JP6213378B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、適切なタイミングで給紙トレイから用紙を搬出する画像形成装置および画像形成方法に関する。

プリンター、多機能プリンター、多機能周辺装置、又は複合機などのＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）である画像形成装置は、印刷要求を受け付けると給紙トレイから用紙を排出する動作を先行して実行している。つまり、スキャナーで読み込んだ原稿の画像形成が完了する前に給紙トレイから用紙を排出することで、原稿の画像をタイミングよく用紙に転写できるようにしている。例えば、特許文献１の画像形成装置では、画像データの中間言語のコマンドサイズを算出して画像形成時間を予測することで、画像を用紙に転写する直前で用紙を長時間停止させないようにしている。このように、画像形成時間を予測することで、用紙が転写される位置に到達するタイミングと、画像の転写を開始できるタイミングとを調整し、印刷の速度を向上させている。

特開２００４−２６２０２６号公報

特許文献１のように、画像データの中間言語のコマンドサイズにより画像形成時間を予測すると、予測した画像形成時間と実際の画像形成時間にずれがある場合には、画像を転写する直前で用紙を停止しなければならない。この画像を転写する直前で停止するには、用紙を搬送しているレジストローラーの位置で用紙を停止する必要がある。しかし、レジストローラーの位置で用紙を停止するには、停止する機構を備えなければならないので構造が複雑となり、画像形成装置のコストが高くなるという問題があった。さらには、画像形成装置のコストダウンを目的として、レジストローラー用モーターを省略し、従来のレジストローラー位置にローラーは存在しても、レジストローラー位置で用紙が停止しない画像形成装置においては、特許文献１のように、用紙が転写される位置に到達するタイミングと、画像の転写を開始できるタイミングとを調整することができないという問題があった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決できる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、用紙が給紙ローラーからレジスト位置ローラーまで搬送される一次給紙と、前記用紙が前記レジスト位置ローラーから排出ローラーまで搬送される二次給紙を、前記レジスト位置ローラーを停止することなく連続して行う画像形成装置であって、操作部と、記憶部と、前記操作部により用紙サイズ、用紙向き、及び印刷要求が入力されると、ページロードの開始要求を出力する印刷制御処理部と、前記印刷制御処理部により前記ページロードの開始要求が入力されると、印刷データをバンドデータに分割して前記記憶部に記憶させ、前記用紙サイズ及び前記用紙向きに応じた先行給紙タイミングに対応する特定のバンド数を算出し、前記特定のバンド数まで画像処理を完了すると、先行給紙タイミング通知を前記印刷制御処理部に出力するデータ処理部と、前記先行給紙タイミング通知が入力された前記印刷制御処理部により画像データの掃き出し要求が入力されると、前記画像データを生成する前に前記画像データの掃き出し準備を開始し、前記画像データの前記掃き出し準備が完了すると前記印刷制御処理部に前記画像データの掃き出し準備完了通知を入力し、前記記憶部に保存されている前記バンドデータを順に取り出し、前記バンドデータに従って前記画像データを生成する画像処理部と、前記画像データの前記掃き出し準備完了通知が入力された前記印刷制御処理部により給紙要求が入力されると、前記給紙要求が入力されたタイミングで給紙を開始し、給紙された前記用紙が所定位置に到達したタイミングで、前記給紙ローラーによる前記用紙の搬送と前記画像データの掃き出しのタイミングを合わせるための垂直同期信号を前記画像処理部に出力する駆動処理部と、を備えることを特徴としている。
また、本発明の画像形成装置の前記データ処理部は、さらに、前記ページロードの完了通知を前記印刷制御処理部に出力し、前記画像処理部は、さらに、前記駆動処理部により前記垂直同期信号が入力されると、前記垂直同期信号に従って前記画像データの前記掃き出しを開始し、全ての前記バンドデータについて前記画像データの前記掃き出しを完了すると、前記画像データの掃き出し完了通知を前記印刷制御処理部に出力し、前記駆動処理部は、さらに、前記排出ローラーにより全ての前記用紙の排出が完了されると、前記用紙の排出完了通知を前記印刷制御処理部に出力し、前記印刷制御処理部は、さらに、前記データ処理部により前記ページロードの前記完了通知、前記画像処理部により前記画像データの前記掃き出し完了通知、前記駆動処理部により前記用紙の前記排出完了通知が順に入力されると、印刷完了通知を出力することを特徴としている。
また、本発明の画像形成装置の前記データ処理部は、前記垂直同期信号の待ち時間と前記画像データの掃き出し処理時間との加算時間が、前記一次給紙の時間と前記二次給紙の時間の加算時間より短いという第１の条件と、前記印刷データの全てのバンド数から前記特定のバンド数を差し引いた残りのバンド数の画像処理の時間が、前記画像処理における前記画像データの掃き出し準備処理を開始してから前記画像データの掃き出し処理を完了するまでの時間より短いという第２の条件とにより、前記先行給紙タイミングに対応する前記特定のバンド数を算出することを特徴としている。
