(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成部により転写された画像を転写紙に定着させる定着ローラを有する定着装置と、
該定着装置により画像が定着された転写紙を反転する機能と排紙する機能とを兼ねる反転兼排紙ローラと、
該反転兼排紙ローラの外周に周方向に間隔を置いてそれぞれ圧接回転可能に設けた第１の従動ローラ及び第２の従動ローラと、
前記定着ローラの線速度に比べて前記反転兼排紙ローラの線速を前記定着ローラの線速に比べて速くなるように増速させる増速手段と
を備えた画像形成装置において、
前記定着ローラから前記反転兼排紙ローラと前記第１の従動ローラとの間に向かう搬送経路上に転写紙を検知する第１のセンサを配設し、
前記定着ローラから前記反転兼排紙ローラと前記第２の従動ローラとの間に向かう搬送経路上に転写紙を検知する第２のセンサを配設し、
前記増速手段は、前記第１のセンサと前記第２のセンサのいずれか一方が、転写紙の後端を検知した後、もしくは転写紙の先端を検知してから所定時間後に、前記反転兼排紙ローラが前記第１の従動ローラとの間のニップで転写紙を排紙する方向へ搬送し、前記第２の従動ローラとの間のニップで転写紙を両面再給紙経路の方向へ搬送する回転方向の該反転兼排紙ローラの線速を、前記定着ローラの線速に比べて速くなるように増速させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、前記定着装置により画像が定着された転写紙を反転させる搬送経路に案内する位置に回動位置が変更可能な切換爪を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記第１のセンサ及び第２のセンサは、前記各搬送経路上における前記切換爪と前記反転兼排紙ローラとの間に配設されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記反転兼排紙ローラをトルクリミッタを介して駆動源に接続したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記反転兼排紙ローラの転写紙排出方向下流側に、該反転兼排紙ローラの逆回転により排出される転写紙を受ける第１の排紙トレイと、該反転兼排紙ローラの正回転により排出される転写紙を受ける第２の排紙トレイとを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像が形成された後に定着装置を通過した転写紙を両面再給紙経路にスイッチバック搬送して転写紙の両面に画像を形成可能にした画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンタ，複写機等の画像形成装置では、紙の省資源という観点から転写紙の両面に画像を形成する両面画像形成が注目されており、その両面画像形成の技術がさかんに提案され、それが実機に採用されてもいる。一方、画像形成装置では、装置全体を小型化して省スペース化を図ることも求められている。
そこで、このようなユーザの要望に答えるため、省スペースで低コストでありながら両面画像形成ができる画像形成装置が、例えば、特許第２８４０７３４号公報や特開平９−２４９３４２号公報に提案されている。
その特許第２８４０７３４号公報に記載されている画像形成装置は、装置の上部にスイッチバックユニットを装着し、そのスイッチバックユニットにおける転写紙のスイッチバック動作をシート積載部の投影面積内で行うことによりスイッチバックに要するスペースを小さくしている。
また、特開平９−２４９３４２号公報に記載されている画像形成装置は、転写紙を本体上面のトレイに正回転して排出するのと、第１面に画像を形成した後の転写紙を逆回転することによりスイッチバック搬送して再給紙経路に搬送するのとを１つの排紙ローラで行うことにより、スイッチバック部を新たに設けることによる部品点数の増加や、スペースの増大を防ぐようにしている。
そして、この装置ではスイッチバックされて反転される転写紙の一部が一旦装置の外部に出た際に、それをユーザが誤って取り出してしまう恐れがあるという欠点を有しているが、その点については反転の際に一旦停止した転写紙を、それを挾持しているローラに対して回転負荷を与えることにより、その転写紙をユーザが引き出せないようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した後者の画像形成装置は、前者の画像形成装置に比べると省スペースで低コストにできるが、両面画像形成（両面プリント）時におけるの生産性、すなわち単位時間あたりに形成することができる両面画像形成枚数に問題があった。
