JP5163201B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明はシリアルヘッド方式による画像形成と電子写真方式による画像形成の双方を同時に行うことが可能な画像形成装置、及び当該画像形成装置で実行される画像形成方法に関する。

コピー機及びプリンタのプリント方式として、電子写真方式又はインクジェット方式がよく知られている。一般に電子写真方式は高速印刷、紙種対応性に優れ１枚あたり印刷コストは低いが、装置が複雑で初期コストが高くなる傾向にある。これに対してインクジェット方式では、装置が電子写真方式と比較して単純であり、初期コスト低く実現できる。しかし、紙種によってはインクがにじんで画質を安定させにくく、高速印刷に対応しにくい上、電子写真方式と比較して１枚あたりのコストは高くなる。

それぞれの方式には一長一短があり、用途によって使い分けられている。しかし、モノクロ印刷が主な用途であるが、カラー印刷も行いたいというようなニーズに対しては、フルカラー電子写真方式ではほとんど使われないカラー部分のために初期コストが高くなる。フルカラーインクジェット方式では主な用途であるモノクロ印刷が低速で、電子写真と比べて１枚あたりのコストが高く、画質も低下する場合がある。

これらの欠点をお互いに補うために、電子写真方式で黒部分の印刷を行い、インクジェット方式でカラー印刷を行う方式が知られている。この方式を用いることにより、モノクロ画像は電子写真による高速高画質印刷が可能となり、加えてカラー画像は初期投資コストも含めて総合的に低コストで印刷を行うことができる。

また、１枚の文書を印刷する際に、印刷領域のうちほとんどはモノクロでよいが、グラフや強調ポイントなどでスポット的にカラーを使うというような文書の印刷は、大きなニーズがある。このような印刷に対しては黒部分の印刷のみ電子写真で高速印刷を行った後、カラー部分をインクジェット方式で印刷することにより、全てインクジェット方式を用いた場合より高速な印刷が可能となる。インクジェット方式（特にシリアルヘッド方式）では、カラー画像が存在する部分では紙送りを遅く、存在しない部分では紙送りを速くすることができるためである。

このような形式の画像形成装置として例えば特許文献１及び２に記載された発明が公知である。このうち特許文献１には、第１の画像印刷部と、インクヘッドからインクを吐出する第２の画像印刷部とを有し、第１の画像印刷部と第２の画像印刷部とが用紙搬送方向に並んで配列されていて、第１の画像印刷部と第２の画像印刷部にて、画像及び／又はインクジェット画像を搬送された用紙に対して形成する画像形成装置において、第１の画像印刷部と第２の画像印刷部との用紙搬送方向に対する距離を変位可能とし、また、インクヘッドを用紙搬送方向に移動させる移動手段を有する発明が記載されている。

また、特許文献２には、同一の記録材に重ねて記録を行うことのできる少なくとも異なる画像形成方式の第１及び第２の記録手段があり、該記録手段が、搬送部材として１つの略円筒状ドラム、又は１つのベルトを用いた記録材の搬送手段を共有している画像形成装置において、上記第１及び第２の記録手段の間隔が記録材の搬送方向の長さよりも小さく設定され、前記共有の搬送手段の上流から、第１の記録手段、第２の記録手段の順で配置してあり、第１の記録手段を連続送りによる記録手段とし、第２の記録手段を間欠送りとする記録手段とし、第１の記録手段のプロセススピードが、第２の記録手段の平均のプロセススピードよりも大きくした発明が記載されている。この場合、第１の記録手段が電子写真方式であり、第２の記録手段がインクジェット方式である。
特開２００６−７６１４３号公報 特開平８−２８２００９号公報

しかし、シリアルヘッドのインクジェット方式と電子写真方式のハイブリッド方式の画像形成手段を備えた画像形成装置では、インクジェット部分では紙送りが断続的であり、電子写真部分では紙送りが連続的であるために、どちらか一方の方式での画像形成が終わってから、もう片方の画像形成を行う必要があり、印刷速度がシリアルヘッド方式の画像形成速度に拘束されることになる。この点について、前記特許文献１及び２記載のいずれの発明においても、シリアルヘッド方式と電子写真方式の画像形成は同時には行われておらず、印刷速度がシリアルヘッド方式の画像形成速度に拘束されるという問題点について解決されておらず、印刷時間の短縮化を図ることはできない。

そこで、本発明が解決すべき課題は、シリアルヘッド方式の画像形成と電子写真方式等の高速な画像形成を同時に行うことができるようにすることにある。

前記課題を解決するため、本発明は、シリアルヘッドによって間欠的に記録材を搬送して画像形成を行う第１の画像形成手段と、前記第１の画像形成手段における記録材の搬送速度より高速で記録材を搬送して画像形成を行う第２の画像形成手段と、を同一の搬送経路上に有し、前記記録材が前記第１の画像形成手段位置を通過した後、前記第２の画像形成手段位置を通過して画像形成を行う画像形成装置において、前記第１の画像形成手段から前記第２の画像形成手段までの記録材通過経路の搬送方向長さを変化させる搬送距離変化手段と、前記第１の画像形成手段における記録材通過が終了する前に前記第２の画像形成手段における記録材通過を開始する場合に、前記第１の画像形成手段における記録材通過速度と前記第２の画像形成手段における記録材通過速度との差分を演算し、該演算結果を用いて前記搬送方向長さを経時的に変化させ、前記搬送距離変化手段による前記記録材通過経路の搬送方向長さ変化を制御する搬送距離制御手段と、を備え、前記第２の画像形成手段における記録材通過を開始するタイミングは、前記第２の画像形成手段が記録材を搬送した距離が、前記第１の画像形成手段が記録材を搬送した距離に最も近くなる場合における前記第１及び第２の画像形成手段の記録材を搬送した距離の差が、前記第１及び第２の画像形成手段間の記録材通過経路の搬送方向における最短経路の長さとなる条件を満たすタイミングであることを特徴とする。

なお、後述の実施形態において、特許請求の範囲の記載における第１の画像形成手段はインクジェット印刷装置１又はトナージェット印刷装置に、記録材は用紙に、第２の画像形成手段は電子写真印刷装置３に、搬送距離変化手段及び伸縮手段はループローラ２に、搬送距離制御手段は演算処理装置１００に、搬送材通過経路は搬送路８に、搬送ローラはループローラ２に、支持部材はベース２ｃ，２ｄに、駆動部はタイミングベルト２ｅ，２ｆ、駆動プーリ２ｇ１，２ｈ１、従動プーリ２ｇ２，２ｈ２、駆動軸２ｉ、減速機構２ｊ、及びステッピングモータ２ｋに、レジストローラは符号５に、定着装置は符号４に、搬送速度制御手段及び制御手段は演算処理装置１００に、記憶手段はＲＡＭ１０２に、それぞれ対応する。

本発明によれば、２つの画像形成手段間で記録紙に張力が発生することを抑制し、用紙の破れを防止することができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で定義された技術思想に含まれる技術的事項全てが対象となる。

図１は本実施形態における実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。同図において、本実施例に係る画像形成装置は、シリアルヘッド印刷装置１、ループローラ２、電子写真印刷装置３、定着装置４、レジストローラ５、搬送ローラ６、給紙トレイ７、及び搬送路８から基本的に構成されている。シリアルヘッド印刷装置は、例えばインクジェットヘッドを備え、インクジェット方式で印字を行う。ループローラ２は、図１においては後述の駆動機構により上下方向に移動可能であり、これにより搬送路８の搬送経路長を変更することができる。符号２’はループローラ２が移動して紙搬送距離が長くなったときのループローラ位置を、符号８’はループローラ２が移動して紙搬送距離が長くなったときの搬送路をそれぞれ示す。

電子写真印刷装置３は、感光体ドラム表面を帯電させ、光書き込みを行って潜像を形成し、トナーを含む現像剤により現像して顕像化する公知の電子写真プロセスを使用した印刷装置である。定着装置４は電子写真方式で印刷された画像を記録紙に定着するもので、定着ローラと加圧ローラを含み、定着ローラ内のヒータによる加熱と加圧ローラによる加圧とにより記録紙上のトナー顕像を定着させる。レジストローラ５は搬送されてきた記録紙をニップ位置で一旦停止させ、記録紙の先端を揃えた上で感光体ドラム上のトナー顕像の先頭位置とタイミングを合わせて記録紙を送り出す機能を有する。搬送ローラ６は給紙トレイ７に収納され、ピックローラにより１枚ずつ取り出された記録紙を搬送路８に沿って搬送するローラである。

