JP4980137B2 - 画像形成装置、画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成方法に関し、特に、例えばタンデム型の画像形成装置において、生産性を低下させずに印刷モード切り換えを行ってフルカラー画像やモノクロ画像の印刷を行う技術に関するものである。

従来、画像形成装置として、電子写真方式、熱転写方式、インクジェット方式といった様々な方式が採用されているが、その中でも電子写真方式を用いた画像形成装置は広く使われている。この電子写真方式の基本原理は、トナーを帯電させ、静電潜像へ飛翔させ、そのトナー像を記録紙に転写し、熱と圧力でトナーを用紙に固着させるものである。このような電子写真方式のフルカラー画像形成装置は、単一の感光体も用いた１ドラム型（若しくはロータリー型とも呼ばれる）と、各色に対応した感光体を用いたタンデム型とに分類される。フルカラー印刷時において、タンデム型は１ドラム型と比べて生産性の点で有利である。

そのタンデム型において、少なくとも１つ以上の色を使用しない印刷モード（例えばモノクロ印刷モード）であった場合、使用しない色の感光体は、トナー画像が転写された転写体と接触していない方が好ましい。その理由はいろいろ考えられるが、その１つとして、使用しない色の感光体へ転写体が押圧されることにより、転写体上のトナーの該感光体への逆転写が行われることが挙げられる。このような逆転写が行われた場合、転写体上に存在するトナー像が乱れ、また、使用されていない色の感光体をクリーニングする必要も生じてくる。

したがって、通常タンデム型の印刷機で、少なくとも１つ以上の色を使用しない印刷モード（例えばモノクロ印刷モード）を行う場合は、使用していない色の感光体と転写体が接触しないように感光体を離間させる。しかしながら、印刷する画像に例えばフルカラー画像とモノクロ画像が混在していた場合、フルカラー印刷モードからモノクロ印刷モードへの切り換え、若しくはその逆の切り換えが必要となり、その度に感光体と転写体の離間動作を行わなければならなくなり、その動作中は作像ができないため生産性が低下してしまうという問題がある。スタッカ（用紙を一時的に溜める装置または部位）を用いてこの問題を回避する方法もあるが、低廉化を目指した場合にはそのような装置も用いることは好ましいとはいえない。

例えば、特許文献１では、印刷物の諸条件をもとに印刷ページ順序を並べ替え、画像形成部の性能に即した形で両面印刷を実行するために、２面どりを行えるように作像の順序を変更できる画像形成装置が開示され、これにより生産性の向上を図っている。
特開２００４−２７２０２１号公報

特許文献１で開示された発明は、両面印刷時に限定され、２面どりが可能な感光体（すなわち感光体周が用紙長の２倍以上）が必要になるため、大口径の感光体となり、そのため装置が大型化し低廉化が困難になる。特に、構成上４つの感光体が必要なタンデム型の画像形成装置であれば大型化は顕著である。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、装置全体の大型化及び高コスト化を招くことなく、また特別な装置を搭載することなく、作像処理の生産性及び装置の低廉化を実現する画像形成装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、記録シートに画像を形成するための複数の電子写真プロセス部を含む画像形成部と、画像形成部に記録シートを給送する記録シート給送部と、画像形成部により画像形成された記録シートを表裏反転する記録シート反転部と、画像形成部により画像形成された記録シートを排出する記録シート排出部と、を備え、複数の電子写真プロセス部の一部を用いたモノクロ印刷モードと、前記一部とは異なる組み合わせの群を用いたカラー印刷モードとを実現可能な画像形成装置において、画像形成部による記録シートの画像形成順序を原稿のページ順とは異なる順序に変更する画像形成順序変更手段と、記録シート反転部を用いることにより、画像形成順序変更手段により変更された順序で画像形成が行われた記録シートを原稿のページ順に並び替えて記録シート排出部へ搬送する記録シート搬送手段と、画像形成順序変更手段による画像形成順序の変更を行った場合の画像形成に要する時間と、画像形成順序の変更を行わない場合の画像形成に要する時間とを推定する画像形成時間推定手段と、画像形成時間推定手段の推定結果に基づき、画像形成順序変更手段による画像形成順序の変更を行うか否かを判定する画像形成順序変更判定手段と、を有することを特徴とする画像形成装置である。

また、本発明は、上記画像形成装置において、画像形成順序変更判定手段は、画像形成順序変更手段による前記画像形成順序の変更を行った場合の画像形成に要する時間と、画像形成順序の変更を行わない場合の画像形成に要する時間とを比較し、要する時間の短い処理を実行するものであることを特徴とするものであってもよい。

また、本発明は、上記画像形成装置において、画像形成順序変更手段は、原稿のページ順に画像形成を行うより印刷モードの切り換え回数が少ない画像形成順序で、かつ、変更した順序で画像形成された記録シートを記録シート搬送手段が原稿のページ順で搬送できる画像形成順序に変更することを特徴とするものであってもよい。

