JP3996387B2

JP3996387B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP3996387B2
Application number: JP2001387209A
Authority: JP
Inventors: 満山田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2021-12-20
Also published as: JP2003182907A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像が形成された後に定着装置を通過した転写紙を両面再給紙経路にスイッチバック搬送して転写紙の両面に画像を形成可能にした画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンタ，複写機等の画像形成装置では、紙の省資源という観点から転写紙の両面に画像を形成する両面画像形成が注目されており、その両面画像形成の技術がさかんに提案され、それが実機に採用されてもいる。一方、画像形成装置では、装置全体を小型化して省スペース化を図ることも求められている。
そこで、このようなユーザの要望に答えるため、省スペースで低コストでありながら両面画像形成ができる画像形成装置が、例えば、特許第２８４０７３４号公報や特開平９−２４９３４２号公報に提案されている。
その特許第２８４０７３４号公報に記載されている画像形成装置は、装置の上部にスイッチバックユニットを装着し、そのスイッチバックユニットにおける転写紙のスイッチバック動作をシート積載部の投影面積内で行うことによりスイッチバックに要するスペースを小さくしている。
また、特開平９−２４９３４２号公報に記載されている画像形成装置は、転写紙を本体上面のトレイに正回転して排出するのと、第１面に画像を形成した後の転写紙を逆回転することによりスイッチバック搬送して再給紙経路に搬送するのとを１つの排紙ローラで行うことにより、スイッチバック部を新たに設けることによる部品点数の増加や、スペースの増大を防ぐようにしている。
そして、この装置ではスイッチバックされて反転される転写紙の一部が一旦装置の外部に出た際に、それをユーザが誤って取り出してしまう恐れがあるという欠点を有しているが、その点については反転の際に一旦停止した転写紙を、それを挾持しているローラに対して回転負荷を与えることにより、その転写紙をユーザが引き出せないようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した後者の画像形成装置は、前者の画像形成装置に比べると省スペースで低コストにできるが、両面画像形成（両面プリント）時におけるの生産性、すなわち単位時間あたりに形成することができる両面画像形成枚数に問題があった。
つまり、排紙ローラが逆回転して転写紙を再給紙径路に搬送しているときは、第２面に画像形成し終えた転写紙をその排紙ローラを正回転させて機外に排出することができない（排紙ローラの回転方向が異なるため）ので、この場合には制御上画像形成動作を一時的に停止させて排紙ローラによる転写紙のスイッチバック搬送の終了を待たねばならなかった。そのため、両面画像形成時の生産性が片面画像形成時の生産性に比べてかなり悪くなってしまうという問題点があった。
この両面画像形成時における生産性は、近年では各国の法規制や入札の条件の中にも規定されるようになってきているので重要であり、その改善が求められている。
【０００４】
一方、前者の画像形成装置は、排紙ローラとスイッチバック用のローラを別に設けているので、上述した転写紙をスイッチバック搬送しているタイミングにおいても両面に画像を形成した転写紙を機外に排出することができる。しかしながら、この画像形成装置の場合には、転写紙を機外に排出する排紙系と、スイッチバック系についてそれぞれローラ対や、そのローラ対を駆動させる駆動部品、さらには通過する転写紙を検知するセンサ等が別個に必要であるため、部品点数が多くなると共に装置全体がコスト高になってしまうという欠点があった。
そこで、少ない部品構成でありながら、両面画像形成時における生産性を向上させることができるようにするためには、片面に画像を形成した後の転写紙を反転搬送（スイッチバック搬送）してレジストローラまで搬送する両面再給紙経路をいかに速く通過させることができるかが重要となる。
そのため、画像定着後の搬送系の搬送スピード、すなわちその搬送系に設けている搬送ローラの線速を速めることが考えられる。例えば、定着装置の転写紙搬送方向下流側に位置するスイッチバック用の反転ローラの線速を定着装置を構成している対をなす定着ローラと加圧ローラの線速よりも速くする。
【０００５】
ところが、このようにすると画像が形成された後の転写紙が定着装置と反転ローラとの間に跨ってそれらによって共に搬送されるタイミングのときに、反転ローラの線速は定着装置の定着ローラの線速よりも速いので、転写紙には反転ローラと定着ローラとの間で引っ張り合いが生じてしまうようになる。
その結果、その転写紙にしわができてしまったり、転写紙が張った状態でガイド板に擦られるようになることにより画像擦れが発生したりする。また、上記線速差により反転ローラが転写紙との間でスリップしたりもする。そのため、反転ローラは通常のものはローラ部分がゴムで形成されているため、そのゴムローラ部が磨耗したり、そのゴムローラ部により画像擦れが発生したりもする。
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、両面画像形成時における生産性を向上させるために転写紙を搬送する線速を増速させてスイッチバック搬送しても、その転写紙にしわや、画像擦れ等が生じないようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、画像形成部により転写された画像を転写紙に定着させる定着ローラを有する定着装置と、その定着装置により画像が定着された転写紙を反転する機能と排紙する機能とを兼ねる反転兼排紙ローラと、その反転兼排紙ローラの外周に周方向に間隔を置いてそれぞれ圧接回転可能に設けた第１の従動ローラ及び第２の従動ローラと、上記定着ローラの線速に比べて上記反転兼排紙ローラの線速を速くするように増速させる増速手段とを備えた画像形成装置において、
上記定着ローラから上記反転兼排紙ローラと上記第１の従動ローラとの間に向かう搬送経路上に転写紙を検知する第１のセンサを配設し、上記定着ローラから上記反転兼排紙ローラと上記第２の従動ローラとの間に向かう搬送経路上に転写紙を検知する第２のセンサを配設する。
そして、上記増速手段は、上記第１のセンサと上記第２のセンサのいずれか一方が、転写紙の後端を検知した後、もしくは転写紙の先端を検知してから所定時間後に、上記反転兼排紙ローラが上記第１の従動ローラとの間のニップで転写紙を排紙する方向へ搬送し、上記第２の従動ローラとの間のニップで転写紙を両面再給紙経路の方向へ搬送する回転方向の該反転兼排紙ローラの線速を、上記定着ローラの線速に比べて速くなるように増速させる。
【０００７】
さらに、その画像形成装置において、上記定着装置により画像が定着された転写紙を反転させる搬送経路に案内する位置に回動位置が変更可能な切換爪を設けるとよい。
また、上記第１のセンサ及び第２のセンサは、上記各搬送経路上における上記切換爪と反転兼排紙ローラとの間に配設するとよい。
上記反転兼排紙ローラをトルクリミッタを介して駆動源に接続するとｙぴ。
さらに、上記いずれかの画像形成装置において、上記反転兼排紙ローラの転写紙排出方向下流側に、その反転兼排紙ローラの逆回転により排出される転写紙を受ける第１の排紙トレイと、その反転兼排紙ローラの正回転により排出される転写紙を受ける第２の排紙トレイとを設けるとよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明による画像形成装置の一実施形態例を示す全体構成図である。
図１に示す画像形成装置は、感光体ドラム４が設けられている画像形成部１と、その画像形成部１で形成されて現像された画像を転写紙に定着させる定着ローラ６ａを有する定着装置６と、その定着装置６により画像が定着された後の転写紙をスイッチバック（反転）させるスイッチバック搬送路２５に案内する図１に仮想線で示す位置に図示しないＤＣソレノイドにより回動位置が変更可能な切換爪８と、その切換爪８に対して転写紙搬送方向の下流側にあって正逆両方向に回転可能であり、転写紙を反転する機能と排紙する機能とを兼ねる反転兼排紙ローラ９と、定着装置６と反転兼排紙ローラ９との間の反転兼用搬送路から分岐して反転兼排紙ローラ９の同図で時計回り方向となる逆回転によりスイッチバック搬送される転写紙を画像形成部１へ向けて搬送するための両面再給紙経路１５とを備えている。
また、この画像形成装置は、上記反転兼用搬送路上に転写紙を検知する第１のセンサ１１と第２のセンサ１２とを設け、その第１のセンサ１１と第２のセンサ１２のいずれか一方が転写紙を検知した後に所定のタイミングで反転兼排紙ローラ９の線速を定着ローラ６ａの線速よりも速くなるように増速させる増速手段として機能する制御装置５０を設けている。
