(57)【要約】【課題】画像品質の高い複連式画像形成装置を提供する。【解決手段】複数台の画像形成装置を接続して、一台目の画像形成装置で画像を形成して定着を行なった記録媒体20を二台目以降の画像形成装置で画像を形成して、未定着トナー9が上面に載っている記録媒体20を二台目以降の画像形成装置のニップ部を通過させて定着を行なう複連式画像形成装置において、二台目以降の画像形成装置が、当該画像形成装置のニップ部に導入される記録媒体20の上面側と、その二ップ部を構成する上側に配置された加熱部621または加圧部622との間に、当該二ップ部を構成する上側に配置された加熱部621または加圧部622への未定着トナー9の転移を阻止する遮蔽部材623を設け、遮蔽部材623のニップ部側先端が当該ニップ部の開始点から5mm以内にあることを特徴とする。【選択図】図1
2007199381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、その感光体を帯電する帯電装置と、露光により画像情報に応じた静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像にトナーを付着してトナー像を形成する現像装置と、前記感光体上のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、転写したトナー像を前記記録媒体上に定着する定着装置とを備え、前記定着装置が加熱部と加圧部を圧接して形成したニップ部を有する複数台の画像形成装置を接続して、
最初の一台目の画像形成装置で画像を形成して定着を行なった前記記録媒体を二台目以降の画像形成装置に導入して画像を形成して、未定着トナーが上面に載っている記録媒体を二台目以降の画像形成装置のニップ部を通過させて定着を行なう複連式画像形成装置において、
前記二台目以降の画像形成装置が、当該画像形成装置の前記ニップ部に導入される記録媒体の上面側と、その二ップ部を構成する上側に配置された加熱部または加圧部との間に、当該二ップ部を構成する上側に配置された加熱部または加圧部への未定着トナーの転移を阻止する遮蔽部材を設け、
その遮蔽部材のニップ部側先端が当該ニップ部の開始点から5mm以内にあることを特徴とする複連式画像形成装置。
【請求項２】
請求項1記載の複連式画像形成装置において、前記最初の一台目の画像形成装置におけるニップ部の開始点と遮蔽部材のニップ部側先端までの距離をＬ１、二台目の画像形成装置におけるニップ部の開始点と遮蔽部材のニップ部側先端までの距離をＬ２、三台目の画像形成装置におけるニップ部の開始点と遮蔽部材のニップ部側先端までの距離をＬ３、・・・ｎ台目の画像形成装置におけるニップ部の開始点と遮蔽部材のニップ部側先端までの距離をＬｎとした場合、
これらの関係をＬ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞・・・＞ＬｎまたはＬ１＞Ｌ２＝Ｌ３＝・・・＝Ｌｎとし、かつＬ２，Ｌ３，・・・Ｌｎを5ｍｍ以内とすることを特徴とする複連式画像形成装置。
【請求項３】
請求項1または請求項２記載の複連式画像形成装置において、前記遮蔽部材を当該画像形成装置のニップ部に記録媒体を導入する上ガイド部材が兼ねており、その上ガイド部材の下方にニップ部に記録媒体を導入する下ガイド部材が配置されて、前記下ガイド部材のニップ部側先端が前記上ガイド部材のニップ部側先端よりもニップ部の反対側にずれていることを特徴とする複連式画像形成装置。
【請求項４】
請求項３記載の複連式画像形成装置において、前記上ガイド部材に対する下ガイド部材のずれ量が１ｍｍ以上であることを特徴とする複連式画像形成装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４記載の複連式画像形成装置において、前記ニップ部の開始点と上ガイド部材のニップ部側先端までの距離をＬ、上ガイド部材のニップ部側先端に対する下ガイド部材のニップ部側先端のずれ量をＭとしたとき、Ｍ≧Ｌの関係にあることを特徴とする複連式画像形成装置。
【請求項６】
請求項３ないし請求項５のいずれか１項記載の複連式画像形成装置において、前記最初の一台目の画像形成装置における上ガイド部材のニップ部側先端に対する下ガイド部材のニップ部側先端のずれ量をＭ１、二台目の画像形成装置における上ガイド部材のニップ部側先端に対する下ガイド部材のニップ部側先端のずれ量をＭ２、三台目の画像形成装置における上ガイド部材のニップ部側先端に対する下ガイド部材のニップ部側先端のずれ量をＭ３、・・・ｎ台目の画像形成装置における上ガイド部材のニップ部側先端に対する下ガイド部材のニップ部側先端のずれ量をＭｎとした場合、
これらの関係をＭ１＞Ｍ２＞Ｍ３＞・・・＞ＭｎまたはＭ１＞Ｍ２＝Ｍ３＝・・・＝Ｍｎとし、かつＭ２，Ｍ３，・・・Ｍｎを１ｍｍ以上とすることを特徴とする複連式画像形成装置。
【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に係り、特に複数台の画像形成装置を連結して画像形成を行う形式の複連式画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いた画像形成工程は、着色粒子（トナー）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、付着した着色粒子を記録媒体に転写する転写工程と、その着色粒子を記録媒体上に固着させる定着工程を有している。
【０００３】
