JP4111353B2 - Double-sided image forming device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体の周辺に帯電手段、像露光手段と現像手段を配置して像担持体に形成されたトナー像を記録紙上に転写、定着する複写機、プリンタ、FAX等の電子写真方式の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンタ、FAX等の電子写真方式の画像形成装置において、片面プリントの場合、像担持体上に形成されたトナー像を転写材である記録紙上に転写、定着しこれを排出する際、記録紙上のトナー像面を上にして排出(記録紙の表面を上にして排出するフェイスアップ排出)したり、転写材上のトナー像面を下にして排出(記録紙表面を下向きにして排出するフェイスダウン排出)する方法がとられる。
【0003】
また、両面プリントをする場合には、像担持体上に形成された一方の面の画像を転写材上に転写、定着し、これを一旦両面反転給紙装置に収納し、再び像担持体上に形成された画像とタイミングを合わせて両面反転給紙装置より転写材を給送し、転写材上に他方の面の画像を転写、定着する方法がとられている。
【0004】
この両面プリント装置は、上記の如く、両面反転給紙装置への給送や定着装置を2度通す等の転写材の搬送が行われるので、転写材搬送の信頼性が低く、ジャム等を引き起こす原因となっていた。これに対し、特公昭49−37538号公報、特公昭54−28740号公報や特開平1−44457号公報や特開平4−214576号公報等により転写材の両面に形成後、1回で定着を行うものが提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、1つの画像形成装置において記録紙上の表面を上にして排出(フェイスアップ排出)したり、記録紙上の表面を下にして排出(フェイスダウン排出)しようとすると、頁順が揃わなくなる。また、画像データの転送順を変更したい場合や、ADF等により画像データの転送順の関係から、先頁或いは後頁か何れかの転送順が規定されてしまう場合において頁揃えを行うことができなくなるという問題があった。
【0006】
また、フェイスアップ排紙あるいはフェイスダウン排紙の両方を有する画像形成装置において、どちらが選択されても両面コピー(両面プリント)の頁順が正しく並べられて排紙されること、特に自動的に対応できる装置が望まれていた。
【0007】
さらに、2つの排紙トレイを有する場合、一方の排紙トレイが排紙されたコピー(プリント)で一杯になり、それ以上になるとトレイからあふれ出すような連続コピーを行っている場合、自動的に他の排紙トレイに切換えると頁順が揃わなくなるという問題があり解決を望まれていた。
【0008】
本発明は上記の問題点を解決し、フェイスアップ排紙においてもフェイスダウン排紙においても頁順に並べられ、2つ以上の排紙トレイを有する装置において、一方が一杯になると他方の排紙トレイに排紙され多量のプリントが可能であり、また、高速でプリント可能な両面画像形成装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、複数頁の画像データを記憶する画像メモリと、該画像メモリから出力される画像データを鏡像に変更するミラー処理回路と、トナー像を形成する感光体と、前記感光体に形成されたトナー像を転写保持するトナー像受像体と、前記画像メモリから出力される画像データに基づいて、順次トナー像を形成し、1回の通紙にて記録紙の表裏の両面に前記感光体上および前記トナー像受像体上の前記トナー像を転写し、記録紙上の表裏のトナー像を1回で定着して両面プリント記録を行う記録手段と、該記録手段によって出力された両面プリントを転写後の表裏状態のままで順次積載排紙する第1排紙手段と、前記記録手段によって出力された両面プリントを転写後の表裏状態を反転して順次積載排紙する第2排紙手段と、前記第1及び第2排紙手段を選択切換える排紙選択手段と、前記排紙選択手段の選択動作に応じて、前記画像メモリから出力される画像データの偶奇頁順の切換え、および、ミラー処理回路を介するかどうかを制御する制御手段とを有する両面画像形成装置において、
片面プリント又は両面プリントと、フェイスアップ排紙又はフェイスダウン排紙の指定を行う操作パネルを有し、
前記操作パネルにて両面プリントおよびフェイスアップ排紙が指定された場合に実行する画像形成方法としてのAモードと、両面プリントおよびフェイスダウン排紙が指定された場合に実行する画像形成方法としてのBモードと、片面プリントおよびフェイスアップ排紙が指定された場合に実行する画像形成方法としてのCモードと、片面プリントおよびフェイスダウン排紙が指定された場合に実行する画像形成方法としてのDモードとを有し、
前記制御手段は、前記Aモードにおいては、n頁(nを偶数とする)のプリントを行なう場合に、画像データを1頁目から順次n頁目の順に画像メモリから読み出して、偶数頁のトナー像を感光体上に形成し、奇数頁のトナー像をトナー像受像体上に形成し、感光体上およびトナー像受像体上に形成されたトナー像を記録紙の表裏に転写して両面画像形成を行い、奇数頁目のトナー像を下にした奇数頁と、該奇数頁の次の頁の偶数頁の両面プリントにより画像形成を行い、両面画像形成がなされた記録紙をフェイスアップ排紙にて、2枚目の記録紙が1枚目の記録紙の上になり、最終枚目の記録紙の偶数頁目のトナー像面を上にして最上面になるように第1トレイへ排出するように制御し、前記Bモードにおいては、n頁(nを偶数とする)のプリントを行なう場合に、画像データを2頁目、1頁目、n頁目、n−1頁目と順次画像メモリから読み出し、感光体上には奇数頁のトナー像を形成し、トナー像受像体上には偶数頁のトナー像を形成して記録紙の表裏に転写して両面画像形成を行ない、偶数頁目を上にするよう表裏反転して第2トレイへフェイスダウン排出するように制御し、前記Cモードにおいては、n頁のプリントを行なう場合に、画像データをn頁目から順次1頁目の順に画像メモリより出力し、トナー像をトナー像受像体上には形成せず、感光体のみに形成して、感光体上のトナー像を記録紙に転写し、最初にn頁目の記録紙をトナー像が上になるように排出し、最後に1頁目の記録紙をトナー像が上になるようにして第1トレイへフェイスアップ排出するように制御し、前記Dモードにおいては、n頁のプリントを行なう場合に、画像データを1頁目から順次n頁目の順に画像メモリより出力し、トナー像をトナー像受像体上には形成せず、感光体のみに形成して感光体上のトナー像を記録紙に転写し、表裏反転してトナー像面を下にして第2トレイへフェイスダウン排出するように制御し、
更に、前記第1及び第2排紙手段への排紙量を検知する検出手段を有し、前記検出手段により前記第1及び第2排紙手段への排紙数をカウントし、カウントが所定のカウント数に達した場合、前記排紙選択手段の選択を無効として、前記排紙選択手段の選択が前記第1排紙手段である場合は前記第1排紙手段から前記第2排紙手段へ、又は前記排紙選択手段の選択が前記第2排紙手段である場合は前記第2排紙手段から前記第1排紙手段へ、切換を行うと共に、前記画像形成方法としてのモードを切り換える、
ことを特徴とする両面画像形成装置によって達成される。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【0012】
(実施形態一)
本発明の両面画像形成装置の第一の実施形態の画像形成プロセスの基本及び各機構について、図1〜図7のカラー両面画像形成装置を用いて説明する。図1は、本発明の両面画像形成装置の第一の実施形態のカラー両面画像形成装置の断面構成図であり、図2は、図1の像担持体の側断面図であり、図3は、Aモードのフェイスアップ(FU)両面画像形成状態を示す図であり、図4は、Bモードのフェイスダウン(FD)両面画像形成状態を示す図であり、図5は、Cモード及びDモードにかかわる片面画像形成状態を示す図であり、図5(A)は、フェイスアップ(FU)片面画像形成の一例を示す図であり、図5(B)は、フェイスダウン(FD)片面画像形成の一例を示す図であり、図6は、第一の実施形態のカラー両面画像形成装置における制御系統の一例を示すブロック図であり、図7は、第一の実施形態のカラー両面画像形成装置における各種モードの画像形成過程を示すフローチャートである。
【0013】
図6において、70は例えばMPU等からなる制御部、71は画像メモリ、72は画像メモリ71から読み出される画像データの出力先を切換える切換え回路、73は鏡像画像を形成するために画像データを変更するミラー処理回路、74は各モードの画像形成プロセスのプログラムを格納するROM、75は制御部70に内蔵するRAM、76は設定枚数を入力するためのキー、モードを指定するためのキー、プリントスタートボタン、表示部等を有する操作パネル、100は第一の実施形態の画像形成装置の機構部分であるプリンタで、後述するFU排紙部120A、FD排紙部120B、フェイスアップ(FU)/フェイスダウン(FD)切換え部30を有している。
【0014】
本実施形態の両面画像形成装置は、図1に示す感光体ドラム10、スコロトロン帯電器11、露光ユニット12、現像器13、トナー像受像手段14、給紙カセット15及び定着装置17クリーニング装置19等からなる記録手段と、
上記記録手段によって出力された両面プリントを転写後の表裏状態のままのフェイスアップ状態で第1トレイ22Aに順次積載排紙する第1排紙手段である、送り出しローラ180,18A、第1トレイ22A、排紙センサ23A、排紙量センサ24A等からなるFU排紙部120Aと、
前記記録手段によって出力された両面プリントを転写後の表裏状態を反転して第2トレイ22Bに順次積載排紙する第2排紙手段である、送り出しローラ180,18B、第2トレイ22B、排紙検知センサ23B、排紙量検知センサ24B等からなるFD排紙部120Bと、
前記第1及び第2排紙手段を選択切換える排紙選択手段である排紙切換え器30aを含むFU/FD切換え部30と、
前記排紙選択手段の選択動作に応じて、画像メモリ71から出力される画像データの頁順を制御し、この出力された画像データの入力先を切換え回路72によって、ミラー処理回路73を介してプリンタ100に入力するか又はミラー処理回路73を経ないで直接プリンタ100に入力するかを制御し、切換え制御及び画像形成プロセスの制御を行う制御手段である制御部70等から構成されている。
【0015】
上記第1及び第2排紙手段は共に、複数枚の出力プリントを複数部連続してプリントした時、各部が区別できるようなシフトトレイ機能(図示せず)を有する。
【0016】
上記排紙検知センサ23A,23Bは例えばホトカプラーやマイクロスイッチ等からなり、画像記録した記録紙P(プリント)が排紙通路を通過する度に制御部70へ排紙信号を送出する。また、上記排紙量検知センサ24A,24Bは例えばアクチュエータを有するマイクロスイッチ等からなり第1又は第2トレイ22A,22Bに排紙積載されるプリントが満杯になると信号を制御部70に送出する。
【0017】
図6に示すように、操作者が操作パネル76において入力する設定枚数であるプリント枚数やモード選択に従って、カラー両面画像形成装置の制御部70に設定枚数や選択モードの信号が入力されると、制御部70を通してROM74内に格納されたAモードに対応するプログラムP11、Bモードに対応するプログラムP12、Cモードに対応するプログラムP13、Dモードに対応するプログラムP14より選択される1つのモードが制御部70に内蔵するRAM75に呼び出されカラー両面画像形成装置のプロセス制御、実行が行われる。
【0018】
まず、フェイスアップ両面画像形成のAモードによるカラー画像形成方法について図1〜図7により説明する。
【0019】
ここでフェイスアップ画像形成というのは図1のフェイスアップ排紙口21Aより転写材である記録紙Pが転写後の表裏状態のままで順次積載排紙する画像形成をいい、フェイスダウン画像形成とは図1のフェイスダウン排紙口21Bより記録紙Pが転写後の表裏状態を反転して順次積載排紙される画像形成をいう。
【0020】
後述するトナー像受像体14aが、駆動ローラ14dの軸を中心として図1の点線矢印aで示す方向に回動され、感光体ドラム10と離間された状態で以下の画像形成が行われる。トナー像受像体14aが当接した状態で画像形成を行うことも可能である。
【0021】
像担持体である感光体ドラム10は、例えば、ガラスや透明アクリル樹脂の透明部材によって形成される円筒状の基体を内側に設け、透明の導電層、α−Si層あるいは有機感光層(OPC)等の感光層を該基体の外周に形成したものである。
【0022】
感光体ドラム10は前フランジ10aと後フランジ10bとにより挟持され、前フランジ10aが装置本体の前側板に取付けられるカバーに設けられたガイドピンによって軸受支持され、後フランジ10bの外周に設けられた歯車10Gを駆動用の歯車に噛合し、その動力により透明の導電層を接地された状態で図1の矢印で示す時計方向に感光体ドラム10が回転される。
【0023】
本実施形態では、感光体ドラムの光導電体層において適切なコントラストを付与できる露光光量を有していればよい。従って、本実施形態における感光体ドラムの透明基体の光透過率は、100%である必要はなく、露光光の透過時にある程度の光が吸収されるような特性であっても構わない。透光性基体の素材としては、アクリル樹脂、特にメタクリル酸メチルエステルモノマーを用い重合したものが、透明性、強度、精度、表面性等において優れており好ましく用いられるが、その他一般光学部材などに使用されるアクリル、フッ素、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、などの各種透光性樹脂が使用可能である。また、露光光に対し透光性を有していれば、着色していてもよい。透光性導電層としては、インジウム・スズ・酸化物(ITO)、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅や、Au、Ag、Ni、Alなどからなる透光性を維持した金属薄膜が用いられ、成膜法としては、真空蒸着法、活性反応蒸着法、各種スパッタリング法、各種CVD法、浸漬塗工法、スプレー塗布法などが利用される。また、光導電体層としては、アモルファスシリコン(α−Si)合金感光層、アモルファスセレン合金感光層や、各種有機感光層(OPC)が使用可能である。
【0024】
帯電手段としてのスコロトロン帯電器11はイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C)および黒色(K)の各色の画像形成プロセスに用いられ、像担持体である感光体ドラム10の移動方向に対して直交する方向に感光体ドラム10と対峙して取り付けられ、感光体ドラム10の前述した有機感光体層に対し所定の電位に保持された制御グリッドと、放電電極11aとして、例えば鋸歯状電極を用いトナーと同極性のコロナ放電とによって帯電作用(本実施形態においてはマイナス帯電)を行い、感光体ドラム10に対し一様な電位を与える。放電電極11aとしては、その他ワイヤ電極を用いることも可能である。
【0025】
各色毎の像露光手段としての露光ユニット12は、感光体ドラム10上での露光位置を、スコロトロン帯電器11の放電電極11aと現像器13の現像位置との間で、現像スリーブ131に対して感光体ドラム10の回転方向上流側に設けた状態で配置される。
【0026】
露光ユニット12は、感光体ドラム10の軸と平行に主走査方向に配列された像露光光発光素子としてのLED(発光ダイオード)を複数個アレイ状に並べた線状の露光素子12aと、等倍結像素子としてのセルフォックレンズ12bとが、ホルダ12cに取付けられた露光用ユニットとして構成される。装置本体に固定して設けられた円柱状の保持部材20に、各色毎の露光ユニット12、一様露光器12d及び転写同時露光器12eが取付けられて感光体ドラム10の基体内部に収容される。
