(57)【要約】【課題】用紙の両面に画像を形成する際の印字速度の向上を図るとともに、搬送機構の簡略化と装置の小型化を実現することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】１の感光体ドラム２と、この感光体ドラム２にトナー画像を形成して用紙３の表面３ａに転写するための第１のトナー画像形成手段４及び第１の転写手段５と、用紙３を第１の転写手段５による転写位置Ｐ１に搬送する第１の搬送手段６と、感光体ドラム２にトナー画像を形成して用紙３の裏面３ｂに転写するための第２のトナー画像形成手段７及び第２の転写手段８と、用紙３を第２の転写手段８による転写位置Ｐ２に搬送する第２の搬送手段９と、第１の転写手段５による転写位置Ｐ１と第２の転写手段８による転写位置Ｐ２との間に設けられ、感光体ドラム２に接する用紙３の表裏の向きを反転させる反転手段１０を備える。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１の感光体ドラムと、用紙の表面に転写するためのトナー画像を前記感光体ドラムに形成する第１のトナー画像形成手段と、この第１のトナー画像形成手段により形成されたトナー画像を用紙の表面に転写する第１の転写手段と、用紙の表面が前記感光体ドラムに接する向きに用紙を前記第１の転写手段による転写位置に搬送する第１の搬送手段と、用紙の裏面に転写するためのトナー画像を前記感光体ドラムに形成する第２のトナー画像形成手段と、この第２のトナー画像形成手段により形成されたトナー画像を用紙の裏面に転写する第２の転写手段と、用紙の裏面が前記感光体ドラムに接する向きに用紙を前記第２の転写手段による転写位置に搬送する第２の搬送手段と、前記第１の転写手段による転写位置と第２の転写手段による転写位置との間に設けられ、前記感光体ドラムに接する用紙の表裏の向きを反転させる反転手段とを備えたことを特徴とする両面画像形成装置。
【請求項２】
用紙を、前記第２の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第２の転写手段の下流側から、前記第１の転写手段による転写位置を介さずに、前記第１の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第１の転写手段の下流側に搬送する第３の搬送手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の両面画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第１の転写手段の下流側に設けられた第１の定着手段と、この第１の定着手段の下流側に設けられた第１の排紙トレイと、前記第２の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第２の転写手段の下流側に設けられた第２の定着手段と、この第２の定着手段の下流側に設けられた第２の排紙トレイとを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の両面画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第１の転写手段の上流側であって、なおかつ前記第２の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第２の転写手段の上流側に、用紙の表面及び裏面に形成された画像の有無を検出する画像検出手段を備え、この画像検出手段による検出結果に基づいて用紙の表面及び裏面の一方又は双方に対するトナー画像の転写を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の両面画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コピー機、プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置であって、用紙の片面又は両面に画像を形成することが可能な装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コピー機、プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラムを帯電し、露光して静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させてトナー画像として現像し、用紙に転写し、加熱定着させるという一連の画像形成プロセスを行うことにより用紙に画像を形成する。そして、このような電子写真方式により用紙の両面に画像を形成する両面印字用の画像形成装置としては、従来、用紙の搬送機構にスイッチバック機構を備え、１回の画像形成プロセスにより表面に画像を形成した用紙を折り返して再度搬送し、２回目の画像形成プロセスにより裏面に画像を形成する構成を備えたものが一般的であった。
【０００３】