一般に電子写真方式の定着工程では、記録媒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からなる加熱ロールにトナー像を直接接触させ、同時に加圧ロールで圧力を加えて、両ロール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ル定着方式と呼ばれる定着装置が用いられている。
【０００４】
記録媒体を両ロール間に挿通させる際、記録媒体上に存在するトナーは微量ではあるが、振動や静電気等で記録媒体から剥離したトナーが加熱ロール表面に静電的に付着する。一般に、定着装置の加熱ロールには、記録媒体上のトナーと加熱ロール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ル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からなり、加熱ロール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ルに塗布すると同時に、擦る作用により加熱ロール表面に付着した微量のトナーを不織布にて捕集し、加熱ロール表面をクリーニングする作用を有している。
【０００５】
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リレーユニットを設けて画像形成を行う画像形成方法が提案されている。この方式のものでは各画像形成装置が帯電、露光、現像工程を備えて、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、最初の画像形成装置で記録媒体の片面に画像形成を行い、その記録媒体を反転し、次の画像形成装置で記録媒体の反対面に画像形成を行い、出力頁数を従来の一台の出力と比較し倍化することが行なわれている。これら画像形成装置では、画像形成の際、必ず複数台設置された画像形成装置と同じ回数、記録媒体に転写、定着工程を実施することになる。
【０００６】
この種の画像形成装置において、後述する加圧ロール表面に付着したトナーをクリーニングするために、例えば下記のような特許文献に記載された提案がなされている。
【特許文献１】特開平８-１７９６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、画像形成装置を複数台設置する場合、略同様の単一の画像形成装置を複数台配置することが多い。この場合、単一の画像形成装置では問題にはならないが、二台、三台と複数台配置することにより下記のような問題が生じるケースがある。
【０００８】
一つの例を述べると、第一の画像形成装置で電子写真プロセスを経過して記録媒体の片面にトナー像を形成した後、その記録媒体は反転動作後にリレーユニットを通り、第二の画像形成装置へ導入される。この時点で、記録媒体に発生する障害は無い。
【０００９】
その後、第二の画像形成装置で記録媒体上に形成されたトナー像は転写工程まで誘導され、転写工程において搬送された記録媒体に転写される。この際、転写工程において平均的なトナーの極性と真逆の極性の電荷を注入されることになるが、第一の画像形成装置で定着された記録媒体は含水率が低下しており、第一の画像形成装置での転写工程の場合と比べて電気抵抗が大きくなっている。
【００１０】
そのため、第二の画像形成装置での記録媒体の転写面は第一の画像形成装置での記録媒体の転写面と比較して表面電位が高くなり、その結果、記録媒体上に付着したトナーは第一の画像形成装置での記録媒体の転写面と比較して転写の電荷と同一の極性、つまり逆極性のトナーの存在比率が第一の画像形成装置の転写工程時と比べて多くなることが分かった。
【００１１】
一般に反転現像方式を用いた画像形成装置では、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際、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。このとき記録媒体の裏面には、転写特性を維持するために、プラス電荷が注入される。その結果、記録媒体のトナーの転写面側は分極の結果帯電電位がプラス側になる。記録媒体のトナー転写面にはプラス電荷が注入され、その表面に付着したトナーにはプラス電荷が注入される。主にマイナス特性であるトナー像は、プラス電荷注入の結果、プラス電荷を有したトナーの存在確立が第一の画像形成装置での転写工程時の記録媒体上のトナー像と比較して高くなる。
【００１２】
一方、画像の定着には熱ローラ定着法が一般に用いられており、この方式は内部に熱源を有し、表面にテトラフルオロエチレン〜パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（PFA）等の離型層を形成し、トナーを溶融するに十分な温度に加熱された金属製の加熱ロールが用いられている。この熱ロールにトナー像を直接接触させ、同時に加圧ロールで圧力を加えて、両ロール間に記録媒体を通過させることにより定着を行なう方式である。この方式の定着装置では、記録媒体上の未定着のトナー像が付着している面を加熱ロールに接触させることになるが、接触した加熱ロールにごく微量のトナー像が付着する、いわゆるオフセット現象が発生する。
【００１３】
このオフセット現象は殆どの場合、トナーの主成分である樹脂の溶融物性、即ち、樹脂の分子量と分子量分布に大きな影響を受ける。トナーの溶融現象で生じるオフセットの他にトナーの電荷による鏡像力や加熱ロールの表面に蓄積されたクーロン力によって、加熱ロールにトナーが付着してゴーストとなる、静電オフセットが知られている。
【００１４】
記録媒体上に付着した正極性の大きいトナーは、加熱ロールの表面に形成された前記離型層が帯電系列から負極性を持っているため、加熱ロールの表面に瞬時に転移する。加熱ロールに付着したトナーは両ロール間を記録媒体が通過していないときに、加圧ロールと接触して加圧ロール側に転移する。