なお、この制御装置５０は、各種判断及び処理機能を有する中央処理装置（ＣＰＵ）と、各処理プログラム及び固定データを格納したＲＯＭと、処理データを格納するデータメモリであるＲＡＭと、入出力回路(Ｉ/Ｏ）とからなるマイクロコンピュータを備えている。
【０００９】
また、この画像形成装置は、反転兼排紙ローラ９のローラ外周に第１の従動ローラである下従動ローラ１０ａと第２の従動ローラである上従動ローラ１０ｂを周方向に間隔を置いて（この例では１８０゜位相が異なる）それぞれ圧接回転可能に設けている。
そして、切換爪８が図１に実線で示す第１の回動位置にあるときにその切換爪８と下ガイドコロ３７とによって案内された転写紙が反転兼排紙ローラ９と下従動ローラ１０ａとの間に搬送されるようにしている。また、切換爪８が図１に仮想線で示す第２の回動位置にあるときにその切換爪８により案内された転写紙が上ガイドコロ２１を介して反転兼排紙ローラ９と上従動ローラ１０ｂとの間に搬送されるようにしている。
さらに、この画像形成装置では、上述したように反転兼用搬送路上に２つのセンサ、すなわち第１のセンサ１１と第２のセンサ１２とを設けているが、切換爪８から反転兼排紙ローラ９と下従動ローラ１０ａとの間に向かう搬送経路上に第１のセンサ１１を配設し、切換爪８から反転兼排紙ローラ９と上従動ローラ１０ｂとの間に向かう搬送経路上に第２のセンサ１２を配設している。
【００１０】
そして、制御装置５０は、第１のセンサ１１と第２のセンサ１２のいずれか一方が転写紙の後端を検知した後に、反転兼排紙ローラ９が第１の従動ローラ１０ａとの間のニップで転写紙を排紙する方向へ搬送し、第２の従動ローラ１０ｂとの間のニップで転写紙を両面再給紙経路１５の方向へ搬送する回転方向の反転兼排紙ローラ９の線速を定着ローラ６ａの線速よりも速くなるように増速させるように制御する。
なお、第１のセンサ１１と第２のセンサ１２による転写紙の検知は、転写紙の後端検知に限るものではなく、先端検知であっても転写紙の長さを考慮して転写紙の後端が定着装置６を抜ける所定時間後に、反転兼排紙ローラ９の上記回転方向の線速を定着ローラ６ａの線速よりも速くなるように増速させるものであればよい。
また、この第１のセンサ１１と第２のセンサ１２からの用紙検知信号により、所定のタイミングで転写紙がその第１のセンサ１１や第２のセンサ１２のある位置に搬送されてこない場合や、所定の時間を経過しても転写紙を検知した信号がオフにならないときには、その用紙検知信号により紙詰まりが発生したものと判断して画像形成（プリント）動作を停止させるようにしている。
【００１１】
さらに、この画像形成装置は、装置本体内の下部に給紙コロ３１を有する給紙トレイ２を、反転兼排紙ローラ９の転写紙排出方向下流側に、反転兼排紙ローラ９の逆回転（図１で時計回り方向）により排出される転写紙を受ける第１の排紙トレイ１３と、反転兼排紙ローラ９の正回転により排出される転写紙を受ける第２の排紙トレイ１４とをそれぞれ設けている。
そして、給紙トレイ２から給紙コロ３１により給紙した転写紙Ｐの同図で左側の面に作像部で画像を形成し、その転写紙Ｐを切換爪８の回動位置を変えることにより、第１の排紙トレイ１３と第２の排紙トレイ１４のいずれかに選択的に排出できるようにしている。
また、画像形成部１の感光体ドラム４の転写紙搬送方向上流側には、転写紙のスキューを補正すると共に感光体ドラム４上の画像と転写紙の搬送タイミングとを合わすための対のローラからなるレジストローラ３を設けている。
定着装置は、定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂ等からなる。
【００１２】
また、両面再給紙経路１５は、反転兼排紙ローラ９からレジストローラ３の転写紙搬送上流側に至る搬送経路であり、その両面再給紙経路１５上には複数の搬送ローラ対３２を間隔を置いてそれぞれ設けている。また、この両面再給紙経路１５の終端位置には両面出口センサ１６を設けている。
第１のセンサ１１、第２のセンサ１２及び両面出口センサ１６は、例えば反射型のフォトインタラプタを使用する。
また、反転兼排紙ローラ９は、金属製の軸の両端部を除く外側にゴムローラを圧入したものであり、そのゴムローラの図１で下側部分に排紙用の下従動ローラ１０ａを、上側部分にスイッチバックを行う上従動ローラ１０ｂをそれぞれ圧接させている。
装置下部の給紙トレイ２の部分には、そこに積載収納された転写紙Ｐを１枚に分離して給紙するフリクションパッド３３が給紙コロ３１に圧接状態で設けられていて、それらによって１枚に分離されて給紙された転写紙Ｐはレジストローラ３へ搬送される。その搬送された転写紙Ｐは、停止状態にあるレジストローラ３のニップに当接すると、先端部分にたるみができる程度にまで突き当てられることにより斜め送りが補正され、その状態で画像の先端位置合わせのために一旦待機状態に入る。
【００１３】
そして、感光体ドラム４の外周面に静電写真方式により潜像が形成され、その潜像が感光体ドラム４の回りに設けている現像装置２０により現像されてトナー像（可視像）となる。そのトナー像は、転写ローラ５のある転写位置に達するタイミングに合わせるように同期をとって回転駆動されるレジストローラ３により搬送される転写紙Ｐに、転写ローラ５のある転写位置で転写され、それが定着装置６で定着される。
ここで、転写紙の片面のみ画像を形成する指示が出されているときには、切換爪８が図１に実線で示す回動位置になっているので、その転写紙Ｐは切換爪８により、図１で時計回り方向に回転している反転兼排紙ローラ９とそこに下側から接している下従動ローラ１０ａとの間のニップに向けて搬送される。そして、その転写紙Ｐは反転兼排紙ローラ９により第１の排紙トレイ１３上に排出される。
また、転写紙の両面に画像を形成する指示が出されているときには、切換爪８がＤＣソレノイドの作動により図１に仮想線で示した回動位置に切り換わっているので、定着装置６を通過した転写紙Ｐは反転兼排紙ローラ９とそこに上側から接している上従動ローラ１０ｂとの間のニップに向けて搬送される。その際に反転兼排紙ローラ９は、図１で反時計回り方向に回転しているので、転写紙Ｐは上段側の第２の排紙トレイ１４上に先端側の一部が排出される。
【００１４】
そして、その第２の排紙トレイ１４上に先端側が排出されている途中の転写紙Ｐの後端を第２のセンサ１２が検知すると、反転兼排紙ローラ９はその回転を一旦停止し、その後すぐに逆回転（図１で時計回り方向）する。したがって、転写紙Ｐはそれまでの後端が今度は先端となってスイッチバック搬送されるようになり、両面再給紙経路１５へ搬送されていく。
ここで、反転兼排紙ローラ９は、通常は定着ローラ６ａと略同一の線速Ｓ_１で回転駆動されているが、上述したように第２のセンサ１２が第２の排紙トレイ１４の方向に向けて搬送された転写紙Ｐの後端の通過を検知することにより回転が一旦停止された後に逆回転したときは、図２に示すように定着ローラ６ａの線速Ｓ_１よりも速い線速Ｓ_２で逆回転を開始する。したがって、１枚目の転写紙Ｐ_１は、それまでの搬送速度よりも増速された搬送速度で両面再給紙経路１５内をスイッチバック搬送されていく。
なお、反転兼排紙ローラ９の逆回転とは、図１で時計回り方向の回転であり、図１、図２、図５、図６、および図７とそれらを参照する後述の説明から明らかなように、反転兼排紙ローラ９が第１の従動ローラ１０ａとの間のニップで転写紙を排紙する方向へ搬送し、第２の従動ローラ１０ｂとの間のニップで転写紙を両面再給紙経路１５の方向へ搬送する回転方向の回転である。
その両面再給紙経路１５内を増速搬送される１枚目の転写紙Ｐ_１の後端が図３に示すように反転兼排紙ローラ９を抜けた直後のタイミングで、反転兼排紙ローラ９は停止する。このとき両面再給紙経路１５内の複数の搬送ローラ対３２はそれぞれ回転しているので、転写紙はそれらの搬送ローラ対３２によって両面再給紙経路１５内を搬送され続ける。
【００１５】
そして、この画像形成装置では、１枚目の転写紙Ｐ_１の後端が反転兼排紙ローラ９を抜けたタイミングよりも後に、２枚目の転写紙Ｐ_２の先端が片面（第１面）のプリントを終えてすぐに反転兼排紙ローラ９の位置に達するように、２枚目の転写紙Ｐ_２の搬送タイミングを制御している。
その２枚目の転写紙Ｐ_２の先端が図４に示すように第２のセンサ１２に達すると、停止状態にある反転兼排紙ローラ９を、今度は図４で反時計回り方向に通常の線速Ｓ_１に戻して回転を開始させる。それにより、２枚目の転写紙Ｐ_２が通常の線速Ｓ_１で第２の排紙トレイ１４上に先端側の一部が排出されるようになる。
そして、その転写紙Ｐ_２の後端を図５に示すように第２のセンサ１２が検知すると、１枚目の転写紙Ｐ_１の場合と同様に反転兼排紙ローラ９は回転を一旦停止し、その後すぐに逆回転（図５で時計回り方向）するが、ここでも１枚目の転写紙Ｐ_１の場合と同様に反転兼排紙ローラ９は定着ローラ６ａの線速Ｓ_１よりも速い線速Ｓ_２で逆回転する。
したがって、その２枚目の転写紙Ｐ_２は、それまでの後端が今度は先端となり、増速された搬送速度で両面再給紙経路１５内をスイッチバック搬送されていく。
【００１６】
