JP5917281B2

JP5917281B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5917281B2
Application number: JP2012106109A
Authority: JP
Inventors: 博人遠藤; 青木　大; 大青木; 緒方　敦史; 敦史緒方
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-05-07
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2032-05-07
Also published as: JP2013235064A; US20130293909A1

Description

本発明は、オートドキュメントフィーダユニット（ＡＤＦ）に代表される原稿読み取り装置、又はＡＤＦを備えた複写機やレーザビームプリンタ等に代表される画像形成装置に関する。

従来、この種の画像形成装置において、原稿を原稿読み取り部へ搬送する原稿搬送路と、記録材を画像形成部へ搬送する記録材搬送路は、互いに独立して構成されている。即ち、原稿と記録材の各々に対して、給紙部、所定の搬送経路を構成するガイド部材、複数の搬送ローラ、搬送ローラを駆動するモータ、排紙部等が互いに独立して配設されている。このため、画像形成装置の全体的機構の複雑化、コストの増大及び装置サイズの大型化が避けられなかった。そこで、例えば特許文献１では、記録材の両面印刷を行うための反転搬送路中に原稿読み取り手段を配設し、原稿搬送路と記録材搬送路を共通化して利用することにより、搬送機構の簡素化と、コストダウン及びサイズダウンを提案している。

特開２００６−２３２４６７号公報

しかしながら、特許文献１で提案されている画像形成装置では、反転搬送路中に原稿読み取り手段が配設されている。そのため、原稿が反転搬送路中に存在し、原稿読み取り動作中のときには、記録材への印字動作を停止しており、画像形成装置の生産性が低下していた。

本発明はこのような状況のもとでなされたものであり、簡易な構成で、原稿の読み取り動作と記録材の画像形成動作を並行して実行し、生産性を向上させることを目的とする。

前述した課題を解決するため、本発明では次のとおりに構成する。

（１）記録材に画像を形成するために記録材を搬送する第１の搬送路と、前記第１の搬送路を搬送される記録材に画像形成する画像形成手段と、前記第１の搬送路に搬送され、前記画像形成手段により画像が形成された記録材の搬送方向を切り替えて搬送する第２の搬送路と、前記第２の搬送路を搬送される原稿を検知すると、前記原稿の搬送路を切り替えて搬送する第３の搬送路と、に搬送する切り替え手段と、前記第２の搬送路及び前記第３の搬送路を搬送される原稿の画像を読み取る読み取り手段と、前記読み取り手段による原稿の画像の読み取りと、前記画像形成手段による前記読み取られた原稿の画像の記録材への画像形成が並行して行われるように制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、簡易な構成で、原稿の読み取り動作と記録材の画像形成動作を並行して実行し、生産性を向上させることができる。

実施例１の画像形成装置の構成を示す断面図と、両面印刷プロセスの説明図実施例１における原稿の両面読み取りと記録材の両面印刷の動作を説明する図実施例１における原稿の両面読み取りと記録材の両面印刷の動作を説明する図実施例１における原稿の両面読み取りと記録材の両面印刷の動作を説明する図実施例１、２、３における制御部の構成を示すブロック図実施例１、２、３における原稿読み取り部の回路構成を示すブロック図実施例１における原稿読み取り、記録材印刷のタイミングチャート実施例１における原稿と記録材の搬送路上の位置関係を示す図実施例２における原稿読み取り、記録材印刷のタイミングチャートと、原稿と記録材の搬送路上の位置関係を示す図実施例３における原稿読み取り、記録材印刷のタイミングチャートと、原稿と記録材の搬送路上の位置関係を示す図

以下に、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

［画像形成装置における画像形成プロセス］
先ず、画像形成プロセスについて説明する。図１（ａ）は、本実施例の画像形成装置１の断面図である。図１（ａ）において、画像形成装置１の中央には、像担持体である回転可能な感光ドラム１０と、感光ドラム１０に並接し、トナーを保持しながら回転する現像ローラ１１が配置されている。画像形成指示を受けると、光学ユニット２が具備する発光部２１は、回転する感光ドラム１０の表面にレーザ光を照射する。レーザ光を照射された感光ドラム１０の表面には、電荷による潜像画像が形成される。感光ドラム１０表面の潜像画像に、現像ローラ１１が保持しているトナーを付着させて現像が行われると、感光ドラム１０の表面にトナー画像が形成される。

第１の給紙手段である第１給紙部３０には、搬送ローラ４０と排紙ローラ６０間に構成された第１の搬送路である画像形成のための搬送路を搬送され、画像形成が行われる記録材Ｓが収納されている。画像形成指示を受けると、記録材Ｓは、カセット（以下、ＣＳＴ）ピックアップローラ３１と分離部材３２により、１枚ずつ搬送ローラ４０に搬送される。搬送ローラ４０は、感光ドラム１０上のトナー画像が記録材Ｓの所定の位置に転写されるように、搬送タイミングを調整して、記録材Ｓを転写ローラ１５へと搬送する。

感光ドラム１０上のトナー画像は、転写ローラ１５に印加される転写バイアスと圧力によって、記録材Ｓに転写され、記録材Ｓは定着部５０に搬送される。定着部５０では、加熱ローラ５１の熱と、加熱ローラ５１に対向した加圧ローラ５２の圧力により、トナー画像が記録材Ｓに定着される。トナー画像が定着された記録材Ｓは、排紙ローラ６０に搬送される。