また、本発明の画像形成装置の前記先行給紙タイミングは、前記先行給紙タイミング通知を出力するタイミングまたは前記画像データの前記掃き出し要求を入力するタイミングに、前記画像データの前記掃き出し準備の処理時間を加算したタイミングである、ことを特徴としている。
また、本発明の画像形成方法は、用紙が給紙ローラーからレジスト位置ローラーまで搬送される一次給紙と、前記用紙が前記レジスト位置ローラーから排出ローラーまで搬送される二次給紙を、前記レジスト位置ローラーを停止することなく連続して行う、操作部と、記憶部と、印刷制御処理部と、データ処理部と、画像処理部と、駆動処理部とを備えた画像形成装置による画像形成方法において、前記操作部により、用紙サイズ、用紙向き、及び印刷要求を入力するステップと、前記印刷制御処理部により、ページロードの開始要求を前記データ処理部に出力するステップと、前記データ処理部により、印刷データをバンドデータに分割して前記記憶部に記憶するステップと、前記用紙サイズ及び前記用紙向きに応じた先行給紙タイミングに対応する特定のバンド数を算出するステップと、前記特定のバンド数まで画像処理を完了すると、先行給紙タイミング通知を前記印刷制御処理部に出力するステップと、前記印刷制御処理部により、前記先行給紙タイミング通知が入力されると、画像データの掃き出し要求を前記画像処理部に出力するステップと、前記画像処理部により、前記画像データの前記掃き出し要求が入力されると、前記画像データを生成する前に前記画像データの掃き出し準備を開始するステップと、前記画像データの前記掃き出し準備が完了すると、前記画像データの掃き出し準備完了通知を前記印刷制御処理部に出力するステップと、前記記憶部に保存されている前記バンドデータを順に取り出して前記バンドデータに従って前記画像データを生成するステップと、前記印刷制御処理部により、前記画像データの前記掃き出し準備完了通知が入力されると、給紙要求を前記駆動処理部に出力するステップと、前記駆動処理部により、前記給紙要求が入力されると、前記給紙要求が入力されたタイミングで給紙を開始するステップと、給紙された前記用紙が所定位置に到達したタイミングで、前記給紙ローラーによる前記用紙の搬送と前記画像データの掃き出しのタイミングを合わせるための垂直同期信号を出力するステップと、を備えることを特徴としている。
また、本発明の画像形成方法は、さらに、前記データ処理部により、前記ページロードの完了通知を前記印刷制御処理部に出力するステップと、前記画像処理部により、前記垂直同期信号が入力されると、前記垂直同期信号に従って前記画像データの前記掃き出しを開始するステップと、全ての前記バンドデータについて前記画像データの前記掃き出しを完了すると、前記画像データの掃き出し完了通知を前記印刷制御処理部に出力するステップと、用紙排出完了通知を出力するステップと、前記印刷制御処理部により、前記データ処理部による前記ページロードの前記完了通知、前記画像処理部による前記画像データの前記掃き出し完了通知、前記駆動処理部により前記用紙の前記排出完了通知が順に入力されると、印刷完了通知を出力するステップと、を備えることを特徴としている。
また、本発明の画像形成方法は、前記先行給紙タイミングに対応する前記特定のバンド数は、前記垂直同期信号の待ち時間と前記画像データの掃き出し処理時間との加算時間が、前記一次給紙の時間と前記二次給紙の時間の加算時間より短いという第１の条件と、前記印刷データの全てのバンド数から前記特定のバンド数を差し引いた残りのバンド数の画像処理の時間が、前記画像処理における前記画像データの掃き出し準備処理を開始してから前記画像データの掃き出し処理を完了するまでの時間より短いという第２の条件と、により算出されることを特徴としている。
また、本発明の画像形成方法は、前記先行給紙タイミングは、前記先行給紙タイミング通知を出力するタイミングまたは前記画像データの前記掃き出し要求を入力するタイミングに、前記画像データの前記掃き出し準備の処理時間を加算したタイミングである、ことを特徴としている。

本発明は、レジストローラー位置で用紙が停止しない低コストの画像形成装置において、最適な給紙タイミングで給紙を行う画像形成装置および画像形成方法を提供する。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示す断面概略図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の印刷手順の流れを説明するシーケンス図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、図面を参照して説明する。実施形態の画像形成装置１は、複写機、スキャナー、複合機等の画像を形成する装置であり、図１を参照すると、原稿読取部２と、原稿給送部３と、本体部４と、操作部５とを備えている。原稿読取部２は、本体部４の上部に配設され、原稿給送部３は、原稿読取部２の上部に配設されている。

