(57)【要約】【課題】シートの両面上に印刷することが可能である両面印刷装置内を移動するシートの運動を制御する。【解決手段】両面印刷装置は、通路２４に沿って配置されたマーキングステーション１４と、通路においてマーキングステーションの下流にある反転器２０と、通路においてマーキングステーションの上流の位置に、反転器を連結する両面印刷ループ２２と、シートを検出するために両面印刷ループに沿って所定位置に配置された両面印刷センサ４８とを有する。シートの運動を制御する方法は、シートを、処理速度（像形成速度）で通路２４を通して移動させ、両面印刷ループの一部ではシートを両面印刷速度（高速）で移動させ、両面印刷センサ４８に到達したシートについて予め定めた所定の到達時間との誤差を求め、その誤差に基づいて、両面印刷速度から処理速度へのシートの速度変更を開始するための時間を計算する。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通路に沿って配置されたマーキングステーションと、前記通路において前記マーキングステーションの下流にある反転器と、前記通路において前記マーキングステーションの上流の位置に、前記反転器を連結する両面印刷ループと、シートの前縁を検出するために前記両面印刷ループの所定位置に配置された両面印刷センサとを有する印刷装置内におけるシートの運動を制御するための方法であって、
前記シートを処理速度で前記通路を通して移動させ、
前記両面印刷ループの一部を通すとき前記シートを両面印刷速度で移動させ、
前記両面印刷センサに到達した前記シートについて、予め定めた所定の到達時間との誤差を求め、
少なくとも前記誤差に基づいて、前記両面印刷速度から前記処理速度への前記シートの速度変更を開始するための時間を計算する
ことから成ることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記両面印刷速度が前記処理速度より大きいことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記両面印刷速度が前記処理速度より２倍大きいことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記計算するステップが、
前記誤差が範囲外であるかどうかを判定すること、及び
前記誤差が範囲外である場合、前記求めた誤差の代わりに代替誤差値を用いること
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記代替誤差が最小実用誤差であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記代替誤差が最大実用誤差であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記印刷装置がシートにたわみを生成するための手段をさらに備え、前記計算するステップが、前記シートのたわみ量に関する変数を考慮することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記たわみを生成するための手段が、前記マーキングステーションの上流に配置されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、「両面印刷」、すなわちシートの両面上に印刷することが可能である印刷装置を通って移動するシートの運動を制御することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
オンデマンド・ページプリンタは、印刷装置に送られるデジタル画像データに対応して画像が生成されるもので、多くのオフィスでよく見かけられる。そうしたプリンタは、一般的に静電写真又はインクジェット印刷技術を用いて、画像をシート上に生成する。
【０００３】
特に高性能の印刷装置では、多くの場合、「両面印刷」、すなわちシートの両面上に画像を有する印刷が所望されることがある。両面印刷を得るためには、印刷装置内に「両面印刷ループ」または「反転器」を設けることが普通である。反転器の目的は、画像をその一方の面で受け取った後のシートを処理し、実際に該シートを反転させることであり、両面印刷ループは、該シートを印刷装置の画像作成部に再給送して、個々のシートが、画像作成部に対し各々の面で１回ずつ、合計２回向けられるようにする。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第５，５０４，５６８号明細書
【特許文献２】
米国特許第６，１９９，８５８号明細書
【特許文献３】
米国特許第６，３２２，０６９号明細書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
