JP2012123323A

JP2012123323A - 画像形成装置及び改質装置

Info

Publication number: JP2012123323A
Application number: JP2010276097A
Authority: JP
Inventors: Harutaka Saito; 晴貴齋藤; Sei Ogata; 聖尾形
Original assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd
Current assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2012-06-28

Abstract

【課題】改質装置を備えた画像形成装置であって、１台の改質装置によって前処理及び／または後処理を行うことが可能な画像形成装置、１台の改質装置によって記録材の両面に改質を行うことが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】シートＳを給送する給送手段４３と、画像形成手段３０と、シートＳの被加工面をプラズマにより改質する改質手段７２を有する改質装置１００とを備え、給送手段４３によって給送されたシートＳに対して画像形成手段３０において画像形成を行い、画像形成がなされたシートＳの画像形成面に改質手段７２によって後処理を行うことが可能な画像形成装置１であって、シートＳを直接改質手段７２に給送する第２給送手段７１を有し、第２給送手段７１によりシートＳを改質手段７２に給送してシートＳの被加工面に前処理を行い、前処理後のシートＳを給送手段４３にセットして被加工面に画像形成及び後処理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、画像形成が施されること等によって形成されたシート状被加工物の被加工面にプラズマを接触させて同面の改質を行う改質装置に関し、詳しくは改質装置を前処理装置及び／または後処理装置として備えた画像形成装置、被加工物の両面に改質を行うことが可能な改質装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。

従来、樹脂フィルム等の被加工物の被加工面にプラズマを接触させて同面の改質を行う技術が種々提案（たとえば、「特許文献１」ないし「特許文献５」参照）されており、本願出願人も特願２００８−１３２４４６において、インクジェット印刷前の記録用メディアの表面をプラズマにより改質する技術を提案している。また、インク画像定着のためにプラズマを用いる技術も種々提案されている（たとえば、「特許文献６」ないし「特許文献８」参照）。

プラズマを用いるこれらのような技術において、被加工物を移動させながらプラズマを接触させる構成が知られており（たとえば、「特許文献３」ないし「特許文献８」参照）、このような構成ではプラズマの接触の均一性を向上することが可能である。均一性をさらに向上するためには、プラズマを発生させる電極を被加工物の移動方向に複数配置すると共に、電極をローラ状として被加工物の移動方向に沿って回転するように構成することが望ましい。これにより、プラズマを発生させることに起因する電極の表面部位における劣化が電極の周面において分散されると共に、特に電極が被加工物に接触配置されている場合、被加工物に付着している汚れが電極に転移しても電極の周面に汚れが分散されることから、電極によるプラズマの発生性能が経時的に維持されるという利点もある。

上述した被加工物を移動させながらプラズマを接触させる構成の一例を図４に示す。同図において被加工物としてのシートは、電極と搬送ベルトとの間を図の矢印方向に搬送される。電極には高圧電源が接続されており、搬送ベルトはその基体がポリイミド等からなる絶縁体を使用し、搬送ベルトの下方にはガラス板、カウンタ電極、絶縁体が順に配設されている。この構成において高圧電源から電極に高電圧が印加されることによりカウンタ電極との間での放電（大気圧プラズマ放電、誘電体バリア放電）が生じ、沿面放電によるプラズマが形成される。この沿面放電によるプラズマはシートの被加工面に対する接触面積が大きいため、被加工面改質時におけるムラの発生が抑制されて改質の均一性が高い精度で確保される。

また、画像形成装置と後処理装置との間に設けられ、画像形成装置から後処理装置へのシート搬送路の途中において別途シートを挿入するインサータを備え、後処理装置を移動させることなくインサータにおけるシートジャム処理を容易に行う技術が、例えば「特許文献９」に開示されている。さらにプラズマ以外の表面処理装置として、紫外線照射やコロナ放電による酸化処理を行ってトナーの定着性を高める技術が、例えば「特許文献１０」に開示されている。

特許第３８９７８６３号公報特開平１０−７８６８２号公報特許第３８７０６０５号公報特開２００１−６４４２１号公報特開２００８−１２９１９号公報特開２００７−１０６１０５号公報特開２００８−２９６５２６号公報特開２００８−２９７５０６号公報特開２００８−６５０６２号公報特許第３６６５６９３号公報

複写機等により画像形成がなされた画像形成物に対し、その表面を保護したり艶出しや艶消し等の視覚的効果を与えて付加価値を高めたりするためにニス等のコート材を後処理で塗布する場合がある。この場合には、画像形成物をたとえばニスコータと呼ばれるニス塗布装置に投入してその表面にコート材を塗布することとなるが、画像形成物の画像形成面には撥水性を有する部分が多々存在しており、結果的にニスを弾いてしまい一面均一にコート材を塗布することができなかった。この原因は、画像形成に用いられるトナー粒子に含有されたワックス等の離型剤や複写機の定着装置に用いられるシリコンオイル等の影響によるものと考えられる。