このとき、先に両面再給紙経路１５内に送り込まれた１枚目の転写紙（片面に画像形成済み）は、その先端が両面出口センサ１６により検知されることにより両面再給紙経路１５内の全ての搬送ローラ対３２の回転が停止されて、両面再給紙経路１５の出口付近で停止して待機状態にある。
次に、１枚目の転写紙Ｐ_１の第２面に画像を形成する動作に入る。
すなわち、両面再給紙経路１５内の搬送ローラ対３２が再び回転を開始することにより、既に第１面に画像が形成されている１枚目の転写紙Ｐ_１が図１に示したレジストローラ３のニップに再び搬送され、第１面の画像形成時と同様に感光体ドラム４上の画像に合わせた正確なタイミングで搬送されることにより、今度は第２面に画像が形成される。
そして、その第２面に画像が形成された後の１枚目転写紙Ｐ_１は、定着装置６を通過した後に今度は図１に実線で示した回動位置に切り換わっている切換爪８により、反転兼排紙ローラ９と下従動ローラ１０ａとの間のニップに向けて搬送され、その際に第１のセンサ１１が１枚目の転写紙Ｐ _１の先端を検知すると（もっと早いタイミングでもよい）、反転兼排紙ローラ９が通常の線速Ｓ_１の回転速度に戻る。したがって、１枚目の転写紙Ｐ_１が図６に示すように反転兼排紙ローラ９により通常の搬送速度Ｓ_１で搬送されて下側の第１の排紙トレイ１３上に排出される。
【００１７】
このとき、反転兼排紙ローラ９は、第１と第２の両面に画像を形成した後の１枚目の転写紙Ｐ_１を第１の排紙トレイ１３上に排出する動作と、第１面のみに画像を形成した後の２枚目の転写紙Ｐ_２を両面再給紙経路１５へ向けて送り出す動作とを同時に行うようになっても、このときの回転方向は図６に示したようにいずれも同図で時計回り方向となるため、それらは一致する。したがって、１枚目の転写紙Ｐ_１の排出と、２枚目の転写紙Ｐ_２のスイッチバック搬送に関していずれも支障を来すことがない。
そして、図７に示すように１枚目の転写紙Ｐ_１の後端が第１のセンサ１１を抜けると、反転兼排紙ローラ９を定着ローラ６ａよりも速い線速Ｓ_２になるように増速回転させる。このようにしても、１枚目の転写紙Ｐ_１は既に定着ローラ６ａを通過済みであるため、定着ローラ６ａが上記のように増速された反転兼排紙ローラ９の回転速度よりも遅い通常の回転速度（線速Ｓ_１）で回転していても、１枚目の転写紙Ｐ_１には反転兼排紙ローラ９と定着ローラ６ａとの間で回転速度差による引っ張り合いが生じない。したがって、その引っ張り合いにより転写紙にできるしわや、画像擦れ、さらには回転速度差によって生じる反転兼排紙ローラ９のスリップに伴うローラ外周面の摩耗を防止することができる。
【００１８】
なお、ここで定着装置６と反転兼排紙ローラ９との間に、仮に第１のセンサ１１を設けずに第２のセンサ１２だけを設けたとすると、その第２のセンサ１２だけであってもそのセンサにより、反転兼排紙ローラ９が排出する転写紙と、その反転兼排紙ローラ９がスイッチバック搬送する転写紙の双方を検知することができるが、図７に示したタイミングの時に不都合が生じる。
すなわち、図７に示した１枚目の転写紙Ｐ_１の後端が第１のセンサ１１を抜けたタイミングでは、両面画像形成時における生産性向上のため反転兼排紙ローラ９の線速を定着ローラ６ａの線速よりも速い線速Ｓ_２に増速させて両面再給紙経路１５にスイッチバック搬送する転写紙を少しでも早く増速搬送したいが、センサが第２のセンサ１２だけであると、図示のタイミングでは第２のセンサ１２は２枚目の転写紙Ｐ_２を検知しているので１枚目の転写紙Ｐ_１の後端を検知することができない。したがって、反転兼排紙ローラ９の線速を線速Ｓ_２に増速させるタイミングが遅れてしまう。
しかしながら、この実施例による画像形成装置では、上述したように第１のセンサ１１と第２のセンサ１２を共に設けているので、図７に示したタイミングにおいて１枚目の転写紙Ｐ_１の後端を第１のセンサ１１により確実に検知して、その直後に反転兼排紙ローラ９の線速を線速Ｓ_２に増速させることができる。
【００１９】
図７に示した状態から、２枚目の転写紙Ｐ_２の後端が反転兼排紙ローラ９を抜けた直後のタイミングで、反転兼排紙ローラ９は再び停止する。
そして、上述した１枚目の転写紙の第２面への画像形成の後は、続いてすぐに３枚目の転写紙（両面に画像は未形成）Ｐ_３の第１面に画像を形成するが、このとき両面再給紙経路１５内にある２枚目の転写紙Ｐ_２は、図８に示すように１枚目の転写紙Ｐ_１のときと同様に両面再給紙経路１５の出口付近で停止した待機状態にある。
以降、このような画像形成動作と転写紙の搬送動作を、指示された画像形成枚数まで繰り返し行っていく。
なお、当然のことながら、このインターリーフの流れに合わせて、各転写紙の両面には、各頁に対応する画像をそれぞれ形成し、それらが頁順に排出されていくように、画像形成順を制御することは勿論である。
【００２０】
このように、この画像形成装置は、両面画像形成時に第１面に画像を形成した後の転写紙を両面再給紙経路１５に定着装置６における通常の線速Ｓ_１よりも速い線速Ｓ_２で搬送することにより両面再給紙にかかる時間を通常の線速で再給紙したときに比べて短時間にすることができるので、両面画像形成における生産性を向上させることができる。
なお、両面画像形成における生産性をより向上させるためには、定着装置６に対してその転写紙搬送方向下流側のできるだけ直後に転写紙を検知するセンサを設けることが望ましい。
このようにすれば、定着装置６の定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとのニップを転写紙の後端が通過した直後に、その転写紙の後端を上記センサが検知することができるので、その検知タイミングですぐに反転兼排紙ローラ９を増速することができる。したがって、転写紙を定着装置６の通過直後の最も効率の良いタイミングで増速することができるので、両面再給紙にかかる時間を、より効率的に短時間にすることができる。
なお、当然のことながら、反転兼排紙ローラ９を増速させる線速Ｓ_２は、速く設定するほど転写紙の両面再給紙にかかる時間を短縮することができるので、両面画像形成における生産性を向上させることができる。
【００２１】
ところで、図９に従来の画像形成装置の一例を示すように、上下方向に第１の排紙トレイ６１と第２の排紙トレイ６２を設け、その各排紙トレイ６１，６２にそれぞれ対応させて第１の反転兼排紙ローラ７１と第２の反転兼排紙ローラ７２を別個に設けている装置の場合には、排紙トレイごとに反転兼排紙ローラが必要となる分だけ部品点数が多くなってコスト高になる。また、装置も大型化してしまう。
しかしながら、この実施の形態による図１に示した画像形成装置は、第１の排紙トレイ１３と第２の排紙トレイ１４に転写紙をそれぞれ排出するローラと、転写紙をスイッチバック搬送する反転ローラの全てを、１つの反転兼排紙ローラ９で全て兼ねるようにしたので、低コストで省スペースにすることができる。
また、この画像形成装置は、その第１の排紙トレイ１３と、第２の排紙トレイ１４を設けているので、その画像形成装置にファクシミリ機能を持たせたときには、ファクシミリで受信した画像情報で記録した転写紙やプリンタでアウトプットした転写紙と、複写機として使用して画像を形成した転写紙とを異なる場所に仕分けして排出させたいときには、そのファクシミリ受信の画像やプリンタとして画像を形成した転写紙を第２の排紙トレイ１４に排出させ、複写機で画像形成した転写紙は第１の排紙トレイ１３に排出させることができる。
【００２２】
なお、この第２の排紙トレイ１４に両面画像形成した転写紙を排出する場合には、その第２の排紙トレイ１４に転写紙を排出している最中には転写紙のスイッチバック搬送はできないので、この場合には通常の両面画像形成よりも紙間隔をあけて通紙するようにして、排出する転写紙とスイッチバック搬送する転写紙の双方の搬送に支障を来さないようにする必要がある。
また、このように転写紙を第２の排紙トレイ１４へ排出する場合には、切換爪８を図１に仮想線で示した回動位置にし、反転兼排紙ローラ９を同図で反時計回り方向に回転させて、転写紙の後端が第２のセンサ１２を抜けてもその後端が反転兼排紙ローラ９を抜けるまで回転を続行させるようにする。
【００２３】
図１０は反転兼排紙ローラをトルクリミッタを介して駆動源に接続するようにした画像形成装置の実施形態におけるトルクリミッタの部分を一部断面にして示す正面図である。なお、この実施形態における画像形成装置の説明にあたり、必要に応じて図１で用いた符号を使用して各部を説明する。
この実施形態の画像形成装置は、図１で説明した画像形成装置に対し、反転兼排紙ローラ９の線速を常に定着ローラ６ａよりも速い線速Ｓ_２に設定し、その反転兼排紙ローラ９をトルクリミッタ１７を介して駆動源となるモータ２４に接続するようにした点が異なる。
したがって、転写紙の片面に画像を形成する片面画像形成と、転写紙の両面に画像を形成する両面画像形成における各部の基本的な動作及び転写紙の流れは図１で説明した画像形成装置と同一である。
この実施形態による画像形成装置は、反転兼排紙ローラ９の駆動軸２２にギヤ部２６を有するトルクリミッタ１７を取り付けており、そのトルクリミッタ１７に取り付けられたギヤ部２６を、アイドラギヤ２３を介してモータ２４の回転軸に固定された駆動ギヤ２７に噛み合わせている。したがって、モータ２４からの回転力が、駆動ギヤ２７、アイドラギヤ２３を介してトルクリミッタ１７のギヤ部２６に伝達され、それにより反転兼排紙ローラ９の駆動軸２２がトルクリミッタ１７を介して回転する。