【0027】
露光素子としては、その他FL(蛍光体発光),EL(エレクトロルミネッセンス),PL(プラズマ放電)等の複数の発光素子をアレイ状に並べた線状のものが用いられる。この実施形態で使用される発光素子の発光波長は、通常Y,M,Cのトナーの透過性の高い680〜900nmの範囲のものが良好であるが、裏面から像露光を行うことからカラートナーに透明性を十分に有しないこれより短い波長でもよい。
【0028】
画像形成される色順序と、回転される感光体ドラム10に、該色順序に従って設けられる現像器は、本実施形態においては、図1の矢印にて示す感光体ドラム10の回転方向に対してY,Mの現像器13が感光体ドラム10の左側に、また、C,Kの現像器13が感光体ドラム10の右側に配置され、Y,Mの現像器13の現像ケーシング138の下方(上流側)にY,Mのスコロトロン帯電器11が、また、C,Kの現像器13の現像ケーシング138の上方(上流側)にC,Kのスコロトロン帯電器11が配置される。
【0029】
各色毎の現像手段である現像器13は、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C)および黒色(K)の一成分あるいは二成分の現像剤をそれぞれ収容し、それぞれ感光体ドラム10の周面に対し所定の間隙を保って、現像位置において感光体ドラム10の回転方向と同方向に回転する、例えば厚み0.5mm〜1mm、外径15〜25mmの円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミニウム材で形成された現像スリーブ131を備えている。
【0030】
現像器13が不図示の突き当てコロにより感光体ドラム10と所定の値の間隙、例えば100μm〜1000μmをあけて非接触に保たれ、各色毎の現像器13による現像作用に際しては、現像スリーブ131に対し直流あるいはさらに交流の電圧を加えた現像バイアス電圧が印加され、現像器の収容する一成分或いは二成分現像剤によるジャンピング現像が行われて、透明な導電層を接地する負荷電の感光体ドラム10に対してトナーと同極性(本実施形態においてはマイナス極性)の直流バイアス電圧を印加して、露光部にトナーを付着させる非接触の反転現像が行われる。
【0031】
上記の各色毎の現像器13は、前述したスコロトロン帯電器11による帯電と露光ユニット12とによる像露光によって形成される感光体ドラム10上の静電潜像を現像バイアス電圧の印加による非接触現像法により非接触の状態で帯電極性と同極性のトナー(本実施形態においては感光体ドラム10は負帯電であり、マイナス極性のトナー)により反転現像する。
【0032】
本装置とは別体の画像読み取り装置において、原稿画像より撮像素子により読み取られた画像情報、あるいはコンピュータで編集された画像の画像情報をγ補正その他の画像処理がなされた、Y,M,CおよびKの各色別の画像データは、一旦画像メモリ71に記憶される。画像記録の開始により各色の画像データが画像メモリ71より順次読み出されて各色毎の露光ユニット12にそれぞれ電気信号として入力される。
【0033】
操作パネル76のスタートボタンの押圧によりプリント(画像記録)が開始される。後述するトナー像受像体14aが駆動ローラ14dの軸を中心として図1の点線矢印aで示す方向に回動され、感光体ドラム10と離間した状態において、不図示の感光体駆動モータが始動し駆動用の歯車G1を通して感光体ドラム10の後フランジ10bに設けられた歯車10Gが回動され感光体ドラム10を図1の矢印で示す時計方向へ回転し、同時に感光体ドラム10の左方でイエロー(Y)の現像器13の現像ケーシング138の上流側に配置されたYのスコロトロン帯電器11の帯電作用により感光体ドラム10に電位の付与が開始される。
【0034】
感光体ドラム10は電位を付与されたあと、Yの露光ユニット12において第1の色信号すなわちYの画像データに対応する電気信号による露光が開始されドラムの回転走査によってその表面の感光層に原稿画像のYの画像に対応する静電潜像を形成する。
【0035】
前記の潜像はYの現像器13により現像スリーブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光体ドラム10の回転に応じイエロー(Y)のトナー像が形成される。
【0036】
次いで感光体ドラム10は前記イエロー(Y)のトナー像の上に、さらに感光体ドラム10の左方、イエロー(Y)の下流側でマゼンタ(M)の現像器13の現像ケーシング138の上流側に配置されたマゼンタ(M)のスコロトロン帯電器11の帯電作用により電位を付与され、Mの露光ユニット12の第2の色信号すなわちMの画像データによる露光が行われ、Mの現像器13による非接触の反転現像によって前記のイエロー(Y)のトナー像の上にマゼンタ(M)のトナー像が順次重ね合わせて形成される。
【0037】
同様のプロセスにより感光体ドラム10の右方でシアン(C)の現像器13の現像ケーシング138の上方に配置されたシアン(C)のスコロトロン帯電器11、Cの露光ユニット12およびCの現像器13によってさらに第3の色信号に対応するシアン(C)のトナー像が、また感光体ドラム10の右方、Cの下流側で黒色(K)の現像器13の現像ケーシング138の上方に配置された黒色(K)のスコロトロン帯電器11、露光ユニット12および現像器13によって第4の色信号に対応する黒色(K)のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体ドラム10の一回転以内にその周面上にカラーのトナー像が形成される。
【0038】
これ等Y,M,C及びKの露光ユニット12による感光体ドラム10の有機感光層に対する露光はドラムの内部より前述した透明の基体を通して行われる。従って第2,第3および第4の色信号に対応する画像の露光は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く受けることなく行われ、第1の色信号に対応する画像と同等の静電潜像を形成することが可能となる。なお各露光光学系12の発熱による感光体ドラム10内の温度の安定化及び温度上昇の防止は、前記保持部材20に熱伝導性の良好な材料を用い、保持部材20内にヒータ、ヒートパイプ等を設け、低温の場合はヒータを用い、高温の場合はヒートパイプを介して外部に放熱する等の措置を講ずることにより支障のない程度迄抑制することができる。
【0039】
次に、トナー像受像体14aが駆動ローラ14dの軸を中心として図1の点線矢印bで示す方向に回動され、感光体ドラム10と接触される。
【0040】
前記感光体ドラム10(第1の像担持手段)上に裏面画像(1頁目の画像)となる重ね合わせカラートナー像が形成され、この感光体ドラム10上の裏面画像のカラートナー像が転写域14bにおいて、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の電圧が印加される転写器14cにより、トナー像受像体14a(第2の像担持手段)上に一括して転写される。この際、良好な転写がなされるように、例えば発光ダイオードを用いた転写同時露光器12eによる一様露光が行われる。
【0041】
転写後の感光体ドラム10の周面上に残ったトナーは像担持体AC除電器16により除電を受けた後、クリーニング装置19にいたり、感光体ドラム10に当接したゴム材から成るクリーニングブレード19aによってクリーニング装置19内に掻き落とされ、スクリュウ19bによって不図示の排トナー容器に回収される。クリーニング装置19により残留トナーを除去された感光体ドラム10は、さらに、前プリントまでの感光体の履歴をなくすために、例えば発光ダイオードを用いた帯電前の一様露光器12dによる露光による感光体周面の除電がなされて前回プリント時の帯電が除去される。
【0042】
再度トナー像受像体14aは駆動ローラ14dの軸を中心として図1の点線矢印aで示す方向に回動され感光体ドラム10と離間された状態で、トナー像受像体14a上に形成されている裏面画像と転写域14bにおける同期がとられて、再度トナー像形成手段による重ね合わせカラートナー像の表面画像(2頁目の画像)が感光体ドラム10上に形成される。この時に形成される表面画像は、像担持体上では裏面画像形成とは、互いに鏡像になる様に画像データを変更する必要がある。
【0043】
表面画像が形成されると、再度トナー像受像体14aが駆動ローラ14dの軸を中心として図1の点線矢印bで示す方向に回動され、感光体ドラム10と接触される。
【0044】
転写材である記録紙Pが転写材収納手段である給紙カセット15より、送り出しローラ15aにより送り出され、給送ローラ15bにより給送されてタイミングローラ15cへ搬送される。
【0045】
記録紙Pは、タイミングローラ15cの駆動によって、感光体ドラム10上に担持された表面画像のカラートナー像と、トナー像受像体14aに担持されている裏面画像のカラートナー像との同期がとられて転写域14bへ給送される。この際、記録紙Pは、紙帯電器14fによりトナーと同極性に紙帯電され、トナー像受像体14aに吸着されて転写域14bへ給送される。トナーと同極性に紙帯電を行うことにより、トナー像受像体14a上のトナー像や感光体ドラム10上のトナー像と引き合うことを防止して、トナー像の乱れを防止している。
【0046】
トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の電圧が印加される転写器14cにより感光体ドラム10の周面上の表面画像が一括して記録紙Pの上面側に転写される(第1の転写手段)。この際、トナー像受像体14aの周面上の裏面画像は記録紙Pに転写されないでトナー像受像体14aに存在する。次に、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の電圧を印加した裏面転写器14gによりトナー像受像体14aの周面上の裏面画像を一括して記録紙Pの下面側に転写する(第2の転写手段)。転写器14cによる転写の際、良好な転写がなされるように、転写器14cと対向して感光体ドラム10の内部に設けられた、例えば発光ダイオードを用いた転写同時露光器12eによる一様露光が行われる。
【0047】
各色のトナー像は互いに重なり合うことから、一括転写を可能とするにはトナー層の上層と下層のトナーとが同様の帯電量で同一極性に帯電していることが好ましい。このことから、トナー像受像体14a上に形成したカラートナー像をコロナ帯電により極性反転を行ったり、像担持体上に形成したカラートナー像をコロナ帯電により極性反転を行う両面画像形成では、下層のトナーが同極性に十分帯電されないことから、転写が不良となるので好ましくない。
【0048】
像担持体上で反転現像を繰り返し、重ね合わせて形成した同極性のカラートナー像を極性を変えずにトナー像受像体14aに一括転写し、次に、極性を変えずに記録紙Pに一括転写することが、裏面画像形成の転写性の向上に寄与するので好ましい。表面画像形成に対しても、像担持体上に反転現像を繰り返し、重ね合わせて形成した同極性のカラートナー像を極性を変えずに記録紙Pに一括転写することが、表面画像形成の転写性の向上に寄与するので好ましい。
【0049】
以上のことからカラー画像形成においては、上記の表面や裏面の画像形成法を用いて、第1の転写手段を動作させて転写材の表面にカラートナー像を形成し、次に、第2の転写手段を動作させて転写材の裏面にカラートナー像を形成する両面画像形成法が好ましく採用される。
【0050】
トナー像受像体14aは厚さ0.5〜2.0mmの無端状のゴムベルトで、シリコンゴム或いはウレタンゴムの108〜1012Ω・cmの抵抗値をもつ半導電性基体と、ゴムの基体の外側にトナーフィルミング防止層として厚さ5μm〜50μmのフッ素コーティングを行った2層構成とされる。この層も同様な半導電性が好ましい。ゴムベルト基体の代わりに厚さ0.1〜0.5mmの半導電性のポリエステルやポリスチレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等を使用することもできる。
【0051】
両面にカラートナー像が形成された記録紙Pが、転写分離用としての紙分離AC除電器14hにより除電され、トナー像受像体14aから分離され、両方のローラの内部にヒータを有する2本のローラで構成される定着手段としての定着装置17へと搬送される。定着ローラ17aと、圧着ローラ17bとの間で熱と圧力とを加えられることにより記録紙P上の表裏の付着トナーが定着され、両面画像記録がなされた記録紙P(プリント)は、制御部70の制御により上記プリントを第1トレイ22Aに排出するよう切換えられた排紙切換え器20aにより排紙口21Aを通過するよう排紙ローラ18Aにより送られて、装置外部のフェイスアップ排紙がなされる第1トレイ22Aへ排出される。
【0052】
転写後のトナー像受像体14aの周面上に残ったトナーはトナー像受像体クリーニング装置14iによりクリーニングされる。また、転写後の感光体ドラム10の周面上に残ったトナーは像担持体AC除電器16により除電を受けた後、クリーニング装置19にいたり、感光体ドラム10に当接したゴム材から成るクリーニングブレード19aによってクリーニング装置19内に掻き落とされ、スクリュウ19bによって図示せぬ排トナー容器に回収される。クリーニング装置19により残留トナーを除去された感光体ドラム10はスコロトロン帯電器11によって一様帯電を受け、トナー像受像体14aは駆動ローラ14dの軸を中心として図1の点線矢印aで示す方向に回動され感光体ドラム10と離間された状態で次の画像形成サイクルに入る。
【0053】
上記がAモードプリントの画像形成方法であるが、Aモードにより多数枚、例えばn頁(nを偶数とする)のプリントが行われる場合に、図3に示すように、感光体ドラム10上に形成された偶数頁のカラートナー像とトナー像受像体14a上に形成された奇数頁のカラートナー像とを記録紙Pの表裏に転写して両面画像とし、最初1頁目のカラートナー像を下にした1,2頁目の両面プリントにより画像形成、排出が行われ、2枚目のプリントが1枚目のプリントの上に、最終枚目のプリントはn頁目のトナー像面を上にして最上面に排出される。
【0054】
このAモードプリントにおいては、上記のように画像形成とプリント排出が行われるので、画像メモリ71から読み出される画像データは1頁目→2頁目→3頁目→・・・→n−1頁目→n頁目の順に読み出すよう制御部70は制御する。
【0055】
Bモードによる画像形成は、Aモードの画像形成と頁順が異なる他は同様のプロセスで両面画像記録がなされた記録紙P(プリント)が排紙ローラ180により送られ、制御部70の制御により上記プリントを第2トレイ22Bに排出するよう切換えられた排紙切換え器30aにより排紙口21Bを通過するよう排紙ローラ18Bにより送られ記録紙Pは表裏反転して、装置外部のフェイスダウン排紙がなされる第2トレイ22Bへ排出される。これにより頁順を揃えた画像形成、排出が行われる。
【0056】
Bモードプリントでは、プリントを終えた記録紙Pは表裏反転して第2トレイ22Bに排紙されるので、図4に示すように、例えばn頁(nを偶数とする)のプリントが行われる場合に、感光体ドラム10上には奇数頁のカラートナー像を形成し、トナー像受像体14a上には偶数頁のカラートナー像とを形成して記録紙Pの表裏に転写し両面画像とし、2頁目のカラートナー像を下にした1,2頁目の1枚目の両面プリントの画像形成と、反転排出が行われ、再終枚目のプリントはn−1頁目のカラートナー像を下に、n頁目のカラートナー像面を上にするよう反転して最上面に排出される。
【0057】
