【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コピー機、プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置であって、用紙の片面又は両面に画像を形成することが可能な装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コピー機、プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラムを帯電し、露光して静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させてトナー画像として現像し、用紙に転写し、加熱定着させるという一連の画像形成プロセスを行うことにより用紙に画像を形成する。そして、このような電子写真方式により用紙の両面に画像を形成する両面印字用の画像形成装置としては、従来、用紙の搬送機構にスイッチバック機構を備え、１回の画像形成プロセスにより表面に画像を形成した用紙を折り返して再度搬送し、２回目の画像形成プロセスにより裏面に画像を形成する構成を備えたものが一般的であった。
【０００３】
ところが、このように用紙を２回搬送して両面に画像形成を行う装置では、用紙の搬送と画像形成プロセスをそれぞれ２回ずつ行う必要があるため、片面に画像形成を行う場合の２倍の時間を要する。そこで、画像形成に要する時間を短縮するために、例えば、特開平８−２１１６６４号公報に開示された「静電両面印刷装置」のように、表面印字用の感光体ドラムと裏面印字用の感光体ドラムとを用紙の搬送経路の両側にそれぞれ配置し、用紙の表面に転写するトナー画像と用紙の裏面に転写するトナー画像とをそれぞれ別個の感光体ドラム上に形成して転写することにより、１回の搬送工程で用紙の両面に同時に画像を形成することができる画像形成装置が開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような表面印字用と裏面印字用の２個の感光体ドラムを備えた画像形成装置では、２個の感光体ドラムと各感光体ドラムの周囲にそれぞれ配置される帯電器、露光器、現像器等を配置するためのスペースが必要となるため、装置が大型化してしまうという問題があった。また、用紙の両面に同時にトナー画像を転写した後で定着器に搬送して定着させることから、用紙の下側の面に転写された未定着のトナー画像に接触せずに搬送するための特殊な搬送機構が必要となるという問題もあった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、用紙の両面に画像を形成する際の印字速度の向上を図るとともに、搬送機構の簡略化と装置の小型化を実現することができる画像形成装置を提供することを技術課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記技術課題を解決するための具体的手段は、次のようなものである。すなわち、請求項１に記載する両面画像形成装置は、１の感光体ドラムと、用紙の表面に転写するためのトナー画像を前記感光体ドラムに形成する第１のトナー画像形成手段と、この第１のトナー画像形成手段により形成されたトナー画像を用紙の表面に転写する第１の転写手段と、用紙の表面が前記感光体ドラムに接する向きに用紙を前記第１の転写手段による転写位置に搬送する第１の搬送手段と、用紙の裏面に転写するためのトナー画像を前記感光体ドラムに形成する第２のトナー画像形成手段と、この第２のトナー画像形成手段により形成されたトナー画像を用紙の裏面に転写する第２の転写手段と、用紙の裏面が前記感光体ドラムに接する向きに用紙を前記第２の転写手段による転写位置に搬送する第２の搬送手段と、前記第１の転写手段による転写位置と第２の転写手段による転写位置との間に設けられ、前記感光体ドラムに接する用紙の表裏の向きを反転させる反転手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載する両面画像形成装置は、請求項１に記載する構成において、用紙を、前記第２の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第２の転写手段の下流側から、前記第１の転写手段による転写位置を介さずに、前記第１の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第１の転写手段の下流側に搬送する第３の搬送手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３に記載する両面画像形成装置は、請求項１又は２に記載する構成において、前記第１の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第１の転写手段の下流側に設けられた第１の定着手段と、この第１の定着手段の下流側に設けられた第１の排紙トレイと、前記第２の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第２の転写手段の下流側に設けられた第２の定着手段と、この第２の定着手段の下流側に設けられた第２の排紙トレイとを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４に記載する両面画像形成装置は、請求項１から３のいずれか１項に記載する構成において、前記第１の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第１の転写手段の上流側であって、なおかつ前記第２の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第２の転写手段の上流側に、用紙の表面及び裏面に形成された画像の有無を検出する画像検出手段を備え、この画像検出手段による検出結果に基づいて用紙の表面及び裏面の一方又は双方に対するトナー画像の転写を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る両面画像形成装置１について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る両面画像形成装置１の構成を示す図である。この図に示すように、本発明の実施形態に係る両面画像形成装置１は、１の感光体ドラム２と、この感光体ドラム２にトナー画像を形成して用紙３の表面３ａに転写するための第１のトナー画像形成手段４及び第１の転写手段５と、用紙３を第１の転写手段５による転写位置Ｐ１に搬送する第１の搬送手段６と、感光体ドラム２にトナー画像を形成して用紙３の裏面３ｂに転写するための第２のトナー画像形成手段７及び第２の転写手段８と、用紙３を第２の転写手段８による転写位置Ｐ２に搬送する第２の搬送手段９と、第１の転写手段５による転写位置Ｐ１と第２の転写手段８による転写位置Ｐ２との間に設けられ、感光体ドラム２に接する用紙３の表裏の向きを反転させる反転手段１０と、用紙３を第２の搬送手段９による用紙３の搬送経路における第２の転写手段８の下流側から第１の搬送手段６による用紙３の搬送経路における第１の転写手段５の下流側に搬送する第３の搬送手段１１と、第１の転写手段５の下流側に設けられた第１の定着手段１２と、この第１の定着手段１２の下流側に設けられた第１の排紙トレイ１３と、第２の転写手段８の下流側に設けられた第２の定着手段１４と、この第２の定着手段１４の下流側に設けられた第２の排紙トレイ１５と、第１の転写手段５の上流側において用紙３の表面３ａ及び裏面３ｂに形成された画像の有無を検出する画像検出手段１６とを備えた構成を有している。以下、これらの各部の構成について更に詳細に説明する。
【００１１】
感光体ドラム２は、第１のトナー画像形成手段４及び第２のトナー画像形成手段７により、帯電、画像露光、及び現像のプロセスを経て用紙３に転写するためのトナー画像がその表面に形成されるものである。そのため、この感光体ドラム２は、具体的には、円筒形状に形成されたアルミニウム等の導電性支持体の表面にＯＰＣ（Ｏｒａｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、アモルファスシリコン、セレン等の感光層を形成して構成される。そして、本発明の実施形態に係る両面画像形成装置１においては、この感光体ドラム２は、第１の搬送手段６及び第２の搬送手段９を含む搬送手段により構成される用紙３の搬送経路に囲まれた中心部分に１個のみ配置されて構成されている。なお、用紙３の搬送経路に関しては後述する。
【００１２】
第１のトナー画像形成手段４は、用紙３の表面３ａに転写するためのトナー画像を感光体ドラム２の表面に形成する手段である。そのため、この第１のトナー画像形成手段４は、ここでは、帯電器１７、露光器１８、現像器１９、及びクリーナ２０を有して構成されている。ここで、帯電器１７は、感光体ドラム２の表面に電子やイオン等を付着させて一定の電位に均一に帯電させる装置であって、具体的には、非接触方式のコロナ帯電器や接触方式のブラシ帯電器等が用いられる。露光器１８は、感光体ドラム２の表面に光を照射して帯電電荷を除去することにより、感光体ドラム２の表面に所定の画像の静電潜像を形成する装置であって、このための露光光学系として、具体的には、ＬＥＤ光学系や半導体レーザ光学系等が用いられる。現像器１９は、感光体ドラム２の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視のトナー画像とする装置であって、トナーを帯電させて感光体ドラム２の表面に供給することにより、静電潜像にトナーを付着させて現像を行う。クリーナ２０は、感光体ドラム２の表面に形成されたトナー画像が用紙３に転写された後、感光体ドラム２の表面に残留するトナーやその他の付着物を除去する装置であって、具体的には、磁気ブラシクリーナやブラシローラ等が用いられる。