片面印刷の場合、排紙ローラ６０は記録材Ｓをそのまま機外へ搬送し、記録材Ｓは第１排紙部７０に積載される。両面印刷の場合には、排紙ローラ６０は、記録材Ｓの搬送方向後端（以下、「後端」という）が両面フラッパ６１を通過するまで、記録材Ｓを搬送する。そして、記録材Ｓが両面フラッパ６１を通過したことを検知すると、両面フラッパ６１は、記録材Ｓの搬送先を、記録材Ｓと原稿Ｇが共に搬送される第２の搬送路である共通搬送路８０側になるように切り替える。そして、排紙ローラ６０は逆回転し、記録材Ｓを共通搬送路８０へ搬送する。図１（ｂ）に示すように、スイッチバックされた記録材Ｓは、搬送ローラ４１により、原稿読み取り部１００に搬送される。更に、記録材Ｓは、搬送ローラ４２及び４０により、再び転写ローラ１５へ搬送され、記録材Ｓのもう片面へのトナー画像の転写、定着部５０によるトナー画像の記録材Ｓへの定着を経て、排紙ローラ６０により、第１排紙部７０に積載されていく。

［原稿の両面読み取りと記録材の両面印刷の動作］
次に、原稿の画像の読み取りと、記録材への両面印刷を実施するプロセスについて説明する。図２−１（ａ）は、原稿Ｇの表面の読み取りを開始したときの状態を示した説明図である。共通搬送路８０の搬送方向上流側に設けられた、第２の給紙手段である第２給紙部９０に収納された原稿Ｇは、原稿ピックアップローラ９１と分離部材９２により、１枚ずつ搬送ローラ４１に搬送される。原稿読み取り部１００は、第２給紙部９０から搬送された原稿Ｇの表面である第１面目の読み取りを開始する前に、白基準部材１０１への発光と、白基準値の補正を実施した後、共通搬送路８０に対面する位置に回転する。搬送ローラ４１は、原稿Ｇを、原稿読み取り部１００に搬送する。原稿読み取り部１００は、原稿Ｇの搬送方向先端部（以下、「先端部」という）を検知すると、原稿Ｇ上の画像の読み取りを行う。原稿読み取り部１００で読み取られた画像は、原稿第１面目の原稿画像データとして、後述する画像メモリ８０４に記憶される。

図２−１（ｂ）は、原稿Ｇの表面である第１面目の読み取りを終了したときの状態を示した説明図である。原稿読み取り部１００を通過した原稿Ｇは、搬送ローラ４２に搬送される。搬送ローラ４２は、原稿Ｇの後端がスイッチバックフラッパ８２を通過したことを検知すると停止し、原稿Ｇは、搬送ローラ４２に挟持された状態で停止する。

図２−２（ｃ）は、原稿Ｇの裏面である第２面目の読み取りを開始したときの状態を示した説明図である。スイッチバックフラッパ８２が原稿Ｇの搬送路を、共通搬送路８０側から第３の搬送路である原稿専用搬送路８１側に切り替えると、原稿読み取り部１００は、原稿専用搬送路８１に対面する位置に回転する。搬送ローラ４２が逆回転し、原稿Ｇは、原稿専用搬送路８１に沿って、原稿読み取り部１００へと反対方向に搬送される。原稿読み取り部１００は、原稿Ｇの先端部を検知すると、原稿Ｇの裏面である第２面目の画像を読み取り、画像メモリ８０４に原稿第２面目の原稿画像データとして記憶する。なお、原稿Ｇの裏面の読み取りを行わない場合には、原稿Ｇは、原稿専用搬送路８１を搬送ローラ４３及び４４により搬送され、第２排紙部１１０に積載される。

第１給紙部３０から給紙された記録材Ｓは、１枚ずつ搬送ローラ４０に搬送される。感光ドラム１０への発光部２１からのレーザ光により、まず画像メモリ８０４に記憶された原稿Ｇの裏面である第２面目の原稿画像データに基づいた潜像画像が、感光ドラム１０上に形成される。次に、記録材Ｓは、転写ローラ１５で潜像画像を現像して形成されたトナー画像を転写された後、定着部５０に搬送され、原稿Ｇの第２面目に対する画像形成が完了する。なお、図２−２（ｃ）では、原稿Ｇの裏面である第２面目の画像の読み取りの開始と共に、記録材Ｓの給紙を開始しているが、原稿Ｇの第２面目の画像を読み取った後に、記録材の給紙を開始してもよい。

図２−２（ｄ）は、原稿Ｇの裏面の読み取りを終了したときの状態を示す説明図である。原稿読み取りを終了すると、原稿Ｇは、搬送ローラ４３及び４４により搬送され、第２排紙部１１０に積載される。スイッチバックフラッパ８２は、原稿Ｇの後端が通過すると、共通搬送路８０を搬送される記録材Ｓが搬送ローラ４０の方向に搬送されるよう、記録材Ｓの搬送路を原稿専用搬送路８１から共通搬送路８０へ切り替える。原稿第２面目に対する画像形成が完了した記録材Ｓは、記録材Ｓの搬送方向下流側に設けられた排紙ローラ６０の逆回転によって、両面フラッパ６１によって切り替えられた共通搬送路８０に搬送される。

