【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリンタ、複写機およびファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置を複数台連結させるシステムに係り、それぞれの画像形成装置における印刷位置のずれを防ぎ、良好な印刷画像を形成することに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置には、感光体に画像情報を静電潜像として書き込む潜像書き込み手段と、上記感光体上に形成された静電潜像をトナーにより顕像化する現像手段と、記録紙上に上記感光体上に形成されたトナー像を転写する転写手段と、上記記録紙上に転写されたトナー像を定着させる定着手段を有する。
【０００３】
画像形成装置を連結させたタンデム方式は、特に記録紙の両面に印刷する場合に多く用いられる。タンデム方式による両面印刷は、１台目の画像形成装置により記録紙表面にトナー像を形成させ、定着した後、記録紙を反転させ、２台目の画像形成装置に搬送され、記録紙裏面にトナー像を形成させ定着することにより両面の印刷が完了する。
【０００４】
定着手段には熱ロール定着方式が用いられ、加熱ロールと加圧ロールを圧接させることにより形成されるニップ部をトナーが配置された記録紙を挿通させ、加熱および加圧することにより記録紙に溶融、融着され、ニップ部通過後冷却することにより固着し記録紙にトナーが定着される。加熱ロールをヒートロール（以下ＨＲという）と称し、加圧ロールをバックアップロール（以下ＢＲという）と称す。
【０００５】
ＨＲはアルミの中空円筒から成り、中心部には加熱用の熱源が備えられている。この熱源にはハロゲンランプが用いられることが多い。また、熱ロール定着方式では、ニップ部で溶融したトナーがＨＲに付着するオフセット現象が発生することがある。この現象が発生すると、ＨＲが一周した時にニップ部にある記録紙へオフセットトナーが転移し誤印字を招くことになる。この問題を防ぐためトナーと接するＨＲ表面部には、離型性の高いシリコンゴムやフッ素樹脂が被覆されている。また、本定着装置にはオフセットトナーも含め、ＨＲ表面の汚れを拭き取るためのウェブ機構を有する。
【０００６】
一方、ＢＲは鋼製の回転体であり、外周面にはシリコンゴムが設けられ、ＨＲに一定荷重で圧接させるための押付け機構を有する。その際、圧接時に起こるシリコンゴムの変形によりニップ部が形成される。ＢＲについても離型性の向上、シリコンゴムの長寿命化を目的として、表面にフッ素樹脂が施されている。
【０００７】
用いられる記録紙は一定間隔にミシン目が設けられた長尺紙であり、この種の記録紙を連続紙と称することがある。
【０００８】
定着時に起こる連続紙の挙動として、ニップ部を通過する際の加熱により連続紙が収縮するという問題がある。両面印刷の場合、連続紙表面のトナー像を定着させた後、更に連続紙裏面へトナー像を転写し定着させなければならない。この時、連続紙が収縮したままの状態で連続紙裏面にトナー像を転写させた場合、定着後連続紙が元の状態に回復した際、連続紙表裏で印刷開始位置がずれるという問題が起こる。
【０００９】
従来の技術として、連続紙がニップ部を通過した後に連続紙下面より加熱し、連続紙に含まれる過剰な水分を除去するものもある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】
特開２００１−５３１７号公報 （第２−３頁、第１図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、画像形成装置の定着装置において連続紙をニップ部に挿通することにより起こる問題として、ニップ部における連続紙の加熱により連続紙に含まれる水分が蒸発し、その結果、連続紙が収縮することが挙げられる。両面印刷の場合、連続紙が収縮した状態で裏面へトナー像を転写すると、連続紙が元の状態に戻った時、収縮した分だけ連続紙の表裏で印刷位置のずれとして表れる。
【００１１】
本発明の目的は、画像形成装置を２台連結させたタンデム構成の複写機やプリンタにおいて、１台目の画像形成装置でのトナー像定着時に起こる連続紙収縮が原因となり、２台目の画像形成装置でのトナー像転写時における印刷位置のずれを防ぎ、良好な印刷結果を得るための画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、記録紙搬送方向上流側に位置する画像形成装置の定着手段と、記録紙搬送方向下流側に連結された画像形成装置の転写手段との工程間隔を２０秒以上あけることによって達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について説明する。図１はタンデム方式画像形成装置の概略図である。１はＨＲ、２はＢＲ、３はニップ部、４は連続紙、５はトナー像、６はヒータランプ、７はＨＲ用温度検出素子、８は感光体、９は転写器である。