つまり、排紙ローラが逆回転して転写紙を再給紙径路に搬送しているときは、第２面に画像形成し終えた転写紙をその排紙ローラを正回転させて機外に排出することができない（排紙ローラの回転方向が異なるため）ので、この場合には制御上画像形成動作を一時的に停止させて排紙ローラによる転写紙のスイッチバック搬送の終了を待たねばならなかった。そのため、両面画像形成時の生産性が片面画像形成時の生産性に比べてかなり悪くなってしまうという問題点があった。
この両面画像形成時における生産性は、近年では各国の法規制や入札の条件の中にも規定されるようになってきているので重要であり、その改善が求められている。
【０００４】
一方、前者の画像形成装置は、排紙ローラとスイッチバック用のローラを別に設けているので、上述した転写紙をスイッチバック搬送しているタイミングにおいても両面に画像を形成した転写紙を機外に排出することができる。しかしながら、この画像形成装置の場合には、転写紙を機外に排出する排紙系と、スイッチバック系についてそれぞれローラ対や、そのローラ対を駆動させる駆動部品、さらには通過する転写紙を検知するセンサ等が別個に必要であるため、部品点数が多くなると共に装置全体がコスト高になってしまうという欠点があった。
そこで、少ない部品構成でありながら、両面画像形成時における生産性を向上させることができるようにするためには、片面に画像を形成した後の転写紙を反転搬送（スイッチバック搬送）してレジストローラまで搬送する両面再給紙経路をいかに速く通過させることができるかが重要となる。
そのため、画像定着後の搬送系の搬送スピード、すなわちその搬送系に設けている搬送ローラの線速を速めることが考えられる。例えば、定着装置の転写紙搬送方向下流側に位置するスイッチバック用の反転ローラの線速を定着装置を構成している対をなす定着ローラと加圧ローラの線速よりも速くする。
【０００５】
ところが、このようにすると画像が形成された後の転写紙が定着装置と反転ローラとの間に跨ってそれらによって共に搬送されるタイミングのときに、反転ローラの線速は定着装置の定着ローラの線速よりも速いので、転写紙には反転ローラと定着ローラとの間で引っ張り合いが生じてしまうようになる。
その結果、その転写紙にしわができてしまったり、転写紙が張った状態でガイド板に擦られるようになることにより画像擦れが発生したりする。また、上記線速差により反転ローラが転写紙との間でスリップしたりもする。そのため、反転ローラは通常のものはローラ部分がゴムで形成されているため、そのゴムローラ部が磨耗したり、そのゴムローラ部により画像擦れが発生したりもする。
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、両面画像形成時における生産性を向上させるために転写紙を搬送する線速を増速させてスイッチバック搬送しても、その転写紙にしわや、画像擦れ等が生じないようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、画像形成部により転写された画像を転写紙に定着させる定着ローラを有する定着装置と、その定着装置により画像が定着された転写紙を反転する機能と排紙する機能とを兼ねる反転兼排紙ローラと、その反転兼排紙ローラの外周に周方向に間隔を置いてそれぞれ圧接回転可能に設けた第１の従動ローラ及び第２の従動ローラと、上記定着ローラの線速に比べて上記反転兼排紙ローラの線速を速くするように増速させる増速手段とを備えた画像形成装置において、
上記定着ローラから上記反転兼排紙ローラと上記第１の従動ローラとの間に向かう搬送経路上に転写紙を検知する第１のセンサを配設し、上記定着ローラから上記反転兼排紙ローラと上記第２の従動ローラとの間に向かう搬送経路上に転写紙を検知する第２のセンサを配設する。
そして、上記増速手段は、上記第１のセンサと上記第２のセンサのいずれか一方が、転写紙の後端を検知した後、もしくは転写紙の先端を検知してから所定時間後に、上記反転兼排紙ローラが上記第１の従動ローラとの間のニップで転写紙を排紙する方向へ搬送し、上記第２の従動ローラとの間のニップで転写紙を両面再給紙経路の方向へ搬送する回転方向の該反転兼排紙ローラの線速を、上記定着ローラの線速に比べて速くなるように増速させる。
【０００７】
さらに、その画像形成装置において、上記定着装置により画像が定着された転写紙を反転させる搬送経路に案内する位置に回動位置が変更可能な切換爪を設けるとよい。
また、上記第１のセンサ及び第２のセンサは、上記各搬送経路上における上記切換爪と反転兼排紙ローラとの間に配設するとよい。
上記反転兼排紙ローラをトルクリミッタを介して駆動源に接続するとｙぴ。
