JP5428981B2

JP5428981B2 - 画像形成装置及び同装置におけるプリント方法

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Publication number: JP5428981B2
Application number: JP2010063974A
Authority: JP
Inventors: 淳一荒井; 英明小宮山
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2030-03-19
Also published as: JP2011197392A

Description

この発明は、両面プリント機能を有する多機能デジタル画像形成装置であるＭＦＰ(Multi Function Peripherals)等に適用される画像形成装置及び同装置におけるプリント方法に関する。

一般に、この種の画像形成装置では、露光装置において画像情報に応じて変調されたレーザ光をポリゴンミラーで主走査方向に走査して、該主走査方向に直交する副走査方向に回転する像担持体上に照射して画像の書き込みを行い、現像工程で用紙に形成されたトナー像を定着工程で用紙に定着させるようになっているが、両面プリントを実行する場合には、定着時の熱によって用紙が収縮し、用紙に対する画像の倍率が１面目と２面目で変化してしまう傾向にある。

ＰＰ機の領域ように高画質が求められる画像形成装置では、用紙に対する画像の倍率を１面目と２面目とで一致させることが求められるので、両面での倍率を調整をする必要がある。

一方、最近のオフィス向きの画像形成装置では、生産性が向上しており、ＰＰ機の領域もカバーするだけの機能が求められている。このため、画質に対する要求も高く、倍率が１面目と２面目で変化してしまう課題にも対応する必要がある。

このため、従来では、ポリゴンミラー回転駆動用のモータの回転数を可変させる方法や用紙送り速度を可変させる方法により、副走査方向の倍率を１面目と２面目で切り換え、用紙に対する倍率を合わせていた。

また、ポリゴンミラーの回転数の切り換えを開始してから、プリント可能になる時間を短くするために、ポリゴンミラーのロックが外れない範囲の速度切り替えを徐々に行っていく技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平２００５−１９３３８０号公報

ところが、前記した従来技術のように、用紙送り速度を可変させて副走査方向の倍率を合わせる方法では、装置の機械的構成によっては色ずれが発生するおそれがある。

また、前記モータを介してポリゴンミラー回転数を可変させて副走査方向の倍率を合わせる方法では、その回転数を切り換えてから回転数が安定してプリントが可能になるまでは、数１００ｍｓｅｃから数ｓｅｃ程かかり、次の面の画像形成が遅れてしまう。その結果、プリントの生産性が低下するといった問題がある。

また、特許文献１の技術のように、ポリゴンミラーのロックが外れない範囲の速度切り替えを徐々に行っていく技術においては、確かに、ポリゴンミラーの回転速度切り替えに要する時間が短くなれば、生産性の低下を抑制可能であるが、一つのポリゴンミラーで４色の画像形成を行うような構成では、ＹＭＣＫの４色の露光が終了しないと、ポリゴンミラーの回転速度を切り替えることができないので、回転速度切り替え時間に加えてさらに待ち時間が発生する。この待ち時間を減らすためには、ポリゴンミラーの回転数の切り替えを行う頻度を減らす必要がある。

この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、両面プリントの１面目と２面目との副走査方向の倍率を変更する必要がある場合に、生産性を落とすことなく両面プリントを達成できる画像形成装置及び同装置におけるプリント方法を提供することを課題としている。