また、複写機等の画像形成装置により画像形成される転写材に対してトナー像を定着させる場合に、加熱されたローラ等の定着部材の表面と転写材上のトナー像とを直接接触させてトナー像を溶融させ転写材に定着させるものが一般的であるが、トナー像の一部が定着部材の表面に付着してしまい用紙に転写される、いわゆるオフセット現象が発生する虞がある。このオフセット現象を防止すべく、定着部材の表面にフッ素樹脂やシリコーン樹脂等の離型層を設けたり、離型剤としてオイル（例えばシリコーンオイル）を定着部材の表面に塗布したりする方法が広く知られている。また、定着部材の表面に塗布するオイルの塗布量を低減したり塗布そのものを省略したりできるように、ワックス等の離型剤を添加したトナー（オイルレストナー）を用いて画像を形成する方法も広く知られている。

しかし、定着部材の表面に塗布されたオイルやトナーに添加されたワックス等の離型剤の影響により、転写材として上質紙や樹脂がコーティングされたコート紙、樹脂材料を基材とした紙等を選択した場合に、トナーと転写材との定着性が悪くトナーが剥がれてしまうという問題点があった。

上述した問題点を解決すべく本発明者等は数々の実験を行った結果、上述したプラズマを用いた表面改質により、空気中の成分や画像形成物自体に含まれる成分等によって形成された種々の親水性官能基等の基が被加工面に形成されて表面エネルギが高くなり、撥水性を有する部分が親水化されてコート材の塗布が可能となることを見出した。また、転写材として上質紙や樹脂がコーティングされたコート紙、樹脂材料を基材とした紙等を選択した場合も同様に、上述したプラズマを用いた表面改質により撥水性を有する部分が親水化されてトナーの定着性が増すことを見出した。

この表面改質は、上述した沿面放電によるプラズマ処理によって好適に達成され、良好な沿面放電が行われないとプラズマが画像形成面に均一に付与されずに放電ムラが発生し、画像形成面に撥水性を有する部分が残存してコート材が均一にと付されず、良好な画像形成物を得ることができないことが判明した。

上述したように、記録材を画像形成前に改質する前処理と画像形成後に改質する後処理とが存在するが、１つの記録材に対して前処理と後処理とを同時に実施したい場合には画像形成装置の前後に前処理を行う改質装置と後処理を行う改質層とをそれぞれ１台ずつ装着する必要が生じ、コストアップしてしまうと共に設置スペースを大きく取る必要が生じてしまう。また、このように画像形成装置の前後に改質装置を接続した場合には、前処理または後処理の何れか一方のみを必要とする記録材の場合にも２つの改質装置を記録材が通過するため、改質装置の消耗が速くなりランニングコストが増加してしまう。

さらに記録材の表面及び裏面の両面に改質処理を実施したい場合には、表面処理用と裏面処理用との２つの改質装置を用意しなければならず、コストアップしてしまう。これを回避すべく、表面の画像形成及び改質後に裏面の画像形成及び改質を行えば改質装置は１台で済むが、画像形成動作及び改質動作を２回行う必要があり作業効率が悪化してしまう。

本発明は上述した問題点を解決し、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において画像形成が施されること等により形成されたシート状の被加工物の被加工面にプラズマを接触させて同面の改質を行う改質装置を備えた画像形成装置であって、１台の改質装置によって前処理及び／または後処理を行うことが可能な画像形成装置、記録材の両面に改質を行うことが可能な改質装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、シートを給送する給送手段と、前記シートに画像形成を行う画像形成手段と、前記シートの被加工面に向けてプラズマを生成し該プラズマにより前記被加工面の改質を行う改質手段を有する改質装置とを備え、前記給送手段によって給送されたシートに対して前記画像形成手段において画像形成を行い、画像形成がなされたシートの画像形成面である被加工面に前記改質手段によって後処理を行うことが可能な画像形成装置であって、前記改質装置はシートを直接前記改質手段に給送する第２給送手段を有し、第２給送手段によりシートを前記改質手段に給送して該シートの被加工面に前処理を行い、前処理後のシートを前記給送手段にセットして前記被加工面に画像形成及び後処理を行うことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、さらに前記改質装置は前記画像形成手段によって画像形成された後に送られてきたシートが前記改質手段を経由することなく搬送可能となる通過経路を有し、画像形成後に後処理が不要のシートは前記通過経路に案内することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、さらに前記画像形成手段はシートの両面に対して画像形成可能であると共に、前記改質装置はシートを前記通過経路から前記改質手段に導く迂回経路を有し、前記改質装置によってシートの両面に前処理を行った後、前処理後のシートを前記給送手段にセットして該シートの両面に画像形成及び後処理を行うことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、シートを給送する給紙装置と、前記給紙装置により給送されたシートの被加工面に向けてプラズマを生成し該プラズマにより前記被加工面の改質を行う改質手段と、改質後のシートが排出される排紙トレイと、前記給紙装置より給送され前記改質手段により改質されたシートを反転させて再度前記改質手段に送る迂回経路とを有し、１工程でシートの片面または両面に改質を行うことを特徴とする。