ところが、このように用紙を２回搬送して両面に画像形成を行う装置では、用紙の搬送と画像形成プロセスをそれぞれ２回ずつ行う必要があるため、片面に画像形成を行う場合の２倍の時間を要する。そこで、画像形成に要する時間を短縮するために、例えば、特開平８−２１１６６４号公報に開示された「静電両面印刷装置」のように、表面印字用の感光体ドラムと裏面印字用の感光体ドラムとを用紙の搬送経路の両側にそれぞれ配置し、用紙の表面に転写するトナー画像と用紙の裏面に転写するトナー画像とをそれぞれ別個の感光体ドラム上に形成して転写することにより、１回の搬送工程で用紙の両面に同時に画像を形成することができる画像形成装置が開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような表面印字用と裏面印字用の２個の感光体ドラムを備えた画像形成装置では、２個の感光体ドラムと各感光体ドラムの周囲にそれぞれ配置される帯電器、露光器、現像器等を配置するためのスペースが必要となるため、装置が大型化してしまうという問題があった。また、用紙の両面に同時にトナー画像を転写した後で定着器に搬送して定着させることから、用紙の下側の面に転写された未定着のトナー画像に接触せずに搬送するための特殊な搬送機構が必要となるという問題もあった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、用紙の両面に画像を形成する際の印字速度の向上を図るとともに、搬送機構の簡略化と装置の小型化を実現することができる画像形成装置を提供することを技術課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記技術課題を解決するための具体的手段は、次のようなものである。すなわち、請求項１に記載する両面画像形成装置は、１の感光体ドラムと、用紙の表面に転写するためのトナー画像を前記感光体ドラムに形成する第１のトナー画像形成手段と、この第１のトナー画像形成手段により形成されたトナー画像を用紙の表面に転写する第１の転写手段と、用紙の表面が前記感光体ドラムに接する向きに用紙を前記第１の転写手段による転写位置に搬送する第１の搬送手段と、用紙の裏面に転写するためのトナー画像を前記感光体ドラムに形成する第２のトナー画像形成手段と、この第２のトナー画像形成手段により形成されたトナー画像を用紙の裏面に転写する第２の転写手段と、用紙の裏面が前記感光体ドラムに接する向きに用紙を前記第２の転写手段による転写位置に搬送する第２の搬送手段と、前記第１の転写手段による転写位置と第２の転写手段による転写位置との間に設けられ、前記感光体ドラムに接する用紙の表裏の向きを反転させる反転手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載する両面画像形成装置は、請求項１に記載する構成において、用紙を、前記第２の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第２の転写手段の下流側から、前記第１の転写手段による転写位置を介さずに、前記第１の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第１の転写手段の下流側に搬送する第３の搬送手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３に記載する両面画像形成装置は、請求項１又は２に記載する構成において、前記第１の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第１の転写手段の下流側に設けられた第１の定着手段と、この第１の定着手段の下流側に設けられた第１の排紙トレイと、前記第２の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第２の転写手段の下流側に設けられた第２の定着手段と、この第２の定着手段の下流側に設けられた第２の排紙トレイとを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４に記載する両面画像形成装置は、請求項１から３のいずれか１項に記載する構成において、前記第１の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第１の転写手段の上流側であって、なおかつ前記第２の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第２の転写手段の上流側に、用紙の表面及び裏面に形成された画像の有無を検出する画像検出手段を備え、この画像検出手段による検出結果に基づいて用紙の表面及び裏面の一方又は双方に対するトナー画像の転写を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る両面画像形成装置１について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る両面画像形成装置１の構成を示す図である。