【００１５】
連続して多数回の画像形成が行われる場合、転移するトナーの量が画像形成動作の回数に比例して増加し、加圧ロール上に汚れとして固着・蓄積する。そのトナーが画像形成装置の再起動時など、加熱ロールと加圧ロールが空転して加圧ロール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ルとの接触面、すなわち裏面にそのトナーが付着し、記録媒体の厚みが薄いときにはそれが表面に浮き出たり、両面印刷の場合には裏面に記録された画像を汚したり、あるいは記録媒体を積み重ねて置いた場合にはすぐ下側の記録媒体の表面に付着したりして、重大な品質低下を生じることになる。
【００１６】
ところで第二の画像形成装置での転写工程を通過後の記録媒体上に存在するトナー像は、第一の画像形成装置の転写工程通過後に記録媒体上に存在するトナー像よりもプラス電荷を有するトナー像の存在比率が大きく、転写工程後の定着工程でマイナス電荷を有する加熱ロール表面に記録媒体上から転移するトナーが、第一の画像形成装置と比較して第二の画像形成装置の方が大きいことが分かった。三台以上画像形成装置を接続した場合は、更に定着工程でマイナス電荷を有する加熱ロール表面に記録媒体上から転移するトナーが第一の画像形成装置と比較して更に増え、上流側の画像形成装置よりも下流側の方が常に転移トナー量が多くなることが判明した。
【００１７】
このように第一の画像形成装置では加熱ロールの表面に付着したトナーは目に見えないレベルであり、記録媒体に付着しても汚れとして認識されることは殆ど無いが、第二以降の画像形成装置では、定着工程で加熱ロールの表面に付着するトナーの絶対量が増え、静電的に加圧ロールの表面にトナーが転移して、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ルと加圧ロールが接触空転し、加圧ロール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ルとの接触面、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。
【００１８】
またこのとき加圧ロールに付着したトナー量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ル側に巻き付けるというジャムを引き起こすこともある。この現象は、帳票等の類似した繰り返しの印刷パターンで記録媒体走行方向に対して同一の場所にトナー像を形成する場合に顕著であることも分かった。
【００１９】
前記特許文献に記載されているように、加圧ロールを加熱して表面温度を常にトナーの軟化点以上に設定することにより、トナーの付着を防止する方法が提案されている。しかしこの方法では、加熱のためのデバイスが必要となり、消費電力が増大するとともに定着装置が大きくなり、画像形成装置の設計上問題となる。
【００２０】
加圧ロールの表面に付着したトナーを回収するために清掃装置を設けて、加圧ロールからの記録媒体へのトナー付着を防止する方法も提案されている。しかしこの方法でも、装置の大型化を招くばかりではなく、加圧ロールの表面温度は加熱ロール温度よりも低いから、加圧ロールの表面にトナーが固着し、清掃装置を設けても全量回収しきれないという問題がある。
【００２１】
このようなことから、複数台目の画像形成装置の定着装置において加熱ロール表面へのトナーの転移を極力抑制することが必要となっている。記録媒体表面に形成されているトナー像が加熱ロール表面に吸引される領域を小さくすることが課題となる。
【００２２】
本発明の目的は、品質の高い画像が得られる複連式画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の第１の手段は、感光体と、その感光体を帯電する帯電装置と、露光により画像情報に応じた静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像にトナーを付着してトナー像を形成する現像装置と、前記感光体上のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、転写したトナー像を前記記録媒体上に定着する定着装置とを備え、前記定着装置が加熱部と加圧部を圧接して形成したニップ部を有する複数台の画像形成装置を接続して、
最初の一台目の画像形成装置で画像を形成して定着を行なった前記記録媒体を二台目以降の画像形成装置に導入して画像を形成して、未定着トナーが上面に載っている記録媒体を二台目以降の画像形成装置のニップ部を通過させて定着を行なう複連式画像形成装置を対象とするものである。
【００２４】
そして前記二台目以降の画像形成装置が、当該画像形成装置の前記ニップ部に導入される記録媒体の上面側と、その二ップ部を構成する上側に配置された加熱部または加圧部との間に、当該二ップ部を構成する上側に配置された加熱部または加圧部への未定着トナーの転移を阻止する遮蔽部材を設け、
その遮蔽部材のニップ部側先端が当該ニップ部の開始点から5mm以内にあることを特徴とするものである。
【００２５】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記最初の一台目の画像形成装置におけるニップ部の開始点と遮蔽部材のニップ部側先端までの距離をＬ１、二台目の画像形成装置におけるニップ部の開始点と遮蔽部材のニップ部側先端までの距離をＬ２、三台目の画像形成装置におけるニップ部の開始点と遮蔽部材のニップ部側先端までの距離をＬ３、・・・ｎ台目の画像形成装置におけるニップ部の開始点と遮蔽部材のニップ部側先端までの距離をＬｎとした場合、