このBモードプリントにおいては、トナー像受像体14aに偶数頁のトナー像を形成するので、制御部70は画像メモリ71から読み出す画像データの順序を、2頁目→1頁目→4頁目→3頁目→・・・→n頁目→n−1頁目の順になるよう制御部70は制御する。これにより頁順を揃えた画像形成、排出が行われる。
【0058】
上記の如く両面画像形成のA及びBモードのカラー画像形成が行われるが、上記のトナー像形成手段により感光体ドラム10(第1の像担持手段)上に担持されたトナー像を記録紙Pに転写、定着して装置外の第1トレイ22Aへトナー像面を上側(フェイスアップ)にして排出する片面画像形成のCモード、及び、感光体ドラム10上に担持したトナー像を記録紙P上に転写・定着した後反転して第2トレイ22Bへトナー像面を下側(フェイスダウン)にして排出する片面画像形成のDモードとが、それぞれ上記のカラー画像形成プロセスにて行うことができる。C及びDモードの場合にはトナー像は感光体ドラム10のみに形成され、トナー像受像体14a上には形成されない簡単な方法が用いられる。
【0059】
Cモードにより多数枚、例えばn枚のプリントが行われる場合には、図5(a)に示すようにn頁目のプリントがカラートナー像を上にした画像形成、排出が行われ1頁目のプリントがカラートナー像面を上にして最上面に排出される。従って、画像メモリ71より出力する画像データは、n頁目→n−1頁目→・・・→2頁目→1頁目の順になされるように制御部70は制御する。これにより頁順を揃えた画像形成、排出が行われる。
【0060】
また、Dモードにより多数枚、例えばn枚のプリントが行われる場合には、図5(b)に示すように1枚目のプリントより画像形成、排出が行われn枚目のプリントがカラートナー像面を下にして最上面に排出される。従って、画像メモリ71より出力する画像データが、1頁目→2頁目→・・・→n−1頁目→n頁目の順になされるように制御部70は制御する。これにより頁順を揃えた画像形成、排出が行われる。
【0061】
以上のようにA,B,C及びDモードのプリントが行われるが、制御部70の制御により多数枚のプリントを迅速に行うようになっている。
【0062】
多数枚のプリントについて図6のブロック図及び図7のフローチャートに従って説明する。
【0063】
操作者が操作パネル76において、モードの指定及びプリント枚数である設定枚数の設定を行い、スタートボタンを押圧してプリントをスタートさせる。制御部70は操作パネル76からの信号に基づいて両面プリントか片面プリントかを判断し(ステップ10)、両面プリントであれば次にフェイスアップ排紙(FU排紙)かフェイスダウン排紙(FD排紙)かを判断する(ステップ11)。FU排紙であれば画像メモリ71からの画像データの読み出しと切換え回路72をAモードに対応するよう制御して画像データの読み出しを行い1頁おきに奇数頁の画像データをミラー回路73を通過させて鏡像変更を行ってプリンタ100の露光ユニット12に送出するよう制御し(ステップ12)、FU/FD切換え部30の作用により排紙切換え器30aをFU排紙側に切換えられていることを確認しAモード記録を行う(ステップ13)。制御部70はFU排紙部120Aからの排紙量検知センサ24Aからの信号により第1トレイ22Aが満杯かどうかを判断し(ステップ16)、満杯でなければステップ17に進み設定枚数に達したかどうかを判断し(ステップ17)、設定枚数に達していなければステップ10に戻りステップ10〜17の上記動作を繰り返し、設定枚数に達すればプリント動作を終了する。
【0064】
この場合の満杯とは、所定頁数の一組のプリントを整数部数プリントしたことをいう。一組のプリント出力の途中、満杯検知した時には、(きりの良い)1組のプリント出力が終了した時点で満杯と判断する。即ち1〜n頁の組をm部プリントすることをいう。(m,n:整数)
ステップ11においてFD排紙である場合にはステップ14に進み、制御部70は画像メモリ71からの画像データの読み出しをBモードの2頁目→1頁目→4頁目→3頁目・・・の読み出しを行い、ステップ15において前記Bモードの記録を行い、ステップ16に進み、Aモードの場合と同様に第2トレイ22Bが満杯かどうかを判断し、満杯になっていない場合はステップ17に進み、制御部70は前記排紙検知センサ23Bからの排紙信号をカウントしていて、このカウント数により設定枚数に達したかどうかを判断し、設定枚数に達していなければステップ10に戻りステップ14、ステップ15を経過するステップ10〜17の上記動作を繰り返し、設定枚数に達すればプリント動作を終了する。
【0065】
上記A,Bモードのいずれの場合もステップ16において指定トレイが排紙量検知センサ24の信号により満杯と判定された場合はステップ18に進み操作パネル76の表示部に指定トレイが満杯であることを表示し、ステップ19に進みプリント動作を停止する。
【0066】
ステップ10において両面プリントでなく片面プリントと判断された場合はステップ20に進み、ステップ20においてFU排紙かFD排紙かの判断がなされFU排紙に設定されている場合は、画像メモリ71からの画像データの読み出しをCモードのn頁目からn−1頁目・・・と1頁づつ順次行い(ステップ21)、Cモード記録が行われた後(ステップ22)、ステップ16に進み前記と同様にステップ16、ステップ17、ステップ10を経過してステップ20に戻り、ステップ21,ステップ22を経過してステップ16に進む。またステップ20においてFD排紙に設定されている場合は、画像データの読み出しをDモードの1頁目から2頁目・・・と1頁づつ順次行い(ステップ23)、Dモード記録が行われた後(ステップ24)、ステップ16に進み、ステップ17、ステップ10を経過してステップ20に戻り、ステップ23、ステップ24を通過してステップ16に進む。C,Dモードの何れの場合もステップ16において指定トレイが満杯と判断された場合はステップ18に進み操作パネル76の表示部に指定トレイ満杯と表示した後、ステップ19に進みプリント動作を停止する。ステップ16において指定トレイが満杯でないと判断された場合はステップ17において設定枚数に達したかどうかを判断し設定枚数に達していないと判断された場合はステップ10に戻り指定モードの画像形成を行い、再びステップ10において設定枚数に達したと判断されるとプリントは終了する。
【0067】
(実施形態二)
本発明の両面画像形成装置の第二の実施形態の画像形成プロセスおよび各機構について、図8〜図11を用いて説明する。図8は、本発明の両面画像形成装置の第二の実施形態のカラー両面画像形成装置の断面構成図であり、図9は、図8の読み取り装置50の構成の一例を示す断面図、図10は、第二の実施形態のカラー両面画像形成装置における各種モード選択及び制御系を示すブロック図であり、図11は、第二の実施形態の各モードにかかわる画像形成動作を示すフローチャートである。
【0068】
第二の実施形態の両面画像形成装置は画像読取り装置を装置上部に備えた複写装置で、露光ユニットに半導体レーザ発光素子を用いた他は第一の実施形態と同様の機能、構造を有し、第一の実施形態と同様の機能、構造を有する部材には同一の符号を付し詳細な説明は省略する。
【0069】
第二実施形態の両面画像形成装置の原稿の各色別の画像データは、例えば図8の装置本体上部に設けた画像読取り装置50によって読み取られる。
【0070】
図9は上記画像読取り装置の一例を示す断面図である。図9の50Aは原稿搬送装置、50Bは原稿読取り手段である走査光学系である。
【0071】
この画像読取り装置50による場合、原稿Dは表面を下向きとして下側より頁順に原稿載置台60A上に積層されていて、原稿搬送装置50Aの搬出ローラ51とさばきローラ52の作動により最下層の原稿Dは1枚ずつ順次搬送路53に向け搬送される。
【0072】
搬出された原稿Dは実線にて示す位置に付勢されているガイド板Gを排除して点線にて示す位置に退避させ、搬送ベルト54を介して透明体のプラテンガラス55上に給紙されて、表面を下向きにした状態で原稿読取り位置に一時停止される。
【0073】
プラテンガラス55上の原稿Dの表面画像は、走査光学系50Bを構成する照明ランプ56aと第1ミラー56bからなる第1ミラーユニット56と、V字状に位置した第2ミラー57aと第3ミラー57bとからなる第2ミラーユニット57の、第1ミラーユニット56の速度Vによる照明読み取り動作と、第2ミラーユニット57による同方向への速度V/2による移動とによって光走査され、撮像レンズLによってダイクロイックプリズムHを通して3個の撮像素子CCD上に結像される。ダイクロイックプリズムHにより色分離して撮像素子CCD上に結像した青(B)、緑(G)、赤(R)の表面画像のデータは、図10の画像データ処理回路77によって画像処理がなされた後、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒(K)の各色の画像データに変換され、この画像データは図10のプリンタ10に直接出力させるかあるいは図10の画像メモリ71に格納される。この画像メモリ71に格納された画像データは、制御部70の制御によって各露光ユニット121に電気信号として出力されて前述した第一実施形態の両面画像形成装置と同様に感光体ドラム10上の表面画像の形成が行われる。
【0074】
画像読取り装置50では表面画像の読み取りが終了すると、前記原稿搬送装置50Aにおいて、制御部70の制御により原稿Dは搬送ベルト54の一時的な逆回転により反転給紙路58を経て表裏を反転し、再び搬送路53を経て搬送ベルト54を介してプラテンガラス55上に給紙され、裏面を下向きにした状態で原稿読取り位置に一時停止される。
【0075】
プラテンガラス55上の原稿Dは裏面画像を前記の走査光学系50Bによって読み取られ、図10の画像データ処理回路77によって画像処理がなされた後前記と同様に各色(Y,M,C,K)毎の画像データとしてプリンタ100に直接出力されるかあるいは画像メモリ71に頁順又は読み取り順に一旦格納される。読み取られた画像データは、各露光ユニット121に電気信号として出力されて前述した第一実施形態の両面画像形成装置と同様に感光体ドラム10上、又はトナー受像体14a上に表面画像又は裏面画像が形成され、給紙カセット15より給紙される1枚目の記録紙Pの表裏に転写されて1枚目のコピーサイクルが終了される。表面トナー像及び裏面トナー像を担持した記録紙Pは定着装置17によって定着され、各モードに応じて装置外の第1トレイ22A又は装置外の第2トイレ22B上に排出される。
【0076】
第1及び第2トレイは、複数(n)頁原稿を複数部(m部)排出でき、各n頁が区別して取り易くするための、トレイシフト機能を有している。n頁毎コピー終了時にトレイが左右又は前後に往復運動して、排出されたコピーがn枚単位で区別できるようになっている(図示せず)。
【0077】
複数部のコピーを行う場合は、2枚目以降のコピーに際しては原稿Dの画像読み取りは行わず、前記の画像メモリからの画像データを出力することにより画像が形成されて、給紙カセット15より給紙される2枚目以降の各記録紙Pの表裏に対してそれぞれ表面画像及び裏面画像の転写がなされる。表面トナー像及び裏面トナー像を保持した記録紙Pは定着装置17によって定着された後、先に排出した記録紙上に頁順に積層される。
【0078】
一方、画像読取り装置50では、画像の読み取りを終了した原稿Dは、搬送ベルト54の動作により排紙ローラ59を介してトイレ60B上に排紙される。
【0079】
図10の操作パネル76において指示・設定されたモード及び設定枚数に従って、本実施形態のカラー両面画像形成装置の画像形成方法のAモード〜Dモードの選択により、制御部70を通してROM74内に格納されたAモードに対応するプログラムP21、Bモードに対応するプログラムP22、Cモードに対応するプログラムP23、Dモードに対応するプログラムP24より選択される1つのモードがRAM75内に呼び出されカラー両面画像形成装置のプロセス制御、実行が行われる。
【0080】
Aモードによるカラー画像形成方法について説明する。
【0081】
駆動ローラ14dと従動ローラ14e間に張架されたトナー像受像体14aが、駆動ローラ14dの軸を中心として図8の点線矢印aで示す方向に回動され、感光体ドラム10と離間された状態で以下の画像形成が行われる。
【0082】
像形成体である感光体ドラム10は、円筒状の基体を内側に設け、導電層、α−Si層あるいは有機感光層(OPC)等の感光層を基体の外周に形成したものであり、接地された状態で図8の矢印で示す時計方向に回転される。
【0083】
像形成体としての感光体ドラム10が駆動回転され、前プリントまでの感光体ドラム10の履歴をなくすために、帯電前の除電手段としての、例えば発光ダイオードからなる一様露光器121aによる一様露光が行なわれ、感光体周面の除電がなされ、前回プリント時の帯電が除去される。
【0084】
帯電手段としてのスコロトロン帯電器11が感光体ドラム10の前述した有機感光体層に対し所定の電位に保持された制御グリッドと放電電極11aによるコロナ放電とによって帯電作用(本実施形態においてはマイナス帯電)を行い、感光体ドラム10に対し一様な電位を与える。
【0085】
感光体ドラム10はスコロトロン帯電器11により周面に対し一様に帯電された後、像露光手段としての露光ユニット121により画像信号に基づいた像露光が行われ、感光体ドラム10上に潜像が形成される。
【0086】
像露光手段としての露光ユニット121は不図示の発光素子としての半導体レーザ、半導体レーザから発光されるレーザ光を回転走査する回転多面鏡121b、fθレンズ121c、反射ミラー121d等により構成され、不図示の半導体レーザから発光されるレーザ光を回転多面鏡121bにより回転走査し、fθレンズ121c、反射ミラー121d等を経て、回転する感光体ドラム10の主走査方向に画像信号に基づいた像露光が行われ、感光体ドラム10の回転による副走査により感光体ドラム10上に潜像が形成される。
【0087】
感光体ドラム10の周縁にはイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C)、黒色(K)等のトナーとキャリアとで構成される現像剤をそれぞれ充填した現像手段である各色毎の現像器13が設けられていて、まず、1色目の現像(例えばイエロー)が現像スリーブ131によって行われる。
【0088】
次いで第一実施形態と同様に、感光体ドラム10は前記イエロー(Y)のトナー像の上に、第2の色信号に対応するマゼンタ(M)のトナー像、さらに第3の色信号に対応するシアン(C)のトナー像、さらに第4の色信号に対応する黒色(K)のトナー像が順次重ね合わせて形成される。
【0089】
本実施形態においても実施形態一にて説明した両面画像形成のA、Bモード、及び片面画像形成のC,Dモードの選択が行われ、各モードに応じて実施形態一の図3〜図5にて説明したと同様のそれぞれの画像形成・排出方法が採られる。
【0090】
n頁の原稿をm部コピーをとる(すなわちn×m枚のコピーをとる)ような多数枚のコピーについて図10のブロック図及び図11のフローチャートに従って説明する。
【0091】