上記課題は、以下の手段によって解決される。
（１）画像情報に応じて変調されたレーザ光をモータで回転駆動されるポリゴンミラーを介して主走査方向へ反復走査して、該主走査方向に直交する副走査方向に回転する像担持体上に照射して画像の書き込みを行う露光手段と、前記露光手段により露光された像担持体上にトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像が転写される所定のプリント位置まで用紙を案内するとともに、プリントされた用紙を定着手段を経て排出位置まで搬送可能で、かつ用紙の両面プリントを実行する際に、用紙の１面目と２面目を反転させた状態で再度プリント位置まで搬送させる循環搬送経路を有する搬送手段と、両面プリント時に用紙の１面目のプリントと２面目のプリントで副走査方向の倍率を変更する必要がある場合には、両面プリントのために前記循環搬送経路内に収容可能な枚数以下の用紙に対して１面目のプリントを続けて行い、その後に当該用紙に対して２面目のプリントを続けて行う循環両面形式の動作を実行させ、１面目のプリントと２面目のプリントで副走査方向の倍率を変更する必要がない場合には、循環搬送経路内に収容可能な枚数以下の用紙に対して１面目のプリントを続けて行い、その後に当該１面目のプリントを終えた１枚の用紙に対する２面目のプリントと、１面目のプリントを終えていない別の用紙に対する１面目のプリントとを交互に行う交互両面形式のプリント動作を実行させる制御手段と、用紙の搬送速度を調整可能な用紙送り速度制御手段と、を備え、モノクロ両面プリント中に１面目と２面目とで副走査方向の倍率の変更が必要な場合には、前記用紙送り速度制御手段により画像の副走査方向の倍率を調整し、カラーの両面プリント中に１面目と２面目とで副走査方向の倍率の変更が必要な場合には、前記ポリゴンミラーの回転数を変更して画像の副走査方向の倍率を調整することを特徴とする画像形成装置。
（２）前記制御手段は、用紙の１面目のプリントと２面目のプリントで副走査方向の倍率を変更する必要がある場合であっても、モノクロプリントを実行する場合には、前記交互両面形式のプリント動作を実行させることを特徴とする前項１に記載の画像形成装置。
（３）プリント選択された用紙の種類を設定する用紙種類設定手段を備えており、前記用紙種類設定手段で設定された用紙の種類に応じて、両面プリント時の２面目での副走査方向の倍率を自動で決定する前項１または２に記載の画像形成装置。
（４）プリントが指示された時、自装置の環境状態についての情報を取得する環境情報取得手段を備えており、前記環境情報取得手段により取得した情報に応じて、両面プリント時の２面目での副走査方向の倍率を自動で決定する前項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
（５）プリントが指示された時、前記定着手段の状態を取得する定着手段情報取得手段を備えており、前記定着手段情報取得手段により取得した情報に応じて、両面プリント時の２面目での副走査方向の倍率を自動で決定する前項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
（６）プリントが指示された時、用紙の搬送速度を決定する搬送速度決定手段を備えており、前記搬送速度決定手段により決定した搬送速度に応じて両面プリント時の２面目での副走査方向の倍率を自動で決定する前項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
（７）画像情報に応じて変調されたレーザ光をモータで回転駆動されるポリゴンミラーを介して主走査方向へ反復走査して、該主走査方向に直交する副走査方向に回転する像担持体上に照射して画像の書き込みを行う露光ステップと、前記露光ステップに置いて露光された像担持体上にトナー像を形成する現像ステップと、前記トナー像が転写される所定のプリント位置まで用紙を案内するとともに、プリントされた用紙を定着手段を経て排出位置まで搬送可能で、かつ用紙の両面プリントを実行する際に、用紙の１面目と２面目を反転させた状態で再度プリント位置まで循環搬送経路を搬送させるステップと、両面プリント時に用紙の１面目のプリントと２面目のプリントで副走査方向の倍率を変更する必要がある場合には、両面プリントのために前記循環搬送経路内に収容可能な枚数以下の用紙に対して１面目のプリントを続けて行い、その後に当該用紙に対して２面目のプリントを続けて行う循環両面形式の動作を実行させ、１面目のプリントと２面目のプリントで副走査方向の倍率を変更する必要がない場合には、循環搬送経路内に収容可能な枚数以下の用紙に対して１面目のプリントを続けて行い、その後に当該１面目のプリントを終えた１枚の用紙に対する２面目のプリントと、１面目のプリントを終えていない別の用紙に対する１面目のプリントとを交互に行う交互両面形式のプリント動作を実行させる制御ステップと、用紙の搬送速度を調整する用紙送り速度制御ステップと、を備え、モノクロ両面プリント中に１面目と２面目とで副走査方向の倍率の変更が必要な場合には、前記用紙送り速度制御ステップにおいて画像の副走査方向の倍率を調整し、カラーの両面プリント中に１面目と２面目とで副走査方向の倍率の変更が必要な場合には、前記ポリゴンミラーの回転数を変更して画像の副走査方向の倍率を調整することを特徴とする画像形成装置におけるプリント方法。

前項（１）に記載の発明によれば、両面プリントの１面目と２面目の副走査方向の倍率を変更する必要がある場合には、同じプリント面の印字が継続して行えるように循環両面形式を利用して両面プリントが行われるので、ポリゴンミラー回転駆動用モータの速度切替え回数を減らすことが可能となり、生産性の低下を抑制することができる。

また、両面プリントの１面目と２面目の副走査方向の倍率を変更する必要がない場合には、前記ポリゴンミラー回転駆動用モータの速度切替えは不要であるから、循環両面形式に較べて生産性の高い交互両面形式を利用することで、やはり高い生産性を確保できる。

また、モノクロ両面プリント中に１面目と２面目とで副走査方向の倍率の変更が必要な場合には、用紙送り速度制御手段により画像の副走査方向の倍率が調整され、カラーの両面プリント中に１面目と２面目とで副走査方向の倍率の変更が必要な場合には、前記ポリゴンミラーの回転数を変更して画像の副走査方向の倍率が調整される。

前項（３）に記載の発明によれば、用紙種類設定手段で設定された用紙の種類に応じて、両面プリント時の２面目での走査方向の倍率が自動で決定される。

前項（４）に記載の発明によれば、環境情報取得手段により取得した自装置の環境状態についての情報に応じて、両面プリント時の２面目での副走査方向の倍率が自動で決定される。