【００２４】
そのトルクリミッタ１７は、公知トルクリミッタであり、ギヤ部２６を一体に形成した上カバー１８と、その上カバー１８に固定された下カバー１９と、その下カバー１９内に納められた円筒状の磁性体２８と、樹脂製の中空軸２９と、磁性体２８の内側に設けた円筒状のマグネット３０と、そのマグネット３０を上下から挾むように配置した磁性体からなる円盤３４，３５とによって構成されている。そして、ギヤ部２６及び下カバー１９は、中空軸２９に対して相対回転可能になっている。
なお、上カバー１８と下カバー１９は、例えば樹脂で形成する。
その下カバー１９の内側には、円筒状の磁性体２８が圧入されていて、その磁性体２８の下カバー１９から突出した部分の外周に上カバー１８の下部に形成している円筒部を圧入して、上カバー１８と下カバー１９とを一体にしている。
また、中空軸２９は駆動軸２２に固定されていて、その中空軸２９には、マグネット３０と上下の円盤３４，３５がそれぞれ一体に固定されている。
そして、上記の二つの構成部品の間、すなわち磁性体２８と上下の円盤３４，３５との間に磁性紛３６を介在させている。それにより、そこに磁気回路が形成され、磁性紛３６が円盤３４，３５と円筒状の磁性体２８との間の微小なギャップに集まり、その着磁力と摩擦力によって、両者の間に相対運動が起こった時にトルクを発生する。
【００２５】
なお、このトルクリミッタ１７は、マグネット３０の着磁力を変えることにより、所望のトルクに設定が可能である。また、この実施の形態では、トルクリミッタに上述したようにマグネットを使用したタイプのものを一例として示したが、トルクリミッタはそれに限るものではなく、その他の例えばバネ等を使用した他の方式によるトルクリミッタを使用してもよい。
この実施形態における画像形成装置では、上述したようにトルクリミッタ１７を介して反転兼排紙ローラ９をモータ２４に接続している。そして、その反転兼排紙ローラ９の線速を常に定着ローラ６ａ（図１参照）よりも速い線速になるように設定している。
そのため、図１１に示すように画像が形成された後の転写紙Ｐが、通常の線速Ｓ_１で回転中の定着ローラ６ａと、その通常の線速Ｓ_１よりも速い線速Ｓ_２で回転中の反転兼排紙ローラ９との間に跨って矢示Ａ方向に搬送されるときには、その線速差により搬送方向に張りが生じる。
【００２６】
しかしながら、その転写紙を挾持搬送している一方の反転兼排紙ローラ９には、図１０で説明したようにモータ２４からの回転力がトルクリミッタ１７を介して伝達されているので、トルクリミッタ１７のギヤ部２６と一体の外側部分と、中空軸２９とマグネット３０と上下の円盤３４，３５とからなる内軸部分との間で滑りが生じる。したがって、転写紙にはそこにしわができない程度のテンションが加わるだけである。
そのため、この実施の形態によれば、転写紙の位置によらず、常に反転兼排紙ローラ９の線速を定着ローラ６ａの線速よりも速めることができるので、より両面生産性を向上させることができる。
なお、トルクリミッタ１７は、具体的には反転兼排紙ローラ９の搬送力が１Ｎ以上にならないように設定するのがよい。
その反転兼排紙ローラ９の搬送力の設定は、転写紙に薄紙を使用したときにその薄紙にしわが発生しないように低く設定する必要があるが、逆にその値を低くしすぎると今度は厚手の転写紙を使用したときに、その転写紙が搬送ガイド板から受ける摩擦抵抗等によって反転兼排紙ローラ９と転写紙との間でスリップを生じてしまうようになるので、使用する厚さの転写紙を考慮して設定する必要がある。
このように、この実施の形態による画像形成装置は、転写紙にある程度の張りが生じるようになるとトルクリミッタ１７が働くので、それにより転写紙にはしわや画像擦れが発生しない。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による画像形成装置によれば、定着装置の定着ローラから反転兼排紙ローラと第１の従動ローラとの間に向かう搬送経路上に第１のセンサを配設し、定着ローラから反転兼排紙ローラと第２の従動ローラとの間に向かう搬送経路上に第２のセンサを配設し、その第１のセンサと第２のセンサのいずれか一方が、転写紙の後端を検知した後、もしくは転写紙の先端を検知してから所定時間後に、反転兼排紙ローラが第１の従動ローラとの間のニップで転写紙を排紙する方向へ搬送し、第２の従動ローラとの間のニップで転写紙を両面再給紙経路の方向へ搬送する回転方向の該反転兼排紙ローラの線速を定着ローラの線速よりも速くなるように増速させるので、常に上記いずれかのセンサが転写紙を検知した信号を基にして転写紙の後端が定着ローラを通過した後のタイミングで反転兼排紙ローラの上記回転方向の線速を定着ローラの線速よりも増速させることができる。
したがって、画像を形成した後の転写紙が、定着ローラと反転兼排紙ローラの双方に跨ったときでもそれらの線速差による引っ張り合いによるしわが転写紙にできたり、画像擦れ等を生じるのを防止できながら、その転写紙を増速により両面再給紙経路を短時間で通過させることができる。それにより、両面画像形成の生産性を向上させることができる。
【００２８】
また、反転兼排紙ローラをトルクリミッタを介して駆動源に接続した画像形成装置によれば、反転兼排紙ローラの上記回転方向の線速を定着ローラの線速よりも常に速めるようにしても、画像が形成された後の転写紙が通常の線速で回転中の定着ローラと、その通常の線速よりも速い線速で回転中の反転兼排紙ローラとの間に跨ったときでも、反転兼排紙ローラはトルクリミッタを介して駆動源に接続されているため、そのトルクリミッタで滑りが生じることにより転写紙に加わるテンションが制限される。したがって、そこに引っ張り合いによるしわや画像擦れ等が発生しない。
それにより、転写紙の位置によらず、常に反転兼排紙ローラの線速を定着ローラの線速よりも速めることができるので、より両面生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による画像形成装置の一実施形態例を示す全体構成図である。
【図２】同じくその画像形成装置で両面画像形成を行った際に１枚目の転写紙の後端を第２のセンサが検知して反転兼排紙ローラが速い線速で逆回転した状態を示す説明図である。
【図３】同じくその１枚目の転写紙の後端が反転兼排紙ローラを抜けるタイミングでその反転兼排紙ローラの逆回転が停止された状態を示す説明図である。
【図４】図３のタイミングの後で２枚目の転写紙の先端を第２のセンサが検知したときに反転兼排紙ローラが通常の線速で正回転を開始した状態を示す説明図である。
【図５】図４のタイミングの後で２枚目の転写紙の後端を第２のセンサが検知して反転兼排紙ローラが速い線速で逆回転した状態を示す説明図である。
【図６】図５のタイミングの後で１枚目の転写紙が通常の線速で逆回転をする反転兼排紙ローラにより排出されると共に２枚目の転写紙がスイッチバック搬送される様子を示す説明図である。
【図７】図６のタイミングの後で１枚目の転写紙の後端が第１のセンサを抜けると反転兼排紙ローラが速い線速で逆回転する様子を示す説明図である。
【図８】図７のタイミングの後で３枚目の転写紙の第１面へ画像形成するタイミンクでは２枚目の転写紙が両面再給紙経路の出口付近で待機状態にある様子を示す説明図である。
【図９】本願の画像形成装置と比較するために従来の複数の排紙トレイと反転兼排紙ローラを有する画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図１０】反転兼排紙ローラをトルクリミッタを介して駆動源に接続するようにした画像形成装置の実施形態におけるトルクリミッタの部分を一部断面にして示す正面図である。
【図１１】異なる線速で回転中の定着ローラと反転兼排紙ローラとの間に跨って転写紙が搬送されたときにその転写紙に搬送方向の引っ張り合いが生じる様子を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１：画像形成部６：定着装置
６ａ：定着ローラ８：切換爪
９：反転兼排紙ローラ
１０ａ：下従動ローラ（第１の従動ローラ）
１０ｂ：上従動ローラ（第２の従動ローラ）
１１：第１のセンサ１２：第２のセンサ
１３：第１の排紙トレイ１４：第２の排紙トレイ
１５：両面再給紙経路１７：トルクリミッタ
２４：モータ（駆動源）２５：スイッチバック搬送路
５０：制御装置（増速手段）Ｐ：転写紙[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an image forming apparatus in which a transfer sheet that has passed through a fixing device after an image is formed is switched back and conveyed to a double-sided sheet re-feed path so that images can be formed on both sides of the transfer sheet.
