(57)【要約】【課題】記録媒体上の現像像が定着ローラに付着することがなく、余印字のない良好な画像を得られる画像形成システムを提供する。【解決手段】未定着現像像を記録媒体に定着させる定着装置を備えた画像形成装置を、２台以上接続してなる画像形成システムにおいて、２番目以降の画像形成装置の定着装置入口部に、記録媒体を除電する除電手段を設けた。【選択図】図１
2005331845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着現像像を記録媒体に定着させる定着装置を備えた画像形成装置を、２台以上接続してなる画像形成システムにおいて、２番目以降の画像形成装置の定着装置入口部に、記録媒体を除電する除電手段を設けたことを特徴とする画像形成システム。
【請求項２】
未定着現像像を記録媒体に定着させる定着装置を備えた画像形成装置を、２台以上接続してなる画像形成システムにおいて、２番目以降の画像形成装置の定着装置入口部に、記録媒体に電荷を付与する電荷付与手段を設けたことを特徴とする画像形成システム。
【請求項３】
未定着現像像を記録媒体に定着させる定着装置を備えた画像形成装置を、２台以上接続してなる画像形成システムにおいて、２番目以降の画像形成装置における定着装置の加圧部材表面を除電する除電手段を設けたことを特徴とする画像形成システム。
【請求項４】
未定着現像像を記録媒体に定着させる定着装置を備えた画像形成装置を、２台以上接続してなる画像形成システムにおいて、２番目以降の画像形成装置における定着装置の加圧部材表面に電荷を付与する電荷付与手段を設けたことを特徴とする画像形成システム。
【請求項５】
除電手段がブラシであることを特徴とする請求項１または３記載の画像形成システム。
【請求項６】
電荷付与手段がコロトロンであることを特徴とする請求項２または４記載の画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未定着現像像を記録媒体に定着させる定着装置を備えた画像形成装置を、２台以上接続してなる画像形成システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた画像形成装置においては、感光体上に形成された着色粒子からなる現像像を用紙などの記録媒体に転写し、記録媒体上に付着した未定着現像像を定着装置によって記録媒体に定着させることで画像を得ている。
【０００３】
記録媒体上の未定着現像像を定着する方式として、内部に熱源を有し、トナーを溶融するに十分な温度に加熱された、金属材質からなる加熱ローラにトナー像を直接接触させ、同時に加圧ローラで圧力を加えてこの両ローラ間に記録媒体を挿通させることにより定着を行う熱ローラ定着方式と呼ばれる定着装置が用いられている。
【０００４】
このような画像形成装置の中には、複数台の画像形成装置の間に記録媒体を搬送するジョイントパスを設けて画像形成を行うタンデム方式の画像形成システムが提案されている。
【０００５】
タンデム方式の画像形成システムでは各々の画像形成装置毎に異なった色の着色粒子を使用して、複数色の画像形成を行ったり、先頭の画像形成装置で記録媒体の片面の画像形成を行い、後続の画像形成装置で記録媒体の裏面の画像形成を行うことが可能になる。
【０００６】
タンデム方式の画像形成システムでは、記録媒体の片面のみの画像形成による定着工程において、第１番目の画像形成装置と第２番目の画像形成装置とで記録媒体はトナー像の転写された面が加熱ローラと接する状態で両ローラ間を通過するが、このときに微量ではあるが、トナーが加熱ローラ表面に静電的に付着する。一般に加熱ローラには、記録媒体上のトナーと加熱ローラとの離型性を確保するためにシリコンオイル等を含浸させたクリーニングウェブが加熱ローラの表面を摺接するように配置されている。
【０００７】
このクリーニングウェブは、不織布であり、加熱ローラ表面と摺接することにより内部から徐々にシリコンオイルが染み出てオイルを加熱ローラに塗布すると同時に、擦る作用により加熱ローラ表面に付着した微量のトナーを不織布にて捕集し、加熱ローラ表面をクリーニングする作用を持つ。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、加圧ローラの多くはトナーと加圧ローラの離型性を確保するため、加圧ローラの表面にＰＦＡ等のフッ素樹脂層を有している場合がある。ＰＦＡは帯電系列はマイナスである為、加圧ローラ表面は多くの場合マイナス電位になっている。
【０００９】
例えば、第１の画像形成装置で記録媒体の片面にトナー像を形成した後、用紙を反転させジョイントパスを通り、第２の画像形成装置へ導入される。第２の画像形成装置の転写工程に搬送された記録媒体は、感光体表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写することになる。反転現像方式を用いた画像形成装置の場合、トナーがマイナスに帯電している。マイナス帯電のトナーを記録媒体に転写する場合、記録媒体の裏面にプラス電荷を注入しトナー像を転写する。この時、記録媒体の裏面には、第１の画像形成装置で形成されたトナー像が存在する。記録媒体裏面のトナー像は第２の画像形成装置の転写工程で付与されたプラス電荷の為、プラス電荷を有したトナーの存在確立が高くなる。