前項（５）に記載の発明によれば、定着手段情報取得手段により取得した定着手段の状態の情報に応じて、両面プリント時の２面目での副走査方向の倍率が自動で決定される。

前項（６）に記載の発明によれば、搬送速度決定手段により決定された用紙の搬送速度に応じて両面プリント時の２面目での副走査方向の倍率が自動で決定される。

前項（７）に記載の発明によれば、両面プリントの１面目と２面目の副走査方向の倍率を変更する必要がある場合には、同じプリント面の印字が継続して行えるように循環両面形式を利用して両面プリントが行われるので、ポリゴンミラー回転駆動用モータの速度切替え回数を減らすことが可能となり、生産性の低下を抑制することができる。また、両面プリントの１面目と２面目の副走査方向の倍率を変更する必要がない場合には、前記ポリゴンミラー回転駆動用モータの速度切替えは不要であるから、循環両面形式に較べて生産性の高い交互両面形式を利用することで、やはり高い生産性を確保できる。また、モノクロ両面プリント中に１面目と２面目とで副走査方向の倍率の変更が必要な場合には、用紙送り速度制御手段により画像の副走査方向の倍率が調整され、カラーの両面プリント中に１面目と２面目とで副走査方向の倍率の変更が必要な場合には、前記ポリゴンミラーの回転数を変更して画像の副走査方向の倍率が調整される。

この発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。同じく画像形成装置におけるＰＨユニットを示す構成図である。露光部の半導体レーザとして２ビームアレイレーザダイオードを採用した場合の印字画像の書き出しの説明図である。同じく画像形成装置における操作パネルに両面プリント時の１面目と２面目の副走査方向の倍率を設定する画面が表示された状態を示す図である。画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。両面プリント時における用紙搬送経路の一例を示す図である。交互両面形式（交互両面モード）と循環両面形式（循環両面モード）の複数枚の用紙に対するプリント順序の説明図である。交互両面形式のプリント動作における用紙の流れの説明図である。交互両面形式のプリント動作の手順の説明図である。循環両面方式のプリント動作における用紙の流れの説明図である。循環両面方式のプリント動作の手順の説明図である。同じカラーモードのプリントを連続させる場合のプリント間隔と、プリント毎に副走査方向の倍率を切り替える場合のプリント間隔とを示す図である。ポリゴンミラー用モータの回転数変更と生産性との関係を示す図である。プリント時のプリンタコントローラの動作処理の流れを示すフローチャートである。図１４の循環両面形式決定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。プリント時のエンジン制御部の動作の流れを示すフローチャートである。

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。

図１において、この画像形成装置１は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー画像を形成する４つの現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、転写ベルト３と、転写ベルト３に転写されたトナー画像を用紙（記録紙）Ｐに転写する２次転写ローラ４と、加熱することにより用紙Ｐのトナー像を定着させる定着器５と、各現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋにそれぞれイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナーを供給するトナーカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋとを備えている。

前記現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、それぞれ像担持体である感光体７と、感光体７を帯電させる帯電チャージャー８と、露光手段として帯電した感光体７上に露光を行って静電潜像を形成するプリントヘッドユニット（ＰＨユニットともいう）９と、静電潜像にトナーを付着させてトナー画像とする現像器１０とを備えている。

用紙Ｐは、用紙スタッカー（給紙カセットともいう）１１から引き出されて搬送経路１２により搬送される。用紙スタッカー１１から送給される用紙Ｐは、搬送経路１２上のタイミングローラ１３で一旦停止し、転写ベルト３に転写されたトナー像と同期するタイミングで２次転写ローラ４の位置（印字位置）まで搬送される。この位置に至った用紙Ｐには、２次転写ローラ４によりトナー像が転写され、その後、定着器５において加熱されることにより転写されたトナー像が定着される。

トナー像が形成された用紙Ｐを機外に搬出する搬出口付近には、反転ローラ１４が配備されている。トナー像が形成された用紙Ｐが搬送されると、両面プリントの１面目（例えば表面側）の場合には、用紙Ｐをスイッチバックして両面ユニット１５側に搬送する。この両面ユニット１５については、後で説明する。

なお、片面プリントまたは両面プリントの２面目（例えば裏面側）のプリントの場合には、用紙Ｐは、前記反転ローラ１４でスイッチバックすることなく、そのまま素通りして機外に排出される。

図２は、前記ＰＨユニット９を示す構成図である。

図２おいて、ＰＨユニット９は、感光体７上（表面）にレーザ光Ｌを照射して静電潜像を形成するものである。

この例のＰＨユニット９は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色毎に用意された４つの半導体レーザ２１と、１個のポリゴンミラー２２と、ポリゴンミラー回転駆動用モータ（以下、ポリゴンモータという）２３と、レーザ光Ｌの集光角度を補正するためのＧ１レンズ２４と、Ｇ２レンズ２５と、Ｇ３レンズ２６と、レーザ光Ｌを反射させる第１〜第３折り返しミラー２７，２８，２９とを備えている。ここでは、処理の高速化に対応して、ポリゴンミラーとして７面のポリゴンミラー２２を採用し、半導体レーザ２１として２ビームアレイレーザダイオードを採用してある。