画像形成装置１の手前側には、画像形成装置１の設定や動作指示を行う操作部５が配設されている。操作部５は、液晶表示部５１、操作ボタン５２が設けられている。ユーザーは操作部５を操作して指示を入力することで、画像形成装置１の各種の設定を行い、画像形成等の各種機能を実行させる。液晶表示部５１は、画像形成装置１の状態を示したり、画像形成状況や印刷部数を表示したり、タッチパネルとして、両面印刷や白黒反転等の機能や倍率設定、濃度設定など各種設定を行えるようになっている。操作ボタン５２としては、画像形成の開始を指示するスタートボタン、画像形成の中止を指示するストップ／クリアボタン、画像形成装置１の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン、テンキー等が設けられている。

図２は、画像形成装置１の内部構成を示す断面概略図である。原稿読取部２は、スキャナー２１と、プラテンガラス２２と、原稿読取スリット２３とを備えている。スキャナー２１は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いた光源２４と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）ラインセンサーやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）ラインセンサー等からなる受光部２５とを備えており、原稿給送部３による原稿ＭＳ（manuscript）の搬送方向に移動可能に構成されている。原稿読取スリット２３は、原稿給送部３による原稿ＭＳの搬送方向と直交する方向に形成されたスリットである。

原稿給送部３は、原稿載置部３１と、原稿排出部３２と、原稿搬送機構３３とを備えている。原稿載置部３１にセットされた原稿ＭＳは、原稿搬送機構３３によって、１枚ずつ順次繰り出されて原稿読取スリット２３に対向する位置へ搬送され、その後、原稿排出部３２に排出される。また、原稿給送部３と原稿読取部２とは、画像形成装置１の奥側でヒンジ機構によって接続されており、原稿給送部３は、プラテンガラス２２上面を開閉するプラテンカバーとして機能する。原稿給送部３を上方に開くことで、プラテンガラス２２上面が開放され、プラテンガラス２２に原稿ＭＳをセットできる状態となる。

原稿載置部３１に原稿ＭＳがセットされていない状態や、原稿給送部３（プラテンカバー）が開いた開状態で、操作部５の操作ボタン５２によって原稿ＭＳの読み取りが指示されると、プラテンガラス２２にセットされた原稿ＭＳが読み取られる。プラテンガラス２２に載置された原稿ＭＳを読み取る場合には、スキャナー２１は、プラテンガラス２２に対向する位置に移動され、プラテンガラス２２にセットされた原稿ＭＳを主走査方向と直交する副走査方向に副走査方向基準線Ｂから走査しながら読み取って画像データを取得し、取得した画像データを本体部４に出力する。

原稿載置部３１に原稿ＭＳがセットされた状態で、操作部５の操作ボタン５２によって原稿ＭＳの読み取りが指示されると、原稿給送部３により搬送される原稿ＭＳが読み取られる。原稿ＭＳは、表面（原稿画像を読み取る面）を上にして原稿載置部３１にセットされる。そして、原稿載置部３１にセットされた原稿ＭＳは、原稿給送部３によって左側から搬送され、原稿ＭＳの表面が原稿読取スリット２３と対向位置に導かれる。また、スキャナー２１は、原稿給送部３により搬送された原稿ＭＳを読み取る場合、原稿読取スリット２３と対向する位置に移動され、原稿読取スリット２３を介し、原稿給送部３による搬送動作と同期して原稿ＭＳを読み取って画像データを取得し、取得した画像データを本体部４に出力する。

本体部４は、記録部６を備えると共に、給紙部４１と、給紙ローラー４２と、用紙搬送路４３と、レジスト位置ローラー４４と、排出ローラー４５とを備えている。前述のように、レジストローラーは通常はモーターなどの駆動手段により単独制御されているが、本実施形態においてはコストダウンのため駆動手段が省略されている。すなわち、本実施形態のレジストローラー位置のローラーは、給紙のタイミングを規定するレジスト機能を有さないために「レジスト位置ローラー」４４と呼称する。なお、レジスト位置ローラー４４は、例えば、給紙ローラー４２に直結していて、給紙ローラー４２を駆動するモーターで給紙ローラー４２と共に制御される。給紙部４１は、複数枚の用紙Ｐが収納される給紙カセットであり、給紙ローラー４２は、給紙部４１から用紙Ｐを１枚ずつ用紙搬送路４３に繰り出す。給紙ローラー４２によって用紙搬送路４３に繰り出された用紙Ｐは、レジスト位置ローラー４４によって記録部６に搬送される。レジスト位置ローラー４４は、給紙カセットから供給される用紙Ｐの先端と原稿から読み取った画像の先端を合わせるように用紙Ｐを搬送する。そして、記録部６によって記録が施された用紙Ｐは、排出ローラー４５によって、原稿読取部２と本体部４との間に形成された排出空間４６に排出される。このように、給紙ローラー４２、レジスト位置ローラー４４及び排出ローラー４５は、用紙Ｐの搬送部として機能する。

