(57)【要約】【課題】  循環搬送を伴う両面画像形成において生産性を満足させる。【解決手段】  画像データに応じたトナー像を用紙上に形成して出力する画像形成装置であって、画像データに応じたトナー像を用紙上に形成する画像形成手段と、用紙を前記画像形成手段に給紙する給紙手段と、前記画像形成手段により一方の面に画像形成された用紙を反転して前記画像形成手段に対して循環搬送する循環搬送手段と、画像形成に用いる用紙のサイズに応じて、画像形成の際の画像形成搬送速度とは独立して循環搬送の際の循環搬送速度を制御する制御部と、を有することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに応じたトナー像を用紙上に形成して出力する画像形成装置であって、
画像データに応じたトナー像を用紙上に形成する画像形成手段と、
用紙を前記画像形成手段に給紙する給紙手段と、
前記画像形成手段により一方の面に画像形成された用紙を反転して前記画像形成手段に対して循環搬送する循環搬送手段と、
画像形成に用いる用紙のサイズに応じて、画像形成の際の画像形成搬送速度とは独立して循環搬送の際の循環搬送速度を制御する制御部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、画像形成に用いる各用紙サイズにおける片面１枚の画像形成に要する時間ｔxと、画像形成に用いる各用紙サイズにおける両面１枚の画像形成で給紙から第一面画像形成を経て循環搬送されて再び給紙されるまでに要する時間ｔｒと、から、循環枚数指数Ｓ＝ｔr／ｔxを算出し、
この循環枚数指数Ｓについて、小数点部分を含まない整数に近づく値になるように、前記循環搬送速度を制御する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、画像形成に用いる各用紙サイズにおける片面１枚の画像形成に要する時間ｔxと、画像形成に用いる各用紙サイズにおける両面１枚の画像形成で給紙から第一面画像形成を経て循環搬送されて再び給紙されるまでに要する時間ｔｒと、から、循環枚数指数Ｓ＝ｔr／ｔxを算出し、
この循環枚数指数Ｓについて、小数点部分を四捨五入した整数に近づく値になるように、前記循環搬送速度を制御する、
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
用紙の各サイズ毎に定められた前記循環搬送手段の前記搬送速度の情報を保持する搬送速度情報保持手段を備え、
前記制御手段は、画像形成に用いる用紙のサイズに応じて、前記搬送速度情報保持手段から前記搬送速度の情報を選択し、循環搬送の際の循環搬送速度を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、画像形成に用いる用紙のサイズに応じて前記搬送速度を算出し、循環搬送の際の循環搬送速度を制御する、
ことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成手段により一方の面に画像形成された用紙を反転して画像形成手段に対して循環搬送する循環搬送手段を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置（複写機、ファクシミリ装置、プリンタなど）では、一般的に固定の搬送速度（画像形成搬送速度、あるいは、プロセス速度）で用紙を搬送しつつ画像形成を実行している。ここで、画像形成〜定着では、画像形成搬送速度での搬送を行い、また、循環搬送部では所定の循環搬送速度での循環搬送を行っている。
【０００３】
なお、以下の特許文献１に記載されているように、同一ジョブ内で、循環枚数は同一となる程度のサイズが若干異なる用紙が混合された場合に、両面生産性を向上させるために、循環搬送経路の線速（循環搬送速度）を変更する技術が存在している。
【０００４】
また、以下の特許文献２に記載されているように、１枚おきに反転後の用紙を介在させる循環搬送両面画像形成装置の技術も存在している。
【特許文献１】特開２００２−２２１８３２号公報（第１頁、図１）
