ１２、排紙ローラ８を経由して排紙される。

シートＳの反対面にも画像形成を行う場合には、シートＳは、デカーラローラ１０、反転排紙ローラ１１、ＡＤＵ反転ローラ１３を経由してスイッチバック経路１４に搬送された後、ＡＤＵ反転ローラ１３が逆転して、第１ＡＤＵ搬送ローラ１５、第２ＡＤＵ搬送ローラ１６、第３ＡＤＵ搬送ローラ１７、第４ＡＤＵ搬送ローラ１８、ＡＤＵレジストローラ１９を経由して、レジストローラ４の上流に合流し、再び転写部に向けて搬送される。

（２）循環経路のシート搬送制御
図２は、循環経路のシート搬送に関連する制御ブロック図である。制御部２０には、各種演算処理を実行するための各種プログラムやデータ等が予め記憶されたＲＯＭ２１、各種演算処理を実行するのに必要な各種プログラムやデータが一時的に記憶されるＲＡＭ２２が接続されている。制御部２０は、ＲＯＭ２１に記憶されたプログラムをＲＡＭ２２に読み出し、この読み出されたプログラムに従ってシート搬送を制御する。

制御部２０には、循環経路９に設けられた、デカーラローラ１０、反転排紙ローラ１１、ＡＤＵ反転ローラ１３、第１ＡＤＵ搬送ローラ１５、第２ＡＤＵ搬送ローラ１６、第３ＡＤＵ搬送ローラ１７、第４ＡＤＵ搬送ローラ１８、ＡＤＵレジストローラ１９の各搬送ローラ、及び定着出口センサ２３、反転排紙センサ２４、ＡＤＵ搬送センサ２５、ＡＤＵ出口センサ２６の各センサ、が接続されている。

また、制御部２０には、片面／両面の設定やシートサイズの設定等の入力が行われるユーザインターフェース２７が接続されている。ユーザインターフェースとしては、画像形成装置に設けられた操作パネルに限らず、画像形成装置に接続されたパーソナルコンピュータであってもよい。

制御部２０には、実際には循環経路以外の制御対象も接続されているが、直接本発明と関係しないので、省略している。

図３は、循環経路のシート搬送に関連する制御フロー図である。図示していないが、初期設定として、ユーザインターフェース２７により、両面の設定及び所望のシートサイズの設定がなされ、片面の画像形成の行われた該シートサイズのシートＳがプロセス速度（例えば、４４０ｍｍ／ｓｅｃ）で循環経路に搬入されてくるものとする。また、デカーラローラ１０、反転排紙ローラ１１、ＡＤＵ反転ローラ１３は、プロセス速度で駆動されているとともに、第１ＡＤＵ搬送ローラ１５、第２ＡＤＵ搬送ローラ１６、第３ＡＤＵ搬送ローラ１７及び第４ＡＤＵ搬送ローラ１８は、所定の搬送速度（例えば、５２５ｍｍ／ｓｅｃ）で駆動されているものとする。また、ＡＤＵレジストローラ１９は停止しているものとする。

まず、制御部２０は、定着出口センサ２３によりシートＳの後端が該センサを通過したことを検知すると、デカーラローラ１０、反転排紙ローラ１１及びＡＤＵ反転ローラ１３の搬送速度を、プロセス速度からシートサイズ毎に定められた搬送速度（例えば、Ａ４であれば、７００ｍｍ／ｓｅｃ、Ａ４Ｒであれば４４０ｍｍ／ｓｅｃ）に設定する。これにより、シートＳは、設定された搬送速度でスイッチバック経路１４に案内される（ステップＳ１）。

次に、制御部２０は、反転排紙センサ２４によりシートＳの後端が該センサを通過したことを検知すると、ＡＤＵ反転ローラ１３を逆転させるとともに第１ＡＤＵ搬送ローラ１５と同一の搬送速度（５２５ｍｍ／ｓｅｃ）に設定する。これにより、シートＳは、反転排紙センサ２４を通過したシートＳの後端が先頭となり、第１ＡＤＵ搬送ローラ１５に向けて搬送される。また、デカーラローラ１０、反転排紙ローラ１１の搬送速度をプロセス速度（４４０ｍｍ／ｓｅｃ）に戻し、後続のシートの搬送のために準備しておく。（ステップＳ２）
次に、制御部２０は、ＡＤＵ出口センサ２６によりシートＳの先端を検知すると、タイマー１のカウントを開始させる。この間、ＡＤＵレジストローラ１９の停止が維持されている。これにより、シートＳは、先端が停止しているＡＤＵレジストローラ１９のニップに突き当たり、スキューが補正される（ステップＳ３）。