また、本発明は、上記画像形成装置において、画像形成順序変更手段は、記録シート反転部の記録シート保持枚数に基づいて、画像形成順序を決定することを特徴とするものであってもよい。

また、本発明は、上記画像形成装置において、画像形成順序変更判定手段は、原稿のページ順で画像形成を行った場合の印刷時間と、画像形成順序変更手段により変更された順序で画像形成を行った場合の印刷時間とを算出して比較し、変更された画像形成順序での印刷時間の方が短い場合に画像形成順序の変更が可能と判定することを特徴とするものであってもよい。

また、本発明は、上記画像形成装置において、前記画像形成順序変更判定手段は、印刷モードの切り換え時間と該切り換え回数とに基づいて、原稿のページ順で画像形成を行った場合の印刷時間と、画像形成順序変更手段により変更された順序で画像形成を行った場合の印刷時間とを算出することを特徴とするものであってもよい。

また、本発明は、上記画像形成装置において、画像形成順序変更判定手段は、記録シートの各部への移動時間に基づいて、原稿のページ順で画像形成を行った場合の印刷時間と、画像形成順序変更手段により変更された順序で画像形成を行った場合の印刷時間とを算出することを特徴とするものであってもよい。

他の態様として、本発明は、記録シートに画像を形成する画像形成部と、画像形成部に記録シートを給送する記録シート給送部と、画像形成部により画像形成された記録シートを表裏反転する記録シート反転部と、画像形成部により画像形成された記録シートを排出する記録シート排出部と、を備え、複数の電子写真プロセス部の一部を用いたモノクロ印刷モードと、一部とは異なる組み合わせの群を用いたカラー印刷モードとを実現可能な画像形成装置の画像形成方法において、画像形成部による記録シートの画像形成順序を原稿のページ順とは異なる順序に変更する画像形成順序変更ステップと、記録シート反転部を用いることにより、画像形成順序変更ステップにより変更された順序で画像形成が行われた記録シートを原稿のページ順に並び替えて記録シート排出部へ搬送する記録シート搬送ステップと、画像形成順序変更ステップによる画像形成順序の変更を行った場合の画像形成に要する時間と、画像形成順序の変更を行わない場合の画像形成に要する時間とを推定する画像形成時間推定ステップと、画像形成時間推定ステップの推定結果に基づき、画像形成順序変更ステップによる画像形成順序の変更を行うか否かを判定する画像形成順序変更判定ステップと、を備えることを特徴とする画像形成方法である。

また、本発明は、上記画像形成方法において、画像形成順序変更判定ステップは、画像形成順序変更ステップによる画像形成順序の変更を行った場合の画像形成に要する時間と、画像形成順序の変更を行わない場合の画像形成に要する時間とを比較し、要する時間の短い処理を実行するものであることを特徴とするものであってもよい。

また、本発明は、上記画像形成方法において、画像形成部による記録シートの画像形成順序について、原稿のページ順に画像形成を行うより印刷モードの切り換え回数が少ない画像形成順序で、かつ、変更した順序で画像形成された記録シートが原稿のページ順で搬送可能な画像形成順序に変更することを特徴とするものであってもよい。

また、本発明は、上記画像形成方法において、記録シート反転部の記録シート保持枚数に基づいて、画像形成部による記録シートの画像形成順序を決定することを特徴とするものであってもよい。

また、本発明は、上記画像形成方法において、画像形成順序変更判定ステップは、原稿のページ順で画像形成を行った場合の印刷時間と、変更された順序で画像形成を行った場合の印刷時間とを算出して比較し、変更された画像形成順序での印刷時間の方が短い場合に、画像形成順序の変更を行うことを特徴とするものであってもよい。

また、本発明は、上記画像形成方法において、画像形成順序変更判定ステップは、印刷モードの切り換え時間と該切り換え回数とに基づいて、原稿のページ順で画像形成を行った場合の印刷時間と、変更された順序で画像形成を行った場合の印刷時間とを算出することを特徴とするものであってもよい。

また、本発明は、上記画像形成方法において、画像形成順序変更判定ステップは、印刷モードの切り換え時間と該切り換え回数とに基づいて、原稿のページ順で画像形成を行った場合の印刷時間と、変更された順序で画像形成を行った場合の印刷時間とを算出することを特徴とするものであってもよい。

本発明によれば、装置全体の大型化及び高コスト化を招くことなく、また特別な装置を搭載することなく、作像処理の生産性及び装置の低廉化を実現する画像形成装置が提供される。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態の画像形成装置の概略構成を示した図である。本実施形態の画像形成装置は、図１に示すように、転写ベルト５に沿って各色のＡＩＯカートリッジ（６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ）が並べられた構成を備えるものであり、いわゆるタンデム型といわれるものである。転写ベルト５は反時計回りに回転し、回転方向の上流側から順に、複数のＡＩＯカートリッジ（電子写真プロセス部）６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが配列されている。これら複数のＡＩＯカートリッジ６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋはブラックの画像を、ＡＩＯカートリッジ６Ｍはマゼンタの画像を、ＡＩＯカートリッジ６Ｃはシアンの画像を、ＡＩＯカートリッジ６Ｙはイエローの画像をそれぞれ形成する。