【００１４】
内部に熱源を有するＨＲ１にＢＲ２が一定荷重で押圧されることによりニップ部３が形成される。ＨＲ１はアルミ中空円筒にフッ素樹脂等の離型性樹脂のみを被覆したもので、ハードロールと呼ばれるタイプである。連続紙４の上面にはトナー像５が形成されている。ヒータランプ６は温度検出素子７により得られる出力値により、ＨＲ１の温度を制御温度に保つようＯＮ−ＯＦＦされる。連続紙４は５５ｋｇ紙から１３５ｋｇ紙までサポートされている。
【００１５】
本実施例の定着装置はＨＲ１が１８０℃で制御されており、ニップ部３を約４２ｍｓで記録紙４が通過する。両面印刷を行うには、１台目の画像形成装置の定着装置を通過した連続紙４は、表裏反転し２台目の画像形成装置に搬送される。更に連続紙４裏面へトナー像５を転写、定着により完了する。ここで、連続紙４の搬送速度は毎秒１８０ｍｍである。
【００１６】
図２には、ニップ部３において連続紙４が加熱された時の収縮量の変化を示す。
ニップ部３出口直後での収縮量は最大０．７ｍｍとなる。その後、収縮量は急激に回復し、およそ２０秒後にほぼ元の状態にまで戻る。従って、この間に連続紙４裏面へトナー像５を転写させると、連続紙４表裏で印刷位置のずれが大きくなることが明らかとなる。
【００１７】
ここで、連続紙４の収縮を低減することを目的とし、１台目の定着装置の定着温度を下げた場合の連続紙４の収縮量を測定した。本タンデム方式画像形成装置では、連続紙４は定着装置を２回通過させるため、１回目での連続紙４表面での定着強度が多少低くても、
２回目の連続紙４裏面での定着工程において定着強度を補足することが考えられる。しかし、図に示すように、ＨＲ１の制御温度を変えた場合でも、１６０℃以上の高温域では収縮量はほとんど変らない。
【００１８】
次に、ニップ部３出口からの連続紙４の水分量および温度変化を図３に示す。連続紙４のニップ部３突入前の初期特性は、連続紙４は温度２０℃、水分量７．７％である。図から分かるように、特性の顕著な変化が見られるのは、ニップ部３を出てから２０秒間であり、その後はほぼ安定している。また、図４に示すように、ニップ部３通過後の連続紙４の温度は、ニップ部３直後ではＨＲ１の制御温度により異なるが、常温にまで低下する時間はほとんど変わらず約２０秒間となっている。
【００１９】
連続紙４が毎秒１８０ｍｍで搬送されている間の加熱後による連続紙特性は、加熱後２０秒間が顕著な変化が現れ、これより連続紙４表面のトナー像５の定着から、連続紙４裏面へのトナー像５転写に要する時間を２０秒以上確保することにより、連続紙４表裏での印刷位置のずれを防ぎ、良好な印刷結果を得ることができる。
【００２０】
以上本発明は、モノクロ印刷機における両面印刷の場合について説明したが、１台目がモノクロ機、２台目がカラー機の組み合わせにおいても、記録紙片面に印刷する場合の印刷位置ずれの問題があり、モノクロ機とカラー機の組み合わせにおいても、１台目の定着工程から２台目のトナー像転写工程までの時間を２０秒間以上確保することにより、印刷位置のずれを防ぎ、良好な印刷結果を得ることができる。
【００２１】
更に、１台の画像形成装置における両面印刷においても、同様に良好な印刷結果を得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べた発明によれば、タンデム方式画像形成装置において連続紙表面のトナー像定着時に発生する用紙の収縮を、連続紙裏面へのトナー像転写までに回復させることが出来、連続紙表裏において印刷位置のずれの無い印刷結果を安定して提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のタンデム方式画像形成装置を説明する図。
【図２】連続紙の収縮量の変化を示すグラフ。
【図３】連続紙の水分量および温度の変化を示すグラフ。
【図４】連続紙の温度変化を示すグラフ。
【符号の説明】
１：定着ロール
２：加圧ロール
３：ニップ部
４：記録紙
５：未定着画像
６：ヒータランプ
７：温度検出素子
８：感光体
９：転写器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a system for connecting a plurality of image forming apparatuses using an electrophotographic method, such as a printer, a copying machine, and a facsimile, to prevent a shift in a printing position in each image forming apparatus, and to form a good print image. It is about.
