JP3671779B2 - カラー画像形成装置およびカラー画像形成方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラー画像をシートの両主面上に順次形成するカラー画像形成装置およびカラー画像形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンター、ファクシミリ装置および複写機などの画像形成装置には、従来より、シートの両面に画像を形成することができる構成を有するものが数多く提供されている。この種の画像形成装置では、黒現像器と３つのカラー現像器とで構成される現像部によって各色のトナー像を現像し、中間転写体に多重転写する。そして、この中間転写体上のカラー画像を給紙部によって給送されたシートの一方主面に２次転写することにより、当該一方主面にカラー画像を形成する。それに続いて、シートを定着部へ搬送してカラー画像を当該シートに定着した後、一方主面にのみ画像が形成された片面画像シートを再給紙部に搬送する。
【０００３】
この再給紙部にはスイッチバック機構が設けられており、上記のように再給紙部に搬送されてきた片面画像シートは当該スイッチバック機構で反転された後、給紙部に再給紙される。そして、この片面画像シートの他方主面にカラー画像が一方主面の場合と同様に転写された後、当該シートが定着部へ搬送されてカラー画像を当該シートの他方主面に定着する。
【０００４】
こうして両主面にカラー画像が形成された両面画像シートが得られるが、この両面画像シートについては、排紙部に送られ、最終的に排紙トレイ（排紙位置）に排紙される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の画像形成装置では、スループットの向上を図るために、中間転写体にｎページ（ｎ≧３）のカラー画像を並列して形成し、これらのカラー画像をそれぞれ対応するシートに転写する方法が提案されている。しかしながら、シートの搬送順序、および中間転写体上でのカラー画像の配列順序について詳細な検討が行われておらず、スループット向上の点で改良の余地があった。特に、スイッチバック機構を用いて片面画像シートを反転させる装置においては、スイッチバック機構でのシートの相互干渉を防止する必要があり、この問題をどのように解消するかという点が大きな課題となっている。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、高スループットでカラー画像をシートの両主面に形成することができるカラー画像形成装置およびカラー画像形成方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、カラー画像をシートの両主面上に順次形成するカラー画像形成装置およびカラー画像形成方法に関するものであり、上記目的を達成するために、以下のように構成している。
【０００８】
この発明にかかるカラー画像形成装置は、ｎページ（ｎ≧３）分のトナー像を中間転写体に並べて形成し、各トナー像をそれぞれ対応するシートに順次転写する画像形成手段と、前記画像形成手段にシートを給紙する給紙手段と、前記画像形成手段から搬送されてきたシートを所定の排紙位置に排紙する排紙手段と、前記画像形成手段から搬送されてきたシートを反転させた後、前記給紙手段に再給紙する再給紙手段と、前記画像形成手段、前記給紙手段、前記排紙手段および前記再給紙手段を制御する制御手段とを備えている。そして、前記制御手段は、一方主面にカラー画像が形成された少なくとも１枚以上の第１シートと、両主面ともに画像が形成されていない少なくとも１枚以上の第２シートとからなる合計ｎ枚のシートを、下記の搬送順序で前記画像形成手段に給紙する一方、各シートに転写すべきカラー画像を前記搬送順序に対応した配列順序で並べて前記中間転写体に形成しておき、前記第１シートのそれぞれについては、各シートに対応するカラー画像をその他方主面に転写した後に前記排紙手段によって前記排紙位置に排紙するとともに、前記第２シートのそれぞれについては、各シートに対応するカラー画像をその一方主面に転写した後に前記再給紙手段によって次の第１シートとして前記給紙手段に再給紙している。なお、前記搬送順序については、ｎ枚のシート中に前記第２シートが１枚のみ含まれる場合には当該第２シートが任意の順番となるように、また複数枚の前記第２シートが含まれる場合には前記第２シートの間に少なくとも１枚以上の前記第１シートが介在するように決定している。
【０００９】
また、この発明にかかるカラー画像形成方法は、一方主面にカラー画像が形成された少なくとも１枚以上の第１シートと、両主面ともに画像が形成されていない少なくとも１枚以上の第２シートとからなる合計ｎ枚のシートを準備する第１工程と、ｎ枚のシート中に前記第２シートが１枚のみ含まれる場合には当該第２シートが任意の順番となるように、また複数枚の前記第２シートが含まれる場合には前記第２シートの間に少なくとも１枚以上の前記第１シートが介在するような搬送順序で、前記ｎ枚のシートを転写位置に給紙する第２工程と、前記第１シートの他方主面の各々に転写すべきカラー画像と、前記第２シートの一方主面の各々に転写すべきカラー画像とを、前記搬送順序に対応した配列順序で並べて中間転写体に形成する第３工程と、前記搬送順序で前記転写位置に給紙されてくる各シートに当該シートに対応するカラー画像を転写しながら、転写後の第１シートについては所定の排紙位置に排紙するとともに、転写後の前記第２シートについては次の第１シートとして前記転写位置に向けて再給紙する第４工程とを備えている。
