(57)【要約】【課題】  タンデム方式の画像形成装置で画像支持体表面に形成されているトナー像が複数台目の画像形成装置の定着装置の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様にする。【解決手段】  少なくとも、感光体、帯電装置、露光装置、着色粒子、現像装置、及び着色粒子を記録媒体に定着させる為の加熱ローラと加圧ローラを配置した定着装置を有する画像形成装置で、前記画像形成装置を複数台タンデム方式で接続する画像形成装置において、複数回目に定着を行なう定着装置の加圧ローラを記録媒体直前まで加熱ローラから離間させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、感光体、帯電装置、露光装置、着色粒子、現像装置、及び着色粒子を記録媒体に定着させる為の加熱ローラと加圧ローラを配置した定着装置を有する画像形成装置で、前記画像形成装置を複数台タンデム方式で接続する画像形成装置において、複数回目に定着を行なう定着装置の加圧ローラを記録媒体直前まで加熱ローラから離間させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
０．１ｍｍ以上の厚みを有する記録媒体での画像形成の際に前記加圧ローラの離間を行なう請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
少なくとも、感光体、帯電装置、露光装置、着色粒子、現像装置、及び着色粒子を記録媒体に定着させる為の定着装置を有する画像形成装置で、前記画像形成装置を複数台タンデム方式で接続する画像形成装置において、複数回目に定着を行なう定着装置の加圧ローラの表面温度を着色粒子のガラス転移温度以下に設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
０．１ｍｍ以上の厚みを有する記録媒体での画像形成の際に前記加圧ローラの表面温度を着色粒子のガラス転移温度以下に設定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記加圧ローラの冷却手段を有することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記冷却手段は冷却ローラであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記冷却手段はファンであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置で、タンデム方式で画像形成を行なう画像形成装置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は、着色粒子を感光体等の画像担持体表面に可視化画像として付着させる現像工程と、画像として付着した着色粒子を画像支持体に転写する転写工程と、その着色粒子を画像支持体上に固着させる定着工程からなる。
【０００３】
一般に電子写真方式の定着工程においては、画像支持体上の未定着トナー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画像支持体を挿通させることにより定着を行な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】
この様な画像形成装置の中には、第一エンジンや第二エンジン等ほぼ同等の構成の画像形成装置を用い、この複数台の画像形成装置の間に画像支持体を搬送するジョイントパスを設けて画像形成を行なうタンデム方式と言われる画像形成方法が提案されている。タンデム方式の画像形成装置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なったり、最初の画像形成装置で画像支持体の片面の画像形成を行い、該画像形成装置を反転し、次の画像形成装置で画像支持体の反対面の画像形成を行い、出力頁数を従来の一台の出力と比較し倍化することに成功した例もあり多くの場で活用されている。
【０００５】
上記タンデム方式の画像形成装置では、画像支持体の片面のみの画像形成による定着工程において、第一の画像形成装置及び複数台目の画像形成装置で画像支持体はトナー像の転写された面が加熱ローラ側に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。
【０００６】
一般に、定着装置の加熱ローラには、画像支持体上のトナーと加熱ローラとの離型性を確保する為に、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。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っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に加熱ローラと加圧ローラを圧接してその接触部に用紙を挿通させて定着を行なう画像形成装置おいては、画像形成装置のウォームアップ時に加熱ローラと加圧ローラの表面の温度分布を均一にするために、両者を圧接し、ヒーターランプ等で加熱ローラ表面を加熱しながら所定時間空転し加熱ローラと加圧ローラの表面温度をほぼ同等の値にしたのち画像形成動作に着手する構造になっている。
