JP5522401B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本願発明は、複数枚の記録材を循環搬送しながら両面印刷できる画像形成装置に関するものである。画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの機能を複合的に備えた複合機といった各種のものが含まれる。

従来から、電子写真方式を採用した画像形成装置では、画像プロセス部にて片面に印刷（画像形成）された後の記録材を反転部にて表裏反転させ、表裏反転した記録材を画像プロセス部に再給紙して記録材の他面に印刷することによって、記録材の両面印刷を行っている。複数枚の記録材を連続して両面印刷する際は、所定枚数を１単位として片面印刷と他面印刷とが交互に実行される。例えば所定枚数が４枚であれば、記録材４枚を連続して片面印刷してから、表裏反転させて循環搬送し、記録材４枚の他面印刷を行う。

所定枚数は、記録材が循環搬送される経路中に記録材を同時に収容できる最大枚数を意味している（以下の説明では循環枚数と称する）。循環枚数は基本的に、前記経路の全長と記録材の搬送方向長さとの関係から定まるものである。例えば特許文献１には、記録材のサイズ及び紙種から循環枚数を設定し、設定された循環枚数に従って、複数枚の記録材を連続して両面印刷する画像形成装置が開示されている。

特開２００２−３７５４０号公報

ところで一般に、前記経路の全長は、最も使用頻度の高い記録材（例えばＡ４縦）の循環搬送において最も両面生産性が高まるように設定される。換言すると、前記経路はＡ４縦の循環搬送を基準に設計される。例えばＡ４縦の循環枚数を５枚とした場合は、５枚目の記録材の片面を印刷した直後に、引き続き１枚目の記録材の他面が印刷されるように、前記経路の全長を設定するのである。両面生産性が高い状態とは、連続両面印刷時における後尾の記録材と先頭の記録材との搬送間隔が、連続片面印刷時における記録材の搬送間隔とあまり変わらず、連続両面印刷の効率が連続片面印刷の効率（片面生産性）と同程度の状態である。なお、Ａ４縦の搬送では記録材の短辺方向が搬送方向になり、この場合の搬送方向長さは２１０ｍｍである。

前記従来技術では、搬送方向長さがＡ４縦よりも長い記録材（例えばＡ４横やＢ４横）の複数枚を両面印刷する場合、Ａ４縦の循環枚数よりも少ない循環枚数が設定される。なぜなら、仮にＡ４横の循環枚数をＡ４縦と同じにすると、Ａ４横の搬送方向長さ（２９７ｍｍ）がＡ４縦のそれ（２１０ｍｍ）よりも長いことに起因して、前記経路内で先頭の記録材が後尾の記録材に追突するという不具合が生ずるためである。

しかし、前記従来技術では、搬送方向長さがＡ４縦より数ｍｍ程度長いだけの記録材についても、その循環枚数を少なくするため、後尾の記録材と先頭の記録材との搬送間隔が大きく空くことになり、このような場合の両面生産性が著しく低下するという問題があった。本願発明は、上記の問題点を解消した画像形成装置を提供することを技術的課題とするものである。

本願発明の画像形成装置は、画像プロセス部にて片面に印刷された後の記録材を表裏反転させる反転部と、表裏反転した前記記録材を前記画像プロセス部に再給紙するための循環搬送部と、印刷動作を制御する制御部とを備えている画像形成装置であって、前記反転部を複数有しており、前記制御部は、複数枚の記録材を前記循環搬送部にて循環搬送して両面印刷する場合に、前記記録材の少なくとも１枚を前記反転部にて待機させ、前記反転部で前記記録材を待機させた状態で他の記録材を前記記録材の待機が実行されていない反転部と前記循環搬送部とで循環させ、前記記録材の待機が実行されていない反転部を前記他の記録材が通過した後に、前記記録材を待機させていた反転部における前記記録材の待機を解除し、循環搬送される前記記録材の実循環枚数を、前記記録材の搬送方向長さに応じて定まる規定循環枚数より前記待機枚数分増加させる。

本願発明の画像形成装置は、上記画像形成装置において、前記制御部は、前記反転部での記録材待機に伴う記録材排紙順序に応じて、印刷される画像順を入れ換えるというものである。

本願発明の画像形成装置は、上記画像形成装置において、前記反転部を２つ有しており、前記両反転部の一方が印刷済の記録材を排出する排出部を兼用しているというものである。

本願発明の画像形成装置は、上記画像形成装置において、印刷指令に含まれる受信枚数が（前記規定循環枚数＋１）よりも少ない場合、前記制御部は前記反転部での記録材待機を行わずに前記実循環枚数を前記規定循環枚数とするというものである。

本願発明の画像形成装置は、上記画像形成装置において、前記記録材の搬送方向長さが規定長さであり且つ予定印刷枚数が（前記規定循環枚数＋１）の倍数である場合、前記制御部は前記反転部での記録材待機を行って前記実循環枚数を（前記規定循環枚数＋１）とするというものである。

本願発明の画像形成装置は、上記画像形成装置において、前記記録材の搬送方向長さ又は紙種、各種印刷モード、或いはプロセス速度といった印刷動作条件が途中で変更される場合、前記制御部は前記反転部での記録材待機を禁止するというものである。

本願発明の画像形成装置は、上記画像形成装置において、前記反転部で待機中の記録材が機外に露出している場合、前記制御部はこれに接続された報知手段にて前記待機中の記録材の除去を禁止する旨を報知するというものである。