さらに、上記いずれかの画像形成装置において、上記反転兼排紙ローラの転写紙排出方向下流側に、その反転兼排紙ローラの逆回転により排出される転写紙を受ける第１の排紙トレイと、その反転兼排紙ローラの正回転により排出される転写紙を受ける第２の排紙トレイとを設けるとよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明による画像形成装置の一実施形態例を示す全体構成図である。
図１に示す画像形成装置は、感光体ドラム４が設けられている画像形成部１と、その画像形成部１で形成されて現像された画像を転写紙に定着させる定着ローラ６ａを有する定着装置６と、その定着装置６により画像が定着された後の転写紙をスイッチバック（反転）させるスイッチバック搬送路２５に案内する図１に仮想線で示す位置に図示しないＤＣソレノイドにより回動位置が変更可能な切換爪８と、その切換爪８に対して転写紙搬送方向の下流側にあって正逆両方向に回転可能であり、転写紙を反転する機能と排紙する機能とを兼ねる反転兼排紙ローラ９と、定着装置６と反転兼排紙ローラ９との間の反転兼用搬送路から分岐して反転兼排紙ローラ９の同図で時計回り方向となる逆回転によりスイッチバック搬送される転写紙を画像形成部１へ向けて搬送するための両面再給紙経路１５とを備えている。
また、この画像形成装置は、上記反転兼用搬送路上に転写紙を検知する第１のセンサ１１と第２のセンサ１２とを設け、その第１のセンサ１１と第２のセンサ１２のいずれか一方が転写紙を検知した後に所定のタイミングで反転兼排紙ローラ９の線速を定着ローラ６ａの線速よりも速くなるように増速させる増速手段として機能する制御装置５０を設けている。
なお、この制御装置５０は、各種判断及び処理機能を有する中央処理装置（ＣＰＵ）と、各処理プログラム及び固定データを格納したＲＯＭと、処理データを格納するデータメモリであるＲＡＭと、入出力回路(Ｉ/Ｏ）とからなるマイクロコンピュータを備えている。
【０００９】
また、この画像形成装置は、反転兼排紙ローラ９のローラ外周に第１の従動ローラである下従動ローラ１０ａと第２の従動ローラである上従動ローラ１０ｂを周方向に間隔を置いて（この例では１８０゜位相が異なる）それぞれ圧接回転可能に設けている。
そして、切換爪８が図１に実線で示す第１の回動位置にあるときにその切換爪８と下ガイドコロ３７とによって案内された転写紙が反転兼排紙ローラ９と下従動ローラ１０ａとの間に搬送されるようにしている。また、切換爪８が図１に仮想線で示す第２の回動位置にあるときにその切換爪８により案内された転写紙が上ガイドコロ２１を介して反転兼排紙ローラ９と上従動ローラ１０ｂとの間に搬送されるようにしている。
さらに、この画像形成装置では、上述したように反転兼用搬送路上に２つのセンサ、すなわち第１のセンサ１１と第２のセンサ１２とを設けているが、切換爪８から反転兼排紙ローラ９と下従動ローラ１０ａとの間に向かう搬送経路上に第１のセンサ１１を配設し、切換爪８から反転兼排紙ローラ９と上従動ローラ１０ｂとの間に向かう搬送経路上に第２のセンサ１２を配設している。
【００１０】
そして、制御装置５０は、第１のセンサ１１と第２のセンサ１２のいずれか一方が転写紙の後端を検知した後に、反転兼排紙ローラ９が第１の従動ローラ１０ａとの間のニップで転写紙を排紙する方向へ搬送し、第２の従動ローラ１０ｂとの間のニップで転写紙を両面再給紙経路１５の方向へ搬送する回転方向の反転兼排紙ローラ９の線速を定着ローラ６ａの線速よりも速くなるように増速させるように制御する。
なお、第１のセンサ１１と第２のセンサ１２による転写紙の検知は、転写紙の後端検知に限るものではなく、先端検知であっても転写紙の長さを考慮して転写紙の後端が定着装置６を抜ける所定時間後に、反転兼排紙ローラ９の上記回転方向の線速を定着ローラ６ａの線速よりも速くなるように増速させるものであればよい。
また、この第１のセンサ１１と第２のセンサ１２からの用紙検知信号により、所定のタイミングで転写紙がその第１のセンサ１１や第２のセンサ１２のある位置に搬送されてこない場合や、所定の時間を経過しても転写紙を検知した信号がオフにならないときには、その用紙検知信号により紙詰まりが発生したものと判断して画像形成（プリント）動作を停止させるようにしている。
【００１１】
さらに、この画像形成装置は、装置本体内の下部に給紙コロ３１を有する給紙トレイ２を、反転兼排紙ローラ９の転写紙排出方向下流側に、反転兼排紙ローラ９の逆回転（図１で時計回り方向）により排出される転写紙を受ける第１の排紙トレイ１３と、反転兼排紙ローラ９の正回転により排出される転写紙を受ける第２の排紙トレイ１４とをそれぞれ設けている。
そして、給紙トレイ２から給紙コロ３１により給紙した転写紙Ｐの同図で左側の面に作像部で画像を形成し、その転写紙Ｐを切換爪８の回動位置を変えることにより、第１の排紙トレイ１３と第２の排紙トレイ１４のいずれかに選択的に排出できるようにしている。