本発明によれば、改質装置を１台のみ有する画像形成装置であってもシートに対する前処理と画像形成後の後処理とを効率よく行うことができ、コストの低減及び省スペース化を図ることができる。

本発明の第１の実施形態を適用した画像形成装置の概略正面図である。本発明の一実施形態に用いられる改質手段を説明する概略図である。本発明の第２及び第３の実施形態を適用した画像形成装置の概略正面図である。本発明の改質処理に用いられる沿面放電により出力されるプラズマを説明するための概略図である。

図１は、本発明の第１の実施形態を採用した画像形成装置の概略図である。この画像形成装置１は、図示しない画像読取部または外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行う。画像形成装置１は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、コート紙、ＯＨＰシート、カード、ハガキ等の厚紙や封筒等の何れをもシート状の記録媒体として画像形成を行い、画像形成後の記録媒体を表面改質が必要な被加工物Ｓとなり得る出力物とすることが可能である。

画像形成装置１は、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての潜像担持体である円筒状の感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋを平行配設したタンデム方式を採用しており、本体２の記録紙排出部には後述する改質装置１００が接続され、本体２と改質装置１００とによって構成されている。

感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは本体２の図示しないフレームに回転自在に支持され、像担持体である転写媒体としての転写ベルト１０の移動方向であるＡ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、イエロ、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している。各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋはそれぞれ、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像を形成するための作像ステーションである画像形成ユニットに備えられており、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは、本体２の内部上方に配設された無端ベルトである中間転写体としての転写ベルト１０の外周面側すなわち作像面側に位置している。

転写ベルト１０は、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能であり、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１０に対しそれぞれ重畳転写され、その後に記録媒体である転写紙Ｓに一括転写される。転写ベルト１０に対する重畳転写は、転写ベルト１０がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに形成されたトナー像が転写ベルト１０の同じ位置に重ねて転写されるように、転写ベルト１０を挟んで各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに対向する位置に配設された１次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋによる電圧印加によってＡ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。

画像形成装置１は、本体２内に４つの画像形成ユニットと、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋの下方に対向して配設され転写ベルト１０を備えた中間転写ユニットとしての転写ベルトユニットと、転写ベルト１０に対向して配設され転写ベルト１０に当接し、転写ベルト１０への当接位置において転写ベルト１０と同方向に回転する転写部材としての２次転写ローラ３と、画像転写後の転写紙Ｓを搬送するローラ対２３及び無端ベルト２４を有する搬送コンベヤ４と、各画像形成ユニットの上方に対向して配設された潜像形成手段である光走査装置２１とを有している。転写ベルト１０は、駆動ローラ５、従動ローラ１４、テンションローラ１５、２次転写バックアップローラ１６等の複数のローラに巻回されており、図示しない駆動手段によって矢印Ａ１方向に走行駆動される。転写ベルト１０の近傍には、転写ベルト１０のクリーニングを行うベルトクリーニング装置１７が配設されている。

また画像形成装置１は本体２内に、感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋと転写ベルト１０との間に向けて搬送される転写紙Ｓを多数枚積載可能な給送手段であるシート給送装置４３を有している。シート給送装置４３は、転写紙Ｓを積載する給紙トレイ４４、給紙トレイ４４上の転写紙Ｓを給紙する給紙ローラ４２、給紙された転写紙Ｓを１枚ずつに分離する分離ローラ４５、搬送ガイド板４６及び複数の搬送ローラ対４７、シート給送装置４３から給紙路４８を経て搬送されてきた転写紙Ｓを、各画像形成ユニットによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで転写ベルト１０と２次転写ローラ３とにより形成される２次転写ニップ部２２に向けて繰り出すレジストローラ対４９、給紙路５３を経て転写紙Ｓをレジストローラ対４９へと給紙するための手差しトレイ５１及び給紙ローラ５０等を有している。

また画像形成装置１は、トナー像を転写された転写紙Ｓに同トナー像を定着させるためのベルト定着方式の定着ユニットとしての定着装置２５と、定着済みの転写紙を本体２の外部に排出する排紙ローラ対６を有している。定着装置２５は、ベルトユニット２６、ベルトユニット２６に圧接された加圧ローラ２７等を有している。ベルトユニット２６は、無端状の定着ベルトと、定着ベルトを張架しながら無端移動させる定着ローラと、定着ローラと共に定着ベルトを巻き掛け内部に図示しない熱源を有する加熱ローラとを有している。定着装置２５は、ベルトユニット２６と加圧ローラ２７との圧接部である定着部にトナー像を担持した転写紙を挟み込む態様で通すことで、熱と圧力との作用により担持したトナー像を転写紙の表面に定着する。定着装置２５は、シリコンオイル等の離型剤を用いないオイルレス定着方式を採用している。

各画像形成ユニットについて、そのうちの一つの感光体ドラム４０Ｙを備えた画像形成ユニットの構成を代表して説明する。なお、他の画像形成ユニットの構成も実質的に同一である。