本願の請求項に記載された発明によると、複数枚の記録材を循環搬送部にて循環搬送して両面印刷する場合において、前記記録材の少なくとも１枚を反転部にて待機させ、循環搬送される前記記録材の実循環枚数を、前記記録材の搬送方向長さに応じて定まる規定循環枚数より前記待機枚数分増加させるから、前記規定循環枚数で循環搬送させた場合に比べて、後尾の記録材と先頭の記録材との搬送間隔の空き、すなわちタイムラグの発生回数を少なくできる。このため、単位時間当りの印刷枚数が増え、前記記録材の搬送方向長さの相違に起因した両面生産性の低下を抑制できるという効果を奏する。

また、前記制御部が、前記反転部での記録材待機に伴う記録材排紙順序に応じて、印刷される画像順を入れ換えるので、前記記録材を画像順毎に排出でき、前記記録材の排紙順と、前記各記録材に印刷された画像順との並び関係にズレが生じない。従って、ユーザにとっての利便性を維持できるという効果を奏する。

プリンタの概略説明図である。 制御部の機能ブロック図である。 規定長さと規定循環枚数との関係を示す循環枚数テーブルである。 通常両面モード時における記録材複数枚の印刷順序の説明図である。 入換両面モード時における記録材複数枚の印刷順序の説明図である。 両面モード時のタイミングチャートの比較図であり、（ａ）が図５に示す入換両面モードの場合、（ｂ）は図５と同じ条件下で通常両面モードを実行した場合である。 両面モード制御の流れを説明するフローチャートである。 記録材一時待機中の禁止情報を示す操作パネルの画面説明図である。 ジャム発生中の禁止情報を示す操作パネルの画面説明図である。 割り込み処理の流れを説明するフローチャートである。

以下に、本願発明を画像形成装置の一例であるタンデム方式のカラーデジタルプリンタ（以下、プリンタと称する）に適用した実施形態を、図面に基づいて説明する。

図１に示すように、プリンタ１は循環式の両面印刷機能を有するものであり、画像プロセス部１０、給送部２０、定着部３０、循環搬送部４０、制御部６０等を備えている。図示は省略するが、プリンタ１は、例えばＬＡＮといったネットワークに接続されていて、外部端末からの印刷指令を受け付けると、当該印刷指令に基づいて印刷ジョブを実行するように構成されている。印刷ジョブには、記録材Ｐの片面に印刷（画像形成）する片面モードによるジョブと、記録材Ｐの片面及び他面に印刷する両面モードによるジョブとが含まれる。

画像プロセス部１０は、像担持体の一例である感光体ドラム３上に形成されたトナー像を記録材Ｐに転写する役割を担うものであり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応する計４つの作像部２、及び中間転写ベルト１１等を備えている。４つの作像部２は、中間転写ベルト１１の下方において、図１の左からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の順に、中間転写ベルト１１に沿って並べて配置されている。各作像部２は、図１の時計方向に回転駆動する感光体ドラム３を有している。感光体ドラム３の周囲には、その回転方向（図１の時計方向）に沿って順に、帯電部４、露光部５、現像部６、一次転写ローラ７、及び感光体クリーナ８が配置されている。なお、図１では説明の便宜上、各作像部２に、再現色に応じた符号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを添えている。また、イエロー用の作像部２Ｙ以外の作像部２Ｍ〜２Ｋでは、感光体ドラム３といった各構成要素の符号３〜８を省略している。

中間転写ベルト１１も像担持体の一例であり、駆動ローラ１２、従動ローラ１３及びテンションローラ１４に巻き掛けられている。中間転写ベルト１１は図１の反時計方向に回転駆動する。中間転写ベルト１１のうち駆動ローラ１２に巻き掛けられた部分の外側に、給送部２０の構成要素である二次転写ローラ２５が配置されている。中間転写ベルト１１と二次転写ローラ２５との当接部分は二次転写位置１５である。中間転写ベルト１１のうち従動ローラ１３に巻き掛けられた部分の外側には、中間転写ベルト１１上の未転写トナーを除去する転写ベルトクリーナ１６が配置されている。

給送部２０は、記録材Ｐを収容する複数段（図１では２段）の給紙カセット２１ａ，２１ｂ、給紙カセット２１ａ，２１ｂ内の記録材Ｐを主搬送路Ｒ０に向けて１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ２２ａ，２２ｂ、繰り出された記録材Ｐを搬送する搬送ローラ対２３ａ，２３ｂ、二次転写ニップ位置１５に記録材Ｐを送り出すタイミングをとるタイミングローラ対２４、及び、二次転写ローラ２５等を備えている。第１給紙カセット２１ａからの記録材Ｐは、繰り出しローラ２２ａ及び搬送ローラ対２３ａの回転駆動によって、第１給紙路Ｒ１経由で主搬送路Ｒ０に送り出される。第２給紙カセット２１ｂからの記録材Ｐは、繰り出しローラ２２ｂ及び両搬送ローラ対２３ａ，２３ｂの回転駆動によって、第２給紙路Ｒ２及び第１給紙路Ｒ１経由で主搬送路Ｒ０に送り出される。第２給紙路Ｒ２は第１搬送ローラ対２３ａの上流側で第１給紙路Ｒ１に合流している。第１給紙路Ｒ１はタイミングローラ対２４の上流側で主搬送路Ｒ０に合流している。

定着部３０は、ハロゲンランプ等の定着ヒータ３３を内蔵した定着ローラ３１と、定着ローラ３１に対峙する加圧ローラ３２とを備えている。定着ローラ３１と加圧ローラ３２との当接部分が定着位置である。制御部６０にて定着ヒータ３３への通電が制御され、定着ヒータ３３が定着に必要な温度に維持される。