以下の説明では、ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋについて具体的に説明するが、他のＡＩＯカートリッジ６Ｍ、６Ｃ、６ＹはＡＩＯカートリッジ６Ｂｋと同様であるので、その画像形成部６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの各構成要素については、画像形成装置６Ｂｋの各構成要素に付したＢｋに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｙによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。

転写ベルト５は、回転駆動される２次転写駆動ローラ７と転写ベルトテンションローラ８との間に張架したエンドレスのベルトである。この２次転写駆動ローラ７は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、２次転写駆動ローラ７と、転写ベルトテンションローラ８とが、転写ベルト５を移動させる駆動手段として機能する。

画像形成部６Ｂｋは、感光体としての感光体９Ｂｋ、この感光体９Ｂｋの周囲に配置された帯電器１０Ｂｋ、露光器１１、現像器１２Ｂｋ、クリーナーブレード１３Ｂｋ等から構成されている。露光器１１は、各ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが形成する画像色に対応する露光光であるレーザ光１４Ｂｋ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｙを照射するように構成されている。

画像形成に際し、感光体９Ｂｋの外周面は、暗中にて帯電器１０Ｂｋにより一様に帯電された後、露光器１１からのブラック画像に対応したレーザ光１４Ｂｋにより露光され、静電潜像を形成される。現像器１２Ｂｋは、この静電潜像をブラックトナーにより可視像化し、これにより感光体９Ｂｋ上にブラックのトナー画像が形成される。

ブラックのトナー画像は、感光体９Ｂｋと転写ベルト５とが接する位置（１次転写位置）で、１次転写ローラ１５Ｂｋの働きにより転写ベルト５上に転写される。この転写により、転写ベルト５上にブラックのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体９Ｂｋは、外周面に残留した不要なトナーをクリーナーブレード１３Ｂｋにより払拭された後、次の画像形成のために待機する。

以上のようにして、ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋでブラックのトナー画像を転写された転写ベルト５は、転写ベルト５によって次のＡＩＯカートリッジ６Ｍに搬送される。ＡＩＯカートリッジ６Ｍでは、ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより、感光体９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が転写ベルト５上に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。

転写ベルト５は、さらに次のＡＩＯカートリッジ６Ｃ、６Ｙに搬送され、同様の動作により、感光体９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体９Ｙ上に形成されたイエローのトナー画像とが、転写ベルト上に重畳されて転写される。こうして、転写ベルト５上にフルカラーの画像が形成される。このフルカラーの重ね画像が形成された転写ベルト５は、２次転写ローラ１６の位置まで搬送される。

なお、画像形成に際して、ブラックのみのモノクロ印刷の場合は、１次転写ローラ１５Ｍ、１次転写ローラＣ、１次転写ローラＹが、それぞれ感光体９Ｍ、感光体９Ｃ、感光体９Ｙから離間された位置に退避し、前述の画像形成プロセスをブラックの場合のみ行う。

画像形成時の用紙搬送動作に際して、給紙トレイ１に収納された記録紙４は、最も上のものから給紙ローラ２を反時計回りに回転駆動することにより順に送り出され、レジストローラ３位置にて待機する。レジストローラ３の駆動開始は、前記の転写ベルト５により搬送されたトナー画像と２次転写ローラ１６上で、トナー画像と記録紙４の位置が重なり合うようなタイミングで行われる。この時レジストローラ３は反時計方向に回転駆動することで用紙４を送り出す。

レジストローラ３にて送り出された用紙４は、２次転写ローラ１６にて転写ベルト５上のトナー画像を記録紙４に転写した後、定着器１６にてトナー画像を熱及び圧力により定着し、反時計回りに回転駆動された排紙ローラ１８にて画像形成装置の外部に排紙される。

両面印刷を行う場合は、用紙４が排紙ローラ１８を通過する手前で、排紙ローラ１８を時計回りに回転駆動し、用紙４を両面搬送経路に搬送する。両面搬送経路に搬送された用紙４は両面ローラ１９を経由し、再びレジストローラ３まで搬送される。レジストローラ３に到達した用紙４は再びレジストローラ３から再給紙され、二次転写ローラ１６にて先程と逆側の用紙面にトナー画像を転写後、定着器１６にてトナー画像を熱及び圧力により定着し、反時計回りに回転駆動された排紙ローラ１８にて画像形成装置の外部に排紙される。

図２は、本実施形態の画像形成装置の内部構成を示したブロック図である。本実施形態の画像形成装置は、露光器１１のほか、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）２２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３と、書き込み制御部２４と、モータドライバ２５と、プリンタエンジンコントローラ２８とを有する。