感光体ドラム４０Ｙを備えた画像形成ユニットは、感光体ドラム４０Ｙの周囲に、図中反時計方向であるその移動方向に沿って、１次転写ローラ６２Ｙ、クリーニング装置１８Ｙ、除電手段としての除電ランプを備えた図示しない除電装置、帯電手段としての帯電装置１９Ｙ、現像手段としての現像装置２０Ｙ等を有している。

光走査装置２１は、感光体ドラム４０Ｙに帯電装置１９Ｙが対向した帯電領域と現像装置２０Ｙが対向した現像領域との間の領域に、画像情報に応じて変換した光情報に基づいて光変調及び偏向されたレーザ光Ｌを走査しながら照射し、帯電装置１９Ｙにより帯電された後の感光体ドラム４０Ｙの表面の被走査面をスポット照射によって露光し、現像装置２０Ｙによってイエロトナー像として可視像化される静電潜像を画像情報に応じて書き込む。

現像装置２０Ｙは、感光体ドラム４０Ｙに近接対向して配設された現像ローラと、現像ローラ上の現像剤を一定の高さに規制する図示しないドクターブレードと、現像剤を攪拌すると共に現像ローラに現像剤を供給するための図示しない搬送スクリュと、これらを収容した図示しない現像ケースと、直流成分の現像バイアスを現像ローラに印加する図示しないバイアス印加手段等とを有している。

現像装置２０内に収容されている現像剤は磁性キャリアとイエロトナーとを含む二成分現像剤であり、この現像剤には画像形成ユニットの上方に配設されたトナーボトルからイエロトナーが補給及び供給され、搬送スクリュによって供給されたイエロトナーと現像剤とが攪拌搬送されながら攪拌混合され、摩擦帯電されて現像ローラに供給され担持される。

上述した画像形成装置１において、シート給送装置４３を除いた各部材によって画像形成手段３０が構成されている。以下に画像形成装置１の動作について説明する。
感光体ドラム４０Ｙは、回転に伴って帯電装置１９Ｙにより表面を一様にマイナス帯電された後、光走査装置２１からのレーザ光Ｌの露光走査によりイエロ色に対応した静電潜像を形成される。この静電潜像は現像装置２０Ｙにより現像剤中のイエロ色のトナーにより現像され、現像により得られたイエロ色のトナー像は１次転写ローラ６２ＹによりＡ１方向に移動する転写ベルト１０に１次転写され、転写後に残留した残留トナーはクリーニング装置１８Ｙにより除去される。次いで、除電装置により残留電荷が除去されて帯電装置１９Ｙによる次の除電及び帯電に供される。

他の感光体ドラム４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色のトナー像は１次転写ローラ６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋにより矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１０上の同じ位置に順次１次転写される。転写ベルト１０上に重ね合わされたトナー像は、転写ベルト１０のＡ１方向の回転に伴い２次転写ローラ３との対向位置である２次転写ニップ部２２まで移動して転写紙Ｓに密着し、２次転写バイアスやニップ圧の作用によって転写紙Ｓに２次転写され、転写紙Ｓ上にフルカラー画像が形成される。

転写ベルト１０と２次転写ローラ３との間に搬送されてきた転写紙Ｓはシート給送装置４３から繰り出されてフィードされ、レジストローラ対４９によって転写ベルト１０上のトナー像の先端部が２次転写ローラ３に対向するタイミングで送り出される。

転写紙Ｓは、全ての色のトナー像を一括転写されて担持すると、搬送コンベヤ４によって搬送されて定着装置２５に進入し、加圧ローラ２７とベルトユニット２６との間の定着部を通過する際に熱と圧力との作用により担持したトナー像を定着され、転写紙Ｓ上にフルカラー画像が定着される。

この定着の際、トナー像を構成しているトナー粒子中に含有されているワックスがトナー像表面に染み出し、トナー像表面が離型性を有する撥水性の膜でコーティングされ、トナー像が定着ベルトに付着することを防止あるいは抑制する。定着装置２５を通過した定着済みの転写紙Ｓは、排紙ローラ対６を経て機外に排出される。

このようにして画像形成装置１によって画像形成が行われた転写紙Ｓは、画像形成装置１の出力物となる。この出力物は、主にトナー像が形成されている領域において表面に撥水性を有している。この出力物に親水性を要する加工を良好に行うためには、加工に先立ってこの出力物表面を被加工面としてその撥水性の部分を親水化する改質（後処理）を行う必要がある。また、転写紙Ｓに対して良好な定着性を得るためには、画像形成に先立って転写紙Ｓの画像形成面を改質（前処理）する必要がある。

なお定着装置２５が、定着ベルトにシリコンオイル等の撥水性を有する離型剤を塗布するオイル塗布タイプである場合にも、定着ベルトに塗布された離型剤が転写紙に転移することから出力物の表面は撥水性を有することとなり、離型性を含む同表面を被改質面として親水化する改質を行う必要がある。

