JP4912918B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、詳しくは、ロール紙等の転写材の両面にそれぞれ異なる画像形成を行うことが可能な画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の一種として、例えばロール紙等の転写材の表裏両面にそれぞれ異なる画像形成を行うことを可能とした装置が提案されている。下記特許文献１には次のような画像形成装置についての技術が開示されている。

図２において、画像形成装置１０１は、ロール紙（連続紙）１０２の表裏面（引用符号Ｆを表面、引用符号Ｒを裏面とする）にそれぞれ異なる画像形成を行うことができるように構成されている。もう少し具体的に説明すると、画像形成装置１０１は、ロール紙１０２の表面Ｆに対して第１のトナー像を形成する第１の画像形成部１０３と、第１のトナー像をロール紙１０２の表面Ｆに定着させる第１の定着部１０４と、ロール紙１０２の裏面Ｒに第２のトナー像を形成する第２の画像形成部１０５と、第２のトナー像をロール紙１０２の裏面Ｒに定着させる第２の定着部１０６とを備えて構成されている。尚、ロール紙１０２は、矢印Ｐ方向に繰り出されているものとする。

第１の画像形成部１０３は、主要な部分のみを挙げるとすると、感光体１０７と転写装置１０８とを有している。引用符号１０９は定着前の第１のトナー像を示している。第１の定着部１０４は、第１の画像形成部１０３の近くに設けられている。第１の定着部１０４は、加熱ローラ１１０と加圧ローラ１１１とを有している。加熱ローラ１１０には、ヒータランプ１１２が設けられている。また、加熱ローラ１１０には、温度検出素子１１３も設けられている。加熱ローラ１１０と加圧ローラ１１１は、圧接するような状態に配置されており、加熱ローラ１１０に加圧ローラ１１１を一定荷重で押圧することによりニップ部１１４が形成されるようになっている。引用符号１１５は定着後の第１のトナー像を示している。

ロール紙１０２を図示の如くＵターンさせたような状態で、第２の画像形成部１０５と第２の定着部１０６とがこの順に並んで配置されている。第２の画像形成部１０５は、主要な部分のみを挙げるとすると、感光体１１６と転写装置１１７とを有している。引用符号１１８は定着前の第２のトナー像を示している。第２の定着部１０６は、加熱ローラ１１９と加圧ローラ１２０とを有している。加熱ローラ１１９には、ヒータランプ１２１が設けられている。また、加熱ローラ１１９には、温度検出素子１２２も設けられている。加熱ローラ１１９と加圧ローラ１２０は、圧接するような状態に配置されており、加熱ローラ１１９に加圧ローラ１２０を一定荷重で押圧することによりニップ部１２３が形成されるようになっている。引用符号１２４は定着後の第２のトナー像を示している。

第２の定着部１０６を通過したロール紙１０２の表面Ｆ及び裏面Ｒには、定着後の第１のトナー像１１５及び第２のトナー像１２４が形成されている。
特開２００４−２５８５６８号公報 （第３頁、第１図）

ところで、上記従来技術にあっては、次のような幾つかの問題点を有している。一つ目の問題点としては、第１の定着部１０４を通過したロール紙１０２が加熱ローラ１１０からの熱を受けて高温になり、この高温の状態で第２の画像形成部１０５において第２のトナー像１１８が形成され続けると、次第に感光体１１６自体の温度が上昇してこの感光体１１６や周辺に配置される他の装置に影響を及ぼすようになってしまい、これにより例えば感光体１１６等が比較的早く劣化するという問題点を有している。

尚、第１の定着部１０４と第２の画像形成部１０５との配置間隔を十分に離すという対策案が考えられるが、装置全体が大型化するという別の問題点が生じてしまうことになる。

また、二つ目の問題点としては、第１の定着部１０４及び第２の定着部１０６の構成やニップ部１１４、１２３から分かるように、ロール紙１０２と加熱ローラ１１０、ロール紙１０２と加熱ローラ１１９の各接触面積が小さく（狭い）、これによって必然的にトナー像定着に係る時間が短くなり、結果、確実に定着を行うことが出来ない可能性があるという問題点を有している。