次に、制御部２０は、タイマー１がカウントアップすると、第３ＡＤＵ搬送ローラ１７及び第４ＡＤＵ搬送ローラ１８を停止させる。この間、シートＳは、ＡＤＵレジストローラ１９に先端が当接しスキューが補正された状態で待機している。これにより、シートＳは、図示しない給紙部から給紙され表面の画像形成のために転写部に向かって先行するシートの後端に衝突するのが回避される（ステップＳ４）。

次に、制御部２０は、先行シートのレジストローラ４での駆動開始から４３０ｍｍｓｅｃが経過すると、第３ＡＤＵ搬送ローラ１７、第４ＡＤＵ搬送ローラ１８、及びＡＤＵレジストローラ１９をプロセス速度（４４０ｍｍ／ｓｅｃ）で駆動させる。これにより、シートＳは、裏面の画像形成のために転写部に向けて搬送される（ステップＳ５）。

次に、制御部２０は、ＡＤＵ出口センサ２６によりシートＳの後端を検知すると、第３ＡＤＵ搬送ローラ１７及び第４ＡＤＵ搬送ローラ１８の搬送速度をプロセス速度（４４０ｍｍ／ｓｅｃ）から第１及び第２ＡＤＵ搬送ローラ１５，１６と同一の搬送速度（５２５ｍｍ／ｓｅｃ）に設定するとともに、タイマー２のカウントを開始させる。これにより、第３ＡＤＵ搬送ローラ１７及び第４ＡＤＵ搬送ローラ１８において、後続のシート搬送のための準備がなされる（ステップＳ６）。

次に、制御部２０は、タイマー２がカウントアップすると、ＡＤＵレジストローラ１９を停止させる。これにより、シートＳの後端がＡＤＵレジストローラ１９のニップ部を通過するとともに、その後停止して後続のシートのレジストのための準備がなされる（ステップＳ７）。

（３）シートサイズ毎の循環経路の搬送速度の設定
以下、一例として、シートサイズがＡ４Ｒ（搬送方向長さ２９７ｍｍ）の場合を取り上げて説明する。前提として、本実施形態の画像形成装置は、プロセス速度が４４０ｍｍ／ｓｅｃ、シートサイズが８．５×１１（搬送方向長さ２１６ｍｍ）の時の片面連続印字のプリント枚数が９０．６枚／分（１枚あたり６６２ｍｓｅｃ、先行シートの後端と後続シートの先端との間隔は約７５．４ｍｍ）であるとする。

Ａ４Ｒシートでは、先行シートの後端と後続シートの先端との間隔が８．５×１１シートの間隔の約７５．４ｍｍと共通とすると、Ａ４Ｒシートの片面連続印字のプリント枚数は７０．９枚／分となる（１枚あたり８４６ｍｓｅｃ、先行シートの後端と後続シートの先端との間隔は約７５．４ｍｍ）。

両面画像形成時における転写部を通過するシートの順番は、交互循環方式により画像形成が行われるものとすると、２枚循環の場合は、Ｎ枚目の表面、（Ｎ−１）枚目の裏面、（Ｎ＋１）枚目の表面、Ｎ枚目の裏面、・・・となり、Ｎ枚目の表面が通過して同じＮ枚目の裏面が循環して再び戻ってくるまでの間に、２枚の別のシートが通過する。そうすると、２枚循環の場合において高生産性の画像形成を行うためには、表面の先端が転写部を通過してから同じシート裏面の先端が循環して戻ってくるまでの時間を、８４６ｍｓｅｃ×３＝２５３８ｍｓｅｃに設定する必要がある。

