JP3943842B2 - 両面画像記録装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インターリーフ方式による両面記録が可能な複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、さらに詳しくはスキャナによる読み込み等によって得た複数の原稿画像データを記憶し、記録媒体への両面記録が可能なデジタル方式の両面画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル複写機やレーザプリンタ等の急速な普及に伴い、「両面コピーのより高い生産性」が市場のニーズとして挙がっている。デジタル機による両面記録方式としては、印刷効率の高い特開昭６３−３１３１７２号公報に開示されているようないわゆるインターリーフ制御方法が近年の主流となりつつある。
【０００３】
また、デジタル複写機の画像記録装置等では自動原稿送り装置（ＡＤＦ）等を用いた原稿の自動給紙による画像情報の読み込みが必要であり、読み込んだ順に記録手段により随時印刷を行うか、もしくは、メモリ印刷とも称されているが、一旦画像情報をメモリ等に格納し、必要に応じて情報を読み出して印刷を行うようになっている。
【０００４】
従来のデジタル画像記録装置によって両面コピーを行う場合の用紙の流れについて簡単に説明する。
【０００５】
両面記録は表面（第１面）に画像記録済みの用紙を両面ユニットにより表裏反転させて、再び記録位置に戻して裏面（第２面）に画像記録させるものである。また、最近では用紙を両面ユニット内でスタックさせない、いわゆるスタックレス両面記録が主流となりつつある。一番単純な両面コピー方法は、用紙の表面に画像記録し、その用紙が再び記録位置に戻ってくるのを待ってからその用紙の裏面に画像記録する方法である。この場合は、１枚毎に表裏面の画像が記録されるため、非常に効率が悪く、両面搬送経路が長くなるほど生産性が落ちてしまう。すなわち、
「１枚目表→→→１枚目裏→２枚目表→→→２枚目裏→３枚目表→→→３枚目裏・・・・・・・」
という順序で１枚毎に表裏交互に画像記録が行われるため、表面に画像記録を受けた後で、当該用紙が反転された上で記録手段に再給紙されて裏面に画像記録を受けるまでに要する時間、すなわち前記「→→→」で示した期間が長くなる。そこで、このような生産性の低下という不具合を回避するために、インターリーフ制御方式が提案された。
【０００６】
インターリーフ制御方式においては、当初２枚以上の用紙の表面に連続して画像記録して順次中間搬送路内に搬送し、前記複数の用紙の内の一番先頭の用紙（１枚目の用紙）から記録手段に再給紙して裏面に対する画像記録を行う。そして、前記１枚目の用紙に画像記録を開始した直後に、給紙部から１枚の新しい用紙（白紙）を記録手段に給紙し、その表面に画像記録を行なう。以降は給紙部からの新たな用紙の給紙（表）と、両面ユニットからの給紙（裏）を交互に行って画像記録するよう制御する。このように、表面に画像記録済みの用紙を再給紙した後に新しい用紙を交互に割り込ませる制御がインターリーフ制御方式である。このインターリーフ制御により、機内搬送路には常に複数の用紙が存在するようになり、生産性が向上する。参考のため、次に画像記録順序を次に示す。
【０００７】
＜画像記録順の例：２ 枚インターリーフ制御の場合＞
１枚目の表→２枚目の表（最初に２枚連続して記録）→１枚目の裏→３枚目の表→２枚目の裏→４枚目の表・・・・・・・・・・
＜画像記録順の例：３枚インターリーフ制御の場合＞
１枚目の表→２枚目の表→３枚目の表（最初に３枚連続して記録）→１枚目の裏→４枚目の表→２枚目の裏・・・・・・・・・・
次に、図９に基づいて従来のインターリーフ制御についてさらに説明する。
【０００８】
図９は従来のインターリーフ制御の流れを説明する図であり、図９の最上部にはＡＤＦ（自動原稿供給装置）を用いた画像情報読み込みタイミングを示しており、１頁から１０頁までの１０枚の片面原稿を順次読み込む。図示のように画像情報（原稿）はＡＤＦにより一定のタイミングで頁順に読み取られる（画像情報の読み込み）。また、本システムの画像記録タイミングはＡＤＦの読み込みタイミングに同期して感光体上に画像情報を書き込める画像記録システムを想定している。よって図９（ａ）に示した片面記録時（片面原稿からの片面記録時）においては原稿を読取る読み込み速度と、感光体上に書き込む書き込み速度はほぼ同じとなる。なお、原稿の各頁を読み込むタイミングから、対応する画像を感光体上に書き込むタイミングが僅かにずれているのは、メモリに一旦読み込み画像を格納した後で読み出すという動作を行っているためである。また、感光体に画像情報を書き込んで静電潜像を形成するタイミングに対して、感光体上に形成された静電潜像を現像することにより得たトナー像を用紙上に転写（記録）するタイミングもずれるが、このずれは通常一定である。
【０００９】
次に、図９（ｂ）は、インターリーフ枚数ｎを３枚とした従来のインターリーフ制御方式の例を示す。これは、片面原稿１０枚をソートモードにて２部画像記録する場合の例である。本例では、フェイスアップ排紙（奇数頁１ 、３ 、５ 、・・・が順次下向きにスタックされる排紙）を想定しているため、図示するように、先頭頁から順に奇数頁目の画像読み取りが行われ、それとほぼ同時のタイミングで感光体への書き込みが行われる。また、順にＡＤＦに読み込まれた画像情報は多部数の画像記録を行なうためにメモリまたはＨＤＤ（ハードディスク）に一旦格納される。なお、丸付き数字（▲１▼、▲２▼、▲３▼・・・・・・）は頁Ｎｏ．に相当しており、網掛けは裏面に、太線枠は２部目に夫々相当する。そして、横軸（右方向）は時間軸である。