また、三つ目の問題点としては、上記の如く接触面積が小さくトナー像定着に係る時間が短くなることから、トナー像定着のために加熱ローラ１１０や加熱ローラ１１９はこの温度を高温にしなければならず、結果、ロール紙１０２中に含まれる水分が蒸発して僅かにロール紙１０２の収縮が発生し、これによりトナー画像の転写位置がずれてしまうという問題点を有している。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、装置の耐久性向上を図ることを可能とし、また、定着を確実に行うことを可能とし、さらに、トナー画像の転写位置ずれの低減を図ることを可能とする画像形成装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明の画像形成装置は、転写材の一方の面に対して第１のトナー像を形成する第１の画像形成部と、前記第１のトナー像を前記一方の面に定着させる第１の定着部と、前記転写材の他方の面に第２のトナー像を形成する第２の画像形成部と、前記第２のトナー像を前記他方の面に定着させる第２の定着部とを備える画像形成装置において、前記第１の画像形成部の後に前記第２の画像形成部を配置し、該第２の画像形成部の後に前記第１の定着部又は前記第２の定着部のいずれか一方を配置し、さらにこの一方の定着部の後に他方の定着部を配置し、前記第１の定着部及び前記第２の定着部には各々加熱ローラが含まれ、前記各加熱ローラは、該各加熱ローラの半周面に前記転写材が巻き付くように配置し、前記第１の定着器及び前記第２の定着器には、装置停止時に作動して前記加熱ローラと該加熱ローラに略巻き付く前記転写材との間に風を送り込む送風手段が設けられたことを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、第１の画像形成部及び第２の画像形成部の後に第１の定着部及び第２の定着部を配置した画像形成装置になることから、像担持体（感光体）やこの周辺に配置された他の装置に対して熱による影響が及ぶようなことはない。

請求項２記載の本発明の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記他方の定着部の後に前記転写材を繰り出す繰り出しローラを配置することを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、繰り出しローラによる繰り出しの力が転写材に加わり転写材が繰り出されるとともに、これに伴って転写材が所定の位置に配置された各加熱ローラの略半周に巻き付いてトナー像の定着が行われる。本発明によれば、加熱ローラとの接触面積が大きく（広く）、トナー像定着に係る時間も長くなることから、定着が確実に行われる。また、加熱ローラの温度を低く設定することができ、転写材の収縮発生も十分に抑えられる。

請求項３記載の本発明の画像形成装置は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、トナーの極性と同極性の帯電を前記加熱ローラに付与する帯電手段を前記第１の定着部及び前記第２の定着部のそれぞれに設けることを特徴としている。

このような特徴を有する本発明によれば、加熱ローラの略半周に巻き付く転写材に形成されるトナー像の一部が加熱ローラに対して残留し難くなる。定着がより確実に行われるようになる。

請求項１に記載された本発明によれば、定着部の熱が転写材を介して伝わることのない、言い換えれば画像形成部の温度が上昇して例えば劣化を早めることのない配置にすることができる。従って、装置の耐久性向上を図ることができるという効果を奏する。

請求項２に記載された本発明によれば、転写材を加熱ローラの略半周に巻き付けてトナー像の定着を行う装置であることから、転写材と加熱ローラとの接触面積を大きくすることができる。従って、確実な定着を行うことができるという効果を奏する。

請求項３に記載された本発明によれば、トナー像の一部の残留を防ぐことができるという効果を奏する。

像担持体（感光体）上の残留電荷を消去した後、この像担持体の表面を特定極性に一様に帯電する。次いで、帯電された像担持体の表面に光情報を入射（像露光）して像担持体の表面に静電潜像を形成する。この後、像担持体の表面に現像剤を供給して静電潜像を現像し、現像剤像を形成する。像担持体上に形成された現像剤像は、転写材上に転写される。次いで、この転写材を像担持体から分離する。像担持体から分離した転写材は、次工程の定着装置へと移動する。転写材の一方の面及び他方の面にわたって転写を行った上で、転写材は次工程の定着装置へと移動する。

次工程の定着装置では、転写材をこの一方の面を定着する定着ローラ（加熱ローラ）に巻き付けるようにして定着を行った後、他方の面を同様に定着ローラ（加熱ローラ）に巻き付けるようにして定着を行う。

