(57)【要約】      （修正有）【課題】  後処理モード時における複数部両面画像形成動作での生産性向上を達成する。【解決手段】  用紙サイズに応じてノンスタック循環搬送手段による循環搬送可能な用紙枚数を設定する循環枚数設定手段と、画像形成装置本体の用紙反転搬送時における用紙サイズにより連続画像形成時の用紙搬送インターバル時間を制御する画像形成インターバル制御手段と、後処理装置によって後処理される用紙束間の待機時間を制御する後処理インターバル制御手段と、を有し、画像形成インターバル制御手段は、用紙表面を連続して画像形成中に、循環枚数設定手段により循環枚数が所定の枚数に対して少ない枚数で１循環が行われると判断した場合、後処理インターバル制御手段によるインターバル時間の追加を実施せず、後続の用紙束の１枚目までを表面循環中に入れ、用紙裏面循環搬送時において用紙束の最終紙で後処理実行時間を追加した画像形成インターバル時間の制御を行う。【選択図】        図２
2006201658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙収容手段に収容された用紙を画像形成部に搬送する給紙手段、前記画像形成部により処理された用紙を搬送して循環方式両面搬送経路に沿って循環させた後に前記給紙手段に再度搬送するノンスタック循環搬送手段、を有する画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体から排出される複数枚の用紙を中間スタッカに収容して用紙束に後処理を施したのち排出する後処理装置と、を有する画像形成装置において、
前記用紙収容手段に収容された用紙のサイズに応じて前記ノンスタック循環搬送手段による循環搬送可能な用紙枚数を設定する循環枚数設定手段と、
前記画像形成装置本体の用紙反転搬送時における用紙サイズにより連続画像形成時の用紙搬送インターバル時間を制御する画像形成インターバル制御手段と、
前記後処理装置によって後処理される用紙束間の待機時間を制御する後処理インターバル制御手段と、を有し、
前記画像形成インターバル制御手段は、用紙表面を連続して画像形成中に、前記循環枚数設定手段により循環枚数が所定の枚数に対して少ない枚数で１循環が行われると判断した場合、前記後処理インターバル制御手段によるインターバル時間の追加を実施せず、後続の用紙束の１枚目までを表面循環中に入れ、用紙裏面循環搬送時において用紙束の最終紙で後処理実行時間を追加した画像形成インターバル時間の制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
用紙収容手段に収容された用紙を画像形成部に搬送する給紙手段、前記画像形成部により処理された用紙を搬送して循環方式両面搬送経路に沿って循環させた後に前記給紙手段に再度搬送するノンスタック循環搬送手段、を有する画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体から排出される複数枚の用紙を中間スタッカに収容して用紙束に後処理を施したのち排出する後処理装置と、を有する画像形成装置において、
前記用紙収容手段に収容された用紙のサイズに応じて前記ノンスタック循環搬送手段による循環搬送可能な用紙枚数を設定する循環枚数設定手段と、
前記画像形成装置本体の用紙反転搬送時における用紙サイズにより連続画像形成時の用紙搬送インターバル時間を制御する画像形成インターバル制御手段と、を有し、
前記画像形成インターバル制御手段は、前記循環方式両面搬送経路内で先行する１部目の用紙束の循環中に、後続する２部目の用紙束の用紙のうち１枚目の用紙が前記循環方式両面搬送経路に搬送可能であると判断した場合で、且つ、循環時の先頭用紙から最終用紙までの連続インターバル時間の合計が１循環時間条件に対して所定時間以上の循環搬送間隔が発生する場合に、循環時の先頭用紙が所定循環搬送路に到達していない条件であったら、この時の同一循環制御において所定循環搬送路からの用紙搬送を、通常の用紙搬送時間より短時間となる搬送制御に切り換えて、給紙手段に搬送するように制御することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙の表裏両面に画像を形成する画像形成装置の用紙搬送制御に関し、特に、画像形成部により表面に画像が形成された用紙を循環方式両面搬送経路に沿って循環させた後に再び画像形成部に搬送するノンスタック循環搬送手段を有する画像形成装置本体と、画像形成装置本体から排出される複数枚の用紙を中間スタッカに収容して用紙束に後処理を施したのち排出する後処理装置と、を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を有する複合機等の画像形成装置は、画像形成手段に用紙を供給する用紙収容手段を複数備えており、操作パネルでの用紙サイズ設定、または、自動用紙サイズ検知手段により設定された所定サイズの用紙に画像を形成することができる。
【０００３】
用紙の表裏両面に画像を形成する両面画像形成においては、表面に画像が形成された用紙を再度画像形成手段に供給する循環搬送手段として、用紙を集積する集積部を持たない、いわゆるノンスタック循環搬送手段が広く使用されている。このようなノンスタック循環搬送手段を用いて連続の両面画像形成を行う場合の用紙の搬送制御としては、用紙のサイズに応じて予めさだめられた所定枚数の用紙をノンスタック循環搬送手段内に送り込んで、１単位の表面画像形成を行い、該単位の表面画像形成の後に、ノンスタック循環搬送手段から順次用紙を画像形成手段に搬送して裏面画像形成を行って、１単位の用紙に対する表裏面の画像形成を行う画像形成工程を繰り返すことにより、多数枚の用紙に対する両面画像形成が行われる。