[0002]
[Prior art]
The image forming apparatus includes: a latent image writing unit that writes image information as an electrostatic latent image on a photoconductor; a developing unit that visualizes the electrostatic latent image formed on the photoconductor with toner; A transfer unit for transferring the toner image formed on the photoconductor; and a fixing unit for fixing the toner image transferred on the recording paper.
[0003]
The tandem system in which image forming apparatuses are connected is often used particularly when printing on both sides of a recording sheet. In tandem double-sided printing, a toner image is formed on the surface of a recording sheet by a first image forming apparatus, and after fixing, the recording sheet is turned over, conveyed to a second image forming apparatus, and printed on the back side of the recording sheet. By forming and fixing the toner image, printing on both sides is completed.
[0004]
The fixing means employs a hot roll fixing method, in which a nip formed by pressing a heating roll and a pressure roll is passed through a recording paper on which toner is disposed, and is heated and pressed to melt the recording paper. After passing through the nip portion, the toner is fixed by cooling, and the toner is fixed on the recording paper. The heating roll is referred to as a heat roll (hereinafter referred to as HR), and the pressure roll is referred to as a backup roll (hereinafter referred to as BR).
[0005]
The HR is made of a hollow aluminum cylinder and has a heat source for heating at the center. A halogen lamp is often used as this heat source. Further, in the heat roll fixing method, an offset phenomenon may occur in which the toner melted in the nip adheres to the HR. When this phenomenon occurs, the offset toner is transferred to the recording paper in the nip portion when the HR makes one rotation, causing erroneous printing. To prevent this problem, the surface of the HR in contact with the toner is coated with silicone rubber or fluororesin having high releasability. In addition, the present fixing device has a web mechanism for wiping dirt on the HR surface including the offset toner.
[0006]
On the other hand, BR is a rotating body made of steel, silicon rubber is provided on the outer peripheral surface, and has a pressing mechanism for pressing the HR with a constant load. At that time, a nip portion is formed by deformation of the silicone rubber which occurs at the time of pressing. Fluorine resin is also applied to the surface of BR for the purpose of improving releasability and extending the life of silicone rubber.
[0007]
The recording paper used is long paper having perforations at regular intervals, and this type of recording paper may be referred to as continuous paper.
[0008]
As a behavior of the continuous paper at the time of fixing, there is a problem that the continuous paper shrinks due to heating when passing through the nip portion. In the case of double-sided printing, after the toner image on the surface of the continuous paper is fixed, the toner image must be further transferred and fixed to the back surface of the continuous paper. At this time, if the toner image is transferred to the back side of the continuous paper while the continuous paper remains contracted, when the continuous paper is restored to the original state after fixing, there is a problem that the printing start position is shifted on the front and back of the continuous paper. .
[0009]
As a conventional technique, there is a technique in which the continuous paper is heated from the lower surface of the continuous paper after passing through the nip portion to remove excess moisture contained in the continuous paper (for example, see Patent Document 1).
[Patent Document 1]
JP 2001-5317 A (Page 2-3, FIG. 1)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the fixing device of the image forming apparatus, a problem that occurs when the continuous paper is inserted into the nip portion is that moisture contained in the continuous paper evaporates due to heating of the continuous paper in the nip portion. Shrinking. In the case of double-sided printing, if the toner image is transferred to the back side while the continuous paper is contracted, when the continuous paper returns to the original state, a print position shift appears on the front and back sides of the continuous paper by the contracted amount.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a tandem-type copier or printer in which two image forming apparatuses are connected to each other due to continuous paper shrinkage occurring when a toner image is fixed in the first image forming apparatus. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus for preventing a printing position from being shifted at the time of transferring a toner image in a forming apparatus and obtaining a good printing result.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by providing a process interval of at least 20 seconds between the fixing unit of the image forming apparatus located on the upstream side in the recording paper transport direction and the transfer unit of the image forming apparatus connected on the downstream side in the recording paper transport direction. Is done.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, examples of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic view of a tandem type image forming apparatus. 1 is HR, 2 is BR, 3 is a nip, 4 is continuous paper, 5 is a toner image, 6 is a heater lamp, 7 is an HR temperature detecting element, 8 is a photoconductor, and 9 is a transfer unit.