【００１０】
これらの発明では、第１シートの他方主面に対応するカラー画像が当該他方主面に転写されて両主面にカラー画像が形成される。これによって両面画像シートが得られ、所定の排紙位置に排紙される。一方、第２シートについては、その一方主面に対応するカラー画像が当該一方主面に転写されると、表裏反転された後、次の第１シートとして再度転写位置に再給紙される。ここで、一の第２シートに対してシート反転を行っている最中に、別のシートが搬送されてくると、両シートが相互に干渉してしまう。
【００１１】
そこで、この発明では、ｎ枚のシート中に複数の第２シートが含まれている場合には、第２シートの間に少なくとも１枚以上の第１シートが介在するようにシートの搬送順序が設定されている。したがって、第１シートが介在する分だけ、第２シートの反転動作と次の第２シートの反転動作の間に、時間的余裕が生まれて、第２シート同士が干渉するのを防止している。
【００１２】
なお、ｎ枚のシート中に第２シートが１枚しか含まれていない場合には、シート反転に伴うシート干渉は発生しないため、当該第２シートを任意の順番で給紙することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明にかかる画像形成装置の一の実施形態を示す図である。この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成する装置であり、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号が制御ユニット１（図２）に与えられると、この制御ユニット１からの指令に応じてエンジン部Ｅの各部を制御して転写紙、複写紙やＯＨＰシートなどのシートＳに画像信号に対応する画像を形成する。
【００１４】
このエンジン部Ｅでは、像担持体ユニット２の感光体２１にトナー像を形成可能となっている。すなわち、像担持体ユニット２は、図１の矢印方向に回転可能な感光体２１を備えており、さらに感光体２１の周りにその回転方向に沿って、帯電手段としての帯電ローラ２２、現像手段としての現像器２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｋ、および感光体用クリーナブレード２４がそれぞれ配置されている。
【００１５】
この装置では、帯電ローラ２２が感光体２１の外周面に当接して外周面を均一に帯電させた後、感光体２１の外周面に向けて露光ユニット３からレーザ光Ｌが照射される。この露光ユニット３は、同図に示すように、画像信号に応じて変調駆動される半導体レーザなどの発光素子３１を備えており、この発光素子３１からのレーザ光Ｌが高速モータ３２によって回転駆動される多面鏡３３に入射されている。そして、多面鏡３３によって反射されたレーザ光Ｌはレンズ３４およびミラー３５を介して感光体２１上に主走査方向（同図の紙面に対して垂直な方向）に走査して画像信号に対応する静電潜像を形成する。なお、符号３６は主走査方向における同期信号、つまり水平同期信号ＨSYNCを得るための水平同期用読取センサである。
【００１６】
こうして形成された静電潜像は現像部２３によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では現像部２３として、イエロー用の現像器２３Ｙ、シアン用の現像器２３Ｃ、マゼンタ用の現像器２３Ｍ、およびブラック用の現像器２３Ｋがこの順序で感光体２１に沿って配置されている。これらの現像器２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｋは、それぞれ感光体２１に対して接離自在に構成されており、制御ユニットからの指令に応じて、上記４つの現像器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂのうちの一の現像器が選択的に感光体２１に当接するとともに、高電圧が印加されて選択された色のトナーを感光体２１の表面に付与して感光体２１上の静電潜像を顕在化する。
【００１７】
現像部２３で現像されたトナー像は、ブラック用現像器２３Ｋと感光体用クリーナブレード２４との間に位置する１次転写領域Ｒ1で転写ユニット４の中間転写ベルト４１上に１次転写される。また、１次転写領域Ｒ1から周方向（図１の矢印方向）に進んだ位置には、感光体用クリーナブレード２４が配置されており、１次転写後に感光体２１の外周面に残留付着しているトナーを掻き落とす。
【００１８】