３枚循環の場合は、Ｎ枚目の表面、（Ｎ−２）枚目の裏面、（Ｎ＋１）枚目の表面、（Ｎ−１）枚目の裏面、（Ｎ＋２）枚目の表面、Ｎ枚目の裏面、・・・となり、Ｎ枚目の表面が通過して同じＮ枚目の裏面が循環して再び戻ってくるまでの間に、４枚の別のシートが通過する。そうすると、３枚循環の場合において高生産性の画像形成を行うためには、表面の先端が転写部を通過してから同じシート裏面の先端が循環して戻ってくるまでの時間を、８４６ｍｓｅｃ×５＝４２３０ｍｓｅｃに設定する必要がある。

図４は、高生産性循環時間に設定するための循環経路の搬送速度を決定するためのフロー図である。本実施形態では、シートＳの後端が定着出口センサ２３を通過してから反転排紙センサ２４を通過するまでのシートＳの搬送速度を制御して高生産性循環時間に設定する。

まず、シートＳの後端が定着出口センサ２３を通過してから反転排紙センサ２４を通過するまでのシートＳの搬送速度をいくつか変えて、ＡＤＵレジストローラ１９で待機させない場合のそれぞれの循環時間（ノンストップ循環時間）を算出する。ここでは、搬送速度を、例えば、７００ｍｍ／ｓｅｃ及び４４０ｍｍ／ｓｅｃとした場合のノンストップ循環時間を算出する（ステップＳ１０）。

ノンストップ循環時間を算出するにあたって、予め以下の値がＲＯＭ２１に記憶されている。レジストローラ４から定着出口センサ２３までの経路長Ｌａ（４０７ｍｍ）及びこの間のシートＳの搬送速度Ｖａ（＝プロセス速度４４０ｍｍ／ｓｅｃ）、定着出口センサ２３から反転排紙センサ２４までの経路長Ｌｂ（２２１ｍｍ）及びこの間のシートＳの搬送速度Ｖｂ（７００ｍｍ／ｓｅｃあるいは４４０ｍｍ／ｓｅｃ）、反転排紙センサ２４からＡＤＵレジストローラ１９までの経路長Ｌｃ（５１６ｍｍ）及びこの間のシートＳの搬送速度Ｖｃ（５２５ｍｍ／ｓｅｃ）、ＡＤＵレジストローラ１９からレジストローラ４までの経路長Ｌｄ（１３８ｍｍ）及びこの間のシート搬送速度Ｖｄ（＝プロセス速度４４０ｍｍ／ｓｅｃ）、シートＳの搬送方向長さＬｓ（Ａ４Ｒならば２９７ｍｍ）、が記憶されている。また、ＡＤＵ反転ローラ１３の反転時間Ｔｒ（９０ｍｓｅｃ）、レジストローラ４での待機時間Ｔｓ（１００ｍｓｅｃ）が記憶されている。

制御部２０は、ＲＯＭ２１から各値を読み出し、（Ｌａ＋Ｌｓ）／Ｖａ＋Ｌｂ／Ｖｂ＋Ｌｃ／Ｖｃ＋Ｌｄ／Ｖｄ＋Ｔｒ＋Ｔｓの演算を行うことで、Ｖｂ＝７００ｍｍ／ｓｅｃ及びＶｂ＝４４０ｍｍ／ｓｅｃのそれぞれの場合のノンストップ循環時間を算出する。

ノンストップ循環時間は、Ｖｂ＝７００ｍｍ／ｓｅｃの場合は、３４０３ｍｓｅｃ、Ｖｂ＝４４０ｍｍ／ｓｅｃの場合は、３５８９ｍｓｅｃとなる。

次に、Ｖｂ＝７００ｍｍ／ｓｅｃ及びＶｂ＝４４０ｍｍ／ｓｅｃのそれぞれの場合において、シートＳがＡＤＵレジストローラ１９部で最大待機可能時間待機したときの最大待機循環時間を算出する（ステップＳ１１）。

最大待機循環時間を算出するにあたって、最大待機可能時間を算出し、ＲＡＭ２２に記憶しておく。又は、予め算出したものをシートサイズに対応付けてＲＯＭ２１に記憶させておいてもよい。最大待機可能時間は、後続シートの搬送に与える影響や後続シートとの衝突等を考慮して決定される時間であり、一定のマージンを見込んで設定される。本実施形態では、先行するシートＳの後端が第４ＡＤＵ搬送ローラ１８を通過するまで、後続のシートＳの先端が第３ＡＤＵ搬送ローラ１７に突入しないように最大待機可能時間を設定している。