循環搬送部４０は、片面印刷後の記録材Ｐを表裏反転させる反転部としての反転ローラ対４１及び排出ローラ対４２と、複数の両面搬送ローラ対４３〜４６とを備えている。循環搬送部４０では、両面モードにおいて記録材Ｐの他面に印刷するために、片面印刷後の記録材Ｐを表裏反転させ、循環搬送路Ｒ３を介して再びタイミングローラ対２４まで搬送させる。反転ローラ対４１及び排出ローラ対４２はいずれも正逆回転可能に構成されていて、記録材Ｐをプリンタ１外に排出したりスイッチバック（逆送）してプリンタ１内に戻したりできる。なお、プリンタ１の上部には、反転ローラ対４１に対する収容トレイ５１と、排出ローラ対４２に対する排紙トレイ５２とが設けられている。この場合、反転部としての両ローラ対４１，４２のうち排出ローラ対４２が、印刷済の記録材Ｐを排出する排出部を兼用している。印刷済の記録材Ｐは、排出ローラ対４２の回転駆動にて排紙トレイ５２上に排出される。反転ローラ対４１の回転駆動にて、印刷済の記録材Ｐを収容トレイ５１上に排出可能なことは言うまでもない。

主搬送路Ｒ０の終端側は、反転ローラ対４１に向かう第１反転路Ｒ４と、排出ローラ対４２に向かう第２反転路Ｒ５とに分岐している。主搬送路Ｒ０の分岐部分には、記録材Ｐを反転ローラ対４１に送るか排出ローラ対４２に送るかを切り換える切換部材としての経路切換ゲート４７が設けられている。経路切換ゲート４７は、制御部６０に接続されたソレノイド６３の励磁によって、第２反転路Ｒ５との連通を遮断する状態（主搬送路Ｒ０から第１反転路Ｒ４に記録材Ｐを案内する状態）と、第１反転路Ｒ４との連通を遮断する状態（主搬送路Ｒ０から第２反転路Ｒ５に記録材Ｐを案内する状態）とに切換駆動するように構成されている。

一方、循環搬送路Ｒ３の始端側は、第１反転路Ｒ４につながる第１分岐路Ｒ６と、第２反転路Ｒ５につながる第２分岐路Ｒ７とに分岐している。第１反転路Ｒ４にある記録材Ｐを反転ローラ対４１にてスイッチバックさせた場合、記録材Ｐは第１分岐路Ｒ６経由で循環搬送路Ｒ３に搬送される。第２反転路Ｒ５にある記録材Ｐを排出ローラ対４２にてスイッチバックさせた場合、記録材Ｐは第２分岐路Ｒ７経由で循環搬送路Ｒ３に搬送される。循環搬送路Ｒ３の終端側はタイミングローラ対２４の上流側で主搬送路Ｒ０に合流している。実施形態において、第１反転路Ｒ４と第１分岐路Ｒ６との経路長の和は、第２反転路Ｒ５と第２分岐路Ｒ７との経路長の和と等しい関係にある（Ｒ４＋Ｒ６＝Ｒ５＋Ｒ７）。

制御部６０は、外部端末（図示省略）から送信された画像信号を受信して、これをデジタル化したＹ〜Ｋ色用の画像データに変換し、画像プロセス部１０や給送部２０等の各作動部を制御して、印刷動作を実行するものである。実施形態の制御部６０は、プリンタ１内部のうち画像プロセス部１０と第１給紙カセット２１ａとの間に配置されている。図２に示すように、制御部６０はエンジン制御部６１とコントローラ部６２とに大別される。エンジン制御部６１とコントローラ部６２とは、各種信号等のデータのやり取りを相互に行える。

コントローラ部６２は、ＣＰＵ６２ａ、ＲＯＭ６２ｂ、メモリ６２ｃ、及びインターフェイス（Ｉ／Ｆ）部６２ｄ等を備えている。コントローラ部６２は、エンジン制御部６１に印刷動作のための指令信号、例えば何枚目のどちらの面にどの画像データを印刷するのか等の指令信号を適切なタイミングで出力する。エンジン制御部６１は、ＣＰＵ６１ａ、ＲＯＭ６１ｂ、メモリ６１ｃ等を備えている。エンジン制御部６１は、コントローラ部６２からの指令信号を受け付けると、画像プロセス部１０や給送部２０等の各作動部を制御して、指令信号に基づく印刷動作を実行させる。例えば１枚目の記録材Ｐの印刷に関する指令信号を受け付けると、給紙カセット２１ａ，２１ｂから１枚目の記録材Ｐを繰り出してその片面に印刷し、両面モードであれば、第１反転路Ｒ４、第１分岐路Ｒ６及び循環搬送路Ｒ３経由で、片面印刷後の１枚目の記録材Ｐを主搬送路２７に戻して、他面に印刷する動作を実行する。また、印刷動作の際、エンジン制御部６１は、各種ローラを回転駆動させる駆動源を制御したり、定着ヒータ３３の点灯制御をしたりするというように、印刷に関する各作動部（画像プロセス部１０や給送部２０等）の動作を直接的に制御する。

つまり、実施形態の制御部６０は、印刷動作のための指令を出すコントローラ部６２と、指令に基づき動作するエンジン制御部６１とに分けられていると言える。コントローラ部６２側には、印刷指令のためのプログラム、例えば後述する実循環枚数Ｃの決定に必要な制御として、給送タイミングや印刷順序等のプログラムが格納される。エンジン制御部６１側には、コントローラ部６２からの指令信号に従って各作動部等を制御するプログラムが格納される。このため、プログラム（ファームウェア）の役割を、エンジン制御部６１とコントローラ部６２とで分担でき、ファームウェア設計が容易になる。また、給送タイミング等の変更が必要な場合は、コントローラ部６２のプログラムを変更するだけで足りることになり、ファームウェアの設計変更を簡単に行える。