図２は搬送路８の経路形状を変化させ、シリアルヘッド印刷装置１から電子写真印刷装置３までの記録紙搬送距離を変更するときの状態を示す図である。図２（ａ）は搬送路８の初期状態を、図２（ｂ）は記録紙搬送距離変更後の状態を示している。記録紙搬送距離はループローラ２を図１において符号２’で示す位置に移動させることにより変更される。すなわち、ループローラ２は図２（ａ）の初期位置からは上方向に移動し、図２（ｂ）において実線で示される位置に移動したものをループローラ２′で示している。このときシリアルヘッド印刷装置１から電子写真印刷装置３まで２つの画像形成手段間の搬送経路長ＤはＬからＬ′へと延長されることになる。

図３はループローラ２の移動機構を示す斜視図である。ループローラ２の移動機構は、２本の支持棒２ａ，２ｂと、各支持棒２ａ，２ｂに沿って昇降自在に取り付けられたベース２ｃ，２ｄと、各ベース２ｃ，２ｄがそれぞれ取り付けられたタイミングベルト２ｅ，２ｆと、このタイミングベルトと駆動する駆動機構とから構成されている。この駆動機構は、上下にそれぞれ設置された駆動プーリ２ｇ１，２ｈ１と従動プーリ２ｇ２，２ｈ２と、駆動プーリ２ｇ１，２ｈ１間を同軸で結合した駆動軸２ｉと、この駆動軸２ｉに設置された減速機構２ｊと、この減速機構２ｊを駆動するステッピングモータ２ｋからなる。タイミングベルト２ｅ，２ｆは駆動プーリ２ｇ１，２ｈ１と従動プーリ２ｇ２，２ｈ２間に掛け渡されている。これにより前記ベース２ｃ，２ｄはタイミングベルト２ｅ，２ｆの回転動作に同期して移動する。一方、前記ベース２ｃ，２ｄには、２本のループローラ２の端部がそれぞれ取り付けられている。そのため、ループローラ２もタイミングベルト２ｅ，２ｆの回転動作に同期して前記支持棒２ａ，２ｂ間を上下方向に移動する。

ループローラ２はニップを形成する一対のローラからなる。ループローラ２には駆動力を伝達する必要はなく、記録紙を通した際に自由に回転できる構成としてよい。したがって、必ずしもニップは必要ない。この機構は、例えば大容量シート積載装置の用紙トレイの昇降機構に用いられている機構と同様の公知の構成である。

図１ないし図３に示したようにシリアルヘッド印刷装置１から電子写真印刷装置３までの搬送経路長Ｄを変更してハイブリッド方式で印刷するための前提条件は、画像形成対象である記録媒体の搬送方向長さよりもシリアルヘッド印刷装置１から電子写真印刷装置３までの２つの画像形成手段の距離Ｌminが短いことである。またカラー画像の印刷領域が用紙先端からＬmin以内の領域のみに存在する場合には、本件発明の肝要な作用効果である２つの画像形成手段による同時の画像形成は行われない。しかしながら、前記の場合においても、２つの画像形成手段を最短で結ぶ経路で用紙搬送を行い、用紙先端が後段の画像形成手段に到達した時点で画像形成を開始することにより、少なくとも従来技術と同等の作用効果を生じ得る。つまり、前述した条件下において、本発明は顕著な画像形成時間短縮効果を示すと共に、条件下でなくとも、有効な作用効果を生じるものである。

なお、前記距離Ｌminは、シリアルヘッド印刷装置１から電子写真印刷装置３までの２つの画像形成手段の距離が最短であって、しかも、同時に書き込み可能な搬送経路上の距離である。

図５は本実施例における印刷画像の一例を示す図である。図５に示すように印刷画像は、ページの中央左（図中Ｂの部分）にカラー画像が存在し、他の部分（図中Ａ、Ｃの部分）にはカラー画像が存在せず、白黒画像のみ存在するというものである。このような画像を印刷する場合にハイブリッド方式で印刷、すなわちシリアルヘッド方式の画像形成と電子写真方式の画像形成を同時に行うことが有効となる。

図６は本実施例の動作状態を示す速度線図である。図６はシリアルヘッド方式の紙送りの場合の紙送りの状態と、電子写真方式の紙送りの状態が時間ｘと距離ｙをパラメータとして示されている。点Ｐ１、Ｐ２はシリアルヘッド方式の非画像部分の紙送りが開始される時刻と紙送り距離を示している。それぞれの点を通り、電子写真方式の紙送り速度に対応した傾きの直線をＮ１、Ｎ２としている。直線Ｎ１、Ｎ２とＸ軸との交点のＸ座標はそれぞれＴｘ１、Ｔｘ２である。Ｔ３は電子写真方式の紙送り開始時刻を示す。Ｔ４はシリアルヘッド方式の紙送り終了時刻を示す。Ｔ５は電子写真方式の紙送り終了を示す。Ｔ２は点Ｐ１のＸ座標を示す。点Ｑは点Ｐ１からＹ軸マイナス方向にＬminだけ移動した点を示す。距離Ｌminは本構成におけるシリアルヘッド印刷装置１から電子写真印刷装置３までの距離の最小値を示す。距離Ｌｓは電子写真印刷装置３の印刷開始時刻Ｔ３におけるシリアルヘッド印刷装置１の記録紙送り距離を示す。

また、図６において、前述のようにｘ軸は右方向を正とした時間を表し、ｙ軸は上方向を正とした紙送り距離を表す。よって、この図において直線の傾きは紙送り速度を表す。また、この図において原点は、シリアルヘッド印刷装置１の紙送りを開始する時刻Ｔ０を表しており、記録紙先端は図１０（ａ）に示される位置にある。なお、図１０は用紙の搬送状態を示す動作説明図である。

その後、レジストローラ５が回転し、用紙先端は非カラー画像部分であるＬＡの区間を紙送り速度Ｖ１で搬送される。つまり時刻Ｔ０からシリアルヘッド印刷装置１の印刷開始時刻Ｔ１までの区間は傾きＶ１の直線が引かれる。

時刻Ｔ１においてシリアルヘッド印刷装置１で画像形成が開始されると、ＬＢの区間を紙送り速度Ｖ２で搬送される。ところで、シリアルヘッド印刷装置１で印刷すべき画像部分での紙送りは図７のように間欠的な紙送りとなるが、図６では説明を簡単にするために、直線で近似し、その傾きをＶ２としている。シリアルヘッド印刷装置１の印刷終了時刻をＴ２とすると、Ｔ１からＴ２の区間は傾きＶ２の直線が引かれる。

すなわち、図７はシリアルヘッド印刷装置１の印刷時における紙送り時の一般的な速度線図である。シリアルヘッド方式では、主走査方向に印刷する場合には、副走査方向の送り（紙送り）は停止し、同時に印刷する１ラインもしくは複数ラインの主走査方向の印刷が終了した後、次の印刷を行う１ラインもしくは複数ライン記録紙を送ることになる。そのため、本来は図７に示すように間欠的な紙送りとなる。しかし、図６では簡単のためにシリアル方式の紙送りについては直線で近似している。電子写真方式の紙送りの場合は連続的なので、図６に示すように直線になる。

ところで、図５の画像パターンにおいては
ＬＡ＋ＬＢ＞Ｌmin
であるから、時刻Ｔ０〜時刻Ｔ２までのいずれかの時刻に用紙先端は電子写真印刷装置３の前のレジストローラ５の位置にあり、２つの画像形成手段を使用できる長さであることを意味する。また、紙送り距離がＬminとなる時刻をＴrとすると、
Ｔ２＞Ｔr
である。

一方、電子写真印刷装置３の画像形成は時刻Ｔ３に開始され、用紙は常に紙送り速度Ｖ３で搬送される。そのため、
Ｔ３≧Ｔr
であり、シリアルヘッド方式の紙送り距離に対して電子写真方式による紙送り距離は、常にＬmin以上離れている必要があるから、電子写真印刷装置３の印刷開始時刻Ｔ３は以下のようにして求められる。

まず、シリアルヘッド方式の紙送り距離を示す折れ線に対し、常にｙ軸の負の方向に位置するように傾きＶ３の直線を引く。ところで、このグラフではｘ軸に時間、ｙ軸に距離をそれぞれとっているので、傾きが速度を表すことは自明であり、傾きＶ３の直線とは、その区間を紙送り速度Ｖ３で記録紙を搬送することを表している。

次に、ｙ方向においてシリアルヘッド方式の折れ線と電子写真方式の直線との間隔が最も狭くなる地点を探す。これは、前記折れ線と直線が最も近接する地点というのは、シリアルヘッド方式の紙送り距離に電子写真方式の紙送り距離が最も追いつきそうな位置であるため、この位置において前記折れ線よりも前記直線がＬmin以上離れていなければ、２つの印刷装置１，３間で記録紙に張力が発生し、正確な画像形成が行えないばかりか、用紙が破れてしまったり、紙詰まりを起こしたりする可能性があるからである。