これは、第３ＡＤＵ搬送ローラ１７及び第４ＡＤＵ搬送ローラ１８が駆動連結されている構成の場合、先行シートＳの後端が第４ＡＤＵ搬送ローラ１８を通過するまでは、第３ＡＤＵ搬送ローラ１７も第４ＡＤＵ搬送ローラ１８とともにプロセス速度４４０ｍｍ／ｓｅｃで駆動されており、この間に後続のシートＳの先端が第３ＡＤＵ搬送ローラ１７に突入してしまうと、後続シートＳの後方は第２ＡＤＵ搬送ローラ１６により５２５ｍｍ／ｓｅｃで搬送されているので、第２ＡＤＵ搬送ローラ１６と第３ＡＤＵ搬送ローラ１７との間でシートに撓みが発生し、ジャム等のトラブルが発生してしまうからである。

制御部２０は、ＲＡＭ２２から最大待機可能時間を読み出し、ノンストップ循環時間にこの最大待機可能時間を加算し、シートＳの最大待機循環時間を算出する。

例えば、最大待機可能時間が７９２ｍｓｅｃに設定されているとすると、最大待機循環時間は、Ｖｂ＝７００ｍｍ／ｓｅｃの場合は、４１９５ｍｓｅｃ（３４０３ｍｓｅｃ＋７９２ｍｓｅｃ）、Ｖｂ＝４４０ｍｍ／ｓｅｃの場合は、４３８１ｍｓｅｃ（３５８９ｍｓｅｃ＋７９２ｍｓｅｃ）となる。

次に、Ｖｂ＝７００ｍｍ／ｓｅｃ及びＶｂ＝４４０ｍｍ／ｓｅｃのそれぞれの場合において、算出したノンストップ循環時間から最大待機循環時間までの範囲に、上記の高生産性循環時間（２５３８ｍｓｅｃ：２枚循環、４２３０ｍｓｅｃ：３枚循環）が含まれるか否かを判断する（ステップＳ１２）。

ノンストップ循環時間から最大待機循環時間までの範囲に高生産性循環時間が含まれるか否か判断するにあたって、高生産性循環時間（８４６ｍｓｅｃ×３＝２５３８ｍｓｅｃ：２枚循環、８４６ｍｓｅｃ×５＝４２３０ｍｓｅｃ：３枚循環）を算出し、ＲＡＭ２２に記憶しておく。又は、予め算出したものをシートサイズに対応付けてＲＯＭ２１に記憶させておいてもよい。

制御部２０は、ＲＡＭ２２から高生産性循環時間を読み出し、Ｖｂ＝７００ｍｍ／ｓｅｃ及びＶｂ＝４４０ｍｍ／ｓｅｃのそれぞれの場合において、算出したノンストップ循環時間から最大待機循環時間までの範囲に、上記の高生産性循環時間（２５３８ｍｓｅｃ：２枚循環、４２３０ｍｓｅｃ：３枚循環）が含まれるか否かを判断する
Ｖｂ＝７００ｍｍ／ｓｅｃの場合は、３４０３ｍｓｅｃ（ノンストップ循環時間）から４１９５ｍｓｅｃ（最大待機循環時間）までの範囲に、２５３８ｍｓｅｃあるいは４２３０ｍｓｅｃが含まれるか否かを判断する。この場合、双方の値とも上記範囲に含まれないと判断される。これは、次のことを意味している。最大待機循環時間（４１９５ｍｓｅｃ）よりも３枚循環時の高生産性循環時間（４２３０ｍｓｅｃ）の方が長いので、後続シートの衝突が懸念され３枚循環を行うことはできない。そのため、２枚循環になるが、２枚循環時の高生産性循環時間（２５３８ｍｓｅｃ）も上記範囲から大きく外れているので、シート間隔が広い箇所が存在することになり、高生産性の循環ができない。