【００１３】
また、第１の転写手段５は、第１のトナー画像形成手段４により形成されたトナー画像を用紙３の表面３ａに転写する手段である。そのため、この第１の転写手段５は、ここでは、感光体ドラム２の表面に形成されたトナー画像を用紙３に転写する転写器２１により構成されている。具体的には、この転写器２１としては、例えばコロトロン等のコロナ帯電器や電圧を印加した導電ローラ等が用いられるが、本実施形態においては、図１に示すように、電圧を印加した導電ローラを用いることとしている。そして、この第１の転写手段５の転写器２１は、用紙３のトナー画像が転写される表面３ａとは反対側の裏面３ｂ側から、トナー画像のトナーとは逆極性の電荷を与えることにより、感光体ドラム２の表面に形成されたトナーを静電的に用紙３に吸着させてトナー画像を転写する。
【００１４】
ここで、この第１のトナー画像形成手段４を構成する帯電器１７、露光器１８、現像器１９、及びクリーナ２０と、第１の転写手段５を構成する転写器２１とは、感光体ドラム２の周囲にその回転方向に沿って、帯電器１７、露光器１８、現像器１９、転写器２１、クリーナ２０の順で配置されている。
【００１５】
第２のトナー画像形成手段７は、用紙３の裏面３ｂに転写するためのトナー画像を感光体ドラム２の表面に形成する手段である。そのため、この第２のトナー画像形成手段７は、第１のトナー画像形成手段４と同様に、帯電器２２、露光器２３、現像器２４、及びクリーナ２５を有して構成されている。なお、これらの具体的構成については上述の第１のトナー画像形成手段４の場合と同様である。また、第２の転写手段８は、第２のトナー画像形成手段７により形成されたトナー画像を用紙３の裏面３ｂに転写する手段である。そのため、この第２の転写手段８は、第１のトナー画像形成手段４と同様に、感光体ドラム２の表面に形成されたトナー画像を用紙３に転写する転写器２６により構成されている。なお、この転写器２６の具体的構成については上述の第１の転写手段５の場合と同様である。そして、この第２の転写手段８の転写器２６は、用紙３のトナー画像が転写される裏面３ｂとは反対側の表面３ａ側から、トナー画像のトナーとは逆極性の電荷を与えることにより、感光体ドラム２の表面に形成されたトナーを静電的に用紙３に吸着させてトナー画像を転写する。
【００１６】
ここで、この第２のトナー画像形成手段７を構成する帯電器２２、露光器２３、現像器２４、及びクリーナ２５と、第２の転写手段８を構成する転写器２６とは、感光体ドラム２の周囲にその回転方向に沿って、帯電器２２、露光器２３、現像器２４、転写器２６、クリーナ２５の順で配置されている。したがって、第１のトナー画像形成手段４及び第１の転写手段５との関係では、感光体ドラム２の回転方向に、第１のトナー画像形成手段４の帯電器１７、露光器１８、現像器１９、第１の転写手段５の転写器２１、第１のトナー画像形成手段４のクリーナ２０、第２のトナー画像形成手段７の帯電器２２、露光器２３、現像器２４、第２の転写手段８の転写器２６、第２のトナー画像形成手段７のクリーナ２５の順に感光体ドラム２の周囲に配置されている。
【００１７】
そして、第１の搬送手段６は、用紙３の表面３ａが感光体ドラム２に接する向きに用紙３を第１の転写手段５による転写位置Ｐ１に搬送する手段である。そのため、ここでは、第１の搬送手段６は、感光体ドラム２の下方を通り、用紙カセット２７から第１の転写手段５による転写位置Ｐ１、第１の定着手段１２、及び第１の排紙トレイ１３をつないで構成された搬送経路を有しており、用紙３が多数収納された用紙カセット２７から給紙ローラ２８により１枚ずつ分離して取り出された用紙３を、第１の転写手段５による転写位置Ｐ１に搬送するとともに、この第１の転写手段５による転写位置Ｐ１から、第１の定着手段１２、及び第１の排紙トレイ１３まで用紙３を搬送する。なお、用紙３は、第１の転写手段５による転写位置Ｐ１において表面３ａが上側、すなわち感光体ドラム２に接する向きとなるようにするため、用紙カセット２７には表面３ａが下側として収納される。この第１の搬送手段６の具体的構成としては、従来より公知の各種の搬送機構を用いることが可能であり、図示を省略するが、例えば、用紙３の搬送経路に沿って配置されたガイドやローラ等により構成することができる。
【００１８】
第１の定着手段１２は、第１の搬送手段６による用紙３の搬送経路における第１の転写手段５の下流側に設けられ、用紙３に転写されたトナー画像を定着させる手段である。そのため、この第１の定着手段１２は、ここでは、第１の搬送手段６による用紙３の搬送経路における第１の転写手段５の下流側において、用紙３の搬送経路の上側に配置され、内蔵された熱源２９の熱により搬送されてきた用紙３の上側の面を加熱する加熱ローラ３０と、この加熱ローラ３０に対向して用紙３の搬送経路の下側に配置され、用紙３を押圧してその上側の面を加熱ローラ３０に密着させる加圧ローラ３１とを有して構成されている。この加熱ローラ３０は、アルミニウムや鉄等の材質で円筒形に形成されている。そして、加熱ローラ３０に内蔵される熱源２９としては、この加熱ローラ３０の表面全体がほぼ均一な温度となるように加熱することができるものを用いることとし、例えば、加熱ローラ３０の中心軸に沿って配置された棒状のハロゲンランプ等が好適に用いられる。また、加圧ローラ３１は、円柱形に形成され、少なくともその表層部分に、用紙３を適度に加圧するためのシリコンゴムやフッ素系合成樹脂等の弾性を有する部材が設けられている。
【００１９】
そして、第１の搬送手段６による用紙３の搬送経路における第１の定着手段１２の下流側には、第１の排紙ローラ３２が設けられ、この第１の排紙ローラ３２により用紙３が排出される先には、第１の排紙トレイ１３が設けられている。ここで、第１の排紙ローラ３２は、第１の搬送手段６の下流側の終端部近傍に設けられる紙送りローラであって、第１の搬送手段６による用紙３の搬送経路の両側に対向して配置される一対のローラにより構成されている。また、第１の排紙トレイ１３は、第１の定着手段１２の下流側である第１の搬送手段６の下流側の終端部に設けられ、片面又は両面の画像形成が終了した後の用紙３が排出されるトレイである。なお、この第１の排紙トレイ１３は、複数枚の用紙３に連続して画像を形成する場合等を考慮して、複数枚の用紙３を収納可能な大きさを有している。
【００２０】
反転手段１０は、第１の転写手段５による転写位置Ｐ１と第２の転写手段８による転写位置Ｐ２との間に設けられ、感光体ドラム２に接する用紙３の表裏の向きを反転させる手段である。本実施形態においては、反転手段１０は、第１の搬送手段６の下流側の終端部において用紙３の搬送方向を切り替え、第２の搬送手段９による搬送経路へ用紙３を搬送することにより感光体ドラム２に接する用紙３の表裏の向きを反転させるスイッチバック機構により構成している。そのため、ここでは、反転手段１０は、スイッチバックセンサ３３と、図示しない反転制御装置と、これらにより制御される前記第１の排紙ローラ３２とにより構成されている。ここで、スイッチバックセンサ３３は、第１の搬送手段６の搬送方向下流側の終端部において、搬送されてくる用紙３の先端部を検出し、その信号を反転制御装置に対して出力するセンサである。そして、反転制御装置は、このスイッチバックセンサ３３からの出力に応じて、第１の排紙ローラ３２の回転方向を反転させる動作の制御を行う装置であり、具体的には、スイッチバックセンサ３３が用紙３の先端部を検出したことを示す信号を受けてから所定時間経過後に第１の排紙ローラ３２の回転方向を反転させ、用紙３の搬送方向を切り替える制御を行う。なお、この際の所定時間としては、スイッチバックセンサ３３が用紙３の先端部を検出してから用紙３の終端部が第１の排紙ローラ３２を通過するまでに要する時間よりもやや短い時間とすると好適である。そして、用紙３は、感光体ドラム２の下側を通過する第１の搬送手段６による搬送経路において裏面３ｂが下側となっており、表裏の向きはそのままで反転手段１０により搬送方向が切り替えられて感光体ドラム２の上側を通過する第２の搬送手段９による搬送経路に搬送されるので、第２の転写手段８による転写位置Ｐ２においては裏面３ｂが下側、すなわち裏面３ｂが感光体ドラム２に接する向きに搬送される。これにより、反転手段１０は、感光体ドラム２に接する用紙３の表裏の向きを反転させることができる。
【００２１】
また、第２の搬送手段９は、用紙３の裏面３ｂが感光体ドラム２に接する向きに用紙３を第２の転写手段８による転写位置Ｐ２に搬送する手段である。そのため、ここでは、第２の搬送手段９は、反転手段１０を構成する第１の排紙ローラ３２の上流側において第１の搬送手段６から分岐し、感光体ドラム２の上方を通り、第２の転写手段８による転写位置Ｐ２、第２の定着手段１４、及び第２の排紙トレイ１５をつないで構成された搬送経路を有しており反転手段１０により搬送方向が反転された用紙３を、第２の転写手段８による転写位置Ｐ２に搬送するとともに、この第２の転写手段８による転写位置Ｐ２から、第２の定着手段１４、及び第２の排紙トレイ１５まで用紙３を搬送する。ここで、第１の搬送手段６と第２の搬送手段９との分岐点には、用紙３の搬送経路を切り替えるための第１の経路切替手段３４が設けられている。この第１の経路切替手段３４は、ここでは、鋭角に形成された先端部３５を有する側面形状が略三角形状の変向つめにより構成されており、用紙３が第１の搬送手段６により第１の定着手段１２から第１の排紙トレイ１３側へ搬送される際には、先端部３５により第２の搬送手段９の搬送経路を塞ぎ、用紙３が反転手段１０により搬送方向を切り替えて第２の搬送手段９により第２の転写手段８による転写位置Ｐ２へ搬送される際には、先端部３５により第１の搬送手段６の搬送経路を塞ぐ動作を行なう。この第２の搬送手段９の具体的構成としては、従来より公知の各種の搬送機構を用いることが可能であり、図示を省略するが、例えば、用紙３の搬送経路に沿って配置されたガイドやローラ等により構成することができる。