【特許文献２】特開平９−３１５６９９号公報（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上の特許文献１記載のものは、同一ジョブ内において、循環枚数は同一となる程度のサイズが若干異なる用紙が混合された場合を対象としている。同一ジョブ内・サイズが若干異なる用紙、という条件以外では、循環搬送速度についての制御は考慮されていなかった。
【０００６】
また、以上の特許文献２記載のものは、１枚おきに反転後の用紙を介在させる循環搬送両面画像形成装置の技術であり、最適な用紙間隔を確保することに関しては、配慮されていなかった。
【０００７】
このため、従来の、循環搬送を伴う両面画像形成では、用紙サイズに応じて循環搬送を制御することで生産性を満足させ得る技術は存在していなかった。
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであって、循環搬送を伴う両面画像形成において生産性を満足し得る制御が可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決する本発明は、以下に記載するようなものである。
（１）請求項１記載の発明は、画像データに応じたトナー像を用紙上に形成して出力する画像形成装置であって、画像データに応じたトナー像を用紙上に形成する画像形成手段と、用紙を前記画像形成手段に給紙する給紙手段と、前記画像形成手段により一方の面に画像形成された用紙を反転して前記画像形成手段に対して循環搬送する循環搬送手段と、画像形成に用いる用紙のサイズに応じて、画像形成の際の画像形成搬送速度とは独立して循環搬送の際の循環搬送速度を制御する制御部と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
（２）請求項２記載の発明は、前記制御部は、画像形成に用いる各用紙サイズにおける片面１枚の画像形成に要する時間ｔxと、画像形成に用いる各用紙サイズにおける両面１枚の画像形成で給紙から第一面画像形成を経て循環搬送されて再び給紙されるまでに要する時間ｔｒと、から、循環枚数指数Ｓ＝ｔr／ｔxを算出し、この循環枚数指数Ｓについて、小数点部分を含まない整数に近づく値になるように、前記循環搬送速度を制御する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
【００１０】
（３）請求項３記載の発明は、前記制御部は、画像形成に用いる各用紙サイズにおける片面１枚の画像形成に要する時間ｔxと、画像形成に用いる各用紙サイズにおける両面１枚の画像形成で給紙から第一面画像形成を経て循環搬送されて再び給紙されるまでに要する時間ｔｒと、から、循環枚数指数Ｓ＝ｔr／ｔxを算出し、この循環枚数指数Ｓについて、小数点部分を四捨五入した整数に近づく値になるように、前記循環搬送速度を制御する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
【００１１】
（４）請求項４記載の発明は、用紙の各サイズ毎に定められた前記循環搬送手段の前記搬送速度の情報を保持する搬送速度情報保持手段を備え、前記制御手段は、画像形成に用いる用紙のサイズに応じて、前記搬送速度情報保持手段から前記搬送速度の情報を選択し、循環搬送の際の循環搬送速度を制御する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置である。
【００１２】
（５）請求項５記載の発明は、前記制御手段は、画像形成に用いる用紙のサイズに応じて前記搬送速度を算出し、循環搬送の際の循環搬送速度を制御する、ことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の画像形成装置である。
【００１３】
この発明では、画像形成に用いる用紙のサイズに応じて前記搬送速度を算出し、
循環搬送の際の循環搬送速度を制御する、ことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると以下のような効果が得られる。