以上、転写材を定着ローラに巻き付けるようにして定着を行うことから、転写材の定着面積を稼ぐことができる。また、各定着ローラの表面に接触する転写材部位が略同一となることから、転写材に転写された現像剤像を均一に定着することができる。

ジャム等により装置が停止した場合に関して、先ず帯電手段を解放し、次いで送風手段により定着ローラ（加熱ローラ）と転写材との間に風を送り込みながら帯電手段からの帯電の付与を解除する。そして、両面定着終了側の繰り出しローラを逆転させ、転写材を定着ローラから分離する。この後、定着ローラを覆うカバーを解放すれば（カバーを開けば）転写材を取り除くことができる。

以下、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の画像形成装置の一実施の形態を示す模式的な構成図である。

ここでの説明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものであり、ロール紙等の転写材の両面にそれぞれ異なる画像形成を行うことができるような装置になっている。

図１において、引用符号１は本発明の画像形成装置を示している。画像形成装置１は、この例において図中右下からロール紙（転写材）２が繰り出されるようになっている。ロール紙２の移動に沿って画像形成装置１の構成を大別すると、画像形成部側の繰り出しローラ３と、ロール紙２の一方の面に対して第１のトナー像を形成する第１の画像形成部４と、ロール紙２の他方の面に第２のトナー像を形成する第２の画像形成部５と、第２のトナー像をロール紙２の他方の面に定着させる第２の定着部６と、第１のトナー像をロール紙２の一方の面に定着させる第１の定着部７と、両面定着終了側の繰り出しローラ８とを備えて構成されている。

画像形成装置１は、第１の画像形成部４及び第２の画像形成部５の後に第２の定着部６及び第１の定着部７を配置した装置構成になっている。以下、上記の各構成について説明をする。

画像形成部側の繰り出しローラ３は、一対のローラを有しており、それぞれ矢印方向に回転してロール紙２を図中右下から左方向へ繰り出すようになっている。繰り出しローラ３により図中左方向へ繰り出されたロール紙２は、この繰り出しローラ３から所定の距離あけて配置されるガイドローラ９により移動方向が上方に変わるようになっている。ガイドローラ９の近傍には、第１の画像形成部４が設けられている。

第１の画像形成部４は、電子写真を利用した構成によりなっており、中央に像担持体としての感光ドラム１０を有している。感光ドラム１０は、この周面に電子写真感光体を備えており、作動持に矢印で示す方向、すなわち図で見て反時計回り方向に回転するようになっている。

感光ドラム１０の周囲には、この感光ドラム１０の周面の感光体の表面を一様に特定極性に帯電するコロナ帯電器又は帯電ローラ、ブラシ等の帯電器１１と、帯電した感光体の表面に再生しようとする第１の原稿の画像を露光し、感光体表面に静電潜像を形成するＬＥＤ等のデジタル露光装置１２と、感光体表面に形成された静電潜像に帯電したトナーを供給して現像し、第１のトナー画像を形成する現像装置１３と、第１のトナー画像をロール紙２の一方の面、すなわち図で見て左側の面に転写するためのコロナ放電器等の転写装置１４と、次いでロール紙２を感光体表面から静電気的に中和剥離するＡＣコロナ放電器等の剥離装置１５とが設けられている。

剥離後に感光体表面に残留するトナー等は、剥離装置１５の下流に配置されたゴムブレード等を備えたクリーニング装置１６により清掃されるようになっている。そして、清掃された後、イレーサランプ１７によって一様露光を受けて残留電荷が除電されるようになっている。

第２の画像形成部５は、図示の如く第１の画像形成部４よりも上方に配置されている。第２の画像形成部５は、基本的に第１の画像形成部４と同じ構成を有している。すなわち、第２の画像形成部５は、電子写真を利用した構成によりなっており、中央に像担持体としての感光ドラム１８を有している。感光ドラム１８は、この周面に電子写真感光体を備えており、作動持に矢印で示す方向、すなわち図で見て時計回り方向に回転するようになっている。