また、画像形成部１の感光体ドラム４の転写紙搬送方向上流側には、転写紙のスキューを補正すると共に感光体ドラム４上の画像と転写紙の搬送タイミングとを合わすための対のローラからなるレジストローラ３を設けている。
定着装置は、定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂ等からなる。
【００１２】
また、両面再給紙経路１５は、反転兼排紙ローラ９からレジストローラ３の転写紙搬送上流側に至る搬送経路であり、その両面再給紙経路１５上には複数の搬送ローラ対３２を間隔を置いてそれぞれ設けている。また、この両面再給紙経路１５の終端位置には両面出口センサ１６を設けている。
第１のセンサ１１、第２のセンサ１２及び両面出口センサ１６は、例えば反射型のフォトインタラプタを使用する。
また、反転兼排紙ローラ９は、金属製の軸の両端部を除く外側にゴムローラを圧入したものであり、そのゴムローラの図１で下側部分に排紙用の下従動ローラ１０ａを、上側部分にスイッチバックを行う上従動ローラ１０ｂをそれぞれ圧接させている。
装置下部の給紙トレイ２の部分には、そこに積載収納された転写紙Ｐを１枚に分離して給紙するフリクションパッド３３が給紙コロ３１に圧接状態で設けられていて、それらによって１枚に分離されて給紙された転写紙Ｐはレジストローラ３へ搬送される。その搬送された転写紙Ｐは、停止状態にあるレジストローラ３のニップに当接すると、先端部分にたるみができる程度にまで突き当てられることにより斜め送りが補正され、その状態で画像の先端位置合わせのために一旦待機状態に入る。
【００１３】
そして、感光体ドラム４の外周面に静電写真方式により潜像が形成され、その潜像が感光体ドラム４の回りに設けている現像装置２０により現像されてトナー像（可視像）となる。そのトナー像は、転写ローラ５のある転写位置に達するタイミングに合わせるように同期をとって回転駆動されるレジストローラ３により搬送される転写紙Ｐに、転写ローラ５のある転写位置で転写され、それが定着装置６で定着される。
ここで、転写紙の片面のみ画像を形成する指示が出されているときには、切換爪８が図１に実線で示す回動位置になっているので、その転写紙Ｐは切換爪８により、図１で時計回り方向に回転している反転兼排紙ローラ９とそこに下側から接している下従動ローラ１０ａとの間のニップに向けて搬送される。そして、その転写紙Ｐは反転兼排紙ローラ９により第１の排紙トレイ１３上に排出される。
また、転写紙の両面に画像を形成する指示が出されているときには、切換爪８がＤＣソレノイドの作動により図１に仮想線で示した回動位置に切り換わっているので、定着装置６を通過した転写紙Ｐは反転兼排紙ローラ９とそこに上側から接している上従動ローラ１０ｂとの間のニップに向けて搬送される。その際に反転兼排紙ローラ９は、図１で反時計回り方向に回転しているので、転写紙Ｐは上段側の第２の排紙トレイ１４上に先端側の一部が排出される。
【００１４】
そして、その第２の排紙トレイ１４上に先端側が排出されている途中の転写紙Ｐの後端を第２のセンサ１２が検知すると、反転兼排紙ローラ９はその回転を一旦停止し、その後すぐに逆回転（図１で時計回り方向）する。したがって、転写紙Ｐはそれまでの後端が今度は先端となってスイッチバック搬送されるようになり、両面再給紙経路１５へ搬送されていく。
ここで、反転兼排紙ローラ９は、通常は定着ローラ６ａと略同一の線速Ｓ１で回転駆動されているが、上述したように第２のセンサ１２が第２の排紙トレイ１４の方向に向けて搬送された転写紙Ｐの後端の通過を検知することにより回転が一旦停止された後に逆回転したときは、図２に示すように定着ローラ６ａの線速Ｓ１よりも速い線速Ｓ２で逆回転を開始する。したがって、１枚目の転写紙Ｐ１は、それまでの搬送速度よりも増速された搬送速度で両面再給紙経路１５内をスイッチバック搬送されていく。
なお、反転兼排紙ローラ９の逆回転とは、図１で時計回り方向の回転であり、図１、図２、図５、図６、および図７とそれらを参照する後述の説明から明らかなように、反転兼排紙ローラ９が第１の従動ローラ１０ａとの間のニップで転写紙を排紙する方向へ搬送し、第２の従動ローラ１０ｂとの間のニップで転写紙を両面再給紙経路１５の方向へ搬送する回転方向の回転である。
その両面再給紙経路１５内を増速搬送される１枚目の転写紙Ｐ１の後端が図３に示すように反転兼排紙ローラ９を抜けた直後のタイミングで、反転兼排紙ローラ９は停止する。このとき両面再給紙経路１５内の複数の搬送ローラ対３２はそれぞれ回転しているので、転写紙はそれらの搬送ローラ対３２によって両面再給紙経路１５内を搬送され続ける。
【００１５】
そして、この画像形成装置では、１枚目の転写紙Ｐ１の後端が反転兼排紙ローラ９を抜けたタイミングよりも後に、２枚目の転写紙Ｐ２の先端が片面（第１面）のプリントを終えてすぐに反転兼排紙ローラ９の位置に達するように、２枚目の転写紙Ｐ２の搬送タイミングを制御している。