【００２２】
第２の定着手段１４は、第２の搬送手段９による用紙３の搬送経路における第２の転写手段８の下流側に設けられ、用紙３に転写されたトナー画像を定着させる手段である。そのため、この第２の定着手段１４は、ここでは、第２の搬送手段９による用紙３の搬送経路における第２の転写手段８の下流側において、用紙３の搬送経路の下側に配置され、内蔵された熱源３６の熱により搬送されてきた用紙３の下側の面を加熱する加熱ローラ３７と、この加熱ローラ３７に対向して用紙３の搬送経路の上側に配置され、用紙３を押圧してその下側の面を加熱ローラ３７に密着させる加圧ローラ３８とを有して構成されている。この加熱ローラ３７は、アルミニウムや鉄等の材質で円筒形に形成されている。そして、加熱ローラ３７に内蔵される熱源３６としては、この加熱ローラ３７の表面全体がほぼ均一な温度となるように加熱することができるものを用いることとし、例えば、加熱ローラ３７の中心軸に沿って配置された棒状のハロゲンランプ等が好適に用いられる。また、加圧ローラ３８は、円柱形に形成され、少なくともその表層部分に、用紙３を適度に加圧するためのシリコンゴムやフッ素系合成樹脂等の弾性を有する部材が設けられている。
【００２３】
そして、第２の搬送手段９による用紙３の搬送経路における第２の定着手段１４の下流側には、第２の排紙ローラ３９が設けられ、この第２の排紙ローラ３９により用紙３が排出される先には、第２の排紙トレイ１５が設けられている。ここで、第２の排紙ローラ３９は、第２の搬送手段９の下流側の終端部近傍に設けられる紙送りローラであって、第２の搬送手段９による用紙３の搬送経路の両側に対向して配置される一対のローラにより構成されている。また、第２の排紙トレイ１５は、第２の定着手段１４の下流側である第２の搬送手段９の下流側の終端部に設けられ、片面又は両面の画像形成が終了した後の用紙３が排出されるトレイである。なお、この第２の排紙トレイ１５は、複数枚の用紙３に連続して画像形成する場合等を考慮して、複数枚の用紙３を収納可能な大きさを有している。
【００２４】
また、第３の搬送手段１１は、用紙３を第２の搬送手段９による用紙３の搬送経路における第２の転写手段８の下流側から、第１の転写手段５による転写位置Ｐ１を介さずに、第１の搬送手段６による用紙３の搬送経路における第１の転写手段５の下流側に搬送する手段である。そのため、ここでは、第３の搬送手段１１は、第２の定着手段１４の上流側において第２の搬送手段９から分岐し、第１の定着手段１２の上流側において第１の搬送手段６に合流するように構成された搬送経路を有しており、第２の転写手段８により裏面３ｂにトナー画像が転写された用紙３を、第１の定着手段１２の上流側まで搬送する。その後、用紙３は第１の搬送手段６の搬送経路に送られ、第１の定着手段１２を通過して第１の排紙トレイ１３に排出される。ここで、第２の搬送手段９と第３の搬送手段１１との分岐点には、用紙３の搬送経路を切り替えるための第２の経路切替手段４０が設けられている。この第２の経路切替手段４０は、ここでは、鋭角に形成された先端部４１を有する側面形状が略三角形状の変向つめにより構成されており、用紙３が第２の搬送手段９により第２の転写手段８による転写位置Ｐ２から第２の定着手段１４側へ搬送される際には、先端部４１により第３の搬送手段１１の搬送経路を塞ぎ、用紙３が第３の搬送手段１１により第１の定着手段１２側へ搬送される際には、先端部４１により第２の搬送手段９の搬送経路を塞ぐ動作を行なう。この第３の搬送手段１１の具体的構成としては、従来より公知の各種の搬送機構を用いることが可能であり、図示を省略するが、例えば、用紙３の搬送経路に沿って配置されたガイドやローラ等により構成することができる。
【００２５】
なお、第３の搬送手段１１は、用紙３を第２の搬送手段９における第２の転写手段８による転写位置Ｐ２の下流側から、第１の搬送手段６における第１の転写手段５による転写位置Ｐ１の下流側に搬送するものであればよいため、この第３の搬送手段１１の構成する搬送経路は上述のものに限定されるものではなく、例えば、図２に示すように、第２の定着手段１４の下流側において第２の搬送手段９から分岐し、第１の定着手段１２の下流側において第１の搬送手段６に合流する搬送経路を有する構成とすることも可能である。
【００２６】
画像検出手段１６は、第１の搬送手段６による用紙３の搬送経路における第１の転写手段５の上流側であって、なおかつ第２の搬送手段９による用紙３の搬送経路における第２の転写手段８の上流側において、用紙３の表面３ａ及び裏面３ｂに形成された画像の有無を検出する手段である。そのため、本実施形態においては、画像検出手段１６は、第１の搬送手段６の最上流部近傍、すなわち用紙カセット２７のやや下流側の位置に配置されており、給紙ローラ２８により取り出されて第１の搬送手段６による搬送が開始された用紙３の表面３ａ及び裏面３ｂのそれぞれについて画像が形成されているか否かを検出するために、用紙３の搬送経路の両側にそれぞれ設けられたセンサにより構成されている。ここで用いるセンサとしては、具体的には、用紙３の表面３ａ又は裏面３ｂに用紙３の地色である白色とは異なる色彩の部分の有無を検出可能な反射形の光センサ等が好適に用いられる。このように画像検出手段１６を設けることにより、給紙ローラ２８により用紙カセット２７から取り出されて第１の搬送手段６による搬送が開始された用紙３が新品か或いは既に片面又は両面に印字されたものか、及び、既に片面に印字されたものである場合には表面３ａ又は裏面３ｂのいずれの面に印字されているかについて検出することが可能となる。したがって、この画像検出手段による検出結果に基づいて、用紙３の表面３ａ及び裏面３ｂの一方又は双方に対するトナー画像の転写を行うように用紙３の搬送及び画像形成のための動作制御を行うことにより、用紙３が新品か或いは既に片面又は両面に印字されたものかに応じて適切に画像形成を行うことができる。
【００２７】
すなわち、具体的には、画像検出手段１６により用紙３の表面３ａ及び裏面３ｂのいずれにも画像が形成されていないことが検出された場合には、使用者の選択した設定に応じて用紙３の表面３ａ及び裏面３ｂの一方又は双方にトナー画像を転写して定着させる動作制御を行い、用紙３の裏面３ｂのみに画像が形成されていることが検出された場合には、用紙３の表面３ａのみにトナー画像を転写して定着させる動作制御を行い、用紙３の表面３ａのみに画像が形成されていることが検出された場合には、用紙３の裏面３ｂのみにトナー画像を転写して定着させる動作制御を行い、用紙３の両面に画像が形成されていることが検出された場合には、用紙３のいずれの面にもトナー画像を転写せずに排出する動作制御を行う。そして、このような動作制御を行うことにより、片面に既に画像が形成された、いわゆる裏紙を用紙カセット２７に収納する際等においても、用紙３の画像が形成された面の向きを考慮することなく収納することが可能となるので、使用者が用紙カセット２７に対して用紙３をセットする際の手間を大幅に軽減することが可能となる。
【００２８】
ここで、用紙３の表面３ａのみにトナー画像を転写して定着させる動作制御を行う場合には、第１の搬送手段６により第１の転写手段５の転写位置Ｐ１まで搬送して用紙３の表面３ａに感光体ドラム２からトナー画像を転写し、第１の定着手段１２においてトナー画像を定着させた後、そのまま第１の排紙トレイ１３に排出し、或いは反転手段１０により用紙３の搬送方向を切り替え、第２の搬送手段９により搬送して第２の排紙トレイ１５に排出する。また、用紙３の裏面３ｂのみにトナー画像を転写して定着させる動作制御を行う場合には、用紙３を、第１の搬送手段６により反転手段１０まで搬送して用紙３の搬送方向を切り替え、第２の搬送手段９により第２の転写手段８の転写位置Ｐ２まで搬送して用紙３の裏面３ｂに感光体ドラム２からトナー画像を転写した後、そのまま第２の定着手段１４においてトナー画像を定着させて第２の排紙トレイ１５に排出し、或いは第３の搬送手段１１により搬送して第１の定着手段１２においてトナー画像を定着させて第１の排紙トレイ１３に排出する。また、用紙３の表面３ａ及び裏面３ｂの双方にトナー画像を転写して定着させる動作制御を行う場合には、用紙３を、第１の搬送手段６により第１の転写手段５の転写位置Ｐ１まで搬送して用紙３の表面３ａに感光体ドラム２からトナー画像を転写し、第１の定着手段１２においてトナー画像を定着させ、反転手段１０において用紙３の搬送方向を切り替え、次に、第２の搬送手段９により第２の転写手段８の転写位置Ｐ２まで搬送して用紙３の裏面３ｂに感光体ドラム２からトナー画像を転写した後、そのまま第２の定着手段１４においてトナー画像を定着させて第２の排紙トレイ１５に排出し、或いは第３の搬送手段１１により搬送して第１の定着手段１２においてトナー画像を定着させて第１の排紙トレイ１３に排出する。
【００２９】
このように、本実施形態に係る両面画像形成装置１は、第１の定着手段１２の下流側に設けられた第１の排紙トレイ１３と、第２の定着手段１４の下流側に設けられた第２の排紙トレイ１５とを備えているので、第１の搬送手段６、第２の搬送手段９、及び第３の搬送手段１１により用紙３を搬送し、用紙３の表面３ａに画像を形成したか、裏面３ｂに画像を形成したか、或いは両面に画像を形成したかに関わらず、用紙３を第１の排紙トレイ１３又は第２の排紙トレイ１５のいずれにも排出することができる。したがって、図示しない読取部において読み取った原稿のページ等に応じて、用紙３を第１の排紙トレイ１３又は第２の排紙トレイ１５に選択的に排出する動作制御を行うことにより、丁合いや仕分けを行うことが可能となる。
【００３０】