【００１０】
まず、本例ではインターリーフ枚数ｎが３枚なので、奇数頁の読み取り順に合せて▲１▼→▲３▼→▲５▼の順番で３枚の用紙に対して表面画像記録が行われる。そして、１枚目（▲１▼頁）の用紙が反転して両面経路（両面ループ）を通って再び記録位置（転写位置）に再給紙されてその裏面（▲２▼頁）に画像記録される。次いで、その１枚目の用紙を追って新しい４枚目の用紙（▲７▼頁は画像記録予定の白紙）を給紙する。次ぎに、この４枚目の用紙を追って、今度は両面ループ内から２枚目（▲３▼頁）を再給紙して裏面（▲４▼頁）に画像記録し、以後、交互給紙（交互搬送）が開始される。すなわち、
１枚目表（▲１▼頁）→２枚目表（▲３▼頁）→３枚目表（▲５▼頁）→１枚目裏（▲２▼頁）→４枚目表（▲７▼頁）→・・・・・・
というように用紙が給紙される。
【００１１】
ここで注目すべき点は、図９（ｂ）に示すように、原稿読み取り中の初期の段階では偶数頁（裏面の情報）を感光体上に書き込みできないので、偶数頁の画像情報を読み取っている間は片面記録時のタイミングを示す図９（ａ）と比較してｎ−１枚分のロスが発生することである。本例はインターリーフ枚数ｎが３枚（ｎ＝３）なので、図中点線で示した位置に２枚分のロスが発生する。また、交互給紙開始以降は、メモリまたはＨＤＤからのデータの読み出し、随時書き込みを行なう。
【００１２】
また、図９（ｂ）の最終段階では２部目の記録工程において、▲６▼頁目裏に記録した後では、インターリーフ制御による新しい用紙の給紙が行われないため、図示するように（ｎ−１）枚分（２枚分）のロスが発生する。これがインターリーフ制御の欠点であり生産性を下げる要因となる。このように図９（ｂ）の制御方法では、図９（ａ）に示した片面時の画像記録パフォーマンスと比較して、初期の段階で点線の空白で示す（ｎ−１）枚（２枚）のロスが発生し、最終段階でも同様に（ｎ−１）枚（２枚）のロスが発生する。
【００１３】
初期の段階で発生するロスは、
１）ＡＤＦ等による画像情報の読み込み速度（画像記録要求に対して直ぐに感光体に書き込める情報の有無）によるもの
２）両面画像記録に必要な用紙の両面搬送経路長によるもの
の２つのことが原因となっている。
【００１４】
すなわち、１）では、ＡＤＦ等による画像読み込みは頁▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼・・・と連続して行われるが、頁▲２▼と▲４▼の画像情報は（本例では偶数頁情報）用紙の裏面に対する情報なので直ぐには感光体上に書き込むことができない。そこで、偶数頁の画像情報はメモリ等に一旦格納することによって、初期の段階での書き込み順は表面▲１▼▲３▼▲５▼・・・となり、間をおいて奇数頁についての書込みおよび画像記録動作を続けることになる。そうなるとＡＤＦ等による多数枚の片面原稿を読み込む場合には、図９（ａ）に示すように▲２▼▲４▼（偶数頁）を読み込む際に発生する最初のロスは避けられない。
【００１５】
また、２）では、最初の３枚▲１▼▲３▼▲５▼に対して連続して画像記録したとしても、先頭用紙▲１▼が両面搬送経路を一周して戻るまでには、やはり（ｎ−１）枚分のロスは発生してしまうので、両面搬送経路長が影響することが明らかである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
一方、図９（ｃ）は本発明者が前回提案した発明（特願２０００−３０９７１７）に係るインタリーフ制御方式を説明する図である。この発明は、インターリーフ制御による一連の書込みおよび記録動作の最終の段階で、（２ｎ−１）枚（５枚）の用紙に対する表面画像記録を行うとともに、最後の裏面画像記録動作を連続で行うことにより、最終段階でのロスをなくすという発明である。すなわち、２部目の記録工程において、▲１▼頁目表〜▲９▼頁目表までの奇数頁の５枚の用紙に対する記録を行って両面ユニット内に送り込み、その後は当該５枚の用紙の裏面に対して連続して画像記録を行うようにしたものである。しかし、この提案によっても初期の段階において発生するロスをなくすことはできない。
【００１７】
また、特開平８−２０１４７号公報に開示された発明も知られている。この発明は、ｎ（ｎ≧２）枚の用紙を収容可能な搬送路長を有し、片面に複写画像が形成された用紙を表裏反転して複写位置に再給紙する循環式の用紙搬送機構と、ｎ枚以上の用紙を使用する両面複写に際して、前記用紙搬送機構による第１回目の用紙循環の枚数をｎ枚とするために（２ｎ−１）ページ目の原稿画像の複写開始が可能となる時点以後にｎ枚目の用紙が前記複写位置に到達するように、１枚目の給紙タイミングを設定するように構成されている。この発明においてもインターリーフ制御方式における所要時間の短縮化を図ってはいるが、前述の例と同様に初期の段階において発生するロスをなくすことはできていない。
【００１８】