操作者が操作パネル76において、モードの指定及びコピー枚数(m)である設定枚数の設定を行い、スタートボタンを押圧してコピーをスタートさせる。制御部70は操作パネル76からの信号に基づいて両面コピーか片面コピーかを判断し(ステップ30)、両面コピーであれば次にフェイスアップ排紙(FU排紙)かフェイスダウン排紙(FD排紙)かを判断する(ステップ31)。FU排紙であれば画像メモリ71からの画像データの読み出しと切換え回路72をAモードに対応するよう制御して画像データの読み出しを行い1頁おきに奇数頁の画像データをミラー回路73を通過させて鏡像変更を行ってプリンタ100の露光ユニット121に送出するよう制御し、FU/FD切換え部30の作用により排紙切換え器30aをFU排紙側に切換え(ステップ32)、Aモード記録を行う(ステップ34)。ステップ35において制御部70は排紙検知センサ23Aの信号のカウント数が第1トレイ22Aの満杯時の所定枚数であるN0(N0は原稿の頁数nに応じて変わる整数で、nの倍数)に達しているか、あるいは排紙量検知センサ24Aからの満杯信号である所定値に達した信号が発せられたかを判断し、所定値に達していなければステップ33に戻りAモード記録を続ける。ステップ35において排紙カウント数又は排紙量が所定値に達していればステップ36に進み、制御部70はFU/FD切換え部30を切換えてFD排紙とし、ステップ37で画像データの読み出しをBモードの2頁目→1頁目→4頁目→3頁目・・・の順によりBモード記録を行う。複数部コピーを終了した後ステップ44において第1、第2トレイ22A,22Bの両方が満杯でなければステップ45に進み、設定枚数に達しかどうかを判断し、設定枚数に達していなければステップ30に戻りステップ30〜45の上記動作を繰り返し、設定枚数に達すればコピー動作を終了する。
【0092】
ステップ44において両方の第1,第2トレイ22A,22Bが満杯であると判断されると、ステップ46に進み操作パネル76の表示部に両トレイ満杯と表示し、ステップ47に進みコピー動作を停止する。
【0093】
ステップ31においてFD排紙と判断されると、ステップ38に進みFD排紙に切換え、前記ステップ32〜37のAモードをBモード、BモードをAモードに変更したステップ39〜43に従った動作を行い、ステップ44に進み前記と同様の過程を経てコピー動作を終了するか、コピー動作を停止する。
【0094】
ステップ30において片面コピーと判断された場合はステップ50に進み、前記両面コピーに代わり片面コピー動作が行われる同様のステップ51〜56又はステップ57〜62の動作が行われステップ44に達し、前記と同様にステップ30に戻り、又はステップ46に進み操作パネル76の表示部にトレイ満杯と表示してステップ47においてコピー動作を停止する。ステップ44において両トレイ満杯でないと判断されるとステップ45に進み、コピーが設定枚数に達して終了と判断されるとコピー動作を終了する。
【0095】
上記ステップ30〜47の動作は第一実施形態の画像形成装置にも適用できることはいうまでもない。
【0096】
上記Aモードコピーにおいては、第一実施形態において説明したと同様に、図3に示すように、例えばn頁(nを偶数とする)のコピーが行われる場合に、感光体ドラム10上に形成された偶数頁のカラートナー像とトナー像受像体14a上に形成された奇数頁のカラートナー像とを記録紙Pの表裏に転写して両面画像とする。画像メモリ71から読み出される画像データは1頁目→2頁目→3頁目→・・・→n−1頁目→n頁目の順に読み出すよう制御部70は制御する。これにより頁順を揃えた画像形成、排出が行われる。更に設定部数だけこのサイクルを繰り返す。
【0097】
Bモードコピーにおいては、記録紙Pは表裏反転して、装置外部の第2トレイ22Bへ排出される。これにより図4に示すように、例えばn頁(nを偶数とする)のコピーが行われる場合に、感光体ドラム10上には奇数頁のカラートナー像を形成し、トナー像受像体14a上には偶数頁のカラートナー像とを形成して記録紙Pの表裏に転写し両面画像とする。制御部70は画像メモリ71から読み出す画像データの順序を、2頁目→1頁目→4頁目→3頁目→・・・→n頁目→n−1頁目の順になるよう制御部70は制御する。これにより頁順を揃えた画像形成、排出が行われる。更に、設定部数だけこのサイクルを繰り返す。
【0098】
コピーを第1トレイ22Aへトナー像面を上側(フェイスアップ)にして排出する片面画像形成のCモード、及び、コピーを反転して第2トレイ22Bへトナー像面を下側(フェイスダウン)にして排出する片面画像形成のDモードではトナー像は感光体ドラム10のみに形成され、トナー像受像体14a上には形成されない簡単な方法が用いられる。
【0099】
Cモードにより多数枚、例えばn頁の原稿についてm部コピーが行われる場合には、図5(a)に示すようにn頁目のコピーがカラートナー像を上にした画像形成、排出が行われ1頁目のコピーがカラートナー像面を上にして最上面に排出される。従って、画像メモリ71より出力する画像データは、n頁目→n−1頁目→・・・→2頁目→1頁目の順になされるように制御部70は制御しなければならない。しかし、この第二の実施形態では原稿読取り装置50を有するので、頁順に積層した原稿Dを表面を上向きとして上側より頁順に原稿載置台60A上に積層することにより、原稿Dは一番下の原稿であるn頁目より読取られる。これにより読取られた順に従って画像形成を行うと頁順を揃えた画像形成、排出が行われ制御が容易になる。ただし、nが奇数の場合は、最初に読み取られる頁がまっ白(画像なし)なのでn−1頁から画像形成が行われる。
【0100】
また、Dモードにより多数枚、例えばn頁の原稿についてm部のコピーが行われる場合には、図5(b)に示すように1頁目のコピーより画像形成、排出が行われn頁目のコピーがカラートナー像面を上にして最上面に排出される。従って、画像メモリ71より出力する画像データが、1頁目→2頁目→・・・→n−1頁目→n頁目の順になされるように制御部70は制御する。これにより頁順を揃えた画像形成、排出が行われる。
【0101】
本発明はカラー両面画像形成装置を用いて説明したが、モノクロの両面画像形成装置にも適用できることは勿論である。また、本発明は本方式に限らず両面画像を形成する変形例も含むものであり、例えば特公昭54−28740号公報に示された裏面画像に相当するトナー極性を反転した後、同時に転写材の両面に転写するものや、特開昭63−180969号公報、特開昭63−298255号公報、特開平1−44457号公報等のタンデム方式にも、フェイスアップ及びフェイスダウンの排紙部を設け、上記にて説明したプロセス条件や画像データ処理条件が表面と裏面とで変更する制御手段を用いることによって後処理としての頁揃えを必要としない両面画像の形成を行うことができる。
【0102】
【発明の効果】
請求項1、2によれば、画像データの転送順、出力順、排出形態に応じて、従来用いられていた両面反転給紙装置や中間スタッカの必要もなく、フェイスアップ排紙においてもフェイスダウン排紙においても頁揃えの行われた両面画像を出力できる。また、定着装置も一度通すのみでよく、転写材の搬送の信頼性が高く、特に、カラー画像形成の場合、カラー画像の色ズレや画像劣化が少ない良好な両面カラー画像の高速形成がなされる。さらに、第1及び第2の排紙手段を有し、一方の排紙トレイが一杯になると他方の排紙トレイに自動的に切換えられるので多量のプリントを迅速に行うことができると共に、切り換え前の排紙トレイと同様に頁揃えの行われたフェイスアップ排紙又はフェイスダウン排紙ができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の両面画像形成装置の第一の実施形態のカラー両面画像形成装置の断面構成図である。
【図2】図1の像担持体の側断面図である。
【図3】Aモードの両面画像形成状態を示す図である。
【図4】Bモードの両面画像形成状態を示す図である。
【図5】Cモード及びDモードにかかわる片面画像形成状態を示す図である。
【図6】第一の実施形態のカラー両面画像形成装置における各種モード選択と制御系を示すブロック図である。
【図7】第一の実施形態のカラー画像形成装置の各モードのコピー過程を示すフローチャートである。
【図8】本発明の両面画像形成装置の第二の実施形態のカラー両面画像形成装置の断面構成図である。
【図9】図8の画像読み取り装置の構成の一例を示す断面図である。
【図10】第二の実施形態のカラー両面画像形成装置における各種モード選択と制御系を示すブロック図である。
【図11】第二の実施形態のカラー画像形成装置の各モードのコピー過程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 感光体ドラム
11 スコロトロン帯電器
12,121 露光ユニット
13 現像器
14a トナー像受像体
14c 転写器
14g 裏面転写器
17 定着装置
21A フェイスアップ排紙口
21B フェイスダウン排紙口
22A 第1トレイ
22B 第2トレイ
23A,23B 排紙検知センサ
24A,24B 排紙量検知センサ
30 FU/FD切換え部
30a 排紙切換え器
50 画像読取り装置
50A 原稿搬送装置
50B 原稿読取り装置
P 記録紙
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a printer, or a fax machine, in which a charging unit, an image exposure unit, and a developing unit are arranged around an image carrier to transfer and fix a toner image formed on the image carrier on a recording paper. The present invention relates to a type image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the case of single-sided printing in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a fax machine, a toner image formed on an image carrier is transferred and fixed onto a recording sheet as a transfer material, and then discharged. At this time, the toner image surface on the recording paper is discharged (face-up discharge where the recording paper surface is discharged upward), or the toner image surface on the transfer material is discharged downward (the recording paper surface is facing downward). The face down discharge method is used.
[0003]
In the case of duplex printing, the image on one side formed on the image carrier is transferred and fixed on a transfer material, which is once stored in a double-sided reversing paper feeder, and again on the image carrier. A method is used in which a transfer material is fed from a double-sided reversing paper feeding device in synchronism with the image formed on the image, and the image on the other surface is transferred and fixed on the transfer material.
[0004]
In the double-sided printing apparatus, as described above, the transfer material is transported to the double-sided reversing paper feeding device or the fixing device is passed twice, so that the transfer material transport is unreliable and causes a jam or the like. It was the cause. On the other hand, after forming on both sides of the transfer material according to Japanese Patent Publication No. 49-37538, Japanese Patent Publication No. 54-28740, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-444457, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 4-214576, etc., fixing is performed once. What to do is proposed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, if one image forming apparatus discharges with the surface on the recording paper facing up (face-up discharging) or discharges with the surface on the recording paper facing down (face-down discharging), the page order is not aligned. Also, page alignment can be performed when it is desired to change the transfer order of image data, or when the transfer order of either the previous page or the subsequent page is defined by the relationship of the transfer order of image data by ADF or the like. There was a problem of disappearing.
[0006]
Also, in an image forming apparatus that has both face-up discharge and face-down discharge, regardless of which is selected, the page order of double-sided copying (double-sided printing) will be discharged correctly, especially automatically. A device that can be used has been desired.
[0007]
In addition, if you have two paper discharge trays, one of the paper discharge trays will be filled with the discharged copy (print), and if it exceeds that, it will be automatically However, there is a problem that the page order is not aligned when switching to another paper discharge tray, and a solution has been desired.