記録部６は、感光体ドラム６１と、帯電部６２と、露光部６３と、画像形成部６４と、転写部６５と、定着部６６と、クリーニング部６７とを備えている。露光部６３は、レーザー装置やミラー等を備えた光学ユニットであり、帯電部６２によって一様に帯電された感光体ドラム６１に対し、画像データに基づくレーザー光を出力して露光し、感光体ドラム６１の表面に静電潜像を形成する。画像形成部６４は、トナーを用いて感光体ドラム６１に形成された静電潜像を現像する現像ユニットであり、静電潜像に基づいたトナー像を感光体ドラム６１上に形成させる。転写部６５は、画像形成部６４によって感光体ドラム６１上に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写させる。定着部６６は、転写部６５によってトナー像が転写された用紙Ｐを加熱してトナー像を用紙Ｐに定着させる。そして感光体ドラム６１上に残存するトナーは、クリーニング部６７によって除去される。

図３は、画像形成装置１の構成を示すブロック図である。原稿読取部２、原稿給送部３、搬送部（給紙ローラー４２、レジスト位置ローラー４４、排出ローラー４５）、操作部５、記録部６、記憶部８及び通信部９は、制御部７に接続され、制御部７によって動作制御される。制御部７は、印刷制御処理部７１と、データ処理部７２と、画像処理部７３と、駆動処理部７４とを備えている。

制御部７は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピューター等の情報処理部である。ＲＯＭには画像形成装置１の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。制御部７は、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをＲＡＭに展開させることで、操作部５から入力された所定の指示情報に応じて装置全体の制御を行う。
印刷制御処理部７１は、操作部５から印刷要求を入力し、データ処理部７２、画像処理部７３、及び駆動処理部７４の制御を行う。
データ処理部７２は、スキャナー２１によって読み取られた１ページの原稿ＭＳのデータを帯状に分割し、この帯状の１つのバンドデータ毎に画像処理を行い、原稿ＭＳの画像データを記憶部８に保存するページロードを行う。
画像処理部７３は、バンドデータの情報に基づいて画像データの生成を行い、画像データの掃き出しを行う。
駆動処理部７４は、搬送部の給紙ローラー４２、排出ローラー４５に対して駆動または停止の制御、定着部６６を暖める制御などを行う。なお、前述のように、レジスト位置ローラー４４は駆動処理部７４により直接に駆動または停止の制御を受けず、例えば、給紙ローラー４２に直結していて連動して間接的に制御を受ける。
印刷制御処理部７１、データ処理部７２、画像処理部７３、及び駆動処理部７４の処理詳細については、後述する。

記憶部８は、半導体メモリーやＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶手段であり、スキャナー２１によって読み取られた原稿ＭＳの画像データが記憶されると共に、各種の管理情報が記憶されている。

通信部９は、ＬＡＮ等のネットワーク１０を介して、パーソナルコンピュータ等の周辺機器１１や、他の画造形成装置１ａとの間で各種データを送受信する機能を有する。また、通信部９は、ネットワーク１０及びルーター１２を介してインターネット１３に接続可能に構成されている。そして通信部９は、インターネット１３に接続されている各種通信機器との間で各種データを送受信する機能を有する。

図４は、画像形成装置１の印刷手順の流れを説明するシーケンス図である。レジストローラー位置で用紙Ｐを停止できない、つまり一次給紙（給紙ローラー４２からレジスト位置ローラー４４まで）と二次給紙（レジスト位置ローラー４４から排出ローラー４５まで）が連続して行われる画像形成装置１における印刷手順の流れについて、図４を用いて説明する。

ステップＳ１０１において、ユーザーが原稿ＭＳを原稿給送部３の原稿載置部３１にセットし、操作部５の操作ボタン５２によって原稿ＭＳのＡ４またはＡ３などの用紙サイズ、縦または横の用紙向きを入力して印刷開始を指示する。すると、図４に示すように操作部５が印刷開始を受け付け、制御部７の印刷制御処理部７１に印刷要求を出力する。

ステップＳ１０２において、印刷制御処理部７１が操作部５から用紙サイズ、用紙向き、印刷要求を入力すると、印刷制御処理部７１は、ページロード開始要求をデータ処理部７２に出力する。