エンジン制御部６１において、各作動部等を制御するプログラムはＲＯＭ６１ｂに格納される。ＣＰＵ６１ａは、ＲＯＭ６１ｂから前記プログラムを読み出して印刷動作を制御する。メモリ６１ｃは、ＣＰＵ６１ａがプログラムを実行する際のワークエリアとなる。コントローラ部６２において、エンジン制御部６１に指令を出すためのプログラムはＲＯＭ６２ｂに格納される。ＣＰＵ６２ａは、ＲＯＭ６２ｂから前記プログラムを読み出して、印刷動作のための指令信号をエンジン制御部６１に出力する。メモリ６２ｃは、ＣＰＵ６２ａがプログラムを実行する際のワークエリアとなる。インターフェイス部６２ｄは、ＬＡＮ等のネットワークに接続するためのインターフェイスである。

片面モードにおける１枚の記録材Ｐの印刷動作は以下のように行われる。すなわち、作像部２Ｙ〜２Ｋ毎に、感光体クリーナ８にて清掃後の感光体ドラム３を帯電部４にて一様に帯電させ、露光部５からの露光にて感光体ドラム３の表面に静電潜像を形成する。静電潜像は、現像部６からのトナーにて反転現像され、各色のトナー像として顕像化される。各色のトナー像は、一次転写ローラ７によって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体ドラム３から中間転写ベルト１１上に一次転写されて重ねられる。一方、中間転写ベルト１１の回転駆動にて二次転写位置１５に向かう各色トナー像の移動タイミングに合わせて、記録材Ｐがタイミングローラ対２４にて二次転写位置１５に搬送される。そして、記録材Ｐが二次転写位置１５を通過する際に、重ね合わされた４色のトナー像が記録材Ｐの片面に一括して二次転写される。二次転写後の中間転写ベルト１１上は転写ベルトクリーナ１２にて清掃される。二次転写位置１５を通過して片面に未定着トナー像を載せた記録材Ｐは、定着部３０の定着位置を通過する際に加熱・加圧され、未定着トナー像を定着される。定着処理の開始時には、経路切換ゲート４７の切換駆動にて第２反転路Ｒ５側が開放され、第１反転路Ｒ４側が閉止される。片面定着後（印刷済）の記録材Ｐは、排出ローラ対４２の回転駆動にて排紙トレイ５２上に排出される。

両面モードにおける１枚の記録材Ｐの印刷動作は以下のように行われる。すなわち、片面印刷の開始時には、経路切換ゲート４７の切換駆動にて第２反転路Ｒ５側が閉止され、第１反転路Ｒ４側が開放される。片面印刷後の記録材Ｐは第１反転路Ｒ４に搬送される。記録材Ｐの搬送後端側が反転ローラ対４１を通過する直前、反転ローラ対４１は逆転駆動して片面印刷後の記録材Ｐをスイッチバックさせ、画像プロセス部１０に対して表裏反転した記録材Ｐを第１分岐路Ｒ６経由で循環搬送路Ｒ３に導入する。循環搬送路Ｒ３に搬送された記録材Ｐは、両面搬送ローラ対４３〜４６の回転駆動にて再び主搬送路Ｒ０に戻され、タイミングローラ対２４の回転駆動にて再び二次転写位置１５に送り込まれる。かかる循環搬送に連動して、画像プロセス部１０では、再給紙される記録材Ｐの他面に対する各色トナー像の一次転写等が行われ、中間転写ベルト１１上に重ねられた各色トナー像が二次転写位置１５で一括して記録材Ｐの他面に二次転写される。他面に未定着トナー像を載せた記録材Ｐは定着部３０にて定着処理される。そして、経路切換ゲート４７の切換駆動にて開放された第２反転路Ｒ５を経由して、他面定着後（両面印刷済）の記録材Ｐが、排出ローラ対４２の回転駆動にて排紙トレイ５２上に排出される。

両面モードでは、循環式の両面印刷機能として、複数枚の記録材Ｐを連続して両面印刷するに当り、規定循環枚数Ｃｓを１単位として片面印刷と他面印刷とを実行し、規定循環枚数Ｃｓ毎に繰り返し印刷する設定が採用されている。例えば規定循環枚数が４枚であれば、４枚の記録材Ｐを連続して片面印刷してから、表裏反転させて循環搬送し、４枚の記録材Ｐの他面印刷を行うことになる（図４及び図５参照）。規定循環枚数Ｃｓは、循環搬送の経路（主搬送路Ｒ０、循環搬送路Ｒ３、反転路Ｒ４，Ｒ５及び分岐路Ｒ６，Ｒ７）中に記録材Ｐを同時に収容できる最大枚数を意味している。規定循環枚数Ｃｓは基本的に、経路全長Ｒｔと記録材Ｐの搬送方向長さＬとの関係から定まるものである。経路全長Ｒｔは、最も使用頻度の高いＡ４縦の記録材Ｐの循環搬送を基準に設定されている。実施形態では、Ａ４縦（記録材Ｐの搬送方向長さＬが２１０ｍｍ）の規定循環枚数Ｃｓを５枚とし、Ａ４縦の５枚循環搬送において最も両面生産性が高まる経路全長Ｒｔとなっている。実施形態の経路全長Ｒｔは、（Ｒ０＋Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ６）又は（Ｒ０＋Ｒ３＋Ｒ５＋Ｒ７）で表される。