[0002]
[Prior art]
  In recent years, in image forming apparatuses such as printers and copiers, double-sided image formation that forms images on both sides of transfer paper has been attracting attention from the viewpoint of saving paper resources. It is also used in actual machines. On the other hand, the image forming apparatus is also required to save space by reducing the size of the entire apparatus.
  Therefore, in order to respond to such a user's request, an image forming apparatus capable of forming a double-sided image while saving space and at a low cost is proposed in, for example, Japanese Patent No. 2840734 and Japanese Patent Laid-Open No. 9-249342. .
  In the image forming apparatus described in Japanese Patent No. 2840734, a switchback unit is mounted on the upper part of the apparatus, and the switchback operation of the transfer paper in the switchback unit is performed within the projection area of the sheet stacking unit. The space required for switchback is reduced.
  In addition, the image forming apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-249342 reverses the transfer paper after the image is formed on the first surface by rotating the transfer paper forward and discharging it onto the tray on the upper surface of the main body. By carrying out switchback conveyance by rotation and conveyance to the re-feeding path with one paper discharge roller, an increase in the number of parts and an increase in space due to newly providing a switchback portion are prevented. I have to.
  And this device has the disadvantage that the user may accidentally take out a part of the transfer paper that is switched back and reversed once out of the device. With respect to the point, the transfer paper once stopped at the time of reversal is given a rotational load to the roller holding the transfer paper so that the user cannot pull out the transfer paper.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  However, the latter image forming apparatus described above can save space and cost compared to the former image forming apparatus, but can be formed at the time of double-sided image formation (double-sided printing), that is, formed per unit time. There was a problem with the number of double-sided images that could be formed.
  In other words, when the paper discharge roller rotates in the reverse direction to transfer the transfer paper to the paper re-feed path, the transfer paper that has completed image formation on the second surface is rotated forward to discharge the transfer paper outside the machine. In this case, it is necessary to temporarily stop the image forming operation and wait for the end of switch-back conveyance of the transfer paper by the discharge roller. It was. For this reason, there is a problem that the productivity at the time of double-sided image formation is considerably worse than the productivity at the time of single-sided image formation.
  In recent years, productivity at the time of double-sided image formation is important because it has come to be regulated in the laws and regulations of each country and the conditions of bidding.
[0004]
  On the other hand, since the former image forming apparatus is provided with a discharge roller and a switchback roller separately, the transfer paper on which images are formed on both sides is also removed from the machine even at the timing when the transfer paper described above is transported in the switchback. Can be discharged. However, in the case of this image forming apparatus, a roller pair, a drive component for driving the roller pair, and a passing transfer sheet are detected for the paper discharge system for discharging the transfer paper to the outside and the switchback system, respectively. Since a separate sensor or the like is necessary, there are disadvantages that the number of parts increases and the cost of the entire apparatus increases.
  Therefore, in order to be able to improve productivity when forming double-sided images with fewer parts, the transfer paper after forming an image on one side is reversely transported (switchback transported) and registered. It is important how fast it can pass through the double-sided paper re-feed path that conveys to the roller.
  For this reason, it is conceivable to increase the conveyance speed of the conveyance system after image fixing, that is, the linear speed of the conveyance rollers provided in the conveyance system. For example, the linear velocity of the switchback reversing roller located downstream of the fixing device in the transfer paper conveyance direction is set higher than the linear velocity of the pair of fixing roller and pressure roller constituting the fixing device.
[0005]
  However, in this way, at the timing when the transfer paper after the image is formed is transported together between the fixing device and the reversing roller, the linear velocity of the reversing roller is the same as that of the fixing roller of the fixing device. Since it is faster than the linear velocity, the transfer paper is pulled between the reversing roller and the fixing roller.
  As a result, the transfer paper is wrinkled or the image is rubbed due to the transfer paper being rubbed against the guide plate. In addition, the reversing roller may slip between the transfer paper due to the linear velocity difference. For this reason, since the normal reversing roller has a roller portion made of rubber, the rubber roller portion is worn or image rubbing occurs due to the rubber roller portion.
  The present invention has been made in view of the above problems, and even if switchback transport is performed by increasing the linear speed for transporting a transfer sheet in order to improve productivity during double-sided image formation, the transfer can be performed. The object is to prevent paper from wrinkling and image rubbing.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the present invention provides a fixing device having a fixing roller for fixing an image transferred by an image forming unit to a transfer paper, and a function and a function of inverting the transfer paper on which the image is fixed by the fixing device. A reversing and discharging roller that also functions as a sheet, a first driven roller and a second driven roller that are provided on the outer periphery of the reversing and discharging roller so as to be capable of pressing and rotating at intervals in the circumferential direction; Fixing rollerLine speedCompared with the above reversing and discharging rollerLine speedIn an image forming apparatus provided with a speed increasing means for increasing the speed so as to increase
  A first sensor for detecting transfer paper is disposed on a conveyance path from the fixing roller to the reversing and discharging roller and the first driven roller, and the reversing and discharging roller from the fixing roller. And a second sensor for detecting the transfer paper on the conveyance path between the second driven roller and the second driven roller.
  The speed increasing means is configured so that either one of the first sensor and the second sensor detects the trailing edge of the transfer paper, or a predetermined time after detecting the leading edge of the transfer paper,The reversing and paper discharge roller conveys the transfer paper in the direction of discharging the transfer paper at a nip with the first driven roller, and the double-sided refeed path for the transfer paper at the nip with the second driven roller. The linear speed of the reversing and discharging roller in the rotation direction for conveying in the direction ofOf the fixing rollerLine speedcompared toFastIncrease the speed so that
[0007]
  In the image forming apparatus,A switching claw whose rotational position can be changed is provided at a position that guides the transfer paper on which the transfer paper on which the image is fixed by the fixing device is reversed.Good.
  Also,The first sensor and the second sensor may be disposed between the switching claw and the reverse / discharge roller on each of the transport paths..
  the aboveInversion cumIt is y when the paper discharge roller is connected to the drive source via the torque limiter.
Further, in any one of the above image forming apparatuses,Inversion cumOn the downstream side of the paper discharge direction of the transfer paper,Inversion cumA first paper discharge tray for receiving transfer paper discharged by reverse rotation of the paper discharge roller;Inversion cumIt is preferable to provide a second paper discharge tray that receives the transfer paper discharged by the normal rotation of the paper discharge roller.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
  FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
  The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes an image forming unit 1 provided with a photosensitive drum 4 and a fixing roller 6a that fixes an image formed and developed by the image forming unit 1 onto a transfer sheet. 6 and the transfer paper after the image is fixed by the fixing device 6 are switched back.(Inverted)The switching claw 8 whose rotation position can be changed by a DC solenoid (not shown) at the position indicated by the phantom line in FIG. 1 guided to the switchback conveyance path 25 to be moved, and downstream of the switching claw 8 in the transfer paper conveyance direction. It can rotate in both forward and reverse directionsThe function to reverse the transfer paper and the function to eject paperDoubleReverse and discharge roller9 and the fixing device 6Reverse and discharge rollerBranch off from the reverse transfer path betweenReverse and discharge roller9 is provided with a double-sided paper refeed path 15 for transporting the transfer paper that is transported in the switchback direction by the reverse rotation in the clockwise direction in FIG.
  Further, the image forming apparatus detects a transfer sheet on the reverse / conveyance path.First sensor11 andSecond sensor12 and theFirst sensor11 andSecond sensorAt a predetermined timing after any one of 12 detects the transfer paperReverse and discharge rollerThe linear speed of 9 is increased so as to be faster than the linear speed of the fixing roller 6a.Speed increasing meansA control device 50 that functions as:
  The control device 50 includes a central processing unit (CPU) having various determination and processing functions, a ROM that stores each processing program and fixed data, a RAM that is a data memory that stores processing data, and an input / output circuit. (I / O).
[0009]
  In addition, this image forming apparatusReverse and discharge rollerThe lower driven roller 10a, which is the first driven roller, and the upper driven roller 10b, which is the second driven roller, can be rotated in pressure contact with each other at intervals in the circumferential direction (the phase is 180 ° different in this example). Provided.
  The transfer paper guided by the switching claw 8 and the lower guide roller 37 when the switching claw 8 is at the first rotation position indicated by the solid line in FIG.Reverse and discharge roller9 and the lower driven roller 10a. Further, when the switching claw 8 is at the second rotation position indicated by the phantom line in FIG. 1, the transfer paper guided by the switching claw 8 passes through the upper guide roller 21.Reverse and discharge roller9 and the upper driven roller 10b.
  Further, in this image forming apparatus, as described above, two sensors, that is, on the reversing and conveying path,First sensor11 andSecond sensor12, but from the switching claw 8Reverse and discharge roller9 on the transport path that goes between 9 and the lower driven roller 10aFirst sensor11 from the switching claw 8Reverse and discharge roller9 on the transport path that goes between the upper driven roller 10b and the upper driven roller 10b.Second sensor12 is disposed.
[0010]
  Then, after one of the first sensor 11 and the second sensor 12 detects the trailing edge of the transfer paper, the control device 50The reversing and paper discharge roller 9 conveys the transfer paper in the direction of discharging the transfer paper at the nip with the first driven roller 10a, and re-feeds the transfer paper on both sides at the nip with the second driven roller 10b. In the direction of rotation to transport in the direction of path 15Control is performed so that the linear velocity of the reverse / discharge roller 9 is increased so as to be faster than the linear velocity of the fixing roller 6a.