[0014]
The nip 3 is formed by pressing the BR 2 with a constant load against the HR 1 having a heat source therein. HR1 is a type called a hard roll in which only an aluminum hollow cylinder is coated with a release resin such as a fluororesin. On the upper surface of the continuous paper 4, a toner image 5 is formed. The heater lamp 6 is turned on / off by the output value obtained by the temperature detecting element 7 so as to maintain the temperature of the HR 1 at the control temperature. The continuous paper 4 is supported from 55 kg paper to 135 kg paper.
[0015]
In the fixing device of this embodiment, HR1 is controlled at 180 ° C., and the recording paper 4 passes through the nip portion 3 in about 42 ms. To perform double-sided printing, the continuous paper 4 that has passed through the fixing device of the first image forming apparatus is turned upside down and transported to the second image forming apparatus. Further, the toner image 5 is transferred and fixed to the back surface of the continuous paper 4 to complete the process. Here, the transport speed of the continuous paper 4 is 180 mm per second.
[0016]
FIG. 2 shows a change in the amount of shrinkage when the continuous paper 4 is heated in the nip portion 3.
The amount of contraction immediately after the exit of the nip 3 is 0.7 mm at the maximum. Thereafter, the contraction amount recovers rapidly, and returns to almost the original state after about 20 seconds. Therefore, if the toner image 5 is transferred to the back side of the continuous paper 4 during this time, it becomes clear that the printing position shift between the front and back sides of the continuous paper 4 becomes large.
[0017]
Here, in order to reduce the contraction of the continuous paper 4, the amount of contraction of the continuous paper 4 when the fixing temperature of the first fixing device was lowered was measured. In the tandem-type image forming apparatus, the continuous paper 4 is passed through the fixing device twice, so that even if the fixing strength on the surface of the continuous paper 4 at the first time is slightly lower,
It is conceivable to supplement the fixing strength in the second fixing step on the back side of the continuous paper 4. However, as shown in the figure, even when the control temperature of HR1 is changed, the amount of shrinkage hardly changes in a high temperature range of 160 ° C. or higher.
[0018]
Next, FIG. 3 shows the water content and the temperature change of the continuous paper 4 from the nip portion 3 outlet. The initial characteristics of the continuous paper 4 before entering the nip portion 3 are as follows: the continuous paper 4 has a temperature of 20 ° C. and a water content of 7.7%. As can be seen from the figure, a remarkable change in the characteristics is observed for 20 seconds after leaving the nip portion 3, and thereafter it is almost stable. Further, as shown in FIG. 4, the temperature of the continuous paper 4 after passing through the nip portion 3 differs depending on the control temperature of the HR 1 immediately after the nip portion 3, but the time for dropping to the room temperature is almost unchanged and is about 20 seconds. ing.
[0019]
The characteristics of the continuous paper after heating while the continuous paper 4 is being conveyed at 180 mm / sec show a remarkable change for 20 seconds after the heating. By securing the time required for transferring the toner image 5 to the continuous paper 4 for 20 seconds or more, a shift in the printing position on the front and back of the continuous paper 4 can be prevented, and a good printing result can be obtained.
[0020]
Although the present invention has been described with respect to the case of double-sided printing in a monochrome printing machine, the problem of printing position deviation when printing on one side of recording paper even in a combination of a monochrome machine for the first machine and a color machine for the second machine is described. Also, even in a combination of a monochrome machine and a color machine, the time from the first fixing process to the second toner image transfer process is secured for 20 seconds or more, thereby preventing the printing position from being shifted and providing a good printing result. Can be obtained.
[0021]
Further, even in double-sided printing in one image forming apparatus, similarly good printing results can be obtained.
[0022]
【The invention's effect】
According to the invention described above, the shrinkage of the sheet that occurs when the toner image on the continuous paper surface is fixed in the tandem type image forming apparatus can be recovered until the toner image is transferred to the back side of the continuous paper, and the printing on the front and back of the continuous paper can be performed. It is possible to stably provide a print result without any displacement.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a conventional tandem image forming apparatus.
FIG. 2 is a graph showing a change in a contraction amount of continuous paper.
FIG. 3 is a graph showing changes in water content and temperature of continuous paper.
FIG. 4 is a graph showing a change in temperature of continuous paper.
[Explanation of symbols]
1: fixing roll 2: pressure roll 3: nip 4: recording paper 5: unfixed image 6: heater lamp 7: temperature detecting element 8: photoconductor 9: transfer unit