この図に示すように、本発明の実施形態に係る両面画像形成装置１は、１の感光体ドラム２と、この感光体ドラム２にトナー画像を形成して用紙３の表面３ａに転写するための第１のトナー画像形成手段４及び第１の転写手段５と、用紙３を第１の転写手段５による転写位置Ｐ１に搬送する第１の搬送手段６と、感光体ドラム２にトナー画像を形成して用紙３の裏面３ｂに転写するための第２のトナー画像形成手段７及び第２の転写手段８と、用紙３を第２の転写手段８による転写位置Ｐ２に搬送する第２の搬送手段９と、第１の転写手段５による転写位置Ｐ１と第２の転写手段８による転写位置Ｐ２との間に設けられ、感光体ドラム２に接する用紙３の表裏の向きを反転させる反転手段１０と、用紙３を第２の搬送手段９による用紙３の搬送経路における第２の転写手段８の下流側から第１の搬送手段６による用紙３の搬送経路における第１の転写手段５の下流側に搬送する第３の搬送手段１１と、第１の転写手段５の下流側に設けられた第１の定着手段１２と、この第１の定着手段１２の下流側に設けられた第１の排紙トレイ１３と、第２の転写手段８の下流側に設けられた第２の定着手段１４と、この第２の定着手段１４の下流側に設けられた第２の排紙トレイ１５と、第１の転写手段５の上流側において用紙３の表面３ａ及び裏面３ｂに形成された画像の有無を検出する画像検出手段１６とを備えた構成を有している。以下、これらの各部の構成について更に詳細に説明する。
【００１１】
感光体ドラム２は、第１のトナー画像形成手段４及び第２のトナー画像形成手段７により、帯電、画像露光、及び現像のプロセスを経て用紙３に転写するためのトナー画像がその表面に形成されるものである。そのため、この感光体ドラム２は、具体的には、円筒形状に形成されたアルミニウム等の導電性支持体の表面にＯＰＣ（Ｏｒａｇａｎｉｃ　Ｐｈｏｔｏ　Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、アモルファスシリコン、セレン等の感光層を形成して構成される。そして、本発明の実施形態に係る両面画像形成装置１においては、この感光体ドラム２は、第１の搬送手段６及び第２の搬送手段９を含む搬送手段により構成される用紙３の搬送経路に囲まれた中心部分に１個のみ配置されて構成されている。なお、用紙３の搬送経路に関しては後述する。
【００１２】
第１のトナー画像形成手段４は、用紙３の表面３ａに転写するためのトナー画像を感光体ドラム２の表面に形成する手段である。そのため、この第１のトナー画像形成手段４は、ここでは、帯電器１７、露光器１８、現像器１９、及びクリーナ２０を有して構成されている。ここで、帯電器１７は、感光体ドラム２の表面に電子やイオン等を付着させて一定の電位に均一に帯電させる装置であって、具体的には、非接触方式のコロナ帯電器や接触方式のブラシ帯電器等が用いられる。露光器１８は、感光体ドラム２の表面に光を照射して帯電電荷を除去することにより、感光体ドラム２の表面に所定の画像の静電潜像を形成する装置であって、このための露光光学系として、具体的には、ＬＥＤ光学系や半導体レーザ光学系等が用いられる。現像器１９は、感光体ドラム２の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視のトナー画像とする装置であって、トナーを帯電させて感光体ドラム２の表面に供給することにより、静電潜像にトナーを付着させて現像を行う。クリーナ２０は、感光体ドラム２の表面に形成されたトナー画像が用紙３に転写された後、感光体ドラム２の表面に残留するトナーやその他の付着物を除去する装置であって、具体的には、磁気ブラシクリーナやブラシローラ等が用いられる。
【００１３】
また、第１の転写手段５は、第１のトナー画像形成手段４により形成されたトナー画像を用紙３の表面３ａに転写する手段である。そのため、この第１の転写手段５は、ここでは、感光体ドラム２の表面に形成されたトナー画像を用紙３に転写する転写器２１により構成されている。具体的には、この転写器２１としては、例えばコロトロン等のコロナ帯電器や電圧を印加した導電ローラ等が用いられるが、本実施形態においては、図１に示すように、電圧を印加した導電ローラを用いることとしている。そして、この第１の転写手段５の転写器２１は、用紙３のトナー画像が転写される表面３ａとは反対側の裏面３ｂ側から、トナー画像のトナーとは逆極性の電荷を与えることにより、感光体ドラム２の表面に形成されたトナーを静電的に用紙３に吸着させてトナー画像を転写する。
【００１４】
ここで、この第１のトナー画像形成手段４を構成する帯電器１７、露光器１８、現像器１９、及びクリーナ２０と、第１の転写手段５を構成する転写器２１とは、感光体ドラム２の周囲にその回転方向に沿って、帯電器１７、露光器１８、現像器１９、転写器２１、クリーナ２０の順で配置されている。
【００１５】