【０００４】
従来、画像形成装置としての複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機に、画像形成後の用紙を綴じ処理、折り処理等の後処理を実行する機能を有する後処理装置を装着可能とする画像形成システムが、例えば特許文献１に開示されている。かかる画像形成システムでは、種々の後処理機能が１つの後処理装置で実行可能に構成されている。
【０００５】
特許文献１に記載の記録紙搬送方法及び画像形成装置は、循環両面搬送における可変循環制御や、用紙表面搬送中のインターバル時間条件と循環両面搬送時間条件との比較により、循環枚数制御を行う事により、混載モードでの両面画像形成において、画像形成効率の低下を防止するものである。
【０００６】
特許文献２に記載の画像形成装置及び用紙搬送方法は、循環両面搬送における特定条件、即ち、用紙のサイズが異なり且つ循環枚数が同一枚数である場合において、循環搬送手段による用紙の搬送速度を変更するように制御する事により、サイズの異なる複数種類の用紙の両面に画像形成する場合でも、循環搬送枚数が第２給紙手段の回転駆動タイミングと同一とし、変更を要しない事を特徴とするものである。
【０００７】
特許文献３に記載の画像形成装置は、循環両面搬送における循環枚数を用紙サイズ、紙種により設定し、設定された循環可能用紙枚数に従って、循環経路に沿って用紙の搬送を制御するものである。
【特許文献１】特開２００１−６３９２５号公報
【特許文献２】特開２００２−２２１８３２号公報
【特許文献３】特開２００２−３７５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の後処理装置を接続した画像形成装置においては、循環式両面搬送路を有する画像形成装置の表面画像形成において、後処理実行の制約で、用紙束間に処理時間による排出インターバル時間を遅延させなければならない場合、その遅延条件により所定の循環搬送枚数よりも少ない用紙枚数条件で循環搬送を打ち切り、用紙裏面排出の後に後続の用紙束の先頭紙を１循環させて動作させる事で、後処理時間による排出インターバル時間遅延条件を確保している。
【０００９】
しかし、この制御では、通常の用紙循環枚数よりも少ない枚数条件で循環搬送を打ち切る事、及び後続の用紙束の先頭紙を１循環搬送させて排出する事から、インターバル遅延時間が１循環時間より少ない条件の場合、その差分は不要な用紙間隔となるため、循環搬送効率が低下し、画像形成生産性も低下する。
【００１０】
本発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、循環搬送効率の向上と、後処理モード時の複数部両面画像形成動作での生産性向上を達成する画像形成装置を提供する事を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的は、本発明の下記の画像形成装置よって達成される。
【００１２】
請求項１の画像形成装置は、用紙収容手段に収容された用紙を画像形成部に搬送する給紙手段、前記画像形成部により処理された用紙を搬送して循環方式両面搬送経路に沿って循環させた後に前記給紙手段に再度搬送するノンスタック循環搬送手段、を有する画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体から排出される複数枚の用紙を中間スタッカに収容して用紙束に後処理を施したのち排出する後処理装置と、を有する画像形成装置において、前記用紙収容手段に収容された用紙のサイズに応じて前記ノンスタック循環搬送手段による循環搬送可能な用紙枚数を設定する循環枚数設定手段と、前記画像形成装置本体の用紙反転搬送時における用紙サイズにより連続画像形成時の用紙搬送インターバル時間を制御する画像形成インターバル制御手段と、前記後処理装置によって後処理される用紙束間の待機時間を制御する後処理インターバル制御手段と、を有し、前記画像形成インターバル制御手段は、用紙表面を連続して画像形成中に、前記循環枚数設定手段により循環枚数が所定の枚数に対して少ない枚数で１循環が行われると判断した場合、前記後処理インターバル制御手段によるインターバル時間の追加を実施せず、後続の用紙束の１枚目までを表面循環中に入れ、用紙裏面循環搬送時において用紙束の最終紙で後処理実行時間を追加した画像形成インターバル時間の制御を行うことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２の画像形成装置は、用紙収容手段に収容された用紙を画像形成部に搬送する給紙手段、前記画像形成部により処理された用紙を搬送して循環方式両面搬送経路に沿って循環させた後に前記給紙手段に再度搬送するノンスタック循環搬送手段、を有する画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体から排出される複数枚の用紙を中間スタッカに収容して用紙束に後処理を施したのち排出する後処理装置と、を有する画像形成装置において