次に、転写ユニット４の構成について説明する。この実施形態では、転写ユニット４は、ローラ４２〜４７と、これら各ローラ４２〜４７に掛け渡された中間転写ベルト４１と、この中間転写ベルト４１に転写された中間トナー像をシートＳに２次転写する２次転写ローラ４８と、感光体２１および中間転写ベルト４１を同期して回転駆動する感光体／ベルト駆動部（図示省略）とを備えている。そして、カラー画像をシートＳに転写する場合には、感光体２１上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト４１上に重ね合わせてカラー像を形成するとともに、給排紙ユニット６の給紙部６３によってカセット６１、手差しトレイ６２あるいは増設カセット（図示省略）からシートＳを取出して２次転写領域Ｒ2に搬送する。さらに、このシートＳにカラー像を２次転写することでフルーカラー画像を得ている。
【００１９】
なお、２次転写後、中間転写ベルト４１の外周面に残留付着しているトナーについては、ベルトクリーナ４９に設けられているクリーナブレード４９１によって除去される。すなわち、このベルトクリーナ４９は、中間転写ベルト４１を挟んでローラ４６と対向して配置されており、適当なタイミングでクリーナブレード４９１が中間転写ベルト４１に対して当接してその外周面に残留付着しているトナーを掻き落す。
【００２０】
また、ローラ４３の近傍には、中間転写ベルト４１の基準位置を検出するためのセンサ４０が配置されており、主走査方向とほぼ直交する副走査方向における同期信号、つまり垂直同期信号ＶSYNCを得るための垂直同期用読取センサとして機能する。
【００２１】
上記のように、この実施形態では、像担持体ユニット２、露光ユニット３および転写ユニット４によって４色のトナー像を重ね合わせた画像、つまりカラー画像を形成し、シートＳに転写しており、これらの構成要素により本件発明の画像形成手段が構成されている。そして、この画像形成手段によってカラー画像が転写されたシートＳは、給排紙ユニット６の給紙部６３によって所定の給紙経路（２点鎖線）に沿って２次転写領域Ｒ2の下流側に配設された定着ユニット５に搬送され、搬送されてくるシートＳ上のトナー像をシートＳに定着する。そして、当該シートＳはさらに給紙経路に沿って切換部６５に搬送され、この切換部６５によって排紙部６４または再給紙部６６に選択的に搬送される。
【００２２】
排紙部６４に搬送されたシートＳについては、排紙経路６４１に沿ってさらに搬送されて標準排紙トレイ（排紙位置）に排紙される。
【００２３】
一方、再給紙部６６に搬送されたシートＳについては、切換機構６６０に案内されながら、反転経路６６１に沿ってスイッチバック機構６６２内に搬送される。そして、シートＳは、このスイッチバック機構６６２においてスイッチバック反転された後、切換機構６６０によってシートＳの搬送経路が再給紙経路６６３に切り換えられ、スイッチバック機構６６２から反転搬送されてきたシートＳは再給紙経路６６３に沿ってゲートローラ対６３１に戻される。こうして、給紙部６３においてシートＳの非画像形成面（他方主面）が中間転写ベルト４１を向いて当該面に画像を２次転写可能となる。
【００２４】
図２は、図１に示す画像形成装置の電気的構成図である。この画像形成装置は、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号が制御ユニット１のメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１からの指令に応じてエンジンコントローラ１２が図１に示すように構成されたエンジン部Ｅの各部を制御してシートＳに画像信号に対応する画像を形成する。
【００２５】
このエンジンコントローラ１２はＣＰＵ１２１を有しており、エンジン部Ｅからの入力信号として水平同期用読取センサ３６から水平同期信号ＨSYNCを、また垂直同期用読取センサ４０から垂直同期信号ＶSYNCを、さらに定着ユニット５に設けられた温度センサ５１から定着温度を示す温度信号を、それぞれ受けている。また、これらの入力信号および各種情報などに基づき、ＣＰＵ１２１は感光体２１と中間転写ベルト４１とを同期して回転駆動する感光体／ベルト駆動部４１ａと駆動制御するための駆動指令信号を感光体／ベルト駆動制御回路１２２に与え、この感光体／ベルト駆動制御回路１２２によってＤＣモータを駆動源とする感光体／ベルト駆動部４１ａを制御して感光体２１の回転速度および中間転写ベルト４１の搬送速度Ｖを制御している。
【００２６】
また、エンジンコントローラ１２には、転写ユニット４を制御する専用の制御回路として、感光体／ベルト駆動制御回路１２２以外にも転写ローラ離当接制御回路１２３およびベルトクリーナ離当接制御回路１２４をさらに備えている。この転写ローラ離当接制御回路１２３はＣＰＵ１２１から指令信号に基づき２次転写ローラ用駆動部４８ａを制御して適当なタイミングで２次転写ローラ４８を中間転写ベルト４１に対して離当接させる。一方、ベルトクリーナ離当接制御回路１２４はＣＰＵ１２１から指令信号に基づきＣＢ信号をベルトクリーナ用駆動部４９ａを与えることでベルトクリーナ用駆動部４９ａを制御して適当なタイミングでクリーナブレード４９１を中間転写ベルト４１に対して離当接させる。