（１）請求項１記載の発明では、画像データに応じたトナー像を画像形成手段にて用紙上に形成した後に、一方の面に画像形成された用紙を反転して画像形成手段に対して循環搬送する際に、画像形成に用いる用紙のサイズに応じて、画像形成の際の画像形成搬送速度とは独立して循環搬送の際の循環搬送速度を制御する。
【００１５】
このように、画像形成に用いる用紙のサイズに応じて、画像形成の際の画像形成搬送速度とは独立して循環搬送の際の循環搬送速度を制御しているので、用紙毎に最適な通紙間隔で循環搬送を行うことができ、循環搬送を伴う両面画像形成において生産性を満足し得る制御が可能になる。
【００１６】
（２）請求項２記載の発明では、前記制御部は、両面画像形成において、循環枚数指数Ｓ＝ｔr／ｔxを算出し、この循環枚数指数Ｓについて、小数点部分を含まない整数に近づく値になるように、前記循環搬送速度を制御している。
【００１７】
ここで、循環枚数指数Ｓの整数部分は用紙の循環枚数を表しており、小数点部分は各サイズ用紙１枚未満分の通紙間隔による無駄部分を表している。
従って、循環搬送速度を制御することで、この循環枚数指数Ｓの小数点部分を含まない整数に近づくようにすることで、無駄な通紙間隔が減少し、生産性が向上する。
【００１８】
（３）請求項３記載の発明では、前記制御部は、両面画像形成において、循環枚数指数Ｓ＝ｔr／ｔxを算出し、この循環枚数指数Ｓについて、小数点部分を四捨五入した整数に近づく値になるように、前記循環搬送速度を制御している。
【００１９】
ここで、循環枚数指数Ｓの整数部分は用紙の循環枚数を表しており、小数点部分は各サイズ用紙１枚未満分の通紙間隔による無駄部分を表している。
従って、循環搬送速度を制御することで、この循環枚数指数Ｓの小数点部分を四捨五入して含まない整数に近づくようにすることで、無駄な通紙間隔が減少し、生産性が向上する。
【００２０】
（４）請求項４記載の発明では、前記制御部は、両面画像形成において、前記循環搬送速度を制御する際に、画像形成に用いる用紙のサイズに応じて、搬送速度情報保持手段から搬送速度の情報を選択し、循環搬送の際の循環搬送速度を制御する。
【００２１】
従って、搬送速度情報保持手段から選択した循環搬送速度になるように制御することで、無駄な通紙間隔が減少し、生産性が向上する。
（５）請求項５記載の発明では、前記制御部は、両面画像形成において、前記循環搬送速度を制御する際に、画像形成に用いる用紙のサイズに応じて算出した値に基づいて、循環搬送の際の循環搬送速度を制御する。
【００２２】
従って、用紙サイズに応じて算出した循環搬送速度になるように制御することで、無駄な通紙間隔が減少し、生産性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態）を詳細に説明する。なお、原稿読み取り手段（スキャナ）により複写対象物の内容を画像情報として読み取って複写する機能を備えた画像形成装置（複写装置）であっても、原稿読み取り手段（スキャナ）が存在しない画像形成装置（プリンタ）であっても、本発明を適用することが可能である。
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施形態の画像形成装置として複写機の電気的構成を示す回路構成図である。また、図２は本発明の実施形態の画像形成装置を適用可能な複写機の断面構成を示す構成図である。
【００２５】
まず、図２を参照して画像形成装置の機械的構成を説明する。この図２において、１０は自動原稿給送手段（以下、ＡＤＦと言う）であり、ここでは原稿の両面を読み取るための給紙を行う手段である。２０は原稿の画像情報を光学的にスキャンして読み取って画像データを生成する画像読み取り部である。４０は画像データに応じた露光用光ビームを生成する画像書き込み部である。５０は画像データを静電方式により記録媒体（以下、用紙という）ｐ上に記録する画像形成部である。６０は画像形成および循環のために用紙の搬送を行う搬送手段としての搬送部である。
【００２６】
ここで、原稿の両面給送が可能なＡＤＦ１０の原稿載置部１１には、原稿第１頁の表面を上にした状態の原稿ｄが複数枚載置されている。ローラ１２ａ、ローラ１２ｂを介して繰り出された原稿の１枚目はローラ１３を介して回転される。