以上、本実施形態においては、第１の搬送手段６による用紙３の搬送経路における第１の転写手段５の下流側と、第２の搬送手段９による用紙３の搬送経路における第２の転写手段８の下流側とに、それぞれ第１の定着手段１２及び第１の排紙トレイ１３と、第２の定着手段１４及び第２の排紙トレイ１５を設けた構成とした場合について説明したが、本発明に係る両面画像形成装置１の構成は、この実施形態に示す構成に限定されるものではない。したがって、例えば図３に示すように、第２の搬送手段９による用紙３の搬送経路における第２の転写手段８の下流側に第２の定着手段１４及び第２の排紙トレイ１５を設けず、表面３ａ及び裏面３ｂの一方又は双方にトナー画像が転写された用紙３は、すべて第１の定着手段１２により定着されて第１の排紙トレイ１３に排出される構成とすることも可能である。この場合、第２の搬送手段９と第３の搬送手段１１との間には分岐点や経路切替手段等は設けられず、連続した１つの搬送経路を構成することとなる。また、第１の定着手段１２は、用紙３の表面３ａ及び裏面３ｂの双方にトナー画像が転写された場合に、それらの双方を定着する必要があるため、用紙３の搬送経路の上側及び下側の双方に熱源２９を内蔵する加熱ローラ３０が対向して配置された構成としている。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係る両面画像形成装置によれば、１個の感光体ドラムの周囲にトナー画像形成手段及び転写手段を２組配置して構成したことにより、装置を小型化することが可能となる。また、用紙の表面が前記感光体ドラムに接する向きに用紙を前記第１の転写手段による転写位置に搬送する第１の搬送手段と、用紙の裏面が前記感光体ドラムに接する向きに用紙を前記第２の転写手段による転写位置に搬送する第２の搬送手段と、前記第１の転写手段による転写位置と第２の転写手段による転写位置との間に設けられ、前記感光体ドラムに接する用紙の表裏の向きを反転させる反転手段とを備えたことにより、１回の搬送工程で用紙の両面に同時に画像を形成することが可能となるので、用紙の両面に画像を形成する際の印字速度の向上を図ることができる。
【００３２】
本発明の請求項２に係る両面画像形成装置によれば、上述の効果に加えて、用紙を前記第２の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第２の転写手段の下流側から、前記第１の転写手段による転写位置を介さずに、前記第１の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第１の転写手段の下流側に搬送する第３の搬送手段を備えたことにより、用紙の裏面にトナー画像を転写した後、その用紙を前記第１の搬送手段による用紙の搬送経路に戻すことが可能となる。したがって、用紙の表面に画像を形成するための第１の搬送手段及び用紙の裏面に画像を形成するための第２の搬送手段と合わせて、用紙の両面に画像を形成する際の一連の用紙の搬送経路を形成することができる。また、これに加えて、第１の搬送手段の下流側に第１の排紙トレイを設け、第２の搬送手段の下流側に第２の排紙トレイを設けた場合には、用紙の表面に画像を形成したか、裏面に画像を形成したか、或いは両面に画像を形成したかに関わらず、用紙を第１の排紙トレイ又は第２の排紙トレイのいずれにも排出することが可能となるので、読み取った原稿のページ等に応じて、用紙を第１の排紙トレイ又は第２の排紙トレイに選択的に排出する動作制御を行うことにより、丁合いや仕分けを容易に行うことが可能となる。
【００３３】
本発明の請求項３に係る両面画像形成装置によれば、上述の効果に加えて、前記第１の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第１の転写手段の下流側に設けられた第１の定着手段と、前記第２の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第２の転写手段の下流側に設けられた第２の定着手段とを備えたことにより、用紙の両面に画像を形成する場合においても、用紙の表面又は裏面の一方の面に対してトナー画像を転写した後、その面のトナー画像を定着手段により定着してから他方の面にトナー画像を転写することができるので、未定着のトナー画像に接触せずに搬送するための特殊な搬送機構が必要となることはなく、搬送機構の簡略化を図ることができる。また、第１の定着手段の下流側に設けられた第１の排紙トレイと、第２の定着手段の下流側に設けられた第２の排紙トレイとを備えたことにより、前記第１の搬送手段、第２の搬送手段、及び第３の搬送手段により用紙を搬送し、用紙の表面に画像を形成したか、裏面に画像を形成したか、或いは両面に画像を形成したかに関わらず、用紙を第１の排紙トレイ又は第２の排紙トレイのいずれにも排出することができる。したがって、読み取った原稿のページ等に応じて、用紙を第１の排紙トレイ又は第２の排紙トレイに選択的に排出する動作制御を行うことにより、丁合いや仕分けを容易に行うことが可能となる。
【００３４】
本発明の請求項４に係る両面画像形成装置によれば、上述の効果に加えて、前記第１の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第１の転写手段の上流側であって、なおかつ前記第２の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第２の転写手段の上流側に、用紙の表面及び裏面に形成された画像の有無を検出する画像検出手段を備えたことにより、搬送が開始された用紙が新品か或いは既に片面又は両面に印字されたものか、及び、既に片面に印字されたものである場合には表面又は裏面のいずれの面に印字されているかを検出することができる。したがって、この画像検出手段による検出結果に基づいて用紙の表面及び裏面の一方又は双方に対するトナー画像の転写を行うことにより、用紙が新品か或いは既に片面又は両面に印字されたものかに応じて適切に画像形成を行うことができる。これにより、片面に既に画像が形成された、いわゆる裏紙を用紙カセットに収納する際等においても、用紙の画像が形成された面の向きを考慮することなく収納することが可能となるので、使用者が用紙カセットに用紙をセットする際の手間を大幅に軽減することが可能となる。
【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形成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る両面画像形成装置において、第３の搬送手段が他の搬送経路をとる場合の例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る両面画像形成装置において、第２の搬送手段による用紙の搬送経路における第２の転写手段の下流側に第２の定着手段及び第２の排紙トレイを設けない場合の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 両面画像形成装置
２ 感光体ドラム
３ 用紙
４ 第１のトナー画像形成手段
５ 第１の転写手段
６ 第１の搬送手段
７ 第２のトナー画像形成手段
８ 第２の転写手段
９ 第２の搬送手段
１０ 反転手段
１１ 第３の搬送手段
１２ 第１の定着手段
１３ 第１の排紙トレイ
１４ 第２の定着手段
１５ 第２の排紙トレイ
１６ 画像検出手段
Ｐ１ 第１の転写手段による転写位置
Ｐ２ 第２の転写手段による転写位置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a copier, a printer, a facsimile machine, etc., which is capable of forming an image on one side or both sides of a sheet.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In an electrophotographic image forming apparatus such as a copier, a printer, and a facsimile machine, a photosensitive drum is charged and exposed to form an electrostatic latent image, and toner is attached to the electrostatic latent image to form a toner image. An image is formed on a sheet by performing a series of image forming processes of developing, transferring to a sheet, and fixing by heating. Conventionally, as an image forming apparatus for double-sided printing for forming an image on both sides of a sheet by such an electrophotographic method, a conventional sheet conveying mechanism is provided with a switchback mechanism, and an image is formed on the surface by one image forming process. In general, the paper provided with a configuration in which the paper on which the image is formed is turned over, conveyed again, and an image is formed on the back surface by the second image forming process.