さて、経路全長Ｒｔとの関係から、記録材Ｐの搬送方向長さＬによっては、４枚循環搬送での両面生産性が片面生産性と同程度になる場合や、３枚循環搬送での両面生産性が片面生産性と同程度になる場合、更には２枚循環搬送での両面生産性が片面生産性と同程度になる場合がある。このような関係を示したのが図３の循環枚数テーブルＴである。この場合、記録材Ｐの搬送方向長さＬが２９４ｍｍの場合に、４枚循環搬送で片面生産性と同程度の高い両面生産性が得られる。また、搬送方向長さＬが３７８ｍｍの場合、３枚循環搬送で高い両面生産性が得られ、搬送方向長さＬが４６２ｍｍの場合、２枚循環搬送で高い両面生産性が得られる。そこで、実施形態では、Ａ４縦の搬送方向長さ（＝２１０ｍｍ）を含む４種類の搬送方向長さを、各規定循環枚数Ｃｓ（＝２〜５）に対応した規定長さＬｓとして、後述する実循環枚数Ｃを決定するパラメータに採用し、これらパラメータを図３の循環枚数テーブルＴとしてまとめている。図３の循環枚数テーブルＴは、コントローラ部６２側のＲＯＭ６２ｂに格納されている。

実施形態の両面モードには２つの種類が存在する。１つは、反転ローラ対４１だけで記録材Ｐをスイッチバックさせる通常両面モードである（図４参照）。もう１つは、反転ローラ対４１及び排出ローラ対４２を用いて記録材Ｐをスイッチバックさせる入換両面モードである（図５参照）。

図４には、通常両面モード時の複数枚の記録材Ｐの印刷順序を模式的に示している。図４は記録材Ｐの搬送方向長さＬが規定長さＬｓの１つである２９４ｍｍ（規定循環枚数Ｃｓ＝４）の場合の例である。なお、図４及び図５の説明では便宜上、記録材Ｐの給送順を表すために符号Ｐに数字を付す場合がある（例えば給送１枚目の記録材の符号はＰ１、給送２枚目の記録材の符号はＰ２等）。また、各記録材Ｐの表裏に付した数字及びアルファベットの組合せは、外部端末からの印刷指令に含まれる画像順及び表裏の関係を示したものである。例えば画像１番目の片面印刷を１−Ａとし、画像２番目の他面印刷を２−Ｂとしている。

図４に示す通常両面モードでは、経路切換ゲート４７の切換駆動にて第１反転路Ｒ４側を開放し、給送順に数えて記録材Ｐ１に、画像１番目の片面印刷１−Ａをする（（ａ）参照）。次いで、記録材Ｐ２に画像２番目の片面印刷２−Ａを、記録材Ｐ３に画像３番目の片面印刷３−Ａを、記録材Ｐ４に画像４番目の片面印刷４−Ａを順に行う（（ｂ）〜（ｄ）参照）。この場合のスイッチバックはいずれも反転ローラ対４１側で行われる。それから、経路切換ゲート４７の切換駆動にて第２反転路Ｒ５側を開放し（（ｅ）参照）、記録材Ｐ１に画像１番目の他面印刷１−Ｂを、記録材Ｐ２に画像２番目の他面印刷２−Ｂを、記録材Ｐ３に画像３番目の他面印刷３−Ｂを、記録材Ｐ４に画像４番目の他面印刷４−Ｂを順に実行する（（ｅ）〜（ｉ）参照）。すなわち、Ｐ１＝１−Ａ、Ｐ２＝２−Ａ、Ｐ３＝３−Ａ、Ｐ４＝４−Ａ、Ｐ１＝１−Ｂ、Ｐ２＝２−Ｂ、Ｐ３＝３−Ｂ、Ｐ４＝４−Ｂの順に給送且つ印刷される。他面後（両面印刷済）の記録材Ｐ１〜Ｐ４は排出ローラ対４２にて画像順毎に排紙トレイ５２上に排出される。この場合、記録材Ｐの給送順と画像順とは一致している（記録材Ｐ１には１−Ａと１−Ｂとが印刷されている）。

図５には、入換両面モード時の複数枚の記録材Ｐの印刷順序を模式的に示している。図５は記録材Ｐの搬送方向長さＬが２９７ｍｍ（Ａ４横）の場合の例である。この場合、記録材Ｐの搬送方向長さＬが規定長さＬｓ＝２９４ｍｍよりも３ｍｍ長いので、規定循環枚数Ｃｓは３枚となる。しかし、入換両面モードでは、１枚の記録材Ｐを反転ローラ対４１にて一時待機させることによって、循環搬送される記録材Ｐの実循環枚数Ｃを、規定循環枚数Ｃｓ（＝３）より１枚分増加させている（実循環枚数Ｃを４枚にしている）。

図５に示す入換両面モードでは、経路切換ゲート４７の切換駆動にて第１反転路Ｒ４側を開放し、給送順に数えて記録材Ｐ１に、画像４番目の片面印刷４−Ａをする（（ａ）参照）。そして、記録材Ｐ１を反転ローラ対４１にてスイッチバックさせずに待機させ、経路切換ゲート４７の切換駆動にて第２反転路Ｒ５側を開放し、記録材Ｐ２に画像１番目の片面印刷１−Ａを行う（（ｂ）参照）。次いで、記録材Ｐ１を待機させたまま、記録材Ｐ２を排出ローラ対４２にてスイッチバックさせ、第２分岐路Ｒ７経由で循環搬送路Ｒ３に導入する。これに連動して、記録材Ｐ３に画像２番目の片面印刷２−Ａを行う（（ｃ）参照）。それから、排出ローラ対４２側でのスイッチバックによって、記録材Ｐ３を第２分岐路Ｒ７経由で循環搬送路Ｒ３に導入する一方、記録材Ｐ４に画像３番目の片面印刷３−Ａを行う（（ｄ）参照）。