【００２７】
この時、光源２３により原稿ｄの原稿面が照射され、その反射光がミラー２４，２５，２６を介して結像光学系２７を介して光電変換手段であるＣＣＤ２８の受光面に像を結ぶ。ここで、光源２３、ミラー２４，２５，２６、結像光学系２７及びＣＣＤ２８を有する光学系、並びに、図示されていない光学系駆動手段とで画像読み取り部２０を構成している。
【００２８】
この図２において、原稿ｄがプラテンガラス２１上に読み取り面を下に向けた状態に載置された場合には、光学系はプラテンガラス２１に沿って走査して読み取りを行う。また、原稿ｄが自動給紙されてローラ１３の周囲を回る場合には、第２のプラテンガラス２２下に光源２３とミラー２４とが固定された状態で読み取りを行う。そして、読み取られた原稿ｄの画像データは、ＣＣＤ２８から図示しない読み取り画像処理部に送られる。
【００２９】
なお、原稿ｄがＡＤＦ１０により自動給送される場合には、原稿ｄの１ページ目が読み取られると、今度は反転ローラ１４を介して再度ローラ１３を用いた巻き取り操作が行われ、原稿裏面の画像が画像読み取り部２０で読み取られ、読み取り画像処理部に送られる。
【００３０】
このようにして、表面と裏面との画像が読み取られた原稿ｄは、再度反転ローラ１４で反転されて、表面を下に向けた状態で排紙皿１６に積載されていく。このようにして画像読み取り部２０で読み取られた画像データは、読み取り画像処理部で所定の画像処理が行なわれた後、圧縮伸長回路で圧縮されて画像メモリに記憶される。
【００３１】
一方、用紙ｐが積載されている給紙トレイ３０ａ〜３０ｂのいずれかから、第一給紙ローラ３１ａ〜３１ｂにより用紙ｐが繰り出され、画像形成部５０に向けて給送される。
画像形成部５０に給送される用紙ｐは、その入口付近の第二給紙ローラ３２（レジストローラＲ＃１）で感光体ドラム５１の回転と同期がとられた後、像担持体となる感光体ドラム５１に近接する。
【００３２】
記録画像処理部から画像書き込み部４０に画像データが入力され、画像書込み部４０内のレーザダイオードから画像データに応じたレーザ光を感光体ドラム５１上に照射し、感光体ドラム５１の表面上に静電潜像を形成する。この静電潜像を現像部５３で現像することで、感光体ドラム５１上にトナー像を形成する。
【００３３】
このトナー像は感光体ドラム５１の下部の転写部５４により用紙ｐに転写される。そして、感光体ドラム５１に圧着されている用紙ｐは分離部５５により分離される。感光体ドラム５１から分離された用紙ｐは搬送ガイド６１を介して定着部５９に入り、トナー像が熱と圧力とにより定着される。このようにして、用紙ｐに画像が形成される。
【００３４】
なお、第二給紙ローラ３２〜感光体ドラム５１付近〜搬送ガイド６１〜定着部５９の搬送経路では、画像形成の一連の処理がなされる際に所定の搬送速度で搬送されているため、画像形成搬送部６０Ａと呼ぶことにする。
【００３５】
なお、トナー像が定着された用紙ｐは、排紙ガイド６２と排紙ローラ７０とを介してトレイ７１に排紙されるか、あるいは、必要に応じて、排紙ガイド６２を介して下方に搬送されて反転排紙部６０Ｂに入る。
【００３６】
なお、定着部５９の出口〜排紙ガイド６２〜循環搬送反転ローラ６５手前までの搬送経路では、反転排紙のためや循環搬送までの搬送のために、所定の反転排紙搬送速度で搬送されているため、反転排紙部６０Ｂと呼ぶことにする。
【００３７】
次に、反転排紙部６０Ｂに入っている用紙ｐは、反転排紙部６０Ｂに引き込まれた後に再度排紙ガイド６２方向に送り出されて、排紙ローラ７０を介してトレイに７１に反転排紙されるか（反転排紙出力）、あるいは、必要に応じて、反転排紙部６０Ｂに引き込まれた後に更に循環搬送部６０Ｃ方向に送られる（循環搬送）。
【００３８】
ここで、循環搬送部６０Ｃに入っている用紙ｐは、循環搬送反転ローラ６５（Ｒ＃４）に引き込まれた後に再度送り出されて、用紙表裏が反転された状態にされて、循環搬送出口ローラ６６を経由して循環給紙部６０Ｄに送られる。なお、循環搬送反転ローラ６５〜循環搬送出口ローラ６６の搬送経路では、循環搬送の処理がなされる際に所定の搬送速度で搬送されているため、循環搬送部６０Ｃと呼ぶことにする。