感光ドラム１８の周囲には、この感光ドラム１８の周面の感光体の表面を一様に特定極性に帯電するコロナ帯電器又は帯電ローラ、ブラシ等の帯電器１９と、帯電した感光体の表面に再生しようとする第２の原稿の画像を露光し、感光体表面に静電潜像を形成するＬＥＤ等のデジタル露光装置２０と、感光体表面に形成された静電潜像に帯電したトナーを供給して現像し、第２のトナー画像を形成する現像装置２１と、第２のトナー画像をロール紙２の他方の面、すなわち図で見て右側の面に転写するためのコロナ放電器等の転写装置２２と、次いでロール紙２を感光体表面から静電気的に中和剥離するＡＣコロナ放電器等の剥離装置２３とが設けられている。

剥離後に感光体表面に残留するトナー等は、剥離装置２３の下流に配置されたゴムブレード等を備えたクリーニング装置２４により清掃されるようになっている。そして、清掃された後、イレーサランプ２５によって一様露光を受けて残留電荷が除電されるようになっている。

第２の画像形成部５の近傍には、ガイドローラ２６が設けられている。ロール紙２は、このガイドローラ２６によって移動方向が左方向へと変わるようになっている。一方の面に第１のトナー画像が形成され、また、他方の面に第２のトナー画像が形成されたロール紙２は、ガイドローラ２５によって左方向へ向きを変えた後に、先ず第２の定着部６へと送られて第２のトナー像の定着が行われるようになっている。

第２の定着部６は、定着ローラとしての加熱ローラ２７を備えている。加熱ローラ２７は、この略半周にロール紙２が巻き付くように配置されている。加熱ローラ２７は、熱伝導性の良い、例えばアルミニウム製の円筒管により形成されている。この円筒管の外周には、テフロン（登録商標）被膜が形成されている。加熱ローラ２７は、円筒管の内部に設けられたインフラレッドランプ（又はハロゲンランプ）２８等の加熱手段によって加熱されるようになっている。

尚、図中の加熱ローラ２７の直径は、上記感光ドラム１０、１８よりも大きな直径に設定されているがこの限りでないものとする（定着に必要十分なロール紙２の接触面積を確保できれば良いものとする）。

加熱ローラ２７の周囲には、トナーの極性と同極性の帯電を加熱ローラ２７に付与する帯電手段２９と、加熱ローラ２７を覆う開閉自在のカバー３０と、加熱ローラ２７の表面に付着したトナー等の残留物を除去するとともに、加熱ローラ２７の表面に離型剤を塗布する離型剤供給手段３１と、装置が停止した時に加熱ローラ２７とロール紙２との間に風を送り込み、加熱ローラ２７の表面に吸着したロール紙２を加熱ローラ２７の表面から分離する送風手段３２とが設けられている。

離型剤供給手段３１について補足説明すると、加熱ローラ２７の周面に接触するウェブと、このウェブを加熱ローラ２７に沿って送り出す送り出しローラと、送り出しローラにより送り出されたウェブを巻き取る巻取りローラと、加熱ローラ２７の周面にウェブを押圧する押し当て手段とを備えて構成されている（符号は省略）。ウェブは、不織布の帯状材であって、予め離型剤が含浸されている。

第２の定着部６は、ロール紙２をＵターンさせるような状態で第２のトナー像の定着を行い、この後にロール紙２を第１の定着部７へと送るようになっている。

第１の定着部７は、図示の如く第２の定着部６の右斜め上に配置されている。第１の定着部７は、基本的に第２の定着部６と同じ構成を有している。すなわち、定着ローラとしての加熱ローラ３３を備えている。加熱ローラ３３は、この略半周にロール紙２が巻き付くように配置されている。加熱ローラ３３は、熱伝導性の良い、例えばアルミニウム製の円筒管により形成されている。この円筒管の外周には、テフロン（登録商標）被膜が形成されている。加熱ローラ３３は、円筒管の内部に設けられたインフラレッドランプ（又はハロゲンランプ）３４等の加熱手段によって加熱されるようになっている。

加熱ローラ３３の周囲には、トナーの極性と同極性の帯電を加熱ローラ３３に付与する帯電手段３５と、加熱ローラ３３を覆う開閉自在のカバー３６と、加熱ローラ３３の表面に付着したトナー等の残留物を除去するとともに、加熱ローラ３３の表面に離型剤を塗布する離型剤供給手段３７と、装置が停止した時に加熱ローラ３３とロール紙２との間に風を送り込み、加熱ローラ３３の表面に吸着したロール紙２を加熱ローラ３３の表面から分離する送風手段３８とが設けられている。