ここで、画像形成前及び画像形成後の転写紙Ｓに改質を行う改質装置１００について説明する。改質装置１００は、本体７０の上部に第２給送手段である給紙装置７１を有しており、本体７０の内部に改質手段７２を、本体７０の左端に排紙トレイ７３を有している。

給紙装置７１は、転写紙Ｓを複数枚載置可能な給紙トレイ７４、複数枚の転写紙Ｓを１枚ずつに分離する分離ローラ対７５等を有している。給紙トレイ７４上に積載された複数枚の転写紙Ｓは、分離ローラ対７５によって分離給送されて本体７０内へと送られる。

図２は改質手段７２を示している。改質手段７２は、本体７０に固定された支持体７６、支持体７６に回転自在に支持され図示しない駆動手段によって回転駆動される駆動ローラ７７、支持体７６に回転自在に支持された従動ローラ７８、各ローラ７７，７８に巻回された誘電体ベルト７９、支持体７６に支持されたカウンタ電極８０、支持体７６に支持され従動ローラ７８を押圧して誘電体ベルト７９に張力を与える圧縮ばね８１、図示しないハウジングを介して支持体７６に固定された高圧接点８２、圧縮ばね８３を介して図示しない支持部材に回転自在に支持された２個の放電電極ローラ８４等を有している。誘電体ベルト７９を介してカウンタ電極８０と各放電電極ローラ８４との対向部において対向電極部８５が形成されている。

誘電体ベルト７９は被加工物である転写紙Ｓの幅よりも大きな幅を有しており、例えばポリイミド等の絶縁体によって構成され、表面層は実質的に絶縁性の抵抗値を有している。駆動ローラ７７が図示しない駆動手段によって回転駆動されることにより誘電体ベルト７９が図２において反時計回り方向に走行駆動される。図示しない駆動手段は回転速度可変であり、これに応じて誘電体ベルト７９の走行速度も可変に構成されている。各ローラ７７，７８は共に接地されており、これにより誘電体ベルト７９の静電気帯電を抑制することができる。

アルミニウムの平板により構成されたカウンタ電極８０はアースされており、その幅は誘電体ベルト７９よりも短くなるように構成されている。またカウンタ電極８０の上面には図示しないガラス板が配置されており、これがカウンタ電極８０の絶縁層として機能する。ローラ状の放電電極である放電電極ローラ８４はそれぞれ同一形状の金属ローラであり、誘電体ベルト７９の幅方向に延在しそれぞれの回転中心が誘電体ベルト７９の移動面と平行な同一直線上に位置するように配設されている。各放電電極ローラ８４は誘電体ベルト７９の幅よりも長く形成されており、その外表面である金属部分が露出あるいは誘電体または絶縁体で被覆されている。圧縮ばね８３は各ローラ８４を所定の圧接力で誘電体ベルト７９に接触させるためローラ８４の回転軸に当接しており、誘電体ベルト７９と各ローラ８４との間に不定期の厚さの転写紙Ｓが搬送されてきても対応可能となるように構成されている。各ローラ８４の回転軸は金属で構成されており、図示しない高圧電源と電気的に接続されているため、各ローラ８４にはプラズマを形成するための高圧電源からの電圧が各圧縮ばね８３を介してそれぞれ供給される。

本体７０内には、分離ローラ対７５より分離給送された転写紙Ｓを改質手段７２へと搬送する複数の搬送ローラ対８６，８７，８８，８９、改質手段７２から搬送された転写紙Ｓを搬送する搬送ローラ対９０、転写紙Ｓを排紙トレイ７３へと排出する排紙ローラ対９１、及び排紙ローラ対６より排出された転写紙Ｓを本体７０内へと搬入する搬入ローラ対９２が配設されている。

上述した改質装置１００を用いて転写紙Ｓの前処理を行うには、給紙トレイ７４上に改質を行う転写紙Ｓをセットし、画像形成装置１または改質装置１００に設けられた図示しない操作パネル上のスタートキーを押下する。これにより分離ローラ対７５が駆動して給紙トレイ７４上の転写紙Ｓが１枚分離給送され、各搬送ローラ対８６，８７，８８，８９が駆動して転写紙Ｓが改質手段７２へと送られる。改質手段７２へと送られた転写紙Ｓは対向電極部８５へと運ばれて放電電極ローラ８４の駆動によりプラズマを照射されて改質され、その後各ローラ対９０，９１により搬送されて排紙トレイ７３上に排出される。転写紙Ｓが複数枚の場合にはこの動作が繰り返し行われ、複数枚の改質された転写紙Ｓが排紙トレイ７３上にスタックされる。