そして、前記折れ線と直線が最も近接する地点のシリアルヘッド方式の折れ線上の点をＰとする。上述のように、少なくともこの位置において２つの印刷装置１，３の間隔がＬminであれば、上述の問題を回避できるため、Ｐからｙ軸の負の方向へＬminだけ進んだ点をＱとし、この点を通る傾きＶ３の直線を引く。これにより、シリアルヘッド方式の紙送り距離と電子写真方式の紙送り距離は常にＬmin以上の差を保つことができる。

前記点Ｑを通る傾きＶ３の直線とｘ軸との交点で示される時刻以降に電子写真方式による紙送りを開始すれば、２つの印刷装置１，３の紙送り距離の差はＬmin以上となり、搬送経路長Ｄの最小値（最短経路）Ｌminを下回ることがないので、用紙破れ等の問題を回避できる。この時刻をＴ３とすればよい。

さらにＴ３について他の求め方もある。すなわち、シリアルヘッド印刷装置１による印刷における非画像部分での紙送り開始ポイントと画像部分での紙送り終了ポイント（図６の点Ｐ１，Ｐ２，・・・）を考え、それぞれのポイントを通る傾きＶ３の直線（図６の直線Ｎ１，Ｎ２，・・・）を引く。これらの直線（Ｎ１，Ｎ２・・・）とＸ軸との交点（Ｔｘ１，Ｔｘ２・・・）を求め、最も大きな値（この場合はＴｘ１）でＸ軸と交わる直線（この場合はＮ１）を選び、対応する紙送り開始ポイント（この場合はＰ１）から図５のＹ軸のマイナス方向へ方向にＬminだけ移動した点をＱとする。この直線Ｎ３が電子写真印刷装置３の紙送りを表し、Ｎ３がＸ軸と交わる時刻Ｔ３が電子写真印刷装置３における紙送り開始時刻となる。

これにより、シリアルヘッド印刷装置１の紙送り距離と電子写真印刷装置３による紙送り距離は、常にＬmin以上離れていることになる。つまり、２つの印刷装置１，３は搬送経路上の最短距離Ｌmin以上には接近できないため、それぞれの印刷装置１，３による紙送り距離の差は、常にＬminより大きい必要があるということである。

ところで、点ＱのＹ座標がマイナスとなる場合（カラー画像が用紙先端からＬmin以内にある場合）は、Ｙ＝Ｌminの直線とシリアルヘッドの紙送りを表す直線の交点からｘ軸に垂線を下ろし、この垂線とｘ軸との交点を通る傾きＶ３の直線を直線Ｎ３とする。

この直線Ｎ３が電子写真方式の紙送りを表し、Ｎ３がＸ軸と交わる時刻Ｔ３が電子写真印刷装置３における紙送り開始時刻となる。これにより、シリアルヘッド印刷装置１の紙送り距離がＬminになり次第、電子写真印刷装置３の印刷を開始させることができる。

さて、本実施例においてはＶ１、Ｖ２、Ｖ３の大小関係はＶ１＞Ｖ３＞Ｖ２となっている。これは、一般的にシリアルヘッド印刷装置１による印刷中の紙送り速度は最も遅く、電子写真印刷装置３による画像形成速度も、転写体の回転速度や感光体の回転速度等に速度を制限されるためである。シリアルヘッド方式による非画像部の紙送り速度はどのように定めてもよいが、画像形成を行わずに用紙が搬送される速度（Ｖ１）の方が、画像形成を行う場合の紙送り速度（Ｖ２，Ｖ３）よりも速いと考えられる。なお、前記大小関係はＶ１≧Ｖ３＞Ｖ２であってもよい。

図５の画像を記録紙に形成する場合、図６から分かるように時刻Ｔ３からＴ２まではシリアルヘッド印刷装置１による印刷と、電子写真印刷装置３による印刷を同時進行で行うことができる。

時刻Ｔ２以降はシリアルヘッド印刷装置１での印刷は行われないので、シリアルヘッド印刷装置１部における紙送り速度は電子写真印刷装置３の印刷動作の妨げにならなければ、いかなる速度で搬送されてもよい。ここでは、時刻Ｔ２からシリアルヘッド印刷装置１における紙送りが終了する時刻Ｔ４（用紙の後端が図１においてループローラ２の前の搬送ローラを通過する時刻）までＬＣの区間を紙送り速度Ｖ１で搬送することとして作図している。

電子写真印刷装置３は時刻Ｔ３から時刻Ｔ２、及び時刻Ｔ２から電子写真方式の画像形成終了時刻Ｔ５までを一定速度Ｖ３で紙送りする。このとき用紙の後端は電子写真印刷装置３の感光体と転写ローラのニップを通過する。

さて、これまでは図６を参照し、各時刻における紙送り速度について述べてきた。以下、各時刻における２つの画像形成手段間の搬送経路長の変化について述べる。図８は２つの画像形成手段間（シリアルヘッド印刷装置１と電子写真印刷装置３間）の搬送経路長Ｄの時間的変化、すなわち２つの画像形成手段間の搬送経路長とその変化率を示す図である。実線が搬送経路の長さ（搬送経路長Ｄ）、太線は搬送経路長Ｄの変化率、１点鎖線はシリアルヘッド印刷装置１の紙送り速度、破線は電子写真印刷装置３の紙送り速度をそれぞれ示している。時刻Ｔ３は電子写真方式の紙送り開始時刻、時刻Ｔ４はシリアルヘッド方式の紙送り終了時刻、時刻Ｔ２は図６における点Ｐ１のＸ座標、時刻Ｔ６は時刻Ｔ４よりも後に経路Ｄの長さがＬminとなる時刻を、それぞれ示している。

１枚のみの印刷の場合は時刻Ｔ６において本実施形態における制御は終了する。時刻Ｔｒは紙先端が電子写真装置における印刷位置の直前に達した時刻、時刻Ｔ１はシリアルヘッド印刷装置１において画像形成が開始される時刻、距離Ｌminは前述しているが本画像形成装置におけるシリアルヘッド印刷装置１から電子写真印刷装置３までの距離の最小値、距離Ｌｓは電子写真印刷装置３における印刷開始時刻Ｔ３におけるシリアルヘッド印刷紙送り距離をそれぞれ示す。経路長Ｄの変化率は速度と同じ次元を持つ物理量である。Ｖ１はシリアルヘッド印刷装置１の非画像部分における紙送り速度を示す。Ｖ２はシリアルヘッド印刷装置１の画像部分における紙送り速度を示し、図８では一定値として示されているが、実際は間欠的に変化する量である。Ｖ３は電子写真方式における紙送り速度を示す。

搬送経路長Ｄの変化率は２つの画像形成手段（シリアルヘッド印刷装置１と電子写真印刷装置３）における記録材通過速度（画像形成速度）に依存し決定される。それは、２つの画像形成手段で同時に画像形成を行うためには、両者の速度差を吸収するために、その差の分だけ搬送経路長Ｄを伸縮する必要があるからである。つまり、第１の画像形成手段（シリアルヘッド印刷装置１）における紙送り距離と第２の画像形成手段（電子写真印刷装置３）における紙送り距離の差の分だけ搬送経路長を伸縮すればよいといえる。

図９はこの紙送り距離の差と搬送路長の伸縮との関係を示す説明図である。同図において、時刻Ｔにおける搬送経路長をＬとし（同図（ａ））、時刻Ｔ′における搬送経路長をＬ′（同図（ｂ）とする。また、時刻Ｔにおける第１の画像形成手段及び第２の画像形成手段の位置をそれぞれＰ１、Ｐ２とする。そして、それぞれの画像形成手段における記録材通過速度をそれぞれＵ１、Ｕ２とする。図中ではＵ１＜Ｕ２の場合を想定している。

時刻Ｔから時刻Ｔ′までの第１の画像形成手段における紙送り距離Ｌ１は、時間（Ｔ′−Ｔ）と第１の画像形成手段における画像形成速度Ｕ１の積で表され、
Ｌ１＝Ｕ１（Ｔ′−Ｔ）
となる。