【００２７】
なお、図中の符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリであり、符号１２５はエンジン部Ｅを制御するための制御データやＣＰＵ１２１における演算結果などを一時的に記憶するためのＲＡＭであり、さらに符号１２６はＣＰＵ１２１で行う演算プログラムなどを記憶するＲＯＭである。
【００２８】
次に、上記のように構成された画像形成装置の両面カラー印刷動作について図３〜図９を参照しつつ説明する。
【００２９】
図３〜図５は、図１に示した画像形成装置の動作を示す模式図である。また、図６〜図９はシートの搬送状況を模式的に示す図である。なお、図３〜図５において、「中間転写ベルト」の欄は、中間転写ベルト４１に１次転写されるトナー像を示している。また、同欄中の境界線は中間転写ベルト４１の継目部分を示しており、この実施形態では、中間転写ベルト４１にはＡ４サイズで３ページ分のトナー像を１次転写可能となっている。そして、１次転写されたトナー像の属性については、４つの英数字で表示している。それぞれの表示内容は次のとおりである。
【００３０】
数字：シート番号；
英文字：Ｆ…表面、Ｂ…裏面；
カッコ数字：ページ番号；
カッコ英文字：Ｋ…ブラック、Ｙ…イエロー、Ｍ…マゼンタ、Ｃ…シアン；
なお、同図中の「ゲートローラ」および「排紙経路」の欄では、上段にシート番号が示されるとともに、下段に画像形成状況が示されている。
【００３１】
(a) まず、ホストコンピュータから画像信号が制御ユニット１に入力されると、感光体２１上に２ページ目の画像（１枚目の裏面に形成すべき画像）に相当する静電潜像を形成した後、イエロー用の現像器２３Ｙを選択的に感光体２１に当接し、イエローのトナー像を感光体２１の表面に形成する。そして、このトナー像を中間転写ベルト４１に１次転写する（図３）。
【００３２】
また、１ページ分だけ離隔して４ページ目の画像（２枚目の裏面に形成すべき画像）に相当する静電潜像を形成した後、イエロー用の現像器２３Ｙを選択的に感光体２１に当接し、イエローのトナー像を感光体２１の表面に形成する。そして、このトナー像を中間転写ベルト４１に１次転写する。これによって中間転写ベルト４１上に１ページ分だけ離隔した状態で２つのイエロートナー像が並んで形成される。
【００３３】
(b) これらのイエロートナー像に続いて、中間転写ベルト４１に転写された各イエロートナー像上にシアンのトナー像、マゼンタのトナー像およびブラックのトナー像を重ね合わせて２つのカラートナー像（カラー画像）を中間転写ベルト４１上に形成する。この中間トナー像の形成とともに、両主面ともに画像が形成されていないＡ４サイズのシートＳ1をカセット６１などからゲートローラ対６３１まで搬送し、待機させておく。そして、適当なタイミングで先頭側の中間トナー像（同図中の「1-B-(2)」）をシートＳ1に２次転写し、定着ユニット５で定着させて１枚目の裏面側に２ページ目の画像を形成する。こうして、裏面（一方主面）にのみカラー画像が転写されたシート（以下、「片面画像シート」と称する）Ｓ1が得られる。なお、この片面画像シートが本件発明の「第１シート」に相当する。また、上記のように両主面ともに画像が形成されていない状態のシートを「画像無シート」と称し、これが本件発明の「第２シート」に相当する。
【００３４】
ここでの説明から明らかなように、同一のシートＳ1であっても、印刷処理の進行に伴い、画像無シートから片面画像シートとなる。そこで、これらを明確に区別するために、以下の説明においては、片面画像シート（第１シート）については符号の最後に「(1)」を付する一方、画像無シート（第２シート）については符号の最後に「(2)」を付する。
【００３５】
(c) この片面画像シートＳ1(1)については、再給紙部６６のスイッチバック機構６６２に搬送され、ここでスイッチバック反転される。そして、片面画像シートＳ1(1)の表面（一方主面）に１ページ目のカラー画像を転写するために次の第１シートとして給紙部６３に向けて搬送して、次の転写処理に備える。
【００３６】
また、この片面画像シートＳ1(1)の反転搬送と並行して、Ａ４サイズの画像無シートＳ2(2)をカセット６１などから送り出し、適当なタイミングで後端側の中間トナー像（同図中の「2-B-(4)」）をシートＳ2(2)に２次転写し、定着ユニット５で定着させて２枚目の裏面側に４ページ目の画像を形成する。こうして、片面画像シートＳ2(1)が得られる。
【００３７】
(d) この片面画像シートＳ2(1)についても、先の片面画像シートＳ1(1)と同様に、再給紙部６６のスイッチバック機構６６２に搬送され、ここでスイッチバック反転される。この実施形態では、上記のように２つのシートＳ1(1)，Ｓ2(1)の間に１ページ分の間隔を設けているため、スイッチバック機構６６２での両シートＳ1(1)，Ｓ2(1)の相互干渉は発生せずにシート搬送を行うことができる。そして、シートＳ2(1)を次の第１シートとして給紙部６３に向けて搬送し、次の転写処理に備える。
【００３８】