図２−３（ｅ）は、記録材Ｓが原稿Ｇの第１面に対する画像形成を行うために、画像形成部に搬送される状態を示す説明図である。第１面に画像が形成された記録材の第２面に画像を形成するための両面搬送路である共通搬送路８０に搬送された記録材Ｓは、センサ部が原稿専用搬送路８１側に対面している原稿読み取り部１００を通過し、搬送ローラ４２へと搬送される。そして、記録材Ｓは、破線で示したように、搬送ローラ４０、４２により、再び転写ローラ１５へ搬送される。既に原稿Ｇの第２面目に対する画像形成が終了している記録材Ｓに、画像メモリ８０４に記憶された原稿Ｇの第１面目の原稿画像データに基づいたトナー画像の画像形成が行われ、記録材Ｓは、第１排紙部７０に積載される。

［画像形成装置の制御部の概要］
図３は、画像形成装置１を制御するＣＰＵ８０１を備えた制御部８００の構成を示すブロック図である。図３において、回転多面鏡、モータ及びレーザ発光素子等を有する発光部２１は、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）８０２に接続されている。ＣＰＵ８０１は、感光ドラム１０上にレーザ光を走査して所望の潜像を描くため、ＡＳＩＣ８０２に対して制御信号を出力し、光学ユニット２に設けられた発光部２１の制御を行う。メインモータ８３０は、記録材Ｓを搬送するために、ＣＳＴピックアップローラ３１、搬送ローラ４０、感光ドラム１０、転写ローラ１５、加熱ローラ５１、加圧ローラ５２を駆動する。また、両面駆動モータ８４０は、記録材Ｓを給紙する給紙ローラの駆動開始時にオンされて、ＣＳＴピックアップローラ３１を駆動させるＣＳＴ給紙ソレノイド８２２や、原稿ピックアップローラ９１、搬送ローラ４１〜４４を駆動する。ＣＰＵ８０１は、ＡＳＩＣ８０２を介して、メインモータ８３０や両面駆動モータ８４０等の駆動系の制御を行う。

ＣＰＵ８０１は、電子写真プロセスに必要な帯電バイアス、現像バイアス、転写バイアスを制御する高電圧電源８１０、低電圧電源８１１、定着部５０を制御する。更に、ＣＰＵ８０１は、定着部５０に設けられた不図示のサーミスタにより温度を検知し、定着部５０の温度を一定に保つ制御を行う。

また、プログラムメモリ８０３は、不図示のバスを介して、ＣＰＵ８０１に接続されている。プログラムメモリ８０３には、ＣＰＵ８０１が行う処理を実行するためのプログラム及びデータが格納され、ＣＰＵ８０１は、プログラムメモリ８０３に格納されたプログラム及びデータに基づいて、画像形成装置１の動作を制御する。

ＡＳＩＣ８０２は、ＣＰＵ８０１からの指示に基づいて、発光部２１内部のモータの速度制御や、メインモータ８３０、両面駆動モータ８４０の速度制御を行う。ＡＳＩＣ８０２は、各モータから出力されるタック信号（モータが回転される毎に、モータから出力されるパルス信号）を検出して、タック信号の出力間隔が所定の時間となるよう、各モータに対し加速又は減速信号を出力して、モータの速度制御を行う。このように、モータ等の制御は、ＡＳＩＣ８０２のようにハードウエア回路で対応したほうが、ＣＰＵ８０１の制御負荷の低減となる。

次に、記録材の印刷時における制御部８００の制御動作について説明する。ＣＰＵ８０１は、不図示のホストコンピュータから記録材への印刷を指示するプリントコマンドを受信すると、ＡＳＩＣ８０２を介して、メインモータ８３０、両面駆動モータ８４０、ＣＳＴ給紙ソレノイド８２２を駆動して記録材Ｓを搬送する。記録材Ｓは、転写ローラ１５により感光ドラム１０上に形成されたトナー像が転写された後、定着部５０によってトナー像が記録材に定着されて、排紙ローラ６０により記録材積載部としての第１排紙部７０へ排出される。記録材の整列性を高めるため、第１排紙部７０は、排紙口付近から記録材排出方向に向けて、緩やかな上り勾配が設けられている。ここで、ＣＰＵ８０１は、低電圧電源８１１から定着部５０に所定の電力供給を行い、定着部５０に所望の熱量を発生させて記録材Ｓを加熱することにより、記録材Ｓ上のトナー画像を融着させ、記録材Ｓに定着させる。

続いて、原稿読み取り時における制御部８００の制御動作について説明する。ＣＰＵ８０１は、不図示のホストコンピュータから原稿Ｇの読み取りを指示するスキャンコマンドを受信すると、ＡＳＩＣ８０２を介して、両面フラッパソレノイド８２０、両面駆動モータ８４０を駆動し、原稿給紙ソレノイド８２３を操作する。その結果、両面駆動モータ８４０のトルクが原稿ピックアップローラ９１に伝達され、原稿Ｇが搬送される。また、原稿読み取り部１００は、ＡＳＩＣ８０２からの制御信号であるＣＩＳＳＴＡＲＴ信号９０２、ＣＩＳＬＥＤ信号９０３、Ｓｌ＿ｉｎ信号９１２、Ｓｌ＿ｓｅｌｅｃｔ信号９１３、ＳＹＳＣＬＫ信号９１４に基づいて、原稿Ｇの読み取りを行う。なお、これらの制御信号の詳細については後述する。そして、ＣＰＵ８０１は、ＡＳＩＣ８０２を介した制御により、原稿読み取り部１００からＳｌ＿ｏｕｔ信号９１０として出力される、読み取られた原稿画像データを、ＡＳＩＣ８０２に接続されている画像メモリ８０４に保存する。その後、ＣＰＵ８０１は、スイッチバックソレノイド８２１を操作して、スイッチバックフラッパ８２を原稿専用搬送路８１側に倒し、両面駆動モータ８４０を反転させ、原稿Ｇを第２排紙部１１０まで搬送させる。