米国特許第５，５０４，５６８号は、ゼログラフィ印刷装置における両面印刷ループを開示し、この特許は一般に、各々のシート上の第１面及び第２面の画像の印刷をスケジューリングすることに向けられる。
【０００６】
米国特許第６，１９９，８５８号は、両面印刷用のマーキングステーションに再給送されるように準備されているシートが、両面印刷用通路に沿って重なり合うように配置されている、オフィスプリンタを開示する。
【０００７】
米国特許第６，３２２，０６９号は、両面印刷が可能なゼログラフィプリンタにおけるシート間の距離を管理するための制御システムを開示する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、通路に沿って配置されたマーキングステーションと、該通路においてマーキングステーションの下流にある反転器と、前記通路において前記マーキングステーションの上流の位置に、前記反転器を連結する両面印刷ループと、シートを検出するために前記両面印刷ループに沿って所定位置に配置された両面印刷センサとを有する印刷装置内のシートの運動を制御するための方法が提供され、この方法は、シートを、処理速度で前記通路を通して移動させ、両面印刷ループの一部においてはシートを両面印刷速度で移動させ、両面印刷センサに到達したシートについて予め定めた所定の到達時間との誤差（エラー）を求め、少なくともその誤差に基づいて、両面印刷速度から処理速度へのシートの速度変更を開始するための時間を計算することから成ることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、例えばデジタルプリンタ又は複写機などにおいて見られるような両面印刷紙通路の簡略化された正面図である。本実施形態において、画像が印刷されるべきシートは、給送機構１２によって給紙スタック１０から引き出され、処理方向Ｐを通って、「マーキング（画像形成）ステーション」１４の方向に移動させられる（図示の実施形態において、マーキングステーション１４はゼログラフィ感光体を含むが、他の場合は、例えば中間転写部材及び／又はインクジェット印刷装置を含んでいてもよい）。さらに、ゼログラフィの実施形態においては、マーキングステーション１４の下流には定着器１６がある。図示されるように、マーキングステーション１４では、所定の画像を、それを通過するシートの上面の上に付着させる。
【００１０】
「片面印刷」シート、つまり一方の面上だけに画像を有する印刷済みのシートの場合、該シートは、マーキングステーション１４から定着器１６を通って、直接出口１８に送られる（例えば収集トレイ、又はステープラのような他の仕上げ装置に送ることもできる）。両面印刷、すなわちシートの両面に画像を印刷することが所望されるとき、該シートはその第１面上に第１画像を受け取った後、反転され、マーキングステーションに再給送されて、該マーキングステーションが第２面の画像を形成できるようにしなければならない。
【００１１】
そうした反転及び再給送を行うために、反転器２０と、両面印刷ループ２２とを設けることが普通である。反転器２０は、シートが入り、逆方向に出ていく長さのシート通路を有する。両面印刷ループ２２は、シートをマーキングステーション１４に戻すように搬送する通路であって、シートが、反転器２０の動作によって反転されたとき、画像を受け取っていないシートの面（第２面）を、マーキングステーション１４で第２面用の画像を受け取るように上向きにする通路である。第２面の画像の印刷の後、今度は「両面印刷された」シートが出口１８に運ばれる。
【００１２】
ある実際的な考察が明らかとなるであろう。第一に、マーキングステーション１４による画像の生成は、両面印刷ループを通過するシートの位置及び速度と正確に連係されなければならない。第二に、多数のシートが装置を連続して通過するために、制御システムは、該システムにおける多数のシートの運動を連係させなければならない。さらに、両面印刷システムの１つの実施形態において、両面印刷ループ２２を通って移動するシートの速度が、残りのシート通路（ここでは「主通路」２４と呼ばれる）を通るシートの速度よりもかなり速い（２倍から３倍）ため、両面印刷用通路２２内で移動するシートは、マーキングステーション１４で第２面の画像を受け取ることができる前に、意図的に減速されなければならない。
【００１３】