ＣＰＵ２１は、本実施形態の画像形成装置全体を制御する中央演算処理ユニットである。フラッシュＲＯＭ２２は、ＣＰＵ２１で実行される命令コードを記憶する書き換え可能なＲＯＭである。ＲＡＭ２３は、ソフト制御に必要なデータを一時記憶することができる記憶装置である。プリンタエンジンコントローラ２８は、ホストコンピュータ（図示せず）との通信が可能であり、ホストコンピュータから印刷開始命令とともに画像データを受け取り、その画像をＹＭＣＫ各色毎に分離する。

また、プリンタエンジンコントローラ２８はＣＰＵ２１に対して印刷開始準備命令を指示し、ＣＰＵ２１からプリンタエンジンコントローラ２８へ印刷開始準備完了通知が通知された後、書き込み制御部２４へＹＭＣＫ各色の画像を送信し、書き込み制御部２４が露光器１１を使用して、各色の画像に対応した静電潜像を感光体９上に作成する。

モータドライバ２５は、ＣＰＵ２１の指示に従って、図１の各色感光体９、各色現像器１２、転写ベルトテンションローラ８、２次転写駆動ローラ７、２次転写ローラ１６、給紙ローラ２、両面ローラ１９、排紙ローラ１８に繋がる各モータ（図示せず）を自在に回転、停止できるだけでなく、カム形状の機構（図示せず）により各色感光体９と転写ベルト５を接触、離間を自在に変更できる。

次に、本実施形態の画像形成装置が行う画像形成順序変更処理及び記録シート搬送処理について実施例を示して説明する。なお、該処理の説明に際して、図１で示した画像形成装置の一部分に関して以下の呼称を用いる。用紙搬送経路に沿って給紙トレイと給紙ローラをまとめて給紙部と呼称する。また、用紙搬送経路に沿って給紙ローラから排紙ローラまでを転写部と呼称する。また、用紙搬送経路に沿って排紙ローラからレジストローラまでを反転部と呼称する。また、転写ベルトが２次転写ローラに接触する領域を作像部と呼称する。

［実施例１］
本実施形態において最もオーソドックスな処理を第１の実施例として述べる。本実施例では、画像形成装置に要求された画像の１ページ目がフルカラー画像、２ページ目がモノクロ画像、３ページ目がフルカラー画像であり、反転部は記録紙１枚分だけ保持可能、すなわち反転部には記録紙１枚分が入る場合の例である。

給紙部が１枚目の記録紙を給紙し、作像部で１ページ目の画像を転写し、機外へ排紙する。次に給紙部が２枚目の記録紙を給紙し、作像部で３ページ目の画像を転写し、反転部へ搬送した後、反転部で２枚目の記録紙（３ページ目の画像が転写）を一時的に保持する。その間に印刷モードの切り替えを行って３枚目の記録紙を給紙し、作像部で２ページ目の画像を転写し、そのまま機外へ排紙する。その後反転部で保持している２枚目の記録紙を作像部へ搬送し、再度反転部へ搬送する。

２度目の反転部への搬送は、最初に反転部へ搬送した際に反転部にて記録紙が表裏反転されたため、再び転写面を表面とするために行っている。そして、２枚目の記録紙を再度作像部へ搬送し、機外へ排紙する。２度目の反転部への搬送前に作像部を通る際、また最終的に機外へ排紙する前に作像部を通る際には作像部では何も転写しない。

このような画像形成順序の変更処理や記録紙搬送処理は、図２のＣＰＵ２１がフラッシュＲＯＭ２２を読み込んで、書き込み制御部２４やモータドライバ２５を介して各装置（露光器、感光体、各種ローラ等）の動作を制御することで行われる。後述する実施例２及び３でも同様である。

なお、本実施形態において、上述した記録紙の搬送では、給紙部からの給紙と作像部から排紙すること、給紙部からの給紙と作像部から反転部への搬送すること、反転部から作像部への搬送と作像部から排紙することは、それぞれで２つの動作が同時に行われる（後述する実施例２及び３でも同様）。

本実施例の動作を行うとき、印刷モード切り換えの回数は１回であるので、要求された画像順に転写した場合（２回）より少なくなっている。また、排紙された記録紙は要求された画像のページ順に排紙されており、また、反転部を２回通すことによって、記録紙の表裏は元に戻って転写面が表面となっている。

また、記録紙の各部への移動時間を、
Ａ：給紙部から給紙して記録紙の中間が作像部中間に到達するまでの時間
Ｂ：作像部中間にある記録紙の中間が反転部中間に到達するまでの時間
Ｃ：反転部中間にある記録紙の中間が作像部中間に到達するまでの時間
Ｄ：作像部中間にある記録紙の後端が完全に排紙されるまでの時間
Ｅ：印刷モード切り換えにかかる時間
としたとき、
原稿順で印刷（要求された画像順に転写）した場合の印刷時間＝
Ａ＋２×ＭＡＸ（Ａ，Ｄ，Ｅ）＋Ｄ・・・式（１）
となり、上記本実施例の順序により印刷した場合の印刷時間＝
Ａ＋ＭＡＸ（Ａ，Ｄ）＋ＭＡＸ（Ａ，Ｂ，Ｅ）＋ＭＡＸ（Ｄ，Ｃ）＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ・・・式（２）
となる。Ｅ（印刷モード切り換えにかかる時間）の値によっては、式（２）の方がトータルの印刷時間が少なくなる場合がある。