［原稿読み取り部の概要］
次に、図４を用いて原稿読み取り部１００の詳細について説明する。図４は、原稿読み取り部１００の回路構成を示すブロック図である。図４において、ＣＩＳ（ＣｏｎｔａｃｔＩｍａｇｅＳｅｎｓｏｒ）センサ部９０１は、コンタクトイメージセンサ部分であり、例えば、１０３６８画素分のフォトダイオードが特定の主走査密度（例えば、１２００ｄｐｉ）でアレイ状に配置されている。ＣＩＳＳＴＡＲＴ信号９０２は、ＣＩＳセンサに入力される原稿読み取りのスタートパルス信号であり、ＣＩＳＬＥＤ信号９０３は、発光素子９０７を制御する制御信号である。電流増幅部９０６は、ＣＩＳＬＥＤ信号９０３に基づいて、発光素子９０７に供給する電流の制御を行い、発光素子９０７は、原稿Ｇを均一に照射する。タイミングジェネレータ９１７は、ＳＹＳＣＬＫ信号９１４を入力して、ＡＤＣＬＫ信号９１６と、ＣＩＳＣＬＫ信号９１５を生成する。ＳＹＳＣＬＫ信号９１４は、原稿読み取り部１００の動作速度を決定するシステムクロックであり、ＡＤＣＬＫ信号９１６は、Ａ／Ｄコンバータ９０８のサンプリング速度を決定するサンプリングクロックである。ＣＩＳＣＬＫ信号９１５は、シフトレジスタ９０５の出力信号であるＣＩＳＳＮＳ信号９１８の転送クロックとして使用される。

次に、原稿読み取り動作について説明する。ＣＩＳＳＴＡＲＴ信号９０２が入力されると、ＣＩＳセンサ部９０１は、発光素子９０７から照射され、原稿Ｇに反射されて受光した光に基づく電荷の蓄積を開始し、出力バッファ９０４に蓄積された電荷データを順次、設定する。タイミングジェネレータ９１７は、シフトレジスタ９０５に、例えば、クロック周波数が５００ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度のＣＩＳＣＬＫ信号９１５を出力する。シフトレジスタ９０５は、入力されたＣＩＳＣＬＫ信号９１５に同期させて、出力バッファ９０４に設定された電荷データを、ＣＩＳＳＮＳ信号９１８としてＡ／Ｄコンバータ９０８に出力する。ＣＩＳＳＮＳ信号９１８には所定のデータ保証領域があるため、Ａ／Ｄコンバータ９０８は、転送クロックであるＣＩＳＣＬＫ信号９１５の立ち上りタイミングから所定の時間が経過した後に、ＣＩＳＳＮＳ信号９１８をサンプリングする必要がある。また、ＣＩＳＳＮＳ信号９１８は、転送クロックであるＣＩＳＣＬＫ信号９１５の立ち上りエッジと立ち下りエッジの両方のエッジに同期して、シフトレジスタ９０５から出力される。そのため、ＣＩＳＳＮＳ信号９１８をサンプリングするクロックであるＡＤＣＬＫ信号９１６は、その周波数がＣＩＳＣＬＫ信号９１５の２倍の周波数となるように、タイミングジェネレータ９１７にて生成される。そして、ＣＩＳＳＮＳ信号９１８は、ＡＤＣＬＫ信号９１６の立ち上りエッジでサンプリングされる。タイミングジェネレータ９１７は、システムクロックである入力のＳＹＳＣＬＫ信号９１４を分周して、ＡＤＣＬＫ信号９１６と、転送クロックであるＣＩＳＣＬＫ信号９１５を生成する。ＡＤＣＬＫ信号９１６の位相は、転送クロックのＣＩＳＣＬＫ信号９１５と比べ、前述したデータ保証領域分だけ遅延している。

ＣＩＳＳＮＳ信号９１８は、Ａ／Ｄコンバータ９０８でディジタル変換されて出力インタフェース回路９０９に出力され、出力インタフェース回路９０９は、ＣＩＳＳＮＳ信号９１８を、シリアルデータのＳｌ＿ｏｕｔ信号９１０として所定のタイミングで出力する。その際、スタートパルスであるＣＩＳＳＴＡＲＴ信号９０２から所定画素分のＣＩＳＳＮＳ信号９１８には、アナログ出力基準電圧が出力されており、有効画素としては使用できない。

また、制御回路９１１は、ＡＳＩＣ８０２を介して、ＣＰＵ８０１からのＳｌ＿ｉｎ信号９１２、Ｓｌ＿ｓｅｌｅｃｔ信号９１３に基づいて、Ａ／Ｄコンバータ９０８のＡ／Ｄ変換ゲインの制御を行う。例えば、読み取られた原稿の画像のコントラストが得られない場合は、ＣＰＵ８０１は、Ａ／Ｄコンバータ９０８のＡ／Ｄ変換ゲインを大きくすることによりコントラストを増加させ、常に最良なコントラストで原稿の読み取りを行うことができる。