前処理が行われた転写紙Ｓに対して画像形成動作及び後処理を行う場合には、排紙トレイ７３上の転写紙Ｓを給紙トレイ４４あるいは手差しトレイ５１上にセットし、画像形成装置１の図示しない操作パネルを操作してシート給送装置４３から画像形成手段３０への転写紙Ｓの給送を開始する。このとき、画像形成装置１における画像形成速度と合致するように駆動ローラ７７及び各ローラ対８９，９０，９１，９２の回転速度が調整される。これにより改質装置１００において転写紙Ｓのジャムが生じることなく、かつ速やかに転写紙Ｓの改質が行われる。なお、給紙トレイ４４に転写紙Ｓをセットする際には改質された面が下向きとなるように、手差しトレイ５１に転写紙Ｓをセットする際には改質された面が上向きとなるように留意する。

シート給送装置４３より給送された転写紙Ｓは、２次転写ニップ部２２においてその改質面に画像を転写され定着装置２５において画像を定着された後、排紙ローラ対６によって本体２より排出される。本体２より排出された転写紙Ｓは搬入ローラ対９２によって本体７０内に搬入され、搬送ローラ対８９を介して改質手段７２へと送られる。改質手段７２へと送られた転写紙Ｓは、その画像形成面が対向電極部８５を通過する際に放電電極ローラ８４からの放電により発生したプラズマによって改質（後処理）され、改質後の転写紙は搬送ローラ対９０を経由して排紙ローラ対９１によって本体７０の外部へと排出され、排紙トレイ７３上にスタックされる。

上述の構成により、改質装置１００を１台のみ有する画像形成装置１であっても転写紙Ｓに対する前処理と画像形成後の後処理とを効率よく行うことができ、コストの低減及び省スペース化を図ることができる。

図３は、本発明の第２の実施形態を採用した画像形成装置の概略図である。この画像形成装置３５は、第１の実施形態で示した画像形成装置１と比較すると、改質装置１００に代えて改質装置９９を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。なお本体２内の構成において、第１の実施形態では機能を必要としないために説明を省略した構成であるが、第２の実施形態では機能が必要である構成について以下に説明する。

定着装置２５の転写紙搬送方向下流側には複数のローラ及び無端ベルトによって構成された搬送手段７が配設されており、さらにその下流側には搬送手段７より搬送された転写紙Ｓを排紙ローラ対６に送る搬送ローラ対５５が配設されている。搬送手段７と搬送ローラ対５５との間には搬送路６４が設けられている。

搬送ローラ対５５の下方には搬送ローラ対５６が配設されており、搬送手段７と搬送ローラ対５６との間には反転搬送路６５が設けられている。搬送手段７の転写紙出口部には図示しない制御手段からの指令に基づいて転写紙Ｓの搬送方向を切り替える切替部材３２が設けられており、切替部材３２が切り替えられることにより搬送手段７から排出された転写紙Ｓが搬送路６４または反転搬送路６５に送られる。

搬送ローラ対５６の下方には正逆回転可能な搬送ローラ対５７が配設されており、その下方には退避路６６が設けられている。搬送ローラ対５７は搬送ローラ対５６から搬送路６７を通って送られてきた転写紙Ｓを正転により退避路６６へと導き、転写紙Ｓの後端が搬送ローラ対５７に挟持されたタイミングで逆転する。搬送ローラ対５７の右方には複数の搬送ローラ対５８及び搬送路６８が設けられており、各搬送路６７，６８の分岐部には図示しない制御手段からの指令に基づいて転写紙Ｓの搬送方向を切り替える切替部材３３が設けられている。搬送ローラ対５７が逆転したタイミングで切替部材３３が切り替えられることにより、退避路６６内の転写紙Ｓが搬送路６８へと送られる。搬送路６８へと送られた転写紙Ｓは各搬送ローラ対５８によって搬送され給紙路４８へと合流する。

上述した構成に基づく、画像形成装置３５を用いた両面画像形成動作（前処理及び後処理は省略）を説明する。画像形成装置３５の図示しない操作パネルを操作して両面画像形成を選択した後、図示しないスタートキーを押下することによりシート給送装置４３から画像形成手段３０への転写紙Ｓの給送が開始される。シート給送装置４３より給送された転写紙Ｓは給紙路４８へと搬送され、レジストローラ対４９が所定のタイミングで駆動することにより２次転写ニップ部２２においてその表面に画像を転写された後、定着装置２５において画像を定着される。画像定着後の転写紙Ｓは搬送手段７によって搬送され、切替部材３２に案内されて反転搬送路６５へと送られて搬送ローラ対５６によって搬送される。

搬送された転写紙Ｓは正転する搬送ローラ対５７によって退避路６６へと送られ、その後端が搬送ローラ対５７に挟持されたタイミングで搬送ローラ対５７が逆転することにより切替部材３３に案内されて搬送路６８へと送られる。搬送路６８へと送られた転写紙Ｓは各搬送ローラ対５８によって搬送され、給紙路４８を介してレジストローラ対４９へと送られ、レジストローラ対４９が所定のタイミングで駆動することにより２次転写ニップ部２２においてその裏面に画像を転写された後、定着装置２５において画像を定着される。画像定着後の転写紙Ｓは搬送手段７によって搬送され、切替部材３２に案内されて搬送路６４へと送られ、搬送ローラ対５５を経て排紙ローラ対６によって機外へと排出される。