ステップＳ１０３において、データ処理部７２は、ページロード開始要求を入力すると、スキャナー２１によって読み取られた原稿ＭＳのデータをバンドデータに分割して記憶部８に記憶させる。そして、バンドデータ毎に画像処理を行い、先行して給紙部４１から用紙Ｐを給紙するタイミング（以下、「先行給紙タイミング」という）に対応するバンド数まで画像処理を完了すると、印刷制御処理部７１に先行給紙タイミング通知を出力する。なお、先行バンド数Ｎの算出方法については、後述の先行給紙タイミング算出方法で説明する。データ処理部７２における、ページロード開始要求が入力されてから先行給紙タイミング通知を出力するまでの時間をＴ_B1とする。

ステップＳ１０４において、印刷制御処理部７１は、先行給紙タイミング通知が入力されると、画像データ掃き出し要求を画像処理部７３に出力する。

ステップＳ１０５において、画像処理部７３は、画像データ掃き出し要求が入力されると、画像データを生成する前に行う画像データ掃き出し準備を行い、準備が完了すると画像データ掃出準備完了通知を印刷制御処理部７１に出力する。画像処理部７３は、画像データ掃出準備を完了すると、記憶部８に保存されているバンドデータを順に取り出し、画像データを生成する。画像処理部７３における、画像データ掃出要求が入力されてから画像データ掃出準備完了通知を出力するまでの時間をＴ_V1とする。

ステップＳ１０６において、印刷制御処理部７１は、画像データ掃出準備完了通知が入力されると、給紙要求を駆動処理部７４に出力する。

ステップＳ１０７において、駆動処理部７４は、給紙要求が入力されると、給紙ローラー４２による用紙Ｐの搬送と画像データ掃き出しのタイミングを合わせるための垂直同期信号を画像処理部７３に出力する。駆動処理部７４における、給紙要求を入力してから垂直同期信号を出力するまでの時間をＴ_E1とする。また、Ｔ_E1は、用紙Ｐが給紙ローラー４２からレジスト位置ローラー４４に搬送される時間である。

ステップＳ１０８において、データ処理部７２は、１ページ全てのバンドデータの画像処理が完了したことを伝える通知（ページロード完了通知）を印刷制御処理部７１に出力する。データ処理部７２における、先行給紙タイミング通知を出力してからページロード完了通知を出力するまでの時間をＴ_B2とする。

ステップＳ１０９において、画像処理部７３は、ステップＳ１０７において駆動処理部７４から出力された垂直同期信号が入力されると、垂直同期信号に従って画像データの掃き出しを行い、全てのバンドデータについて画像データの掃き出しを完了すると、画像データ掃き出し完了通知を印刷制御処理部７１に出力する。画像処理部７３における、画像データ掃出準備完了通知を出力してから垂直同期信号が入力されるまでの時間をＴ_V2とし、垂直同期信号が入力されてから画像データ掃出完了通知を出力するまでの時間をＴ_V3とする。

ステップＳ１１０において、駆動処理部７４は、排出ローラー４５により全ての用紙Ｐの排出が完了されると、用紙排出完了通知を印刷制御処理部７１に出力する。駆動処理部７４における、垂直同期信号を出力してから用紙排出完了通知を出力するまでの時間をＴ_E2とする。また、Ｔ_E2は、用紙Ｐがレジスト位置ローラー４４から排出ローラー４５に搬送される時間である。

ステップ１１１において、印刷制御処理部７１は、データ処理部７２からページロード完了通知、画像処理部７３から画像データ掃出完了通知、駆動処理部７４から用紙排出完了通知が順に入力されると、印刷完了通知を操作部５に出力する。操作部５が印刷完了通知を液晶表示部５１に表示することで、ユーザーに印刷完了を知らせる。

以上のような印刷手順の流れにおいては、データ処理部７２がページロード処理の途中で、印刷制御処理部７１から画像処理部７３に対して画像データ掃き出し要求を行い、また駆動処理部７４に対して給紙要求を行っている。つまり、データ処理部７２がページロードを完了した時点で、画像処理部７３や駆動処理部７４を動作させるのでなく、このように先行して動作させることで、原稿の印刷を行うときに予め決められた条件における原稿の１枚目のコピー(以下、「ファーストコピー」という)の時間を短縮することが可能になる。

次に、図４のシーケンスに示すＴ_B1、Ｔ_B2、Ｔ_V1、Ｔ_V2、Ｔ_V3、Ｔ_E1、Ｔ_E2を用いて、一次給紙(給紙ローラー４２からレジスト位置ローラー４４)と二次給紙(レジスト位置ローラー４４から排出ローラー４５)が連続して動作するときの先行給紙タイミング算出方法について、説明する。