本発明は係る従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、従来のインターリーフ制御方式によって複数の片面原稿から複数部の両面記録を行う場合に、最終段階のみならず、初期に発生するロスをもなくし、「片面画像記録の所要時間＝両面画像記録所要時間」として両面生産性１００％を実現できる両面画像記録装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、原稿の頁毎の画像情報を頁順に記憶し、各画像情報を必要に応じて読み出す記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された画像情報のうち、２頁分の画像情報を記録媒体の第１面と第２面にそれぞれ記録する記録手段と、
前記記憶手段と前記記録手段を制御する制御手段と、
前記記録媒体の第２面に画像情報を記録するために表裏反転させる反転手段と、
表裏反転させられた記録媒体を再び前記記録手段に誘導する両面中間搬送路と、
を備え、記録開始当初に連続して複数の記録媒体の第１面に記録を行ってこれらを両面中間搬送路に順次導入してから、第１面に記録を受けた記録媒体の第２面への記録と、未記録の記録媒体の第１面への記録を交互に行うインターリーフ制御方式の両面画像記録装置において、
交互給紙される際に前記第１面に画像が形成された記録媒体が搬送路中に存在するインターリーフ枚数をｎ枚とした場合に、両面記録の際に記録媒体が通過する両面搬送経路内に少なくとも（２ｎ−１）枚の記録媒体を収納することができる構成を備え、かつ、インターリーフ制御が開始されるまでの最初の段階では、
ｎ＜ｘ≦２ｎ−１
で表されるｘ枚の記録媒体の第１面に連続して記録を行い、続けて、
ｙ＝ｘ−ｎ＋１
で表されるｙ枚の記録媒体の第２面に連続して記録した後にｎ枚のインターリーフ制御に移行するようにした。
【００２０】
この場合、前記記録動作の最終の段階の最後に連続して
ｎ＜ｘ≦２ｎ−１
で表されるｘ枚の記録媒体の第２面に記録を行うようにするとよい。
【００２１】
また、前記発明では、前記両面中間搬送路に（ｎ−１）枚の記録媒体を滞留させることができる長さに設定する必要がある。
【００２２】
また、前記反転手段を両面中間搬送路の上流側に設けられたスイッチバック搬送路から構成し、該スイッチバック搬送路内においては先行する反転済みの１枚の用紙に対して、後続の１枚の用紙をすれ違いさせながら反転させる動作が可能に設定するとよい。
【００２３】
このインターリーフ制御においては、前記記憶手段への記憶動作は、前記記録媒体への記録開始以前に行うような記憶動作すなわち原稿の読み込みを早いタイミングで行う場合に適用できる。また、実質的に早いタイミングで記憶動作が行われるような原稿の両面を同時に記憶したり、記憶手段への記憶動作が記録速度の２倍以上の速度で行われるような場合に好適である。
【００２４】
なお、前記インターリーフ制御では、好適には、インターリーフ枚数をｎ枚とした場合に、両面記録の際に記録媒体が通過する両面搬送経路内に少なくとも（２ｎ−１）枚の記録媒体を収納することができる構成を備え、かつインターリーフ制御が開始されるまでの最初の段階では（２ｎ−１）枚の記録媒体の第１面に連続して記録を行い、続けてｎ枚の記録媒体の第２面に連続して記録した後にｎ枚のインターリーフ制御に移行するようにし、記録動作の最終の段階で（２ｎ−１）枚の用紙の第２面への記録を連続して行うようにするとよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１は本発明の一実施形態に係る両面画像記録装置の概略構成図である。同図において、画像形成装置は本体１００と排紙装置（以下、「フィニッシャ」と称す。）２００と自動原稿送り装置（以下、「ＡＤＦ」と称す。）３００とからなる。本体１００は、さらに、作像部１、搬送部２、給紙部３、読み取りユニット５０、および書き込みユニット５７からなる。
【００２７】
読み取りユニット５０は、コンタクトレンズ６上におかれた原稿をスキャンするためのユニットである。前記読み取りユニット５０は、原稿を載置するコンタクトガラス６と光学走査系で構成されており、光学走査系は、露光ランプ５１、第１〜第３ミラー５２，５５，５６，レンズ５３，ＣＣＤイメージセンサ５４等で構成されている。
【００２８】
露光ランプ５１および第１ミラー５２は図示しない第１キャリッジ上に固定され、第２ミラー５５および第３ミラー５６は図示しない第２キャリッジ上に固定されている。原稿像を読み取るときには、光路長が変わらないように、第１キャリッジと第２キャリッジが２対１の相対速度で機械的に走査移動する。この光学走査系は、図示しないスキャナ駆動モータにて駆動される。原稿画像は、ＣＣＤイメージセンサ５４によって読み取られ、電気信号に変換されて処理される。
【００２９】
ＡＤＦ３００はシート原稿をコンタクトガラス６上に自動的に給紙するもので、原稿台３０１上に表面（第１面）を上向きに置かれた複数の原稿は１枚ずつ給送ローラ３０２によって給送され、原稿読み取りセンサ３０５の位置に送り込まれる。原稿はそのまま一定の速度で原稿読み取りセンサ３０５上を通過し、この過程で原稿の表面側の画像がセンサ３０５によって読み取られる。読み取られた画像データはＭＴＦ補正、フィルタ処理、圧縮等の画像処理を受けた後で順次後述の画像メモリ６６に蓄えられる。画像読み取りセンサ３０５としては、例えば密着型の等倍ＣＣＤデバイスが使用される。なお、このＡＤＦ３００は、両面同時読み取りのために裏面用の原稿読み取りセンサ３０６を備えている。この裏面用の原稿読み取りセンサ３０６は前記表面用の原稿読み取りセンサ３０５より原稿給送方向上流側であって、前記給送ローラ３０２より下流側の原稿搬送経路に原稿の裏面と対向するように設けられ、シートスルーで原稿の片面もしくは両面が読み取られる。