その２枚目の転写紙Ｐ２の先端が図４に示すように第２のセンサ１２に達すると、停止状態にある反転兼排紙ローラ９を、今度は図４で反時計回り方向に通常の線速Ｓ１に戻して回転を開始させる。それにより、２枚目の転写紙Ｐ２が通常の線速Ｓ１で第２の排紙トレイ１４上に先端側の一部が排出されるようになる。
そして、その転写紙Ｐ２の後端を図５に示すように第２のセンサ１２が検知すると、１枚目の転写紙Ｐ１の場合と同様に反転兼排紙ローラ９は回転を一旦停止し、その後すぐに逆回転（図５で時計回り方向）するが、ここでも１枚目の転写紙Ｐ１の場合と同様に反転兼排紙ローラ９は定着ローラ６ａの線速Ｓ１よりも速い線速Ｓ２で逆回転する。
したがって、その２枚目の転写紙Ｐ２は、それまでの後端が今度は先端となり、増速された搬送速度で両面再給紙経路１５内をスイッチバック搬送されていく。
【００１６】
このとき、先に両面再給紙経路１５内に送り込まれた１枚目の転写紙（片面に画像形成済み）は、その先端が両面出口センサ１６により検知されることにより両面再給紙経路１５内の全ての搬送ローラ対３２の回転が停止されて、両面再給紙経路１５の出口付近で停止して待機状態にある。
次に、１枚目の転写紙Ｐ１の第２面に画像を形成する動作に入る。
すなわち、両面再給紙経路１５内の搬送ローラ対３２が再び回転を開始することにより、既に第１面に画像が形成されている１枚目の転写紙Ｐ１が図１に示したレジストローラ３のニップに再び搬送され、第１面の画像形成時と同様に感光体ドラム４上の画像に合わせた正確なタイミングで搬送されることにより、今度は第２面に画像が形成される。
そして、その第２面に画像が形成された後の１枚目転写紙Ｐ１は、定着装置６を通過した後に今度は図１に実線で示した回動位置に切り換わっている切換爪８により、反転兼排紙ローラ９と下従動ローラ１０ａとの間のニップに向けて搬送され、その際に第１のセンサ１１が１枚目の転写紙Ｐ１の先端を検知すると（もっと早いタイミングでもよい）、反転兼排紙ローラ９が通常の線速Ｓ１の回転速度に戻る。したがって、１枚目の転写紙Ｐ１が図６に示すように反転兼排紙ローラ９により通常の搬送速度Ｓ１で搬送されて下側の第１の排紙トレイ１３上に排出される。
【００１７】
このとき、反転兼排紙ローラ９は、第１と第２の両面に画像を形成した後の１枚目の転写紙Ｐ１を第１の排紙トレイ１３上に排出する動作と、第１面のみに画像を形成した後の２枚目の転写紙Ｐ２を両面再給紙経路１５へ向けて送り出す動作とを同時に行うようになっても、このときの回転方向は図６に示したようにいずれも同図で時計回り方向となるため、それらは一致する。したがって、１枚目の転写紙Ｐ１の排出と、２枚目の転写紙Ｐ２のスイッチバック搬送に関していずれも支障を来すことがない。
そして、図７に示すように１枚目の転写紙Ｐ１の後端が第１のセンサ１１を抜けると、反転兼排紙ローラ９を定着ローラ６ａよりも速い線速Ｓ２になるように増速回転させる。このようにしても、１枚目の転写紙Ｐ１は既に定着ローラ６ａを通過済みであるため、定着ローラ６ａが上記のように増速された反転兼排紙ローラ９の回転速度よりも遅い通常の回転速度（線速Ｓ１）で回転していても、１枚目の転写紙Ｐ１には反転兼排紙ローラ９と定着ローラ６ａとの間で回転速度差による引っ張り合いが生じない。したがって、その引っ張り合いにより転写紙にできるしわや、画像擦れ、さらには回転速度差によって生じる反転兼排紙ローラ９のスリップに伴うローラ外周面の摩耗を防止することができる。
【００１８】
なお、ここで定着装置６と反転兼排紙ローラ９との間に、仮に第１のセンサ１１を設けずに第２のセンサ１２だけを設けたとすると、その第２のセンサ１２だけであってもそのセンサにより、反転兼排紙ローラ９が排出する転写紙と、その反転兼排紙ローラ９がスイッチバック搬送する転写紙の双方を検知することができるが、図７に示したタイミングの時に不都合が生じる。
すなわち、図７に示した１枚目の転写紙Ｐ１の後端が第１のセンサ１１を抜けたタイミングでは、両面画像形成時における生産性向上のため反転兼排紙ローラ９の線速を定着ローラ６ａの線速よりも速い線速Ｓ２に増速させて両面再給紙経路１５にスイッチバック搬送する転写紙を少しでも早く増速搬送したいが、センサが第２のセンサ１２だけであると、図示のタイミングでは第２のセンサ１２は２枚目の転写紙Ｐ２を検知しているので１枚目の転写紙Ｐ１の後端を検知することができない。したがって、反転兼排紙ローラ９の線速を線速Ｓ２に増速させるタイミングが遅れてしまう。
しかしながら、この実施例による画像形成装置では、上述したように第１のセンサ１１と第２のセンサ１２を共に設けているので、図７に示したタイミングにおいて１枚目の転写紙Ｐ１の後端を第１のセンサ１１により確実に検知して、その直後に反転兼排紙ローラ９の線速を線速Ｓ２に増速させることができる。