【００３９】
さらに、循環給紙部６０Ｄに入っている用紙ｐは、用紙裏面に画像形成されるために、画像形成部５０の入口付近の第二給紙ローラ３２（レジストローラＲ＃１）に向けて給送される。なお、循環搬送出口ローラ６６（Ｒ＃５）〜第二給紙ローラ３２（Ｒ＃１）の搬送経路では、循環搬送と再給紙との処理がなされる際に所定の搬送速度で搬送されているため、循環給紙部６０Ｄと呼ぶことにする。そして、用紙裏面についても、用紙表面と同様の処理手順で画像形成がなされる。
【００４０】
すなわち、この状態で用紙ｐのもう裏面（未だ画像形成されていない面）が画像形成部５０に搬入され、画像が形成される。分離部５５で感光体ドラム５１から分離された用紙ｐは排紙ガイド６２を介して再度定着部５９に入って定着される。このようにして、裏面と表面との画像形成が完了した用紙ｐ、または、一方の面の画像形成が完了した用紙ｐは排紙ローラ７０を介して排出される。
【００４１】
なお、必要に応じて、トナー像が定着された用紙ｐは、排紙ガイド６２を介して下方に搬送され、反転排紙部６０Ｂに入る。そして、反転排紙部６０Ｂに入っている用紙ｐは、引き込みと送り出しとによって、表裏が反転された状態にされて、排紙ローラ７０を介して排出される。
【００４２】
また、電気的なブロック図である図１において、１０１は装置全体を制御する制御手段としてのＣＰＵ、１０２は画像形成装置の設定の操作をユーザが入力する操作入力部、１０３は装置の状態をユーザに対して表示する表示部である。なお、ここでは、操作の入力と表示とを個別に行う操作入力部と表示部とを示したが、両方を行う操作表示部の構成であってもよい。１０４は用紙の各サイズ毎に定められた各部の搬送速度の情報を保持する搬送速度情報保持手段としての情報保持部である。
【００４３】
１１０は原稿の画像情報を光学的にスキャンして読み取って画像データを生成する画像読み取り部であり、図２における画像読み取り部４０に相当する。
１２０は画像読み取り部１１０で読み取って得られた画像データに所定の画像処理を施す画像処理部であり、必要に応じて画像データを保持するための所定の容量の画像メモリを有していてもよい。
【００４４】
１３０は画像データに応じた画像（トナー像）を用紙上に形成して出力するプリントエンジンであり、画像データに応じたレーザビームを発生する画像書き込み部４０、レーザビームに応じた潜像からトナー像を生成する画像形成部５０、用紙を所定の速度で搬送する搬送部６０（画像形成搬送部６０Ａ、反転排紙部６０Ｂ、循環搬送部６０Ｃ、循環給紙部６０Ｄ）、搬送部６０での搬送状態を検知するセンサ部ＰＳ（給紙センサＰＳ＃１、レジストセンサＰＳ＃２、定着出口センサＰＳ＃３、反転排紙センサＰＳ＃４、ＡＤＵ反転センサＰＳ＃５、ＡＤＵ出口センサＰＳ＃６）などを備えて構成されている。
【００４５】
〈実施形態の動作状態〉
以下、本実施形態の画像形成装置の動作について、図３および図４のフローチャートを参照して説明を行う。なお、ここでは、複写機の機能を有する画像形成装置について、使用者が複写の動作を行わせる場合を具体例にして説明を行う。
【００４６】
まず、画像形成装置のＣＰＵ１０１は、表示部１２０に画像形成用の初期画面を表示する。この初期画面に従って、使用者が各種複写条件（複写枚数、原稿サイズ、複写倍率など）を操作入力部１０２に入力する。このように操作入力部１０２に入力された各種複写条件により、ＣＰＵ１０１が複写条件設定を行う（図３Ｓ１）。
【００４７】
ここで、ＣＰＵ１０１は、複写条件として入力された原稿サイズと複写倍率とから、給紙部３０から給紙を行う用紙ｐの給紙サイズを算出し、算出された給紙サイズを確定する（図３Ｓ２）。
【００４８】
ここで、ＣＰＵ１０１は確定された給紙サイズが定型サイズか否かを調べ（図３Ｓ３）、給紙サイズが定型サイズであれば（図３Ｓ３でＹ）、用紙の各サイズ毎に定められた各部の搬送速度の情報を保持している情報保持部１０４から、該当する定型サイズの搬送速度情報を読み出す（図３Ｓ４）。