【０００８】
ところで、タンデム方式の画像形成装置の場合は、第一エンジンで画像形成された記録媒体の画像情報が次に画像形成される第二エンジンで欠落するという現象が発生することがある。具体的には、第一エンジンで記録媒体に形成されたトナー像が第二エンジンの定着機の加熱ローラと加圧ローラの圧接部に接触した際、加圧ローラに接触したトナーが溶融し記録媒体から加圧ローラに転移するという現象が発生する。連続的に画像形成を行なった場合、画像形成回数に応じて加圧ローラに転移するトナーが増大し、加圧ローラ表面に付着したトナー量は可視化可能なレベルに達する。特に０．１ｍｍの厚みを超える記録媒体の場合、第一エンジンの定着機で定着動作を実施した際、０．１ｍｍの厚みを下回る記録媒体と比べると定着強度が不十分であり、記録媒体から離脱可能なトナーの存在確率は数十パーセントに及ぶ場合もある。離脱可能なトナーは加圧ローラへの転移も容易に行なわれることになる。この状態で、画像形成装置を再起動した場合、当該定着機では加熱ローラと加圧ローラが圧接空転し、加熱ローラの表面と加圧ローラの表面温度が上昇する。加圧ローラの表面温度がトナーの軟化点を超えると加圧ローラ表面に付着したトナーは粘着性を帯びる。次に画像形成動作を開始すると第二エンジンの定着機の加圧ローラ表面で溶融したトナーは記録媒体に付着することになり、重大な余印字を発生したり、付着トナーに起因する定着機ジャムに至る場合がある。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方法が提案されているが、加圧ローラ表面の加熱の為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機が大きくなることになり、画像形成装置の設計上の問題となる(例えば、特許文献１参照)。
【０００９】
本発明は、タンデム方式の画像形成装置において余印字の無い画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【特許文献１】特開平０８−１７９６４４号公報
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、複数台の画像形成装置を配置するタンデム方式で形成された画像形成装置で、複数台目の画像形成装置の加熱ローラと加圧ローラからなる定着装置において、ウォームアップ時に加圧ローラを加熱ローラから離間し加圧ローラ表面温度をトナーの軟化点以下にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数台の画像形成装置を配置するタンデム方式で形成された画像形成装置で、複数台目の画像形成装置の定着機において、定着装置の加圧ローラを用紙挿通時だけ加熱ローラと圧接する様にして、加圧ローラ表面温度を常温近くに抑え用紙裏面のトナーが加圧ローラに付着しない構造にすることができるので、余印字の無い画像形成装置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】
【００１３】
以下本発明の実施例を、図１および図２を用いて説明する。
【００１４】
図１は、本発明を用いた複数台目の画像形成装置内の定着機の概念図である。６１は加熱ローラ、６２は加圧ローラ、６４は入口用紙ガイド板、６６はヒーターランプ、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はトナー像、４は用紙である。
【００１５】
図２は本発明を用いたタンデム方式の画像形成装置の一例である。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は用紙、５は転写器、６は定着機、７はクリーナー、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は第一エンジン、５２は第二エンジン、５３はジョイントパスである。本実施例に示すタンデム方式の画像形成装置は、第一エンジン５１と第二エンジン５２をジョイントパス５３で連結する構造になっており、第一エンジン５１と第二エンジン５２共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。
【００１６】