各色の半導体レーザ２１から照射されるレーザ光Ｌは、ポリゴンモータ２３により回転駆動されるポリゴンミラー２２の側面に当たって反射される。ポリゴンミラー２２で反射された各色のレーザ光Ｌは、Ｇ１レンズ２４とＧ２レンズ２５により集光角度が補正されてから、各色毎の第１、第２折り返しミラー２７，２８を経由してＧ３レンズ２６に到達し、第３の折り返しミラー２９を経由して感光体７に照射される。

この実施形態では、半導体レーザ２１として２ビームアレイレーザダイオードを採用してあるので、例えば図３に示す印字画像Ｄのようにポリゴンミラー２２の１面で２ラインの書き出しが行える。

図４は、この画像形成装置１における操作パネル１１６に両面プリント時の１面目と２面目の副走査方向の倍率を設定する画面が表示された状態を示す図である。

図４において、操作パネル１１６は、例えばタッチパネルで構成された表示部３０と、テンキー３７と、スタートボタン３８と、ストップボタン３９とを備えている。

ユーザが両面プリントでの副走査方向の倍率を変更したい場合は、タッチパネル３０を触ってボタン３１〜３４のうちから設定した用紙種類を選択し、テンキー３７を使ってタッチパネル３０上の「１面目の倍率入力部」３５、および「２面目の倍率入力部」３６にそれぞれ入力して設定する。そして、スタートボタン３８を押下すれば、設定が有効となる。

倍率を自動設定したい場合は、テンキー３７を使って”＊”を入力することにより、指定が可能となる。

図５は、画像形成装置１における制御系の構成を示すブロック図である。

図５において、この画像形成装置１は、制御部１００を有しており、この制御部１００は、例えばエンジン制御部１２１と、プリンタコントローラ（単に、コントローラともいう）１１１とを備えている。

前記エンジン制御部１２１は、前記ＰＨユニット９の制御や用紙送り制御部１２４の制御を行うものである。ＰＨユニット９の制御では、前記ポリゴンモータ２３の起動、停止、回転中の監視等のポリゴンモータ制御を行うようになっている。用紙送り制御部１２４は、搬送モータ１２５の起動、停止、回転中の監視等の制御を行う。なお、エンジン制御部１２１には、バックアップメモリ２００が接続されている。

前記プリンタコントローラ１１１はＣＰＵ１２６を有し、記憶媒体であるＲＡＭ１１２、ハードディスク装置（ＨＤＤ）等からなる記憶部１１３、スキャナ１１４、ＦＡＸインターフェース（ＩＦ）１１５および操作パネル１１６等も制御するようになっている。

また、プリンタコントローラ１１１は、エンジン制御部１２１とシリアル通信が可能であり、画像データを画像バスを介してエンジン制御部１２１に提供すると共に、ＬＡＮ１３０を介して各ユーザ端末としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣという）１１７，１１８・・・との間でデータの授受を行うようになっている。

さらに、プリンタコントローラ１１１は、必要に応じて各種の情報、例えば温度や湿度等の自装置が置かれている環境状態、定着器５の温度等の状態を収集できるものとなされており、またプリントされる用紙サイズ等に応じて、用紙Ｐの搬送速度を決定する。

前記ＲＡＭ１１２は、転送速度の点で優れており、また、記憶部１１３を構成するハードディスク装置は、転送速度はＲＡＭ１１２よりも劣るものの、記憶容量の点では有利な記憶媒体である。

前記スキャナ１１４は、原稿画像を読み取って画像データを生成するものである。

前記ＦＡＸインターフェース（ＩＦ）１１５は、画像データのファクシミリ送受信を実行する。

前記操作パネル１１６は、図４にも示したように、ハードウェアとしての表示部を構成するタッチパネル３０と、テンキー３７等を含む押しボタン部４０とを備えており、ユーザに対して各種の表示を行うとともに、ユーザによる入力操作を受け付けるようになっている
プリントモードは、この操作パネル１１６からの入力によって設定されるようになっている。ユーザがこの操作パネル１１６からプリントモードを設定した時は、プリンタコントローラ１１１からエンジン制御部１２１に印字準備コマンドが送信され、エンジン制御部１２１では、ＣＰＵ１２６の制御のもとで、印字準備動作を実行し、ポリゴンモータ２３の速度を変更させる必要がある場合は、該ポリゴンモータ２３の速度を変更させる。

また、エンジン制御部１２１は、前記ＣＰＵ１２６の制御のもとで、印字準備動作を実行して搬送モータ１２５の速度を変更させる必要がある場合は、該搬送モータ１２５の速度を変更させる。