(e) また、上記シートＳ2(1)の反転搬送と並行して、以下の３ページ分のイエローのトナー像、つまり、
・１ページ目の画像（１枚目の表面に形成すべき画像）に相当するイエロートナー像、
・６ページ目の画像（３枚目の裏面に形成すべき画像）に相当するイエロートナー像、
・３ページ目の画像（２枚目の表面に形成すべき画像）に相当するイエロートナー像、
を中間転写ベルト４１にこの配列順序で並べて形成する。
【００３９】
(f) これらのイエロートナー像に続いて、中間転写ベルト４１に転写された各イエロートナー像上にシアンのトナー像、マゼンタのトナー像およびブラックのトナー像を重ね合わせて２つのカラートナー像（カラー画像）を中間転写ベルト４１上に形成する。こうすることで、３つのカラー画像、つまり、
・１ページ目のカラー画像（本件発明の「第１カラー画像」に相当）、
・６ページ目のカラー画像（本件発明の「第２カラー画像」に相当）、
・３ページ目のカラー画像（本件発明の「第３カラー画像」に相当）、
が中間転写ベルト４１にこの配列順序で並べて形成される。
【００４０】
また、図４に示すように、これに並行して１枚目の片面画像シート（先の第１シート）Ｓ1(1)と、３枚目の画像無シート（第２シート）Ｓ3(2)と、２枚目の片面画像シート（後の第１シート）Ｓ2(1)とをこの搬送順序で２次転写領域（転写位置）Ｒ2に順次搬送して以下の工程(g)〜(i)で転写処理を行う。
【００４１】
(g) まず、片面画像シートＳ1(1)を適用なタイミングで２次転写領域Ｒ2に給紙して中間転写ベルト４１の先頭位置に形成されている１ページ目のカラー画像を片面画像シートＳ1(1)の表面（他方主面）に転写して両主面にカラー画像が形成された両面画像シートＳ1を得る。この両面画像シートＳ1については、切換部６５によって排紙部６４に搬送し、さらに排紙部６４によって標準排紙トレイに排紙する（図６参照）。
【００４２】
(h) 片面画像シートＳ1(1)へのカラー画像の転写に続いて、適当なタイミングで画像無シートＳ3(2)を２次転写領域Ｒ2に給紙して中間転写ベルト４１の中間位置に形成されている６ページ目のカラー画像を画像無シートＳ3(2)の裏面（一方主面）に転写して片面画像シートＳ3(1)を得る。この片面画像シートＳ3(1)については、切換部６５によって再給紙部６６のスイッチバック機構６６２に搬送する（図６参照）。そして、ここで片面画像シートＳ3(1)のスイッチバック反転を実行する。そして、片面画像シートＳ3(1)の表面（一方主面）に５ページ目のカラー画像を転写するために給紙部６３に向けて搬送して、次の転写処理に備える。このように、この実施形態では、片面画像シートＳ3(1)を次の第１シートとして給紙部６３に向けて搬送している。
【００４３】
(i) 画像無シートＳ3(2)へのカラー画像の転写に続いて、適当なタイミングで片面画像シートＳ2(1)を適用なタイミングで２次転写領域Ｒ2に給紙して中間転写ベルト４１の後端位置に形成されている３ページ目のカラー画像を片面画像シートＳ2(1)の表面（他方主面）に転写して両主面にカラー画像が形成された両面画像シートＳ2を得る（図６参照）。この両面画像シートＳ2については、両面画像シートＳ1と同様に、切換部６５によって排紙部６４に搬送し、さらに排紙部６４によって標準排紙トレイに排紙する。
【００４４】
(j) また、上記シートＳ2の排紙動作と並行して、以下の３ページ分のイエローのトナー像、つまり、
・８ページ目の画像（４枚目の裏面に形成すべき画像）に相当するイエロートナー像、
・５ページ目の画像（３枚目の表面に形成すべき画像）に相当するイエロートナー像、
・１０ページ目の画像（５枚目の裏面に形成すべき画像）に相当するイエロートナー像、
を中間転写ベルト４１にこの配列順序で並べて形成する。
【００４５】
(k) これらのイエロートナー像に続いて、中間転写ベルト４１に転写された各イエロートナー像上にシアンのトナー像、マゼンタのトナー像およびブラックのトナー像を重ね合わせて２つのカラートナー像（カラー画像）を中間転写ベルト４１上に形成する。こうすることで、３つのカラー画像、つまり、
・８ページ目のカラー画像（本件発明の「第４カラー画像」に相当）、
・５ページ目のカラー画像（本件発明の「第５カラー画像」に相当）、
・１０ページ目のカラー画像（本件発明の「第６カラー画像」に相当）、
が中間転写ベルト４１にこの配列順序で並べて形成される。
【００４６】
また、図５に示すように、これに並行して４枚目の画像無シート（先の第２シート）Ｓ4(2)と、３枚目の片面画像シート（第１シート）Ｓ3(1)と、５枚目の画像無シート（後の第２シート）Ｓ5(2)とをこの搬送順序で２次転写領域（転写位置）Ｒ2に順次搬送して以下の工程(l)〜(n)で転写処理を行う。
【００４７】