本実施例では、画像形成装置内部にあるコンピュータ（例えば図２のＣＰＵ２１）を用いて、あらかじめ式（１）と式（２）の値を算出して両者を比較し、式（２）の方が少なかった場合は上述した画像形成順序の変更を行い、式（１）の方が少なかった場合は画像形成順序の変更を行わないといった順序変更処理の可否判断をする。印刷時間の値や順序変更処理のコマンド等は図２のＲＡＭ２３に一時的に格納され、順序変更処理が可能と判断されたときは、ＲＡＭ２３にコマンドを読み出してＣＰＵ２１により実行される。後述する実施例２及び３でも同様である。

［実施例２］
印刷モード切り換えの回数が少なくなるような画像形成順序の変更処理を行う点では実施例１と共通するが、本実施例では、多くの画像を作像する場合で、フルカラー画像の画像群とモノクロ画像の画像群が混在する場合の処理について述べる。また、本実施例では、画像形成装置の反転部は、記録紙１枚分のみ保持が可能である。

本実施例の処理として、画像形成順序の決定処理（画像形成順序の変更及び該変更の可否判断）については図５のフローチャートに示されており、画像形成処理及び記録紙搬送処理については図６のフローチャートに示されている。はじめに、図５のフローチャートに従って、画像形成順序の決定処理について述べる。

まず、原稿の印刷順序を分割する（ステップＳ１１）。分割の仕方は以下のとおりである。画像形成装置に要求された画像の１ページ目がフルカラー画像であったとし、次のモノクロ画像が作像されるまでのフルカラー画像群をＳ１とする。次にフルカラー画像が作像されるまでのモノクロ画像群をＳ２とする。以下、最終画像に到達するまで同様の分割を繰り返す。ここで、説明の便宜上、画像群Ｓｎの画像枚数を｜Ｓｎ｜と表記する。

次に、作像順序決定アルゴリズムにより作像順序を変更する（ステップＳ１２）。図３を参照して、画像形成順序の変更処理を説明する。変更処理前は、作像する画像がフルカラー画像群（Ｓｎ−２）、モノクロ画像群（Ｓｎ−１）、フルカラー画像群（Ｓｎ）、モノクロ画像群（Ｓｎ＋１）と、原稿順に並んでいる。

変更処理では、｜Ｓｎ｜＝１となる画像群Ｓｎを１ページ目から探していき、見つかった場合はＳｎとＳｎ−１を入れ替える。次に、Ｓｎの場合と同様に、Ｓｎ＋１から｜Ｓｍ｜＝１（ｍ≧ｎ＋１）となる画像群Ｓｍを探していき、見つかった場合はＳｍとＳｍ−１を入れ替える。以下、これを続けて最終画像に到達するまで同様の動作を繰り返す。

このような変更処理の結果、印刷モード切り換えの回数が少なくなるような画像形成順に作像画像が並び変えられる。すなわち、図３では、画像群Ｓｎ−２から画像群Ｓｎ＋１の間の作像処理において、原稿順で３回であった印刷モード切り換え回数が１回になるように作像順序が変更される。

次に、原稿順で印刷した場合の印刷時間と、上記の変更処理で変更された作像順序で印刷した場合の印刷時間を算出して比較し、画像形成を行う順序を決定する（ステップＳ１３）。変更された作像順序で印刷した場合の印刷時間の方が短い場合（ステップＳ１３／ＹＥＳ）は、変更された作像順序で印刷を開始する（ステップＳ１４）。原稿順で印刷した場合の印刷時間の方が短い場合（ステップＳ１３／ＮＯ）は、原稿順に印刷を行う（ステップＳ１５）。

原稿順で印刷した場合の印刷時間と変更処理で変更された作像順序での印刷時間については、おおよそ以下の式で表される。
原稿順で印刷した場合の印刷時間＝
ＭＡＸ（Ａ，Ｄ）×｜Ｓｎ−１−１｜＋３×ＭＡＸ（Ａ，Ｄ，Ｅ）
変更処理で変更された作像順序での印刷時間＝
ＭＡＸ（Ｂ，Ａ，Ｅ）＋ＭＡＸ（Ｄ，Ａ）×｜Ｓｎ−１｜＋ＭＡＸ（Ｄ，Ｃ）＋Ｂ＋Ｃ＋ＭＡＸ（Ｄ，Ａ）

原稿順で印刷した場合の印刷時間≦変更された作像順序で印刷した場合の印刷時間の場合（ステップＳ１３／ＮＯ）は、通常の画像形成装置と同様の動きになる（ステップＳ１５）ので、ここでは省略する。