一方、Ｖｂ＝４４０ｍｍ／ｓｅｃの場合は、３５８９ｍｓｅｃ（ノンストップ循環時間）から４３８１ｍｓｅｃ（最大待機循環時間）までの範囲に、２５３８ｍｓｅｃあるいは４２３０ｍｓｅｃが含まれるか否かを判断する。この場合、３枚循環の４２３０ｍｓｅｃの値が上記範囲に含まれると判断される。これは、次のことを意味している。ＡＤＵレジストローラ１９部での待機時間を６４１ｍｓｅｃと仮定することにより、３枚循環時の高生産性循環時間である４２３０ｍｓｅｃで循環を行うことが可能となるとともに、後続シートの搬送に影響を与えたり後続シートとの衝突が発生することがない。

次に、高生産性循環時間が含まれるＶｂ＝４４０ｍｍ／ｓｅｃを搬送速度として設定する（ステップＳ１３）。

制御部２０は、定着出口センサ２３によりシートＳの後端が該センサを通過した後の、デカーラローラ１０、反転排紙ローラ１１及びＡＤＵ反転ローラ１３の搬送速度を、４４０ｍｍ／ｓｅｃに設定する。また、制御部２０は、給紙部から給紙された先行するおもて面に画像形成が行われるシートに対するレジストローラ４の駆動開始から４３０ｍｓｅｃ後にＡＤＵレジストローラ１９を駆動を開始させる。これにより、ＡＤＵレジストローラ１９部での待機時間は６４１ｍｓｅｃとなり、３枚循環の高生産性循環時間の４２３０ｍｓｅｃが達成される。

以上のように、シートサイズに応じて待機部でシートを待機させない場合のノンストップ循環時間から待機部でシートを最大待機可能時間待機させる場合の最大待機循環時間までの範囲に高生産性循環時間が含まれるように設定することができるので、各シートサイズそれぞれにおいて両面画像形成時等における高生産性を、後続シートの搬送に影響を与えたり、後続シートとの衝突を発生させることがない状態で確保することができる。

本実施形態では、搬送速度Ｖｂを２段階で変化させたが、さらに多段階で変化させても良い。また、本実施形態では、４４０ｍｍ／ｓｅｃの搬送速度Ｖｂにおいてのみ、高生産性循環時間が含まれることを満足したが、仮にいくつかの搬送速度Ｖｂにおいて高生産性循環時間が含まれることを満足した場合には、後続シートとの衝突をより低くする観点から、搬送速度の遅い条件を選択することが好ましい。

本実施形態では、シートＳの後端が定着出口センサ２３を通過してから反転排紙センサ２４を通過するまでのシートＳの搬送速度を制御して、高生産性循環時間になるように調整したが、循環経路９における他の箇所の搬送速度を制御して、高生産性循環時間になるように調整してもよい。

本実施形態では、交互循環方式によるシート搬送制御を適用したが、複数シートについて表の画像形成を連続して行った後、該複数のシートについて裏の画像形成を連続して行う連続循環タイプのシート搬送制御にも適用可能である。

本実施形態では、シートサイズがＡ４Ｒのシートを取り上げたが、他のシートサイズのシートにおいても同様にして最適な循環経路の搬送速度を設定することができる。

本実施形態では、シートＳの搬送方向長さＬｓは予めＲＯＭ２１に記憶されていることとしたが、不定形サイズのシートを使用する場合には、ユーザインターフェース２７により該シートの搬送方向長さＬｓを入力させ、入力された値を用いるようにすればよい。この場合、任意の長さのシートに対しても対応することが可能である。

本実施形態では、画像形成装置の制御部２０において、最適な循環経路の搬送速度を算出したが、定型サイズの場合には、予め外部で算出したシートサイズとそのシートサイズに最適な循環経路の搬送速度との関係を示したテーブルをＲＯＭ２１に記憶させるようにしてもよい。この場合、画像形成装置内でその都度搬送速度を算出する必要がない。

本実施形態では、循環経路９においてシートＳの表裏を反転させ、シートＳの両面に画像を形成する場合に適用しているが、循環経路９にてシートＳの表裏を反転させることなく、シートＳの片面に合成画像を形成する場合にも適用可能である。