[0003]
However, in such an apparatus that conveys a sheet twice and forms an image on both sides, it is necessary to perform the conveyance of the sheet and the image forming process twice each, which is twice as large as that when forming an image on one side. Takes time. Therefore, in order to reduce the time required for image formation, for example, a photosensitive drum for front-side printing and a photosensitive drum for back-side printing, such as an "electrostatic double-sided printing apparatus" disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-21664. Body drums are arranged on both sides of the paper transport path, and a toner image to be transferred to the front surface of the paper and a toner image to be transferred to the back surface of the paper are formed and transferred on separate photosensitive drums, respectively. 2. Description of the Related Art An image forming apparatus capable of simultaneously forming images on both sides of a sheet in a single transport process has been developed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such an image forming apparatus having two photosensitive drums for front side printing and back side printing, a charging unit and an exposing unit which are respectively disposed around the two photosensitive drums and around each of the photosensitive drums In addition, since a space for disposing the developing device and the like is required, there is a problem that the apparatus is enlarged. In addition, since the toner image is simultaneously transferred to both sides of the paper and then transported to the fixing device to fix it, a special method for transporting the unfixed toner image transferred to the lower surface of the paper without contacting it There is also a problem that a special transport mechanism is required.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and can improve the printing speed when forming an image on both sides of a sheet, and can realize an image that can simplify the transport mechanism and reduce the size of the apparatus. It is an object of the present invention to provide a forming apparatus.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Specific means for solving the above technical problem are as follows. That is, the double-sided image forming apparatus according to the first aspect includes one photosensitive drum, a first toner image forming unit that forms a toner image to be transferred onto the surface of a sheet on the photosensitive drum, and a first toner image forming unit. A first transfer unit for transferring the toner image formed by the first toner image forming unit to the surface of the sheet, and a sheet to a transfer position by the first transfer unit so that the surface of the sheet comes into contact with the photosensitive drum. A first conveying unit for conveying, a second toner image forming unit for forming a toner image to be transferred onto the back surface of the sheet on the photosensitive drum, and a toner image formed by the second toner image forming unit A second transfer unit for transferring the sheet to the back surface of the sheet, a second transfer unit for transferring the sheet to a transfer position by the second transfer unit in a direction in which the back surface of the sheet contacts the photosensitive drum, and the first transfer unit. of Is provided between the transfer position by the transfer position and the second transfer means by the photographing means, it is characterized in that a reversing means for reversing the front and back direction of the paper in contact with the photosensitive drum.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the double-sided image forming apparatus according to the first aspect, a sheet is transferred from a downstream side of the second transfer unit in a sheet transfer path of the second transfer unit. And a third transport unit that transports the sheet to the downstream side of the first transfer unit in the paper transport path of the first transport unit without passing through the transfer position of the transfer unit. is there.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the double-sided image forming apparatus according to the first or second aspect, a first transfer unit provided downstream of the first transfer unit in a paper transport path of the first transport unit. , A first discharge tray provided downstream of the first fixing unit, and a downstream side of the second transfer unit in a paper transport path of the second transport unit. And a second discharge tray provided downstream of the second fixing means.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the double-sided image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, an upstream side of the first transfer unit in a paper transport path of the first transport unit is provided. And an image detecting means for detecting the presence or absence of an image formed on the front surface and the back surface of the paper, on the upstream side of the second transfer means in the paper transport path of the second transport means. The toner image is transferred to one or both of the front surface and the back surface of the sheet based on the detection result by the detection means.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a duplex image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a two-sided image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a two-sided image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention forms one photosensitive drum 2 and a toner image on the photosensitive drum 2 and transfers the toner image to the front surface 3 a of a sheet 3. A first toner image forming means 4 and a first transfer means 5, a first transport means 6 for transporting the paper 3 to a transfer position P1 by the first transfer means 5, and a toner image on the photosensitive drum 2. A second toner image forming means 7 and a second transfer means 8 for forming and transferring to the back surface 3b of the sheet 3; and a second conveyance for conveying the sheet 3 to a transfer position P2 by the second transfer means 8 Means 9 and a reversing means 10 provided between a transfer position P1 by the first transfer means 5 and a transfer position P2 by the second transfer means 8 to reverse the direction of the front and back of the sheet 3 in contact with the photosensitive drum 2. And transport of the paper 3 by the second transport means 9 A third transport unit 11 that transports the paper 3 from the downstream side of the second transfer unit 8 in the path to the downstream side of the first transfer unit 5 in the transport path of the sheet 3 by the first transport unit 6, and a first transfer unit 5, a first fixing unit 12 provided on the downstream side of the first fixing unit 12, a first discharge tray 13 provided on the downstream side of the first fixing unit 12, and a downstream unit of the second transfer unit 8. Second fixing means 14, a second paper discharge tray 15 provided downstream of the second fixing means 14, and a front surface 3 a and a back surface of the paper 3 upstream of the first transfer means 5. 3b is provided with an image detecting means 16 for detecting the presence or absence of an image formed in 3b. Hereinafter, the configurations of these units will be described in more detail.
[0011]
On the surface of the photosensitive drum 2, a toner image to be transferred to the sheet 3 through a charging, image exposing, and developing process is formed by a first toner image forming unit 4 and a second toner image forming unit 7. Is what is done. For this reason, the photosensitive drum 2 is specifically formed by forming a photosensitive layer such as OPC (Organic Photo Conductor), amorphous silicon, selenium or the like on the surface of a cylindrically formed conductive support such as aluminum. Is done. In the double-sided image forming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, the photosensitive drum 2 has a transport path of the sheet 3 configured by a transport unit including a first transport unit 6 and a second transport unit 9. And only one is arranged in the central portion surrounded by. The transport path of the sheet 3 will be described later.
[0012]
The first toner image forming unit 4 is a unit that forms a toner image to be transferred onto the surface 3 a of the paper 3 on the surface of the photosensitive drum 2. Therefore, the first toner image forming unit 4 is configured to include a charger 17, an exposing unit 18, a developing unit 19, and a cleaner 20 here. Here, the charger 17 is a device for attaching electrons or ions to the surface of the photosensitive drum 2 to uniformly charge the surface of the photosensitive drum 2 to a constant potential, and specifically, a non-contact type corona charger or a contactor. A brush charger of a system is used. The exposing device 18 is a device that forms an electrostatic latent image of a predetermined image on the surface of the photoconductor drum 2 by irradiating light to the surface of the photoconductor drum 2 to remove charged charges. Specifically, an LED optical system, a semiconductor laser optical system, or the like is used as the exposure optical system. The developing device 19 is a device for attaching a toner to an electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 2 to form a visible toner image, and charges the toner to supply the charged toner to the surface of the photosensitive drum 2. Thus, the toner is attached to the electrostatic latent image to perform development. The cleaner 20 is a device that removes toner and other attached matter remaining on the surface of the photoconductor drum 2 after the toner image formed on the surface of the photoconductor drum 2 is transferred to the paper 3. , A magnetic brush cleaner, a brush roller, or the like is used.