  Note that the detection of the transfer paper by the first sensor 11 and the second sensor 12 is not limited to the detection of the trailing edge of the transfer paper, and even when detecting the leading edge, the length of the transfer paper is taken into account. After a predetermined time after the trailing edge exits the fixing device 6,Reverse and discharge roller 9In the direction of rotationWhat is necessary is just to increase the linear velocity so as to be faster than the linear velocity of the fixing roller 6a.
  In addition, when the sheet detection signals from the first sensor 11 and the second sensor 12 do not transfer the transfer sheet to a position where the first sensor 11 or the second sensor 12 is present at a predetermined timing, If the signal for detecting the transfer paper does not turn off even after a predetermined time has elapsed, it is determined that a paper jam has occurred based on the paper detection signal, and the image forming (printing) operation is stopped.
[0011]
  Further, the image forming apparatus includes a sheet feeding tray 2 having a sheet feeding roller 31 at a lower portion in the apparatus main body.Reverse and discharge roller9 on the downstream side of the transfer paper discharge direction,Reverse and discharge rollerA first paper discharge tray 13 for receiving transfer paper discharged by reverse rotation 9 (clockwise direction in FIG. 1);Reverse and discharge rollerAnd a second paper discharge tray 14 for receiving the transfer paper discharged by the normal rotation 9.
  Then, an image is formed on the left side surface of the transfer paper P fed from the paper feed tray 2 by the paper feed roller 31 in the same figure, and the transfer paper P is changed in the rotation position of the switching claw 8. Thus, the paper can be selectively discharged to either the first paper discharge tray 13 or the second paper discharge tray 14.
  A pair of rollers for correcting the skew of the transfer paper and matching the image on the photosensitive drum 4 with the transfer timing of the transfer paper on the upstream side of the image forming unit 1 in the transfer paper transfer direction of the photoconductor drum 4. A registration roller 3 is provided.
  The fixing device includes a fixing roller 6a and a pressure roller 6b.
[0012]
  In addition, the double-sided paper refeed path 15 isReverse and discharge roller9 is a transport path from the registration roller 3 to the transfer paper transport upstream side, and a plurality of transport roller pairs 32 are provided on the double-sided paper refeed path 15 at intervals. Further, a double-sided exit sensor 16 is provided at the end position of the double-sided paper re-feeding path 15.
  First sensor11,Second sensor12 and the double-sided exit sensor 16 use, for example, a reflection type photo interrupter.
  Also,Reverse and discharge rollerIn FIG. 1, a rubber roller is press-fitted on the outer side excluding both ends of the metal shaft. In FIG. 1, a lower driven roller 10a for discharging paper is placed on the lower part of FIG. The driven rollers 10b are in pressure contact with each other.
  A friction pad 33 for separating and feeding the transfer sheets P loaded and stored in the sheet tray 2 is provided in pressure contact with the sheet feeding roller 31 at the lower portion of the sheet feeding tray 2. The transfer paper P separated and fed into one sheet is conveyed to the registration roller 3. When the transferred transfer paper P comes into contact with the nip of the registration roller 3 in a stopped state, the transfer paper P is abutted to the extent that it can be slackened to the front end portion, thereby correcting the oblique feed. A temporary state is entered for matching.
[0013]
  Then, a latent image is formed on the outer peripheral surface of the photosensitive drum 4 by an electrostatic photographic method, and the latent image is developed by a developing device 20 provided around the photosensitive drum 4 to form a toner image (visible image). Become. The toner image is transferred at the transfer position where the transfer roller 5 is transferred to the transfer paper P which is conveyed by the registration roller 3 which is rotationally driven in synchronization with the timing when the transfer roller 5 reaches a transfer position. It is fixed by the fixing device 6.
  Here, when an instruction to form an image on only one side of the transfer paper is issued, the switching claw 8 is in the rotational position indicated by the solid line in FIG. 1 is rotating clockwiseReverse and discharge roller9 and the lower driven roller 10a in contact therewith from the lower side. And the transfer paper P isReverse and discharge roller9 is discharged onto the first discharge tray 13.
  When an instruction to form an image on both sides of the transfer paper is issued, the switching claw 8 is switched to the rotational position indicated by the phantom line in FIG. Passed transfer paper P isReverse and discharge roller9 is conveyed toward the nip between the upper driven roller 10b and the upper driven roller 10b in contact therewith from above. On that occasionReverse and discharge roller9 is rotated counterclockwise in FIG. 1, the transfer paper P is partially discharged onto the second discharge tray 14 on the upper stage side.
[0014]
  When the second sensor 12 detects the trailing edge of the transfer paper P that is being discharged on the second paper discharge tray 14, the reversing and paper discharge roller 9 temporarily stops its rotation, Immediately thereafter, reverse rotation (clockwise in FIG. 1) is performed. Accordingly, the transfer paper P is conveyed in the switch-back conveyance with the trailing edge up to that time being the leading edge, and is conveyed to the double-sided paper re-feeding path 15.
  Here, the reversing and paper discharge roller 9 is usually substantially the same linear velocity S as the fixing roller 6a.₁However, the rotation is temporarily stopped when the second sensor 12 detects the passage of the rear end of the transfer paper P conveyed toward the second paper discharge tray 14 as described above. When the reverse rotation occurs, the linear velocity S of the fixing roller 6a as shown in FIG.₁Faster linear speed S₂To start reverse rotation. Therefore, the first transfer sheet P₁Is switched back through the double-sided paper re-feed path 15 at a transport speed increased from the previous transport speed.
  The reverse rotation of the reverse and discharge roller 9 is the clockwise rotation in FIG. 1, and is apparent from FIG. 1, FIG. 2, FIG. 5, FIG. In this way, the reverse and discharge roller 9 conveys the transfer paper in the direction of discharging the transfer paper at the nip between the first driven roller 10a and the transfer paper on both sides at the nip between the second driven roller 10b. This is rotation in the rotational direction for transporting in the direction of the refeed path 15.
  The first transfer sheet P transported at a high speed in the double-sided paper re-feed path 15₁As shown in FIG. 3, the reverse and discharge roller 9 stops at the timing immediately after the rear end passes through the reverse and discharge roller 9. At this time, since the plurality of transport roller pairs 32 in the double-sided paper refeed path 15 are rotating, the transfer paper continues to be transported in the double-sided refeed path 15 by the pair of transport rollers 32.
[0015]
  In this image forming apparatus, the first transfer sheet P₁The rear end isReverse and discharge rollerAfter the timing of exiting 9, the second transfer sheet P₂As soon as the tip of the print has finished printing on one side (first side)Reverse and discharge rollerThe second transfer paper P so as to reach position 9₂The transport timing is controlled.
  The second transfer sheet P₂As shown in Fig. 4Second sensorWhen 12 is reached, it is stoppedReverse and discharge roller9, this time the normal linear velocity S in the counterclockwise direction in FIG.₁Return to to start rotation. As a result, the second transfer sheet P₂Is normal line speed S₁Thus, a part of the front end side is discharged onto the second paper discharge tray 14.
  And the transfer paper P₂As shown in FIG.Second sensor12 detects the first transfer sheet P₁As inReverse and discharge roller9 temporarily stops rotating, and then immediately reversely rotates (clockwise in FIG. 5), but here again, the first transfer sheet P₁As inReverse and discharge roller9 is the linear velocity S of the fixing roller 6a.₁Faster linear speed S₂To reverse.
  Therefore, the second transfer sheet P₂In this case, the rear end so far becomes the front end, and is switched back and conveyed in the double-sided paper refeed path 15 at the increased conveyance speed.
[0016]
  At this time, the double-sided paper re-feeding path 15 is detected by the double-sided exit sensor 16 detecting the leading edge of the first transfer paper (image formed on one side) first fed into the double-sided paper-feeding path 15. The rotation of all the conveying roller pairs 32 is stopped and stopped near the exit of the double-sided paper refeed path 15 and is in a standby state.
  Next, the first transfer sheet P₁Then, an operation for forming an image on the second surface is started.
  That is, when the conveyance roller pair 32 in the double-sided sheet re-feeding path 15 starts to rotate again, the first transfer sheet P on which an image has already been formed on the first surface.₁1 is conveyed again to the nip of the registration roller 3 shown in FIG. 1 and conveyed at an accurate timing according to the image on the photosensitive drum 4 in the same manner as in the image formation on the first surface. An image is formed on the surface.
  Then, the first transfer sheet P after the image is formed on the second side₁Is directed toward the nip between the reverse-feed / discharge roller 9 and the lower driven roller 10a by the switching claw 8 which is switched to the rotational position shown by the solid line in FIG. 1 after passing through the fixing device 6. The first sensor 11 is conveyed to the first transfer sheet at that time.P ₁ ofWhen the leading edge is detected (the timing may be earlier), the reversing and discharging roller 9 moves to the normal linear speed S.₁Return to the rotation speed. Therefore, the first transfer sheet P₁As shown in FIG. 6, the normal conveyance speed S is reversed by the reverse and discharge roller 9.₁And is discharged onto the lower first paper discharge tray 13.