第２のトナー画像形成手段７は、用紙３の裏面３ｂに転写するためのトナー画像を感光体ドラム２の表面に形成する手段である。そのため、この第２のトナー画像形成手段７は、第１のトナー画像形成手段４と同様に、帯電器２２、露光器２３、現像器２４、及びクリーナ２５を有して構成されている。なお、これらの具体的構成については上述の第１のトナー画像形成手段４の場合と同様である。また、第２の転写手段８は、第２のトナー画像形成手段７により形成されたトナー画像を用紙３の裏面３ｂに転写する手段である。そのため、この第２の転写手段８は、第１のトナー画像形成手段４と同様に、感光体ドラム２の表面に形成されたトナー画像を用紙３に転写する転写器２６により構成されている。なお、この転写器２６の具体的構成については上述の第１の転写手段５の場合と同様である。そして、この第２の転写手段８の転写器２６は、用紙３のトナー画像が転写される裏面３ｂとは反対側の表面３ａ側から、トナー画像のトナーとは逆極性の電荷を与えることにより、感光体ドラム２の表面に形成されたトナーを静電的に用紙３に吸着させてトナー画像を転写する。
【００１６】
ここで、この第２のトナー画像形成手段７を構成する帯電器２２、露光器２３、現像器２４、及びクリーナ２５と、第２の転写手段８を構成する転写器２６とは、感光体ドラム２の周囲にその回転方向に沿って、帯電器２２、露光器２３、現像器２４、転写器２６、クリーナ２５の順で配置されている。したがって、第１のトナー画像形成手段４及び第１の転写手段５との関係では、感光体ドラム２の回転方向に、第１のトナー画像形成手段４の帯電器１７、露光器１８、現像器１９、第１の転写手段５の転写器２１、第１のトナー画像形成手段４のクリーナ２０、第２のトナー画像形成手段７の帯電器２２、露光器２３、現像器２４、第２の転写手段８の転写器２６、第２のトナー画像形成手段７のクリーナ２５の順に感光体ドラム２の周囲に配置されている。
【００１７】
そして、第１の搬送手段６は、用紙３の表面３ａが感光体ドラム２に接する向きに用紙３を第１の転写手段５による転写位置Ｐ１に搬送する手段である。そのため、ここでは、第１の搬送手段６は、感光体ドラム２の下方を通り、用紙カセット２７から第１の転写手段５による転写位置Ｐ１、第１の定着手段１２、及び第１の排紙トレイ１３をつないで構成された搬送経路を有しており、用紙３が多数収納された用紙カセット２７から給紙ローラ２８により１枚ずつ分離して取り出された用紙３を、第１の転写手段５による転写位置Ｐ１に搬送するとともに、この第１の転写手段５による転写位置Ｐ１から、第１の定着手段１２、及び第１の排紙トレイ１３まで用紙３を搬送する。なお、用紙３は、第１の転写手段５による転写位置Ｐ１において表面３ａが上側、すなわち感光体ドラム２に接する向きとなるようにするため、用紙カセット２７には表面３ａが下側として収納される。この第１の搬送手段６の具体的構成としては、従来より公知の各種の搬送機構を用いることが可能であり、図示を省略するが、例えば、用紙３の搬送経路に沿って配置されたガイドやローラ等により構成することができる。
【００１８】
第１の定着手段１２は、第１の搬送手段６による用紙３の搬送経路における第１の転写手段５の下流側に設けられ、用紙３に転写されたトナー画像を定着させる手段である。そのため、この第１の定着手段１２は、ここでは、第１の搬送手段６による用紙３の搬送経路における第１の転写手段５の下流側において、用紙３の搬送経路の上側に配置され、内蔵された熱源２９の熱により搬送されてきた用紙３の上側の面を加熱する加熱ローラ３０と、この加熱ローラ３０に対向して用紙３の搬送経路の下側に配置され、用紙３を押圧してその上側の面を加熱ローラ３０に密着させる加圧ローラ３１とを有して構成されている。この加熱ローラ３０は、アルミニウムや鉄等の材質で円筒形に形成されている。そして、加熱ローラ３０に内蔵される熱源２９としては、この加熱ローラ３０の表面全体がほぼ均一な温度となるように加熱することができるものを用いることとし、例えば、加熱ローラ３０の中心軸に沿って配置された棒状のハロゲンランプ等が好適に用いられる。また、加圧ローラ３１は、円柱形に形成され、少なくともその表層部分に、用紙３を適度に加圧するためのシリコンゴムやフッ素系合成樹脂等の弾性を有する部材が設けられている。
【００１９】
そして、第１の搬送手段６による用紙３の搬送経路における第１の定着手段１２の下流側には、第１の排紙ローラ３２が設けられ、この第１の排紙ローラ３２により用紙３が排出される先には、第１の排紙トレイ１３が設けられている。ここで、第１の排紙ローラ３２は、第１の搬送手段６の下流側の終端部近傍に設けられる紙送りローラであって、第１の搬送手段６による用紙３の搬送経路の両側に対向して配置される一対のローラにより構成されている。また、第１の排紙トレイ１３は、第１の定着手段１２の下流側である第１の搬送手段６の下流側の終端部に設けられ、片面又は両面の画像形成が終了した後の用紙３が排出されるトレイである。なお、この第１の排紙トレイ１３は、複数枚の用紙３に連続して画像を形成する場合等を考慮して、複数枚の用紙３を収納可能な大きさを有している。
【００２０】