[0013]
The first transfer unit 5 is a unit that transfers the toner image formed by the first toner image forming unit 4 to the front surface 3 a of the paper 3. Therefore, the first transfer unit 5 is configured by a transfer unit 21 that transfers the toner image formed on the surface of the photosensitive drum 2 to the sheet 3 here. Specifically, as the transfer unit 21, for example, a corona charger such as a corotron, a conductive roller to which a voltage is applied, or the like is used. In the present embodiment, as shown in FIG. Rollers are used. Then, the transfer unit 21 of the first transfer unit 5 applies a charge having a polarity opposite to that of the toner of the toner image from the back surface 3b opposite to the front surface 3a of the sheet 3 to which the toner image is transferred. Then, the toner formed on the surface of the photosensitive drum 2 is electrostatically attracted to the paper 3 to transfer the toner image.
[0014]
Here, the charger 17, the exposing unit 18, the developing unit 19, and the cleaner 20 which form the first toner image forming unit 4 and the transfer unit 21 which forms the first transfer unit 5 are photosensitive drums. A charger 17, an exposing unit 18, a developing unit 19, a transfer unit 21, and a cleaner 20 are arranged in this order along the rotation direction of the unit 2.
[0015]
The second toner image forming unit 7 is a unit that forms a toner image to be transferred onto the back surface 3 b of the paper 3 on the surface of the photosensitive drum 2. Therefore, the second toner image forming unit 7 includes a charger 22, an exposing unit 23, a developing unit 24, and a cleaner 25, similarly to the first toner image forming unit 4. Note that these specific configurations are the same as in the case of the first toner image forming unit 4 described above. The second transfer unit 8 is a unit that transfers the toner image formed by the second toner image forming unit 7 to the back surface 3 b of the paper 3. Therefore, like the first toner image forming unit 4, the second transfer unit 8 includes a transfer unit 26 that transfers the toner image formed on the surface of the photosensitive drum 2 to the paper 3. The specific configuration of the transfer unit 26 is the same as that of the first transfer unit 5 described above. Then, the transfer unit 26 of the second transfer unit 8 applies a charge having a polarity opposite to that of the toner of the toner image from the front surface 3a opposite to the back surface 3b to which the toner image of the paper 3 is transferred. Then, the toner formed on the surface of the photosensitive drum 2 is electrostatically attracted to the paper 3 to transfer the toner image.
[0016]
Here, the charging unit 22, the exposing unit 23, the developing unit 24, and the cleaner 25 constituting the second toner image forming unit 7 and the transfer unit 26 constituting the second transfer unit 8 are a photosensitive drum. 2, a charger 22, an exposure unit 23, a developing unit 24, a transfer unit 26, and a cleaner 25 are arranged in this order along the rotation direction. Therefore, in relation to the first toner image forming unit 4 and the first transfer unit 5, the charging unit 17, the exposing unit 18, and the developing unit of the first toner image forming unit 4 move in the rotation direction of the photosensitive drum 2. 19, a transfer unit 21 of the first transfer unit 5, a cleaner 20 of the first toner image forming unit 4, a charger 22 of the second toner image forming unit 7, an exposure unit 23, a developing unit 24, a second transfer The transfer unit 26 of the unit 8 and the cleaner 25 of the second toner image forming unit 7 are arranged around the photosensitive drum 2 in this order.
[0017]
The first transport unit 6 transports the paper 3 to the transfer position P1 by the first transfer unit 5 in a direction in which the front surface 3a of the paper 3 contacts the photosensitive drum 2. Therefore, here, the first transporting unit 6 passes below the photosensitive drum 2, and transfers from the paper cassette 27 to the transfer position P <b> 1 by the first transfer unit 5, the first fixing unit 12, and the first paper discharge. It has a transport path formed by connecting the trays 13, and separates the sheets 3 taken out one by one by a sheet feed roller 28 from a sheet cassette 27 in which a large number of sheets 3 are stored, and transfers the sheets 3 to a first transfer unit. 5, the paper 3 is conveyed from the transfer position P1 by the first transfer means 5 to the first fixing means 12 and the first discharge tray 13. The sheet 3 is stored in the sheet cassette 27 so that the front surface 3a is located at the lower side so that the front surface 3a is in the upper side at the transfer position P1 by the first transfer means 5, that is, in the direction in contact with the photosensitive drum 2. You. As a specific configuration of the first transport unit 6, various types of conventionally known transport mechanisms can be used, and although not shown, for example, a guide disposed along the transport path of the sheet 3. And a roller or the like.
[0018]
The first fixing unit 12 is provided downstream of the first transfer unit 5 in the transport path of the sheet 3 by the first transport unit 6 and is a unit that fixes the toner image transferred to the sheet 3. Therefore, here, the first fixing unit 12 is disposed on the downstream side of the first transfer unit 5 in the transport path of the sheet 3 by the first transport unit 6 and above the transport path of the sheet 3 and is built in. A heating roller 30 for heating the upper surface of the sheet 3 conveyed by the heat of the heat source 29 is provided, and a heating roller 30 is disposed below the conveyance path of the sheet 3 so as to oppose the heating roller 30 and press the sheet 3. And a pressure roller 31 for bringing its upper surface into close contact with the heating roller 30. The heating roller 30 is formed of a material such as aluminum or iron into a cylindrical shape. As the heat source 29 incorporated in the heating roller 30, a heat source capable of heating the entire surface of the heating roller 30 so as to have a substantially uniform temperature is used. A rod-shaped halogen lamp or the like arranged along the line is preferably used. The pressure roller 31 is formed in a cylindrical shape, and is provided at least on its surface with an elastic member such as silicon rubber or fluorine synthetic resin for appropriately pressing the paper 3.
[0019]
A first discharge roller 32 is provided on the downstream side of the first fixing unit 12 in the transport path of the sheet 3 by the first transport unit 6. A first paper discharge tray 13 is provided at the discharge destination. Here, the first paper discharge roller 32 is a paper feed roller provided near the downstream end of the first transport means 6, and is provided on both sides of the transport path of the paper 3 by the first transport means 6. It is composed of a pair of rollers arranged to face each other. The first paper discharge tray 13 is provided at the downstream end of the first transporting unit 6 downstream of the first fixing unit 12, and is a sheet after the image formation on one side or both sides is completed. Reference numeral 3 denotes a tray to be discharged. The first discharge tray 13 has a size capable of storing a plurality of sheets 3 in consideration of, for example, a case where an image is continuously formed on a plurality of sheets 3.
[0020]
The reversing means 10 is provided between a transfer position P1 by the first transfer means 5 and a transfer position P2 by the second transfer means 8, and is a means for reversing the direction of the front and back of the sheet 3 in contact with the photosensitive drum 2. is there. In the present embodiment, the reversing unit 10 switches the conveying direction of the sheet 3 at the downstream end of the first conveying unit 6, and conveys the sheet 3 to the conveying path by the second conveying unit 9. It is configured by a switchback mechanism for reversing the direction of the front and back of the sheet 3 in contact with the body drum 2. For this reason, here, the reversing means 10 includes a switchback sensor 33, a reversal control device (not shown), and the first paper discharge roller 32 controlled by these. Here, the switchback sensor 33 detects the leading end of the sheet 3 being conveyed at the downstream end of the first conveying unit 6 in the conveying direction, and outputs a signal to the reversing control device. It is. The reversal control device is a device that controls the operation of reversing the rotation direction of the first paper discharge roller 32 in accordance with the output from the switchback sensor 33. Specifically, the switchback sensor 33 After receiving a signal indicating that the leading end of the sheet 3 has been detected, the rotation direction of the first discharge roller 32 is reversed after a predetermined time has elapsed, and control is performed to switch the transport direction of the sheet 3. Note that the predetermined time at this time is slightly shorter than the time required from when the switchback sensor 33 detects the leading end of the sheet 3 to when the end of the sheet 3 passes through the first discharge roller 32. It is preferable that The back surface 3b of the sheet 3 is on the lower side in the transport path of the first transport unit 6 that passes below the photosensitive drum 2, and the transport direction is switched by the reversing unit 10 while the front and back directions remain unchanged. Is transferred to the transfer path by the second transfer means 9 passing above the photosensitive drum 2, so that at the transfer position P 2 by the second transfer means 8, the back surface 3 b is on the lower side, that is, the back surface 3 b is It is transported in a direction in contact with the drum 2. Thereby, the reversing means 10 can reverse the direction of the front and back of the sheet 3 in contact with the photosensitive drum 2.