【００４９】
一方、給紙サイズが定型サイズでない場合は（図３Ｓ３でＮ）、後述する図４のフローチャートの算出手順に従って、該当する不定型サイズの搬送速度情報を算出する（図３Ｓ５）。
【００５０】
そして、以上のようにして読み出された搬送速度情報、あるいは、算出された搬送速度情報に基づいて、ＣＰＵ１０１は各部の搬送速度を決定する（図３Ｓ６）。なお、画像形成搬送速度Ｖ１は給紙サイズにかかわらず一定であるので、実際には、反転排紙部の反転搬送速度Ｖ２、循環給紙部の循環搬送速度Ｖ３、循環給紙部の循環給紙速度Ｖ４を、循環搬送を伴う両面画像形成において生産性を満足し得る制御が可能な状態になるように、ＣＰＵ１０１が決定する。
【００５１】
そして、このように決定された搬送速度に基づいて画像形成を実行するように、ＣＰＵ１０１が画像形成装置の各部を制御する（図３Ｓ７）。そして、以上の画像形成を、使用者によって定められた枚数分実行する（図３Ｓ８でＮ→Ｓ７）。
【００５２】
以下、図４のフローチャートを用いて、搬送速度算出（図３Ｓ５）について詳細に説明する。なお、情報保持部１０４に保持されている給紙サイズ毎の搬送速度についても、あらかじめ図４の処理と同様な算出演算により求めているものである。
【００５３】
まず、ＣＰＵ１０１は、基準線速における循環枚数指数Ｓを算出する（図４Ｓ１）。ここで、基準線速を、Ａ４サイズにおける各種搬送速度とした場合、循環時間ｔrは以下のようにして求められる。
ｔr＝Ｌ（Ｐ）／Ｖ１＋Ｌ１／Ｖ１＋Ｌ２／Ｖ２＋Ｌ３／Ｖ３＋Ｌ（Ｐ）／Ｖ３＋Ｌ４／Ｖ４＋ａ、
なお、ここで、Ｌ（Ｐ）は用紙の搬送方向長さ、Ｌ１は画像形成搬送部（Ｒ＃１〜Ｒ＃２）の距離、Ｖ１は画像形成搬送部における搬送速度（画像形成搬送速度＝プロセス線速）、Ｌ２は反転排紙部（Ｒ＃２〜ＰＳ＃５）の距離、Ｖ２は反転排紙部における搬送速度（反転排紙搬送速度）、Ｌ３は循環搬送部（ＰＳ＃５〜Ｒ＃５）の距離、Ｖ３は循環搬送部における搬送速度（循環搬送速度）、Ｌ４は循環給紙部（Ｒ＃５〜Ｒ＃１）の距離、Ｖ４は循環給紙部における搬送速度（循環給紙速度）、ａは滞留時間もしくは調整のための停止時間、Ｌ（Ｐ）／Ｖ１は循環経路から用紙を排出する時間、Ｌ（Ｐ）／Ｖ３は循環搬送部６０Ｃで用紙を反転するのに要する時間、である。
【００５４】
ここで、１分あたりの画像形成出力枚数ＰＰＭ（枚／分）をＸとした場合、理論的な循環枚数（以下、これを「循環枚数指数」と呼ぶ）Ｓは、
Ｓ＝ｔr÷（６０÷Ｘ）、
と表すことができる。
【００５５】
ここで、循環枚数指数Ｓの整数部分は用紙の実際の循環枚数を表しており、小数点部分は各サイズ用紙１枚未満分の通紙間隔による循環枚数に寄与できない無駄部分を表している。
【００５６】
従って、循環搬送速度を制御することで、この循環枚数指数Ｓの小数点部分を含まない整数に近づくようにすることで、無駄な通紙間隔が減少し、生産性が向上することを、本件出願の発明者は新たに見いだした。
【００５７】
言い換えると、画像形成に用いる各用紙サイズにおける片面１枚の画像形成に要する時間ｔx（＝６０÷Ｘ）と、画像形成に用いる各用紙サイズにおける両面１枚の画像形成で給紙から第一面画像形成を経て循環搬送されて再び給紙されるまでに要する時間ｔｒと、から、循環枚数指数Ｓ＝ｔr／ｔxを算出し、この循環枚数指数Ｓについて、小数点部分を四捨五入した整数に近づく値になるように、循環搬送速度を制御することで、生産性を向上させた望ましい状態に近づけることを、本件出願の発明者が新たに見いだした。
【００５８】
そこで、発明者らが実験を行った従来の画像形成装置の場合、図５のような循環枚数指数となっており、Ａ３では２．４９、Ｂ４では２．７３、Ａ４Ｒでは３．１４、Ｂ５Ｒでは３．５０、Ａ４では４．０１、Ｂ５では４．０１、となっている。
【００５９】
この数値を検討すると、たとえば、Ａ３の用紙の場合、循環枚数指数が２．４９であるため、実際の循環枚数は２枚であり、用紙０．４９枚に相当する通紙間隔の無駄が生じていることがわかる。
【００６０】