図１のシステムを作動させるための制御システムは、シートを、該システムを通して移動させるための種々の装置（動力ローラなど）、及び、ある期間にわたって、該システムにおけるシートの位置を検出するための種々の装置（光学又は機械センサのような）を用いる。特にここでの説明に関して、２つのロールによって形成され、ここで「処理速度」と呼ばれる、マーキングステーションでシートに画像を形成する速度で、シートがマーキングステーション１４を通るように移動させる位置合わせニップ３０、及び、両面印刷ループ２２に沿った任意の数のローラの対が、ここで「両面印刷速度」と呼ばれる、両面印刷ループを通す速度でシートをループに通す両面印刷ループの駆動システム３２が設けられる。センサに関しては、給紙スタック１０から来るシートを検出する待機ステーションセンサ４０、位置合わせニップ３０の上流にある位置合わせセンサ４２、定着器後センサ４４、及び出口センサ４６が提供される。さらに、両面印刷ループ２２に沿って所定位置に両面印刷センサ４８がある。
【００１４】
制御方法は、基本的に以下のように作動する。第１面の画像を受け取った反転器２０内のシートは、該シートが最初に反転器２０に入ったときから一定時間が経過するまで、該反転器内に留まる。シートは次に、駆動システム３２などにより、該シートの前縁が両面印刷センサ４８によって検出されるまで、処理速度に比較して速い両面印刷速度で給送される。シートが両面印刷センサ４８を起動させた後の一定時間経過時に、該シートは、両面印刷速度から勾配状（すなわち傾斜状）に減速され、前縁が位置合わせニップ３０に到達する時間までに、主通路２４に沿ったシートの処理速度（すなわちマーキング速度）に近い速度又は処理速度（マーキング速度）に達する。本発明に係る制御システムは、両面印刷速度から処理速度へのシートの「勾配状減速」が始まる正確な時間を制御する。
【００１５】
シートが位置合わせニップに到達したとき、ニップを形成するロールは静止状態に保持されているため、前縁が該ニップと接触すると該シートが湾曲すなわちたわみ始め、スキュー（斜め送り）を解消しようとする。「たわみ（バックル）設定」は、シートの前縁によって両面印刷センサが位置合わせニップのロックを解除した（制御システムなどによって選択的に解除した）後の時間量として選択可能なソフトウエアデータであり、実施形態においてはシートをマーキングステーションの方向に押し始めた後の時間量として選ぶことができるソフトウェアデータであり、手短かに言えば、時間が長くなるほど、より多くのたわみが位置合わせニップ３０の上流に生成される。
【００１６】
図２は、図１の用紙通路に関連した種々の電気機械装置を管理する制御システムによって実行される、本発明の１つの実施形態による制御ステップを示すフローチャートである。図示された方法によって究極的に制御されるパラメータは、両面印刷ループ２２を通って移動するシートが、速い両面印刷速度からそれより遅い処理速度に減速される開始時間であり、本実施例においては、勾配状（傾斜状）減速が開始されるときに、シートが両面印刷速度から処理速度に移るのに必要とされる時間（「減速時間」）は一定であると仮定される。本方法に有益である他のパラメータは、図に示される基本的な方法に付随して計算される。
【００１７】
第一に、画像形成スケジューリング・アルゴリズムなどから、両面印刷ループ２２を通過する特定のシートが、シーケンスにおける最後のシートであるかどうかを判断し（ステップ２００）、そうである場合、ステップの大部分は省くことができ、勾配状減速は、予め定めた公称スケジュール時間（すなわち公称勾配状減速開始時間）ｔで開始される（ステップ２０２）。
【００１８】
当該シートがシーケンスにおける最後のシートではない場合、勾配状（すなわち傾斜状）減速の開始の慎重なスケジューリングが実行されなければならない。第一に、シートの前縁がいつ両面印刷センサ４８を通過するかについての誤差の最大実質値及び最小実質値が計算され、これらの値は、シートが両面印刷ループ２２を通って給送されるときに、勾配状減速がどのくらい早く又は遅く開始されるかについての物理的制限に関する。計算は、以下のとおりである。
【００１９】
最小誤差＝（公称勾配状減速開始時間×（両面印刷速度−処理速度））／処理速度
最大誤差＝（（両面印刷速度−処理速度）×（たわみ設定−減速時間−ページ同期時間−公称勾配状減速開始時間））／両面印刷速度
【００２０】
上記のパラメータの中で、両面印刷速度、処理速度、減速時間及び公称勾配状減速開始時間は、前もって定められて知られている。上述の「たわみ設定」は、後述される他の制御についての考察に左右されることがある。また、ページ同期時間は、帯電された受光体上の画像が用紙と正確に位置合わせされることを確実にするために、位置合わせニップ３０が、シートを処理速度で該ニップを通して送る前に、所定の時間で送られた信号である（ページ同期の値は作動時間に対応する）。
【００２１】