ここでは、すべての画素の画像情報が、１つの出力信号であるＣＩＳＳＮＳ信号９１８として出力される装置構成を用いて説明を行ったが、原稿の高速読み取りのために、例えば、画素をエリア毎に分割し、複数エリアを同時にＡ／Ｄ変換を行う構成でも良い。また、原稿読み取り部１００にＣＩＳセンサを用いた実施例で説明を行ったが、ＣＩＳセンサは、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサ等で置き換えることができる。

［原稿の片面読み取り、記録材の片面印刷の場合のタイミング制御］
図５は、本実施例の画像形成装置１の構成において、画像形成装置１の生産性を上げるために、短い時間で、原稿の片面読み取りと読み取った原稿画像データの記録材への片面印刷を実施する場合のタイミングチャートの一例を示している。図５において、横軸は時間を示し、ｔ１０１〜ｔ１０７は、タイミングチャートにおける時間タイミングを示す。また、縦軸は、原稿Ｇや記録材Ｓの状態、搬送路上の装置（画像形成部、原稿読み取り部）の動作状態を示す。原稿給紙、記録材給紙におけるパルス状の期間ｔ１０１〜ｔ１０２、ｔ１０３〜ｔ１０４は、それぞれ原稿Ｇが第２給紙部９０から給紙される期間、記録材Ｓが第１給紙部３０から給紙される期間を示す。また、「原稿読み取り中」（ｔ１０３〜ｔ１０６）は、原稿読み取り部１００における原稿Ｇの読み取り開始から読み取り終了までの期間を示す。更に、「画像形成中」（ｔ１０５〜ｔ１０７）は、感光ドラム１０への潜像形成から始まって、記録材Ｓに対してトナー画像が転写され、定着部５０によりトナー像の記録材への定着が行われる期間を示す。

ｔ１０１において、ＣＰＵ８０１は、原稿ピックアップローラ９１を駆動し、原稿ピックアップローラ９１と分離部材９２により、第２給紙部９０に収納された原稿Ｇを搬送ローラ４１へ搬送する。ＣＰＵ８０１は、ｔ１０１から所定時間が経過したｔ１０２に、原稿ピックアップローラ９１を停止する。搬送ローラ４１は、第２給紙部９０から給紙された原稿Ｇを、原稿読み取り部１００に搬送する。搬送された原稿Ｇの画像を読み取るために、原稿の読み取りを行う原稿読み取り部１００のセンサ部は、共通搬送路８０に対面する位置にあり、ｔ１０３に原稿Ｇの先端部の到達を検知すると、原稿Ｇ上の画像の読み取りを開始する。読み取られた画像は、原稿読み取り部１００の出力インタフェース回路９０９からＡＳＩＣ８０２に出力され。ＡＳＩＣ８０２は、画像メモリ８０４に原稿Ｇの第１面目の原稿画像データとして記憶させる。また、ＣＰＵ８０１は、ｔ１０３において原稿Ｇの読み取りが開始されると、ＣＳＴピックアップローラ３１と分離部材３２により、第１給紙部３０に収納された記録材Ｓを搬送ローラ４０へ搬送する。ＣＰＵ８０１は、ｔ１０３から所定の時間が経過したｔ１０４において、第１給紙部３０からの記録材の給紙を停止するため、ＣＳＴピックアップローラ３１を停止する。ｔ１０５より、記録材Ｓが転写ローラ１５に搬送されるタイミングに合わせて、画像形成部では、画像メモリ８０４に記憶された原稿Ｇの原稿画像データに基づいて、発光部２１からのレーザ光により感光ドラム１０に潜像画像が形成される。ｔ１０６において、原稿Ｇの搬送方向後端部（以下、「後端部」という）が原稿読み取り部１００を通過すると、原稿読み取り部１００は原稿読み取りを終了する。画像形成部では、感光ドラム１０上の潜像画像は現像されてトナー像となり、転写ローラ１５に印加される転写バイアスと圧力によって、トナー像は記録材Ｓに転写され、記録材Ｓは定着部５０に搬送される。記録材Ｓ上のトナー画像は、定着部５０において、加熱ローラ５１の熱と加圧ローラ５２の圧力により、記録材Ｓに定着される。そして、記録材Ｓが画像形成部を通過するｔ１０７において、画像形成は終了する。そして、トナー画像が定着された記録材Ｓは、排紙ローラ６０によって機外へ搬送され、第１排紙部７０に積載される。

なお、ＣＰＵ８０１は、原稿Ｇの読み取りが完了する前に、画像形成中の記録材Ｓの後端部が転写ローラ１５を通過することがないように、画像形成制御を行う。図６は、図５のタイミングチャートの時間タイミングｔ１０３における、記録材Ｓと原稿Ｇの搬送路上の位置関係を示した図である。本実施例では、図６に示すように、原稿読み取り部１００による原稿Ｇの読み取り開始と共に、記録材Ｓの給紙を開始しているが、原稿読み取り部１００により原稿Ｇが読み取られた後に、記録材Ｓの給紙を開始することにしてもよい。