【００３０】
書き込みユニット（書込み手段）５７は、レーザ出力ユニット５８、結像レンズ５９、ミラー６０で構成され、レーザ出力ユニット５８の内部には、レーザ光源であるレーザダイオードおよびモータによって高速で定速回転する多角形ミラー（ポリゴンミラー）が備わっている。書き込みユニット５７ から出力されるレーザ光が、画像作像系の感光体１５に照射され、静電潜像が形成される（画像情報の書込み）。
【００３１】
感光体１５上に作像された静電潜像を可視像化して記録用紙等の記録媒体上に画像記録する手順の概略を以下に説明する。
【００３２】
第１トレイ８、第２トレイ９、第３トレイ１０に積載された各サイズの用紙（記録媒体）は、各々第１給紙装置１１、第２給紙装置１２、第３給紙装置１３によって給紙され、縦搬送ユニット１４によって感光体１５に当接する位置（本体搬送経路１２４）まで搬送される。画像メモリ６６（図４）上の画像データは、書き込みユニット５７からのレーザによって感光体１５に書き込まれて静電潜像となり、この静電潜像が現像ユニット２７を通過する際にトナーの付着による現像が行われ、トナー像が形成される。そして、用紙は感光体１５の回転と等速で搬送ベルト１６ａによって搬送されながら、転写ローラ等の転写手段１６によって感光体１５上のトナー像が転写される。その後、定着ユニット１７で画像の定着が行われ、排紙ユニット１８によって排紙トレイ１９に排出される。なお、この実施形態では、前記感光体１５、現像ユニット１７、転写手段１６、および定着ユニット１７によって画像記録手段が構成されている。
【００３３】
次に用紙の両面に画像を記録する手順の概略について説明する。
【００３４】
図２は用紙の反転ユニット１１２の動作を概略的に示す説明図である。給紙トレイ８，９，１０ のいずれかから給紙され、画像記録手段において表面（第１面）に画像が記録された用紙は、反転経路切替爪１１５を切り替えることにより排紙トレイ１９側に導かないで、両面入口搬送路１１３を経由して反転入口搬送手段１２５により反転ユニット１１２に搬送され、スイッチバック搬送路１１９に一旦収納される。次いで、前記用紙は、用紙揃えジョガー１１７で両サイドを揃えられた後に、上下動可能な戻し搬送手段１２２により逆方向（再給紙方向）に繰り出され、反転排紙切り替え爪１２３により下方に導かれて反転し、反転出口搬送手段１２６によりユニット下方に設けてある両面中間搬送路１２１に送られる。そして、図示しない駆動源（モータ）に接続された中間搬送手段１１８、両面出口搬送手段１２０により、再び縦搬送ユニット１４に送られ、本体搬送路１２４を通過する過程で画像記録手段によって裏面に画像を記録され、本体１００外に排紙される。なお、上記各搬送手段１１８と１２０には、図示しない電磁クラッチ等の駆動遮断手段を備え、両面中間搬送路１２１内に１枚以上の用紙を一旦待機可能な構成としている。また、スイッチバック搬送路１１９に設けた戻し搬送手段１２２を上方向に退避可能な構成とし、搬送ローラスイッチバック搬送路１１９内に２枚の用紙がすれ違う形で存在可能な構成としている。この時、先行の用紙を反転出口搬送ローラ１２６により完全にグリップさせ、ジョガーフェンス１１７を退避させつつ、後続の用紙を反転入口搬送ローラ１２５によりスイッチバック搬送路１１９内に送り込む。また、スイッチバック搬送路１１９上で用紙を反転して機外に排出する場合は、反転ユニット１１２によってスイッチバック反転した用紙を排紙反転切り替え爪１２３により両面中間搬送１２１に送らずに、反転排紙搬送路１１４を経由して本体１００外に排紙する。装置本体１００から排紙される用紙は、排紙先切り替え爪１１６により本体の排紙トレイ１９かフィニッシャ２００のいずれかに排紙される。フィニッシャ２００に排紙された用紙はステープル処理をするために、一旦スタックトレイ２０１にスタックされる。すべての用紙がスタックトレイ２０１に溜められた後、この用紙束はステープラユニット２０２により綴じられて排出トレイ２０３に排出される。
【００３５】
なお、ここでいう両面搬送経路とは、本体搬送路１２４、両面入口搬送路１１３、スイッチバック搬送路１１９、両面中間搬送路１２１から構成される一連のループ経路を示す概念である。
【００３６】
図３は制御ユニットの主要部を示すブロック図である。
【００３７】
制御ユニットは、メインＣＰＵ（制御手段）２０と操作部３０とからなる。操作部３０には、キー入力装置３２と液晶ディスプレイ３１が接続され、メインＣＰＵ２０には、フィニッシャ２００とＡＤＦ３００とが接続されている。そして、メインＣＰＵ２０が、操作部３０のキー入力装置３２による情報入力、液晶ディスプレイ３１による表示出力、ＡＤＦ３００の制御、メインモータ２５、ＳＯＬ１１５，１１６，１２３、クラッチ１１８，１２０、両面搬送駆動モータ、揃えジョガー駆動モータ等の各種負荷制御、フィニッシャユニット２００との通信制御等を行ない、また、メインＣＰＵ２０は図４に示す画像処理部のメモリコントローラとバス接続され、画像処理部の制御、メモリ（記憶手段）の制御、記録手段の制御等を行なっている。なお記憶手段とは、読み取った原稿の頁毎の記録情報を頁順に記憶し、かつ各記録情報を必要に応じて読み出すことのできる手段であり、記録手段は、記憶手段に記憶された記録情報のうち、２頁分の記録情報を記録媒体の第１面と第２面にそれぞれ記録する手段である。