一方、時刻Ｔから時刻Ｔ′までの第２の画像形成手段における紙送り距離Ｌ２は、同様に、時間（Ｔ′−Ｔ）と第２の画像形成手段における画像形成速度Ｕ２の積で表され、
Ｌ２＝Ｕ２（Ｔ′−Ｔ）
である。図９では、記録材通過速度が
Ｕ１＜Ｕ２
であるため、紙送り距離は、
Ｌ１＜Ｌ２
であり、同時に用紙搬送（画像形成）を行うと、第２の画像形成手段における紙送り距離が長いため、（Ｌ２−Ｌ１）だけ用紙が緊張してしまう。これを解消するためには、同じ時間において（Ｌ２−Ｌ１）だけ用紙搬送経路を短くしてやればよい。つまり、たるみや張力を発生させることなく紙送りを行うためには、それぞれの画像形成手段による紙送り距離の差の分だけ、搬送経路長を伸縮すればよいので、時刻Ｔ′における搬送経路長Ｌ′は時刻Ｔにおける搬送経路長Ｌを用いて
Ｌ′＝Ｌ＋（Ｌ２−Ｌ１）
と表すことができる。

時刻Ｔ′における搬送経路長Ｌ′が、時刻Ｔにおける搬送経路長Ｌに比して長いか短いかは、２つの画像形成手段の紙送り距離に依存し決定され、Ｌ１＞Ｌ２であれば、搬送経路長は伸び、逆にＬ１＜Ｌ２であれば搬送経路長は縮む。

この時の搬送経路長の伸縮の大きさはそれぞれの画像形成手段における画像形成速度Ｕ１、Ｕ２を用いて
Ｌ′−Ｌ＝（Ｕ２−Ｕ１）（Ｔ′−Ｔ）
で表すことができる。

本実施例ではシリアルヘッド印刷における紙送り開始（時刻Ｔ０）から経路Ｄの長さがＬminに戻る（時刻Ｔ６）までの制御を説明する。時刻Ｔ０における用紙の位置は図１０（ａ）のようになっている。

シリアルヘッド印刷装置１において画像形成が開始される前の状態では経路Ｄの長さは取り得る最小値Ｌminとなっており、用紙先端が通過すると、レジストローラ５へと導かれるような構成となっている。時刻Ｔ０からＴｒまでの間は経路Ｄの長さはＬminのまま変化せず、用紙先端がシリアルヘッド印刷装置１と電子写真印刷装置３の間にある状態となっている。時刻Ｔｒにおいて用紙先端は電子写真印刷装置３の直前に達し、レジストローラ５を停止させる。あるいは、レジストローラ５でレジスト補正を行った後、用紙先端をニップに挟持した状態で停止させてもよい。時刻Ｔｒにおける紙の位置は図１０（ｂ）に図示されている。時刻Ｔｒから時刻Ｔ１までの間はシリアルヘッド印刷装置１による画像形成も電子写真印刷装置３による画像形成も行われないが、シリアルヘッド印刷装置１による紙送りは連続的に速度Ｖ１で行い電子写真印刷装置３による紙送りはレジストローラ５によって停止させ（速度ゼロ）、ループローラ２を動かして２つの印刷装置１，３間の搬送経路長Ｄを増加させる。このとき２つの印刷装置１，３間の搬送経路長Ｄの変化率はＶ１とゼロの差、つまりＶ１となる。

時刻Ｔ１においてシリアルヘッド印刷装置１による画像形成が開始される。時刻Ｔ１から時刻Ｔ３まではシリアルヘッド印刷装置１による画像形成を行い、電子写真印刷装置３による画像形成は行わない。シリアルヘッド印刷装置１による紙送りは間欠的に速度Ｖ２で行い、電子写真印刷装置３における紙送りはレジストローラ５によって停止（速度ゼロ）させ、ループローラ２を動かして２つの画像形成手段間の搬送経路長Ｄを増加させる。２つの画像形成手段間の搬送経路長Ｄの変化率はＶ２とゼロの差、つまりＶ２となる。図８では簡単のためにシリアルヘッド印刷装置１の紙送りを直線で表しているが、実際には時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までは前述の図７で示したように間欠的な紙送りを行う。つまり変化率Ｖ２も間欠的に変化するため、２つの画像形成手段間の搬送経路長Ｄの変化も間欠的となる。

時刻Ｔ３において電子写真印刷装置３による画像形成が開始される。時刻Ｔ３における用紙の位置は図１０（ｃ）で示した位置である。時刻Ｔ３から時刻Ｔ２まではシリアルヘッド印刷装置１による画像形成と、電子写真印刷装置３における画像形成が同時に行われる。シリアルヘッド印刷装置１による紙送りは間欠的に速度Ｖ２で行い、電子写真印刷装置３における紙送りは連続的に速度Ｖ３で行い、ループローラ２を動かして２つの印刷装置１，３間の搬送経路長Ｄは減少させる。２つの印刷装置１，３間の搬送経路長Ｄの変化率は（Ｖ２−Ｖ３）で表される。

時刻Ｔ２においてシリアルヘッド印刷装置１による画像形成が終了する。時刻Ｔ２における用紙の位置は図１０（ｄ）の位置である。時刻Ｔ２から時刻Ｔ４まではシリアルヘッド印刷装置１による画像形成を行わず、電子写真印刷装置３における画像形成を行う。シリアルヘッド印刷装置１による紙送りは連続的に速度Ｖ１で行い、電子写真印刷装置３による紙送りは連続的に速度Ｖ３で行う。ループローラ２を動かして２つの画像形成手段間の搬送経路長Ｄを変化させる。このときの２つの画像形成手段間の搬送経路長Ｄの変化率は（Ｖ１−Ｖ３）で表される。

時刻Ｔ４においてシリアルヘッド印刷装置１による紙送りが終了する。時刻Ｔ４における用紙の位置は図１０（ｅ）の位置である。時刻Ｔ４から時刻Ｔ６まではシリアルヘッド印刷装置１と電子写真印刷装置３の間に用紙後端がある状態となっており、電子写真印刷装置３における画像形成のみを行う。電子写真印刷装置３による紙送りは連続的に−Ｖ３で行い、ループローラ２を動かして２つの画像形成手段間の搬送経路長Ｄを減少させる。２つの画像形成手段間の搬送経路長Ｄの変化率は本実施例では−Ｖ３としたが、負の値であればどのような値でもよい。ループローラ２を動かすモータの出力やジターへの影響などを考慮した上で可能な限り大きな負の値を取ることが望ましい。

時刻Ｔ６において２つの印刷装置１，３間の搬送経路長Ｄは最小値Ｌminに戻り、１枚のみの印刷の場合は電子写真印刷装置３による紙送り終了までループローラ２の動きは停止し、Ｌminのままとなる（２枚以上の連続印刷は後述）。時刻Ｔ６における紙の位置は図１０（ｆ）の位置となる。

シリアルヘッド印刷装置１によってカラー画像が印刷され、電子写真印刷装置３によってモノクロ画像が印刷された用紙は定着装置４に送られ、カラー画像とモノクロ画像が一括して定着・乾燥され、図１０（ｇ）に示すようにして排出される。定着時の用紙搬送速度は電子写真印刷装置３を通過時の用紙搬送速度と略同速度とする。

２つの印刷装置１，３間の搬送経路長Ｄと、ループローラ２の移動距離については、２つの印刷装置１，３間の搬送経路長Ｄに対するループローラ２の初期位置からの移動距離をテーブルとして記憶しておき、前記２つの印刷装置１，３間の搬送経路長Ｄに対応するループローラ２の移動を行う。２つの印刷装置１，３間の搬送経路長Ｄに対するループローラ２の初期位置からの移動距離を論理的に計算することが容易な場合は、テーブルを用いずに計算によって移動距離を算出してもよい。

従来の印刷方式ではシリアルヘッド方式の画像形成が終了してから、電子写真方式の画像形成を開始する。つまり図５における時刻Ｔ４から電子写真方式の画像形成が開始されることになる。これに対し、本実施形態では、時刻Ｔ３から電子写真方式の画像形成を開始することができるため、Ｔ４−Ｔ３だけ画像形成に要する時間を短縮することができる。

これまでは前述の図５のようにＬＢの領域（１枚の用紙の途中の領域）にカラー画像が部分的にあり、他の部分はものカラーの画像ことを前提に述べてきたが、本発明は、図５に示すようなパターンの画像に限らず、他の画像パターンにおいても有効である。このことを図１１ないし図１４を参照して説明する。

図１１ないし図１４は、図中の左上に示す画像パターン（各図（ａ）で示す）について、時刻と紙送り距離（各図（ｂ））、時刻と搬送経路長Ｄ（各図（ｃ））、時刻と搬送経路長Ｄの変化率（各図（ｄ））のそれぞれの関係を示す図である。