同様に、Ｂ４の用紙の場合、循環枚数指数が２．７３であるため、実際の循環枚数は２枚であり、用紙０．７３枚に相当する通紙間隔の無駄が生じていることがわかる。同様に、Ａ４Ｒの用紙の場合、循環枚数指数が３．１４であるため、実際の循環枚数は３枚であり、用紙０．１４枚に相当する通紙間隔の無駄が生じていることがわかる。同様に、Ｂ５Ｒの用紙の場合、循環枚数指数が３．５０であるため、実際の循環枚数は３枚であり、用紙０．５０枚に相当する通紙間隔の無駄が生じていることがわかる。
【００６１】
なお、Ａ４の用紙の場合、循環枚数指数が４．０１であるため、実際の循環枚数は４枚であり、通紙間隔の無駄は用紙０．０１枚相当であり、十分に小さくなっている。また、Ｂ５の用紙の場合、循環枚数指数が４．０１であるため、実際の循環枚数は４枚であり、通紙間隔の無駄は用紙０．０１枚相当であり、十分に小さくなっている。
【００６２】
そして、ＣＰＵ１０１は、以上のようにして算出した循環枚数指数Ｓについて、さらに、無駄部分を意味する小数点部分Ｍの確定を行う（図４Ｓ２）。ここでは、小数点部分Ｍとして、ＳからＳの整数分を差し引き、
Ｍ＝Ｓ−ＩＮＴ（Ｓ）、
により確定することができる。
【００６３】
そして、さらに、ＣＰＵ１０１は、この小数点部分Ｍを所定のしきい値と比較して、各搬送部の無駄の小さい搬送速度を求めるようにする（図４Ｓ３）。ここでは、小数点部分Ｍを比較するしきい値として、０〜１．０の中間である０．５を用いることにする。なお、他の数値を用いることも可能である。
【００６４】
ここで、小数点部分Ｍが０．５未満であれば（図４Ｓ３でＮ）、無駄となっている通紙間隔は用紙の半分未満の間隔でしかないので、搬送速度を上げることで、裏面の画像形成のための循環搬送から次の表面の画像形成のための給紙への紙間が最適化されて、結果として両面画像形成時の生産性を向上させることが可能になる。
【００６５】
そこで、ＣＰＵ１０１は、反転排紙搬送速度Ｖ２、循環搬送速度Ｖ３、循環給紙速度Ｖ４のそれぞれを、構成部品から許容される最大搬送速度に設定する（図４Ｓ４）。そして、ＣＰＵ１０１は、この最大搬送速度時における循環時間（最大搬送速度時循環時間）ｔr’を算出し、さらに、このｔr’から最大搬送速度時の循環枚数指数Ｓ’を算出する。
【００６６】
このとき、Ｓ’−ＩＮＴ（Ｓ）≧０になっているかを調べる（図４Ｓ５）。ここでは、画像形成搬送速度を除く各部の搬送速度を最大にしているので、Ｓ’が小さくなりすぎて、Ｓ’−ＩＮＴ（Ｓ）がマイナスになっている可能性もある。この数値がマイナスになっていると、循環枚数指数の整数部分が１枚分下がることを意味するので望ましくない。
【００６７】
マイナスになっている場合には、各部の搬送速度を１ステップ下げて、循環時間ｔr’と循環枚数指数Ｓ’とを算出し直す。そして、Ｓ’−ＩＮＴ（Ｓ）が０以上になった時点（図４Ｓ５でＹ）で各部の搬送速度を決定する（図４Ｓ１１）。このように算出することで、前述した小数点部分Ｍが０に極めて近くなっており、無駄な通紙間隔が狭くなり、生産性が向上した状態になっている。
【００６８】
また、小数点部分Ｍが０．５以上であれば（図４Ｓ３でＹ）、無駄となっている通紙間隔は用紙の半分以上であるので、搬送速度を下げることで小数点部分を更に大きくし、循環搬送枚数を１枚分増やすようにして、結果として両面画像形成時の生産性を向上させることが可能になる。
【００６９】
そこで、ＣＰＵ１０１は、反転排紙搬送速度Ｖ２、循環搬送速度Ｖ３、循環給紙速度Ｖ４のそれぞれを、まず基準の搬送速度に設定する（図４Ｓ７）。
そして、ＣＰＵ１０１は、各部の搬送速度を１ステップ下げて、循環時間ｔr’と循環枚数指数Ｓ’とを算出し直す（図４Ｓ８）。
【００７０】
そして、この新たなＳ’を用いてＳ’−ＩＮＴ（Ｓ）を計算し、計算結果が１以上になるまで繰り返し（図４Ｓ８、Ｓ９でＮ、Ｓ１０でＮ、Ｓ８）、１以上になった時点（図４Ｓ９でＹ）で各部の搬送速度を決定する（図４Ｓ１１）。このように算出することで、前述した小数点部分Ｍが１を越えて循環枚数が１枚増える。そして、残りの小数点部分が０に極めて近くなっており、無駄な通紙間隔も狭くなり、生産性が向上した状態になっている。
【００７１】