まず、式（１）によりＴ_Eを算出する。Ｔ_Eは、（給紙ローラー４２から排出ローラー４５までの距離）÷線速である。
Ｔ_E ＝ Ｔ_E1＋Ｔ_E2 …式（１）

次に、式（２）によりＴ_Vを算出する。Ｔ_Vは、画像データ排出要求から画像データ排出完了通知までの時間である。
Ｔ_V ＝ Ｔ_V1＋Ｔ_V2＋Ｔ_V3 …式（２）

次に、式（３）によりＴ_B2を算出する。Ｔ_B2は、先行給紙タイミングのバンド数Ｎの画像処理が完了してから全てのバンドデータの画像処理を完了するまでの時間である。
Ｔ_B2 ＝ （Ｘ−ｎ）Ｔ_Bk …式（３）
但し、Ｘ：用紙Ｐのバンド数
ｎ：先行給紙タイミングのバンド数（Ｎは条件を満たすnの最大値）
Ｔ_Bk：１バンドデータのページロード時間

次に、式（４）が成立するので、Ｔ_V2は、（給紙ローラー４２からレジスト位置ローラー４４までの距離）÷線速である。
Ｔ_V2 ≒ Ｔ_E1 …式（４）

次に、図４に示すように画像データの掃き出し時間（＝垂直同期信号待ち時間Ｔ_V2＋画像データの掃き出し処理時間Ｔ_V3）よりも用紙Ｐの排出完了が必ず後になるので条件１の式（５）が成立する。
条件１：Ｔ_V2＋Ｔ_V3 < Ｔ_E1+Ｔ_E2 …式（５）

次に、図４に示すように画像データ掃出完了通知は、ページロード完了通知より必ず後になるので条件２の式（６）が成立する。
条件２：Ｔ_B2 < Ｔ_V1＋Ｔ_V2＋Ｔ_V3 …式（６）

条件１の式（５）と条件２の式（６）を下記の手順で算出すると式（７）が成立する。従って、この式（７）を満たすnの最大値であるＮ（但し、Ｘ≧Ｎ）が先行給紙タイミングのバンド数となる。
条件１＆条件２：Ｔ_B2 < Ｔ_V1＋Ｔ_V2＋Ｔ_V3 < Ｔ_E1＋Ｔ_E2＋Ｔ_V1
⇒ Ｔ_B2 < Ｔ_V < Ｔ_E＋Ｔ_V1
⇒ （Ｘ−n）Ｔ_Bk < Ｔ_V < Ｔ_E＋Ｔ_V1
⇒ Ｘ−ｎ < Ｔ_V／Ｔ_Bk < （Ｔ_E＋Ｔ_V1）／ Ｔ_Bk
⇒ ｎ > Ｘ−（Ｔ_V／Ｔ_Bk） >Ｘ−（Ｔ_E＋Ｔ_V1）／ Ｔ_Bk …式（７）

式（７）により算出された先行給紙タイミングのバンド数（Ｎ）は、Ｂ３、Ａ４、Ｂ４及びＡ３などの用紙サイズと用紙向きで異なる。このため、画像形成装置１は、用紙サイズ及び用紙向きを組み合わせた各種パターンの先行給紙タイミングのバンド数（Ｎ）を予め算出して記憶部８に保存しておく。ユーザーが操作部５から用紙サイズ及び用紙向きを入力すると、データ処理部７２が記憶部８から用紙サイズと用紙向きに対応する先行給紙タイミングのバンド数（Ｎ）を取り出し、先行給紙タイミングのバンド数（Ｎ）の画像処理を完了した時点で印刷制御処理部７１に先行給紙タイミング通知を出力する。

以上により、印刷制御処理部７１は、先行給紙タイミングのバンド数（Ｎ）の画像処理を完了した時点を基準として画像処理部７３に画像データ掃出要求を出力し、また駆動処理部７４に給紙要求を出力することで、給紙ローラー４２による用紙Ｐの搬送と画像データ掃き出しのタイミングを合わせることができる。これにより、一次給紙と二次給紙の間に停止を設けることなく連続で動作させた場合でも、最適なタイミングで給紙を行うことができる。
さらに、この先行給紙タイミングを用いることで、レジストローラーの位置で用紙Ｐを停止できない低コストの画像形成装置１であっても、ファーストコピー時間の短縮を実現することができる。

なお、上記実施形態の先行給紙タイミング算出方法の説明においては、図２に示すように給紙部４１には１つの給紙カセットが設置されているように図示しているが、これは例示であり、給紙部４１には用紙サイズの異なる複数の給紙カセットを設置することができる。
また、ユーザーが操作部５から用紙サイズと用紙向きを入力して印刷要求を行う手順について説明したが、これに限定されずネットワーク１０に接続されている周辺機器１１や、インターネット１３に接続されている各種機器から用紙サイズ、用紙向き、及び印刷要求を受信する場合においても、同様の先行給紙タイミングを適用することができる。
また、複数のページの中に用紙サイズや用紙向きが異なるページが混在している場合には、画像形成装置１が自動的に用紙サイズ及び用紙向きを検知してページ毎に先行給紙タイミングを切り替えることができる。