[0008]
The present invention solves the above problems, and in an apparatus having two or more discharge trays arranged in page order in both face-up discharge and face-down discharge, when one is full, the other discharge tray An object of the present invention is to provide a double-sided image forming apparatus capable of printing a large amount of paper and printing at a high speed.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  An object of the present invention is to form an image memory that stores image data of a plurality of pages, a mirror processing circuit that changes image data output from the image memory into a mirror image, a photoconductor that forms a toner image, and a photoconductor. A toner image receiver for transferring and holding the toner image, and a toner image sequentially formed on the basis of the image data output from the image memory, and the photoreceptor on both the front and back sides of the recording paper in one pass. The recording means for transferring the toner image on the top and the toner image receiver, fixing the front and back toner images on the recording paper at one time to perform double-sided print recording, and transferring the double-sided print output by the recording means A first paper discharge unit that sequentially stacks and discharges the paper in a rear and back state; a second paper discharge unit that reverses the front and back state after transferring the double-sided print output by the recording unit and sequentially stacks and discharges; Said first and Whether to select the second paper discharge means via the paper discharge selection means, the switching of the even / odd page order of the image data output from the image memory according to the selection operation of the paper discharge selection means, and the mirror processing circuit In a double-sided image forming apparatus having a control means for controlling whether
It has an operation panel for specifying single-sided printing or double-sided printing and face-up discharge or face-down discharge,
A mode as an image forming method to be executed when double-sided printing and face-up paper discharge are designated on the operation panel, and B as an image forming method to be executed when double-sided printing and face-down paper discharge are designated. Mode, C mode as an image forming method to be executed when single-sided printing and face-up paper discharge are specified, and D mode as an image forming method to be executed when single-sided printing and face-down paper discharge are specified Have
In the A mode, when printing n pages (n is an even number), the control means reads the image data from the image memory in order from the first page to the nth page, and even-numbered toner. An image is formed on the photoconductor, an odd-numbered toner image is formed on the toner image receiver, and the toner images formed on the photoconductor and the toner image receiver are transferred to the front and back of the recording paper. The image is formed by double-sided printing of the odd-numbered page with the toner image of the odd-numbered page down and the even-numbered page next to the odd-numbered page, and the recording paper on which the double-sided image is formed is discharged face-up. Then, the second recording paper is placed on the first recording paper, and is discharged to the first tray so that the toner image surface of the even page of the last recording paper is the uppermost surface. In the B mode, page n (n is an even number) When printing, image data is sequentially read from the image memory as the second page, the first page, the nth page, and the n-1 page, and a toner image of odd pages is formed on the photosensitive member. A toner image of even pages is formed on the body and transferred to the front and back of the recording paper to form a double-sided image. Control is performed so that the even pages are turned upside down and discharged face down to the second tray. In the C mode, when printing n pages, the image data is output from the image memory sequentially from the nth page to the first page, and the toner image is not formed on the toner image receiver. It is formed only on the photoconductor, and the toner image on the photoconductor is transferred to the recording paper. First, the nth page of recording paper is discharged so that the toner image is on top, and finally the first page of recording paper is removed. Face up and discharge the toner image to the first tray. In the D mode, when printing n pages, image data is output from the image memory in order from the first page to the nth page, and a toner image is not formed on the toner image receiver. The toner image formed on the photoconductor is transferred to the recording paper, and the front and back are reversed, and the toner image surface is faced down and discharged face down to the second tray.Control
And detecting means for detecting the amount of paper discharged to the first and second paper discharge means. The detection means counts the number of paper discharged to the first and second paper discharge means, and the count is predetermined. When the count of the first paper discharge means is invalidated, and the selection of the paper discharge selection means is the first paper discharge means, the first paper discharge means to the second paper discharge means. Or when the selection of the paper discharge selecting means is the second paper discharge means, the second paper discharge means is switched to the first paper discharge means and the mode as the image forming method is switched. ,
  Achieved by a double-sided image forming apparatus characterized byThe
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below. The description in this column does not limit the technical scope of the claims or the meaning of terms. In addition, the following assertive description in the embodiment of the present invention shows the best mode, and does not limit the meaning or technical scope of the terms of the present invention.
[0012]
(Embodiment 1)
The basics and each mechanism of the image forming process of the first embodiment of the double-sided image forming apparatus of the present invention will be described using the color double-sided image forming apparatus shown in FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of a color double-sided image forming apparatus according to a first embodiment of the double-sided image forming apparatus of the present invention, FIG. 2 is a side cross-sectional view of the image carrier of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing a face-up (FU) double-sided image formation state in A mode, FIG. 4 is a diagram showing a face-down (FD) double-sided image formation state in B mode, and FIG. 5 is a diagram showing C mode and D mode. FIG. 5A is a diagram showing an example of face-up (FU) single-sided image formation, and FIG. 5B is a diagram showing face-down (FD) single-sided image formation. 6 is a block diagram showing an example of a control system in the color double-sided image forming apparatus of the first embodiment. FIG. 7 is a color double-sided image forming apparatus of the first embodiment. Showing the image forming process in various modes It is a chart.
[0013]
In FIG. 6, 70 is a control unit comprising, for example, an MPU, 71 is an image memory, 72 is a switching circuit for switching the output destination of image data read from the image memory 71, and 73 is a change of image data to form a mirror image. Mirror processing circuit 74, ROM for storing the program of the image forming process of each mode, 75, RAM built in the control unit 70, 76, a key for inputting a set number, a key for designating a mode, and a print An operation panel 100 including a start button, a display unit, and the like is a printer that is a mechanism part of the image forming apparatus according to the first embodiment. The printer includes a FU paper discharge unit 120A, an FD paper discharge unit 120B, and a face-up (FU) / A face-down (FD) switching unit 30 is provided.
[0014]
The double-sided image forming apparatus of this embodiment includes a photosensitive drum 10, a scorotron charger 11, an exposure unit 12, a developing unit 13, a toner image receiving means 14, a paper feed cassette 15, a fixing device 17 and a cleaning device 19 shown in FIG. A recording means comprising:
Sending rollers 180 and 18A and a first tray 22A, which are first paper discharge means for sequentially stacking and discharging the double-sided prints output by the recording means to the first tray 22A in a face-up state with the front and back surfaces after transfer. A FU paper discharge unit 120A including a paper discharge sensor 23A, a paper discharge amount sensor 24A, and the like;
The two-sided print output by the recording means is a second paper discharge means that reverses the front and back states after transfer and sequentially stacks and discharges the paper onto the second tray 22B. The delivery rollers 180 and 18B, the second tray 22B, and the paper discharge An FD paper discharge unit 120B including a detection sensor 23B, a paper discharge amount detection sensor 24B, and the like;
A FU / FD switching unit 30 including a paper discharge switching unit 30a which is a paper discharge selection unit that selectively switches between the first and second paper discharge units;
The page order of the image data output from the image memory 71 is controlled in accordance with the selection operation of the paper discharge selecting means, and the input destination of the output image data is switched by the switching circuit 72 via the mirror processing circuit 73. The control unit 70 is a control unit that controls whether to input to the printer 100 or input directly to the printer 100 without going through the mirror processing circuit 73, and performs control of switching control and image forming process.
[0015]
Both the first and second paper discharge units have a shift tray function (not shown) that can distinguish each part when a plurality of output prints are continuously printed.
[0016]
The paper discharge detection sensors 23A and 23B include, for example, a photocoupler, a micro switch, and the like, and send a paper discharge signal to the control unit 70 every time the recording paper P (print) on which an image is recorded passes through the paper discharge passage. The discharge amount detection sensors 24A and 24B are composed of, for example, a micro switch having an actuator, and send a signal to the control unit 70 when the prints discharged and stacked on the first or second trays 22A and 22B are full.
[0017]
As shown in FIG. 6, when a set number or selection mode signal is input to the control unit 70 of the color double-sided image forming apparatus in accordance with the number of prints and mode selection, which is a set number input by the operator on the operation panel 76. One mode selected from the program P11 corresponding to the A mode, the program P12 corresponding to the B mode, the program P13 corresponding to the C mode, and the program P14 corresponding to the D mode stored in the ROM 74 through the control unit 70 is controlled. Called by the RAM 75 built in the unit 70, the process control and execution of the color double-sided image forming apparatus are performed.
[0018]
First, a color image forming method in A mode for face-up double-sided image formation will be described with reference to FIGS.
[0019]
Here, face-up image formation refers to image formation in which the recording paper P as a transfer material is sequentially stacked and discharged from the face-up discharge port 21A in FIG. 1 represents image formation in which the recording paper P is sequentially stacked and discharged from the face-down paper discharge port 21B of FIG.
[0020]
A toner image receiver 14a, which will be described later, is rotated in the direction indicated by the dotted arrow a in FIG. 1 about the axis of the driving roller 14d, and the following image formation is performed while being separated from the photosensitive drum 10. It is also possible to form an image with the toner image receiver 14a in contact therewith.
[0021]
The photosensitive drum 10 that is an image carrier is provided with a cylindrical base formed of, for example, a transparent member made of glass or transparent acrylic resin on the inside, and a transparent conductive layer, α-Si layer, or organic photosensitive layer (OPC). Or the like is formed on the outer periphery of the substrate.
[0022]
The photosensitive drum 10 is sandwiched between a front flange 10a and a rear flange 10b. The front flange 10a is supported by a guide pin provided on a cover attached to the front side plate of the apparatus main body, and is provided on the outer periphery of the rear flange 10b. The photoconductor drum 10 is rotated in the clockwise direction indicated by the arrow in FIG. 1 with the gear 10G engaged with the drive gear and the transparent conductive layer grounded by the power.
[0023]
In the present embodiment, it is only necessary to have an exposure light amount that can provide an appropriate contrast in the photoconductor layer of the photosensitive drum. Therefore, the light transmittance of the transparent substrate of the photosensitive drum in the present embodiment need not be 100%, and may have a characteristic that a certain amount of light is absorbed when the exposure light is transmitted. As a material for the translucent substrate, an acrylic resin, particularly polymerized using a methacrylic acid methyl ester monomer, is excellent in transparency, strength, accuracy, surface properties, etc., and is preferably used. Various translucent resins such as acrylic, fluorine, polyester, polycarbonate, and polyethylene terephthalate used can be used. Moreover, as long as it has translucency with respect to exposure light, you may color. As the translucent conductive layer, a metal thin film made of indium, tin, oxide (ITO), tin oxide, lead oxide, indium oxide, copper iodide, Au, Ag, Ni, Al, etc. that maintains translucency As a film forming method, a vacuum deposition method, an active reaction deposition method, various sputtering methods, various CVD methods, a dip coating method, a spray coating method, or the like is used. As the photoconductor layer, an amorphous silicon (α-Si) alloy photosensitive layer, an amorphous selenium alloy photosensitive layer, and various organic photosensitive layers (OPC) can be used.
[0024]
A scorotron charger 11 as a charging means is used in an image forming process of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), and the moving direction of the photosensitive drum 10 as an image carrier. A control grid that is mounted opposite to the photosensitive drum 10 in a direction orthogonal to the above and is held at a predetermined potential with respect to the aforementioned organic photosensitive layer of the photosensitive drum 10, and a discharge electrode 11a, for example, in a sawtooth shape. A charging action (negative charging in the present embodiment) is performed by corona discharge having the same polarity as the toner using electrodes, and a uniform potential is applied to the photosensitive drum 10. Other wire electrodes can be used as the discharge electrode 11a.
[0025]
An exposure unit 12 serving as an image exposure unit for each color has an exposure position on the photosensitive drum 10 between the discharge electrode 11a of the scorotron charger 11 and the development position of the developing unit 13 with respect to the developing sleeve 131. The photoconductor drum 10 is arranged in a state provided upstream in the rotation direction.
[0026]
The exposure unit 12 includes a linear exposure element 12a in which a plurality of LEDs (light emitting diodes) as image exposure light emitting elements arranged in the main scanning direction parallel to the axis of the photosensitive drum 10 are arranged in an array, and the like. The SELFOC lens 12b as a double imaging element is configured as an exposure unit attached to the holder 12c. An exposure unit 12, a uniform exposure device 12d, and a simultaneous transfer exposure device 12e for each color are attached to a cylindrical holding member 20 fixed to the apparatus main body, and are accommodated inside the substrate of the photosensitive drum 10. .
[0027]
As the exposure element, a linear element in which a plurality of light emitting elements such as FL (phosphor light emission), EL (electroluminescence), and PL (plasma discharge) are arranged in an array is used. The emission wavelength of the light emitting element used in this embodiment is usually in the range of 680 to 900 nm where the Y, M, and C toners are highly transmissive. However, since the image exposure is performed from the back side, the color toner is used. However, the wavelength may be shorter than that which does not have sufficient transparency.
[0028]
In the present embodiment, the color order in which images are formed and the developing device provided on the rotated photosensitive drum 10 in accordance with the color order are based on the rotation direction of the photosensitive drum 10 indicated by the arrows in FIG. The Y and M developing units 13 are arranged on the left side of the photosensitive drum 10 and the C and K developing units 13 are arranged on the right side of the photosensitive drum 10, and below the developing casing 138 of the Y and M developing units 13 ( The Y and M scorotron chargers 11 are disposed on the upstream side, and the C and K scorotron chargers 11 are disposed above (upstream) the developing casing 138 of the C and K developing units 13.
[0029]
A developing unit 13 which is a developing unit for each color accommodates a one-component or two-component developer of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), respectively. A cylindrical non-magnetic stainless steel having a thickness of 0.5 mm to 1 mm and an outer diameter of 15 to 25 mm, for example, rotating in the same direction as the rotation direction of the photosensitive drum 10 at a developing position while maintaining a predetermined gap with respect to the peripheral surface of Alternatively, a developing sleeve 131 made of an aluminum material is provided.
[0030]
The developing unit 13 is kept in contact with the photosensitive drum 10 by a not-shown abutting roller with a predetermined value, for example, 100 μm to 1000 μm, and is kept in non-contact. A negatively charged photosensitive member that is applied with a developing bias voltage to which a direct current or a further alternating voltage is applied, is subjected to jumping development with a one-component or two-component developer contained in a developing device, and a transparent conductive layer is grounded A non-contact reversal development is performed in which a DC bias voltage having the same polarity as the toner (negative polarity in the present embodiment) is applied to the drum 10 to attach the toner to the exposed portion.
[0031]
The developing device 13 for each color described above performs non-contact development by applying a developing bias voltage to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 10 formed by the charging by the scorotron charger 11 and the image exposure by the exposure unit 12 described above. In the non-contact state, reversal development is performed with toner having the same polarity as the charged polarity (in this embodiment, the photosensitive drum 10 is negatively charged and negative polarity toner).
[0032]
In an image reading apparatus separate from the present apparatus, Y, M, and C, in which image information read from an original image by an image sensor or image information edited by a computer is subjected to γ correction and other image processing. The image data for each color of K and K is temporarily stored in the image memory 71. When the image recording is started, the image data of each color is sequentially read out from the image memory 71 and input as an electrical signal to the exposure unit 12 for each color.