反転手段１０は、第１の転写手段５による転写位置Ｐ１と第２の転写手段８による転写位置Ｐ２との間に設けられ、感光体ドラム２に接する用紙３の表裏の向きを反転させる手段である。本実施形態においては、反転手段１０は、第１の搬送手段６の下流側の終端部において用紙３の搬送方向を切り替え、第２の搬送手段９による搬送経路へ用紙３を搬送することにより感光体ドラム２に接する用紙３の表裏の向きを反転させるスイッチバック機構により構成している。そのため、ここでは、反転手段１０は、スイッチバックセンサ３３と、図示しない反転制御装置と、これらにより制御される前記第１の排紙ローラ３２とにより構成されている。ここで、スイッチバックセンサ３３は、第１の搬送手段６の搬送方向下流側の終端部において、搬送されてくる用紙３の先端部を検出し、その信号を反転制御装置に対して出力するセンサである。そして、反転制御装置は、このスイッチバックセンサ３３からの出力に応じて、第１の排紙ローラ３２の回転方向を反転させる動作の制御を行う装置であり、具体的には、スイッチバックセンサ３３が用紙３の先端部を検出したことを示す信号を受けてから所定時間経過後に第１の排紙ローラ３２の回転方向を反転させ、用紙３の搬送方向を切り替える制御を行う。なお、この際の所定時間としては、スイッチバックセンサ３３が用紙３の先端部を検出してから用紙３の終端部が第１の排紙ローラ３２を通過するまでに要する時間よりもやや短い時間とすると好適である。そして、用紙３は、感光体ドラム２の下側を通過する第１の搬送手段６による搬送経路において裏面３ｂが下側となっており、表裏の向きはそのままで反転手段１０により搬送方向が切り替えられて感光体ドラム２の上側を通過する第２の搬送手段９による搬送経路に搬送されるので、第２の転写手段８による転写位置Ｐ２においては裏面３ｂが下側、すなわち裏面３ｂが感光体ドラム２に接する向きに搬送される。これにより、反転手段１０は、感光体ドラム２に接する用紙３の表裏の向きを反転させることができる。
【００２１】
また、第２の搬送手段９は、用紙３の裏面３ｂが感光体ドラム２に接する向きに用紙３を第２の転写手段８による転写位置Ｐ２に搬送する手段である。そのため、ここでは、第２の搬送手段９は、反転手段１０を構成する第１の排紙ローラ３２の上流側において第１の搬送手段６から分岐し、感光体ドラム２の上方を通り、第２の転写手段８による転写位置Ｐ２、第２の定着手段１４、及び第２の排紙トレイ１５をつないで構成された搬送経路を有しており反転手段１０により搬送方向が反転された用紙３を、第２の転写手段８による転写位置Ｐ２に搬送するとともに、この第２の転写手段８による転写位置Ｐ２から、第２の定着手段１４、及び第２の排紙トレイ１５まで用紙３を搬送する。ここで、第１の搬送手段６と第２の搬送手段９との分岐点には、用紙３の搬送経路を切り替えるための第１の経路切替手段３４が設けられている。この第１の経路切替手段３４は、ここでは、鋭角に形成された先端部３５を有する側面形状が略三角形状の変向つめにより構成されており、用紙３が第１の搬送手段６により第１の定着手段１２から第１の排紙トレイ１３側へ搬送される際には、先端部３５により第２の搬送手段９の搬送経路を塞ぎ、用紙３が反転手段１０により搬送方向を切り替えて第２の搬送手段９により第２の転写手段８による転写位置Ｐ２へ搬送される際には、先端部３５により第１の搬送手段６の搬送経路を塞ぐ動作を行なう。この第２の搬送手段９の具体的構成としては、従来より公知の各種の搬送機構を用いることが可能であり、図示を省略するが、例えば、用紙３の搬送経路に沿って配置されたガイドやローラ等により構成することができる。
【００２２】
第２の定着手段１４は、第２の搬送手段９による用紙３の搬送経路における第２の転写手段８の下流側に設けられ、用紙３に転写されたトナー画像を定着させる手段である。そのため、この第２の定着手段１４は、ここでは、第２の搬送手段９による用紙３の搬送経路における第２の転写手段８の下流側において、用紙３の搬送経路の下側に配置され、内蔵された熱源３６の熱により搬送されてきた用紙３の下側の面を加熱する加熱ローラ３７と、この加熱ローラ３７に対向して用紙３の搬送経路の上側に配置され、用紙３を押圧してその下側の面を加熱ローラ３７に密着させる加圧ローラ３８とを有して構成されている。この加熱ローラ３７は、アルミニウムや鉄等の材質で円筒形に形成されている。そして、加熱ローラ３７に内蔵される熱源３６としては、この加熱ローラ３７の表面全体がほぼ均一な温度となるように加熱することができるものを用いることとし、例えば、加熱ローラ３７の中心軸に沿って配置された棒状のハロゲンランプ等が好適に用いられる。また、加圧ローラ３８は、円柱形に形成され、少なくともその表層部分に、用紙３を適度に加圧するためのシリコンゴムやフッ素系合成樹脂等の弾性を有する部材が設けられている。
【００２３】
そして、第２の搬送手段９による用紙３の搬送経路における第２の定着手段１４の下流側には、第２の排紙ローラ３９が設けられ、この第２の排紙ローラ３９により用紙３が排出される先には、第２の排紙トレイ１５が設けられている。ここで、第２の排紙ローラ３９は、第２の搬送手段９の下流側の終端部近傍に設けられる紙送りローラであって、第２の搬送手段９による用紙３の搬送経路の両側に対向して配置される一対のローラにより構成されている。また、第２の排紙トレイ１５は、第２の定着手段１４の下流側である第２の搬送手段９の下流側の終端部に設けられ、片面又は両面の画像形成が終了した後の用紙３が排出されるトレイである。なお、この第２の排紙トレイ１５は、複数枚の用紙３に連続して画像形成する場合等を考慮して、複数枚の用紙３を収納可能な大きさを有している。