【００１９】
図７に示した状態から、２枚目の転写紙Ｐ２の後端が反転兼排紙ローラ９を抜けた直後のタイミングで、反転兼排紙ローラ９は再び停止する。
そして、上述した１枚目の転写紙の第２面への画像形成の後は、続いてすぐに３枚目の転写紙（両面に画像は未形成）Ｐ３の第１面に画像を形成するが、このとき両面再給紙経路１５内にある２枚目の転写紙Ｐ２は、図８に示すように１枚目の転写紙Ｐ１のときと同様に両面再給紙経路１５の出口付近で停止した待機状態にある。
以降、このような画像形成動作と転写紙の搬送動作を、指示された画像形成枚数まで繰り返し行っていく。
なお、当然のことながら、このインターリーフの流れに合わせて、各転写紙の両面には、各頁に対応する画像をそれぞれ形成し、それらが頁順に排出されていくように、画像形成順を制御することは勿論である。
【００２０】
このように、この画像形成装置は、両面画像形成時に第１面に画像を形成した後の転写紙を両面再給紙経路１５に定着装置６における通常の線速Ｓ１よりも速い線速Ｓ２で搬送することにより両面再給紙にかかる時間を通常の線速で再給紙したときに比べて短時間にすることができるので、両面画像形成における生産性を向上させることができる。
なお、両面画像形成における生産性をより向上させるためには、定着装置６に対してその転写紙搬送方向下流側のできるだけ直後に転写紙を検知するセンサを設けることが望ましい。
このようにすれば、定着装置６の定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとのニップを転写紙の後端が通過した直後に、その転写紙の後端を上記センサが検知することができるので、その検知タイミングですぐに反転兼排紙ローラ９を増速することができる。したがって、転写紙を定着装置６の通過直後の最も効率の良いタイミングで増速することができるので、両面再給紙にかかる時間を、より効率的に短時間にすることができる。
なお、当然のことながら、反転兼排紙ローラ９を増速させる線速Ｓ２は、速く設定するほど転写紙の両面再給紙にかかる時間を短縮することができるので、両面画像形成における生産性を向上させることができる。
【００２１】
ところで、図９に従来の画像形成装置の一例を示すように、上下方向に第１の排紙トレイ６１と第２の排紙トレイ６２を設け、その各排紙トレイ６１，６２にそれぞれ対応させて第１の反転兼排紙ローラ７１と第２の反転兼排紙ローラ７２を別個に設けている装置の場合には、排紙トレイごとに反転兼排紙ローラが必要となる分だけ部品点数が多くなってコスト高になる。また、装置も大型化してしまう。
しかしながら、この実施の形態による図１に示した画像形成装置は、第１の排紙トレイ１３と第２の排紙トレイ１４に転写紙をそれぞれ排出するローラと、転写紙をスイッチバック搬送する反転ローラの全てを、１つの反転兼排紙ローラ９で全て兼ねるようにしたので、低コストで省スペースにすることができる。
また、この画像形成装置は、その第１の排紙トレイ１３と、第２の排紙トレイ１４を設けているので、その画像形成装置にファクシミリ機能を持たせたときには、ファクシミリで受信した画像情報で記録した転写紙やプリンタでアウトプットした転写紙と、複写機として使用して画像を形成した転写紙とを異なる場所に仕分けして排出させたいときには、そのファクシミリ受信の画像やプリンタとして画像を形成した転写紙を第２の排紙トレイ１４に排出させ、複写機で画像形成した転写紙は第１の排紙トレイ１３に排出させることができる。
【００２２】
なお、この第２の排紙トレイ１４に両面画像形成した転写紙を排出する場合には、その第２の排紙トレイ１４に転写紙を排出している最中には転写紙のスイッチバック搬送はできないので、この場合には通常の両面画像形成よりも紙間隔をあけて通紙するようにして、排出する転写紙とスイッチバック搬送する転写紙の双方の搬送に支障を来さないようにする必要がある。
また、このように転写紙を第２の排紙トレイ１４へ排出する場合には、切換爪８を図１に仮想線で示した回動位置にし、反転兼排紙ローラ９を同図で反時計回り方向に回転させて、転写紙の後端が第２のセンサ１２を抜けてもその後端が反転兼排紙ローラ９を抜けるまで回転を続行させるようにする。
【００２３】
図１０は反転兼排紙ローラをトルクリミッタを介して駆動源に接続するようにした画像形成装置の実施形態におけるトルクリミッタの部分を一部断面にして示す正面図である。なお、この実施形態における画像形成装置の説明にあたり、必要に応じて図１で用いた符号を使用して各部を説明する。
この実施形態の画像形成装置は、図１で説明した画像形成装置に対し、反転兼排紙ローラ９の線速を常に定着ローラ６ａよりも速い線速Ｓ２に設定し、その反転兼排紙ローラ９をトルクリミッタ１７を介して駆動源となるモータ２４に接続するようにした点が異なる。