図１１では、カラー画像部分ＣＰが用紙先端からＬminを越えた部分までにあり、それ以降はモノクロ画像部分ＭＰであることを想定している。このような場合でも、シリアルヘッド印刷装置１における紙送りが終了する時刻Ｔ４以前に電子写真印刷装置３での紙送りが開始できるため、Ｔ４−Ｔ３だけ画像形成時間の短縮になるといえる。言い換えると
用紙の搬送方向長＞Ｌmin
であれば本発明の作用効果を得ることができる。また、可能な限り２つの印刷装置１，３を近づけた方がより大きな作用効果を得ることができる。

図１２ではモノクロ画像部分ＭＰが用紙先端からＬmin以内にあり、それ以降はカラー画像部分ＣＰであることを想定している。図１３は第１のカラー画像部分ＣＰ１が用紙先端からＬmin以内にあり、その後にモノクロ画像部分ＭＰと第１のカラー画像部分ＣＰ２があることを想定している。図１４はカラー画像部分ＣＰが用紙先端からＬmin以内のみにあり、それ以降はモノクロ画像部分ＭＰであることを想定している。

これらの場合においても図から分かるように前記時刻Ｔ３から電子写真方式の画像形成を開始することができるため、Ｔ４−Ｔ３だけ画像形成に要する時間を短縮することができる。

２枚以上連続して印刷を行う場合は、紙間をどれだけとるかなどの従来の画像形成装置における考慮事項に加えて、２つのタイミングを考慮して２枚目の印刷開始タイミングを決定する必要がある。図１５は２枚以上の連続印刷を行う際の搬送経路長Ｄの変化の状態示す図である。ここでは、例として図５の画像を２枚連続印刷する場合の経路Ｄの長さの変化の状態を示している。時刻Ｔ５は１枚目の電子写真方式の紙送り終了時刻、時刻Ｔ６は１枚目のシリアルヘッド方式の紙送りが終了した後に経路Ｄの長さがＬminとなる時刻、時刻Ｔ７は時刻Ｔ５において２枚目のシリアルヘッド印刷の紙送り距離がＬminとなると仮定した場合の２枚目のシリアルヘッド印刷の紙送り開始時刻をそれぞれ示す。時刻Ｔ６，Ｔ７のうち遅い方が２枚目の紙送り開始時刻となり、本実施例では時刻Ｔ７が２枚目の紙送り開始時刻となっている。時刻Ｔ６，Ｔ７のどちらが遅くなるかは、印刷する画像やシリアルヘッド印刷非画像部分の紙送り速度Ｖ１，シリアルヘッド印刷画像部分の紙送り速度Ｖ２、電子写真印刷の紙送り速度Ｖ３の大小関係によって決定される。また、本実施例では紙間が最小となる場合の２枚目の印刷開始時刻を示しているが、紙間などの関係により本実施例で示すタイミングよりも遅いタイミングをとることも可能である。

さらに詳しくは、前記２つのタイミングのうち、第１のタイミングは図１５に示す時刻Ｔ７である。時刻Ｔ７は、この時刻より早く２枚目のシリアルヘッド印刷装置１で印刷を開始した場合、２枚目の用紙先端が１枚目の用紙後端に追いついてしまうという時刻であり、用紙のジャム等の不具合を回避するためには２枚目のシリアルヘッド印刷装置１による画像形成は時刻Ｔ７よりも遅いタイミングで始めなければならない。時刻Ｔ７の算出方法については、１枚目の電子写真印刷装置３の紙送りが終了する時刻Ｔ５からＴｒだけ遡った時刻を求めればよい。この場合における用紙先端が電子写真印刷装置３における印刷位置の直前に達した時刻Ｔｒは２枚目の画像情報によって決定され、シリアルヘッド印刷装置１による紙送り距離が２つの画像形成手段間の搬送経路長Ｄの最小値Ｌminに到達する時間に等しい。図１５では、２枚目に１枚目と同一の画像を印刷する場合を想定し作図した。図１５では、２枚目のシリアルヘッド印刷の紙送り距離ＬＳＨ１として鎖線で示す。

第２のタイミングは図１５に示す時刻Ｔ６である。時刻Ｔ６は１枚目の印刷において経路Ｄの長さがＬminに戻るタイミングである。時刻Ｔ６から２枚目のシリアルヘッド印刷を開始する場合の紙送り曲線は２枚目のシリアルヘッド印刷の紙送り距離ＬＳＨ２として１点鎖線で示す。本実施例においては、２枚目の印刷が始まる際には２つの印刷装置１，３間の搬送経路長ＤがＬminの場合に用紙先端がレジストローラ５へと導かれるような構成になっているため、２枚目のシリアルヘッド印刷装置１の印刷は時刻Ｔ６よりも遅いタイミングで始めなければならない。

本実施例では、時刻Ｔ４から時刻Ｔ７までの間の２つの印刷装置１，３間の搬送経路長Ｄの変化率を−Ｖ３としたため、図１５中では
Ｔ７＞Ｔ６
となっている。言い換えれば、前記変化率を大きくし、Ｔ４、Ｔ６間の直線の傾きを小さくすると
Ｔ６＞Ｔ７
となり得る。すなわち、前記第１及び第２のタイミングＴ７，Ｔ６のうち遅い時刻以降でないと２枚目の紙送りを開始できないといえる。３枚目以降の印刷についても同様の方式で印刷開始タイミングを決めることができる。

図１６は、本実施例に係る画像形成装置の制御構成の概略を示す機能ブロック図である。本制御構成は、演算処理装置１００を中心にＲＯＭ１０１及びＲＡＭ１０２、ループローラ駆動モータ１０４、シリアルヘッド印刷装置紙搬送モータ１０５、及び電子写真印刷装置紙搬送モータ１０６が接続され、前記ＲＡＭ１０２にはスキャナ１０３が接続されて１つのシステムとなっている。なお、ループローラ駆動モータ１０４は図３におけるステッピングモータ２ｋに対応し、搬送経路長はループローラ駆動モータ１０４の駆動により設定される。

演算処理装置１００はＣＰＵを含み、このＣＰＵはＲＯＭ１０１に格納されたプログラムコードをＲＡＭ１０２に展開し、ＲＡＭ１０２をワークエリアとして前記プログラムコードで定義されたプログラムを実行する。ＲＡＭ１０２には、スキャナ１０３からの画像データが入力され、ＣＰＵはＲＡＭ１０２に格納された画像データに基づいて画像形成処理、ループローラ移動処理、及び用紙搬送処理を実行する。

この制御構成における概略的な制御は以下のようにして行われる。
スキャナ１０３から読み込まれた画像データはＲＡＭ１０２に保存される。演算処理装置はＲＡＭ１０２から画像データを読み込み、前述の時刻Ｔ０，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔｒ，長さＬｐ,ＬＣendを算出する。演算処理装置１００はシリアルヘッド印刷装置１における用紙搬送距離Ｘij、電子写真印刷装置３における用紙搬送距離Ｘep、シリアルヘッド印刷装置１から電子写真印刷装置３までの用紙搬送経路長Ｄを算出する。ＲＯＭ１０１内には用紙搬送経路長Ｄに対応するループローラ移動距離がテーブルとして保存されている。演算処理装置１００は、前記用紙搬送経路長Ｄを算出すると、ＲＯＭテーブルを参照してループローラ移動距離を得る。このようにして得られた用紙搬送経路長Ｄ、用紙搬送距離Ｘij、用紙搬送距離Ｘepを使用してループローラ駆動モータ１０４、シリアルヘッド印刷装置紙搬送モータ１０５、電子写真印刷装置紙搬送モータ６を駆動する。

なお、ＲＡＭ１０２は１枚目の画像データに加え、１枚目についての制御手順を記憶し、前記演算処理装置１００は複数枚印刷する場合には、前記ＲＡＭ１０２から画像データ、及び制御手順を読み込んで２枚目以降の記録材についての制御を実行する。

図１７ないし図２３は前記演算処理装置１００で実行される各処理手順を示すフローチャートである。図１７は本実施例における基本的な処理手順（メインルーチン）を示すフローチャートである。同図において、ＲＡＭ１０２からプリント信号（画像データ）が入力されると（ステップＳ１０１）、シリアルヘッド印刷装置１の印刷部まで用紙を搬送し（ステップＳ１０２）、画像形成装置の制御パラメータを初期状態に設定する（ステップＳ１０３）。初期状態では、各制御パラメータを
Ｔ＝ＴＯ
Ｄ＝Ｌmin
Ｓ＝０
Ｘij＝０
Ｖij＝０
Ｘep＝０
Ｖep＝０
とする。ただし、添え字ijはシリアルヘッド印刷装置を、添え字epは電子写真印刷装置を示し、Ｓはシリアルヘッド印刷装置１と電子写真印刷装置３の搬送速度差を示す。なお、ここでは、シリアルヘッド印刷装置１としてインクジェット印刷装置を例にとって説明する。そのため、図１６のブロック図及び図１７ないし図２３のフローチャートでは、シリアルヘッド印刷装置に代えてインクジェット印刷装置としている。