図６は、両面プリント時に用紙Ｐを搬送する経路の一例を示す図である。

図６において、１枚の用紙Ｐは、用紙ストッカー１１から搬送経路１２に送給されると、印字位置（２次転写位置）まで案内され、ここで１面目のプリント処理を受ける。

片面のプリントが終わった用紙Ｐは、両面プリントを可能にする循環搬送経路９０の一部であるスイッチバック路９１に導入され、導入方向と反対方向へ搬送されて両面ユニット１５に入る。

両面ユニット１５内で表裏が反転された用紙Ｐは、再度印字位置（２次転写位置）まで案内され、２面目（裏面）のプリント処理を受ける。

そして、両面プリントが終わった用紙Ｐは、前記スイッチバック路９１を素通りして排紙される。マルチコピーでは、複数の用紙Ｐが順に給紙されるが、各用紙Ｐに注目した搬送手順は、単一コピーの場合と同じである。但し、複数の用紙Ｐに対するプリントの順序は、給紙順とは限らない。

ここで、用紙Ｐの両面プリントにおいては、１面目（例えば表面）と２面目（例えば裏面）で副走査方向の倍率の変更の必要があるか否かによって、両面プリント形式として循環両面形式（循環両面モード）と交互両面形式（交互両面モード）とを切り替える。

前記循環両面形式は、循環搬送経路９０内に収容可能な枚数以下の用紙Ｐに対して１面目のプリントを続けて行い、その後に２面目のプリントを続けて行うものであり、また、交互両面形式は、循環搬送経路９０内に収容可能な枚数以下の用紙Ｐに対して１面目のプリントを続けて行い、その後に１面目のプリントを終えた１枚の用紙Ｐに対する２面目のプリントと１面目のプリントを終えていない別の用紙Ｐに対する１面目のプリントを交互に行う。

この交互両面形式では、前記用紙スタッカ１１からの給紙と両面ユニット１５からの給紙を交互に行うために、用紙搬送間隔を縮めることが可能であり、循環両面形式に比べて高生産性を実現することができる。しかし、１面目プリントと２面目プリントを交互に行うため、１面目プリントと２面目プリントの副走査方向の倍率を変更する場合は、ポリゴンモータ２３の回転数の切り替えが１枚毎に行われ、その度に待ち時間が発生してしまう。

一方、前記循環両面形式では、循環搬送経路９０内に収容可能な枚数の１面目を続けてプリントして、その後に２面目を続けてプリントするので、１面目プリントと２面目プリントの副走査方向の倍率を変更する場合もポリゴンモータ２３の回転数の切替え頻度が少なくなり、このため、両面プリント中の待ち時間が交互両面形式に比べて少なくなる。

この発明の構成においては、両面プリントで１面目プリントと２面目プリントの副走査方向の倍率が異なり、その倍率を切り替える必要がある場合には、循環両面形式を選択して、ポリゴンミラーの回転数の切り替え頻度を少なくして両面プリント実行時の生産性を高めるようにしてあり、また、１面目プリントと２面目プリントの副走査方向の倍率を切り替える必要がない場合または片面プリント時には、交互両面形式で両面プリントを行うようにして高い生産性を確保させるようになっている。

図７は、前記交互両面形式と循環両面形式の複数枚の用紙に対するプリント順序の説明図である。

図７（Ａ）は、交互両面形式でのプリント動作における複数（例えば４枚）の用紙Ｐに対する１面目と２面目のプリント順を模試的に示すものであり、また、図７（Ｂ）は、循環両面形式でのプリント動作における複数（例えば４枚）の用紙Ｐに対する１面目と２面目のプリント順を模試的に示すものである。

なお、ここでは、１面目のプリント（印字）を”Ａ”で、２面目のプリント（印字）を”Ｂ”としてあり、また図示される各面のプリントのタイミングは、複合両面プリントではない通常の両面プリントのタイミングである。以下、用紙Ｐの順位との混乱を避けるため、１面目のプリントをＡ面プリントとし、２面目のプリントをＢ面プリントと称する。

交互両面形式では、図７（Ａ）に示すように、給紙順に数えて１枚目（先頭）の用紙ＰへのＡ面プリント（１−Ａ）を行い、次に２枚目の用紙ＰへのＡ面プリント（２−Ａ）を行う。

その後、１枚目の用紙ＰへのＢ面プリント（１−Ｂ）、３枚目の用紙ＰへのＡ面プリント（３−Ａ）、２枚目の用紙ＰへのＢ面プリント（２−Ｂ）、４枚目の用紙ＰへのＡ面プリント（４−Ａ）、３枚目の用紙ＰへのＢ面プリント（３−Ｂ）の順に、Ｂ面プリントとＡ面プリントを交互に行う。５枚目があれば、３枚目の用紙ＰのＢ面プリント（３−Ｂ）の次に５枚目の用紙ＰへのＡ面プリントを行うが、例示では用紙枚数が４枚で５枚目がないので、（３−Ｂ）の次に４枚目の用紙ＰへのＢ面プリント（４−Ｂ）を行う。すなわち、交互両面形式では、前記循環搬送経路９０内に収容可能な枚数（例示では、２枚）の用紙Ｐに対して所定間隔で連続的にＡ面プリントを行い、その後、Ｂ面プリントとＡ面プリントとを交互に行うようになっている。