原稿順で印刷した場合の印刷時間＞変更された作像順序で印刷した場合の印刷時間の場合（ステップＳ１３／ＹＥＳ）は、変更後の作像順序で印刷を行う（ステップＳ１４）ことになる。画像形成順序の変更処理で変更された順序での作像処理は、図６のフローチャートに従って行われる。

変更された作像順序での印刷に移行したとき、作像部にある記録紙を排紙するのか、反転部へ搬送するのかが決定される（ステップＳ１５）。ここでは、最後に排紙された記録紙に転写された画像がｎページ目としたとき、（１）作像部にある記録紙にはｎ＋１ページ目の画像が転写されている、（２）作像部にある記録紙は偶数回反転部を通っている（転写面が表面となっている）、のいずれかを満たしている場合は排紙し（ステップＳ１６）、そうでない場合は反転部へ搬送する（ステップＳ１７）。ただし、まだ排紙された用紙がない場合（作像部にあるのは１枚目の記録紙である場合）は排紙する（ステップＳ１６）。また、作像部に用紙がない場合は何もしない。

また、変更された作像順序での印刷に移行したとき、記録紙の作像部への搬送を給紙部から行うか、反転部から行うかが決定される（ステップＳ１８）。ここでは、反転部にある記録紙に転写されている画像をｍページ目とし、次に給紙部から給紙される記録紙に転写予定の画像がｋページ目とすると、ｋ＞ｍである場合に給紙部から作像部へ記録紙を給紙する（ステップＳ１９）。それ以外は反転部から作像部への搬送を行う（ステップＳ２０）。ただし、（１）原稿ページ数分だけ給紙した後である、（２）反転部に記録紙がない、の２条件のうち、（１）のみ満たした場合は反転部から作像部への搬送を行い（ステップＳ２０）、（２）のみ満たした場合は給紙部から作像部への給紙を行い（ステップＳ１９）、（１）と（２）を両方とも満たした場合は何もしない。

給紙部から作像部へ記録紙が給紙された（ステップＳ１９）後、記録紙に次のページの画像が転写される（ステップＳ２１）。また、記録紙が１枚目の場合は、１ページ目の画像の転写が行われる。

そして、印刷モードの切り換え判断が行われる（ステップＳ２２）。すなわち、最後に作像した画像と次に作像する画像の印刷モードが異なるかを判断し、異なる場合（ステップＳ２２／ＹＥＳ）は印刷モードの切り換え動作を行う（ステップＳ２３）。他方、両画像の印刷モードが同じ場合には（ステップＳ２２／ＮＯ）各動作の終了を待機する（ステップＳ２４）。

当該動作終了待機ステップで待機する各動作は、以下のとおりである。なお行っていない動作に関しては無視してよい。
（１）給紙部からの作像部へ記録紙を搬送する動作
（２）作像部にある記録紙を排紙する動作
（３）作像部にある記録紙を反転部へ搬送する動作
（４）反転部にある記録紙を作像部まで搬送する動作
（５）印刷モード切り換えをする動作

次いで、一連の印刷動作が完了したことを判定する（ステップＳ２５）。すなわち、最終ページが転写された記録紙が排紙されていない場合（ステップＳ２５／ＮＯ）はループａに戻り（ステップＳ２６）、変更された作像順序での印刷動作を継続し、作像部にある記録紙の搬送先の判定（ステップＳ１５）や、どこから作像部へ記録紙を搬送するかの判定（ステップＳ１８）に移行する。他方、最終ページが転写された記録紙が排紙されていない場合（ステップＳ２５／ＹＥＳ）は処理終了となる。

なお、１ページ目がモノクロ画像であった場合は、先に述べた説明の中でフルカラーとモノクロが逆になるだけで他は同様である。

［実施例３］
フルカラー画像の画像群とモノクロ画像の画像群が混在する場合に、印刷モード切り換えの回数が少なくなるような画像形成順序の変更処理を行う点で実施例２と共通するが、本実施例では、画像形成装置の反転部は、記録紙２枚分の保持が可能で、反転部には記録紙がキュー（ＦＩＦＯ：First In First Out）されるものと考える。なお、画像形成順序の決定処理（画像形成順序の変更及び該変更の可否判断）や、画像形成処理及び記録紙搬送処理については実施例２とほぼ同様なので、相違する点のみ述べる。

図４を参照して、本実施例の画像形成順序の変更処理を説明する。変更処理前は、作像する画像がフルカラー画像群（Ｓｎ−２）、モノクロ画像群（Ｓｎ−１）、フルカラー画像群（Ｓｎ）、モノクロ画像群（Ｓｎ＋１）と、原稿順に並んでいる。

変更処理では、｜Ｓｎ｜＝２となる画像群Ｓｎを１ページ目から探していき、見つかった場合はＳｎとＳｎ−１を入れ替える。次に、Ｓｎの場合と同様に、Ｓｎ＋１から｜Ｓｍ｜＝２（ｍ≧ｎ＋１）となる画像群Ｓｍを探していき、見つかった場合はＳｍとＳｍ−１を入れ替える。以下、これを続けて最終画像に到達するまで同様の動作を繰り返す。