ステップＳ１０３で初期設定を終了すると、印刷する画像がカラー画像かモノクロ画像かをチェックし（ステップＳ１０４）、カラー画像であれば、カラー画像の後端（ＬＣend）とＬminとを比較する（ステップＳ１０５）。カラー画像でなければ、ステップＳ１１０に移行し、図２３に示すモノクロ画像印刷ルーチンを実行して処理を終える。

前記ステップＳ１０５の比較でカラー画像の後端（ＬＣend）が、インクジェット印刷装置１から電子写真印刷装置３までの距離が最短であって、同時に書き込み可能な搬送経路上の距離Ｌminより大きい場合には、そのままインクジェット印刷装置１で印刷を開始する（ステップＳ１０６）。一方、前記Ｌmin以下であれば、ステップＳ１１８に移行し、図２２に示すカラー画像の後端（ＬＣend）がＬmin以下のルーチンを実行して処理を終える。

ステップＳ１０６でインクジェット印刷を開始すると、まず、時刻Ｔと用紙先端が電子写真印刷装置３における印刷位置の直前に達した時刻Ｔｒとを比較し（ステップＳ１０７）、Ｔ＞Ｔｒであれば、ステップＳ１０９に移行し、Ｔ＞Ｔｒでなければ、ステップＳ１０８で後述の時間ステップ更新ルーチンを実行してＴ＞Ｔｒとなった時点でステップＳ１０９に移行する。

ステップＳ１０９では、時刻Ｔと電子写真印刷装置３の紙送り開始時刻Ｔ３とを比較し、Ｔ＞Ｔ３であれば、ステップＳ１１１に移行し電子写真印刷装置３の印刷を開始し、Ｔ＞Ｔ３でなければ、ステップＳ１１０で後述の時間ステップ更新ルーチンを実行してＴ＞Ｔ３となった時点でステップＳ１１１に移行する。

ステップＳ１１１において電子写真印刷装置３の印刷を開始すると、時刻Ｔとインクジェット印刷装置１の紙送り終了時刻Ｔ４とを比較し、Ｔ＞Ｔ４であれば、インクジェット印刷を終了し（ステップＳ１１４）、Ｔ＞Ｔ４でなければ、ステップＳ１１３で後述の時間ステップ更新ルーチンを実行してＴ＞Ｔ４となった時点でステップＳ１１４に移行する。

ステップＳ１１４においてインクジェット印刷を終了すると、時刻Ｔと電子写真印刷装置３の印刷終了時刻Ｔ５とを比較し（ステップＳ１１５）、Ｔ＞Ｔ５であれば、電子写真印刷を終了し（ステップＳ１１７）、Ｔ＞Ｔ５でなければ、ステップＳ１１６で後述の時間ステップ更新ルーチンを実行してＴ＞Ｔ４となった時点でステップＳ１１４に移行する。

このようにしてステップＳ１１７の処理が終了した時点がこのフローチャートの処理を終える。

図１８はステップＳ１０８、Ｓ１１０、Ｓ１１３、Ｓ１１６のサブルーチンである時間ステップ更新ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。同図において、時間ステップ更新ルーチンでは、まず、インクジェット印刷装置１の用紙搬送速度Ｖijを決定するＶij決定ルーチン（ステップＳ１０８−１・・・図１９）、電子写真印刷装置３の用紙搬送速度Ｖepを決定するＶep決定ルーチン（ステップＳ１０８−２・・・図２０）、インクジェット印刷装置１と電子写真印刷装置３の用紙搬送速度差を決定するＳ決定ルーチン（ステップＳ１０８−３・・・図２１）を順に実行し、時間ステップを更新（ステップＳ１０８−４）する。時間ステップ更新では、時刻Ｔ、インクジェット印刷装置１と電子写真印刷装置３の搬送経路長Ｄ、インクジェット印刷装置１における用紙搬送距離Ｘij、電子写真印刷装置３における用紙搬送距離Ｘepが、それぞれ時間変化ｄＴによって更新される。

図１９はＶij決定ルーチンにおける処理内容を示すフローチャートである。この処理では、まず、時刻Ｔとインクジェット印刷装置１の紙送り終了時刻Ｔ４とを比較し（ステップＳ１０８−１−１）、Ｔ＞Ｔ４であれば、インクジェット印刷装置１の印刷工程は終了しているので、インクジェット印刷装置１の搬送速度は０とする（ステップＳ１０８−１−２）。一方、Ｔ＞Ｔ４でなければ、用紙先端からＸijの距離におけるインクジェット印刷は画像部かどうかをチェックする（ステップＳ１０８−１−３）。そして、画像部であれば、搬送速度ＶijとＶ２に設定し（ステップＳ１０８−１−４）、画像部でなければＶ１に設定する（ステップＳ１０８−１−５）。
図２０はＶep決定ルーチンにおける処理内容を示すフローチャートである。この処理では、まず、時刻Ｔと電子写真印刷装置３の紙送り開始時刻Ｔ３とを比較し（ステップＳ１０８−２−１）、Ｔ＞Ｔ３であれば、さらに、時刻Ｔと電子写真印刷装置３の印刷終了時刻Ｔ５とを比較し（ステップＳ１０８−２−２）、Ｔ＞Ｔ５であれば電子写真印刷装置３の用紙搬送速度Ｖepを０とし（ステップＳ１０８−２−４）、Ｔ＞Ｔ５でなければ電子写真印刷装置３の搬送速度をＶ３とする（ステップＳ１０８−２−５）。また、ステップＳ１０８−２−１でＴ＞Ｔ３でなければ、電子写真印刷装置３の用紙搬送速度Ｖepを０とする（ステップＳ１０８−２−３）。

図２１は２つの印刷装置１，３の搬送速度差を決定するＳ決定ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。この処理では、まず、時刻Ｔと用紙先端が電子写真印刷装置３における印刷位置の直前に達した時刻Ｔｒとを比較し（ステップＳ１０８−３−１）、Ｔ＞Ｔｒであれば、ステップＳ１０８−３−２に移行し、Ｔ＞Ｔｒでなければ、ステップＳ１０８ー３−７で速度差Ｓを０とする。

ステップＳ１０８−３−２では、時刻Ｔとインクジェット印刷装置１の紙送り終了時刻Ｔ４とを比較し（ステップＳ１０８−３−２）、Ｔ＞Ｔ４であれば、ステップＳ１０８−３−３に移行し、Ｔ＞Ｔ４でなければ速度差ＳをＶij−Ｖepに設定する（ステップＳ１０８−３−６）。ステップＳ１０８−３−３では、搬送距離ＤとＬminを比較し、Ｄ＞Ｌminであれば、速度差ＳをＶij−Ｖepに設定し、Ｄ＞Ｌminでなければ、速度差Ｓを０に設定する。

したがって、図１８のステップＳ１０８−４では、前記図１９ないし図２１のルーチンで求められた値に基づいて時間ステップを更新する。

図２２はステップＳ１１８のサブルーチンであるＬＣend≦Ｌminルーチンの処理内容を示すフローチャートである。このルーチンでは、処理が開始されると、時刻Ｔ（＝Ｔ０）、搬送距離Ｄ（＝Ｌmin）、速度差Ｓ（＝０）、速度Ｖij（＝Ｖ１）、Ｖep（＝０）をそれぞれ初期化してインクジェット印刷を開始する（ステップＳ１１８−１）。次いで、時刻Ｔと前記時刻Ｔｒとを比較し（ステップＳ１１８−２）、Ｔ＞Ｔｒでなければ、用紙先端からＸijの距離におけるインクジェット印刷は画像部がどうかをチェックする（ステップＳ１１８−３）。画像部であれば、速度ＶijをＶ２に設定し（ステップＳ１１８−４）、画像部でなければ、速度ＶijをＶ１に設定し（ステップＳ１１８−５）、時刻ＴをＴ＋ｄＴに、距離ＸijをＸij＋Ｖij×ｄＴに更新して（ステップＳ１１８−６）、ステップＳ１１８−２で時間の経過を待つ。