以上説明したように、本実施例によれば、簡易な構成で、原稿の読み取り動作と記録材の画像形成動作を並行して実行し、生産性を向上させることができる。即ち、記録材の両面に画像形成を行うための記録材の反転搬送路を、記録材の搬送路と、原稿読み取り部を備えた原稿搬送路とを兼ねる簡易な構成により、原稿の読み取りと読み取った原稿画像データの記録材の片面への画像形成を並行して行うことができる。更に、画像形成装置の生産性も向上させることができる。

本実施例では、実施例１の画像形成装置の構成において、記録材は両面印刷を行い、原稿は片面を読み取る場合に、画像形成装置の生産性を上げるために、原稿と記録材の搬送間隔を短くするタイミング制御について、以下に説明する。

［原稿の片面読み取り、記録材の両面印刷の場合のタイミング制御］
図７（ａ）は、両面に印刷が行われる記録材を搬送しているときに、原稿読み取りを行う場合のタイミングチャートの一例を示している。図７（ａ）において、横軸は時間を示し、ｔ２０１〜ｔ２０８は、タイミングチャートにおける時間タイミングを示す。また、縦軸は、原稿Ｇや記録材Ｓの状態、搬送路上の装置（画像形成部、原稿読み取り部）の動作状態を示す。図７（ａ）において、「記録材反転中」は、片面の印刷が終了した記録材Ｓを共通搬送路８０へスイッチバックさせるために、記録材Ｓの搬送路を切り替える期間を示す。また、「記録材通過中」は、記録材Ｓが原稿読み取り部１００を通過している期間を示している。その他のタイミングチャートにおける動作状態については、実施例１において説明しているので、説明を省略する。なお、ｔ２０２において、画像形成が行われる原稿画像データは、時間タイミングｔ２０１以前に原稿読み取り部１００にて読み取られ、画像メモリ８０４に記憶されているものとする。

ｔ２０１において、ＣＰＵ８０１は、第１給紙部３０から記録材Ｓを給紙する。ｔ２０１から所定の時間が経過したｔ２０２において、ＣＰＵ８０１は、画像メモリ８０４に記憶されている原稿Ｇの原稿画像データに基づいて、記録材Ｓの第１面目の画像形成を行い、トナー画像が定着された記録材Ｓは、排紙ローラ６０に搬送される。ＣＰＵ８０１は、ｔ２０３において、第１面目の画像形成が終了した記録材Ｓの後端が、両面フラッパ６１を通過したことを検知すると、記録材Ｓを挟持した状態で、排紙ローラ６０の回転を停止させる。そして、ＣＰＵ８０１は、両面フラッパ６１が記録材Ｓの搬送先が共通搬送路８０側になるように搬送路を切り替えると、排紙ローラ６０を逆回転させて、記録材Ｓを共通搬送路８０へ搬送する。スイッチバックされた記録材Ｓは、搬送ローラ４１により原稿読み取り部１００に搬送される。そして、ｔ２０４において、記録材Ｓの搬送方向先端部（以下、「先端部」という）が原稿読み取り部１００に到達し、ｔ２０６において、記録材Ｓの搬送方向後端部（以下、「後端部」という）が原稿読み取り部１００を通過する。

原稿Ｇは、記録材Ｓが原稿読み取り部１００を通過しているｔ２０５において、第２給紙部９０から給紙され、原稿読み取り部１００において、ｔ２０７から原稿Ｇ上の画像の読み取りが開始される。読み取られた画像は、原稿読み取り部１００の出力インタフェース回路９０９からＡＳＩＣ８０２に出力され、ＡＳＩＣ８０２は、画像メモリ８０４に原稿Ｇの原稿画像データとして記憶させる。

本実施例において、画像形成装置１の生産性を上げるためには、記録材Ｓの後端部が原稿読み取り部１００を通過するｔ２０６と、原稿Ｇの先端部が原稿読み取り部１００に到達するｔ２０７の紙間時間が短くなるよう、原稿Ｇの給紙を開始すればよい。

そこで、記録材Ｓの後端部が、第２給紙部９０から給紙された原稿Ｇが共通搬送路８０と合流する地点を通過するタイミングをＴ１とし、原稿Ｇが第２給紙部９０から給紙されて、共通搬送路８０と合流する地点まで搬送されるのに要する時間をＴ２とする。そして、原稿読み取り部１００における記録材Ｓの後端部と原稿Ｇの先端部との時間間隔を示す紙間時間をＴ３とすると、原稿Ｇを第２給紙部９０から給紙する時間タイミングＴＧは、ＴＧ＝Ｔ１−Ｔ２＋Ｔ３の算出式により求めることができる。図７（ｂ）は、算出式により求められた原稿Ｇの給紙開始を示す時間タイミングｔ２０５における、記録材Ｓと原稿Ｇの搬送路上の位置関係を示した図である。ｔ２０５に原稿Ｇの給紙を開始することにより、ｔ２０６に記録材Ｓの後端部が原稿読み取り部１００を通過すると、記録材Ｓと原稿Ｇの時間間隔が短いタイミングとなるｔ２０７に、原稿Ｇの先端部が原稿読み取り部１００に到達することになる。

なお、時間タイミングＴ１は、第１給紙部３０が記録材Ｓの給紙を開始してから、記録材Ｓの後端部が、第２給紙部９０から給紙された原稿Ｇが共通搬送路８０と合流する地点を通過するまでに要する時間を用いてもよい。更に、時間タイミングＴ１は、記録材Ｓの後端が、両面フラッパ６１を通過して記録材の反転が行われる時間タイミングから、スイッチバックされた記録材Ｓの後端部が、原稿Ｇが共通搬送路８０と合流する地点を通過するまでに要する時間を用いてもよい。