、前記用紙収容手段に収容された用紙のサイズに応じて前記ノンスタック循環搬送手段による循環搬送可能な用紙枚数を設定する循環枚数設定手段と、前記画像形成装置本体の用紙反転搬送時における用紙サイズにより連続画像形成時の用紙搬送インターバル時間を制御する画像形成インターバル制御手段と、を有し、前記画像形成インターバル制御手段は、前記循環方式両面搬送経路内で先行する１部目の用紙束の循環中に、後続する２部目の用紙束の用紙のうち１枚目の用紙が前記循環方式両面搬送経路に搬送可能であると判断した場合で、且つ、循環時の先頭用紙から最終用紙までの連続インターバル時間の合計が１循環時間条件に対して所定時間以上の循環搬送間隔が発生する場合に、循環時の先頭用紙が所定循環搬送路に到達していない条件であったら、この時の同一循環制御において所定循環搬送路からの用紙搬送を、通常の用紙搬送時間より短時間となる搬送制御に切り換えて、給紙手段に搬送するように制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の画像形成装置により、以下の効果が得られる。
【００１５】
請求項１に記載の画像形成装置により、後処理モード時での複数部両面画像形成において、用紙循環搬送効率上昇による生産性向上が達成される。この効果は、大量部数になる程大きく表れる。
【００１６】
請求項２に記載の画像形成装置により、ノンスタック循環搬送手段の両面送循環経路において、用紙搬送を通常の用紙搬送時間より短時間となる第２の両面搬送制御に切り換えて、第２給紙手段に搬送するように制御する事により、用紙循環搬送効率上昇による生産性向上が達成される。この効果は、処理部数が大量になる程大きく表れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の画像形成装置を図面に基づいて説明する。
【００１８】
［画像形成装置］
図１は、画像形成装置本体Ａ、後処理装置ＦＳ、大容量給紙装置ＬＴ、画像読取装置ＥＸ、自動原稿送り装置ＤＦから成る画像形成装置の構成図である。
【００１９】
画像形成装置本体Ａの主制御手段１００は、通信手段１０１、通信回線１０２を介して、後処理装置ＦＳの後処理制御手段１０３に接続している。
【００２０】
図示の画像形成装置本体Ａは、画像形成部１と、定着手段９と、用紙搬送系と、から構成されている。画像形成部１は、像担持体２の周辺に配置された帯電手段３、像露光手段（画像書込手段）４、現像手段５、転写手段６、除電手段７Ａ、分離爪７Ｂ、クリーニング手段８等から構成されている。
【００２１】
用紙搬送系は、給紙カセット１０、第１給紙手段１１、第２給紙手段１２、搬送手段１３、排紙手段１４、及び手差し給紙手段１５から成る第１搬送部と、用紙Ｓを循環再給紙する循環再給紙部とから構成されている。
【００２２】
給紙カセット１０及び第１給紙手段１１は、複数の給紙手段（図示の３段）により形成され、複数種のサイズの用紙Ｓを収容して給紙する。用紙サイズは、操作パネルによる手動設定、又は用紙サイズ検知手段による自動用紙サイズ設定によって入力される。
【００２３】
搬送手段１３を通過して定着手段９によって定着処理された用紙Ｓは、搬送路切換手段１６により、ストレート排紙パスの搬送路ｒ１、反転排紙パスの搬送路ｒ２、両面循環パスの搬送路ｒ３の何れかに選択されて搬送される。
【００２４】
搬送路ｒ１を通過する用紙Ｓは、画像形成面を上にして（フェースアップ）排出される。搬送路ｒ２を通過する用紙Ｓは、両面循環パスの搬送路ｒ３に進行した後、逆転搬送されて搬送路ｒ２を通過して、画像形成面を下にして（フェースダウン）排出される。
【００２５】
第２搬送部は、画像形成部１により画像形成された用紙Ｓを搬送路切換手段１６により排紙手段１４の手前で分岐させ、用紙Ｓを循環再給紙路に沿って搬送し、循環再給紙路途中で反転搬送ローラ１７により用紙Ｓを反転した後に第２給紙手段１２を経て画像形成部１に再給紙する。
【００２６】
大容量給紙装置ＬＴの大容量給紙手段１９から送り出された用紙Ｓは、第２給紙手段１２に給送される。
【００２７】
自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿ｄは給紙手段により搬送され、画像読取装置ＥＸの光学系により原稿ｄの片面又は両面の画像が読みとられ、イメージセンサＣＣＤにより読み込まれる。イメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２０において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、像露光手段４に画像信号を送る。
【００２８】
像露光手段４においては、半導体レーザからの出力光が画像形成部１の像担持体２に照射され、潜像を形成する。画像形成部１においては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。給紙カセット１０、手差し給紙手段１５、大容量給紙装置ＬＴから給送された用紙Ｓは転写手段６により画像が転写される。画像を担持した用紙Ｓは、定着手段９により定着され、排紙手段１４から排出され、後処理装置ＦＳに送り込まれる。
【００２９】
或いは搬送路切換手段１６により循環再給紙部に送り込まれた片面画像処理済みの用紙Ｓは反転搬送ローラ１７により反転された後に再び画像形成部１において両面画像処理された後、定着手段９によって定着処理され、排紙手段１４から排出される。