これらの関係をＬ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞・・・＞ＬｎまたはＬ１＞Ｌ２＝Ｌ３＝・・・＝Ｌｎとし、かつＬ２，Ｌ３，・・・Ｌｎを5ｍｍ以内とすることを特徴とするものである。
【００２６】
本発明の第３の手段は前記第１の手段または第２の手段において、前記遮蔽部材を当該画像形成装置のニップ部に記録媒体を導入する上ガイド部材が兼ねており、その上ガイド部材の下方にニップ部に記録媒体を導入する下ガイド部材が配置されて、前記下ガイド部材のニップ部側先端が前記上ガイド部材のニップ部側先端よりもニップ部の反対側にずれていることを特徴とするものである。
【００２７】
本発明の第４の手段は前記第３の手段において、前記上ガイド部材に対する下ガイド部材のずれ量が１ｍｍ以上であることを特徴とするものである。
【００２８】
本発明の第５の手段は前記第３の手段または第４の手段において、前記ニップ部の開始点と上ガイド部材のニップ部側先端までの距離をＬ、上ガイド部材のニップ部側先端に対する下ガイド部材のニップ部側先端のずれ量をＭとしたとき、Ｍ≧Ｌの関係にあることを特徴とするものである。
【００２９】
本発明の第６の手段は前記第３ないし第５の手段において、前記最初の一台目の画像形成装置における上ガイド部材のニップ部側先端に対する下ガイド部材のニップ部側先端のずれ量をＭ１、二台目の画像形成装置における上ガイド部材のニップ部側先端に対する下ガイド部材のニップ部側先端のずれ量をＭ２、三台目の画像形成装置における上ガイド部材のニップ部側先端に対する下ガイド部材のニップ部側先端のずれ量をＭ３、・・・ｎ台目の画像形成装置における上ガイド部材のニップ部側先端に対する下ガイド部材のニップ部側先端のずれ量をＭｎとした場合、
これらの関係をＭ１＞Ｍ２＞Ｍ３＞・・・＞ＭｎまたはＭ１＞Ｍ２＝Ｍ３＝・・・＝Ｍｎとし、かつＭ２，Ｍ３，・・・Ｍｎを１ｍｍ以上とすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は前述のような構成になっており、余印字が発生しない良好な画像を得られる複連式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】
【００３１】
次に本発明の実施形態を図と共に説明する。図1ないし図5は第１実施形態を説明するための図で、図1は第二の画像形成装置における定着装置の概略構成図、図2は第一の画像形成装置における定着装置の概略構成図、図3は複連式画像形成装置の概略構成図である。
【００３２】
まず図3を用いて複連式画像形成装置について説明する。  
図中の１は第一の画像形成装置、2はリレーユニット、3は第二の画像形成装置、11は第一の画像形成装置1の感光体ドラム、21は第一の画像形成装置1の帯電装置、71は第一の画像形成装置1の露光装置、31は第一の画像形成装置1の現像装置、51は第一の画像形成装置1の転写装置、61は第一の画像形成装置1の定着装置、81は第一の画像形成装置1の清掃装置、20は用紙である。12は第二の画像形成装置3の感光体ドラム、22は第二の画像形成装置3の帯電装置、72は第二の画像形成装置3の露光装置、32は第二の画像形成装置3の現像装置、52は第二の画像形成装置3の転写装置、62は第二の画像形成装置3の定着装置、82は第二の画像形成装置3の清掃装置であり、図に示すような配置、構造になっている。
【００３３】
本実施形態の画像形成装置は、第一の画像形成装置1と第二の画像形成装置3をリレーユニット2で連結した構造になっており、第一の画像形成装置1と第二の画像形成装置3は電子写真方式で用いられる各種デバイスを同じように配置している。
【００３４】
次に画像形成のプロセスを説明する。第一の画像形成装置1内の帯電装置21により一様にマイナス電位に帯電された感光体ドラム11の表面に、露光装置71により画像情報に従い電荷が消失されることによる静電潜像が形成される。前記帯電装置21はスコロトロンであり、前記感光体ドラム11には有機光導電体(OPC)が用いられる。帯電電位は-650Ｖ、残留電位は−70Ｖ、現像バイアス電位は−400Ｖ、印刷プロセス速度は500ｍｍ／秒に設定されている。
【００３５】
この後、現像装置31からマイナス電荷に帯電したトナー9（図3では不図示）が供給され静電潜像に従い可視化像であるトナー像91（図3では不図示）を形成する。現像装置31はトナー9とキャリアが所定の比率で混合された２成分方式の現像剤が用いられ、磁気ブラシ現像方式が適用されている。
【００３６】
トナー9としてスチレンアクリル樹脂をバインダとし、体積平均粒径8.5μｍの負帯電型トナーを用いた。各色のトナーは着色剤、荷電制御剤、ワックスなどが配合され、さらに流動性の向上を図るため外添剤が添加されている。キャリアとして、導電剤を含有してシリコーン系樹脂でコートした重量平均粒径が70μmのマグネタイトキャリア(電気抵抗1.9×108Ω・ｃｍ)を使用し、トナー濃度4.5ｗｔ％で現像剤を調整した。磁気ブラシ現像法で現像ギャップ(感光体ドラム11と現像スリーブ間の距離)を0.5ｍｍとし、感光体ドラム11と現像ロールを同方向で移動し、両者の周速比（現像ロール／感光体ドラム11）を2とした。
【００３７】
感光体ドラム11の回転に伴って、その表面が帯電装置21によリ一様に帯電される。現像装置31は、キャリアとトナー9が攪拌室で所定の条件で攪拌され、現像ロールによりトナー9が感光体ドラム11に対向して接触することにより、感光体ドラム11の表面上の静電潜像に選択的に担持されて可視像化される（反転現像）。
【００３８】