次に、改質装置９９について説明する。改質装置９９は改質装置１００と同様の構成を有しており、さらに改質装置１００が有していない他の構成を有している。以下、改質装置１００と同様の構成には同様の符号を付してその説明を省略し、新たな構成についてのみ説明する。

改質手段７２の下方には搬送ローラ対９５が配設されており、その左右には２個ずつ搬送ローラ対９３，９４，９６，９７が配設されている。各搬送ローラ対９３，９４，９５，９６はそれぞれ正逆転可能であると共に、排紙ローラ対９１も正逆転可能に構成されている。搬入ローラ対９２の転写紙搬送方向下流側には、図示しない制御手段からの指令に基づいて転写紙Ｓの搬送方向を切り替える切替部材９８が設けられている。切替部材９８は、転写紙Ｓの搬送方向を第１の実施形態と同様の直線搬送路３７、または改質手段を経由せずに各搬送ローラ対９３，９４，９５，９６，９７によって搬送される通過経路３８の何れかに切り換える。

搬送ローラ対９６と搬送ローラ対９７との間には分岐部６０が設けられており、分岐部６０において搬送ローラ対９６が逆転しているとき（図３において転写紙Ｓが矢印Ａ２方向に搬送される場合）には転写紙Ｓが迂回経路３９に導かれる。分岐部６０は、搬入ローラ対９２から搬入された転写紙Ｓが切替部材９８によって通過経路３８に案内された場合には、転写紙Ｓが搬送ローラ対９７から搬送ローラ対９６へと搬送される際には障害とならないように構成されている。

さらに搬送ローラ対９０と排紙ローラ対９１との間にも分岐部６１が設けられており、分岐部６１において排紙ローラ対９１が逆転しているとき（図３において転写紙Ｓが本体７０内に向けて搬送される場合）には転写紙Ｓが通過経路３８に導かれる。分岐部６１は、搬送ローラ対９０から搬送された転写紙Ｓが排紙ローラ対９１に搬送される際には障害とならないように構成されている。

上述した改質装置９９を用いて転写紙Ｓに対して片面の前処理を行う場合は第１の実施形態と同様に行われ、この片面前処理済みの転写紙Ｓを用いて画像形成動作及び後処理動作を行う場合にも切替部材９８が搬入ローラ対９２により搬入された転写紙Ｓを直線搬送路３７に案内することにより同様に行われる。以下に、片面前処理済みの転写紙Ｓを用いて後処理動作を行うことなく画像形成動作のみを行う場合を説明する。

前処理が行われた転写紙Ｓを給紙トレイ４４あるいは手差しトレイ５１上にセットし、画像形成装置３５の図示しない操作パネルを操作してシート給送装置４３から画像形成手段３０への転写紙Ｓの給送を開始する。このとき、画像形成装置３５における画像形成速度と合致するように各ローラ対９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７の回転速度が調整される。これにより改質装置９９における転写紙Ｓのジャム発生が防止される。給紙トレイ４４には改質面が下向きとなるように、手差しトレイ５１には改質面が上向きとなるように転写紙Ｓをセットする。

シート給送装置４３より給送された転写紙Ｓは、２次転写ニップ部２２においてその改質面に画像を転写され定着装置２５において画像を定着された後、搬送手段７、搬送ローラ対５５を介し排紙ローラ対６によって本体２より排出される。排出された転写紙Ｓは搬入ローラ対９２によって本体７０内に搬入され、切替部材９８によって通過経路３８に案内される。通過経路３８に案内された転写紙Ｓは、各搬送ローラ対９７，９６，９５，９４，９３によって搬送され、正転する排紙ローラ対９１によって本体７０より排出されて排紙トレイ７３上にスタックされる。

上述の構成により、改質装置９９が接続された画像形成装置３５であっても後処理が不要な転写紙Ｓに対しては改質手段７２を経由することなく本体７０の外部に排出することができるので、改質手段７２の消耗が速くなりランニングコストが増加してしまうという不具合の発生を防止することができる。

次に、改質装置９９を用いて転写紙Ｓの両面に前処理を行う場合を説明する。給紙トレイ７４上に改質を行う転写紙Ｓをセットし、画像形成装置３５または改質装置９９に設けられた図示しない操作パネル上の両面スタートキーを押下する。これにより分離ローラ対７５が駆動して給紙トレイ７４上の転写紙Ｓが１枚分離給送され、各搬送ローラ対８６，８７，８８，８９が駆動して転写紙Ｓが改質手段７２へと送られる。改質手段７２へと送られた転写紙Ｓは上述と同様に表面を改質され、その後各ローラ対９０，９１により下流へと搬送される。