一方、循環両面形式では、図７（Ｂ）に示すように、１枚目（先頭）の用紙ＰへのＡ面プリント（１−Ａ）と２枚目の用紙ＰへのＡ面プリント（２−Ａ）、１枚目の用紙ＰへのＢ面プリント（１−Ｂ）と２枚目の用紙ＰへのＡ面プリント（２−Ａ）、３枚目の用紙ＰへのＡ面プリント（３−Ａ）と４枚目の用紙ＰへのＡ面プリント（４−Ａ）、４枚目の用紙ＰへのＢ面プリント（４−Ｂ）と４枚目の用紙ＰへのＡ面プリント（４−Ａ）の順にプリントする。つまり、この循環両面モードは、循環搬送経路９０内に収容可能な枚数を単位として、Ａ面プリントとＢ面プリントを交互に行うモードである。

例示では、単位枚数が２枚であるから、奇数枚面の用紙Ｐに対するＡ面プリントに続いて偶数枚目の用紙Ｐに対するＡ面プリントを行い、偶数枚目の用紙Ｐに対するＡ面プリントに続いて奇数枚面の用紙Ｐに対するＢ面プリントを行い、奇数枚目の用紙Ｐに対するＢ面プリントに続いて偶数枚目の用紙Ｐに対するＢ面プリントを行い、かつ偶数枚目の用紙Ｐに対するＢ面プリントに続いて奇数枚面の用紙Ｐに対するＡ面プリントを行う。

前記交互両面形式における用紙Ｐの流れを図８に示してあり、この図８の用紙Ｐの流れに対応した動作手順を図９に示してある。また、循環両面形式における用紙Ｐの流れを図１０に示してあり、この図１０の用紙Ｐの流れに対応した動作手順を図１１に示してある。

これら図８〜図１１においては、図７に対応して、用紙枚数が４枚であって循環搬送路９０内に収容可能な用紙枚数は２枚の場合を例示している。

図８と図１０との比較から明らかなように、通常の両面プリントであれば、交互両面形式の方が循環両面形式よりも早期に４枚のプリントを終えることができることが分かる。

これに対して、副走査方向の倍率を変更する両面プリントでは、Ａ面プリント（図９及び図１１ではプリントを”印字”と記してある）とＢ面プリントとでポリゴンモータ２３の回転数の切り替えが必要である。

作像プロセスの切替えの必要数をみると、図９の交互両面形式では５回で、図１１の循環両面形式では３回である。

ポリゴンモータ２３の回転数の切替えは、上述した通りポリゴンモータ２３の停止、再起動を伴い、図１２（Ａ）に示すように回転数の切替えをしない場合のプリント間隔時間Ｔ１よりも、図１２（Ｂ）に示すように長い切り換え時間Ｔ２，Ｔ３を要する。例えば、プリント間隔時間Ｔ１が用紙Ｐの重なりを防ぐために５ｃｍ程度の搬送間隔を保つ数ｍｓ〜数十ｍｓであるのに対して、切替え時間Ｔ２，Ｔ３は数百ｍｓ以上である。従って、切替え回数の少ない循環両面モードの方が交互両面モードよりも生産性の上で有利である。

つぎに、交互両面形式と循環両面形式との生産性の違いを、ポリゴンモータ２３の回転数変更と生産性との関係を示す図１３を参照して説明する。

図１３において、交互両面形式の場合には、ポリゴンモータ２３の回転数変更の実施回数が５回であるのに対して、循環両面形式の場合には、ポリゴンモータ２３の回転数変更の実施回数が３回である。

ポリゴンモータ２３の回転数変更によるロス時間を２ｓｅｃとした場合、交互両面形式の場合は、循環両面形式の場合に較べて４ｓｅｃ分のポリゴンの回転数変更による遅延が発生する。そのために、交互両面形式に比べて循環両面形式の用紙Ｐの間隔のトータル時間４ｓｅｃ以下の場合は、循環両面モードの生産性の方が高くなる。

図１４は、プリント時のプリンタコントローラ（図５）１１１の動作処理の流れを示すフローチャートである。

図１４において、ステップＳ５００では、プリントコントローラ１１１がプリント要求の発生の有無を判断し、プリント要求が発生すれば（ステップＳ５００でＹＥＳ）、ステップＳ５０１に進み、プリント要求の発生がなければ（ステップＳ５００でＮＯ）、ステップＳ５００に待機する。

ステップＳ５０１では、両面プリントの要求か否かを判断し、両面プリントの要求であれば（ステップＳ５０１でＹＥＳ）、ステップＳ５０２に進む。両面プリントの要求でなければ（ステップＳ５０１でＮＯ）、ステップＳ５０５に進む。