そして、ステップＳ１１８−２でＴ＞Ｔｒになると、電子写真印刷装置３で印刷を開始し、速度ＶijをＶ３に、速度ＶepをＶ３とする。次いで、時刻
Ｔ＞Ｌmin／Ｖ１＋（Ｌp−Ｌmin）／Ｖ３
を判定し（ステップＳ１１８−８）、判定が成り立たなければ、時刻ＴをＴ＋ｄＴに、距離ＸijをＸij＋Ｖij×ｄＴに、距離ＸepをＸep＋Ｖep×ｄＴに更新して（ステップＳ１１８−９）ステップＳ１１８−８に戻り、この判定が成り立った時点でＶijを０としてインクジェット印刷を終了する（ステップＳ１１８−１０）。

ステップＳ１１８−１０でインクジェット印刷が終了すると、
Ｔ＞Ｌmin／Ｖ１＋Ｌp／Ｖ３
を判定し（ステップＳ１１８−１１）、判定が成り立たなければ、時刻ＴをＴ＋ｄＴに、距離ＸepをＸep＋Ｖep×ｄＴに更新して（ステップＳ１１８−１２）ステップＳ１１８−１１に戻り、判定が成り立った時点で、Ｖepを０として、電子写真印刷装置３での印刷を終了する（ステップＳ１１８−１３）。

図２３はモノクロ画像印刷ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。このルーチンでは、処理が開始されると、時刻Ｔ（＝Ｔ０）、搬送距離Ｄ（＝Ｌmin）、速度差Ｓ（＝０）、速度Ｖij（＝０）、Ｖep（＝０）をそれぞれ初期化してインクジェット印刷装置での用紙搬送を開始する（ステップＳ１１９−１）。次いで、時刻Ｔと時刻Ｌmin／Ｖ１の関係、すなわち、
Ｔ＞Ｌmin／Ｖ１
を判定し（ステップＳ１１９−２）、成り立たないときには、時刻ＴをＴ＋ｄＴに、距離ＸijをＸij＋Ｖij×ｄＴに更新して（ステップＳ１１９−３）ステップＳ１１９−２に戻り、成り立った時点で電子写真印刷装置３において、Ｖij＝Ｖ３、Ｖep＝Ｖ３として電子写真印刷装置３で印刷を開始する（ステップＳ１１９−４）。印刷開始後、時刻
Ｔ＞Ｌmin／Ｖ１＋（Ｌp−Ｌmin）／Ｖ３
を判定し（ステップＳ１１９−５）、時刻ＴをＴ＋ｄＴに、距離ＸijをＸij＋Ｖij×ｄＴに、距離ＸepをＸep＋Ｖep×ｄＴに更新して（ステップＳ１１９−６）ステップＳ１１９−５に戻り、この判定が成り立った時点でＶijを０としてインクジェット印刷装置における用紙搬送を終了する（ステップＳ１１９−７）。

ステップＳ１１９−７でインクジェット印刷装置における用紙搬送が終了すると、
Ｔ＞Ｌmin／Ｖ１＋Ｌp／Ｖ３
を判定し（ステップＳ１１９−８）、判定が成り立たなければ、時刻ＴをＴ＋ｄＴに、距離ＸepをＸep＋Ｖep×ｄＴに更新して（ステップＳ１１９−９）ステップＳ１１９−８に戻り、判定が成り立った時点で、Ｖepを０として、電子写真印刷装置３での印刷を終了する（ステップＳ１１９−１０）。

このようにしてインクジェット印刷装置１においては用紙搬送だけを行い、電子写真印刷装置３のみによるモノクロ印刷を実行する。

なお、本実施例では、スキャナ１０３から画像データを読み込み、その画像データを２つの印刷装置１，３で印刷する例を示したが、通信手段等により送られてきたデータであっても同様に扱うことができる。

図２４は実施例２に係る搬送路長の変更機構を示す概略構成図である。すなわち、実施例１では、ループローラ２の位置を変更して（上下させて）搬送経路の長さを変更していた。これに対し、本実施例２では、紙搬送ガイド９を使用して搬送路長を変更するようにした。紙搬送ガイド９は本実施例では、給紙トレイ７から搬送ローラ６によって搬送される搬送路８の垂直部分を延長可能であって、シリアルヘッド印刷装置１からレジストローラ５まで用紙をガイド可能な位置に、支点９ａによって揺動可能に設けられている。すなわち、図２４（ａ）に示すようにこの支点９ａを中心に紙搬送ガイド９の先端部９ｂがレジストローラ５方向に回動し、用紙をレジストローラ５にニップ位置に送り込み、レジストローラ５が用紙を噛み込んで固定した後、紙搬送ガイド９は搬送経路から外れる。このようにすると、シリアルヘッド印刷装置１と電子写真印刷装置３の搬送速度の違いによって、図２４（ｂ）に示すように自動的に用紙にループができていくため、積極的に搬送経路変更の動作を行う必要がない。また、用紙がループを作るスペースさえあればよく、搬送経路長を制御する必要もないので、制御系のコストダウンを図ることができる。さらに、シリアルヘッド印刷装置１による画像形成が終了する直前に、紙搬送ガイド９はレジストローラ５へと紙をガイドする位置に戻るので、この動作によってシリアルヘッド印刷装置１を通過した際、用紙後端がハネてショックジターを起こすことを防止することができる。

その他、特に説明しない各部は前述の実施例１と同等に構成され、同等に機能する。

搬送経路長Ｄを変更する機構として、搬送路そのものの長さを変更する代わりに搬送路の形状はそのままでシリアルヘッド印刷装置１から電子写真印刷装置３の相対的な位置を変更することもできる。図４はシリアルヘッド印刷装置１が記録紙搬送方向と平行に移動することによって、シリアルヘッド印刷装置１から電子写真印刷装置３までの紙搬送距離を変更する実施例３の構成を示す図である。距離Ｌがシリアルヘッド印刷装置１から電子写真印刷装置３までの紙搬送経路の長さを示している。シリアルヘッド印刷装置１が移動して１’の位置へ来ると、シリアルヘッド印刷装置１から電子写真印刷装置３までの紙搬送経路の長さがＬ’となる。

この場合、図３に示したループローラ２に代えてシリアル印刷装置１をベース２ｃ，２ｄ間に設置すれば、図３の移動機構をそのままシリアル印刷装置１の移動機構として使用することができる。

その他、特に説明しない各部は前述の実施例１と同等に構成されて同等に機能するので重複する説明は省略する。

なお、本実施形態では、シリアルヘッド印刷装置１としてインクジェット印刷装置を例に挙げて説明しているが、トナージェット印刷装置などの公知のシリアルヘッド印刷装置であれば、どのような方式の印刷装置にも適用することができる。トナージェット方式のシリアルヘッド印刷装置としては、例えば特開２０００−３０１６２４号公報、特開２０００−０２５２３７号公報、特開２０００−０７９７１９号公報などに開示されている。

以上のように本実施形態によれば、以下のような作用効果を有する。

１）シリアルヘッド方式で画像を形成する第１の画像形成手段（例、インクジェット方式、トナージェット方式等）と第１の画像形成手段より高速で画像形成可能で略一定速度で画像形成を行う第２の画像形成手段（例、電子写真方式等）のハイブリッド方式を採用している画像形成装置において、第１の画像形成手段、第２の画像形成手段、定着手段の順に配置され、第１の画像形成手段と第２の画像形成手段との間の搬送距離を可変として、第１の画像形成手段の記録材通過速度と、第２の画像形成手段の記録材通過速度との違いを吸収するので、用紙を搬送する際に第１及び第２の画像形成手段によって同時に画像形成する領域を設定することが可能となり、この同時に画像を形成する重複した時間分の能率化を図ることができる。

２）搬送距離をループローラの位置を変更して変化させるので、簡単な構成で確実に搬送距離制御を行うことができる。

３）搬送距離を第１の画像形成手段の画像形成位置を移動させることにより変化させるので、搬送路の変更なしに搬送距離を変化させることができる。

４）ガイド部材によって搬送経路の形状を変更することにより搬送距離を変化させるので、最も簡単な構成で搬送距離制御を行うことができる。

５）シリアルヘッド方式の画像形成手段をインクジェット方式とし、電子写真方式等のもう一方の画像形成手段で形成された像と一括して定着を行うことにより、インクが乾くのを待つ必要がなくなると共にインクジェット方式の画像形成手段で用いるインクの選択自由度を広げることができる。

６）シリアルヘッド方式の画像形成手段をトナージェット方式としたことにより、例えばもう一方の画像形成手段を電子写真方式とした場合、印刷物の光沢の違いをなくすことができる。

７）第１の画像形成手段通過時の紙搬送速度を、画像部では低速、非画像部では高速とすることにより、効率よく画像形成を行うことができる。

８）連続で印刷する場合を想定し、２枚目以降も同じ画像を印刷する場合には、再度同じ演算等を繰り返すことなく印刷できる。

なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想に含まれる技術的事項全てに及ぶことは言うまでもない。