両面印刷ループ２２内でシート前縁が両面印刷センサ４８で検出されたとき、その誤差すなわち予め定めた所定の公称値に対する実際の到達時間との差（「両面印刷センサでの誤差」）が測定される（ステップ２０６）。ステップ２０８からステップ２１２に見られるように、誤差が誤差の最小値又は最大値の範囲外である場合、代替誤差値（誤差が極端に小さい場合は最小計算誤差、又は誤差が極端に大きい場合は最大計算誤差）が後続のアルゴリズムの中に入れられ、そうでない場合（ステーション２０８でＮＯの場合）は、直接的に測定された誤差が用いられる（ステップ２１０）。両面印刷センサでの誤差値（実際に測定された誤差、あるいは計算された最大値又は最小値）は次に、勾配状減速を開始する時間を計算するために用いられ、開始時間はステップ２１４で、以下のように計算される。
【００２２】
勾配状減速開始時間＝（（両面印刷センサでの誤差）×処理速度／（両面印刷速度−処理速度））＋公称勾配状減速開始時間
【００２３】
勾配状減速開始時間が計算されると、両面印刷ループ２２に沿った電気機械装置が制御されて、計算時間で勾配状減速が開始される（ステップ２１６）。この結果、シートの前縁がマーキングステーション１４への適切な解除に適当な時間で、位置合わせニップ３０に到達する（ステップ２１８）。
【００２４】
上述の「たわみ設定」の概念に戻ると、たわみ設定は、ローラがシートをさらに移動させるようになるまでの間に、位置合わせニップ３０に接触しているシートに生じるたわみ量に影響するもので、上述した幾つかの計算におけるパラメータである。公称の「たわみ設定」は、制御システムの中に意図的に入られて、スキューの解消を得るためといった、所望のたわみ量を得るが、本実施形態においては、実際の両面印刷たわみを以下のように計算することができる。
両面印刷たわみ＝実際のたわみ設定−両面印刷センサでの誤差
【００２５】
上記の両面印刷センサでの誤差は、以下のように計算される。
両面印刷センサでの誤差＝両面印刷センサに到達した時間−両面印刷センサへの到達予想時間
【００２６】
また、上記の両面印刷センサへの到達予想時間は、以下のように計算される。
両面印刷センサへの到達予想時間＝ピッチ−実際の両面印刷たわみ設定
ここでピッチとは、給送されているシートの既知の寸法に基づく定数である。実際の両面印刷たわみ設定は、位置合わせニップ３０でスキュー解消の所望の程度を得るためにユーザによって設定されるものである。
【００２７】
たわみ設定の変化を許容する必要がある場合、以下のアルゴリズムを用いることができる。
遅延＝所定の一定時間−用紙寸法＋公称たわみ設定−実際のたわみ設定
【００２８】
たわみ設定が変更された場合、両面印刷センサでの誤差は、この量に基づいて変更され、これは誤差を修正するための寛容度を減少させる。アルゴリズムは、たわみ変更の量に基づいて再開始時間を変更し、シートができるだけ正しい時間に近い時間で両面印刷センサに到達することを確実にする。
【００２９】
総括して、上記の一連の計算は、両面印刷速度から処理速度への勾配状減速の正確な開始時間を最終目標としている。計算への入力には、勾配状減速時間のような両面印刷作動の場合のために一定にされる変数と、処理速度及び両面印刷速度のための値とが含まれる。各々の場合について変更可能である変数の１つは、両面印刷ループ内のシートが両面印刷センサ４８に到達する実際の測定時間である。さらに、スキュー解消の量に作用する位置合わせニップ３０の前の所望のたわみの量も考慮に入れられる。
【００３０】
上述の方法は、機械の個体数における製造許容差による機械的変動があっても力学的に対処できる利点がある。その他の利点において、この方法は、位置合わせニップ３０を両面印刷作動中にできるだけ長くロックすることを可能にし、これは、位置合わせニップが、シートに画像を受け取らせるために該ニップを通過させるとき、前のシートの後縁が転写ゾーンにないことを確実にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタルプリンタ又は複写機において見られるような両面印刷紙通路の簡略化された正面図である。
【図２】本発明の１つの実施形態による制御ステップを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０　給紙スタック
１２　給送機構
１４　マーキングステーション
１６　定着器
１８　出口
２０　反転器
２２　両面印刷ループ
２４　主通路
３０　位置合わせニップ
３２　両面印刷ループ駆動システム
４０　待機ステーションセンサ
４２　位置合わせセンサ
４４　定着器後センサ
４６　出口センサ
４８　両面印刷センサ
Ｐ　処理方向
【図１】
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【図２】
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