(l) まず、画像無シートＳ4(2)を適用なタイミングで２次転写領域Ｒ2に給紙して中間転写ベルト４１の先頭位置に形成されている８ページ目のカラー画像を画像無シートＳ4(2)の裏面（一方主面）に転写して片面画像シートＳ4(1)を得る。この片面画像シートＳ4(1)については、切換部６５によって再給紙部６６のスイッチバック機構６６２に搬送し、ここでスイッチバック反転する（図７参照）。そして、片面画像シートＳ4(1)の表面（一方主面）に７ページ目のカラー画像を転写するために給紙部６３に向けて搬送する（図８参照）。こうして、次の転写処理に備える。このように、この実施形態では、片面画像シートＳ4(1)を次の第１シート（先の第１シート）として給紙部６３に向けて搬送している。
【００４８】
(m) 画像無シートＳ4(2)へのカラー画像の転写に続いて、片面画像シートＳ3(1)を適用なタイミングで２次転写領域Ｒ2に給紙して中間転写ベルト４１の中間位置に形成されている５ページ目のカラー画像を片面画像シートＳ3(1)の表面（他方主面）に転写して両主面にカラー画像が形成された両面画像シートＳ3を得る（図７参照）。この両面画像シートＳ3については、両面画像シートＳ1，Ｓ2と同様に、切換部６５によって排紙部６４に搬送し、さらに排紙部６４によって標準排紙トレイに排紙する（図８参照）。
【００４９】
(n) 片面画像シートＳ3(1)へのカラー画像の転写に続いて、適当なタイミングで画像無シートＳ5(2)を２次転写領域Ｒ2に給紙して中間転写ベルト４１の後端位置に形成されている１０ページ目のカラー画像を画像無シートＳ5(2)の裏面（一方主面）に転写して片面画像シートＳ5(1)を得る（図８参照）。この片面画像シートＳ5(1)については、切換部６５によって再給紙部６６のスイッチバック機構６６２に搬送し、ここでスイッチバック反転する（図９参照）。そして、片面画像シートＳ5(1)の表面（一方主面）に９ページ目のカラー画像を転写するために給紙部６３に向けて搬送して、次の転写処理に備える。このように、この実施形態では、片面画像シートＳ5(1)を次の第１シート（後の第１シート）として給紙部６３に向けて搬送している。
【００５０】
そして、以降においては、上記工程(e)〜(i)と同様の工程を実行する第１印刷処理と、上記工程(j)〜(n)と同様の工程を実行する第２印刷処理とを繰り返して両面画像シートを順次形成するとともに、標準排紙トレイに排紙する。
【００５１】
以上のように、この実施形態によれば、中間転写ベルト４１に３ページ分のカラー画像を並列形成するとともに、３枚のシートを順次給紙して３ページ単位で画像形成することができ、高スループットで印刷処理を行うことができる。
【００５２】
しかも、連続して給紙される３枚のシート中に画像無シート（第２シート）が２枚含まれている場合には、スイッチバック機構６６２での相互干渉が問題となるが、この実施形態では、上記のように構成することで当該問題を解消している。すなわち、このような場合、例えば図５に示すように工程(i)〜(n)からなる第２印刷処理では、画像無シートＳ4(2)，Ｓ5(2)の間に片面画像シート（第１シート）Ｓ3(1)が介在し、この搬送順序で２次転写領域（転写位置）Ｒ2に給紙している。このため、スイッチバック機構６６２では、シートＳ4(1)，Ｓ5(1)の間に１ページ分の間隔が存在し、これによって図８および図９に示すようにスイッチバック機構６６２での両シートＳ4(1)，Ｓ5(1)の相互干渉は発生せずにシート搬送を行うことができる。
【００５３】
なお、連続して給紙される３枚のシート中に画像無シート（第２シート）が１枚しか含まれている場合、例えば図４に示すように工程(e)〜(i)からなる第１印刷処理では、第２印刷処理における問題（スイッチバック機構６６２でのシートの相互干渉）は発生しない。したがって、上記実施形態では、第１印刷処理におけるカラー画像の配列順序（シートの搬送順序）を、図１０（ａ）に示す順序、つまり、
・第１カラー画像１−Ｆ；第１シート（片面画像シート）Ｓ1(1)、
・第２カラー画像３−Ｂ；第２シート（画像無シート）Ｓ3(2)、
・第３カラー画像２−Ｆ；第１シート（片面画像シート）Ｓ2(1)、
としているが、同図（ｂ）や（ｃ）に示す順序に変更してもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、最初に２枚の画像無シートＳ1，Ｓ2に対してカラー画像を転写して片面画像シートＳ1(1)，Ｓ2(1)を作成し、これらを第１印刷処理における第１シートとしているが、同図（ｄ）に示すように、最初に１枚の画像無シートＳ1(2)に対してカラー画像を転写して片面画像シートＳ1(1)を作成し、これを次の第１シートとしてもよく、この場合、片面画像シートＳ1(1)の作成に続いて第２印刷処理と第１印刷処理を繰り返すことで両面画像シートを順次作成し、標準排紙トレイに排紙することができる。
【００５５】
また、上記実施形態では、３ページ単位で画像形成しているが、単位ページ数は「３」に限定されるものではなく、３以上であれば任意である。ただし、上記実施形態と同様の効果、つまりスイッチバック機構６６２で片面画像シートの相互干渉を防止しながら、高スループットで印刷処理を行うという効果を得るためには、搬送順序を次のように設定する必要がある。すなわち、その搬送順序は、画像無シート（第２シート）の間に少なくとも１枚以上の片面画像シート（第１シート）が介在するように設定される必要がある。