本実施形態では、電子写真方式の画像形成装置について説明したが、インクジェット記録方式等の画像形成装置にも適用可能である。

本実施形態の画像形成装置に係る主要部を示す構成図である。 循環経路のシート搬送に関連する制御ブロック図である。 循環経路のシート搬送に関連する制御フロー図である。 高生産性循環時間に設定するための循環経路の搬送速度を決定するためのフロー図である。

符号の説明

１ 感光体
２ 転写器
９ 循環経路
１０ デカーラローラ
１１ 反転排紙ローラ
１３ ＡＤＵ反転ローラ
１５ 第１ＡＤＵ搬送ローラ
１６ 第２ＡＤＵ搬送ローラ
１７ 第３ＡＤＵ搬送ローラ
１８ 第４ＡＤＵ搬送ローラ
１９ ＡＤＵレジストローラ
２０ 制御部
２１ ＲＯＭ
２２ ＲＡＭ
２３ 定着出口センサ
２４ 反転排紙センサ
２５ ＡＤＵ搬送センサ
２６ ＡＤＵ出口センサ
２７ ユーザインターフェース

Claims (4)

1. シートの第１面と該シートの第２面の両面に対して画像を形成する画像形成装置において、
   前記シートのシートサイズを入力するシートサイズ入力部と、
   前記シートサイズ入力部により入力されたシートサイズのシートにおける第１面と該シートの第２面に画像形成を行う画像形成部と、
   前記画像形成部において前記第１面に画像形成が行われた前記シートを前記画像形成部に向けて循環し、かつ、複数枚の前記シートサイズのシートを内蔵することができる循環経路と、
   前記循環経路に設けられ、前記シートを再度前記画像形成部に向けて搬送する再搬送手段と、
   前記循環経路に設けられ、前記シートを待機させる待機部と、
   前記シートサイズのシートを使用する場合に、シートに画像形成を開始してから次のシートに画像形成を開始するまでに要する時間を用紙間隔時間とし、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでの間に前記画像形成部を通過するシートの枚数を通過枚数とし、前記通過枚数を第１通過枚数としたときに、前記第１通過枚数に１加算した値と前記用紙間隔時間とを掛け合わせた時間である第１高生産性循環時間と、前記通過枚数を前記第１通過枚数とは異なる第２通過枚数としたときに、前記第２通過枚数に１加算した値と前記用紙間隔時間とを掛け合わせた時間である第２高生産性循環時間とを、算出する高生産性循環時間算出手段と、
   前記再搬送手段が前記循環経路における所定の区間にて前記シートを第１搬送速度で搬送し、かつ該シートが前記待機部にて待機しない場合に、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでに要する時間である第１ノンストップ循環時間と、前記再搬送手段が前記循環経路における前記所定の区間にて前記シートを第１搬送速度とは異なる第２搬送速度で搬送し、かつ該シートが前記待機部にて待機しない場合に、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでに要する時間である第２ノンストップ循環時間とを、算出するノンストップ循環時間算出手段と、
   前記再搬送手段が前記所定の区間にて前記シートを前記第１搬送速度で搬送し、かつ該シートが前記待機部にて最大待機可能時間待機する場合に、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでに要する時間である第１最大待機循環時間と、前記再搬送手段が前記所定の区間にて前記シートを前記第２搬送速度で搬送し、かつ該シートが前記待機部にて最大待機可能時間待機する場合に、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでに要する時間である第２最大待機循環時間とを、算出する最大待機循環時間算出手段と、
   前記第１ノンストップ循環時間から前記第１最大待機循環時間までの範囲に前記第１高生産性循環時間と前記第２高生産性循環時間のそれぞれが含まれるか否かの可否判断を行い、該可否判断により、
   （ａ）前記範囲に前記第１高生産性循環時間が含まれると判断した場合、前記第１通過枚数を通過枚数として設定するとともに、前記第１搬送速度を前記所定の区間における前記再搬送手段の搬送速度として設定し、
   （ｂ）前記範囲に前記第１高生産性循環時間が含まれず、前記範囲に前記第２高生産性循環時間が含まれると判断した場合、前記第２通過枚数を通過枚数として設定するとともに、前記第１搬送速度を前記所定の区間における前記再搬送手段の搬送速度として設定し、