なお、この計算の繰り返しの段階（図４Ｓ８〜Ｓ１０）で搬送速度が、構成部品から許容される搬送最低速度に達した時点（図４Ｓ１０でＹ）で、これ以上搬送速度を下げることができなくなる。そして、このままでは、Ｍが当初の値より大きくなっており、無駄が大きい状態になっている。そこで、図４Ｓ４にジャンプし、反転排紙搬送速度Ｖ２、循環搬送速度Ｖ３、循環給紙速度Ｖ４のそれぞれを、構成部品から許容される最大搬送速度から１ステップずつ下げて、循環時間ｔr’と循環枚数指数Ｓ’とを算出し直す。そして、Ｓ’−ＩＮＴ（Ｓ）が０以上になった時点（図４Ｓ５でＹ）で各部の搬送速度を決定する（図４Ｓ１１）。このように算出することで、０．５以上であった小数点部分Ｍが０に近くなっており、無駄な通紙間隔が狭くなり、生産性が向上した状態になる。
【００７２】
なお、図４に示す実施形態では搬送速度Ｖ２〜Ｖ４を一律に変換するときの動作フローを示している。Ｖ２〜Ｖ４を順次変換する方式を行ったとしても、同様の良好な効果が得られる。
【００７３】
なお、以上のようにして循環枚数指数Ｓから算出した各部の搬送速度について、定型サイズの用紙に関する搬送速度は情報保持部１０４に保持しておけばよい。そして、給紙サイズに応じて必要な搬送速度をＣＰＵ１０１が選択すればよい。
【００７４】
また、不定形サイズの用紙が給紙される場合には、その用紙サイズに応じて、以上の計算をＣＰＵ１０１が実行して、各部の搬送速度を求めればよい。
発明者らが実験を行った画像形成装置の場合、図５のような従来の循環枚数指数について、図６のような搬送速度と循環枚数指数とを設定することで、生産性の向上を図ることができた。ここで、Ａ３では２．４９を２．１７に、Ｂ４では２．７３を３．０７に、Ａ４Ｒでは３．１４を３．０７に、Ｂ５Ｒでは３．５０を３．２５に改善できた。なお、Ｂ４では２．７３を３．０７にしたことで、循環枚数が１枚増えるようにできた。なお、Ａ４とＢ５とでは、もともと循環枚数指数が４．０１であり、小数点部分が０．０１であり、改善を必要としなかった。
【００７５】
なお、以上の実施形態ではＭの判断のしきい値が０．５であったが、これに限定されるものではない。すなわち、０〜１の間の数値であれば、任意に選択することができる。そして、このしきい値の選択により、搬送速度を上げる場合と搬送速度を下げる場合とのどちらを支配的に作用させるか定めることができる。
【００７６】
また、以上の図４Ｓ６とＳ８とで、各部の搬送速度を１ステップ下げる場合に、各部を一様に１ステップ下げるようにしてもよいし、また、上限と下限との幅が大きいためにステップ数を多くとれる部分を先に下げるようにしてもよい。また、いずれかの部分の搬送速度を下げる場合には、各部の中で距離の大きい部分から先に調整を行うことで、循環枚数指数Ｓ′の値の変化に大きく寄与できて、処理を迅速に実行できて望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置の電気的構成を示す回路構成図である。
【図２】本発明の実施形態の画像形成装置の機械的構成を示す断面構成図である。
【図３】本発明の実施形態の画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態の画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】従来の画像形成装置の搬送速度と各種状態を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態の画像形成装置の搬送速度と各種状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０１  ＣＰＵ
１１０  画像読み取り分
１２０  画像処理部
１３０  プリントエンジン
【図１】
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【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】
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