【００５６】
例えば、単位ページ数を「４」とした場合には、図１１（ａ）および（ｂ）に示すように第２シートＳ3(2)，Ｓ4(2)の間に１枚の第１シートＳ2(1)を介在させたり、同図（ｃ）に示すように第２シートＳ3(2)，Ｓ4(2)の間に２枚の第１シートＳ1(1)，Ｓ2(1)を介在させるようにシートの搬送順序を設定する一方、その搬送順序に対応した配列順序で各シートに転写すべきカラー画像を中間転写ベルト４１に並べて形成するようにすればよい。
【００５７】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、中間転写ベルト４１上にＡ４サイズのカラートナー像を３ページ形成する場合について説明したが、他のサイズのカラートナー像を中間転写ベルト４１上にｎページ（ｎ≧３）並べて形成するカラー画像形成装置およびカラー画像形成方法に対しても本発明を適用することができる。
【００５８】
また、上記実施形態では、中間転写体として中間転写ベルト４１を用いているが、中間転写ベルト以外の転写媒体（転写ドラム、転写ベルト、転写シート、中間転写ドラム、中間転写シート、反射型記録シートあるいは透過性記憶シートなど）にトナー像を転写してカラー画像を形成するカラー画像形成装置および方法にも本発明を適用することができる。
【００５９】
さらに、上記実施形態では、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像を複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートに印刷するプリンタであるが、本発明は複写機やファクシミリ装置などの電子写真方式のカラー画像形成装置、つまり複数色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成装置全般に適用することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、中間転写体にｎページ（ｎ≧３）分のカラー画像を並列形成するとともに、ｎ枚のシートを順次給紙してｎページ単位で画像形成するように構成しているので、高スループットで画像形成処理を行うことができる。しかも、連続して給紙されるｎ枚のシート中に第２シートが２枚含まれている場合であっても、第２シートの間に少なくとも１枚以上の第１シートが介在するようにシートの搬送順序を設定することでスイッチバック反転の際に第２シート間で相互干渉が発生するのを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる画像形成装置の一の実施形態を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置を制御する制御ユニットの概要構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示した画像形成装置の動作を示す模式図である。
【図４】図１に示した画像形成装置の動作を示す模式図である。
【図５】図１に示した画像形成装置の動作を示す模式図である。
【図６】シートの搬送状況を模式的に示す図である。
【図７】シートの搬送状況を模式的に示す図である。
【図８】シートの搬送状況を模式的に示す図である。
【図９】シートの搬送状況を模式的に示す図である。
【図１０】この発明にかかる画像形成装置の他の実施形態を示す図である。
【図１１】この発明にかかる画像形成装置の別の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１…制御ユニット（制御手段）
２…像担持体ユニット
３…露光ユニット
４…転写ユニット
４１…中間転写ベルト（中間転写体）
６３…給紙部（給紙手段）
６４…排紙部（排紙手段）
６６…再給紙部（再給紙手段）
６６２…スイッチバック機構
Ｓ1〜Ｓ3…（両主面にカラー画像が形成された）シート
Ｓ1(1)〜Ｓ5(1)…片面画像シート（第１シート）
Ｓ1(2)〜Ｓ5(2)…画像無シート（第２シート）

Claims (5)

1. カラー画像をシートの両主面上に順次形成するカラー画像形成装置において、
   ｎページ（ｎ≧３）分のトナー像を中間転写体に並べて形成し、各トナー像をそれぞれ対応するシートに順次転写する画像形成手段と、
   前記画像形成手段にシートを給紙する給紙手段と、
   前記画像形成手段から搬送されてきたシートを所定の排紙位置に排紙する排紙手段と、
   前記画像形成手段から搬送されてきたシートを反転させた後、前記給紙手段に再給紙する再給紙手段と、
   前記画像形成手段、前記給紙手段、前記排紙手段および前記再給紙手段を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、一方主面にカラー画像が形成された少なくとも１枚以上の第１シートと、両主面ともに画像が形成されていない少なくとも１枚以上の第２シートとからなる合計ｎ枚のシートを、下記の搬送順序で前記画像形成手段に給紙する一方、各シートに転写すべきカラー画像を前記搬送順序に対応した配列順序で並べて前記中間転写体に形成しておき、