感光体ドラム11上に付着したマイナス電荷を有するトナー9は、矢印方向にホッパから転写装置51に供給された用紙20上に転写装置51から供給されるプラス電荷により転写される。転写にはコロトロン方式を採用し、転写ワイヤにはタングステンワイヤを用い、-400μAの定電流制御を行なった。
【００３９】
用紙20上に転写されたトナー9は、定着装置61内のロール表面を所定の温度に制御された加熱ロール611と加圧ロール612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20の表面部に浸透し、その後用紙20上に固着され定着する。定着装置61を出た用紙20は、図中矢印方向にリレーユニット2内を通って第二の画像形成装置3に導入される。
【００４０】
図2は、前記第一の画像形成装置1内における定着装置61の概略構成図である。図中の611は加熱ロール、612は加圧ロール、613は上部入口用紙ガイド板、614は下部入口用紙ガイド板、616はヒータランプ、617はクリーニングウェブ、618は圧接ロール、619は用紙剥離爪、9はトナー、911トナー像、20は用紙である。
【００４１】
前記加熱ロール611は、アルミニウム製芯金をフッ素樹脂（テトラフルオロエチレン〜パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体：ＰＦＡ）のチューブで薄く被覆し(35μｍ)、中心部にヒータランプ616が設けられている。加熱ロール611は、アルミニウム製芯金にゴム硬度約３０度のシリコーンゴム層(厚さ5ｍｍ)を設け、最外周に厚さ50μmのＰＦＡチューブが被覆されている。
【００４２】
定着条件は、プロセス速度500ｍｍ／秒、加熱ロール611と加圧ロール612の外径60ｍｍ、両ロールの接触域(ニップ部)の幅（図中H）約8ｍｍ、加熱ロール611の制御温度190℃、押し付け荷重60kgfとした。加熱ロール611の清掃部には圧接ロール618により加熱ロール611に押し付けられるクリーニングウェブ617を設け、シリコーンオイル塗布によるオフセットトナーの簡潔拭き取り機構を採用した。
【００４３】
ところで、定着装置61に転写後の用紙20が挿通される場合、上部入口用紙ガイド板613及び下部入口用紙ガイド板614のいずれかに接触して、定着ニップ部に用紙20が誘導される。通常、図に示す定着ニップ部の右端（開始点）と上部入口用紙ガイド板613或いは下部入口用紙ガイド板614の図に示す左端の距離（図中L）は10mm前後に設置されており、上部入口用紙ガイド板613と下部入口用紙ガイド板614の定着ニップ部右端との距離は略等しい。
【００４４】
定着ニップ部に到着した用紙20上の殆どのトナー9は、加熱ロール611から供給される熱エネルギーによって用紙20上に固着される。この方法を用いた第一の画像形成装置の定着装置61は、用紙20上の未定着のトナー像912が付着している面を加熱ロール611に接触させることになるが、接触した加熱ロール611にごく微量のトナー像が付着する、いわゆるオフセット現象が発生する。このオフセット現象は、殆どの場合、トナー9の主成分である樹脂の溶融物性、即ち、樹脂の分子量と分子量分布に大きな影響を受ける。トナーの溶融現象で生じるオフセットの他にトナーの電荷による鏡像力や加熱ロールの表面に蓄積されたクーロン力によって、加熱ロールにトナーが付着してゴーストとなる、静電オフセットが知られている。
【００４５】
用紙20上に付着した正極性の大きいトナー9は、加熱ロール611の表面に設けられた離型層が帯電系列から負極性を持っているため、加熱ロール611の表面に瞬時に転移する。転写装置51から正電荷を注入された用紙20上のトナー像92の内、わずかな量のトナー9が本来の負極性から正極性に転移している。この状態で用紙20は、用紙ガイド板613，614のいずれかに接触した後、定着ニップ部に誘導されるが、用紙ガイド板613， 614から定着ニップ部までの図中Lの間を用紙20が通過する際、用紙20上に形成されたトナー像911の内、正極性の大きいトナー9は負極性を有する加熱ロール611の表面に主に転移することが分かった。
【００４６】
加熱ロール611の表面に転移したトナー9は定着ニップ部を通過した後、オフセットトナー931として図中の矢印A方向に移動し、クリーニングウェブ617に到達して、クリーニングウェブ617によって完全に清掃される。
【００４７】
図4に、5％の印刷密度をもったパターンをＡ４サイズの55ｋｇ紙に2000頁連続印刷した際の第一の画像形成装置における定着装置の入口用紙ガイド板と定着ニップ部の距離Ｌと加熱ロールへの転移トナー量との関係を示す。この図から明らかなように、Lの値が大きくなると転移トナー量は増加する傾向にあるが、Lの値が15ｍｍまで大きくなっても印刷品質上、余印字として問題にならないことが確認された。
【００４８】
定着装置61を通過した用紙20は図2の矢印Aの方向へ進み、リレーユニット2を通り、第二の画像形成装3の入口部へ到達する。
【００４９】
図3に示す第二の画像形成装置2内の帯電装置22により一様にマイナス電位に帯電された感光体ドラム12の表面に、露光装置72により画像情報に従い電荷が消失されることによる静電潜像が形成される。帯電装置22にはスコロトロン方式が用いられ、感光体ドラム12は有機光導電体(OPC)から構成されている。帯電電位は-650Ｖ、残留電位は−70Ｖ、現像バイアス電位は−400Ｖ、印刷プロセス速度は500ｍｍ／秒に設定されている。
【００５０】