[0021]
The second transport unit 9 is a unit that transports the sheet 3 to the transfer position P2 by the second transfer unit 8 in a direction in which the back surface 3b of the sheet 3 contacts the photosensitive drum 2. Therefore, here, the second transport unit 9 branches off from the first transport unit 6 on the upstream side of the first paper discharge roller 32 constituting the reversing unit 10, passes over the photosensitive drum 2, and The sheet 3 having a transfer path constituted by connecting the transfer position P2 by the second transfer means 8, the second fixing means 14, and the second paper discharge tray 15, and having the transfer direction reversed by the reversing means 10. Is transported to the transfer position P2 by the second transfer means 8, and the paper 3 is transported from the transfer position P2 by the second transfer means 8 to the second fixing means 14 and the second discharge tray 15. I do. Here, a first path switching unit 34 for switching the transport path of the sheet 3 is provided at a branch point between the first transport unit 6 and the second transport unit 9. Here, the first path switching means 34 is constituted by a turning claw having a substantially triangular side surface shape having a tip 35 formed at an acute angle. When the sheet is conveyed from the first fixing unit 12 to the first sheet discharge tray 13, the conveying path of the second conveying unit 9 is closed by the leading end 35, and the conveying direction of the sheet 3 is switched by the reversing unit 10. When the sheet is conveyed to the transfer position P2 by the second transfer means 8 by the second transfer means 9, an operation of closing the transfer path of the first transfer means 6 by the tip end portion 35 is performed. As a specific configuration of the second transport unit 9, various conventionally known transport mechanisms can be used. Although not shown, for example, a guide arranged along the transport path of the sheet 3 is used. And a roller or the like.
[0022]
The second fixing unit 14 is provided downstream of the second transfer unit 8 in the transport path of the sheet 3 by the second transport unit 9 and is a unit that fixes the toner image transferred to the sheet 3. Therefore, here, the second fixing unit 14 is disposed downstream of the second transfer unit 8 in the transport path of the sheet 3 by the second transport unit 9 and below the transport path of the sheet 3, A heating roller 37 for heating the lower surface of the sheet 3 conveyed by the heat of the built-in heat source 36 is disposed above the conveying path of the sheet 3 so as to face the heating roller 37 and press the sheet 3. And a pressure roller 38 whose lower surface is brought into close contact with the heating roller 37. The heating roller 37 is formed in a cylindrical shape with a material such as aluminum or iron. As the heat source 36 incorporated in the heating roller 37, a heat source capable of heating the entire surface of the heating roller 37 to have a substantially uniform temperature is used. A rod-shaped halogen lamp or the like arranged along the line is preferably used. The pressure roller 38 is formed in a cylindrical shape, and at least on the surface thereof is provided with an elastic member such as silicone rubber or fluorine-based synthetic resin for appropriately pressing the paper 3.
[0023]
A second discharge roller 39 is provided downstream of the second fixing unit 14 in the transport path of the sheet 3 by the second transport unit 9, and the sheet 3 is transported by the second discharge roller 39. A second paper discharge tray 15 is provided at a destination where the paper is discharged. Here, the second paper discharge roller 39 is a paper feed roller provided near the downstream end of the second transport means 9, and is provided on both sides of the paper 3 transport path by the second transport means 9. It is composed of a pair of rollers arranged to face each other. The second paper discharge tray 15 is provided at the downstream end of the second transporting means 9 downstream of the second fixing means 14, and is a sheet after one-sided or two-sided image formation is completed. Reference numeral 3 denotes a tray to be discharged. The second paper discharge tray 15 has a size capable of storing a plurality of sheets 3 in consideration of a case where an image is continuously formed on a plurality of sheets 3.
[0024]
Further, the third transport unit 11 transfers the sheet 3 from the downstream side of the second transfer unit 8 in the transport path of the sheet 3 by the second transport unit 9 without passing through the transfer position P1 by the first transfer unit 5. Further, it is a unit for transporting the sheet 3 to the downstream side of the first transfer unit 5 in the transport path of the sheet 3 by the first transport unit 6. Therefore, here, the third transport unit 11 branches off from the second transport unit 9 on the upstream side of the second fixing unit 14 and connects to the first transport unit 6 on the upstream side of the first fixing unit 12. It has a conveyance path configured to merge, and conveys the paper 3 on which the toner image has been transferred to the back surface 3 b by the second transfer means 8 to the upstream side of the first fixing means 12. Thereafter, the paper 3 is sent to the transport path of the first transport unit 6, passes through the first fixing unit 12, and is discharged to the first discharge tray 13. Here, a second path switching unit 40 for switching the transport path of the sheet 3 is provided at a branch point between the second transport unit 9 and the third transport unit 11. Here, the second path switching means 40 is constituted by a turning claw having a substantially triangular side shape having a tip portion 41 formed at an acute angle. When the paper 3 is conveyed from the transfer position P2 by the second transfer unit 8 to the second fixing unit 14 side, the conveyance path of the third conveyance unit 11 is closed by the leading end 41, and the sheet 3 is transferred to the third conveyance unit 11 When the sheet is conveyed to the first fixing means 12 side by the above, an operation of closing the conveyance path of the second conveyance means 9 by the leading end portion 41 is performed. As a specific configuration of the third transport unit 11, various types of conventionally known transport mechanisms can be used, and although not shown, for example, a guide disposed along the transport path of the sheet 3. And a roller or the like.
[0025]
The third transport unit 11 transfers the sheet 3 from the downstream side of the transfer position P2 by the second transfer unit 8 in the second transport unit 9 by the first transfer unit 5 in the first transport unit 6. The transport path constituted by the third transport means 11 is not limited to the above-described transport path, as long as the transport path is downstream of the position P1. For example, as shown in FIG. It is also possible to have a transport path that branches off from the second transport unit 9 downstream of the fixing unit 14 and joins the first transport unit 6 downstream of the first fixing unit 12.
[0026]
The image detecting unit 16 is located on the upstream side of the first transfer unit 5 in the transport path of the sheet 3 by the first transport unit 6 and is the second transfer unit in the transport path of the sheet 3 by the second transport unit 9. A means for detecting the presence or absence of an image formed on the front surface 3a and the back surface 3b of the sheet 3 on the upstream side of the means 8. For this reason, in the present embodiment, the image detecting unit 16 is disposed near the most upstream portion of the first transporting unit 6, that is, at a position slightly downstream of the paper cassette 27. Sensors provided on both sides of the transport path of the paper 3 to detect whether or not an image is formed on each of the front surface 3a and the rear surface 3b of the paper 3 for which transport by the first transport unit 6 has been started It consists of. As the sensor used here, specifically, a reflection-type optical sensor or the like that can detect the presence or absence of a portion of a color different from white, which is the ground color of the paper 3, on the front surface 3a or the back surface 3b of the paper 3 is preferable. Used. By providing the image detecting means 16 in this manner, the sheet 3 taken out of the sheet cassette 27 by the sheet feeding roller 28 and started to be conveyed by the first conveying means 6 is new or has already been printed on one side or both sides. It is possible to detect whether the image is printed on one surface or, if the image is already printed on one surface, which surface of the front surface 3a or the rear surface 3b is printed. Therefore, based on the detection result of the image detecting means, the operation control of the conveyance of the sheet 3 and the image formation is performed so that the toner image is transferred to one or both of the front surface 3a and the back surface 3b of the sheet 3. The image formation can be appropriately performed according to whether the paper 3 is new or has already been printed on one side or both sides.
[0027]
That is, specifically, when the image detection unit 16 detects that no image is formed on either the front surface 3a or the back surface 3b of the sheet 3, the sheet 3 is selected according to the setting selected by the user. The operation control for transferring and fixing the toner image to one or both of the front surface 3a and the back surface 3b of the paper 3 is performed, and when it is detected that the image is formed only on the back surface 3b of the paper 3, Operation control for transferring and fixing the toner image only to the sheet 3a is performed, and when it is detected that the image is formed only on the front surface 3a of the sheet 3, the toner image is transferred only to the back 3b of the sheet 3. When it is detected that an image is formed on both sides of the sheet 3, an operation control for discharging the toner image without transferring the toner image to either side of the sheet 3 is performed. By performing such an operation control, the direction of the surface of the sheet 3 on which the image is formed is taken into consideration even when the so-called back paper, on which an image has already been formed on one side, is stored in the sheet cassette 27. Since it is possible to store the paper 3 in the paper cassette 27, it is possible to greatly reduce the labor required for the user to set the paper 3 in the paper cassette 27.