   前記第１シートのそれぞれについては、各シートに対応するカラー画像をその他方主面に転写した後に前記排紙手段によって前記排紙位置に排紙するとともに、
   前記第２シートのそれぞれについては、各シートに対応するカラー画像をその一方主面に転写した後に前記再給紙手段によって次の第１シートとして前記給紙手段に再給紙することを特徴とするカラー画像形成装置。
   前記搬送順序は、ｎ枚のシート中に前記第２シートが１枚のみ含まれる場合には当該第２シートが任意の順番となるように、また複数枚の前記第２シートが含まれる場合には前記第２シートの間に少なくとも１枚以上の前記第１シートが介在するように決定されている。
2. 前記制御手段は、前記第１シートと前記第２シートとを交互に前記画像形成手段に給紙する一方、前記第１シートの他方主面に転写すべきカラー画像と、前記第２シートの一方主面に転写すべきカラー画像とを前記中間転写体上に交互に並べて形成する請求項１記載のカラー画像形成装置。
3. 前記中間転写体は３ページ分のトナー像を並べて形成可能に構成されており、
   前記制御手段は、下記の第１および第２印刷処理を交互に実行する請求項１または２記載のカラー画像形成装置。
   前記第１印刷処理は、先の第１シートと、第２シートと、前記先の第１シートと異なる後の第１シートとをこの順序で前記画像形成手段に給紙する一方、前記先の第１シートの他方主面に転写すべき第１カラー画像と、前記第２シートの一方主面に転写すべき第２カラー画像と、前記後の第１シートの他方主面に転写すべき第３カラー画像とをこの順序で並べて前記中間転写体に形成しておき、
   前記第１カラー画像を前記先の第１シートの他方主面に転写した後に当該先の第１シートを前記排紙手段によって前記排紙位置に排紙し、
   また、前記第１カラー画像の前記先の第１シートへの転写に続けて、前記第２カラー画像を前記第２シートの一方主面に転写した後に当該第２シートを前記再給紙手段によって次の第２印刷処理の第１シートとして前記給紙手段に再給紙し、
   さらに、前記第２カラー画像の前記第２シートへの転写に続けて、前記第３カラー画像を前記後の第１シートの他方主面に転写した後に当該後の第１シートを前記排紙手段によって前記排紙位置に排紙する処理である。
   前記第２印刷処理は、先の第２シートと、第１シートと、前記先の第２シートと異なる後の第２シートとをこの順序で前記画像形成手段に給紙する一方、前記先の第２シートの一方主面に転写すべき第４カラー画像と、前記第１シートの他方主面に転写すべき第５カラー画像と、前記後の第２シートの一方主面に転写すべき第６カラー画像とをこの順序で並べて前記中間転写体に形成しておき、
   前記第４カラー画像を前記先の第２シートの一方主面に転写した後に当該先の第２シートを前記再給紙手段によって次の第１印刷処理の第１シートとして前記給紙手段に再給紙し、
   また、前記第４カラー画像の前記先の第２シートへの転写に続けて、前記第５カラー画像を前記第１シートの他方主面に転写した後に当該第１シートを前記排紙手段によって前記排紙位置に排紙し、
   さらに、前記第５カラー画像の前記第１シートへの転写に続けて、前記第６カラー画像を前記後の第２シートの一方主面に転写した後に当該後の第２シートを前記再給紙手段によって次の第１印刷処理の第１シートとして前記給紙手段に再給紙する処理である。
4. カラー画像をシートの両主面上に順次形成するカラー画像形成方法において、
   一方主面にカラー画像が形成された少なくとも１枚以上の第１シートと、両主面ともに画像が形成されていない少なくとも１枚以上の第２シートとからなる合計ｎ枚のシートを準備する第１工程と、
   ｎ枚のシート中に前記第２シートが１枚のみ含まれる場合には当該第２シートが任意の順番となるように、また複数枚の前記第２シートが含まれる場合には前記第２シートの間に少なくとも１枚以上の前記第１シートが介在するような搬送順序で、前記ｎ枚のシートを転写位置に給紙する第２工程と、
   前記第１シートの他方主面の各々に転写すべきカラー画像と、前記第２シートの一方主面の各々に転写すべきカラー画像とを、前記搬送順序に対応した配列順序で並べて中間転写体に形成する第３工程と、
   前記搬送順序で前記転写位置に給紙されてくる各シートに当該シートに対応するカラー画像を転写しながら、転写後の第１シートについては所定の排紙位置に排紙するとともに、転写後の前記第２シートについては次の第１シートとして前記転写位置に向けて再給紙する第４工程と
   を備えることを特徴とするカラー画像形成方法。
5. 前記第２工程では、前記第１シートと前記第２シートとを交互に前記画像形成手段に給紙し、
   また、前記第３工程では、前記第１シートの他方主面に転写すべきカラー画像と、前記第２シートの一方主面に転写すべきカラー画像とを前記中間転写体上に交互に並べて形成する請求項４記載のカラー画像形成方法。

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