実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 搬送路の経路形状を変化させ、シリアルヘッド印刷装置から電子写真印刷装置までの記録紙搬送距離を変更するときの状態を示す図である。 ループローラの移動機構を示す斜視図である。 実施例３に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 実施例１における印刷画像の一例を示す図である。 実施例１における動作状態を示す速度線図である。 シリアルヘッド印刷装置の印刷時における紙送り時の一般的な速度線図である。 シリアルヘッド印刷装置と電子写真印刷装置３間の搬送経路長、及び搬送経路長の時間的変化（変化率）を示す図である。 紙送り距離の差と搬送路長の伸縮との関係を示す説明図である。 用紙の搬送状態を示す動作説明図である。 図示した画像パターンについて、時刻と紙送り距離、時刻と搬送経路長Ｄ、時刻と搬送経路長Ｄの変化率を示す図である。 図示した画像パターンについて、時刻と紙送り距離、時刻と搬送経路長Ｄ、時刻と搬送経路長Ｄの変化率を示す図である。 図示した画像パターンについて、時刻と紙送り距離、時刻と搬送経路長Ｄ、時刻と搬送経路長Ｄの変化率を示す図である。 図示した画像パターンについて、時刻と紙送り距離、時刻と搬送経路長Ｄ、時刻と搬送経路長Ｄの変化率を示す図である。 ２枚以上の連続印刷を行う際の搬送経路長Ｄの変化の状態示す図である。 実施例１に係る画像形成装置の制御構成の概略を示す機能ブロック図である。 実施例１における基本的な処理手順を示すフローチャートである。 図１７における時間ステップ更新ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。 図１８におけるＶij決定ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。 図１８におけるＶep決定ルーチンにおける処理内容を示すフローチャートである。 図１８におけるＳ決定ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。 図１７におけるＬＣend≦Ｌminルーチンの処理内容を示すフローチャートである。 図１７におけるモノクロ画像印刷ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。 実施例２に係る搬送路長の変更機構を示す概略構成図である。

符号の説明

１ シリアルヘッド印刷装置（第１の画像形成手段）
２ ループローラ
２ｃ，２ｄ ベース
２ｅ，２ｆ タイミングベルト
２ｋ ステッピングモータ
３ 電子写真印刷装置（第２の画像形成手段）
４ 定着装置
５ レジストローラ
８ 搬送路
１００ 演算処理装置
１０１ ＲＯＭ
１０２ ＲＡＭ
１０３ スキャナ
１０４ ループローラ駆動モータ
１０５ インクジェット印刷部紙搬送モータ
１０６ 電子写真印刷部紙搬送モータ

Claims (14)

1. シリアルヘッドによって間欠的に記録材を搬送して画像形成を行う第１の画像形成手段と、
   前記第１の画像形成手段における記録材の搬送速度より高速で記録材を搬送して画像形成を行う第２の画像形成手段と、
   を同一の搬送経路上に有し、前記記録材が前記第１の画像形成手段位置を通過した後、前記第２の画像形成手段位置を通過して画像形成を行う画像形成装置において、
   前記第１の画像形成手段から前記第２の画像形成手段までの記録材通過経路の搬送方向長さを変化させる搬送距離変化手段と、
   前記第１の画像形成手段における記録材通過が終了する前に前記第２の画像形成手段における記録材通過を開始する場合に、前記第１の画像形成手段における記録材通過速度と前記第２の画像形成手段における記録材通過速度との差分を演算し、該演算結果を用いて前記搬送方向長さを経時的に変化させ、前記搬送距離変化手段による前記記録材通過経路の搬送方向長さ変化を制御する搬送距離制御手段と、
   を備え、
   前記第２の画像形成手段における記録材通過を開始するタイミングは、前記第２の画像形成手段が記録材を搬送した距離が、前記第１の画像形成手段が記録材を搬送した距離に最も近くなる場合における前記第１及び第２の画像形成手段の記録材を搬送した距離の差が、前記第１及び第２の画像形成手段間の記録材通過経路の搬送方向における最短経路の長さとなる条件を満たすタイミングである
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記搬送距離変化手段は、前記第１の画像形成手段から前記第２の画像形成手段までの記録材通過経路を伸縮させる伸縮手段を備え、当該伸縮手段は、前記第１の画像形成手段を通過する記録材搬送方向と平行に移動することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２記載の画像形成装置において、
   前記伸縮手段は、１対の搬送ローラ、当該搬送ローラを前記記録材の搬送方向と直交する方向の両端部で支持する支持部材、及び当該支持部材を前記記録材搬送方向と平行に移動させる駆動部を備えていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記搬送距離変化手段は、前記第１の画像形成手段を記録材搬送方向と平行に移動させる移動手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４記載の画像形成装置において、
   前記移動手段は、前記第１の画像形成手段を前記記録材の搬送方向と直交する方向の両端部で支持する支持部材、及び当該支持部材を前記記録材搬送方向と平行に移動させる駆動部を備えていることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記搬送距離変化手段は、前記第１の画像形成手段から前記第２の画像形成手段までの記録材通過経路を設定するガイド部材と、当該ガイド部材の前記第１の画像形成手段側の端部を揺動自在に支持する支持部材と、当該支持部材の揺動動作を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記第１の画像形成手段を通過した記録材の先端が前記第２の画像形成手段に至る直前に設けられたレジストローラに噛み込まれるまで前記記録材をガイドする方向に前記ガイド部材を位置させ、噛み込まれた後、前記記録材の前記レジストローラ方向のガイドから解放する方向に回動させることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記第１の画像形成手段がインクジェットヘッドを有するインクジェット印刷装置であり、
   前記第２の画像形成手段が電子写真方式で印刷する電子写真印刷装置であることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載画像形成装置において、
   前記第１の画像形成手段がトナージェットヘッドを有するトナージェット印刷装置であり、
   前記第２の画像形成手段が電子写真方式で印刷する電子写真印刷装置であることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項７又は８記載の画像形成装置において、
   前記第２の画像形成手段の後段で、第１及び第２の画像形成手段によって印刷した画像を一括して定着する定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
    前記記録材の搬送速度を制御する搬送速度制御手段を備え、
    前記搬送速度制御手段は前記記録材が前記第１の画像形成手段を通過する際に、当該通過部分が非画像部の場合に、画像部よりも高速で搬送することを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
    １枚目の画像の画像データ及び１枚目の画像を形成する際の画像形成条件を記憶する記憶手段と、
    当該記憶手段に記憶された画像データに基づいて前記記録材に画像を形成させる制御手段と、
    をさらに備え、
    前記制御手段は、複数枚印刷する場合に、前記記憶手段に記録された画像データ及び画像形成条件を前記記憶手段から読み込んで、前記搬送距離制御手段を含む各部を制御して前記記録材に画像を形成させることを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１１記載の画像形成装置において、
    前記制御手段は、
    印刷指示信号を受信すると、前記記録材の先端部を前記第１の画像形成手段まで搬送し、
    制御に必要な制御パラメータを初期化し、
    カラー画像が含まれている場合には、前記第１の画像形成手段での画像形成を開始させ、
    前記記録材の第１及び第２の画像形成手段における搬送速度と、前記第１及び第２の画像形成手段間の速度差を設定し、
    設定された搬送速度と搬送速度差とに基づいて前記記録材を搬送させ、
    前記記録材が前記第２の画像形成手段位置に達した時点で前記第１の画像形成手段による画像形成動作と並行して第２の画像形成手段による画像形成を実行させることを特徴とする画像形成装置。
13. シリアルヘッドによって間欠的に記録材を搬送して画像形成を行う第１の画像形成手段と、
    前記第１の画像形成手段における記録材の搬送速度より高速で記録材を搬送して画像形成を行う第２の画像形成手段と、
    を同一の搬送経路上に有し、前記記録材が前記第１の画像形成手段位置を通過した後、前記第２の画像形成手段位置を通過して画像形成を行う画像形成方法において、
    前記第１の画像形成手段の前記記録材の搬送速度と前記第２の画像形成手段の前記記録材の搬送速度の差分に基づいて前記第１及び第２の画像形成手段間の搬送路長を変化させ、前記搬送速度差を吸収しながら前記第１及び第２の画像形成手段によって前記記録材へ同時に画像形成を行うことを特徴とする画像形成方法。
14. 請求項１３記載の画像形成方法において、
    前記第１の画像形成手段がインクジェット印刷装置又はトナージェット印刷装置であり、
    前記第２の画像形成手段が電子写真方式で印刷する電子写真印刷装置であることを特徴とする画像形成装置。

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