【００２４】
また、第３の搬送手段１１は、用紙３を第２の搬送手段９による用紙３の搬送経路における第２の転写手段８の下流側から、第１の転写手段５による転写位置Ｐ１を介さずに、第１の搬送手段６による用紙３の搬送経路における第１の転写手段５の下流側に搬送する手段である。そのため、ここでは、第３の搬送手段１１は、第２の定着手段１４の上流側において第２の搬送手段９から分岐し、第１の定着手段１２の上流側において第１の搬送手段６に合流するように構成された搬送経路を有しており、第２の転写手段８により裏面３ｂにトナー画像が転写された用紙３を、第１の定着手段１２の上流側まで搬送する。その後、用紙３は第１の搬送手段６の搬送経路に送られ、第１の定着手段１２を通過して第１の排紙トレイ１３に排出される。ここで、第２の搬送手段９と第３の搬送手段１１との分岐点には、用紙３の搬送経路を切り替えるための第２の経路切替手段４０が設けられている。この第２の経路切替手段４０は、ここでは、鋭角に形成された先端部４１を有する側面形状が略三角形状の変向つめにより構成されており、用紙３が第２の搬送手段９により第２の転写手段８による転写位置Ｐ２から第２の定着手段１４側へ搬送される際には、先端部４１により第３の搬送手段１１の搬送経路を塞ぎ、用紙３が第３の搬送手段１１により第１の定着手段１２側へ搬送される際には、先端部４１により第２の搬送手段９の搬送経路を塞ぐ動作を行なう。この第３の搬送手段１１の具体的構成としては、従来より公知の各種の搬送機構を用いることが可能であり、図示を省略するが、例えば、用紙３の搬送経路に沿って配置されたガイドやローラ等により構成することができる。
【００２５】
なお、第３の搬送手段１１は、用紙３を第２の搬送手段９における第２の転写手段８による転写位置Ｐ２の下流側から、第１の搬送手段６における第１の転写手段５による転写位置Ｐ１の下流側に搬送するものであればよいため、この第３の搬送手段１１の構成する搬送経路は上述のものに限定されるものではなく、例えば、図２に示すように、第２の定着手段１４の下流側において第２の搬送手段９から分岐し、第１の定着手段１２の下流側において第１の搬送手段６に合流する搬送経路を有する構成とすることも可能である。
【００２６】
画像検出手段１６は、第１の搬送手段６による用紙３の搬送経路における第１の転写手段５の上流側であって、なおかつ第２の搬送手段９による用紙３の搬送経路における第２の転写手段８の上流側において、用紙３の表面３ａ及び裏面３ｂに形成された画像の有無を検出する手段である。そのため、本実施形態においては、画像検出手段１６は、第１の搬送手段６の最上流部近傍、すなわち用紙カセット２７のやや下流側の位置に配置されており、給紙ローラ２８により取り出されて第１の搬送手段６による搬送が開始された用紙３の表面３ａ及び裏面３ｂのそれぞれについて画像が形成されているか否かを検出するために、用紙３の搬送経路の両側にそれぞれ設けられたセンサにより構成されている。ここで用いるセンサとしては、具体的には、用紙３の表面３ａ又は裏面３ｂに用紙３の地色である白色とは異なる色彩の部分の有無を検出可能な反射形の光センサ等が好適に用いられる。このように画像検出手段１６を設けることにより、給紙ローラ２８により用紙カセット２７から取り出されて第１の搬送手段６による搬送が開始された用紙３が新品か或いは既に片面又は両面に印字されたものか、及び、既に片面に印字されたものである場合には表面３ａ又は裏面３ｂのいずれの面に印字されているかについて検出することが可能となる。したがって、この画像検出手段による検出結果に基づいて、用紙３の表面３ａ及び裏面３ｂの一方又は双方に対するトナー画像の転写を行うように用紙３の搬送及び画像形成のための動作制御を行うことにより、用紙３が新品か或いは既に片面又は両面に印字されたものかに応じて適切に画像形成を行うことができる。
【００２７】
すなわち、具体的には、画像検出手段１６により用紙３の表面３ａ及び裏面３ｂのいずれにも画像が形成されていないことが検出された場合には、使用者の選択した設定に応じて用紙３の表面３ａ及び裏面３ｂの一方又は双方にトナー画像を転写して定着させる動作制御を行い、用紙３の裏面３ｂのみに画像が形成されていることが検出された場合には、用紙３の表面３ａのみにトナー画像を転写して定着させる動作制御を行い、用紙３の表面３ａのみに画像が形成されていることが検出された場合には、用紙３の裏面３ｂのみにトナー画像を転写して定着させる動作制御を行い、用紙３の両面に画像が形成されていることが検出された場合には、用紙３のいずれの面にもトナー画像を転写せずに排出する動作制御を行う。そして、このような動作制御を行うことにより、片面に既に画像が形成された、いわゆる裏紙を用紙カセット２７に収納する際等においても、用紙３の画像が形成された面の向きを考慮することなく収納することが可能となるので、使用者が用紙カセット２７に対して用紙３をセットする際の手間を大幅に軽減することが可能となる。