【００３８】
図４は画像処理部の構成を示すブロック図である。
【００３９】
画像処理部はメモリコントローラ６５、画像メモリ６６、２次圧縮部６７及びハードディスク装置（以下、「ＨＤＤ」と称す。）６８を含むメモリ部と、原稿読取りセンサ（ＣＣＤ）３０３、Ａ／Ｄ変換器６１、シェーディング補正部６２、ＭＴＦ・γ補正部６３及び変倍処理部７２を含む画像データ処理部と、書き込みγ補正部７１及び書き込みユニット５７を含む書き込み部からなり、メモリコントローラ６５には、ＣＰＵ２０が接続され、ＣＰＵ２０には、ＲＯＭ６９とＲＡＭ７０が接続されている。ＲＯＭ６９はＣＰＵ２０のプログラムを含む静的なデータが格納され、ＲＡＭ７０はＣＰＵ２０のワークエリアとして機能するとともに、ＣＰＵ２０の制御で使用されるデータなどの動的なデータが格納される。
【００４０】
ＡＤＦ３００内のＣＣＤイメージセンサ３０５（および３０６−両面同時読み込みの場合）により原稿画像を読み取ることにより得られた画像信号は、Ａ／Ｄコンバータ６１によってデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された画像信号は、シェーディング補正６２がなされた後、画像処理部６３でＭＴＦ補正、γ補正等がなされる。ＭＴＦ補正、γ補正等がなされた画像信号は変倍処理部７２を経由し、指定された変倍率に合せて拡大縮小され、メモリコントローラ６５へ流れる。メモリコントローラ６５に入ってきた画像データは１次圧縮処理をかけられてから画像メモリ６６に書き込まれる。ここまでの動作は、複数枚の原稿を１枚ずつ給紙しながらの原稿読み込みが開始されたときに、全ての頁情報をメモリに書き込むまで停止せずに処理される。
【００４１】
次に、画像メモリ（記憶手段）６６に書き込まれた画像データは、必要に応じてさらに２次圧縮処理６７による２次圧縮処理を受けてさらにデータ量を少なくしてからＨＤＤ６８（ハードディスクドライブ＝記憶手段）等の蓄積デバイスに書き込まれる。画像データを一度ＨＤＤ６８に蓄積しておけば、複数部のコピーを行なう場合でも、原稿の読み込みは１回で済む。そして、画像メモリ６６に書き込まれた画像を画像記録する場合は、画像メモリ６６からメモリコントローラ６５に画像データが送られて、そこから書き込みγ補正ユニット７１を経由し書き込みユニット５７（書込み手段）に送られる。
【００４２】
また、ソート画像記録動作を行なうために原稿画像を読み込みながらその画像をＨＤＤ６８に蓄積していくが、この時重要な点は、１部目の画像記録において原稿を読みながら書込みを行っている時は、ＨＤＤ６８ へのアクセスは常に画像を蓄積する動作だけであり、ＨＤＤ６８から画像データを画像メモリ６６に展開する動作は行なっていないことである。ＨＤＤ６８へのアクセスは一方向しかできないため、ＨＤＤ６８への蓄積とＨＤＤ６８からの展開がバッティングすることをなるべく避けるようにしないと生産性が上がらない。そこで、読取った原稿画像の書込みユニット５７、ＨＤＤ６８への転送が終了して不要になるまでは画像メモリ６６を解放せず、他の画像が書込まれないようにする。
【００４３】
次に、本実施形態の特徴的な構成、動作を図５および図６に基づいて説明する。
【００４４】
図５はプレスキャン等によって全ての画像情報が直ぐに書き込める状態にある場合のインターリーフ制御方式を説明する図（画像情報の読み込みと書き込みのタイミングを示したフロー概略図）、図６は図５（ｂ）に示した本発明の制御方式を実施した場合の用紙の流れを示す図である。
【００４５】
図５（ｂ）に示した本実施形態の説明に先立って、まず、原稿に対するプレスキャン等によって全ての画像情報が直ぐに書き込める状態にある場合に、上記した初期段階および最終段階でのロスの発生を解消できるか否かについて図５を参照して説明する。
【００４６】
図５（１）はメモリ画像記録を行う場合における画像情報の読み込み順を示しており、この場合にはプレスキャン等による連続した原稿画像読み取り動作により、予め画像情報が画像メモリ６５やＨＤＤ６６等に格納されていて随時読み出し書き込みが可能な状態となっている。
【００４７】
従来の制御方式を用いて、初期の段階での書き込みタイミングが最速になるように制御したケースを図５（ａ）に示す。すなわち、この場合は、初期の段階から各用紙▲１▼▲３▼▲５▼の表面に記録すべき各画像情報を連続で片面記録時の画像記録タイミングと同等のパフォーマンスで感光体上に書き込みを行わせることを想定している。このインターリーフ制御においては、最初の段階でインターリーフ枚数（ここではｎ＝３枚）だけ表面を連続画像記録してから交互の給紙動作に移行するため、一番先頭の用紙▲１▼が裏面画像記録のために両面搬送経路を一周して戻るためにはある時間Ｔｄ（両面ループ一周時間）が必要となる。そのため、図示するように最初の３枚▲１▼▲３▼▲５▼の表面に連続して画像記録したとしても、先頭用紙▲１▼が両面搬送経路を一周して戻るまでには、やはり（ｎ−１）枚分のロスは発生してしまう。このように両面搬送経路の長さに起因した初期のロスを回避することは従来困難であった。同様に最終段階での（ｎ−１）枚分のロスも発生しており、生産性が低下していた。
【００４８】