その後、現像装置32からマイナス電荷に帯電したトナー9（図示せず）が供給され、静電潜像に従い可視像化されてトナー像91を形成する。現像装置32はトナー9とキャリアが所定の比率で混合された2成分方式の現像剤が用いられ、磁気ブラシ現像方式が適用されている。トナー9としてスチレンアクリル樹脂をバインダとし、体積平均粒径8.5μｍの負帯電型トナーを用いた。各色のトナーは、着色剤、荷電制御剤、ワックスなどが配合され、さらに流動性を向上する外添剤が添加されている。キャリアとして、導電剤を含有したシリコーン系樹脂でコートした重量平均粒径が70μmのマグネタイトキャリア(電気抵抗1.9×108Ω・ｃｍ)を使用し、トナー濃度4.5ｗｔ％で現像剤を調整した。磁気ブラシ現像法で現像ギャップ(感光体と現像スリーブ間の距離)を0.5ｍｍとし、感光体12と現像ロールを同方向で移動し、両者の周速比（現像ロール／感光体11）を2とした。
【００５１】
感光体ドラム12の回転に伴ってその表面が帯電装置22により帯電され、現像器32はキャリアとトナー9が攪拌室で所定の条件で攪拌され、現像ロールによりトナー9が感光体ドラム12に対向して接触することにより、感光体ドラム12の表面上の静電潜像に選択的に担持されて可視像となる（反転現像）。
【００５２】
感光体ドラム12上のマイナス電荷を有するトナー9は、矢印方向から転写装置52の上部に供給された用紙20上に転写装置52から供給されるプラス電荷により転写される。転写にはコロトロン方式を適用し、転写ワイヤにはタングステンワイヤを用い、-400μAの定電流制御を行なっている。
【００５３】
用紙20上に転写されたトナー9は、定着装置62内のロール表面を所定の温度に制御された加熱ロール621と加圧ロール622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20の表面部に浸透され、その後用紙20上に固着されて定着する。
【００５４】
図１は、前記第二の画像形成装置3における定着装置62の概略構成図である。図中の621は加熱ロール、622は加圧ロール、623は上部入口用紙ガイド、624は下部入口用紙ガイド板、626はヒータランプ、627はクリーニングウェブ、628は圧接ロール、629は用紙剥離爪、9はトナー、922はトナー像、932はオフセットトナー、942は清掃不良トナー、20は用紙である。
【００５５】
前記加熱ロール621は、アルミニウム製芯金をフッ素樹脂（テトラフルオロエチレン〜パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体：ＰＦＡ）のチューブで薄く被覆し(35μｍ)、中心部にヒータランプ626を設けたものを使用している。加熱ロール621とし、アルミニウム製芯金にゴム硬度約30度のシリコーンゴム層(厚さ5ｍｍ)を設け、最外周を厚さ50μmのＰＦＡチューブで被覆したものを使用している。定着条件は、プロセス速度500ｍｍ／秒、加熱ロール621と加圧ロール622の外径60ｍｍ、両ロールの接触域(ニップ部)の幅（図中H）約8ｍｍ、加熱ロール621の制御温度190℃、押し付け荷重60kgfとした。
【００５６】
加熱ロール621の清掃部には、圧接ロール628で加熱ロール621側に押し付けられるクリーニングウェブ627を設け、シリコーンオイル塗布によるオフセットトナーの簡潔拭き取り機構を採用した。
【００５７】
ところで、転写後の用紙20が挿通されると、上部入口用紙ガイド板623及び下部入口用紙ガイド板624のいずれかに接触して、定着ニップ部に用紙20は誘導される。定着ニップ部の右端（開始点）と上部入口用紙ガイド板623の図中左端（二ップ部側先端）の距離（図中L）、ならびに定着ニップ部の右端（開始点）と下部入口用紙ガイド板624の図中左端（二ップ部側先端）の距離は、共に5mm以下に設定されている。なお、用紙ガイド板623，624の定着ニップ部右端との距離は略等しいか、あるいは図に示すように上部入口用紙ガイド板623の左端（二ップ部側先端）に対して下部入口用紙ガイド板624の左端（二ップ部側先端）が二ップ部とは反対側に若干ずれている。
【００５８】
このニップ部に到着した用紙20上に載っている殆どのトナー9は、加熱ロール621の熱によって用紙20上に固着される。この定着装置62では、用紙20上の未定着のトナー像922が付着している面を加熱ロール621に接触させることになるが、接触した加熱ロール621にごく微量のトナー像が付着する、いわゆるオフセット現象が発生する。
【００５９】
このオフセット現象は、殆どの場合、トナー9の主成分である樹脂の溶融物性、即ち、樹脂の分子量と分子量分布に大きな影響を受ける。トナーの溶融現象で生じるオフセットの他にトナーの電荷による鏡像力や加熱ロール621の表面に蓄積されたクーロン力によって、加熱ロール621にトナーが付着してゴーストとなる、静電オフセットが知られている。
【００６０】
用紙20に付着した正極性の大きいトナー9は、加熱ロール621の表面に設けられた離型層が帯電系列から負極性を持っているため、加熱ロール621の表面に瞬時に転移する。転写装置52から正電荷を注入された用紙20上のトナー9の内、わずかな量のトナー9が本来の負極性から正極性に転移している。この状態で用紙20は用紙ガイド板623，624のいずれかに接触後、定着ニップ部に誘導されるが、用紙ガイド板623，624から定着ニップ部までの間を通過する際、用紙20上に形成されたトナー像922の内、正極性の大きいトナー9は負極性を有する加熱ロール621の表面に主に転移することが分かった。
【００６１】
トナー9の溶融特性の影響で第一の画像形成装置1の加熱ロール611に転移したトナー9も含め、第二の画像形成装置の加熱ロール621の表面に転移したトナー9は定着ニップ通過後、オフセットトナー932として図1中矢印A方向に移動する。このオフセットトナー932は、クリーニングウェブ627により清掃される。
【００６２】