【００３０】
［後処理装置］
後処理装置ＦＳは、入口搬送部３０、シフトユニット４０、スタッカユニット５０、ステイプルユニット６０、及び排紙部から構成されている。排紙部は最上段のサブトレイ７１、図示左側方の昇降可能なメイントレイ７２、及び排紙手段等から成る。
【００３１】
〈入口搬送部〉
入口搬送部３０を通過する用紙Ｓは、切換ゲートｇ１の揺動角度の選択により、上方の搬送路ｒ４、図示左方の搬送路ｒ５の２系統の何れかの搬送路に給送される。
【００３２】
〈ストレート排紙〉
このストレート排紙モードに設定されると、切換ゲートｇ１は、搬送路ｒ５を遮断し、搬送路ｒ４のみを開放する。搬送路ｒ４を通過する用紙Ｓは、排紙ローラ７３に挟持されてサブトレイ７１上に排出される。
【００３３】
〈綴じ処理〉
平綴じ処理を施す用紙Ｓは、切換ゲートｇ１の下方の搬送路を通過して、搬送路ｒ６に搬送される。搬送路ｒ６において、用紙Ｓは切換ゲートｇ２の下方の通路を通過して、レジストローラ５１のニップ位置で待機した後、スタッカユニット５０の傾斜配置された中間スタッカ５２の上方空間に排出され、中間スタッカ５２上を滑走上昇する（搬送路ｒ７）。用紙Ｓが排出された後には、用紙Ｓの自重により下降に転じ、中間スタッカ５２の傾斜面上を滑落し、スタッカユニット５０近傍の平綴じストッパ５３の用紙突き当て面に用紙Ｓの進行方向先端部が当接して停止する（搬送路ｒ８）。
【００３４】
幅整合手段５４は用紙搬送方向と直交する方向に移動可能であり、用紙Ｓの幅揃えを行う。
【００３５】
この停止位置において、中間スタッカ５２上に所定枚数の用紙Ｓが積載、整合されると、ステイプルユニット６０により用紙Ｓの２箇所、又は用紙Ｓの隅部１箇所にステイプル針が打針され、用紙Ｓが綴じ合わされる。
【００３６】
綴じ処理された用紙Ｓは、回動する排出ベルト５５の排出爪５５ａにより用紙Ｓの後端部を保持されて、中間スタッカ５２の載置面上を滑走して斜め上方に押し上げられ、排紙ユニット７４によって挟持、搬送され、メイントレイ７２上に排出、積載される（搬送路ｒ９）。
【００３７】
［両面記録］
図２は画像形成装置本体Ａにおいて循環両面画像形成を行う場合の用紙搬送状態を示す模式図であり、図１と同一のものには同一の符号を付してある。なお、ここでは給紙手段は給紙カセット１０及び第１給紙手段１１を代表として説明するが、手差し給紙手段１５や大容量給紙手段１９でも同様である。
【００３８】
ノンスタック循環搬送手段ＪＨは、第２給紙手段１２を出発点とし、転写手段６、定着手段９の出口近傍に配置された定着出口センサＰＳ１に至る画像形成搬送路と、搬送路切換手段１６、反転搬送ローラ１７等を経て第２給紙手段１２に戻る循環搬送路と、から構成され、用紙Ｓの両面に画像を形成する用紙搬送手段である。用紙Ｓがこのノンスタック循環搬送手段ＪＨを循環する過程で、画像形成部１による画像形成処理、定着手段９による定着処理を受け、反転搬送ローラ１７により表裏反転される。
【００３９】
図２は、４枚循環の場合の搬送路に存在する用紙の搬送順を示し、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は搬送路に存在する用紙の搬送順を表す。ＰＳ１は定着手段９の出口付近に配置され、用紙Ｓの先端部通過を検知する定着出口センサである。ＰＳ２はレジストローラ１８の近傍に配置され、用紙Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の後端部通過を検知する反転排紙センサである。
【００４０】
図１において説明した搬送路ｒ１はストレート排紙パス、搬送路ｒ２は反転排紙パス、搬送路ｒ３は両面循環パスである。
【００４１】
まず、両面画像形成を行う用紙Ｓの表面に画像を形成する場合、給紙カセット１０から給紙された用紙Ｓは第１給紙手段１１により送り出されて、搬送路ｒ１０を通り第２給紙手段１２を経て画像形成部１の転写手段６へ搬送される。画像が転写された用紙Ｓは搬送路ｒ１から分岐されて搬送路ｒ１１に進行し、反転搬送ローラ１７に挟持されて搬送路ｒ１２，ｒ１３に搬送され、その後、反転搬送ローラ１７の逆回転によって逆方向に搬送され、搬送路ｒ１４を進行して第２給紙手段１２に送られる。
【００４２】
表面画像が形成された用紙Ｓは、第２給紙手段１２から再び画像形成部１の転写手段６へ搬送され、裏面画像が形成される。両面に画像が転写された用紙Ｓは搬送路ｒ１を通って機外に排出される。
【００４３】
図３は、用紙搬送の制御系のブロック図である。
【００４４】
画像形成装置本体Ａの操作部２１において、用紙サイズ、両面画像形成、後処理、用紙部数等が設定され、主制御手段１００に入力される。主制御手段１００は、これらの入力信号により画像形成部１の起動に同期して、第１給紙手段１１及び第２給紙手段１２による用紙搬送開始を制御する。
【００４５】
また、主制御手段１００は、循環枚数設定手段ＪＩにより画像形成インターバル制御手段ＧＩ、後処理インターバル制御手段Ｉ２を制御する。
【００４６】
循環枚数設定手段ＪＩは、用紙Ｓのサイズを検出する用紙サイズ検出手段Ｊ３により検出された用紙サイズに応じて、ノンスタック循環搬送手段ＪＨによる循環搬送可能な用紙枚数を設定する。
【００４７】