また、図５（２）はＡＤＦ３００等を用いた画像情報読み込み速度が速い場合、例えば書き込み速度の２倍以上の速度で読み取れる場合の読取りタイミングを示しており、図５（３）は両面同時読み取りを行う場合の読取りタイミングを示している。いずれの場合も偶数頁の読み込みタイミングが奇数頁の書き込み順に影響しない場合で、初期の段階から連続して奇数頁を書き込むことができる場合である。しかし、図５（２），（３）のいずれの読取りモードにおいても、図５（ａ）に示した従来の制御方式を採用する限りは、初期段階および最終段階でのロスを回避することができない。つまり、図５（１），（２），（３）のいずれの読取り方法を用いようとも、初期段階および最終段階でのロスと、それに起因した生産性の低下を解消できないことは明らかである。なお、最終段階でのロスについては、前述の既提案に係る発明（図９（ｃ）にて説明した制御方法）によれば、最終段階でのインターリーフ枚数を最大で（２ｎ−１）枚とすることにより、最終段階でのロスをなくすことができる。
【００４９】
次に、図５（ｂ）に示した本発明の実施形態について説明する。
【００５０】
図５（ｂ）に示した本発明の実施形態は図９の場合と同様に、３枚インターリーフ制御で片面原稿１０枚を２部画像記録（ソートモード）する場合の例である。また、本実施形態は、あらかじめ直ぐに書き込める画像情報がある場合に適用できるものである。つまり、図５（１），（２），（３）等に示した各読取り方法を採用する場合に適用されるものである。
【００５１】
前記のように、図５（ａ）に示した従来のインターリーフ制御方式により初期の表面画像記録を３枚連続して行った場合には、図示するように、１枚目の用紙（▲１▼頁）が両面ループ一周するためにはある決まった両面ループ一周時間ＴＧが必要となる。従って、１枚目の用紙が裏面（▲２▼頁）を画像記録するために戻る間には、やはり（ｎ−１）枚分のロスが発生してしまう。そこで、この初期段階のロスをなくすために、本実施形態では図５（ｂ）に示すように、初期の段階で連続して（２ｎ−１）枚分（頁Ｎｏ ．▲１▼▲３▼▲５▼▲７▼▲９▼の５枚分）の表面画像の書込み（および表面画像の記録）を行う。その後、ｔ１ の時点で、１枚目の用紙から数えてｎ枚（頁Ｎｏ．▲２▼▲４▼▲６▼の３枚）の用紙に対応する裏面画像情報の書込み（および画像記録）を連続して開始する。本実施形態では、ｎ＝３枚なので、最初に５枚の用紙に連続して表面を画像記録し、続けて３枚の用紙を両面搬送経路内から吐き出して裏面画像記録を行う。そして、その後はｔ２の時点で、通常の３枚インターリーフ制御により交互給紙を開始する。つまり、本発明の思想は、初期の段階で用紙を多めに入れ込み、余分を吐き出してから、狙いの（通常の）インターリーフ制御に移行するものである。
【００５２】
この制御方式によれば、インターリーフ枚数ｎの多寡、記録部数の多寡に関係なく、初期段階におけるロスを確実に解消することができる。
【００５３】
また、本発明においては、最終段階で発生するロスについては、インターリーフ制御による一連の書込みおよび画像記録動作の最終の段階で、（２ｎ−１）枚（５枚）の用紙の表面画像記録を行うとともに、最後の裏面画像記録を連続で行うことにより、最終段階でのロスをなくすようにしている。すなわち、２部目の記録工程において、ｔ２のタイミングで、奇数頁である▲１▼頁目表〜▲９▼頁目表までの５枚の用紙に対する記録を行って両面ユニット内に送り込み、その後は当該５枚の用紙の裏面に対して連続して画像記録を行う。このことにより、図５（ａ）に示したような（ｎ−１）枚分のロスがなくなり、全工程に要する時間を短縮して生産性を高めることができる。なお、本実施形態は、図５（１），（２），（３）に夫々示したように各頁に対応する画像情報の読み込みが書き込み時点で既に完了していることが前提である。
【００５４】
図６および図７は、図５（ｂ）に示した本発明の実施形態に係る制御方式を採用した場合の用紙の流れを示す説明図である。以下、同図を参照して本実施形態に係る制御方式の用紙の流れについて説明する。
【００５５】
この画像記録装置によって１０枚の片面原稿を用いて２部の画像記録をソートモードにて行う場合には、当初、図６（ａ）に示すように、（２ｎ−１）枚の未記録用紙が一定の紙間δをもって給紙部から連続して給紙される。そして、図６（ｂ）に示すように、初期の段階で（２ｎ−１）枚、すなわち計５枚の用紙を両面搬送経路内に入れ込む。次に、図６（ｃ），（ｄ），（ｅ）に示すように、両面中間搬送路１２１内に順次指導して来た３枚（１枚目〜３枚目）の用紙を最初から記録手段に向けて連続して再給紙し、裏面（▲２▼、▲４▼、▲６▼）頁に続けて画像記録を行なう。そして図６（ｅ）で示すように両面中間搬送路１２１に移動して来た４枚目▲７▼は両面出口にて一旦待機し、６枚目▲１▼’が給紙部から新たに給紙されて行くのを待ち、４枚目▲７▼は、その後再給紙される。図６（ｆ）（図▲６▼（ｂ）のｔ２）以降は通常の３枚インターリーフ制御（交互給紙）が開始される。なお、ここで、▲１▼▲２▼▲３▼・・・は頁Ｎｏ．を示し、符号「’」は２部目を表わす。このように本実施形態では、あらかじめ書き込める画像情報がある場合には非常に有効に初期のロスをなくすことができる。
【００５６】