したがって、転写紙の片面に画像を形成する片面画像形成と、転写紙の両面に画像を形成する両面画像形成における各部の基本的な動作及び転写紙の流れは図１で説明した画像形成装置と同一である。
この実施形態による画像形成装置は、反転兼排紙ローラ９の駆動軸２２にギヤ部２６を有するトルクリミッタ１７を取り付けており、そのトルクリミッタ１７に取り付けられたギヤ部２６を、アイドラギヤ２３を介してモータ２４の回転軸に固定された駆動ギヤ２７に噛み合わせている。したがって、モータ２４からの回転力が、駆動ギヤ２７、アイドラギヤ２３を介してトルクリミッタ１７のギヤ部２６に伝達され、それにより反転兼排紙ローラ９の駆動軸２２がトルクリミッタ１７を介して回転する。
【００２４】
そのトルクリミッタ１７は、公知トルクリミッタであり、ギヤ部２６を一体に形成した上カバー１８と、その上カバー１８に固定された下カバー１９と、その下カバー１９内に納められた円筒状の磁性体２８と、樹脂製の中空軸２９と、磁性体２８の内側に設けた円筒状のマグネット３０と、そのマグネット３０を上下から挾むように配置した磁性体からなる円盤３４，３５とによって構成されている。そして、ギヤ部２６及び下カバー１９は、中空軸２９に対して相対回転可能になっている。
なお、上カバー１８と下カバー１９は、例えば樹脂で形成する。
その下カバー１９の内側には、円筒状の磁性体２８が圧入されていて、その磁性体２８の下カバー１９から突出した部分の外周に上カバー１８の下部に形成している円筒部を圧入して、上カバー１８と下カバー１９とを一体にしている。
また、中空軸２９は駆動軸２２に固定されていて、その中空軸２９には、マグネット３０と上下の円盤３４，３５がそれぞれ一体に固定されている。
そして、上記の二つの構成部品の間、すなわち磁性体２８と上下の円盤３４，３５との間に磁性紛３６を介在させている。それにより、そこに磁気回路が形成され、磁性紛３６が円盤３４，３５と円筒状の磁性体２８との間の微小なギャップに集まり、その着磁力と摩擦力によって、両者の間に相対運動が起こった時にトルクを発生する。
【００２５】
なお、このトルクリミッタ１７は、マグネット３０の着磁力を変えることにより、所望のトルクに設定が可能である。また、この実施の形態では、トルクリミッタに上述したようにマグネットを使用したタイプのものを一例として示したが、トルクリミッタはそれに限るものではなく、その他の例えばバネ等を使用した他の方式によるトルクリミッタを使用してもよい。
この実施形態における画像形成装置では、上述したようにトルクリミッタ１７を介して反転兼排紙ローラ９をモータ２４に接続している。そして、その反転兼排紙ローラ９の線速を常に定着ローラ６ａ（図１参照）よりも速い線速になるように設定している。
そのため、図１１に示すように画像が形成された後の転写紙Ｐが、通常の線速Ｓ１で回転中の定着ローラ６ａと、その通常の線速Ｓ１よりも速い線速Ｓ２で回転中の反転兼排紙ローラ９との間に跨って矢示Ａ方向に搬送されるときには、その線速差により搬送方向に張りが生じる。
【００２６】
しかしながら、その転写紙を挾持搬送している一方の反転兼排紙ローラ９には、図１０で説明したようにモータ２４からの回転力がトルクリミッタ１７を介して伝達されているので、トルクリミッタ１７のギヤ部２６と一体の外側部分と、中空軸２９とマグネット３０と上下の円盤３４，３５とからなる内軸部分との間で滑りが生じる。したがって、転写紙にはそこにしわができない程度のテンションが加わるだけである。
そのため、この実施の形態によれば、転写紙の位置によらず、常に反転兼排紙ローラ９の線速を定着ローラ６ａの線速よりも速めることができるので、より両面生産性を向上させることができる。
なお、トルクリミッタ１７は、具体的には反転兼排紙ローラ９の搬送力が１Ｎ以上にならないように設定するのがよい。
その反転兼排紙ローラ９の搬送力の設定は、転写紙に薄紙を使用したときにその薄紙にしわが発生しないように低く設定する必要があるが、逆にその値を低くしすぎると今度は厚手の転写紙を使用したときに、その転写紙が搬送ガイド板から受ける摩擦抵抗等によって反転兼排紙ローラ９と転写紙との間でスリップを生じてしまうようになるので、使用する厚さの転写紙を考慮して設定する必要がある。