【００１０】
記録媒体裏面に存在するトナー像は、第１の画像形成装置で定着されているものの、記録媒体と１００％固着していることは通常ない。トナー像の約数％のトナーは微小な力を加えられると周辺の部材に付着できる状況になっている。このような状態の記録媒体が、第２の記録媒体の定着装置の加圧ローラと接触すると、記録媒体裏面のプラス電荷を有する、記録媒体と固着力の小さいトナーは、マイナス電荷を有する加圧ローラの表面に静電気力により転移する。
【００１１】
このように少なくとも第１の画像形成装置で記録媒体の片面に作成された定着後のトナー像のうち印刷面上のわずかな定着不足のトナーが直接加圧ローラと接触し、その結果、静電的に加圧ローラ表面にトナーが転移して、同様の加圧ローラ上のトナー蓄積を生じることがある。そのトナー蓄積が画像形成装置の再起動時など加熱ローラと加圧ローラが接触空転し加圧ローラの温度がトナーの軟化点を超えて溶融した場合には、搬送されてきた記録媒体の加圧ローラとの接触面、すなわち裏面にそのトナーが付着し、記録媒体を汚し重大な誤印字を生ずることがある。
【００１２】
特に、タンデム方式の画像形成システムの場合は、上述の原理と同様に上流で画像形成を行った画像形成装置の下流にある画像形成装置は、上流に画像形成を行った記録媒体のトナー像作成面が、加圧ローラ表面と接触し、下流の画像形成装置の加圧ローラ表面にトナーが付着することが確認された。また、この時加圧ローラに付着したトナーが著しく多い場合には、溶融したトナーが粘着剤となって記録媒体を加圧ローラ側に巻き付けるというジャムを引き起こすこともある。
【００１３】
加圧ローラ表面に付着したトナーをクリーニングするために、加圧ローラ表面を加熱し加圧ローラ表面温度を常にトナーの軟化点以上に設定してトナー付着を防止することも考えられるが、加圧ローラ表面の加熱のためにデバイスを追加することは消費電力を増大させるとともに定着装置の大形化を招くことになり、画像形成装置の設計上の問題となる。
【００１４】
加圧ローラ表面に付着したトナーを回収する為に、加圧ローラ表面に清掃機を配置して加圧ローラを清掃し、加圧ローラからの余分な記録媒体へのトナー付着を防止することも考えられるが、加圧ローラ表面に清掃機を配置することは、装置の大型化をまねくばかりではなく、加圧ローラ表面の温度は加熱ローラ温度よりも低い為、加圧ローラ表面のトナーは固着し、清掃機で回収を試みても全量を回収しきれないという問題が生じてしまう。
【００１５】
従って、加圧ローラ表面に記録媒体から極力トナーを転移させないことが必要となった。記録媒体表面に形成されているトナー像が加圧ローラと接触した場合でも加圧ローラに転移しない電荷バランスを確保することが課題となる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、未定着現像像を記録媒体に定着させる定着装置を備えた画像形成装置を、２台以上接続してなる画像形成システムにおいて、２番目以降の画像形成装置の定着装置入口部に、記録媒体を除電する除電手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、記録媒体上の現像像が定着ローラに付着することがなく、余印字のない良好な画像を得られる画像形成システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は定着装置の概略構成図であり、符号６１は加熱ローラ、６２は加圧ローラ、６３は除電ブラシ、６４は入口用紙ガイド板、６６はヒータランプ、６７はクリーニングウェブ、６８は圧接ローラ、６９は用紙剥離爪、９はトナー、９１は現像像、４は記録媒体である。
【００２０】
図２は画像形成システムの一例であり、符号１は感光体ドラム、２は帯電器、３は現像機、３１は現像ローラ、４は記録媒体、５は転写器、６は定着装置、７は清掃機、８は露光装置、９はトナー、１０はキャリア、２１は用紙反転デバイス、５１は第１の画像形成装置（以下、「第１エンジン」とも称する）、５２は第２の画像形成装置（以下、「第２エンジン」とも称する）、５３はジョイントパスである。
【００２１】
本実施例に示すタンデム方式の画像形成システムは、第１エンジン５１と第２エンジン５２をジョイントパス５３で連結する構造になっており、第１エンジン５１および第２エンジン５２ともに同様の構造の電子写真方式で用いられるデバイスを配置している。
【００２２】
まず、図２に示す第１エンジン５１内の帯電器２により一様にマイナスの電位に帯電された感光体ドラム１表面に、露光装置８により画像情報通りに電荷が消失されることによる静電潜像が形成される。この後、現像機３の現像ローラ３１から、マイナス電荷に帯電したトナー９が供給され静電潜像に従い可視化像であるトナー像９１を形成する。このように現像された感光体ドラム１表面上のマイナス電荷を有するトナー９は、記録媒体４上に転写器５から供給されるプラス電荷により転写される。
【００２３】