このような本発明の画像形成装置および画像形成方法は、レジストローラー位置で用紙が停止しない低コストの画像形成装置において、最適な給紙タイミングで給紙を行うことができる。

以上、具体的な実施の形態により本発明を説明したが、上記実施の形態は本発明の例示であり、この実施の形態に限定されないことは言うまでもない。

画像形成装置の給紙タイミング算出方法は、あらゆる印刷可能な装置一般に適用できる。

１・・・・・画像形成装置
１ａ・・・・画像形成装置
２・・・・・原稿読取部
３・・・・・原稿給送部
４・・・・・本体部
５・・・・・操作部
６・・・・・記録部
７・・・・・制御部
８・・・・・記憶部
９・・・・・通信部
１０・・・・・ネットワーク
１１・・・・・周辺機器
１２・・・・・ルーター
１３・・・・・インターネット
２１・・・・・スキャナー
２２・・・・・プラテンガラス
２３・・・・・原稿読取スリット
２４・・・・・光源
２５・・・・・受光部
３１・・・・・原稿載置部
３２・・・・・原稿排出部
３３・・・・・原稿搬送機構
３４・・・・・原稿押さえ面
４１・・・・・給紙部
４２・・・・・給紙ローラー
４３・・・・・用紙搬送路
４４・・・・・レジスト位置ローラー
４５・・・・・排出ローラー
４６・・・・・排出空間
５１・・・・・液晶表示部
５２・・・・・操作ボタン
６１・・・・・感光体ドラム
６２・・・・・帯電部
６３・・・・・露光部
６４・・・・・画像形成部
６５・・・・・転写部
６６・・・・・定着部
６７・・・・・クリーニング部
７１・・・・・印刷処理部
７２・・・・・データ処理部
７３・・・・・画像処理部
７４・・・・・駆動処理部

Claims (8)