画像形成インターバル制御手段Ｊ２は、画像形成装置本体Ａの用紙排出時における用紙のサイズから、連続画像形成時の用紙搬送インターバル時間を制御する。即ち、操作部２１において反転排紙モードが設定されると、図２に示すように、画像形成部１により画像形成された用紙Ｓ１は、搬送路切換手段１６により排紙手段１４の手前で分岐され、搬送路ｒ１１から搬送路ｒ１２，ｒ１３に進行した後、反転ローラ１８に挟持されて逆転搬送され、搬送路ｒ１４を通って画像形成面を下にして排紙手段１４により排出される。反転排紙センサＰＳ２が排出される用紙Ｓ１の後端部通過を検知すると、後続の用紙Ｓ２の反転排紙を可能にする。
【００４８】
この用紙反転排紙モードでは、用紙Ｓ１の後端部が搬送して排出されるまでの間、後続の用紙Ｓ２は搬送路ｒ１１に搬入させることは出来ないから、後続の用紙Ｓ２は先行の用紙Ｓ１との間隔を拡げて遅延させたタイミングにする。先行の用紙Ｓ１の後端部と後続の用紙Ｓ２の先端部との間隔は、用紙サイズにより異なり、用紙Ｓ１，Ｓ２のサイズが大きいほど排出時間が長くなる。
【００４９】
後処理インターバル制御手段Ｉ２は、後処理装置ＦＳによって後処理される用紙束間の待機時間を制御する。即ち、用紙束を綴じ針によって綴じて冊子を形成する後処理モードが設定された場合、中間スタッカ５２上に用紙Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が順次積載され、複数枚の用紙Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に綴じ処理が行れ、中間スタッカ５２上を逆送して排出されるまで、次部の先頭用紙Ｓはレジストローラ５１近傍で待機する。綴じ処理済みの先行する用紙束が中間スタッカ５２から排出したのち、後続の次部の先頭用紙が中間スタッカ５２上に搬入される。後続の用紙グループ（次部）の先頭用紙の待機時間は、用紙サイズにより異なり、用紙Ｓのサイズが大きいほど排出時間が長いから、次部の待機時間が長い。
【００５０】
図４は、画像形成インターバル制御手段ＧＩのシーケンスを示すタイミングチャートである。用紙搬送、画像形成における制約条件、即ち、用紙サイズ別の連続画像形成時の用紙搬送のインターバル時間は、主制御手段１００のＣＰＵ及びタイマにより管理、制御される。
【００５１】
図４（ａ）は、通常の両面画像形成時の用紙連続搬送のインターバル制御例を示す。ｔ１は画像形成に要する所要時間、ｔ２は画像形成後の用紙反転搬送等に要する制約時間、Ｔ２は第２給紙手段１２の起動から用紙反転排紙までの所要時間であり、Ｔ２＝ｔ１＋ｔ２で示される。
【００５２】
図４（ｂ）は、後処理実行時の用紙連続搬送のインターバル制御例を示す。ｔ１は画像形成に要する所要時間、ｔ２は画像形成後の用紙反転搬送に要する制約時間、ｔ３は後処理時の待機等に要する制約時間、Ｔ２’は第２給紙手段１２の起動から用紙後処理終了後、排紙完了に至るまでの所要時間であり、Ｔ２’＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３で示される。
【００５３】
図５は、両面画像形成時の用紙Ｓの１循環搬送時間の比較を示すタイミングチャートであり、図５（ａ）は従来例を示し、図５（ｂ）は本発明の請求項２の実施例を示す。
【００５４】
図２に示すように、第２給紙手段１２の起動により、用紙Ｓの搬送が開始され、用紙Ｓは画像形成部１の転写手段６を通過し、搬送路ｒ１１，ｒ１２，ｒ１３に進入したのち、反転搬送ローラ１７の反転搬送により、搬送路ｒ１４を通過して第２給紙手段１２に戻る１循環搬送経路を形成する。
【００５５】
この１循環搬送経路の所要時間のうち反転路搬送に要する時間は、循環時の先頭用紙から最終用紙までの連続インターバル時間の合計が１循環時間条件に対して所定時間以上の循環搬送間隔が発生する場合に、循環先頭用紙が所定循環搬送路に到達していない条件であったら、この時の同一循環制御において所定循環搬送路からの用紙搬送を、通常の用紙反転搬送時間Ｔより短時間となる第２の両面搬送制御に切り換えて、第２給紙手段１２に搬送するように制御し、短時間の用紙反転搬送時間Ｔ’（Ｔ’＜Ｔ）に設定する事により、１循環搬送時間を（Ｄ’＜Ｄ）に短縮して第２給紙手段１２による第２給紙の開始を時間差ΔＴだけ早める事が可能になる。
【００５６】
図６は、両面画像形成における画像形成動作のシーケンスを示すタイミングチャートであり、図６（ａ）は従来例を示し、図６（ｂ）は本発明の第１の実施例を示し、図６（ｃ）は本発明の請求項２の実施例を示す。
【００５７】
これらの図中、１循環搬送時間Ｄ，Ｄ’は、第２給紙手段１２から画像形成部１を経て循環搬送路を通過して第２給紙手段１２に至る所要通過時間である。
【００５８】
以下、４枚の用紙Ｓを循環可能な搬送路に搬送して、２枚の用紙Ｓの表裏に画像形成した後、綴じ処理して４部の冊子を作成する設定で説明する。
【００５９】
図中、実線の矢印は通常の用紙搬送時間を示し、破線の矢印は後処理の用紙搬送所要時間を示す。
【００６０】
図６（ａ）に示す従来動作では、第２給紙手段１２によって送り出される１部目の１枚目の用紙１−１と、後続の１部目の２枚目の用紙１−２とは、逐次、画像形成部１によって用紙表面に画像が形成され、循環搬送路を通過して反転された後、第２給紙手段１２に到達して１循環する。引き続き画像形成部１によって用紙１−１と用紙１−２の裏面に画像が形成された後、排紙手段１４により後処理装置ＦＳに送り込まれる。後処理装置ＦＳに送り込まれた２枚の用紙１−１と用紙１−２とは中間スタッカ５２上に積載され、ステイプルユニット６０によって綴じ処理された後、中間スタッカ５２上を逆送して排紙ユニット７４により機外に排出される。