両面プリントの要求の場合は、プリントを循環両面形式で行うか交互両面形式で行うかを決定する必要があるので、ステップＳ５０２では、用紙サイズを判断する。つまり、ステップＳ５０２では、通常は生産性の高い交互両面プリントが可能な用紙サイズが選択されているか否かを判断する。

この時、用紙サイズが両面搬送路の長さよりも大きい等の理由により、交互両面形式しか選べない場合（ステップＳ５０２で「循環両面不可能サイズ」）、ステップＳ５０３では、交互両面形式の決定処理を行い、ステップＳ５０５に進む。また、用紙サイズが循環両面形式の可能なサイズの場合（５０２で「循環両面可能サイズ」）、ステップＳ５０４では、循環両面形式の決定処理を行ってから、ステップＳ５０５に進む。

ステップＳ５０５では、画像データを作成し、ステップＳ５０６では、決定した形式等のプリント情報をエンジン制御部１２１に通知する。

図１５は、前記循環両面形式の決定処理（ステップＳ５０４）のサブルーチンを示すフローチャートである。

ステップＳ６００では、図４の操作パネル１１６上で指定した１面面と２面目の副走査方向の倍率指定が自動指定か否かを判断し、副走査方向の倍率指定が「自動指定」の場合（ステップＳ６００で「自動指定」）、ステップＳ６０１では、温度、湿度等の自装置の現在の環境状態ならびに定着器５の状態についての情報を取得し、ステップＳ６０２では、用紙種類、環境状態、定着器５の状態、用紙Ｐの搬送速度から１面面と２面目の副走査方向の倍率を決定し、ステップＳ６０４に進む。なお、用紙種類、環境状態、定着器５の状態、用紙Ｐの搬送速度の全てではなく、少なくともいずれか一つに基づいて１面面と２面目の副走査方向の倍率を決定しても良い。

副走査方向の倍率指定が「倍率指定」の場合（ステップＳ６００で「倍率指定」）、ステップＳ６０３では、図４の操作パネル１１６上で指定された値で１面面と２面目の副走査方向の倍率を決定し、ステップＳ６０４では、１面面と２面目の副走査方向の倍率指定が異なるか否かを判断し、倍率指定が一致する場合（ステップＳ６０４でＮＯ）、ステップＳ６０８では、交互両面形式を選択したのち、リターンする。

倍率指定が異なる場合（ステップＳ６０４でＹＥＳ）、ステップＳ６０５でカラー印字か否かを判断し、モノクロ印字の場合は（ステップＳ６０５でＮＯ）、ステップＳ６０８で交互両面形式を選択する。カラー印字の場合は（ステップＳ６０５でＹＥＳ）、ステップＳ６０６では、用紙サイズが一定サイズ以下か否かを判断する。

用紙サイズが一定サイズを超えている場合（ステップＳ６０６でＮＯ）、ステップＳ６０８で交互両面形式を選択・決定する。用紙サイズが一定サイズ以下である場合（ステップＳ６０６でＹＥＳ）、ステップＳ６０７では、最も生産性の良い循環両面形式を選択・決定したのちリターンする。

図１６は、プリント時のエンジン制御部１２１の動作の流れを示すフローチャートである。

図１６において、ステップＳ７００では、プリントエンジンは、プリンタコントローラ１１１からのプリント要求の発生を待つ。プリント要求の発生がなければ（ステップＳ７００でＮＯ）、ステップＳ７００に待機し、プリント要求の発生があれば（ステップＳ７００でＹＥＳ）、ステップＳ７０１で、印字（プリント）面が変化したか否かを判断する。

印字面が変化した場合は（ステップＳ７０１でＹＥＳ）、ステップＳ７０２に進み、印字面が変化しない場合は（ステップＳ７０１でＮＯ）、ステップＳ７０６に進む。

ステップＳ７０２では、１面目と２面目の副走査方向の倍率が異なるか否かを判断し、１面目と２面目の副走査方向の倍率が同じ場合は（ステップＳ７０２でＮＯ）、ステップＳ７０６に進み、１面目と２面目の副走査方向の倍率が異なる場合は（ステップＳ７０２でＹＥＳ）、ステップＳ７０３でカラー印字か否かを判断する。

モノクロ印字であれば（ステップＳ７０３でＮＯ）、ステップＳ７０４で、搬送速度の変更を選択してステップＳ７０６に進む。カラー印字であれば（ステップＳ７０３でＹＥＳ）、ステップＳ７０５で、ポリゴンモータ２３の回転数の変更を選択して、ステップＳ７０６に進む。

ステップＳ７０６では、印字動作を実施し、ステップＳ７０７では、指定された両面循環形式に従って搬送する。

１画像形成装置
５定着器
７感光体
９プリントヘッドユニット
１０現像器
２２ポリゴンミラー
２３ポリゴンミラー回転駆動用モータ
９０循環搬送経路
１００制御部
１１１プリンタコントローラ