第１の定着部７は、ロール紙２をＵターンさせるような状態で第１のトナー像の定着を行い、この後にロール紙２を図中左上に配置される両面定着終了側の繰り出しローラ８へと送るようになっている。

両面定着終了側の繰り出しローラ８は、一対のローラを有しており、それぞれ矢印方向に回転してロール紙２を図中左方向へ繰り出すようになっている。

以上、図１を参照しながら説明してきたように、本発明は、第１の画像形成部４及び第２の画像形成部５の後に第１の定着部７及び第２の定着部６を配置した画像形成装置１であることから、感光ドラム１０、１８やこの周辺に配置された他の装置に対して、従来例のような熱による影響が及ぶようなことはない。従って、装置の耐久性向上を図ることができるという効果を奏する。

また、本発明は、ロール紙２が各加熱ローラ２７、３３の略半周に巻き付いてトナー像の定着を行う画像形成装置１であることから、各加熱ローラ２７、３３との接触面積を従来例よりも格段に大きく（広く）することができる。言い換えれば、トナー像定着に係る時間を長く取ることができる。従って、定着を確実に行うことができるという効果を奏する。

トナー像定着に係る時間を長く取ることに関しては、加熱ローラ２７、３３の温度を低く設定することができるようになることから、熱によるロール紙２の収縮発生も十分に抑えることができるという効果を奏する。本発明は、定着を確実に行うために帯電手段２９、３５を有効に機能させるようにもなっている。

本発明は、仮にジャムが発生した時のことを配慮した構成を有する画像形成装置１でもあることから、ジャム発生時において、繰り出しローラ８を逆転させつつ加熱ローラ２７とロール紙２との間、加熱ローラ３３とロール紙２との間にそれぞれ風を送り込めば、ジャムの対処をより良く行うことができるという効果を奏する。

本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。

本発明の画像形成装置の一実施の形態を示す模式的な構成図である。 従来例の画像形成装置の構成図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ ロール紙
３、８ 繰り出しローラ
４ 第１の画像形成部
５ 第２の画像形成部
６ 第２の定着部
７ 第１の定着部
９、２６ ガイドローラ
１０、１８ 感光ドラム
１１、１９ 帯電器
１２、２０ デジタル露光装置
１３、２１ 現像装置
１４、２２ 転写装置
１５、２３ 剥離装置
１６、２４ クリーニング装置
１７、２５ イレーサランプ
２７、３３ 加熱ローラ
２８、３４ インフラレッドランプ
２９、３５ 帯電手段
３０、３６ カバー
３１、３７ 離型剤供給手段
３２、３８ 送風手段

Claims (3)

1. 転写材の一方の面に対して第１のトナー像を形成する第１の画像形成部と、前記第１のトナー像を前記一方の面に定着させる第１の定着部と、前記転写材の他方の面に第２のトナー像を形成する第２の画像形成部と、前記第２のトナー像を前記他方の面に定着させる第２の定着部とを備える画像形成装置において、
   前記第１の画像形成部の後に前記第２の画像形成部を配置し、該第２の画像形成部の後に前記第１の定着部又は前記第２の定着部のいずれか一方を配置し、さらにこの一方の定着部の後に他方の定着部を配置し、
   前記第１の定着部及び前記第２の定着部には各々加熱ローラが含まれ、
   前記各加熱ローラは、該各加熱ローラの半周面に前記転写材が巻き付くように配置し、
   前記第１の定着器及び前記第２の定着器には、装置停止時に作動して前記加熱ローラと該加熱ローラに略巻き付く前記転写材との間に風を送り込む送風手段が設けられた
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記他方の定着部の後に前記転写材を繰り出す繰り出しローラを配置する
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２に記載の画像形成装置において、
   トナーの極性と同極性の帯電を前記加熱ローラに付与する帯電手段を前記第１の定着部及び前記第２の定着部のそれぞれに設ける
   ことを特徴とする画像形成装置。

Images