画像形成装置の電源を入れると、画像形成装置はウォームアップ動作を開始する。第一エンジン５１の当該動作は、帯電器２、現像機３、露光装置８等を動作させるとともに定着機６を構成するヒーターランプ６６を全開で通電するとともに加熱ローラ６１を加圧ローラ６２と圧接しながら駆動し、図示はしないが、加熱ローラ表面の温度を監視するセンサーにて所定の温度になるまで駆動し加熱ローラ６１と加圧ローラ６２の温度分布ができるだけ均一になる様にしている。第二エンジン５２の当該動作は、帯電器２、現像機３、露光装置８等を動作させるとともに定着機６を構成するヒーターランプ６６を全開で通電しそれと同時に加熱ローラ６１を駆動する。このとき加圧ローラ６２は加熱ローラ６１とは離間し常温を保つ。画像形成動作が開始されると、図２に示す第一エンジン５１内の帯電器２により一様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、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表面上のトナー９は、用紙４上に転写器５により転写される。転写されたトナー９は、定着機６内のヒーターランプ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用紙４表面に浸透させられ、その後用紙４上に固着され定着する。用紙４上のトナー９は１００％定着している訳では無く、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。定着機６を通過した用紙４は、用紙反転デバイス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、用紙４は第二エンジン５２に導入される。第二エンジン５２に導入された用紙４は、第二エンジン５２内の帯電器２により一様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、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。
【００１７】
このように現像された感光体ドラム１表面上のトナー９は、用紙４上に転写器５により転写される。転写器５を通過した用紙４は、入口用紙ガイド板６４に導入される。この直前に加熱ローラ６１と加圧ローラ６２を図示しない圧接装置によって所定の押圧で接触させる。用紙４は加熱ローラ６１と加圧ローラ６２の接触部に到達する。用紙４の加熱ローラ６１接触面では加熱ローラ６１よりトナー９へ急激な熱供給が行なわれトナー９が溶融し用紙上に粘着する。用紙４の加圧ローラ６２接触面では、加圧ローラ６２の表面温度は１０〜５０℃程度であり通常トナーのガラス転移点である５５〜７０℃以下であって、トナー９と加圧ローラ６２が接触したとしても熱的にトナー９の変化は無くトナー９のほぼ全量が用紙４に付着したままで存在できる。上記プロセスにて画像形成が終了する。
【００１８】
以上述べた本実施例によれば、タンデム方式の画像記録装置においてウォームアップ時に第二エンジン５２の定着機６の加圧ローラ６２を離間しておくことで課題の克服をしている。複数台の画像記録装置を配置したタンデム方式の画像記録装置の場合、上流の画像記録装置で形成されたトナー像が定着機の加圧ローラと接触する場合は本実施例を適用することは有効であるので、複数台目の加圧ローラを画像記録装置のウォームアップ時に離間させる必要がある。
【００１９】
本実施例で述べた効果を得るには、加圧ローラの温度を上昇させないことが有効であるので、画像形成動作で記録媒体が複数台目の定着機を通過直後から加圧ローラを加熱ローラから離間させることは非常に有効である。更には、当該加圧ローラの表面温度を積極的に低下させる構造も非常に有効で、ヒートパイプの様な冷却ローラや送風機等を用いることが良いことは言うまでも無い。同様に用紙間隙での加圧ローラの離間も有効である。
【００２０】
さらに、０．１ｍｍを超える厚みを有する記録媒体の場合、第一エンジンでの定着強度が低めであるため、第二エンジン以降の複数台目の画像形成装置の加圧ローラに接触した際、薄手の記録媒体に比べ記録媒体上から加圧ローラへ転移できるトナーの量が多い。本実施例の様に加圧ローラ表面の温度を低く設定することは０．１ｍｍを超える厚みを有する記録媒体で特に有効である。
【００２１】
なお、本実施例に示す通り、複数台目の画像形成装置の定着機の記録媒体挿通時を除いて加圧ローラを加熱ローラから離間させる構造にした場合、一度加圧ローラにトナーが付着した場合でも加圧ローラの表面温度がトナーの軟化点まで上昇することが無いのでトナーが粘着性を有することは無い。当該トナーは記録媒体に転移することは無い。従って、加圧ローラ上のトナーが余印字の原因になることが無いので、良好な画像の得られる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の１実施例を示す画像形成装置の定着装置の概略図である。
【図２】タンデム方式の画像形成装置の概略図である。
【符号の説明】
【００２３】
１…感光体ドラム、２…帯電器、３…現像機、４…用紙、５…転写器、６…定着機、６１…加熱ローラ、６２…加圧ローラ、６３…除電ブラシ、７…クリーナー、９…トナー、９１…トナー像、５１…第一エンジン、５２…第二エンジン、５３…ジョイントパス。
【図１】
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【図２】
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