[0028]
Here, when the operation control for transferring and fixing the toner image only on the front surface 3a of the sheet 3 is performed, the first conveying unit 6 conveys the toner image to the transfer position P1 of the first transfer unit 5 and transfers the toner image to the fixing position. After the toner image is transferred from the photosensitive drum 2 to the front surface 3a and the toner image is fixed by the first fixing unit 12, the sheet is directly discharged to the first sheet discharge tray 13 or the sheet 3 is conveyed by the reversing unit 10. The direction is switched, and the sheet is conveyed by the second conveying means 9 and discharged to the second sheet discharge tray 15. Further, when performing an operation control for transferring and fixing the toner image only on the back surface 3b of the paper 3, the paper 3 is transported to the reversing means 10 by the first transport means 6 and the transport direction of the paper 3 is switched. After the toner image is transferred from the photosensitive drum 2 to the back surface 3b of the sheet 3 by being transported to the transfer position P2 of the second transfer unit 8 by the second transport unit 9, the toner image is directly transferred to the second fixing unit 14. Is fixed and discharged to the second discharge tray 15, or is conveyed by the third conveying means 11 to fix the toner image in the first fixing means 12 and is discharged to the first discharge tray 13. Further, when performing an operation control for transferring and fixing the toner image to both the front surface 3a and the back surface 3b of the sheet 3, the sheet 3 is transferred to the transfer position P1 of the first transfer unit 5 by the first transport unit 6. The toner image is transferred from the photosensitive drum 2 to the front surface 3a of the sheet 3 and the toner image is fixed by the first fixing unit 12, the conveying direction of the sheet 3 is switched by the reversing unit 10, and then the After the toner image is transferred from the photosensitive drum 2 to the back surface 3b of the paper 3 by being transported to the transfer position P2 of the second transfer unit 8 by the second transport unit 9, the toner image is fixed as it is by the second fixing unit 14. Then, the toner image is discharged to the second discharge tray 15 or conveyed by the third conveying means 11 to fix the toner image in the first fixing means 12 and discharged to the first discharge tray 13.
[0029]
As described above, the duplex image forming apparatus 1 according to the present embodiment is provided on the first discharge tray 13 provided on the downstream side of the first fixing unit 12 and on the downstream side of the second fixing unit 14. The paper 3 is transported by the first transporting means 6, the second transporting means 9, and the third transporting means 11, and the image is formed on the front surface 3a of the paper 3. Paper 3 is discharged to either the first discharge tray 13 or the second discharge tray 15 irrespective of whether the image is formed on the back surface 3b or the image is formed on both surfaces. be able to. Therefore, by performing an operation control of selectively discharging the paper 3 to the first discharge tray 13 or the second discharge tray 15 in accordance with the page of the document read by a reading unit (not shown), collation is performed. And sorting can be performed.
[0030]
As described above, in the present embodiment, the downstream side of the first transfer unit 5 in the transport path of the sheet 3 by the first transport unit 6 and the second transfer unit in the transport path of the sheet 3 by the second transport unit 9 8, the first fixing unit 12 and the first discharge tray 13, and the second fixing unit 14 and the second discharge tray 15 are provided on the downstream side, respectively. The configuration of the duplex image forming apparatus 1 according to the present invention is not limited to the configuration shown in this embodiment. Therefore, as shown in FIG. 3, for example, the second fixing unit 14 and the second paper discharge tray 15 are not provided downstream of the second transfer unit 8 in the transport path of the sheet 3 by the second transport unit 9. The sheet 3 having the toner image transferred to one or both of the front surface 3a and the back surface 3b may be fixed by the first fixing unit 12 and discharged to the first discharge tray 13. is there. In this case, no branch point or route switching means is provided between the second transport means 9 and the third transport means 11, and one continuous transport path is formed. When the toner image is transferred to both the front surface 3a and the back surface 3b of the sheet 3, the first fixing unit 12 needs to fix both of the toner images. A heating roller 30 having a built-in heat source 29 is arranged on both sides thereof so as to face each other.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the double-sided image forming apparatus of the first aspect of the present invention, the apparatus is configured by arranging two sets of the toner image forming unit and the transfer unit around one photosensitive drum. Can be reduced in size. A first transport unit configured to transport the sheet to a transfer position by the first transfer unit in a direction in which a front surface of the sheet contacts the photosensitive drum; A second transporting unit that transports to a transfer position by the second transfer unit, and a sheet provided between the transfer position by the first transfer unit and the transfer position by the second transfer unit and in contact with the photosensitive drum And a reversing means for reversing the direction of the front and back of the paper, it is possible to form an image on both sides of the paper at the same time in one transport process, so that the printing speed when forming images on both sides of the paper is Can be improved.
[0032]
According to the double-sided image forming apparatus according to claim 2 of the present invention, in addition to the above-described effects, a sheet is transferred from a downstream side of the second transfer unit in a sheet transfer path of the second transfer unit. A third transfer unit that transfers the sheet to the downstream side of the first transfer unit in the transfer path of the sheet by the first transfer unit without interposing the transfer position of the first transfer unit; After the toner image has been transferred to the paper transport path, the paper can be returned to the paper transport path of the first transport means. Therefore, a series of sheets for forming an image on both sides of a sheet, together with the first conveying means for forming an image on the front side of the sheet and the second conveying means for forming an image on the back side of the sheet, Can be formed. In addition, when a first discharge tray is provided downstream of the first transport unit and a second discharge tray is provided downstream of the second transport unit, the surface of the sheet Regardless of whether an image is formed on the back side, an image is formed on the back side, or an image is formed on both sides, the sheet can be discharged to either the first discharge tray or the second discharge tray. This makes it possible to easily collate and sort sheets by performing operation control for selectively discharging paper to the first paper discharge tray or the second paper discharge tray in accordance with the page of the read document. It is possible to do.
[0033]
According to the double-sided image forming apparatus according to the third aspect of the present invention, in addition to the above-described effects, the first transfer unit provided on the downstream side of the first transfer unit in the paper transfer path of the first transfer unit. And a second fixing unit provided downstream of the second transfer unit in the paper conveyance path of the second conveyance unit to form an image on both sides of the paper. Also in this case, after transferring the toner image to one surface of the front surface or the back surface of the sheet, the toner image on that surface can be fixed by the fixing unit, and then the toner image can be transferred to the other surface. There is no need for a special transport mechanism for transporting the unfixed toner image without contacting the toner image, and the transport mechanism can be simplified. Further, by providing a first discharge tray provided downstream of the first fixing unit and a second discharge tray provided downstream of the second fixing unit, the first discharge tray is provided. Irrespective of whether the image is formed on the front surface, the image is formed on the back surface, or the image is formed on both surfaces of the sheet by conveying the sheet by the conveying unit, the second conveying unit, and the third conveying unit. Instead, the paper can be discharged to either the first discharge tray or the second discharge tray. Therefore, collation and sorting can be easily performed by performing operation control for selectively discharging paper to the first discharge tray or the second discharge tray according to the page of the read document. It becomes possible.
[0034]
According to the double-sided image forming apparatus of the fourth aspect of the present invention, in addition to the above-described effects, in addition to the above-described effects, the upstream side of the first transfer unit in the paper transport path of the first transport unit and the By providing image detection means for detecting the presence or absence of an image formed on the front and back surfaces of the paper, the conveyance is started on the upstream side of the second transfer means in the paper conveyance path of the second conveyance means. It is possible to detect whether the sheet is new or has been printed on one or both sides, and if it is already printed on one side, whether it has been printed on the front side or the back side. Therefore, by transferring the toner image to one or both of the front surface and the back surface of the paper based on the detection result by the image detection means, it is possible to appropriately determine whether the paper is new or has already been printed on one or both sides. Image formation. Thereby, even when the so-called back paper having an image already formed on one side is stored in the paper cassette or the like, the paper can be stored without considering the orientation of the surface on which the image of the paper is formed. It is possible to greatly reduce the time and effort required for a user to set a sheet in a sheet cassette.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a two-sided image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a case where a third transport unit takes another transport path in the duplex image forming apparatus according to the embodiment of the present disclosure.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a two-sided image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration in a case where the device is not provided.
[Explanation of symbols]
1 Double-sided image forming apparatus
2 Photoconductor drum
3 paper
4 First Toner Image Forming Means
5 First transfer means
6. First transport means
7. Second toner image forming means
8 Second transfer means
9 Second transport means
10 Inversion means
11 Third transport means
12 First fixing means
13 First output tray
14 Second fixing means
15 Second output tray
16 Image detection means
P1 Transfer position by the first transfer unit
P2 Transfer position by the second transfer unit