【００６１】
２部目の１枚目の用紙２−１と、後続する２部目の２枚目の用紙２−２も１部目と同様にして、逐次、循環搬送路を通過し、表面及び裏面に画像が形成され後、排紙手段１４により後処理装置ＦＳに送り込まれる。以下、同様にして、用紙３−１，３−２，４−１，４−２が順次搬送される。
【００６２】
後処理装置ＦＳに搬送された２部目の１枚目の用紙２−１は、図１に示すレジストローラ５１の挟持位置に待機し、１部目の用紙束が綴じ処理されて排出された後、レジストローラ５１に挟持されて中間スタッカ５２上に載置される。後続の２部目の２枚目の用紙２−２も引き続き搬送されて用紙Ｓ２−１上に載置される。
【００６３】
ノンスタック循環搬送路内にＡ４サイズの用紙Ｓが４枚循環可能な場合、両面画像形成された２枚の用紙１−１，１−２が第２給紙手段１２に到達するまでに時間損失を生じる。また、用紙１−１、用紙１−２の表面が第２給紙手段１２に戻った後に、用紙１−１、用紙１−２の裏面搬送が開始されるから、用紙２−１の表面搬送開始が遅延する。
【００６４】
図６（ｂ）に示す第１実施例の動作では、第２給紙手段１２によって送り出される１部目の用紙１−１、用紙１−２、２部目の１枚目の用紙２−１から成る３枚の用紙は、逐次、画像形成部１によって表面に画像が形成され、ノンスタック循環搬送路を通過して反転された後、第２給紙手段１２に到達して１循環する（１循環搬送時間Ｄ）。
【００６５】
引き続き、用紙１−１、１−２、２−１から成る３枚の用紙の各裏面搬送が順次行われる。このようにして、第２給紙手段１２からノンスタック循環搬送路を経て第２給紙手段に至る用紙循環搬送路内には、常に３枚の用紙が収容されて循環し、３枚の用紙の裏面循環搬送中に後処理時間を含む事により、用紙循環搬送効率が向上し、後処理完了時間が短縮される。以下、同様にして、用紙２−２，３−１，３−２から成る３枚の用紙の各表面搬送が順次行われ、引き続き用紙２−２，３−１，３−２から成る３枚の用紙の各裏面搬送が順次行われ、最後に用紙４−１，４−２の表面搬送と用紙４−１，４−２の裏面搬送が順次行われる。
【００６６】
図６（ｃ）に示す第２実施例の動作では、第２給紙手段１２によって送り出される１部目の用紙１−１、１−２、２部目の１枚目の用紙２−１から成る３枚の用紙が逐次、画像形成部１によって表面に画像が形成され、ノンスタック循環搬送路を通過して反転された後、第２給紙手段１２に到達して１循環する際に、ノンスタック循環搬送路内で先行する用紙１−１、１−２、２−１の循環中に、循環時の先頭の用紙１−１から最終用紙２−１までの連続搬送時間の合計が１循環時間条件に対して所定時間以上の循環搬送間隔が発生する場合に、循環先頭の用紙１−１が第２給紙手段１２に到達していない条件であったら、この時の同一循環制御において所定循環搬送路からの用紙１−１、１−２、２−１の搬送を、通常の１循環搬送時間Ｄより短時間となる第２の１循環搬送時間Ｄ’に切り換えて、第２の両面搬送制御を実行して第２給紙手段１２に搬送するように制御して、１循環搬送時間を請求項１のＤより短時間のＤ’に短縮する事により、用紙循環搬送効率を向上し、後処理完了時間を短縮する事ができる。
【００６７】
図７は、本発明の画像形成装置による両面画像形成時の全体制御のフローチャートである。
【００６８】
ステップ１：コピー開始信号により、第１給紙手段１１が給紙カセット１０から用紙Ｓを逐次送り出し、第２給紙手段１２に搬送する。
【００６９】
ステップ２：画像形成部１の起動開始に同期して第２給紙手段１２が起動を開始し、用紙Ｓを逐次送り出し画像形成部１に搬送する。
【００７０】
ステップ３：画像形成部１において用紙Ｓの表面に画像が形成され、定着手段９により定着処理される。
【００７１】
ステップ４：定着処理された用紙Ｓの画像面が裏面であればステップ５に進む。用紙Ｓの画像形成面が表面であればステップ７に進む。
【００７２】
ステップ５：用紙Ｓの裏面に画像面が形成され定着処理された用紙Ｓは、排紙手段１４により排出され後処理装置ＦＳに搬入される。
【００７３】
ステップ６：後処理装置ＦＳに搬入された複数枚の用紙Ｓは、スタッカユニットにより綴じ処理等の後処理が行われて冊子が作製され、機外に排出される。
【００７４】
ステップ７：用紙Ｓの裏面に画像面が形成された後、両面画像形成時には、表面に画像が形成され、定着処理された用紙Ｓは、搬送路切換手段１６により用紙反転制御が行われ、ノンスタック循環搬送路に搬送される。
【００７５】
ステップ８：ノンスタック循環搬送路において、反転搬送制御が行われて搬送される用紙Ｓは、第２給紙手段１２に搬送され、裏面画像形成開始の待機をする。
【００７６】
図８は、本発明の画像形成装置による両面画像形成時の用紙第２給紙制御部のフローチャートである。
【００７７】
図８において、Ｔ１は循環する用紙Ｓの先頭紙送り出し起動からの経過時間を計測するタイマ、Ｔ２は後処理無しの場合における現送り出し用紙Ｓと後続の次の用紙Ｓとの送り出しインターバルを計測するタイマ、Ｔ２’は後処理有りの場合における現送り出し用紙Ｓと後続の次用紙との送り出しインターバルを計測するタイマである。
【００７８】