図5に、5％の印刷密度をもったパターンをA4サイズの55ｋｇ紙を用い、で2000頁連続印刷した際の用紙ガイド板と定着ニップ部の距離Ｌと加熱ロールへの転移トナー量との関係を示す。
【００６３】
この図から明らかなように、距離Lが長くなると転移トナー量は増加する傾向にあり、特に距離Lが5ｍｍより長くなると、オフセットトナー932はクリーニングウェブ627によって清掃される限界を超え、余印字が発生することが実験で確認できた。従って余印字の発生を防止するためには、距離Lを5ｍｍ以内（例えば０．２ｍｍ〜5ｍｍ）に規制する必要がある。
【００６４】
本実施形態では、第二の画像形成装置での現象を説明したが、第三の画像形成装置、第四の画像形成装置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本実施形態と同様の構成で、図５に示すように同様の効果が得られることが確認されている。
【００６５】
第一の画像形成装置における用紙ガイド板から定着二ップ部の距離をＬ1、第二の画像形成装置における用紙ガイド板から定着二ップ部の距離をＬ2、第三の画像形成装置における用紙ガイド板から定着二ップ部の距離をＬ3、第四の画像形成装置における用紙ガイド板から定着二ップ部の距離をＬ4とした場合、これらの関係をＬ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ４またはＬ１＞Ｌ２＝Ｌ３＝Ｌ４とし、かつＬ２，Ｌ３，Ｌ４を5ｍｍ以内とするとよい。
【００６６】
前述のように感光体ドラム12に付着したトナー9は、転写装置52で用紙20に転写される。この際、転写装置52において平均的なトナー9の極性と真逆の極性の電荷を注入されるが、この際、第一の画像形成装置1の定着装置61を経過した用紙20は定着装置61の加熱により含水率が低下しており、通常、常温常湿においては、64ｇ/ｍ2  A4サイズの用紙で約6％程度から4％程度まで変化する。その結果第一の画像形成装置での転写工程の場合と比べて抵抗が大きくなる。そのため第二の画像形成装置3での用紙20の転写面は第一の画像形成装置1での用紙20の転写面と比較し、表面電位が高くなり、第二の画像形成装置3の転写装置52を通過後に用紙20上に付着したトナー9は第一の画像形成装置1の転写装置51を通過後の用紙20上のトナー9と比較して、転写の電荷と同一の極性、つまり逆極性のトナー9の存在比率が第一の画像形成装置1の転写装置52通過後の用紙20上のトナーと比較して多くなることが分かった。
【００６７】
一般に反転現像方式では、トナー9は負に帯電しており、そのトナー9を用紙20に転写する際、用紙20の裏面に正電荷を注入してトナー9像を転写するから、用紙20の転写面側は分極の結果帯電電位が正側になる。極端な場合は、帯電電位が2ｋVを超過することもある。前述のように用紙20のトナー転写面にはプラス電荷が注入され、その表面に付着したトナーには正電荷が注入される。
【００６８】
主に負特性であるトナー9は、正電荷注入の結果、正電荷を有したトナー9の存在確立が、第一の画像形成装置1の転写装置51通過後の用紙20上のトナー9よりも高くなることが分かった。第二の画像形成装置3の転写装置52から正電荷を注入された用紙20上のトナー像の内、わずかな量のトナー9が本来の負極性から正極性に転移している。この状態で用紙20は用紙ガイド板623，624のいづれかに接触後、定着ニップ部に誘導されるが、用紙ガイド板623， 624から定着ニップ部までの間を用紙20が通過する際、トナー像922の内、正極性の大きいトナー9は負極性を有する加熱ロール621側に転移する。
【００６９】
そこで本発明では、第二の画像形成装置3の用紙ガイド板623，624から定着ニップ部までの距離Lを第一の画像形成装置1の用紙ガイド板613，614から定着ニップ部までの距離Ｌよりも小さくすることで、用紙20から加熱ロール621へのトナー9の転移の時間を短くし、トナー9の用紙20から加熱ロール621への転移量を少なくした。具体的には図5に示すように、用紙ガイド板623，624から定着ニップ部までの距離Ｌを5ｍｍ以下にすることで、余印字を生じないことが確認された。
【００７０】
次に本発明の第２実施形態について、図3、図6及び図7を用いて説明する。図6は、本実施形態に係る複数台目の画像形成装置（例えば第二の画像形成装置3）における定着装置の概略構成図である。
【００７１】
本実施形態においても複連式画像形成装置全体の概略構成は図3に示すものと同じであるから、その説明は省略する。  
図6中の661は加熱ロール、662は加圧ロール、663は定着装置の上部入口用紙ガイド板、664は定着装置の下部入口用紙ガイド板、666はヒータランプ、667はクリーニングウェブ、668は圧接ロール、669は用紙剥離爪、9はトナー、926はトナー像、936はオフセットトナー、946は清掃不良トナー、20は用紙である。
【００７２】
定着装置の基本的な構成ならびに機構は、前記第１実施形態と同様である。図１に示す第１実施形態では、上部入口用紙ガイド板623と下部入口用紙ガイド板624は上下方向において略同じ位置に配置され、従って上部入口用紙ガイド板623と二ップ部との距離Ｌと下部入口用紙ガイド板624と二ップ部との距離Ｌは略等しくなっている。
【００７３】
これに対して本実施形態では図6に示すように、上部入口用紙ガイド板663と二ップ部との距離は第１実施形態と同様にＬ＝５ｍｍ以下に設定されているが、下部入口用紙ガイド板664は用紙搬送方向Ｃの上流側にずれており、本実施形態では上部入口用紙ガイド板663と下部入口用紙ガイド板664のずれ距離Ｍは、上部入口用紙ガイド板663と二ップ部との距離Ｌと等しいか、あるいはそれよりも長く設定されている。
【００７４】