転写されたトナー９は、定着装置６内のヒータランプ６６でローラ表面を所定の温度に制御された加熱ローラ６１と加圧ローラ６２の接触部に挿通され、熱エネルギーでの加熱溶融と同時に圧力で記録媒体４表面に浸透させられ、その後記録媒体４上に固着され定着する。しかしながら記録媒体４上のトナー９は１００％定着している訳ではなく、数％のトナー９は外力や周囲の静電気力で移動可能な状態になっている。
【００２４】
定着装置６を通過した記録媒体４は、反転デバイス２１で反転し、ジョイントパス５３内を通過する。ジョイントパス５３通過後、記録媒体４は第２エンジン５２に導入される。第２エンジン５２に導入された記録媒体４は、第２エンジン５２内の帯電器２により一様にマイナスの電位に帯電された感光体ドラム１表面に、露光装置８により画像情報通りに電荷が消失される事による静電潜像が形成される。この後、現像機３の現像ローラ３１から、マイナス電荷に帯電したトナー９が供給され静電潜像に従い可視化像であるトナー像９１を形成する。
【００２５】
このように現像された感光体ドラム１表面上のマイナス電荷を有するトナー９は、記録媒体４上に転写器５から供給されるプラス電荷により転写される。転写の際、感光体ドラム１上に現像されているトナー像９１を記録媒体４に転写するのに最適なプラス電荷量が転写器５から供給される。その際、記録媒体４の裏面には、第１エンジンで形成されたトナー像９１が存在し、記録媒体４裏面のトナー像９１には、過度のプラス電荷が注入されている。その影響で記録媒体４裏面に存在するトナー像９１はプラス電荷に帯電したトナー像９１となっている。
【００２６】
転写器５を通過した記録媒体４は定着機６の入口用紙ガイド板６４の手前に配置された除電ブラシ６３と接触する。これにより、記録媒体４裏面に存在するトナー像９１は除電され、トナー９粒子各々はゼロ電位に推移する。記録媒体４はその後、入口用紙ガイド板６４ に導入され、加熱された加熱ローラ６１と加圧ローラ６２の接触部に到達する。加熱ローラ６１及び加圧ローラ６２の表面には、トナー９との離型性を確保する為にフッ素系の樹脂層が配置されている。加熱ローラ６１と加圧ローラ６２は互いに圧接され接触回転している。当該樹脂層は、帯電系列がマイナスであり、常に数ｋVのマイナス電位を保っている。
【００２７】
従って、周囲にプラス電荷を有する物体がある場合吸着させられる。加熱ローラ６１と加圧ローラ６２の接触部に到達した記録媒体４の裏面のトナー像９１は、この時ゼロ電位になっており、加圧ローラ６２と接触した場合、加圧ローラ６２表面に転移することは無く記録媒体４裏面に停滞する。加熱ローラ６１と加圧ローラ６２の接触部では、記録媒体４表面のトナー９は第１エンジン８１と同様熱エネルギーでの加熱溶融と同時に圧力で記録媒体４表面に浸透させられ、その後記録媒体４上に固着され定着する。上記プロセスにて画像形成が終了する。
【００２８】
以上述べた本実施例によれば、記録媒体４裏面に付着したトナー９のプラス電荷を除電し、マイナス電荷を有する加圧ローラ６２表面へプラス電荷を有したトナー９を吸着させることを防止することができ、加圧ローラ６２表面への不要なトナー９の付着を防止する効果がある。
【００２９】
なお、本実施例では、定着機６の入口部に除電ブラシ６３を用いたが、この実施例で得られるのと同様の効果は加熱ローラ６１と加圧ローラ６２の手前で記録媒体４の裏面のトナー像９１が除電出きれいれば良い。従って、第２エンジン５２の定着機６の入口ガイドをグラウンドレベルに設置し、記録媒体４の裏面のトナー像９１との接触長さ、接触時間を十分に確保し、記録媒体４の裏面のトナー像９１の除電が実現すれば同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００３０】
また、記録媒体４裏面のトナー９が表面にマイナス電荷を有する加圧ローラ６２に吸着されない為には記録媒体４裏面のトナー９がマイナス電荷を有していれば、更に効果が大きくなる。従って、定着機６の入口に記録媒体４裏面に電荷を付与できるコロトロンを設け、記録媒体４裏面のトナー９にマイナス電荷を付与すれば更に大きな効果が得られる。
【００３１】
さらに、加圧ローラ６２表面にトナー９が吸着されないためには、加圧ローラ６２の表面をゼロ電位にするか、トナー９の有する電荷極性と逆の極性に制御すればよいので、加圧ローラ６２の表面の電位をコロトロンや除電ブラシ等で制御することによっても本実施例と同様の効果が得られる。
【００３２】
本実施例では、タンデム方式の画像形成システムの第２エンジン５２での現象を説明したが、第３エンジン、第４エンジンなど更に画像形成装置を接続した場合も各々の画像形成装置の定着装置において上記実施例と同様の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】定着装置の概略構成図である。
【図２】画像形成システムの概略構成図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…感光体ドラム、２…帯電器、３…現像機、４…記録媒体、５…転写器、６…定着装置、６１…加熱ローラ、６２…加圧ローラ、６３…除電ブラシ、７…清掃機、９…トナー、９１…現像像、５１,５２…画像形成装置、５３…ジョイントパス。
【図１】
2005331845.tif 000003
【図２】
2005331845.tif 000004