[0017]
  At this time,Reverse and discharge roller9 is a first transfer sheet P after images are formed on both the first and second sides.₁Is discharged onto the first paper discharge tray 13, and the second transfer sheet P after the image is formed only on the first surface.₂Since the rotation direction at this time is the clockwise direction as shown in FIG. To do. Therefore, the first transfer sheet P₁Discharge and the second transfer paper P₂Any switchback transport will not cause any problems.
  Then, as shown in FIG. 7, the first transfer sheet P₁The rear end isFirst sensorAfter exiting 11,Reverse and discharge roller9 is faster than the fixing roller 6a.₂Rotate to increase speed. In this way, the first transfer sheet P₁Has already passed through the fixing roller 6a, the fixing roller 6a has been accelerated as described above.Reverse and discharge rollerNormal rotational speed (linear speed S) which is slower than the rotational speed of 9₁), The first transfer sheet P₁InReverse and discharge roller9 and the fixing roller 6a are not pulled due to a difference in rotational speed. Therefore, it is caused by wrinkles that can be formed on the transfer paper by the pulling, image rubbing, and further rotation speed difference.Reverse and discharge rollerIt is possible to prevent wear on the outer peripheral surface of the roller accompanying the slip of 9.
[0018]
  Here, the fixing device 6 andReverse and discharge rollerBetween 9,First sensorWithout 11Second sensorIf only 12 are provided,Second sensorEven if only 12, the sensorReverse and discharge roller9 and the transfer paperReverse and discharge roller9 can detect both of the transfer papers that are switched back, but inconvenience occurs at the timing shown in FIG.
  That is, the first transfer sheet P shown in FIG.₁The rear end isFirst sensorIn order to improve productivity when forming double-sided images at the timing of passing 11Reverse and discharge roller9 is faster than the speed of the fixing roller 6a.₂I want to speed up and transfer the transfer paper that is switched back to the double-sided paper refeed path 15 as soon as possible.Second sensorIf only 12, then at the timing shownSecond sensor12 is the second transfer sheet P₂Is detected, so the first transfer sheet P₁Cannot detect the rear edge. Therefore,Reverse and discharge rollerLine speed of 9 is linear speed S₂The timing to increase the speed is delayed.
  However, in the image forming apparatus according to this embodiment, as described above.First sensor11 andSecond sensor12 are provided together, so the first transfer sheet P at the timing shown in FIG.₁The rear end ofFirst sensor11 to detect reliably, immediately afterReverse and discharge rollerLine speed of 9 is linear speed S₂The speed can be increased.
[0019]
  From the state shown in FIG. 7, the second transfer sheet P₂The rear end isReverse and discharge rollerAt the timing just after exiting 9,Reverse and discharge roller9 stops again.
  Then, immediately after the image formation on the second side of the first transfer sheet described above, the third transfer sheet (images not formed on both sides) P is immediately followed.₃An image is formed on the first side of the second transfer sheet P in the double-sided paper re-feed path 15 at this time.₂Is the first transfer sheet P as shown in FIG.₁As in the case of, the standby state is stopped near the exit of the double-sided paper refeed path 15.
  Thereafter, such an image forming operation and a transfer sheet conveying operation are repeated up to the instructed number of image forming sheets.
  As a matter of course, in accordance with the flow of this interleaf, images corresponding to each page are formed on both sides of each transfer paper, and the image forming order is discharged so that they are discharged in page order. Of course, it is controlled.
[0020]
  As described above, the image forming apparatus uses the normal linear velocity S in the fixing device 6 to transfer the transfer paper after the image is formed on the first surface to the double-sided paper refeed path 15 during double-sided image formation.₁Faster linear speed S₂Since the time required for double-sided paper refeeding can be shortened compared to when the paper is fed again at a normal linear speed, productivity in double-sided image formation can be improved.
  In order to further improve the productivity in double-sided image formation, it is desirable to provide a sensor for detecting the transfer sheet as soon as possible downstream of the fixing device 6 in the transfer sheet conveyance direction.
  In this way, the sensor can detect the trailing edge of the transfer sheet immediately after the trailing edge of the transfer sheet passes through the nip between the fixing roller 6a and the pressure roller 6b of the fixing device 6. Immediately at the detection timingReverse and discharge roller9 can be increased. Accordingly, the transfer sheet can be accelerated at the most efficient timing immediately after passing through the fixing device 6, and therefore the time required for double-sided refeeding can be shortened more efficiently.
  Of course,Reverse and discharge rollerLine speed S to increase 9₂Since the time required for the double-sided re-feeding of the transfer paper can be shortened as the speed is set faster, the productivity in double-sided image formation can be improved.
[0021]
  By the way, as shown in FIG. 9 as an example of a conventional image forming apparatus, a first discharge tray 61 and a second discharge tray 62 are provided in the vertical direction, and correspond to the respective discharge trays 61 and 62. FirstReverse and discharge roller71 and secondReverse and discharge rollerIn the case of a device provided with 72 separately, for each paper discharge trayReverse and discharge rollerThe number of parts increases as much as is required, resulting in higher costs. In addition, the apparatus becomes large.
  However, in the image forming apparatus shown in FIG. 1 according to this embodiment, the rollers for discharging the transfer paper to the first paper discharge tray 13 and the second paper discharge tray 14 respectively, and the reversal for switchback conveyance of the transfer paper. Roller all in oneReverse and discharge rollerSince all of 9 are combined, it is possible to save space at low cost.
  Further, since this image forming apparatus is provided with the first paper discharge tray 13 and the second paper discharge tray 14, when the image forming apparatus is provided with a facsimile function, the image information received by facsimile is used. If you want to transfer the transfer paper recorded in step 1 or the output paper output by the printer and the transfer paper on which the image was formed using a copier to different locations and eject them, the image received as a facsimile or the image as a printer The formed transfer paper can be discharged to the second paper discharge tray 14, and the transfer paper on which the image is formed by the copying machine can be discharged to the first paper discharge tray 13.
[0022]
  When the transfer paper on which double-sided images are formed is discharged to the second paper discharge tray 14, the transfer paper is switched back while the transfer paper is being discharged to the second paper discharge tray 14. In this case, it is necessary to pass the paper at a larger interval than in normal double-sided image formation so as not to hinder the transfer of both the discharged transfer paper and the transfer paper that is switched back. There is a need to.
  When the transfer paper is discharged to the second paper discharge tray 14 in this way, the switching claw 8 is set to the rotational position indicated by the phantom line in FIG.Reverse and discharge roller9 is rotated counterclockwise in the same figure and the trailing edge of the transfer paper isSecond sensorEven after passing through 12, the rear endReverse and discharge rollerThe rotation is continued until 9 is passed.
[0023]
  FIG.Reverse and discharge rollerFIG. 2 is a front view showing a part of the torque limiter in the embodiment of the image forming apparatus in which the is connected to the drive source via the torque limiter. In the description of the image forming apparatus in this embodiment, each part will be described using the reference numerals used in FIG. 1 as necessary.
  The image forming apparatus of this embodiment is different from the image forming apparatus described in FIG.Reverse and discharge roller9 is always faster than the fixing roller 6a.₂Set that toReverse and discharge roller9 is connected to a motor 24 as a driving source via a torque limiter 17.
  Therefore, the basic operation of each part and the flow of the transfer paper in the single-sided image formation for forming an image on one side of the transfer paper and the double-sided image formation for forming images on both sides of the transfer paper are the same as those of the image forming apparatus described in FIG. Are the same.
  The image forming apparatus according to this embodimentReverse and discharge rollerA torque limiter 17 having a gear portion 26 is attached to the drive shaft 22 of the motor 9, and the gear portion 26 attached to the torque limiter 17 is attached to a drive gear 27 fixed to the rotation shaft of the motor 24 via an idler gear 23. I'm biting. Therefore, the rotational force from the motor 24 is transmitted to the gear portion 26 of the torque limiter 17 through the drive gear 27 and the idler gear 23, therebyReverse and discharge rollerNine drive shafts 22 rotate via the torque limiter 17.
[0024]
  The torque limiter 17 is a known torque limiter, and includes an upper cover 18 integrally formed with a gear portion 26, a lower cover 19 fixed to the upper cover 18, and a cylindrical shape housed in the lower cover 19. The magnetic body 28, a resin hollow shaft 29, a cylindrical magnet 30 provided inside the magnetic body 28, and disks 34 and 35 made of a magnetic body disposed so as to sandwich the magnet 30 from above and below. ing. The gear portion 26 and the lower cover 19 are rotatable relative to the hollow shaft 29.
  The upper cover 18 and the lower cover 19 are made of, for example, resin.
  A cylindrical magnetic body 28 is press-fitted inside the lower cover 19, and a cylindrical portion formed below the upper cover 18 is press-fitted into the outer periphery of a portion protruding from the lower cover 19 of the magnetic body 28. Thus, the upper cover 18 and the lower cover 19 are integrated.
  The hollow shaft 29 is fixed to the drive shaft 22, and the magnet 30 and the upper and lower disks 34 and 35 are integrally fixed to the hollow shaft 29.
  A magnetic powder 36 is interposed between the above two components, that is, between the magnetic body 28 and the upper and lower disks 34 and 35. As a result, a magnetic circuit is formed there, and the magnetic powder 36 gathers in a minute gap between the disks 34 and 35 and the cylindrical magnetic body 28, and the relative motion between the two due to the magnetizing force and the frictional force. Torque is generated when this happens.