さらに、本実施形態では、図７（ｉ）〜（ｌ）に示すように、最終段階で再び２ｎ−１枚（本例では６〜１０枚目までの５枚）に表面画像記録を施した上で、これらの用紙を順次両面搬送路内に溜め込み、最後はそれら５枚の用紙（６〜１０枚目）を連続で再給紙して裏面画像記録（図７（ｍ）〜（ｐ））を行い、画像記録工程を終了させることができる。これにより最終段階でのロスも確実になくすことができる。つまり、図７（ｌ），（ｊ），（ｋ）までの交互給紙により、６枚目と７枚目の用紙が両面中間搬送路１２１内に停止した状態となり、１０枚目の新たな用紙の給紙が終了した後に、図７（ｌ）〜（ｐ）に示すように残り５枚の用紙の再給紙が行われるので、最終段階のロスが解消される。
【００５７】
なお、このようなインターリーフ制御を実現するには、両面搬送経路内（本体搬送路１２４、両面入口搬送路１１３、スイッチバック搬送路１１９、両面中間搬送路１２１）に少なくとも（２ｎ−１）枚の用紙を同時に収納できるように構成することが肝要である。つまり、最終段階でのロスを解消するためには、実質的に両面搬送経路内に少なくとも（２ｎ−１）枚の用紙を同時に収納できるような搬送路長を確保することが必要である。
【００５８】
仮に、従来のインターリーフ制御方式により初期段階のロスをなくすためには、両面搬送経路内での大幅な搬送速度の増速化等が必要となるが、搬送速度を増速することにより、機構的、制御的な面でのコストアップが不可避となるばかりでなく、搬送信頼性が大幅に低下することも避けられない。また、給紙部から本体搬送路１２４に給送された１枚目の用紙が両面中間搬送路１２１を経て記録位置に戻るまでの時間を短縮するために搬送経路を短くして、両面搬送経路内の収納枚数をｎ枚とした場合には、両面搬送経路内に（２ｎ−１）枚の用紙を入れ込んで最終段階でのロスをなくすための動作が不可能となる。このため、最終段階でのロスを解消するためには、両面搬送経路内に少なくとも（２ｎ−１）枚の用紙を同時に収納できるように構成することが必要となるのである。
【００５９】
このように本実施形態では、本体搬送路１２４以外の経路（両面入口搬送路１１３、スイッチバック搬送路１１９、両面中間搬送路１２１）内に少なくとも（ｎ−１）枚の用紙を滞留可能とすることにより、最終段階で確実に両面搬送経路内に（２ｎ−１）枚の用紙を溜め込むことができる。すなわち、図７（ｋ）に示すように最終段階にて両面中間搬送路１２１上に、かつ、両面搬送ユニット１１１の出口付近に２枚の用紙（６枚目▲１▼’、７枚目▲３▼’）を前後位置関係で滞留させる。そして、１枚分の間隔を空けて連続して搬送されてくる後続の３枚の用紙（８枚目▲５▼’、９枚目▲７▼’、１０枚目▲９▼’）が追いつくと、両面搬送経路内への（２ｎ−１）枚の用紙の入れ込みが完了し、同時に最終段階での用紙の吐き出し（裏面画像記録）が開始される。この状態が図７（ｌ）である。なお、両面搬送ユニット１１１の出口付近で停止している用紙は、該両面出口搬送手段１２０（ローラ対）に用紙の先端がある程度挟まれて停止している状態にある。
【００６０】
また、本実施形態では、初期の段階から用紙を紙間δを維持して連続して入れ込むため、スイッチバック搬送路１１９内での用紙のすれ違い搬送を可能な構成にしている。すなわち、両面中間搬送路１２１の上流側に、第１面に記録を受けた用紙の表裏を反転するスイッチバック搬送路１１９を設け、該スイッチバック搬送路１１９内においては先行する反転済みの１枚の用紙に対して、後続の１枚の用紙をすれ違いさせながら反転させるすれ違い反転を行わせるようにしている。すれ違い反転は、先行する反転済みの１枚の用紙を停止させながら、後続の１枚の用紙をすれ違い搬送させてもよいし、先行する用紙を移動させながら後続の用紙をすれ違い反転させてもよい。具体的には、前述のように、すれ違い反転を可能にするため、先行の用紙を反転出口搬送ローラ１２６により完全にグリップさせた状態で、ジョガーフェンス１１７を退避させつつ後続の用紙は反転入口搬送ローラ１２５によりスイッチバック搬送路１１９内に送り込むようにする。
【００６１】
本実施形態のようなスイッチバック搬送路１１９内で反転可能な構成を取らずに、スイッチバック搬送路１１９内ですれ違い反転ができない構成とするならば、ある用紙を反転するためには先行する用紙との間に用紙１枚分の間隔を空ける必要があり、本発明のポイントである連続の送り込み（連続画像記録）が不可能になる。仮に、すれ違いのできない装置において連続画像記録の際に干渉せずに反転させるためには、搬送距離の長大化や、ユニット内での大幅な加速が必要となり、搬送信頼性の低下やコスト増を招き、また制御も複雑となる。
【００６２】
なお、前記実施形態は、インターリーフ枚数ｎが３（ｎ＝３枚）の場合について説明しているが、インターリーフ枚数は用紙サイズや搬送路長に応じて装置サイズによって異なってくる。そこで、本発明のように、インターリーフ枚数をｎ枚とした場合に、インターリーフ制御が開始されるまでの最初の段階では、ｎ＜ｘ≦２ｎ−１で表されるｘ枚の記録媒体の第１面に連続して記録を行い、続けて、ｙ＝ｘ−ｎ＋１で表されるｙ枚の記録媒体の第２面に連続して記録した後にｎ枚のインターリーフ制御に移行する場合には、図８に示すようになる。
【００６３】
すなわち、図８は本発明においてインターリーフ枚数ｎを３枚、４枚および５枚とした場合の例であり、前述の図５（ｂ）の制御に対応している。この図から分かるように、最大となる
ｘ＝２ｎ−１
のときには、
ｙ＝ｘ−ｎ＋１＝ｎ