そのため用紙20は矢印C方向から挿入されると、下部入口用紙ガイド板664に先に接触し、接触の瞬間に、用紙20上の未定着トナー9が用紙20から離脱して上部へ飛散する。飛散したトナーは上部入口用紙ガイド板663の存在により加熱ロール661を遮蔽するように配置されているため、加熱ロール661に吸着させられ難い構造になっている。
【００７５】
図7は、上部入口用紙ガイド板663と二ップ部との距離Ｌを種々変えた場合の（Ｌ＝１ｍｍ，Ｌ＝３ｍｍ，Ｌ＝５ｍｍ）、上部入口用紙ガイド板663と下部入口用紙ガイド板664のずれ距離Ｍと、定着装置の清掃不良トナーの発生量との関係を示す図である。図中のマイナスは、下部入口用紙ガイド板664が上部入口用紙ガイド板663よりも二ップ部に近づいたことを示している。
【００７６】
この図から明らかなように、Ｌ＝１ｍｍ，Ｌ＝３ｍｍ，Ｌ＝５ｍｍのいずれにおいても、下部入口用紙ガイド板664を上部入口用紙ガイド板663よりも1mm以上ずらすことにより（Ｍ≧1ｍｍ）、特にＭ≧Ｌの条件において余印字を確実に防止できることが分かった。
【００７７】
なお、下部入口用紙ガイド板664の鉛直方向位置より加熱ロール661を遮蔽する位置に遮蔽部材があれば同様の効果が得られる。従って、用紙ガイド板とは別部材の遮蔽部材を設置しても良い。
【００７８】
本実施形態では第二の画像形成装置での現象を説明したが、第三の画像形成装置、第四の画像形成装置など更に画像形成装置を接続した場合でも同様の構成で同様の効果が得られる。
【００７９】
例えば第一の画像形成装置の上部入口用紙ガイド板に対する下部入口用紙ガイド板のずれ距離をＭ1、第二の画像形成装置の上部入口用紙ガイド板に対する下部入口用紙ガイド板のずれ距離をＭ2、第三の画像形成装置の上部入口用紙ガイド板に対する下部入口用紙ガイド板のずれ距離をＭ3、第四の画像形成装置の上部入口用紙ガイド板に対する下部入口用紙ガイド板のずれ距離をＭ4とした場合、これらの関係をＭ１＜Ｍ２＜Ｍ３＜Ｍ４またはＭ１＜Ｍ２＝Ｍ３＝Ｍ４とし、かつＭ２，Ｍ３，Ｍ４を1ｍｍ以上とするとよい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る第二の画像形成装置における定着装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る第一の画像形成装置における定着装置の概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る複連式画像形成装置の概略構成図である。
【図４】第一の画像形成装置における定着装置の入口用紙ガイド板と定着ニップ部の距離Ｌと加熱ロールへの転移トナー量との関係を示す特性図である。
【図５】第二の画像形成装置における定着装置の入口用紙ガイド板と定着ニップ部の距離Ｌと加熱ロールへの転移トナー量との関係を示す特性図である。
【図６】本発明の第2実施形態に係る第二の画像形成装置における定着装置の概略構成図である。
【図７】本発明の第2実施形態に係る第二の画像形成装置における定着装置の上部用紙ガイドと下部用紙ガイドの差Ｍと定着装置の清掃不良トナーの発生量との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【００８１】
1…第一の画像形成装置、2…リレーユニット、3…第二の画像形成装置、9…トナー、12…第二の画像形成装置の感光体ドラム、21…第一の画像形成装置の帯電装置、22…第二の画像形成装置の帯電装置、31…第一の画像形成装置の現像装置、32…第二の画像形成装置の現像装置、51…第一の画像形成装置の転写装置、52…第二の画像形成装置の転写装置、61…第一の画像形成装置の定着装置、62…第二の画像形成装置の定着装置、71…第一の画像形成装置の露光装置、72…第二の画像形成装置の露光装置、81…第一の画像形成装置の清掃装置、82…第二の画像形成装置の清掃装置、611…第一の画像形成装置の加熱ロール、612…第一の画像形成装置の加圧ロール、613…上部入口用紙ガイド板、614…下部入口用紙ガイド板、616…ヒータランプ、617…第一の画像形成装置のクリーニングウェブ、618…第一の画像形成装置の圧接ロール、619…第一の画像形成装置の用紙剥離爪、621…第二の画像形成装置の加熱ロール、622…第二の画像形成装置の加圧ロール、623…第二の画像形成装置の上部入口用紙ガイド板、624…第二の画像形成装置の下部入口用紙ガイド板、626…第二の画像形成装置のヒータランプ、627…第二の画像形成装置のクリーニングウェブ、628…第二の画像形成装置の圧接ロール、629…第二の画像形成装置の用紙剥離爪、661…第二の画像形成装置の加熱ロール、662…第二の画像形成装置の加圧ロール、663…第二の画像形成装置の定着装置の上部入口用紙ガイド板、664…第二の画像形成装置の定着装置の下部入口用紙ガイド板、666…第二の画像形成装置のヒータランプ、667…第二の画像形成装置のクリーニングウェブ、668…第二の画像形成装置の圧接ロール、669…第二の画像形成装置の用紙剥離爪、921…第一の画像形成装置のトナー像、922…第二の画像形成装置のトナー像、926…第二の画像形成装置のトナー像、931…第一の画像形成装置のオフセットトナー、932…第二の画像形成装置のオフセットトナー、936…第二の画像形成装置のオフセットトナー、942…第二の画像形成装置の清掃不良トナー、946…第二の画像形成装置の清掃不良トナー。
【図１】
2007199381.tif 000003
【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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