その後、記録材Ｐ２に画像１番目の他面印刷１−Ｂを、記録材Ｐ３に画像２番目の他面印刷２−Ｂを、記録材Ｐ４に画像３番目の他面印刷３−Ｂを順に行い、排出ローラ対４２の回転駆動にて排紙トレイ５２上に排出する（（ｅ）〜（ｈ）参照）。片面印刷３−Ａ後の記録材Ｐ４を循環搬送路Ｒ３に導入してから、待機中の記録材Ｐ１を反転ローラ対４１にてスイッチバックさせて、画像４番目の他面印刷４−Ｂを行い、排紙トレイ５２上に排出する（（ｆ）〜（ｉ）参照）。この場合、記録材Ｐの給送順と画像順（印刷順）とは一致せず、画像順を入れ換えている。これは、記録材Ｐを画像順毎に排紙トレイ５２上に排出するため（記録材Ｐの排紙順を画像順と一致させるため）である。すなわち、Ｐ１＝４−Ａ、Ｐ２＝１−Ａ、Ｐ３＝２−Ａ、Ｐ４＝３−Ａ、Ｐ２＝１−Ｂ、Ｐ３＝２−Ｂ、Ｐ４＝３−Ｂ、Ｐ１＝４−Ｂの順に給送且つ印刷される。

図６は両面モード時のタイミングチャートの比較を示しており、（ａ）は図５に示す入換両面モードの場合、（ｂ）は記録材Ｐの搬送方向長さＬが２９７ｍｍの条件下（図５と同じ条件下）で通常両面モードを実行した場合である。つまり、図６（ｂ）では、記録材Ｐの搬送方向長さＬと規定長さＬｓとの関係から、規定循環枚数Ｃｓを３枚として循環搬送した場合を示している。なお、プロセス速度（例えば感光体ドラム３の回転速度等）は同一である。

図６（ａ）（ｂ）から明らかなように、図６（ｂ）の場合は、後尾の記録材Ｐ３と先頭の記録材Ｐ１との搬送間隔が大きく空き、記録材Ｐを６枚両面印刷して１回のタイムラグ（搬送間隔の空き）が生ずるが、図６（ａ）の場合は、記録材Ｐを８枚両面印刷して１回のタイムラグが生ずることになり、結果としてタイムラグの発生回数が少なくなる。従って、単位時間当りの印刷枚数が増え、記録材Ｐの搬送方向長さＬの相違に起因した両面生産性の低下を抑制できる。

また、図５で説明したように、反転ローラ対４１での記録材Ｐ待機に伴う記録材排紙順序に応じて、印刷される画像順が入れ換えられるから、記録材Ｐを画像順毎に排紙トレイ５２上に排出でき、記録材Ｐの排紙順と、各記録材Ｐに印刷された画像順との並び関係にズレが生じない。従って、ユーザにとっての利便性を維持できる。

図７には、制御部６０による両面モード制御の一例を示している。図７に示すように、制御部６０は、両面モード制御をスタートすると始めに、外部端末等の印刷指令に含まれる記録材Ｐの搬送方向長さＬ、予定印刷枚数Ｎ、受信枚数Ｎｒのデータを取得し（Ｓ０１）、これらデータと循環枚数テーブルＴとに基づいて、記録材Ｐの搬送方向長さＬが規定長さＬｓのいずれかに一致するか否かを判別する（Ｓ０２）。搬送方向長さＬが規定長さＬｓのいずれかと一致する場合において（Ｓ０２：ＹＥＳ）、予定印刷枚数Ｎが前記一致した規定長さＬｓに対応する規定循環枚数Ｃｓに１を加えた数の倍数であり（Ｓ０３：ＹＥＳ）、且つ、受信枚数ＮｒがＣｓ＋１以上であれば（Ｓ０４：ＹＥＳ）、実循環枚数ＣをＣｓ＋１とし（Ｓ１７）、入換両面モードでの印刷を実行する（Ｓ１８）。

搬送方向長さＬが規定長さＬｓのいずれかと一致する場合、複数枚循環搬送での両面生産性は片面生産性（連続片面印刷の効率）と同程度になるから、実循環枚数Ｃの少ない方が、ファーストコピータイム（ＦＣＯＴ）や、一度に記憶可能なメモリ容量の点で有利である。ただし、予定印刷枚数ＮがＣｓ＋１の倍数であれば、実循環枚数ＣをＣｓ＋１とした方が印刷総時間を短縮できる。例えばＡ４縦６枚（Ｎ＝６）を両面印刷する場合、５枚循環搬送と１枚循環搬送とに分けるよりも、一度に６枚循環搬送する方が素早く両面印刷を終了できる。そこで、上記の制御態様を採用したのである。なお、制御部６０が実循環枚数Ｃ（＝Ｃｓ＋１）分のデータを受信していなければ、循環搬送時にジャムを招来するので、ステップＳ０４の制御を採用し、受信データ不足によるジャムの発生を防止している。

搬送方向長さＬが規定長さＬｓのいずれかと一致する場合において（Ｓ０２：ＹＥＳ）、予定印刷枚数ＮがＣｓ＋１の倍数ではないか（Ｓ０３：ＮＯ）、又は受信枚数ＮｒがＣｓ＋１未満であれば（Ｓ０４：ＮＯ）、次いで、受信枚数ＮｒがＣｓ以上か否かを判別する（Ｓ０５）。受信枚数ＮｒがＣｓ未満であれば（Ｓ０５：Ｎｏ）、制御部６０が実循環枚数Ｃ（＝Ｃｓ）分のデータを受信していないから、実循環枚数ＣをＮｒとし（Ｓ１６）、通常両面モードでの印刷を実行する（Ｓ１７）。受信枚数ＮｒがＣｓ以上であれば（Ｓ０５：ＹＥＳ）、実循環枚数ＣをＣｓとし（Ｓ２１）、通常両面モードでの印刷を実行する（Ｓ２０）。