Ｄ１はタイマＴ１により計時される経過時間、Ｄ２はタイマＴ２により計時される経過時間、Ｄ２’はタイマＴ２’により計時される経過時間、Ｄ３は次の用紙搬送によるインターバル必要時間、Ｄは先頭の用紙Ｓが第２給紙手段１２の位置から起動して循環搬送路を通って再度第２給紙手段１２の位置に到達するまでの経過時間である。
【００７９】
また、Ｄ’は第２の両面搬送制御条件における先頭の用紙Ｓが第２給紙手段１２の位置から起動して循環搬送路を通って再度、第２給紙手段１２の位置に到達するまでの経過時間である。Ｔ０は経過時間Ｄに対する循環内を搬送する用紙の経過時間Ｔ２の合計時間との差分時間（１循環時間での用紙搬送に要する時間に対する余り時間）で、次式で表す。
【００８０】
Ｔ０＝Ｄ−（Ｔ２×循環搬送枚数）
まず、画像形成部に送り出しを行う為のインターバル条件の確認が行われる（基本的に表面連続送り出し条件でインターバルを決定し制約を受けるが、２部目以降の部の先頭紙のみ裏面でインターバル制約を受ける）。
【００８１】
ステップ１０：第２給紙手段１２のスタート指令により用紙Ｓが表面であった場合、裏面であった場合各々異なったシーケンスを経て画像形成部への搬送制御が開始される。
【００８２】
ステップ１１：第２給紙手段１２により送り出される用紙Ｓが表面であるか裏面であるかを判断する。
【００８３】
ステップ１２：用紙Ｓが表面であった場合は、先行紙での画像形成インターバル手段ＧＩにより決定されたタイマＴ２のタイムアップ完了により、次ステップ１５に進む（このステップ１２はコピー開始１枚目の紙に対しては先行紙がないことより実行されない）。
【００８４】
ステップ１３：ステップ１１による判断が裏面であった場合は、用紙Ｓが後処理モードにおける部の先頭紙であるかを判断し、先頭紙で無い場合はステップ１５へ進む。
【００８５】
ステップ１４：先頭紙であった場合は先行紙での後処理インターバル制御手段ＦＩにより画像形成インターバル手段ＧＩに後処理所要時間を追加し決定されたタイマＴ２’のタイムアップ完了により、ステップ１５に進む（このステップ１４もコピー開始１枚目の紙に対して、あるいは循環の先頭紙であった場合は先行紙がないことより実行されない）。
【００８６】
ステップ１５：用紙Ｓが表面であるか裏面であるかを判断する。表面であればステップ１６に進む。裏面でステップ１２２に進む。
【００８７】
ステップ１６、１７：表面条件では、次の第１給紙を用紙Ｓと同じ循環搬送に送り込み可能か判断し、可能であった場合は次の第１給紙を用紙Ｓと同一循環として搬送させる為の第１給紙の第２給紙部への起動とインターバル確保のためのＴ２（あるいはＴ２’）のセットが行われる（本循環判断の詳細は特許文献１参照）。
【００８８】
裏面条件では、循環の最終紙に対しては次の表面循環搬送のための第１給紙手段１１、第２給紙手段１２への起動とインターバル確保のためのＴ２セット処理、後処理部の最終紙に対しては後処理用インターバルの為のＴ２’のセット処理が行われ、それ以外の条件ではなにもせず画像形成部への送り出し処理が開始される。
【００８９】
ステップ１５で表面であった場合、用紙Ｓがこの循環経路搬送の１枚目先頭のときに循環起動からの経過時間を計測する為のタイマＴ１を起動する。
【００９０】
ステップ１８：さらに、用紙Ｓが後処理モードにおける用紙束の最終紙（後処理が実行紙か）を判断する。
【００９１】
ステップ１９：用紙束の最終紙で無い場合には、Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３＜Ｄの判断を行う。
【００９２】
ステップ２０：ステップ１９でＤ１＋Ｄ２＋Ｄ３＜Ｄ  であった場合、次の第１給紙をこの循環搬送に送り込んで同一循環としてもこの循環搬送１枚目先頭紙との間の画像形成インターバルが確保されるので、次の第１給紙用紙のためのタイマＴ２を起動する。
【００９３】
ステップ２１：タイマＴ２を起動により第１給紙手段１１を起動させ用紙Ｓを送り出す。
【００９４】
ステップ２２：ステップ１５で用紙Ｓが裏面であった場合、用紙Ｓがこの循環の最終紙か否かを確認する。ステップ２２において用紙Ｓが循環の最終紙であった場合には、次に表面に送り出される第１給紙用紙のためのタイマＴ２をセットし（用紙Ｓの画像形成インターバル手段ＧＩ）、第１給紙と第２給紙部に起動させ、用紙Ｓの画像形成部送り出しを起動させる（ステップ３２）。
【００９５】
ステップ２３：ステップ２２で循環最終紙でない場合、用紙Ｓが後処理モードにおける部の最終紙（後処理が実行紙か）を判断する。
【００９６】
ステップ２４：用紙Ｓが部の最終紙であった場合、次の後処理モードにおける部の先頭紙のためのタイマＴ２’（用紙Ｓの画像形成インターバル手段ＧＩによるタイマＴ２に後処理インターバル手段ＦＩによる後処理所要時間が追加されたタイマー）をセットし、用紙Ｓの画像形成部送り出しを起動させる（ステップ３２）。ステップ２３で部の最終紙と判断されなかった場合は、そのまま用紙Ｓの画像形成部送り出しを起動させる（ステップ３２）。
【００９７】
ステップ２５：ステップ１８で用紙Ｓが部の最終紙と判断すると、Ｄ１＋Ｄ２’＋Ｄ３＜Ｄを判断する。
【００９８】
ステップ２６：ステップ２５でＤ１＋Ｄ２’＋Ｄ３＜Ｄ  であった場合、次の第１給紙をこの循環搬送に送り込んで同一循環としてもこの循環搬送１枚目先頭紙との間の画像形成インターバルが確保されるので、次の第１給紙用紙のためのタイマＴ２’をセットし、第１給紙を第２給紙手段１２に起動させる。
【００９９】