[0033]
Printing (image recording) is started by pressing the start button on the operation panel 76. A toner image receiver 14a, which will be described later, is rotated about the axis of the drive roller 14d in the direction indicated by the dotted arrow a in FIG. A gear 10G provided on the rear flange 10b of the photosensitive drum 10 is rotated through the driving gear G1 to rotate the photosensitive drum 10 in the clockwise direction indicated by an arrow in FIG. 1, and at the same time on the left side of the photosensitive drum 10. Application of a potential to the photosensitive drum 10 is started by the charging action of the Y scorotron charger 11 disposed on the upstream side of the developing casing 138 of the yellow (Y) developer 13.
[0034]
After the photosensitive drum 10 is applied with a potential, exposure by an electric signal corresponding to the first color signal, that is, the Y image data is started in the Y exposure unit 12, and the surface of the photosensitive drum 10 is copied to the photosensitive layer by rotational scanning of the drum. An electrostatic latent image corresponding to the Y image of the image is formed.
[0035]
The latent image is reversed and developed by the Y developing unit 13 with the developer on the developing sleeve in a non-contact state, and a yellow (Y) toner image is formed as the photosensitive drum 10 rotates.
[0036]
Next, the photosensitive drum 10 is placed on the yellow (Y) toner image, further to the left of the photosensitive drum 10, on the downstream side of yellow (Y), on the upstream side of the developing casing 138 of the developing unit 13 of magenta (M). A potential is applied by the charging action of the magenta (M) scorotron charger 11 arranged in the M, and exposure is performed by the second color signal of the M exposure unit 12, that is, M image data. By non-contact reversal development, a magenta (M) toner image is sequentially superimposed on the yellow (Y) toner image.
[0037]
By the same process, a cyan (C) scorotron charger 11, a C exposure unit 12 and a C developer arranged on the right side of the photosensitive drum 10 and above the developing casing 138 of the cyan (C) developer 13 13, a cyan (C) toner image corresponding to the third color signal is disposed on the right side of the photosensitive drum 10 and on the downstream side of C above the developing casing 138 of the black (K) developing device 13. The black (K) scorotron charger 11, the exposure unit 12 and the developing unit 13 sequentially form a black (K) toner image corresponding to the fourth color signal and rotate the photosensitive drum 10 once. Within this range, a color toner image is formed on the peripheral surface.
[0038]
The exposure of the organic photosensitive layer of the photosensitive drum 10 by the Y, M, C, and K exposure units 12 is performed from the inside of the drum through the above-described transparent substrate. Therefore, the exposure of the image corresponding to the second, third, and fourth color signals is performed without any influence of the previously formed toner image, and is equivalent to the image corresponding to the first color signal. An electrostatic latent image can be formed. In order to stabilize the temperature in the photosensitive drum 10 due to the heat generated by each exposure optical system 12 and to prevent the temperature from rising, a material having good thermal conductivity is used for the holding member 20, and a heater and a heat pipe are used in the holding member 20. In the case of a low temperature, a heater is used, and in the case of a high temperature, the heat can be radiated to the outside through a heat pipe.
[0039]
Next, the toner image receiver 14a is rotated about the axis of the drive roller 14d in the direction indicated by the dotted arrow b in FIG.
[0040]
A superimposed color toner image to be a back image (first page image) is formed on the photoconductive drum 10 (first image carrying means), and the color toner image of the back image on the photoconductive drum 10 is transferred. In the region 14b, the toner image is transferred onto the toner image receiver 14a (second image carrier) by the transfer device 14c to which a voltage having a polarity opposite to that of the toner (plus polarity in the present embodiment) is applied. At this time, uniform exposure is performed by the simultaneous transfer exposure device 12e using, for example, a light emitting diode so that good transfer is performed.
[0041]
The toner remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum 10 after the transfer is subjected to static elimination by the image carrier AC static eliminator 16 and then enters the cleaning device 19 or a cleaning blade made of a rubber material in contact with the photosensitive drum 10. It is scraped off into the cleaning device 19 by 19a and is collected in a waste toner container (not shown) by a screw 19b. The photosensitive drum 10 from which the residual toner has been removed by the cleaning device 19 is further subjected to exposure by the uniform exposure device 12d before charging using, for example, a light emitting diode, in order to eliminate the history of the photosensitive body up to the previous printing. The charge on the peripheral surface is removed and the charge at the previous printing is removed.
[0042]
The toner image receiver 14a is again formed on the toner image receiver 14a while being rotated about the axis of the drive roller 14d in the direction indicated by the dotted arrow a in FIG. The back surface image and the transfer area 14b are synchronized, and the surface image (second page image) of the superimposed color toner image is formed again on the photosensitive drum 10 by the toner image forming means. It is necessary to change the image data so that the front surface image formed at this time becomes a mirror image with the back surface image formation on the image carrier.
[0043]
When the front image is formed, the toner image receiver 14a is again rotated around the axis of the drive roller 14d in the direction indicated by the dotted arrow b in FIG.
[0044]
The recording paper P, which is a transfer material, is fed from a paper feed cassette 15, which is a transfer material storage means, by a feed roller 15a, is fed by a feed roller 15b, and is conveyed to a timing roller 15c.
[0045]
The recording paper P is synchronized with the color toner image of the front image carried on the photosensitive drum 10 and the color toner image of the back image carried on the toner image receiver 14a by driving the timing roller 15c. And fed to the transfer area 14b. At this time, the recording paper P is charged to the same polarity as the toner by the paper charger 14f, adsorbed to the toner image receiver 14a, and fed to the transfer area 14b. By charging the paper with the same polarity as the toner, the toner image is prevented from being attracted by being attracted to the toner image on the toner image receiver 14a or the toner image on the photosensitive drum 10, thereby preventing the toner image from being disturbed.
[0046]
The surface image on the peripheral surface of the photosensitive drum 10 is collectively transferred to the upper surface side of the recording paper P by the transfer device 14c to which a voltage having a polarity opposite to that of the toner (plus polarity in the present embodiment) is applied (first). 1 transfer means). At this time, the back image on the peripheral surface of the toner image receiver 14a is not transferred to the recording paper P and exists on the toner image receiver 14a. Next, the back surface image on the peripheral surface of the toner image receiver 14a is collectively transferred onto the lower surface side of the recording paper P by the back surface transfer device 14g to which a voltage having a polarity opposite to that of the toner (plus polarity in the present embodiment) is applied. (Second transfer means). Uniform exposure by a transfer simultaneous exposure unit 12e using a light emitting diode, for example, provided inside the photosensitive drum 10 so as to face the transfer unit 14c so that a good transfer can be performed at the time of transfer by the transfer unit 14c. Is done.
[0047]
Since the toner images of the respective colors overlap with each other, it is preferable that the upper layer toner and the lower layer toner are charged to the same polarity with the same charge amount in order to enable batch transfer. Therefore, in the double-sided image formation in which the polarity of the color toner image formed on the toner image receiver 14a is reversed by corona charging, or the color toner image formed on the image carrier is reversed by corona charging, This toner is not preferable because the toner is not sufficiently charged with the same polarity, resulting in poor transfer.
[0048]
By repeating reversal development on the image carrier, color toner images of the same polarity formed by superimposing them are collectively transferred to the toner image receiver 14a without changing the polarity, and then collectively onto the recording paper P without changing the polarity. Transferring is preferable because it contributes to improvement in transferability of backside image formation. For surface image formation, the reversal development is repeated on the image carrier, and the color toner images of the same polarity formed by superimposing can be collectively transferred onto the recording paper P without changing the polarity. It is preferable because it contributes to improvement of the property.
[0049]
From the above, in color image formation, the first and second transfer means are operated to form a color toner image on the surface of the transfer material using the above-described image forming method on the front and back surfaces, and then the second image is formed. A double-sided image forming method in which a transfer unit is operated to form a color toner image on the back surface of the transfer material is preferably employed.
[0050]
The toner image receiver 14a is an endless rubber belt having a thickness of 0.5 to 2.0 mm, and is made of silicon rubber or urethane rubber 10.8-1012A semiconductive substrate having a resistance value of Ω · cm and a two-layer structure in which a fluorine coating having a thickness of 5 μm to 50 μm as a toner filming prevention layer is formed on the outside of the rubber substrate. This layer is also preferably semi-conductive. Semiconductive polyester, polystyrene, polyethylene, polyethylene terephthalate, etc. having a thickness of 0.1 to 0.5 mm can be used instead of the rubber belt substrate.
[0051]
The recording paper P on which the color toner images are formed on both sides is neutralized by a paper separation AC neutralizer 14h for transfer separation, separated from the toner image receiver 14a, and two rollers having heaters inside both rollers. The toner is conveyed to a fixing device 17 as a fixing unit composed of rollers. The recording paper P (print) on which the front and back adhering toners on the recording paper P are fixed by applying heat and pressure between the fixing roller 17a and the pressure roller 17b and the double-sided image recording is performed is provided on the control unit. The sheet is fed by the sheet discharge roller 18A so as to pass through the sheet discharge port 21A by the sheet discharge switch 20a switched to discharge the print to the first tray 22A by the control of 70, and face-up discharge outside the apparatus is performed. To the first tray 22A.
[0052]
The toner remaining on the peripheral surface of the toner image receiver 14a after the transfer is cleaned by the toner image receiver cleaning device 14i. Further, the toner remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum 10 after the transfer is subjected to static elimination by the image carrier AC static eliminator 16, and then enters the cleaning device 19 or is made of a rubber material that is in contact with the photosensitive drum 10. It is scraped off into the cleaning device 19 by the cleaning blade 19a, and is collected in a waste toner container (not shown) by the screw 19b. The photosensitive drum 10 from which residual toner has been removed by the cleaning device 19 is uniformly charged by the scorotron charger 11, and the toner image receiver 14a is centered on the axis of the drive roller 14d in the direction indicated by the dotted arrow a in FIG. The next image forming cycle is started in a state of being rotated and separated from the photosensitive drum 10.
[0053]
The above is an A-mode print image forming method. When a large number of sheets, for example, n pages (n is an even number) is printed in the A mode, as shown in FIG. The even-page color toner image formed and the odd-page color toner image formed on the toner image receiver 14a are transferred to the front and back of the recording paper P to form a double-sided image. Images are formed and ejected by double-sided printing of the first and second pages, and the second print is above the first print, and the last print is above the n-th page toner image surface. And discharged to the top surface.
[0054]
In this A mode print, since image formation and print discharge are performed as described above, the image data read from the image memory 71 is the first page → second page → third page →... → n−1 page. The control unit 70 controls to read in the order of the eye → nth page.
[0055]
In the image formation in the B mode, a recording sheet P (print) on which double-sided image recording is performed in the same process except that the page order is different from the image formation in the A mode is sent by the paper discharge roller 180, and is controlled by the control unit 70. The recording paper P is fed by the paper discharge roller 18B so as to pass through the paper discharge port 21B by the paper discharge switch 30a switched to discharge the print to the second tray 22B, and the recording paper P is turned upside down. The paper is discharged to the second tray 22B. As a result, image formation and discharge are performed in the same page order.
[0056]
In B-mode printing, the recording paper P that has been printed is turned upside down and discharged onto the second tray 22B, and therefore, for example, n pages (n is an even number) are printed as shown in FIG. In this case, an odd-page color toner image is formed on the photosensitive drum 10 and an even-page color toner image is formed on the toner image receiver 14a and transferred to the front and back of the recording paper P to form a double-sided image. Image formation of the first double-sided print of the first and second pages with the color toner image of the second page down and reversal discharge are performed, and the final print is the color toner of the (n-1) th page. The image is reversed so that the color toner image surface of the nth page faces up and is discharged to the uppermost surface.
[0057]
In this B-mode printing, a toner image of an even number of pages is formed on the toner image receiver 14a. Therefore, the control unit 70 changes the order of image data read from the image memory 71 from the second page → the first page → the fourth page → The control unit 70 controls the order of the third page →... → n page → n−1 page. As a result, image formation and discharge are performed in the same page order.
[0058]
As described above, color image formation in A and B modes for double-sided image formation is performed. The toner image carried on the photosensitive drum 10 (first image carrying means) by the toner image forming means is recorded on the recording paper P. C-mode of single-sided image formation in which the toner image surface is discharged to the first tray 22A outside the apparatus with the toner image surface facing up (face up), and the toner image carried on the photosensitive drum 10 are recorded on the recording paper P. The single-sided image forming D mode in which the toner image surface is transferred to the second tray 22B with the toner image surface facing down (face down) and discharged onto the second tray 22B can be performed in the color image forming process described above. it can. In the C and D modes, a simple method is used in which the toner image is formed only on the photosensitive drum 10 and is not formed on the toner image receiver 14a.
[0059]
When a large number of sheets, for example, n sheets are printed in the C mode, as shown in FIG. 5A, the n-th page print is formed and discharged with the color toner image on top, and the first page Are printed on the uppermost surface with the color toner image surface facing up. Therefore, the control unit 70 controls the image data output from the image memory 71 so as to be performed in the order of the nth page → the (n−1) th page →... → the second page → the first page. As a result, image formation and discharge are performed in the same page order.
[0060]
When a large number of prints, for example, n sheets are printed in the D mode, as shown in FIG. 5B, image formation and discharge are performed from the first print, and the nth print is a color toner. The image is discharged on the top side with the image side down. Accordingly, the control unit 70 controls so that the image data output from the image memory 71 is processed in the order of the first page → second page →... → n−1 page → n page. As a result, image formation and discharge are performed in the same page order.
[0061]
As described above, printing in the A, B, C, and D modes is performed, and a large number of sheets are quickly printed under the control of the control unit 70.
[0062]
A large number of prints will be described with reference to the block diagram of FIG. 6 and the flowchart of FIG.