Claims

画像情報に応じて変調されたレーザ光をモータで回転駆動されるポリゴンミラーを介して主走査方向へ反復走査して、該主走査方向に直交する副走査方向に回転する像担持体上に照射して画像の書き込みを行う露光手段と、
前記露光手段により露光された像担持体上にトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像が転写される所定のプリント位置まで用紙を案内するとともに、プリントされた用紙を定着手段を経て排出位置まで搬送可能で、かつ用紙の両面プリントを実行する際に、用紙の１面目と２面目を反転させた状態で再度プリント位置まで搬送させる循環搬送経路を有する搬送手段と、
両面プリント時に用紙の１面目のプリントと２面目のプリントで副走査方向の倍率を変更する必要がある場合には、両面プリントのために前記循環搬送経路内に収容可能な枚数以下の用紙に対して１面目のプリントを続けて行い、その後に当該用紙に対して２面目のプリントを続けて行う循環両面形式の動作を実行させ、１面目のプリントと２面目のプリントで副走査方向の倍率を変更する必要がない場合には、循環搬送経路内に収容可能な枚数以下の用紙に対して１面目のプリントを続けて行い、その後に当該１面目のプリントを終えた１枚の用紙に対する２面目のプリントと、１面目のプリントを終えていない別の用紙に対する１面目のプリントとを交互に行う交互両面形式のプリント動作を実行させる制御手段と、
用紙の搬送速度を調整可能な用紙送り速度制御手段と、
を備え、
モノクロ両面プリント中に１面目と２面目とで副走査方向の倍率の変更が必要な場合には、前記用紙送り速度制御手段により画像の副走査方向の倍率を調整し、カラーの両面プリント中に１面目と２面目とで副走査方向の倍率の変更が必要な場合には、前記ポリゴンミラーの回転数を変更して画像の副走査方向の倍率を調整することを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、用紙の１面目のプリントと２面目のプリントで副走査方向の倍率を変更する必要がある場合であっても、モノクロプリントを実行する場合には、前記交互両面形式のプリント動作を実行させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
プリント選択された用紙の種類を設定する用紙種類設定手段を備えており、
前記用紙種類設定手段で設定された用紙の種類に応じて、両面プリント時の２面目での副走査方向の倍率を自動で決定する請求項１または２に記載の画像形成装置。
プリントが指示された時、自装置の環境状態についての情報を取得する環境情報取得手段を備えており、
前記環境情報取得手段により取得した情報に応じて、両面プリント時の２面目での副走査方向の倍率を自動で決定する請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
プリントが指示された時、前記定着手段の状態を取得する定着手段情報取得手段を備えており、
前記定着手段情報取得手段により取得した情報に応じて、両面プリント時の２面目での副走査方向の倍率を自動で決定する請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
プリントが指示された時、用紙の搬送速度を決定する搬送速度決定手段を備えており、
前記搬送速度決定手段により決定した搬送速度に応じて両面プリント時の２面目での副走査方向の倍率を自動で決定する請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
画像情報に応じて変調されたレーザ光をモータで回転駆動されるポリゴンミラーを介して主走査方向へ反復走査して、該主走査方向に直交する副走査方向に回転する像担持体上に照射して画像の書き込みを行う露光ステップと、
前記露光ステップに置いて露光された像担持体上にトナー像を形成する現像ステップと、
前記トナー像が転写される所定のプリント位置まで用紙を案内するとともに、プリントされた用紙を定着手段を経て排出位置まで搬送可能で、かつ用紙の両面プリントを実行する際に、用紙の１面目と２面目を反転させた状態で再度プリント位置まで循環搬送経路を搬送させるステップと、
両面プリント時に用紙の１面目のプリントと２面目のプリントで副走査方向の倍率を変更する必要がある場合には、両面プリントのために前記循環搬送経路内に収容可能な枚数以下の用紙に対して１面目のプリントを続けて行い、その後に当該用紙に対して２面目のプリントを続けて行う循環両面形式の動作を実行させ、１面目のプリントと２面目のプリントで副走査方向の倍率を変更する必要がない場合には、循環搬送経路内に収容可能な枚数以下の用紙に対して１面目のプリントを続けて行い、その後に当該１面目のプリントを終えた１枚の用紙に対する２面目のプリントと、１面目のプリントを終えていない別の用紙に対する１面目のプリントとを交互に行う交互両面形式のプリント動作を実行させる制御ステップと、
用紙の搬送速度を調整する用紙送り速度制御ステップと、
を備え、
モノクロ両面プリント中に１面目と２面目とで副走査方向の倍率の変更が必要な場合には、前記用紙送り速度制御ステップにおいて画像の副走査方向の倍率を調整し、カラーの両面プリント中に１面目と２面目とで副走査方向の倍率の変更が必要な場合には、前記ポリゴンミラーの回転数を変更して画像の副走査方向の倍率を調整することを特徴とする画像形成装置におけるプリント方法。