このように、この実施の形態による画像形成装置は、転写紙にある程度の張りが生じるようになるとトルクリミッタ１７が働くので、それにより転写紙にはしわや画像擦れが発生しない。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による画像形成装置によれば、定着装置の定着ローラから反転兼排紙ローラと第１の従動ローラとの間に向かう搬送経路上に第１のセンサを配設し、定着ローラから反転兼排紙ローラと第２の従動ローラとの間に向かう搬送経路上に第２のセンサを配設し、その第１のセンサと第２のセンサのいずれか一方が、転写紙の後端を検知した後、もしくは転写紙の先端を検知してから所定時間後に、反転兼排紙ローラが第１の従動ローラとの間のニップで転写紙を排紙する方向へ搬送し、第２の従動ローラとの間のニップで転写紙を両面再給紙経路の方向へ搬送する回転方向の該反転兼排紙ローラの線速を定着ローラの線速よりも速くなるように増速させるので、常に上記いずれかのセンサが転写紙を検知した信号を基にして転写紙の後端が定着ローラを通過した後のタイミングで反転兼排紙ローラの上記回転方向の線速を定着ローラの線速よりも増速させることができる。
したがって、画像を形成した後の転写紙が、定着ローラと反転兼排紙ローラの双方に跨ったときでもそれらの線速差による引っ張り合いによるしわが転写紙にできたり、画像擦れ等を生じるのを防止できながら、その転写紙を増速により両面再給紙経路を短時間で通過させることができる。それにより、両面画像形成の生産性を向上させることができる。
【００２８】
また、反転兼排紙ローラをトルクリミッタを介して駆動源に接続した画像形成装置によれば、反転兼排紙ローラの上記回転方向の線速を定着ローラの線速よりも常に速めるようにしても、画像が形成された後の転写紙が通常の線速で回転中の定着ローラと、その通常の線速よりも速い線速で回転中の反転兼排紙ローラとの間に跨ったときでも、反転兼排紙ローラはトルクリミッタを介して駆動源に接続されているため、そのトルクリミッタで滑りが生じることにより転写紙に加わるテンションが制限される。したがって、そこに引っ張り合いによるしわや画像擦れ等が発生しない。
それにより、転写紙の位置によらず、常に反転兼排紙ローラの線速を定着ローラの線速よりも速めることができるので、より両面生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明による画像形成装置の一実施形態例を示す全体構成図である。
【図２】  同じくその画像形成装置で両面画像形成を行った際に１枚目の転写紙の後端を第２のセンサが検知して反転兼排紙ローラが速い線速で逆回転した状態を示す説明図である。
【図３】  同じくその１枚目の転写紙の後端が反転兼排紙ローラを抜けるタイミングでその反転兼排紙ローラの逆回転が停止された状態を示す説明図である。
【図４】  図３のタイミングの後で２枚目の転写紙の先端を第２のセンサが検知したときに反転兼排紙ローラが通常の線速で正回転を開始した状態を示す説明図である。
【図５】  図４のタイミングの後で２枚目の転写紙の後端を第２のセンサが検知して反転兼排紙ローラが速い線速で逆回転した状態を示す説明図である。
【図６】  図５のタイミングの後で１枚目の転写紙が通常の線速で逆回転をする反転兼排紙ローラにより排出されると共に２枚目の転写紙がスイッチバック搬送される様子を示す説明図である。
【図７】  図６のタイミングの後で１枚目の転写紙の後端が第１のセンサを抜けると反転兼排紙ローラが速い線速で逆回転する様子を示す説明図である。
【図８】  図７のタイミングの後で３枚目の転写紙の第１面へ画像形成するタイミンクでは２枚目の転写紙が両面再給紙経路の出口付近で待機状態にある様子を示す説明図である。
【図９】  本願の画像形成装置と比較するために従来の複数の排紙トレイと反転兼排紙ローラを有する画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図１０】  反転兼排紙ローラをトルクリミッタを介して駆動源に接続するようにした画像形成装置の実施形態におけるトルクリミッタの部分を一部断面にして示す正面図である。
【図１１】  異なる線速で回転中の定着ローラと反転兼排紙ローラとの間に跨って転写紙が搬送されたときにその転写紙に搬送方向の引っ張り合いが生じる様子を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１：画像形成部            ６：定着装置
６ａ：定着ローラ          ８：切換爪
９：反転兼排紙ローラ
１０ａ：下従動ローラ（第１の従動ローラ）
１０ｂ：上従動ローラ（第２の従動ローラ）
１１：第１のセンサ    １２：第２のセンサ
１３：第１の排紙トレイ    １４：第２の排紙トレイ
１５：両面再給紙経路      １７：トルクリミッタ
２４：モータ（駆動源）  ２５：スイッチバック搬送路
５０：制御装置（増速手段）  Ｐ：転写紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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