ステップ２７：ステップ２５でＤ１＋Ｄ２＋Ｄ３＜Ｄを判断する。ステップ２７でＤ１＋Ｄ２＋Ｄ３＜Ｄ  でない場合は、次の第１給紙をこの循環搬送に送り込んで同一循環とすると、次の用紙Ｓと、この循環搬送１枚目先頭紙との間の画像形成インターバルが確保されなくなるので、用紙Ｓを循環の最終紙として、次の第１給紙の送り出しは行わないで、用紙Ｓの画像形成部１への送り出しを起動させる（ステップ３２）。
【０１００】
ステップ２８：ステップ２５でＤ１＋Ｄ２’＋Ｄ３＜Ｄ  でない場合は、次の第１給紙をこの循環搬送に送り込んで同一循環とすると、次の用紙Ｓと、この循環搬送１枚目先頭紙との間の画像形成インターバルが確保されなくなるが、後処理時間を含まない画像形成インターバル時間Ｔ２の条件（Ｄ２）で再度次の判断により（ステップ２７）画像形成インターバル手段ＧＩによるタイマＴ２のセット（ステップ２８）を行うか否かの制御を切り替える。（特許文献１ではステップ２７の判断を行わずに用紙Ｓを循環最終としている）。ステップ２７でＤ１＋Ｄ２＋Ｄ３＜Ｄ  であった場合、次の第１給紙をこの循環搬送に送り込んで同一循環としてもこの循環搬送１枚目先頭紙との間の画像形成インターバルが確保されるので、次の第１給紙用紙のためのタイマＴ２をセットする。
【０１０１】
ステップ２９：このとき、１循環経路の搬送所要時間Ｄと第２の両面搬送制御条件における１循環経路の搬送所要時間Ｄ’との差分と、次の第一給紙までをこの同一循環に送り込んだ場合の循環枚数における前記Ｔ０とを比較する。
【０１０２】
ステップ３０：Ｄ−Ｄ’がＴ０よりも小さい場合には、この循環における両面搬送条件を第２の両面搬送制御に切り替えても、次の第１給紙用紙による第２給紙起動とこの循環搬送１枚目先頭紙との間の画像形成インターバルが確保されるので、この循環内の用紙を第２の両面搬送制御に切り替えて制御を行う。この制御によって、このノンスタック循環搬送手段ＪＨにおける搬送時間が短縮される。
【０１０３】
ステップ３１：ステップ２９の比較でＤ−Ｄ’がＴ０よりも小さいと判断されなかった場合には、次の第１給紙用紙による第２給紙起動とこの循環搬送１枚目先頭紙との間の画像形成インターバルが確保されないので、第２の両面搬送制御には切り替えない（ステップ３０）でステップ２１による次の第１給紙起動を行い、用紙Ｓの画像形成部への送り出しを起動させる。
【０１０４】
ステップ３２：第２給紙手段１２を起動させ、画像形成部１への送り出しを開始する。
【０１０５】
用紙Ｓの画像形成インターバル手段ＧＩによるタイマＴ２のセット（ステップ２０）を行うか否かの制御を切り替える。ステップ１９でＤ１＋Ｄ２＋Ｄ３＜Ｄ  でない場合は、次の第１給紙をこの循環搬送に送り込んで同一循環とすると、次の用紙Ｓと、この循環搬送１枚目先頭紙との間の画像形成インターバルが確保されなくなるので、用紙Ｓを循環の最終紙として、次の第１給紙の送り出しは行わないで、用紙Ｓの画像形成部送り出しを起動させる。
【０１０６】
なお、本発明の実施の形態では、画像形成装置本体Ａに接続される後処理装置として、平綴じ機能を有する後処理装置ＦＳについて説明したが、本発明の画像形成システムの後処理装置はこれらに限定されるものではなく、糊付け製本機、小口断裁機、表紙くるみ製本機、封緘機等の後処理装置、及びこれらの後処理装置を複数連結した画像形成装置にも適用可能ある。
【０１０７】
また、本発明の実施の形態では、複写機に接続した後処理装置について説明したが、軽印刷機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に接続した画像形成システムにも適用可能ある。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】画像形成装置本体、後処理装置、大容量給紙装置、原稿読取装置、自動原稿送り装置から成る画像形成装置の構成図。
【図２】画像形成装置本体において循環両面画像形成を行場合の用紙搬送状態を示す模式図。
【図３】用紙搬送の制御系のブロック図。
【図４】画像形成インターバル制御手段のシーケンスを示すタイミングチャート。
【図５】両面画像形成時の用紙の１循環搬送時間の比較を示すタイミングチャート。
【図６】両面画像形成における画像形成動作のシーケンスを示すタイミングチャート。
【図７】本発明の画像形成装置による両面画像形成時の全体制御のフローチャート。
【図８】本発明の画像形成装置による両面画像形成時の用紙第２給紙制御部のフローチャート。
【符号の説明】
【０１０９】
１  画像形成部
１２  第２給紙手段
１３  搬送手段
１４  排紙手段
１７  反転搬送ローラ
１８  反転ローラ
５０  スタッカユニット
５１  レジストローラ
５２  中間スタッカ
１００  主制御手段
１０３  後処理制御手段
Ａ  画像形成装置本体
Ｄ，Ｄ’  １循環搬送時間
ＦＩ  後処理インターバル制御手段
ＦＳ  後処理装置
ＧＩ  画像形成インターバル制御手段
ＪＨ  ノンスタック循環搬送手段
Ｓ  用紙
【図１】
2006201658.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006201658.tif 000008
【図７】
2006201658.tif 000009
【図８】
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