ステップＳ０２において、搬送方向長さＬが規定長さＬｓのどれとも不一致であれば（Ｓ０２：ＮＯ）、次いで、記録材Ｐの搬送方向長さＬが４枚規定サイズＬｓ４を超え５枚規定サイズＬｓ５未満か否かを判別する（Ｓ０６）。Ｌｓ５＞Ｌ＞Ｌｓ４の場合は（Ｓ０６：ＹＥＳ）、規定循環枚数Ｃｓを４枚とする（Ｓ０７）。そして、受信枚数ＮｒがＣｓ＋１（＝４＋１）以上ならば（Ｓ０８：ＹＥＳ）、実循環枚数ＣをＣｓ＋１とし（Ｓ１７）、入換両面モードでの印刷を実行する（Ｓ２０）。受信枚数ＮｒがＣｓ＋１未満であれば（Ｓ０８：ＮＯ）、実循環枚数ＣをＮｒとし（Ｓ１９）、通常両面モードでの印刷を実行する（Ｓ２０）。

ステップＳ０６においてＬｓ５＞Ｌ＞Ｌｓ４でない場合は（Ｓ０６：ＮＯ）、記録材Ｐの搬送方向長さＬが３枚規定サイズＬｓ３を超え４枚規定サイズＬｓ４未満か否かを判別する（Ｓ０９）。Ｌｓ４＞Ｌ＞Ｌｓ３の場合は（Ｓ０９：ＹＥＳ）、規定循環枚数Ｃｓを３枚とする（Ｓ１０）。そして、受信枚数ＮｒがＣｓ＋１（＝３＋１）以上ならば（Ｓ１１：ＹＥＳ）、実循環枚数ＣをＣｓ＋１とし（Ｓ１７）、入換両面モードでの印刷を実行する（Ｓ２０）。受信枚数ＮｒがＣｓ＋１未満であれば（Ｓ１１：ＮＯ）、実循環枚数ＣをＮｒとし（Ｓ１９）、通常両面モードでの印刷を実行する（Ｓ２０）。

ステップＳ０９においてＬｓ４＞Ｌ＞Ｌｓ３でない場合は（Ｓ０９：ＮＯ）、記録材Ｐの搬送方向長さＬが２枚規定サイズＬｓ２を超え３枚規定サイズＬｓ３未満か否かを判別する（Ｓ１２）。Ｌｓ３＞Ｌ＞Ｌｓ２の場合は（Ｓ１２：ＹＥＳ）、規定循環枚数Ｃｓを２枚とする（Ｓ１３）。そして、受信枚数ＮｒがＣｓ＋１（＝２＋１）以上ならば（Ｓ１４：ＹＥＳ）、実循環枚数ＣをＣｓ＋１とし（Ｓ１７）、入換両面モードでの印刷を実行する（Ｓ２０）。受信枚数ＮｒがＣｓ＋１未満であれば（Ｓ１４：ＮＯ）、実循環枚数ＣをＮｒとし（Ｓ１９）、通常両面モードでの印刷を実行する（Ｓ２０）。

ステップＳ１２においてＬｓ３＞Ｌ＞Ｌｓ２でない場合は（Ｓ１２：ＮＯ）、規定循環枚数Ｃｓを１枚とする（Ｓ１５）。そして、受信枚数ＮｒがＣｓ＋１（＝１＋１）以上ならば（Ｓ１６：ＹＥＳ）、実循環枚数ＣをＣｓ＋１とし（Ｓ１７）、入換両面モードでの印刷を実行する（Ｓ２０）。受信枚数ＮｒがＣｓ＋１未満であれば（Ｓ１６：ＮＯ）、実循環枚数ＣをＮｒとし（Ｓ１９）、通常両面モードでの印刷を実行するのである（Ｓ２０）。

なお、入換両面モード時には、反転ローラ対４１にて一時待機中の記録材Ｐがプリンタ１外に長時間露出することになる。そこで、実施形態では、記録材Ｐがプリンタ１外に露出している間、制御部６０に電気的に接続された報知手段としての操作パネル６４（図２参照）に、一時待機中の記録材Ｐの除去を禁止する旨を表示（報知）する。従って、一時待機中の記録材Ｐを誤って引き抜かないように、ユーザに注意を喚起できる。この場合、操作パネル６４の画面には、例えば図８に示すような禁止情報６５が表示される。禁止情報６５の表示は記録材Ｐがスイッチバックすれば消去され、通常画面に切り換えられる。

また、反転ローラ対４１にて記録材Ｐの一時待機中において、プリンタ１内でジャムが発生した場合、一時待機中の記録材Ｐ自体は無傷で再利用可能である。そこで、実施形態では、ジャムが解消するまでの間、操作パネル６４に、一時待機中の記録材Ｐの除去を禁止する旨を表示（報知）する。従って、一時待機中の記録材Ｐを誤って引き抜かないように、ユーザに注意を喚起できると共に、再利用可能な記録材Ｐを無駄にするおそれが少なくなる。この場合、操作パネル６４の画面には、例えば図９に示すような禁止情報６６が表示される。禁止情報６６の表示はジャムの解消によって消去され、通常画面に切り換えられる。

さて、実施形態の制御部６０は、記録材Ｐの搬送方向長さ又は紙種、各種印刷モード、或いはプロセス速度といった印刷動作条件が途中で変更される場合、反転ローラ対４１での記録材Ｐ待機を禁止する、すなわち入換両面モードを禁止する割り込み処理も実行可能に構成されている。当該割り込み処理は両面モード制御の実行中に適宜時間間隔にて実行される。