このような変更処理の結果、印刷モード切り換えの回数が少なくなるような画像形成順に作像画像が並び変えられる。すなわち、図４では、画像群Ｓｎ−２から画像群Ｓｎ＋１の間の作像処理において、原稿順で３回であった印刷モード切り換え回数が１回になるように作像順序が変更される。

なお、ここで入れ替えた｜Ｓｎ｜、｜Ｓｍ｜が１であった場合は、その入れ替える対象となった部分に関しての作像順序及び搬送方法は実施例２と同様なので省略する。

また、原稿順で印刷した場合の印刷時間と、変更処理で変更された作像順序での印刷時間については、おおよそ以下の式となる。
原稿順で印刷した場合の印刷時間＝
３×ＭＡＸ（Ａ，Ｄ，Ｅ）＋ＭＡＸ（Ａ，Ｄ）×｜Ｓｎ−１｜
変更処理で変更された作像順序での印刷時間＝
ＭＡＸ（Ｂ，Ａ）＋ＭＡＸ（Ｂ，Ａ，Ｅ）＋ＭＡＸ（Ａ，Ｄ）×｜Ｓｎ−１｜＋２×ＭＡＸ（Ｄ，Ｃ）＋２×ＭＡＸ（Ｃ，Ｂ）

画像形成順序の決定処理のフローや画像形成処理及び記録紙搬送処理のフローは、図５及び６と同様であるので説明を省略する。ただし、反転部がキュー（ＦＩＦＯ）になっているのには注意する。

実施例１から３では反転部の記録紙保持可能枚数が１枚若しくは２枚での例を挙げたが、当然３枚以上保持可能とするように構成してもよい。ただし、ある程度の低廉化を目指した機器で反転部に３枚以上保持可能に構成することは稀であり、ここではその説明を省略する。

なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。

すなわち、上記した実施形態の画像形成装置は、プログラムの命令によりコンピュータで実行される処理、手段、機能によって動作する。当該プログラムは、コンピュータの各構成要素に指令を送り、先に述べたような所定の処理や機能、例えば、ＣＰＵ２１が書き込み制御部２４を制御することにより、原稿ページ順とは異なる順序に記録シートの画像形成順序を変更し、ＣＰＵ２１により、該画像形成順序の変更可否を判定して印刷時間が短い画像形成順序を決定し、ＣＰＵ２１がモータドライバ２５を制御することにより、変更された順序で作像された記録紙を原稿順に排出する処理を行う。このように、上記実施形態の画像形成装置における各処理や手段は、プログラムとコンピュータとが協働した具体的手段によって実現されるものである。

そして、上記実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、すなわち記憶メディアを介して、画像処理装置のコンピュータ（ＣＰＵ）が記憶メディアに格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、本発明の目的は達成される。また、プログラムは、記録メディアを介さず、通信回線を通じて直接にコンピュータにロードし実行することもでき、これによっても同様に本発明の目的は達成される。

この場合、記憶メディアから読み出された又は通信回線を通じてロードし実行されたプログラムコード自体が前述の実施形態の機能を実現することになる。そして、そのプログラムコードを記憶した記憶メディアは本発明を構成する。

また、プログラムコードを供給するための記憶メディアとしては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、磁気テープ等を用いることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示した図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示したブロック図である。 本発明の実施形態における画像形成順序の変更処理を説明するための図である。 本発明の実施形態における画像形成順序の変更処理を説明するための図である。 本発明の実施形態における画像形成順序の決定処理の流れを示したフローチャートである。 本発明の実施形態における画像形成処理及び記録紙搬送処理の流れを示したフローチャートである。

符号の説明

１ 本体給紙トレイ
２ 給紙ローラ
３ レジストローラ
４ 用紙
５ 転写ベルト
６ ＡＩＯカートリッジ
９ 感光体
１１ 露光器
１４ レーザ光
１８ 排紙ローラ
１９ 両面ローラ
２１ ＣＰＵ
２２ フラッシュＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ 書き込み制御部
２５ モータドライバ
２８ プリンタエンジンコントローラ

Claims (14)