[0063]
An operator designates a mode and sets a set number of prints on the operation panel 76, and presses a start button to start printing. Based on the signal from the operation panel 76, the control unit 70 determines whether the printing is duplex printing or simplex printing (step 10). If the printing is duplex printing, then face-up ejection (FU ejection) or face-down ejection (FD) It is determined whether the paper is discharged (step 11). For FU paper discharge, the image data is read from the image memory 71 and the switching circuit 72 is controlled to correspond to the A mode to read the image data, and the odd page image data passes through the mirror circuit 73 every other page. Then, the mirror image is changed and controlled so as to be sent to the exposure unit 12 of the printer 100 (step 12), and the discharge switch 30a is switched to the FU discharge side by the action of the FU / FD switching unit 30. Confirm and perform A mode recording (step 13). The control unit 70 determines whether or not the first tray 22A is full based on a signal from the discharge amount detection sensor 24A from the FU paper discharge unit 120A (step 16). If not, the process proceeds to step 17 and reaches the set number. (Step 17), if the set number of sheets has not been reached, the process returns to step 10 to repeat the above operations of steps 10 to 17, and if the set number of sheets has been reached, the printing operation is terminated.
[0064]
In this case, full means that a set of a predetermined number of pages has been printed by an integer number of copies. If a full detection is made during a set of print outputs, it is determined that the print is complete when a (good) set of print outputs is completed. That is, it means that m sets of 1 to n pages are printed. (M, n: integer)
If it is determined in step 11 that the FD is ejected, the process proceeds to step 14 where the control unit 70 reads out the image data from the image memory 71 in the second page of page B → first page → fourth page → third page. The B mode is recorded in step 15, and the process proceeds to step 16 to determine whether the second tray 22B is full as in the case of the A mode. If the second tray 22B is not full, step 17 is executed. Then, the control unit 70 counts the paper discharge signal from the paper discharge detection sensor 23B and determines whether or not the set number has been reached based on the counted number, and returns to step 10 if the set number has not been reached. The above operations of Steps 10 to 17 after Steps 14 and 15 are repeated, and when the set number of sheets is reached, the printing operation is terminated.
[0065]
In both the A and B modes, if it is determined in step 16 that the designated tray is full based on the signal from the discharge amount detection sensor 24, the process proceeds to step 18 and the designated tray is full on the display unit of the operation panel 76. And proceeds to step 19 to stop the printing operation.
[0066]
If it is determined in step 10 that single-sided printing is performed instead of double-sided printing, the process proceeds to step 20. If it is determined in step 20 whether FU paper discharge or FD paper discharge is set and FU paper discharge is set, the image memory 71 The image data is sequentially read out from the nth page of the C mode to the (n-1) th page, one page at a time (step 21). After the C mode recording is performed (step 22), the process proceeds to step 16 and proceeds to step 16. In the same manner as described above, after step 16, step 17, and step 10, the process returns to step 20, and after step 21 and step 22, the process proceeds to step 16. If FD paper discharge is set in step 20, the image data is read sequentially from the first page to the second page in the D mode, one page at a time (step 23), and the D mode recording is performed. After (step 24), the process proceeds to step 16, and after passing through steps 17 and 10, the process returns to step 20, passes through steps 23 and 24, and proceeds to step 16. If it is determined in step 16 that the designated tray is full in both the C and D modes, the process proceeds to step 18 to display that the designated tray is full on the display unit of the operation panel 76, and then proceeds to step 19 to stop the printing operation. . If it is determined in step 16 that the designated tray is not full, it is determined in step 17 whether or not the set number has been reached. If it is determined that the set number has not been reached, the process returns to step 10 to perform image formation in the designated mode. If it is determined again in step 10 that the set number of sheets has been reached, printing ends.
[0067]
(Embodiment 2)
The image forming process and each mechanism of the second embodiment of the double-sided image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a sectional view of a color double-sided image forming apparatus according to the second embodiment of the double-sided image forming apparatus of the present invention, and FIG. 9 is a sectional view showing an example of the structure of the reading device 50 in FIG. FIG. 10 is a block diagram showing various mode selection and control systems in the color double-sided image forming apparatus of the second embodiment, and FIG. 11 is a flowchart showing image forming operations relating to the respective modes of the second embodiment. .
[0068]
The double-sided image forming apparatus of the second embodiment is a copying apparatus having an image reading device at the top of the apparatus, and has the same function and structure as the first embodiment except that a semiconductor laser light emitting element is used for the exposure unit. The members having the same functions and structures as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0069]
The image data for each color of the original of the double-sided image forming apparatus of the second embodiment is read by, for example, the image reading device 50 provided in the upper part of the apparatus main body in FIG.
[0070]
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of the image reading apparatus. In FIG. 9, 50A is a document conveying device, and 50B is a scanning optical system as document reading means.
[0071]
In the case of the image reading device 50, the document D is stacked on the document placing table 60A in the page order from the bottom with the surface facing downward, and the lowermost document is operated by the operation of the carry-out roller 51 and the separating roller 52 of the document conveying device 50A. D is sequentially conveyed toward the conveyance path 53 one by one.
[0072]
The unloaded document D is removed from the guide plate G urged to the position indicated by the solid line and retracted to the position indicated by the dotted line, and is fed onto the transparent platen glass 55 via the conveyor belt 54. Thus, the document is temporarily stopped at the document reading position with the surface facing downward.
[0073]
The surface image of the document D on the platen glass 55 includes a first mirror unit 56 including an illumination lamp 56a and a first mirror 56b constituting the scanning optical system 50B, a second mirror 57a and a third mirror positioned in a V shape. The second mirror unit 57 comprising 57b is optically scanned by the illumination reading operation at the speed V of the first mirror unit 56 and the movement at the speed V / 2 in the same direction by the second mirror unit 57, and the imaging lens L Thus, an image is formed on the three image pickup devices CCD through the dichroic prism H. The blue (B), green (G), and red (R) surface image data color-separated by the dichroic prism H and imaged on the image sensor CCD is subjected to image processing by the image data processing circuit 77 in FIG. Thereafter, the image data is converted into image data of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), and this image data is directly output to the printer 10 of FIG. 10 or the image data of FIG. Stored in the memory 71. The image data stored in the image memory 71 is output as an electrical signal to each exposure unit 121 under the control of the control unit 70, and the surface on the photosensitive drum 10 is the same as the double-sided image forming apparatus of the first embodiment described above. An image is formed.
[0074]
When the image reading device 50 finishes reading the front surface image, the document D is reversed by the control of the control unit 70 in the document conveying device 50A through the reverse feeding path 58 by the reverse rotation of the conveying belt 54. Then, the sheet is again fed onto the platen glass 55 through the conveyance path 53 via the conveyance belt 54, and temporarily stopped at the document reading position with the back surface facing downward.
[0075]
The document D on the platen glass 55 is scanned on the back image by the scanning optical system 50B and subjected to image processing by the image data processing circuit 77 in FIG. 10, and then each color (Y, M, C, K) is the same as described above. Each image data is directly output to the printer 100 or temporarily stored in the image memory 71 in the page order or reading order. The read image data is output as an electrical signal to each exposure unit 121 and is a front image or back image on the photosensitive drum 10 or on the toner receiver 14a in the same manner as the double-sided image forming apparatus of the first embodiment described above. Is transferred to the front and back of the first recording sheet P fed from the sheet feeding cassette 15, and the first copy cycle is completed. The recording paper P carrying the front toner image and the back toner image is fixed by the fixing device 17 and discharged onto the first tray 22A outside the device or the second toilet 22B outside the device according to each mode.
[0076]
The first and second trays can discharge a plurality of (n) page originals (m copies) and have a tray shift function for easily distinguishing each n page. At the end of copying every n pages, the tray moves back and forth or back and forth so that the discharged copies can be distinguished in units of n sheets (not shown).
[0077]
When copying a plurality of copies, the image of the original D is not read during the second and subsequent copies, and an image is formed by outputting the image data from the image memory. The front image and the back image are transferred to the front and back of each of the second and subsequent recording sheets P to be fed. The recording paper P holding the front toner image and the back toner image is fixed by the fixing device 17 and then laminated in the page order on the previously discharged recording paper.
[0078]
On the other hand, in the image reading device 50, the document D for which image reading has been completed is discharged onto the toilet 60 </ b> B via the discharge roller 59 by the operation of the conveyance belt 54.
[0079]
According to the mode designated and set on the operation panel 76 of FIG. 10 and the set number of sheets, the image is stored in the ROM 74 through the control unit 70 by selecting the A mode to D mode of the image forming method of the color double-sided image forming apparatus of this embodiment. One mode selected from the program P21 corresponding to the A mode, the program P22 corresponding to the B mode, the program P23 corresponding to the C mode, and the program P24 corresponding to the D mode is called up in the RAM 75 and the color double-sided image forming apparatus Process control and execution are performed.
[0080]
A color image forming method using the A mode will be described.
[0081]
A toner image receiver 14a stretched between the driving roller 14d and the driven roller 14e is rotated about the axis of the driving roller 14d in the direction indicated by a dotted arrow a in FIG. In the state, the following image formation is performed.
[0082]
The photosensitive drum 10 as an image forming body is provided with a cylindrical base on the inside and a photosensitive layer such as a conductive layer, an α-Si layer or an organic photosensitive layer (OPC) formed on the outer periphery of the base. In this state, it is rotated clockwise as indicated by an arrow in FIG.
[0083]
In order to eliminate the history of the photosensitive drum 10 until the previous printing by driving and rotating the photosensitive drum 10 as an image forming body, uniform exposure by a uniform exposure device 121a made of, for example, a light emitting diode as a charge eliminating means before charging. Exposure is performed, the charge on the peripheral surface of the photosensitive member is removed, and the charge during the previous printing is removed.
[0084]
A scorotron charger 11 as a charging means is charged by a control grid held at a predetermined potential with respect to the above-described organic photoreceptor layer of the photoreceptor drum 10 and corona discharge by the discharge electrode 11a (in this embodiment, a negative charge). ) To apply a uniform potential to the photosensitive drum 10.
[0085]
The photosensitive drum 10 is uniformly charged on the peripheral surface by the scorotron charger 11 and then subjected to image exposure based on the image signal by an exposure unit 121 as image exposure means, and a latent image is formed on the photosensitive drum 10. Is formed.
[0086]
The exposure unit 121 as an image exposure unit includes a semiconductor laser as a light emitting element (not shown), a rotating polygon mirror 121b that rotates and scans laser light emitted from the semiconductor laser, an fθ lens 121c, a reflection mirror 121d, and the like. The laser light emitted from the semiconductor laser is rotated and scanned by the rotating polygon mirror 121b, and the image exposure based on the image signal is performed in the main scanning direction of the rotating photosensitive drum 10 through the fθ lens 121c and the reflecting mirror 121d. In other words, a latent image is formed on the photosensitive drum 10 by sub-scanning by the rotation of the photosensitive drum 10.
[0087]
The peripheral edge of the photoconductive drum 10 is a developing unit filled with a developer composed of toner such as yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) and a carrier, for each color. A developing device 13 is provided, and first development (for example, yellow) of the first color is performed by the developing sleeve 131.
[0088]
Next, as in the first embodiment, the photosensitive drum 10 corresponds to the yellow (Y) toner image, the magenta (M) toner image corresponding to the second color signal, and the third color signal. Then, a cyan (C) toner image and a black (K) toner image corresponding to the fourth color signal are sequentially superimposed.
[0089]
Also in this embodiment, the A and B modes for double-sided image formation described in Embodiment 1 and the C and D modes for single-sided image formation are selected, and FIGS. 3 to 5 of Embodiment 1 are selected according to each mode. Each of the image formation / discharge methods similar to those described in the above is adopted.
[0090]
A large number of copies of an n-page original such that m copies are made (that is, n × m copies are made) will be described with reference to the block diagram of FIG. 10 and the flowchart of FIG.
[0091]
The operator designates a mode and sets a set number of copies (m) on the operation panel 76, and presses a start button to start copying. Based on the signal from the operation panel 76, the control unit 70 determines whether the copy is a double-sided copy or a single-sided copy (step 30), and if it is a double-sided copy, then face-up discharge (FU discharge) or face-down discharge (FD) It is determined whether the sheet is discharged (step 31). For FU paper discharge, the image data is read from the image memory 71 and the switching circuit 72 is controlled to correspond to the A mode to read the image data, and the odd page image data passes through the mirror circuit 73 every other page. Then, the mirror image is changed and controlled to be sent to the exposure unit 121 of the printer 100, and the discharge switch 30a is switched to the FU discharge side by the action of the FU / FD switching unit 30 (step 32), and A mode recording is performed. Perform (step 34). In step 35, the control unit 70 determines that the signal count of the paper discharge detection sensor 23A is a predetermined number when the first tray 22A is full.0(N0Is an integer that changes according to the number of pages n of the document, and is a multiple of n), or whether a signal that has reached a predetermined value, which is a full signal from the discharge amount detection sensor 24A, is determined. If the value has not been reached, the process returns to step 33 to continue A mode recording. If the discharge count number or the discharge amount has reached a predetermined value in step 35, the process proceeds to step 36, where the control unit 70 switches the FU / FD switching unit 30 for FD discharge, and in step 37 reads out the image data. The B mode recording is performed in the order of the second page of the B mode → the first page → the fourth page → the third page. After the copying of the plurality of copies is completed, if both the first and second trays 22A and 22B are not full in step 44, the process proceeds to step 45, where it is determined whether or not the set number has been reached. Returning to the above, the above operations in steps 30 to 45 are repeated, and when the set number is reached, the copying operation is terminated.
[0092]
If it is determined in step 44 that both the first and second trays 22A and 22B are full, the process proceeds to step 46, where both trays are displayed on the display section of the operation panel 76, and the process proceeds to step 47 to stop the copying operation. To do.
[0093]
If it is determined in step 31 that the FD sheet is ejected, the process proceeds to step 38 to switch to FD sheet ejection, and the operation according to steps 39 to 43 in which the A mode in steps 32 to 37 is changed to the B mode and the B mode is changed to the A mode. The process proceeds to step 44 where the copy operation is completed through the same process as described above, or the copy operation is stopped.