となる。これは、インターリーフ枚数をｎ枚とした場合に、インターリーフ制御が開始されるまでの最初の段階では（２ｎ−１）枚の記録媒体の第１面に連続して記録を行い、続けてｎ枚の記録媒体の第２面に連続して記録した後にｎ枚のインターリーフ制御に移行するようにし、記録動作の最終の段階で、第２面への記録を連続して行えば、最も効率良く両面記録が行えることを示している。具体的には、記録開始当初に連続して第１面に記録するインターリーフ枚数をｎ＝５枚とした場合に、インターリーフ制御が開始されるまでの最初の段階では（２ｎ−１）＝９枚の記録媒体の第１面に連続して記録を行い、続けてｎ＝５枚の記録媒体の第２面に連続して記録した後にｎ＝５枚のインターリーフ制御に移行するようにし、記録動作の最終の段階で、（２ｎ−１）＝９枚の用紙に第２面への記録を連続して行うように制御することになる。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、あらかじめ画像記録できる画像情報がメモリ等に格納されていて、随時読み出し可能（画像記録可能）な場合は、従来のインターリーフ制御により発生する初期段階でのロスをなくすことができ、両面画像記録時においても最大片面画像記録速度と同じパフォーマンスを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る両面画像記録装置の概略構成をしめす図である。
【図２】図１に示した両面画像記録装置の用紙反転ユニットの動作を概略的に示す説明図である。
【図３】実施形態に係る両面画像記録装置の制御ユニットの主要部を示すブロック図である。
【図４】実施形態に係る両面画像記録装置の画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図５】実施形態に係る両面画像記録装置においてプレスキャン等によって全ての画像情報が直ぐに書き込める状態にある場合のインターリーフ制御方式を示す説明図である。
【図６】本発明の制御方式を実施した場合の用紙の流れを示す説明図である。
【図７】本発明の制御方式を実施した場合の用紙の流れを示す説明図である。
【図８】本発明の両面画像記録装置におけるインターリーフ制御方式の制御例を示す説明図である。
【図９】従来例に係るインターリーフ制御方式を示す説明図である。
【符号の説明】
６ コンタクトガラス
１４ 縦搬送ユニット
１５ 感光体
１６ 転写手段
１７ 定着ユニット
１８ 排紙ユニット
１９ 排紙トレイ
２７ 現像ユニット
５０ 読み取りユニット
５７ 書き込みユニット（書込み手段）
５８ レーザ出力ユニット
１００ 本体
１１１ 両面搬送ユニット
１１２ 反転ユニット
１１３ 両面入口搬送路
１１４ 反転排紙搬送路
１１９ スイッチバック搬送路
１２１ 両面中間搬送路
１２４ 本体搬送路
２００ 自動原稿給紙装置
３００ 原稿台

Claims (7)

1. 原稿の頁毎の画像情報を頁順に記憶し、各画像情報を必要に応じて読み出す記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された画像情報のうち、２頁分の画像情報を記録媒体の第１面と第２面にそれぞれ記録する記録手段と、
   前記記憶手段と前記記録手段を制御する制御手段と、
   前記記録媒体の第２面に画像情報を記録するために表裏反転させる反転手段と、
   表裏反転させられた記録媒体を再び前記記録手段に誘導する両面中間搬送路と、
   を備え、記録開始当初に連続して複数の記録媒体の第１面に記録を行ってこれらを両面中間搬送路に順次導入してから、第１面に記録を受けた記録媒体の第２面への記録と、未記録の記録媒体の第１面への記録を交互に行うインターリーフ制御方式の両面画像記録装置において、
   交互給紙される際に前記第１面に画像が形成された記録媒体が搬送路中に存在するインターリーフ枚数をｎ枚とした場合に、両面記録の際に記録媒体が通過する両面搬送経路内に少なくとも（２ｎ−１）枚の記録媒体を収納することができる構成を備え、かつ、インターリーフ制御が開始されるまでの最初の段階では、
   ｎ＜ｘ≦２ｎ−１
   で表されるｘ枚の記録媒体の第１面に連続して記録を行い、続けて、
   ｙ＝ｘ−ｎ＋１
   で表されるｙ枚の記録媒体の第２面に連続して記録した後にｎ枚のインターリーフ制御に移行することを特徴とする両面画像記録装置。
2. 前記記録動作の最終の段階の最後に連続して
   ｎ＜ｘ≦２ｎ−１
   で表されるｘ枚の記録媒体の第２面に記録を行うことを特徴とする請求項１記載の両面画像記録装置。
3. 前記両面中間搬送路に（ｎ−１）枚の記録媒体を滞留させることができるように設定されていることを特徴とする請求項１または２記載の両面画像記録装
   置。
4. 前記反転手段が両面中間搬送路の上流側に設けられたスイッチバック搬送路からなり、該スイッチバック搬送路内においては先行する反転済みの１枚の用紙に対して、後続の１枚の用紙をすれ違いさせながら反転させる動作が可能に設定されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の両面画像記録装置。
5. 前記記憶手段への記憶動作が、前記記録媒体への記録開始以前に行われることを特徴とする請求項１記載の両面画像記録装置。
6. 前記記憶手段への記憶動作が原稿の両面を同時に記憶することにより行われることを特徴とする請求項１または５記載の両面画像記録装置。
7. 前記記憶手段への記憶動作が記録速度の２倍以上の速度で行われることを特徴とする請求項１記載の両面画像記録装置。

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