1. 記録シートに画像を形成するための複数の電子写真プロセス部を含む画像形成部と、
   前記画像形成部に記録シートを給送する記録シート給送部と、
   前記画像形成部により画像形成された記録シートを表裏反転する記録シート反転部と、
   前記画像形成部により画像形成された記録シートを排出する記録シート排出部と、を備え、
   前記複数の電子写真プロセス部の一部を用いたモノクロ印刷モードと、前記一部とは異なる組み合わせの群を用いたカラー印刷モードとを実現可能な画像形成装置において、
   前記画像形成部による記録シートの画像形成順序を原稿のページ順とは異なる順序に変更する画像形成順序変更手段と、
   前記記録シート反転部を用いることにより、前記画像形成順序変更手段により変更された順序で画像形成が行われた記録シートを原稿のページ順に並び替えて前記記録シート排出部へ搬送する記録シート搬送手段と、
   前記画像形成順序変更手段による前記画像形成順序の変更を行った場合の画像形成に要する時間と、前記画像形成順序の変更を行わない場合の画像形成に要する時間とを推定する画像形成時間推定手段と、
   前記画像形成時間推定手段の推定結果に基づき、前記画像形成順序変更手段による前記画像形成順序の変更を行うか否かを判定する画像形成順序変更判定手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成順序変更判定手段は、前記画像形成順序変更手段による前記画像形成順序の変更を行った場合の画像形成に要する時間と、前記画像形成順序の変更を行わない場合の画像形成に要する時間とを比較し、要する時間の短い処理を実行するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成順序変更手段は、原稿のページ順に画像形成を行うより印刷モードの切り換え回数が少ない画像形成順序で、かつ、変更した順序で画像形成された記録シートを前記記録シート搬送手段が原稿のページ順で搬送できる画像形成順序に変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成順序変更手段は、前記記録シート反転部の記録シート保持枚数に基づいて、前記画像形成順序を決定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成順序変更判定手段は、原稿のページ順で画像形成を行った場合の印刷時間と、前記画像形成順序変更手段により変更された順序で画像形成を行った場合の印刷時間とを算出して比較し、変更された画像形成順序での印刷時間の方が短い場合に前記画像形成順序の変更が可能と判定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成順序変更判定手段は、印刷モードの切り換え時間と該切り換え回数とに基づいて、原稿のページ順で画像形成を行った場合の印刷時間と、前記画像形成順序変更手段により変更された順序で画像形成を行った場合の印刷時間とを算出することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成順序変更判定手段は、記録シートの各部への移動時間に基づいて、原稿のページ順で画像形成を行った場合の印刷時間と、前記画像形成順序変更手段により変更された順序で画像形成を行った場合の印刷時間とを算出することを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
8. 記録シートに画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部に記録シートを給送する記録シート給送部と、
   前記画像形成部により画像形成された記録シートを表裏反転する記録シート反転部と、
   前記画像形成部により画像形成された記録シートを排出する記録シート排出部と、を備え、
   前記複数の電子写真プロセス部の一部を用いたモノクロ印刷モードと、前記一部とは異なる組み合わせの群を用いたカラー印刷モードとを実現可能な画像形成装置の画像形成方法において、
   前記画像形成部による記録シートの画像形成順序を原稿のページ順とは異なる順序に変更する画像形成順序変更ステップと、
   前記記録シート反転部を用いることにより、前記画像形成順序変更ステップにより変更された順序で画像形成が行われた記録シートを原稿のページ順に並び替えて前記記録シート排出部へ搬送する記録シート搬送ステップと、
   前記画像形成順序変更ステップによる前記画像形成順序の変更を行った場合の画像形成に要する時間と、前記画像形成順序の変更を行わない場合の画像形成に要する時間とを推定する画像形成時間推定ステップと、
   前記画像形成時間推定ステップの推定結果に基づき、前記画像形成順序変更ステップによる前記画像形成順序の変更を行うか否かを判定する画像形成順序変更判定ステップと、
   を備えることを特徴とする画像形成方法。
9. 前記画像形成順序変更判定ステップは、前記画像形成順序変更ステップによる前記画像形成順序の変更を行った場合の画像形成に要する時間と、前記画像形成順序の変更を行わない場合の画像形成に要する時間とを比較し、要する時間の短い処理を実行するものであることを特徴とする請求項８に記載の画像形成方法。
10. 前記画像形成部による記録シートの画像形成順序について、原稿のページ順に画像形成を行うより印刷モードの切り換え回数が少ない画像形成順序で、かつ、変更した順序で画像形成された記録シートが原稿のページ順で搬送可能な画像形成順序に変更することを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成方法。
11. 前記記録シート反転部の記録シート保持枚数に基づいて、前記画像形成部による記録シートの画像形成順序を決定することを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の画像形成方法。
12. 前記画像形成順序変更判定ステップは、原稿のページ順で画像形成を行った場合の印刷時間と、前記変更された順序で画像形成を行った場合の印刷時間とを算出して比較し、該変更された画像形成順序での印刷時間の方が短い場合に、前記画像形成順序の変更を行うことを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の画像形成方法。
13. 前記画像形成順序変更判定ステップは、印刷モードの切り換え時間と該切り換え回数とに基づいて、原稿のページ順で画像形成を行った場合の印刷時間と、前記変更された順序で画像形成を行った場合の印刷時間とを算出することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成方法。
14. 前記画像形成順序変更判定ステップは、記録シートの各部への移動時間に基づいて、原稿のページ順で画像形成を行った場合の印刷時間と、前記変更された順序で画像形成を行った場合の印刷時間とを算出することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の画像形成方法。

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