そして、紙間時間Ｔ３については、原稿読み取り部１００が記録材Ｓの先端・後端部、原稿Ｇの先端・後端部を検知して、別の原稿であることを判別するために必要な時間に基づいて設定してもよい。また、紙間時間Ｔ３は、共通搬送路８０に具備された不図示のセンサが、記録材Ｓや原稿Ｇの先端部を検知するのに必要な時間間隔でも良い。更に、原稿Ｇを排紙するためのスイッチバック用搬送路（不図示）を専用で設けた場合には、スイッチバックフラッパ８２により原稿Ｇの搬送路を切り替え、スイッチバックされた原稿Ｇが別の搬送路に搬送されて、記録材Ｓと衝突しないための時間でもよい。

共通搬送路８０を搬送された記録材Ｓは、搬送ローラ４０を通過して、再び画像形成部に搬送され、ｔ２０８において、記録材Ｓの第２面目の画像形成が開始される。記録材Ｓの第２面目に画像形成される原稿画像データは、ｔ２０７から原稿読み取り部１００により読み取られ、画像メモリ８０４に記憶された画像データである。

以上説明したように、本実施例によれば、簡易な構成で、原稿の読み取り動作と記録材の画像形成動作を並行して実行し、生産性を向上させることができる。特に、両面印刷を行うために記録材が共通搬送路８０を搬送されているときに、原稿の読み取りを行う場合は、記録材と後続の原稿との紙間時間が短くなるように、原稿の給紙を開始する。これにより、記録材の搬送と原稿の読み取りを効率よく行うことができ、画像形成装置の生産性を向上させることができる。

本実施例では、実施例１の画像形成装置の構成において、記録材は両面印刷を行い、原稿も両面を読み取る場合に、画像形成装置の生産性を上げるために、原稿と記録材の搬送間隔を短くするタイミング制御について、以下に説明する。

［原稿の両面読み取り、記録材の両面印刷の場合のタイミング制御］
図８（ａ）は、原稿Ｇの表面の読み取りを行って、記録材Ｓの第１面目に印刷し、次に原稿Ｇの裏面を読み取り、記録材Ｓの第２面目に印刷を行う場合のタイミングチャートの一例を示している。図８（ａ）において、横軸は時間を示し、ｔ３０１〜ｔ３１０は、タイミングチャートにおける時間タイミングを示す。また、縦軸は、原稿Ｇや記録材Ｓの状態、搬送路上の装置（画像形成部、原稿読み取り部）の動作状態を示す。図８（ａ）において、「原稿反転中」は、表面の読み取りが終了した原稿Ｇを原稿専用搬送路８１へスイッチバックさせるために搬送路の切り替え制御を行う期間を示す。その他のタイミングチャートにおける動作状態については、実施例１、２において説明しているので、説明を省略する。

ｔ３０１において、ＣＰＵ８０１は、原稿ピックアップローラ９１を駆動し、原稿ピックアップローラ９１と分離部材９２により、第２給紙部９０に収納された原稿Ｇを搬送ローラ４１へ搬送する。搬送ローラ４１は、第２給紙部９０から給紙された原稿Ｇを、原稿読み取り部１００に搬送する。ｔ３０３において、原稿読み取り部１００の読み取りを行うセンサ部は、原稿Ｇの先端部を検知すると、原稿Ｇ上の画像（表面）の読み取りを開始する。ｔ３０５において、原稿読み取り部１００による原稿Ｇの表面の読み取りが完了すると、原稿Ｇは搬送ローラ４２により搬送される。そして、原稿Ｇの後端がスイッチバックフラッパ８２を通過したｔ３０６において、原稿Ｇの搬送が停止され、原稿Ｇは搬送ローラ４２に挟持された状態で停止する。そして、スイッチバックフラッパ８２が、原稿Ｇが共通搬送路８０から原稿専用搬送路８１に搬送されるように搬送路の切り替えを行う。原稿Ｇが搬送される搬送路への切り替えが終了するｔ３０８において、搬送ローラ４２が逆回転し、スイッチバックされた原稿Ｇは、原稿専用搬送路８１に沿って、原稿読み取り部１００に搬送される。

本実施例での画像形成装置１の生産性を上げるには、スイッチバックされた原稿Ｇの後端部が共通搬送路８０を抜けるタイミングと、記録材Ｓの先端部が共通搬送路８０の所定の地点に到達するタイミングの間隔が短くなるよう、記録材Ｓの給紙を開始すればよい。

そこで、原稿Ｇが第２給紙部９０から給紙された時間タイミングをＴ４とし、第２給紙部９０から給紙されてから、原稿専用搬送路８１にスイッチバックされた原稿Ｇの後端部が共通搬送路８０を抜けるまでに要する時間をＴ５とする。そして、第１給紙部３０から給紙された記録材Ｓの先端部が共通搬送路８０の所定の地点に到達するまでに要する時間をＴ６とすると、記録材Ｓを第１給紙部３０から給紙する時間タイミングＴＳは、ＴＳ＝Ｔ４＋Ｔ５―Ｔ６の算出式により求めることができる。