【００２８】
ここで、用紙３の表面３ａのみにトナー画像を転写して定着させる動作制御を行う場合には、第１の搬送手段６により第１の転写手段５の転写位置Ｐ１まで搬送して用紙３の表面３ａに感光体ドラム２からトナー画像を転写し、第１の定着手段１２においてトナー画像を定着させた後、そのまま第１の排紙トレイ１３に排出し、或いは反転手段１０により用紙３の搬送方向を切り替え、第２の搬送手段９により搬送して第２の排紙トレイ１５に排出する。また、用紙３の裏面３ｂのみにトナー画像を転写して定着させる動作制御を行う場合には、用紙３を、第１の搬送手段６により反転手段１０まで搬送して用紙３の搬送方向を切り替え、第２の搬送手段９により第２の転写手段８の転写位置Ｐ２まで搬送して用紙３の裏面３ｂに感光体ドラム２からトナー画像を転写した後、そのまま第２の定着手段１４においてトナー画像を定着させて第２の排紙トレイ１５に排出し、或いは第３の搬送手段１１により搬送して第１の定着手段１２においてトナー画像を定着させて第１の排紙トレイ１３に排出する。また、用紙３の表面３ａ及び裏面３ｂの双方にトナー画像を転写して定着させる動作制御を行う場合には、用紙３を、第１の搬送手段６により第１の転写手段５の転写位置Ｐ１まで搬送して用紙３の表面３ａに感光体ドラム２からトナー画像を転写し、第１の定着手段１２においてトナー画像を定着させ、反転手段１０において用紙３の搬送方向を切り替え、次に、第２の搬送手段９により第２の転写手段８の転写位置Ｐ２まで搬送して用紙３の裏面３ｂに感光体ドラム２からトナー画像を転写した後、そのまま第２の定着手段１４においてトナー画像を定着させて第２の排紙トレイ１５に排出し、或いは第３の搬送手段１１により搬送して第１の定着手段１２においてトナー画像を定着させて第１の排紙トレイ１３に排出する。
【００２９】
このように、本実施形態に係る両面画像形成装置１は、第１の定着手段１２の下流側に設けられた第１の排紙トレイ１３と、第２の定着手段１４の下流側に設けられた第２の排紙トレイ１５とを備えているので、第１の搬送手段６、第２の搬送手段９、及び第３の搬送手段１１により用紙３を搬送し、用紙３の表面３ａに画像を形成したか、裏面３ｂに画像を形成したか、或いは両面に画像を形成したかに関わらず、用紙３を第１の排紙トレイ１３又は第２の排紙トレイ１５のいずれにも排出することができる。したがって、図示しない読取部において読み取った原稿のページ等に応じて、用紙３を第１の排紙トレイ１３又は第２の排紙トレイ１５に選択的に排出する動作制御を行うことにより、丁合いや仕分けを行うことが可能となる。
【００３０】
以上、本実施形態においては、第１の搬送手段６による用紙３の搬送経路における第１の転写手段５の下流側と、第２の搬送手段９による用紙３の搬送経路における第２の転写手段８の下流側とに、それぞれ第１の定着手段１２及び第１の排紙トレイ１３と、第２の定着手段１４及び第２の排紙トレイ１５を設けた構成とした場合について説明したが、本発明に係る両面画像形成装置１の構成は、この実施形態に示す構成に限定されるものではない。したがって、例えば図３に示すように、第２の搬送手段９による用紙３の搬送経路における第２の転写手段８の下流側に第２の定着手段１４及び第２の排紙トレイ１５を設けず、表面３ａ及び裏面３ｂの一方又は双方にトナー画像が転写された用紙３は、すべて第１の定着手段１２により定着されて第１の排紙トレイ１３に排出される構成とすることも可能である。この場合、第２の搬送手段９と第３の搬送手段１１との間には分岐点や経路切替手段等は設けられず、連続した１つの搬送経路を構成することとなる。また、第１の定着手段１２は、用紙３の表面３ａ及び裏面３ｂの双方にトナー画像が転写された場合に、それらの双方を定着する必要があるため、用紙３の搬送経路の上側及び下側の双方に熱源２９を内蔵する加熱ローラ３０が対向して配置された構成としている。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係る両面画像形成装置によれば、１個の感光体ドラムの周囲にトナー画像形成手段及び転写手段を２組配置して構成したことにより、装置を小型化することが可能となる。また、用紙の表面が前記感光体ドラムに接する向きに用紙を前記第１の転写手段による転写位置に搬送する第１の搬送手段と、用紙の裏面が前記感光体ドラムに接する向きに用紙を前記第２の転写手段による転写位置に搬送する第２の搬送手段と、前記第１の転写手段による転写位置と第２の転写手段による転写位置との間に設けられ、前記感光体ドラムに接する用紙の表裏の向きを反転させる反転手段とを備えたことにより、１回の搬送工程で用紙の両面に同時に画像を形成することが可能となるので、用紙の両面に画像を形成する際の印字速度の向上を図ることができる。
【００３２】