[0094]
If it is determined in step 30 that single-sided copying is performed, the process proceeds to step 50, and the same operations of steps 51 to 56 or steps 57 to 62 in which single-sided copying operation is performed instead of the double-sided copying are performed to reach step 44. Similarly, the process returns to step 30 or proceeds to step 46 to display that the tray is full on the display unit of the operation panel 76 and stops the copy operation in step 47. If it is determined in step 44 that both trays are not full, the process proceeds to step 45, and if it is determined that the copy has reached the set number of sheets and the copying is finished, the copying operation is terminated.
[0095]
Needless to say, the operations in steps 30 to 47 can also be applied to the image forming apparatus of the first embodiment.
[0096]
In the A-mode copy, as described in the first embodiment, as shown in FIG. 3, for example, when copying of n pages (n is an even number) is performed on the photosensitive drum 10. The even-numbered page color toner image and the odd-page color toner image formed on the toner image receiver 14a are transferred to the front and back of the recording paper P to form a double-sided image. The control unit 70 controls the image data read from the image memory 71 to be read in the order of the first page → second page → third page →... → n−1 page → n page. As a result, image formation and discharge are performed in the same page order. Further, this cycle is repeated for the set number of copies.
[0097]
In the B mode copy, the recording paper P is turned over and discharged to the second tray 22B outside the apparatus. As a result, as shown in FIG. 4, for example, when copying of n pages (n is an even number), a color toner image of odd pages is formed on the photosensitive drum 10, and the toner image receiver 14a is formed. Is formed with an even page color toner image and transferred to the front and back of the recording paper P to form a double-sided image. The control unit 70 controls the order of image data read from the image memory 71 in order of the second page → first page → fourth page → third page →... → n page → n−1 page. 70 controls. As a result, image formation and discharge are performed in the same page order. Further, this cycle is repeated for the set number of copies.
[0098]
C mode for single-sided image formation, where the copy is ejected to the first tray 22A with the toner image surface facing up (face up), and the copy is reversed and the toner image surface is placed down (face down) to the second tray 22B In the D mode of single-sided image formation for discharging, a simple method is used in which the toner image is formed only on the photosensitive drum 10 and is not formed on the toner image receiver 14a.
[0099]
When m copies are made on a large number of sheets, for example, n pages, in the C mode, as shown in FIG. 5 (a), the nth page copy forms and discharges a color toner image. A copy of the first page is discharged to the top with the color toner image surface facing up. Therefore, the control unit 70 must control the image data output from the image memory 71 so as to be performed in the order of page n → page n−1 →→→ page 2 → page 1. However, since the second embodiment has the document reading device 50, the document D is stacked on the document placing table 60A in the page order from the upper side with the document D stacked in the page order facing upward. It is read from the nth page as a document. Thus, when image formation is performed according to the reading order, image formation and discharge are performed in the same page order, and control becomes easy. However, when n is an odd number, the first page to be read is completely white (no image), so image formation is performed from page n-1.
[0100]
Further, when m copies are made on a large number of sheets, for example, n pages, in the D mode, as shown in FIG. Are ejected to the top with the color toner image surface facing up. Therefore, the control unit 70 controls so that the image data output from the image memory 71 is processed in the order of the first page → second page →... → n−1 page → n page. As a result, image formation and discharge are performed in the same page order.
[0101]
Although the present invention has been described using a color double-sided image forming apparatus, it is of course applicable to a monochrome double-sided image forming apparatus. Further, the present invention is not limited to this method, and includes a modified example in which a double-sided image is formed. For example, after reversing the toner polarity corresponding to the back side image disclosed in Japanese Patent Publication No. 54-28740, the transfer material is simultaneously used. The face-up and face-down paper discharge sections are also used for tandem systems such as those that are transferred to both sides of the above, and tandem methods such as JP-A 63-180969, JP-A 63-298255, and JP-A 1-444457. By using the control means that is provided and the process conditions and the image data processing conditions described above are changed between the front surface and the back surface, it is possible to form a double-sided image that does not require page alignment as post-processing.
[0102]
【The invention's effect】
  Claim 12According to the image data transfer order, output order, and discharge mode, there is no need for a conventional double-sided reversing paper feed device or intermediate stacker, and both face-up paper discharge and face-down paper discharge are used. A double-sided image with alignment can be output. In addition, the fixing device only needs to be passed once, and the transfer material is transported with high reliability. In particular, in the case of color image formation, high-speed formation of a good double-sided color image with little color misregistration and image deterioration is achieved. . Further, the first and second paper discharge means are provided, and when one of the paper discharge trays becomes full, it is automatically switched to the other paper discharge tray, so that a large amount of printing can be performed quickly.At the same time, face-up discharge or face-down discharge can be performed with the page aligned in the same manner as the discharge tray before switching.There is an excellent effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a color double-sided image forming apparatus according to a first embodiment of a double-sided image forming apparatus of the present invention.
2 is a side sectional view of the image carrier in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a double-sided image forming state in A mode.
FIG. 4 is a diagram illustrating a double-sided image formation state in a B mode.
FIG. 5 is a diagram illustrating a single-sided image formation state related to a C mode and a D mode.
FIG. 6 is a block diagram showing various mode selection and control systems in the color double-sided image forming apparatus of the first embodiment.
FIG. 7 is a flowchart showing a copying process in each mode of the color image forming apparatus of the first embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional configuration diagram of a color double-sided image forming apparatus according to a second embodiment of the double-sided image forming apparatus of the present invention.
9 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the image reading apparatus in FIG.
FIG. 10 is a block diagram showing various mode selection and control systems in the color double-sided image forming apparatus of the second embodiment.
FIG. 11 is a flowchart illustrating a copying process in each mode of the color image forming apparatus according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
10 Photosensitive drum
11 Scorotron charger
12,121 Exposure unit
13 Developer
14a Toner image receiver
14c Transfer device
14g Back transfer device
17 Fixing device
21A Face-up exit
21B Face-down exit
22A First tray
22B Second tray
23A, 23B Paper discharge detection sensor
24A, 24B Paper discharge amount detection sensor
30 FU / FD switching part
30a Paper discharge switch
50 Image reader
50A Document feeder
50B Document reader
P Recording paper

Claims (2)

複数頁の画像データを記憶する画像メモリと、該画像メモリから出力される画像データを鏡像に変更するミラー処理回路と、トナー像を形成する感光体と、前記感光体に形成されたトナー像を転写保持するトナー像受像体と、前記画像メモリから出力される画像データに基づいて、順次トナー像を形成し、1回の通紙にて記録紙の表裏の両面に前記感光体上および前記トナー像受像体上の前記トナー像を転写し、記録紙上の表裏のトナー像を1回で定着して両面プリント記録を行う記録手段と、該記録手段によって出力された両面プリントを転写後の表裏状態のままで順次積載排紙する第1排紙手段と、前記記録手段によって出力された両面プリントを転写後の表裏状態を反転して順次積載排紙する第2排紙手段と、前記第1及び第2排紙手段を選択切換える排紙選択手段と、前記排紙選択手段の選択動作に応じて、前記画像メモリから出力される画像データの偶奇頁順の切換え、および、ミラー処理回路を介するかどうかを制御する制御手段とを有する両面画像形成装置において、
片面プリント又は両面プリントと、フェイスアップ排紙又はフェイスダウン排紙の指定を行う操作パネルを有し、
前記操作パネルにて両面プリントおよびフェイスアップ排紙が指定された場合に実行する画像形成方法としてのAモードと、両面プリントおよびフェイスダウン排紙が指定された場合に実行する画像形成方法としてのBモードと、片面プリントおよびフェイスアップ排紙が指定された場合に実行する画像形成方法としてのCモードと、片面プリントおよびフェイスダウン排紙が指定された場合に実行する画像形成方法としてのDモードとを有し、
前記制御手段は、前記Aモードにおいては、n頁(nを偶数とする)のプリントを行なう場合に、画像データを1頁目から順次n頁目の順に画像メモリから読み出して、偶数頁のトナー像を感光体上に形成し、奇数頁のトナー像をトナー像受像体上に形成し、感光体上およびトナー像受像体上に形成されたトナー像を記録紙の表裏に転写して両面画像形成を行い、奇数頁目のトナー像を下にした奇数頁と、該奇数頁の次の頁の偶数頁の両面プリントにより画像形成を行い、両面画像形成がなされた記録紙をフェイスアップ排紙にて、2枚目の記録紙が1枚目の記録紙の上になり、最終枚目の記録紙の偶数頁目のトナー像面を上にして最上面になるように第1トレイへ排出するように制御し、
前記Bモードにおいては、n頁(nを偶数とする)のプリントを行なう場合に、画像データを2頁目、1頁目、n頁目、n−1頁目と順次画像メモリから読み出し、感光体上には奇数頁のトナー像を形成し、トナー像受像体上には偶数頁のトナー像を形成して記録紙の表裏に転写して両面画像形成を行ない、偶数頁目を上にするよう表裏反転して第2トレイへフェイスダウン排出するように制御し、
前記Cモードにおいては、n頁のプリントを行なう場合に、画像データをn頁目から順次1頁目の順に画像メモリより出力し、トナー像をトナー像受像体上には形成せず、感光体のみに形成して、感光体上のトナー像を記録紙に転写し、最初にn頁目の記録紙をトナー像が上になるように排出し、最後に1頁目の記録紙をトナー像が上になるようにして第1トレイへフェイスアップ排出するように制御し、
前記Dモードにおいては、n頁のプリントを行なう場合に、画像データを1頁目から順次n頁目の順に画像メモリより出力し、トナー像をトナー像受像体上には形成せず、感光体のみに形成して感光体上のトナー像を記録紙に転写し、表裏反転してトナー像面を下にして第2トレイへフェイスダウン排出するように制御し、
更に、前記第1及び第2排紙手段への排紙量を検知する検出手段を有し、前記検出手段により前記第1及び第2排紙手段への排紙数をカウントし、カウントが所定のカウント数に達した場合、前記排紙選択手段の選択を無効として、前記排紙選択手段の選択が前記第1排紙手段である場合は前記第1排紙手段から前記第2排紙手段へ、又は前記排紙選択手段の選択が前記第2排紙手段である場合は前記第2排紙手段から前記第1排紙手段へ、切換を行うと共に、前記画像形成方法としてのモードを切り換える、
ことを特徴とする両面画像形成装置。
An image memory for storing image data of a plurality of pages, a mirror processing circuit for changing the image data output from the image memory to a mirror image, a photoconductor for forming a toner image, and a toner image formed on the photoconductor A toner image receiver to be transferred and held and a toner image are sequentially formed on the basis of image data output from the image memory, and the toner and the toner are formed on both the front and back sides of the recording paper in one pass. Recording means for transferring the toner image on the image receiver, fixing the toner images on the front and back sides of the recording paper at a time to perform double-sided printing recording, and the front and back states after transferring the double-sided print output by the recording means A first sheet discharge unit that sequentially stacks and discharges the sheet as it is; a second sheet discharge unit that sequentially stacks and discharges the two-sided print output by the recording unit after inverting the front and back states; Second delivery hand Paper discharge selection means for selecting and switching the order of even / odd pages of the image data output from the image memory in accordance with the selection operation of the paper discharge selection means, and control for controlling whether or not to pass through a mirror processing circuit A double-sided image forming apparatus comprising:
It has an operation panel for specifying single-sided printing or double-sided printing and face-up discharge or face-down discharge,
A mode as an image forming method to be executed when double-sided printing and face-up paper discharge are designated on the operation panel, and B as an image forming method to be executed when double-sided printing and face-down paper discharge are designated. Mode, C mode as an image forming method to be executed when single-sided printing and face-up paper discharge are specified, and D mode as an image forming method to be executed when single-sided printing and face-down paper discharge are specified Have
In the A mode, when printing n pages (n is an even number), the control means reads the image data from the image memory in order from the first page to the nth page, and even-numbered toner. An image is formed on the photoconductor, an odd-numbered toner image is formed on the toner image receiver, and the toner images formed on the photoconductor and the toner image receiver are transferred to the front and back of the recording paper. The image is formed by double-sided printing of the odd-numbered page with the odd-numbered toner image down and the even-numbered page next to the odd-numbered page. Then, the second recording paper is placed on the first recording paper, and is discharged to the first tray so that the toner image surface of the even page of the last recording paper is the uppermost surface. To control and
In the B mode, when printing n pages (n is an even number), image data is sequentially read from the image memory as the second page, the first page, the nth page, and the n-1 page, An odd-numbered toner image is formed on the body, and an even-page toner image is formed on the toner image receiver and transferred to the front and back of the recording paper to form a double-sided image. Control to reverse the front and back and discharge the face down to the second tray.
In the C mode, when printing n pages, image data is output from the image memory sequentially from the nth page to the first page, and a toner image is not formed on the toner image receiver. The toner image on the photosensitive member is transferred to the recording paper, the nth recording paper is first ejected with the toner image facing upward, and finally the first recording paper is transferred to the toner image. Is controlled to discharge face up to the first tray so that
In the D mode, when printing n pages, the image data is output from the image memory in order from the first page to the nth page, and the toner image is not formed on the toner image receiver. The toner image on the photosensitive member is transferred to the recording paper, and is reversed so that the toner image surface faces down and is discharged face down to the second tray .
And detecting means for detecting the amount of paper discharged to the first and second paper discharge means. The detection means counts the number of paper discharged to the first and second paper discharge means, and the count is predetermined. When the count of the first paper discharge means is invalidated, and the selection of the paper discharge selection means is the first paper discharge means, the first paper discharge means to the second paper discharge means. Or when the selection of the paper discharge selecting means is the second paper discharge means, the second paper discharge means is switched to the first paper discharge means and the mode as the image forming method is switched. ,
A double-sided image forming apparatus.
前記モードの切り換えは、前記Aモードから前記Bモードへ、前記B モードから前記Aモードへ、前記Cモードから前記Dモードへ、又は前記Dモードから前記Cモードへの何れかであることを特徴とする請求項1に記載の両面画像形成装置。 The mode is switched from the A mode to the B mode, from the B mode to the A mode, from the C mode to the D mode, or from the D mode to the C mode. The double-sided image forming apparatus according to claim 1.
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