なお、時間Ｔ５は、搬送ローラ４２によってスイッチバックされた原稿Ｇの後端が、スイッチバックフラッパ８２を通過するまでに要する時間でも良い。ただし、時間Ｔ５は、スイッチバックされた原稿Ｇの後端や、原稿専用搬送路８１に原稿Ｇを搬送するために方向を切り替えられたスイッチバックフラッパ８２に、記録材Ｓが衝突せずに搬送される時間でなければならない。

算出式より求められた時間タイミングに基づいて、ｔ３０２において、記録材Ｓの給紙が開始されると、ｔ３０４において、ｔ３０３からｔ３０５の間に原稿読み取り部１００にて読み取られた原稿Ｇの表面に対する、記録材Ｓの第１面目の画像形成が開始される。ｔ３０７において、第１面目の画像形成が終了した記録材Ｓの後端が両面フラッパ６１を通過すると、排紙ローラ６０は記録材Ｓを挟持した状態で、回転を停止する。そして、両面フラッパ６１は、記録材Ｓの搬送先が共通搬送路８０側になるように搬送路を切り替えた後、排紙ローラ６０の逆回転によりスイッチバックされた記録材Ｓは、共通搬送路８０に搬送される。

ｔ３０８から、原稿Ｇは原稿専用搬送路８１をスイッチバックされ、ｔ３０９において原稿読み取り部１００の読み取りを行うセンサ部が原稿Ｇの先端部を検知すると、原稿Ｇ上の画像（裏面）の読み取りを開始する。図８（ｂ）は、時間タイミングｔ３０９における、記録材Ｓと原稿Ｇの搬送路上の位置関係を示した図である。スイッチバックされた原稿Ｇの後端がスイッチバックフラッパ８２を通過すると、スイッチバックフラッパ８２は、共通搬送路８０を搬送される記録材Ｓが搬送ローラ４０の方向に搬送されるよう、搬送路を原稿専用搬送路８１から共通搬送路８０へ切り替える。

共通搬送路８０に搬送される記録材Ｓは、原稿読み取り部１００を通過し、搬送ローラ４２、４０を介して、画像形成部に搬送される。そして、ｔ３１０において、ｔ３０９から原稿読み取り部１００にて読み取られた原稿Ｇの裏面に対する、記録材Ｓの第２面目の画像形成が開始される。

以上説明したように、本実施例によれば、簡易な構成で、原稿の読み取り動作と記録材の画像形成動作を並行して実行し、生産性を向上させることができる。特に、原稿の裏面読み取りを行うために、原稿が原稿専用搬送路を搬送されているときに、記録材の共通搬送路８０への搬送を行う場合は、原稿の後端と後続の記録材の先端が衝突しないように、記録材の給紙を開始する。これにより、原稿の読み取りと記録材の搬送を効率よく行うことができ、画像形成装置の生産性を向上させることができる。

なお、上記の実施例においてはモノクロ画像を形成する画像形成装置の構成を前提に説明したが、本発明はカラー画像形成装置にも適用可能である。カラー画像形成装置としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を形成するための像担持体としての感光ドラムを並べて配置して、各感光ドラムから記録材、または、中間転写体に画像を転写する方式のカラー画像形成装置に適用できる。また、１つの像担持体（感光ドラム）に対して各色の画像を順次形成して中間転写体にカラー画像を形成して記録材に転写する方式のカラー画像形成装置にも適用できる。

８０共通搬送路
８１原稿専用搬送路
８２スイッチバックフラッパ
１００原稿読み取り部
８０１ＣＰＵ

Claims

記録材に画像を形成するために記録材を搬送する第１の搬送路と、
前記第１の搬送路を搬送される記録材に画像形成する画像形成手段と、
前記第１の搬送路に搬送され、前記画像形成手段により画像が形成された記録材の搬送方向を切り替えて搬送する第２の搬送路と、
前記第２の搬送路を搬送される原稿を検知すると、前記原稿の搬送路を切り替えて搬送する第３の搬送路と、に搬送する切り替え手段と、
前記第２の搬送路及び前記第３の搬送路を搬送される原稿の画像を読み取る読み取り手段と、
前記読み取り手段による原稿の画像の読み取りと、前記画像形成手段による前記読み取られた原稿の画像の記録材への画像形成が並行して行われるように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
記録材を供給する第１の給紙手段を備え、
前記第１の給紙手段は、前記第１の搬送路に記録材を供給することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記原稿を供給する第２の給紙手段を備え、
前記第２の給紙手段は、前記第２の搬送路に原稿を供給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。
前記第２の搬送路を搬送される原稿の後端を検知すると、原稿の搬送方向を切り替えて、原稿を第３の搬送路にスイッチバックして搬送する切り替え手段を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１の給紙手段が供給した記録材の先端が前記第３の搬送路を搬送される原稿の後端に衝突しないように、前記第１の給紙手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第２の給紙手段が供給した原稿の先端が前記第２の搬送路を搬送される記録材の後端と所定の間隔となるように、前記第２の給紙手段を制御することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記読み取り手段は前記原稿の画像を読み取るセンサ部を有し、
前記センサ部は、前記制御手段からの指示に応じて、前記第２の搬送路又は前記第３の搬送路に向けられることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記第２の搬送路は、第１面に画像が形成された記録材の第２面に画像を形成するための両面搬送路であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置。