本発明の請求項２に係る両面画像形成装置によれば、上述の効果に加えて、用紙を前記第２の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第２の転写手段の下流側から、前記第１の転写手段による転写位置を介さずに、前記第１の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第１の転写手段の下流側に搬送する第３の搬送手段を備えたことにより、用紙の裏面にトナー画像を転写した後、その用紙を前記第１の搬送手段による用紙の搬送経路に戻すことが可能となる。したがって、用紙の表面に画像を形成するための第１の搬送手段及び用紙の裏面に画像を形成するための第２の搬送手段と合わせて、用紙の両面に画像を形成する際の一連の用紙の搬送経路を形成することができる。また、これに加えて、第１の搬送手段の下流側に第１の排紙トレイを設け、第２の搬送手段の下流側に第２の排紙トレイを設けた場合には、用紙の表面に画像を形成したか、裏面に画像を形成したか、或いは両面に画像を形成したかに関わらず、用紙を第１の排紙トレイ又は第２の排紙トレイのいずれにも排出することが可能となるので、読み取った原稿のページ等に応じて、用紙を第１の排紙トレイ又は第２の排紙トレイに選択的に排出する動作制御を行うことにより、丁合いや仕分けを容易に行うことが可能となる。
【００３３】
本発明の請求項３に係る両面画像形成装置によれば、上述の効果に加えて、前記第１の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第１の転写手段の下流側に設けられた第１の定着手段と、前記第２の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第２の転写手段の下流側に設けられた第２の定着手段とを備えたことにより、用紙の両面に画像を形成する場合においても、用紙の表面又は裏面の一方の面に対してトナー画像を転写した後、その面のトナー画像を定着手段により定着してから他方の面にトナー画像を転写することができるので、未定着のトナー画像に接触せずに搬送するための特殊な搬送機構が必要となることはなく、搬送機構の簡略化を図ることができる。また、第１の定着手段の下流側に設けられた第１の排紙トレイと、第２の定着手段の下流側に設けられた第２の排紙トレイとを備えたことにより、前記第１の搬送手段、第２の搬送手段、及び第３の搬送手段により用紙を搬送し、用紙の表面に画像を形成したか、裏面に画像を形成したか、或いは両面に画像を形成したかに関わらず、用紙を第１の排紙トレイ又は第２の排紙トレイのいずれにも排出することができる。したがって、読み取った原稿のページ等に応じて、用紙を第１の排紙トレイ又は第２の排紙トレイに選択的に排出する動作制御を行うことにより、丁合いや仕分けを容易に行うことが可能となる。
【００３４】
本発明の請求項４に係る両面画像形成装置によれば、上述の効果に加えて、前記第１の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第１の転写手段の上流側であって、なおかつ前記第２の搬送手段による用紙の搬送経路における前記第２の転写手段の上流側に、用紙の表面及び裏面に形成された画像の有無を検出する画像検出手段を備えたことにより、搬送が開始された用紙が新品か或いは既に片面又は両面に印字されたものか、及び、既に片面に印字されたものである場合には表面又は裏面のいずれの面に印字されているかを検出することができる。したがって、この画像検出手段による検出結果に基づいて用紙の表面及び裏面の一方又は双方に対するトナー画像の転写を行うことにより、用紙が新品か或いは既に片面又は両面に印字されたものかに応じて適切に画像形成を行うことができる。これにより、片面に既に画像が形成された、いわゆる裏紙を用紙カセットに収納する際等においても、用紙の画像が形成された面の向きを考慮することなく収納することが可能となるので、使用者が用紙カセットに用紙をセットする際の手間を大幅に軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る両面画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る両面画像形成装置において、第３の搬送手段が他の搬送経路をとる場合の例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る両面画像形成装置において、第２の搬送手段による用紙の搬送経路における第２の転写手段の下流側に第２の定着手段及び第２の排紙トレイを設けない場合の構成を示す図である。
【符号の説明】
１　両面画像形成装置
２　感光体ドラム
３　用紙
４　第１のトナー画像形成手段
５　第１の転写手段
６　第１の搬送手段
７　第２のトナー画像形成手段
８　第２の転写手段
９　第２の搬送手段
１０　反転手段
１１　第３の搬送手段
１２　第１の定着手段
１３　第１の排紙トレイ
１４　第２の定着手段
１５　第２の排紙トレイ
１６　画像検出手段
Ｐ１　第１の転写手段による転写位置
Ｐ２　第２の転写手段による転写位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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