   （ｃ）前記範囲に前記第１高生産性循環時間と前記第２高生産性循環時間のいずれもが前記範囲に含まれないと判断した場合、前記第１ノンストップ循環時間を前記第２ノンストップ循環時間に置き換え、前記第１最大待機循環時間を前記第２最大待機循環時間に置き換え、前記可否判断を行う、制御部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２搬送速度は前記第１搬送速度よりも遅いこと、を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. シートの第１面と該シートの第２面の両面に対して画像を形成する画像形成装置において、
   前記シートのシートサイズを入力するシートサイズ入力部と、
   前記シートサイズ入力部により入力されたシートサイズのシートにおける第１面と該シートの第２面に画像形成を行う画像形成部と、
   前記画像形成部において前記第１面に画像形成が行われた前記シートを前記画像形成部に向けて循環し、かつ、複数枚の前記シートサイズのシートを内蔵することができる循環経路と、
   前記循環経路に設けられ、前記シートを再度前記画像形成部に向けて搬送する再搬送手段と、
   前記循環経路に設けられ、前記シートを待機させる待機部と、
   を有する画像形成装置に用いられる搬送速度設定プログラムであって、
   コンピュータに、
   前記シートサイズのシートを使用する場合に、シートに画像形成を開始してから次のシートに画像形成を開始するまでに要する時間を用紙間隔時間とし、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでの間に前記画像形成部を通過するシートの枚数を通過枚数とし、前記通過枚数を第１通過枚数としたときに、前記第１通過枚数に１加算した値と前記用紙間隔時間とを掛け合わせた時間である第１高生産性循環時間と、前記通過枚数を前記第１通過枚数とは異なる第２通過枚数としたときに、前記第２通過枚数に１加算した値と前記用紙間隔時間とを掛け合わせた時間である第２高生産性循環時間とを、算出する高生産性循環時間算出ステップと、
   前記再搬送手段が前記循環経路における所定の区間にて前記シートを第１搬送速度で搬送し、かつ該シートが前記待機部にて待機しない場合に、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでに要する時間である第１ノンストップ循環時間と、前記再搬送手段が前記循環経路における前記所定の区間にて前記シートを第１搬送速度とは異なる第２搬送速度で搬送し、かつ該シートが前記待機部にて待機しない場合に、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでに要する時間である第２ノンストップ循環時間とを、算出するノンストップ循環時間算出ステップと、
   前記再搬送手段が前記所定の区間にて前記シートを前記第１搬送速度で搬送し、かつ該シートが前記待機部にて最大待機可能時間待機する場合に、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでに要する時間である第１最大待機循環時間と、前記再搬送手段が前記所定の区間にて前記シートを前記第２搬送速度で搬送し、かつ該シートが前記待機部にて最大待機可能時間待機する場合に、前記シートの第１面の先端が前記画像形成部を通過してから前記循環経路を経由して該シートの第２面の先端が前記画像形成部にくるまでに要する時間である第２最大待機循環時間とを、算出する最大待機循環時間算出ステップと、
   前記第１ノンストップ循環時間から前記第１最大待機循環時間までの範囲に前記第１高生産性循環時間と前記第２高生産性循環時間のそれぞれが含まれるか否かの可否判断を行い、該可否判断により、
   （ａ）前記範囲に前記第１高生産性循環時間が含まれると判断した場合、前記第１通過枚数を通過枚数として設定するとともに、前記第１搬送速度を前記所定の区間における前記再搬送手段の搬送速度として設定し、
   （ｂ）前記範囲に前記第１高生産性循環時間が含まれず、前記範囲に前記第２高生産性循環時間が含まれると判断した場合、前記第２通過枚数を通過枚数として設定するとともに、前記第１搬送速度を前記所定の区間における前記再搬送手段の搬送速度として設定し、
   （ｃ）前記範囲に前記第１高生産性循環時間と前記第２高生産性循環時間のいずれもが前記範囲に含まれないと判断した場合、前記第１ノンストップ循環時間を前記第２ノンストップ循環時間に置き換え、前記第１最大待機循環時間を前記第２最大待機循環時間に置き換え、前記可否判断を行う、搬送速度設定ステップと、
   を実行させることを特徴とする搬送速度設定プログラム。
4. 前記第２搬送速度は前記第１搬送速度よりも遅いこと、を特徴とする請求項３に記載の搬送速度設定プログラム。

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