1. 用紙が給紙ローラーからレジスト位置ローラーまで搬送される一次給紙と、前記用紙が前記レジスト位置ローラーから排出ローラーまで搬送される二次給紙を、前記レジスト位置ローラーを停止することなく連続して行う画像形成装置であって、
   操作部と、
   記憶部と、
   前記操作部により用紙サイズ、用紙向き、及び印刷要求が入力されると、ページロードの開始要求を出力する印刷制御処理部と、
   前記印刷制御処理部により前記ページロードの開始要求が入力されると、印刷データをバンドデータに分割して前記記憶部に記憶させ、前記用紙サイズ及び前記用紙向きに応じた先行給紙タイミングに対応する特定のバンド数を算出し、前記特定のバンド数まで画像処理を完了すると、先行給紙タイミング通知を前記印刷制御処理部に出力するデータ処理部と、
   前記先行給紙タイミング通知が入力された前記印刷制御処理部により画像データの掃き出し要求が入力されると、前記画像データを生成する前に前記画像データの掃き出し準備を開始し、前記画像データの前記掃き出し準備が完了すると前記印刷制御処理部に前記画像データの掃き出し準備完了通知を入力し、前記記憶部に保存されている前記バンドデータを順に取り出し、前記バンドデータに従って前記画像データを生成する画像処理部と、
   前記画像データの前記掃き出し準備完了通知が入力された前記印刷制御処理部により給紙要求が入力されると、前記給紙要求が入力されたタイミングで給紙を開始し、給紙された前記用紙が所定位置に到達したタイミングで、前記給紙ローラーによる前記用紙の搬送と前記画像データの掃き出しのタイミングを合わせるための垂直同期信号を前記画像処理部に出力する駆動処理部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記データ処理部は、さらに、前記ページロードの完了通知を前記印刷制御処理部に出力し、
   前記画像処理部は、さらに、前記駆動処理部により前記垂直同期信号が入力されると、前記垂直同期信号に従って前記画像データの前記掃き出しを開始し、全ての前記バンドデータについて前記画像データの前記掃き出しを完了すると、前記画像データの掃き出し完了通知を前記印刷制御処理部に出力し、
   前記駆動処理部は、さらに、前記排出ローラーにより全ての前記用紙の排出が完了されると、前記用紙の排出完了通知を前記印刷制御処理部に出力し、
   前記印刷制御処理部は、さらに、前記データ処理部により前記ページロードの前記完了通知、前記画像処理部により前記画像データの前記掃き出し完了通知、前記駆動処理部により前記用紙の前記排出完了通知が順に入力されると、印刷完了通知を出力する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記データ処理部は、
   前記垂直同期信号の待ち時間と前記画像データの掃き出し処理時間との加算時間が、前記一次給紙の時間と前記二次給紙の時間の加算時間より短いという第１の条件と、
   前記印刷データの全てのバンド数から前記特定のバンド数を差し引いた残りのバンド数の画像処理の時間が、前記画像処理における前記画像データの掃き出し準備処理を開始してから前記画像データの掃き出し処理を完了するまでの時間より短いという第２の条件とにより、
   前記先行給紙タイミングに対応する前記特定のバンド数を算出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記先行給紙タイミングは、前記先行給紙タイミング通知を出力するタイミングまたは前記画像データの前記掃き出し要求を入力するタイミングに、前記画像データの前記掃き出し準備の処理時間を加算したタイミングである、
   ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の画像形成装置。
5. 用紙が給紙ローラーからレジスト位置ローラーまで搬送される一次給紙と、前記用紙が前記レジスト位置ローラーから排出ローラーまで搬送される二次給紙を、前記レジスト位置ローラーを停止することなく連続して行う、操作部と、記憶部と、印刷制御処理部と、データ処理部と、画像処理部と、駆動処理部とを備えた画像形成装置による画像形成方法において、
   前記操作部により、
   用紙サイズ、用紙向き、及び印刷要求を入力するステップと、
   前記印刷制御処理部により、
   ページロードの開始要求を前記データ処理部に出力するステップと、
   前記データ処理部により、
   印刷データをバンドデータに分割して前記記憶部に記憶するステップと、
   前記用紙サイズ及び前記用紙向きに応じた先行給紙タイミングに対応する特定のバンド数を算出するステップと、
   前記特定のバンド数まで画像処理を完了すると、先行給紙タイミング通知を前記印刷制御処理部に出力するステップと、
   前記印刷制御処理部により、
   前記先行給紙タイミング通知が入力されると、画像データの掃き出し要求を前記画像処理部に出力するステップと、
   前記画像処理部により、
   前記画像データの前記掃き出し要求が入力されると、前記画像データを生成する前に前記画像データの掃き出し準備を開始するステップと、
   前記画像データの前記掃き出し準備が完了すると、前記画像データの掃き出し準備完了通知を前記印刷制御処理部に出力するステップと、
   前記記憶部に保存されている前記バンドデータを順に取り出して前記バンドデータに従って前記画像データを生成するステップと、
   前記印刷制御処理部により、
   前記画像データの前記掃き出し準備完了通知が入力されると、給紙要求を前記駆動処理部に出力するステップと、
   前記駆動処理部により、
   前記給紙要求が入力されると、前記給紙要求が入力されたタイミングで給紙を開始するステップと、
   給紙された前記用紙が所定位置に到達したタイミングで、前記給紙ローラーによる前記用紙の搬送と前記画像データの掃き出しのタイミングを合わせるための垂直同期信号を出力するステップと、
   を備えることを特徴とする画像形成方法。
6. さらに、
   前記データ処理部により、
   前記ページロードの完了通知を前記印刷制御処理部に出力するステップと、
   前記画像処理部により、
   前記垂直同期信号が入力されると、前記垂直同期信号に従って前記画像データの前記掃き出しを開始するステップと、
   全ての前記バンドデータについて前記画像データの前記掃き出しを完了すると、前記画像データの掃き出し完了通知を前記印刷制御処理部に出力するステップと、
   用紙排出完了通知を出力するステップと、
   前記印刷制御処理部により、
   前記データ処理部による前記ページロードの前記完了通知、前記画像処理部による前記画像データの前記掃き出し完了通知、前記駆動処理部により前記用紙の前記排出完了通知が順に入力されると、印刷完了通知を出力するステップと、
   を備えることを特徴とする請求項５に記載の画像形成方法。
7. 前記先行給紙タイミングに対応する前記特定のバンド数は、
   前記垂直同期信号の待ち時間と前記画像データの掃き出し処理時間との加算時間が、前記一次給紙の時間と前記二次給紙の時間の加算時間より短いという第１の条件と、
   前記印刷データの全てのバンド数から前記特定のバンド数を差し引いた残りのバンド数の画像処理の時間が、前記画像処理における前記画像データの掃き出し準備処理を開始してから前記画像データの掃き出し処理を完了するまでの時間より短いという第２の条件と、により算出される
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。
8. 前記先行給紙タイミングは、前記先行給紙タイミング通知を出力するタイミングまたは前記画像データの前記掃き出し要求を入力するタイミングに、前記画像データの前記掃き出し準備の処理時間を加算したタイミングである、
   ことを特徴とする請求項５、６または７に記載の画像形成方法。

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