この場合、図１０のフローチャートに示すように、例えば給紙カセット２１ａ，２１ｂの切換によって、次の印刷ジョブで用いられる記録材Ｐの紙種（普通紙、厚紙又はコート紙等）が、先の印刷ジョブで用いられた記録材Ｐの紙種から変更されるか（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、若しくは、次の印刷ジョブで用いられる記録材Ｐの搬送方向長さＬが、先の印刷ジョブで用いられた記録材Ｐの搬送方向長さＬと異なる場合は（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、入換両面モードでの印刷を強制的に禁止して（Ｓ１０７）、通常両面モードでの印刷を実行する（Ｓ１０８）。

また、次の印刷ジョブでの印刷色モードが、先の印刷ジョブでの印刷色モードと異なる場合や（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、次の印刷ジョブでのプロセス速度が、先の印刷ジョブでのプロセス速度から変更される場合も（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、入換両面モードでの印刷を強制的に禁止して（Ｓ１０７）、通常両面モードでの印刷を実行する（Ｓ１０８）。ここで、印刷色モードは、モノクロモードとカラーモードとの２種類に大別される。更に、メモリ容量を大幅に超える画像信号を受信して、画像データ変換等の画像処理に遅れが生じた場合や（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、操作パネル６４の停止ボタンが押された場合も（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、入換両面モードでの印刷を強制的に禁止して（Ｓ１０７）、通常両面モードでの印刷を実行する（Ｓ１０８）。

上記のような各種印刷動作条件が途中で変更される場合は元の想定条件が変わるため、入換両面モードで印刷したとしても、個々の記録材の印刷速度が遅くなる等して、単位時間当りの印刷枚数が増えず、両面生産性を低下させる場合がある。そこで、上記の制御を採用することによって、制御の無駄を省いている。

本願発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。例えば、画像形成装置としてプリンタを例に説明したが、これに限らず、複写機、ファクシミリ又はこれらの機能を複合的に備えた複合機等でもよい。実施形態では反転部を２つ（反転ローラ対４１及び排出ローラ対４２）設けているが、これに限らず、３つ以上でもよい。また、循環式の両面印刷機能としては、１枚の記録材Ｐの両面印刷をしてから、次の記録材Ｐの両面印刷をする両面交互循環方式も採用できる。その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

Ｃ 実循環枚数
Ｃｓ 規定循環枚数
Ｌ 搬送方向長さ
Ｌｓ 規定長さ
Ｎ 予定印刷枚数
Ｎｒ 受信枚数
Ｔ 循環枚数テーブル
１ プリンタ
２ 作像部
１０ 画像プロセス部
２０ 給送部
３０ 定着部
４０ 循環搬送部
４１ 反転ローラ対
４２ 排出ローラ対
４７ 経路切換ゲート
６０ 制御部
６１ エンジン制御部
６２ コントローラ部
６３ ソレノイド

Claims (9)

1. 画像プロセス部にて片面に印刷された後の記録材を表裏反転させる反転部と、表裏反転した前記記録材を前記画像プロセス部に再給紙するための循環搬送部と、印刷動作を制御する制御部とを備えている画像形成装置であって、
   前記反転部を複数有しており、
   前記制御部は、複数枚の記録材を前記循環搬送部にて循環搬送して両面印刷する場合に、前記記録材の少なくとも１枚を前記反転部にて待機させ、前記反転部で前記記録材を待機させた状態で他の記録材を前記記録材の待機が実行されていない反転部と前記循環搬送部とで循環させ、前記記録材の待機が実行されていない反転部を前記他の記録材が通過した後に、前記記録材を待機させていた反転部における前記記録材の待機を解除し、
   循環搬送される前記記録材の実循環枚数を、前記記録材の搬送方向長さに応じて定まる規定循環枚数より前記待機枚数分増加させる、
   画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記循環搬送部で循環可能となる枚数の前記他の記録材全てが前記記録材の待機が実行されていない反転部を通過した後に、前記記録材を待機させていた反転部における前記記録材の待機を解除する、
   請求項１に記載した画像形成装置。
3. 前記反転部を２つ有しており、前記反転部のうち前記画像プロセス部から遠い側の反転部にて記録材を待機させる、
   請求項１又は２のうちいずれかに記載した画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記反転部での記録材待機に伴う記録材排紙順序に応じて、印刷される画像順を入れ換える、
   請求項１〜３のうちいずれかに記載した画像形成装置。
5. 前記反転部を２つ有しており、前記両反転部の一方が印刷済の記録材を排出する排出部を兼用している、
   請求項１〜４のうちいずれかに記載した画像形成装置。
6. 印刷指令に含まれる受信枚数が（前記規定循環枚数＋１）よりも少ない場合、前記制御部は前記反転部での記録材待機を行わずに前記実循環枚数を前記規定循環枚数とする、
   請求項１〜５のうちいずれかに記載した画像形成装置。
7. 前記記録材の搬送方向長さが規定長さであり且つ予定印刷枚数が（前記規定循環枚数＋１）の倍数である場合、前記制御部は前記反転部での記録材待機を行って前記実循環枚数を（前記規定循環枚数＋１）とする、
   請求項１〜６のうちいずれかに記載した画像形成装置。
8. 前記記録材の搬送方向長さ又は紙種、各種印刷モード、或いはプロセス速度といった印刷動作条件が途中で変更される場合、前記制御部は前記反転部での記録材待機を禁止する、
   請求項１〜７のうちいずれかに記載した画像形成装置。
9. 前記反転部で待機中の記録材が機外に露出している場合、前記制御部はこれに接続された報知手段にて前記待機中の記録材の除去を禁止する旨を報知する、
   請求項１〜８のうちいずれかに記載した画像形成装置。

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