[0025]
  The torque limiter 17 can be set to a desired torque by changing the magnetizing force of the magnet 30. Further, in this embodiment, the type using the magnet as the torque limiter as described above is shown as an example, but the torque limiter is not limited thereto, and other types using other methods such as a spring are used. A torque limiter may be used.
  In the image forming apparatus according to this embodiment, as described above, the torque limiter 17 is used.Reverse and discharge roller9 is connected to the motor 24. And thatReverse and discharge rollerThe linear speed of 9 is always set to be higher than that of the fixing roller 6a (see FIG. 1).
  Therefore, as shown in FIG. 11, the transfer paper P after the image is formed has a normal linear velocity S.₁And the fixing roller 6a rotating at its normal linear speed S₁Faster linear speed S₂Rotating inReverse and discharge rollerWhen the sheet is conveyed in the direction indicated by the arrow A across the line 9, tension is generated in the conveying direction due to the difference in linear velocity.
[0026]
  However, one transfer paper is being heldReverse and discharge roller9, the rotational force from the motor 24 is transmitted through the torque limiter 17 as described with reference to FIG. 10, so that the outer portion integral with the gear portion 26 of the torque limiter 17, the hollow shaft 29, and the magnet 30. And an inner shaft portion composed of the upper and lower disks 34 and 35 are slipped. Therefore, the transfer paper is only applied with tension that does not cause wrinkles.
  Therefore, according to this embodiment, the transfer paper is always positioned regardless of the position of the transfer paper.Reverse and discharge rollerSince the linear speed of 9 can be made faster than the linear speed of the fixing roller 6a, both-side productivity can be further improved.
  Specifically, the torque limiter 17 isReverse and discharge rollerIt is good to set so that the conveyance force of 9 does not become 1N or more.
  ThatReverse and discharge rollerIt is necessary to set the transport force of 9 low so that wrinkles do not occur on the thin paper when it is used as the transfer paper. Conversely, if the value is too low, thick transfer paper will be used this time. Due to the frictional resistance that the transfer paper receives from the transport guide plate.Reverse and discharge rollerSince slip occurs between the transfer sheet 9 and the transfer paper, it is necessary to set the transfer paper in consideration of the thickness of the transfer paper to be used.
  As described above, in the image forming apparatus according to this embodiment, the torque limiter 17 works when a certain amount of tension is generated on the transfer paper, so that wrinkles and image rubbing do not occur on the transfer paper.
[0027]
【The invention's effect】
  As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, the first sensor is disposed on the conveyance path from the fixing roller of the fixing device to the reverse / discharge roller and the first driven roller. A second sensor is disposed on the transport path from the fixing roller to the reverse / discharge roller and the second driven roller, and one of the first sensor and the second sensor is used for transfer. After detecting the trailing edge of the paper or a predetermined time after detecting the leading edge of the transfer paper,The reversing and discharging roller conveys the transfer paper in the direction of discharging the transfer paper at the nip between the first driven roller and the transfer paper in the direction of the double-sided refeed path at the nip with the second driven roller. In the direction of rotationSince the linear speed of the reversing and discharging roller is increased so as to be faster than the linear speed of the fixing roller, the trailing edge of the transfer paper is always the fixing roller based on the signal detected by any of the above sensors. At the timing after passing throughIn the direction of rotationThe linear speed can be increased more than the linear speed of the fixing roller.
  Therefore, even when the transfer paper after the image is formed straddles both the fixing roller and the reversing and discharging roller, wrinkles due to the tension due to the linear velocity difference between them can be generated on the transfer paper, and image rubbing or the like can occur. The transfer paper can be passed through the double-sided refeed path in a short time by increasing the speed. Thereby, productivity of double-sided image formation can be improved.
[0028]
  Further, according to the image forming apparatus in which the reverse / discharge roller is connected to the drive source via the torque limiter, the reverse / discharge rollerIn the direction of rotationEven if the linear velocity is always higher than the linear velocity of the fixing roller, the transfer paper after the image is formed is rotating at the normal linear velocity, and the linear velocity faster than the normal linear velocity. Even when straddling between the rotating reversing and discharging rollers, the reversing and discharging rollers are connected to the drive source via the torque limiter, and slippage is generated by the torque limiter so that the transfer paper is added. Tension is limited. Therefore, there are no wrinkles or image rubbing due to pulling.
  As a result, the linear speed of the reverse / discharge roller can always be made higher than the linear speed of the fixing roller regardless of the position of the transfer paper, so that the double-sided productivity can be further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 shows the rear end of the first transfer sheet when double-sided image formation is performed with the image forming apparatus.Second sensorIs detectedReverse and discharge rollerIt is explanatory drawing which shows the state reverse-rotated by fast linear velocity.
[Figure 3] Similarly, the trailing edge of the first transfer sheet isReverse and discharge rollerAt the timing of exitingReverse and discharge rollerIt is explanatory drawing which shows the state by which reverse rotation of this was stopped.
FIG. 4 shows the end of the second transfer paper after the timing shown in FIG.Second sensorWhen is detectedReverse and discharge rollerFIG. 6 is an explanatory view showing a state in which normal rotation is started at a normal linear velocity.
FIG. 5 shows the trailing edge of the second transfer sheet after the timing shown in FIG.Second sensorIs detectedReverse and discharge rollerIt is explanatory drawing which shows the state reverse-rotated by fast linear velocity.
FIG. 6 shows that the first transfer sheet rotates in reverse at the normal linear speed after the timing shown in FIG.Reverse and discharge rollerFIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a state in which the second transfer paper is discharged in the switchback conveyance.
FIG. 7 shows that the trailing edge of the first transfer sheet after the timing of FIG.First sensorAfter exitingReverse and discharge rollerIt is explanatory drawing which shows a mode that reverse-rotates at a high linear velocity.
8 shows a state in which the second transfer sheet is in a standby state near the exit of the double-sided refeed path in the timing for forming an image on the first side of the third transfer sheet after the timing of FIG. It is explanatory drawing.
FIG. 9 shows a plurality of conventional paper discharge trays for comparison with the image forming apparatus of the present application.Reverse and discharge rollerFIG.
FIG. 10Reverse and discharge rollerFIG. 2 is a front view showing a part of the torque limiter in the embodiment of the image forming apparatus in which the is connected to the drive source via the torque limiter.
FIG. 11 shows a fixing roller rotating at different linear speeds.Reverse and discharge rollerFIG. 6 is a schematic diagram for explaining a state in which a transfer sheet is pulled in the conveyance direction when the transfer sheet is conveyed between the two.
[Explanation of symbols]
1: Image forming unit 6: Fixing device
6a: fixing roller 8: switching claw
9:Reverse and discharge roller
10a: Lower driven roller (first driven roller)
10b: Upper driven roller (second driven roller)
11:First sensor    12:Second sensor
13: First paper discharge tray 14: Second paper discharge tray
15: Double-sided refeed path 17: Torque limiter
24: Motor (drive source) 25: Switchback transport path
50: Control device (Speed increasing means) P: Transfer paper

Claims

A fixing device having a fixing roller for fixing the image transferred by the image forming unit to the transfer paper;
A reversal and sheet discharging rollers serving also as a function of exhaust paper and functions to invert the transfer paper on which the image is fixed by fixing device,
A first driven roller and a second driven roller provided on the outer periphery of the reversing and discharging roller so as to be capable of pressing and rotating at intervals in the circumferential direction;
In the image forming apparatus and a speed increasing means for accelerated linear velocity of the reversing and the paper discharge roller in comparison with the linear velocity of the fixing roller to be faster than the linear velocity of the fixing roller,
A first sensor for detecting a transfer sheet is disposed on a conveying path from the fixing roller to the reversing and discharging roller and the first driven roller;
A second sensor for detecting a transfer sheet is disposed on a conveyance path from the fixing roller to the reversing and discharging roller and the second driven roller;
The speed increasing means, either one of the first sensor and the second sensor, after detecting the trailing edge of the transfer sheet, or after a predetermined time from the detection of the leading edge of the transfer sheet, the inverting and The paper discharge roller conveys the transfer paper in a direction to discharge the paper at the nip between the first driven roller and the transfer paper in the direction of the double-sided refeed path at the nip with the second driven roller. An image forming apparatus , wherein the linear speed of the reverse and discharge roller in the rotating direction of conveyance is increased so as to be faster than the linear speed of the fixing roller.

2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a switching claw capable of changing a rotation position is provided at a position guided to a conveyance path for reversing the transfer paper on which the image is fixed by the fixing device. apparatus.

3. The image formation according to claim 2, wherein the first sensor and the second sensor are disposed between the switching claw and the reverse / discharge roller on each of the transport paths. apparatus.

4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the reversing and discharging roller is connected to a drive source via a torque limiter. 5.

5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer sheet discharged by the reverse rotation of the reversing and discharging roller is received downstream of the reversing and discharging roller in the transfer sheet discharging direction. An image forming apparatus comprising: a first paper discharge tray; and a second paper discharge tray that receives transfer paper discharged by the forward rotation of the reverse and discharge roller.