搬送される転写紙Ｓの後端が排紙ローラ対９１により挟持されると、排紙ローラ対９１が逆転して転写紙Ｓは先程とは逆方向に向けて搬送される。そしてその先端（表面改質時における後端）が分岐部６１に到達すると、転写紙Ｓは通過経路３８に案内されて各搬送ローラ対９３，９４，９５，９６によって矢印Ａ２方向に搬送される。そしてその先端が分岐部６０に到達すると、転写紙Ｓは迂回経路３９に案内されて搬送ローラ対８９によって搬送され、改質手段７２へと搬送される。改質手段７２へと送られた転写紙Ｓは上述と同様に裏面を改質され、その後各ローラ対９０，９１により搬送されて排紙トレイ７３上に排出される。転写紙Ｓが複数枚の場合にはこの動作が繰り返し行われ、複数枚の両面改質された転写紙Ｓが排紙トレイ７３上にスタックされる。

両面前処理済みの転写紙Ｓを用いて両面画像形成動作及び片面後処理動作を行う場合には、上述した両面画像形成動作後に切替部材９８が搬入ローラ対９２により搬入された転写紙Ｓを直線搬送路３７に案内することにより第１の実施形態と同様に行われる。また、両面画像形成動作のみを行う場合には、上述した両面画像形成動作後に切替部材９８が搬入ローラ対９２により搬入された転写紙Ｓを通過経路３８に案内することにより第２の実施形態と同様に行われる。ここでは第３の実施形態として、両面前処理済みの転写紙Ｓを用いて両面画像形成動作及び両面後処理動作を行う場合を説明する。

上述と同様に両面画像形成動作がなされた転写紙Ｓは、排紙ローラ対６によって本体２より排出された後に搬入ローラ対９２によって本体７０内に搬入される。搬入された転写紙Ｓは切替部材９８によって直線搬送路３７に案内され、搬送ローラ対８９により改質手段７２へと送られる。改質手段７２へと送られた転写紙Ｓは上述と同様に表面を改質され、その後各ローラ対９０，９１により下流へと搬送される。搬送される転写紙Ｓの後端が排紙ローラ対９１により挟持されると、排紙ローラ対９１が逆転して転写紙Ｓは上述と同様に通過経路３８に案内され、各搬送ローラ対９３，９４，９５，９６によって矢印Ａ２方向に搬送される。そしてその先端が分岐部６０に到達すると、転写紙Ｓは迂回経路３９に案内されて搬送ローラ対８９によって搬送され、改質手段７２へと搬送される。改質手段７２へと送られた転写紙Ｓは上述と同様に裏面を改質され、その後各ローラ対９０，９１により搬送されて排紙トレイ７３上に排出される。

上述の構成により、改質装置９９を１台のみ有する画像形成装置３５であっても転写紙Ｓに対する両面前処理と両面画像形成後の両面後処理とを効率よく行うことができ、コストの低減及び省スペース化を図ることができる。この第２の実施形態では本体２と改質装置９９とで画像形成装置３５を構成したが、両面画像形成機能を有する通常の画像形成装置に改質装置９９を接続させる構成としても同様の作用効果を得ることができる。

以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。また、本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１，３５画像形成装置
３０画像形成手段
３８通過経路
３９迂回経路
４３給送手段（シート給送装置）
７１第２給送手段（給紙装置）
７２改質手段
７３排紙トレイ
９９，１００改質装置
Ｓシート（転写紙）

Claims

シートを給送する給送手段と、前記シートに画像形成を行う画像形成手段と、前記シートの被加工面に向けてプラズマを生成し該プラズマにより前記被加工面の改質を行う改質手段を有する改質装置とを備え、前記給送手段によって給送されたシートに対して前記画像形成手段において画像形成を行い、画像形成がなされたシートの画像形成面である被加工面に前記改質手段によって後処理を行うことが可能な画像形成装置であって、
前記改質装置はシートを直接前記改質手段に給送する第２給送手段を有し、第２給送手段によりシートを前記改質手段に給送して該シートの被加工面に前処理を行い、前処理後のシートを前記給送手段にセットして前記被加工面に画像形成及び後処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
請求項１記載の画像形成装置において、
前記改質装置は前記画像形成手段によって画像形成された後に送られてきたシートが前記改質手段を経由することなく搬送可能となる通過経路を有し、画像形成後に後処理が不要のシートは前記通過経路に案内することを特徴とする画像形成装置。
請求項２記載の画像形成装置において、
前記画像形成手段はシートの両面に対して画像形成可能であると共に、前記改質装置はシートを前記通過経路から前記改質手段に導く迂回経路を有し、前記改質装置によってシートの両面に前処理を行った後、前処理後のシートを前記給送手段にセットして該シートの両面に画像形成及び後処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
シートを給送する給紙装置と、前記給紙装置により給送されたシートの被加工面に向けてプラズマを生成し該プラズマにより前記被加工面の改質を行う改質手段と、改質後のシートが排出される排紙トレイと、前記給紙装置より給送され前記改質手段により改質されたシートを反転させて再度前記改質手段に送る迂回経路とを有し、１工程でシートの片面または両面に改質を行うことを特徴とする改質装置。