【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、より詳しくは、トナーオフセット防止用の余剰ワックスを除去する技術に係る。
【０００２】
【従来の技術】
一方、中間転写ベルトを有するフルカラー画像形成装置においては、従来の静電転写における転写電界の環境依存の影響を排し、高画質を得るためにトナー画像を用紙へ転写する工程を加熱と加圧により行うシステムが例えば、特開平１１−６５３３０号公報に開示されている。この場合、転写と定着は同時に行われ、トナー画像は中間転写ベルト上で加熱溶融されることになる。トナー画像の転写性と定着性とを満足させるため、中間転写ベルトは耐熱性とともに離型性が要求される。このため、中間転写ベルトは特開昭５９−５０４７３号広報に示されるように電気抵抗制御を行った耐熱性のあるポリイミド等の表面にトナーとの離型性を向上させるためのシリコーンゴム等がコーティングされた構成となっている。しかし、シリコーンゴムの熱劣化や低分子のオイル成分の消耗で離型性が悪化するため徐々にオフセットが発生する問題がある。
【０００３】
また、フルカラー画像形成装置では、記録媒体上でトナーによる色再現性を保証するため溶融時に流動性の高いトナーを用いるため、定着装置において、定着部材は離型性にすぐれ、かつ、トナー画像表面に密着するように弾性を有したシリコーンゴム層を表面に有するとともに、定着部材表面に多量のシリコーンオイルを塗布している。しかし、シリコーンオイルを塗布するためには複雑かつ高価な装置を設ける必要がある。さらに、シリコーンオイルはシリコーンゴム層に浸透し、シリコーンゴムが膨潤してしまうとともにシリコーンゴム層と金属コアローラ間の接着層を劣化させるため、定着部材の寿命が短くなるという問題がある。
【０００４】
これらオフセットや定着部材の短寿命化の問題を解決するため、離型剤としてワックスを用いる方法が考えられる。例えば、特開平６−３０８７５９号公報あるいは特開平８−４４１１０号公報ではトナーにワックスを含有させることで離型性を保持する方法が開示されている。これにより、中間転写ベルトとトナー間あるいは定着部材とトナー間にワックスが介在するとともに、一部ワックスが中間転写ベルトあるいは定着部材に移行残留することで離型性を保持できる。また、中間転写ベルトや定着部材にワックスを供給することも考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、トナー画像を中間転写ベルトから記録材に転写同時定着を行う装置においては、中間転写ベルト表面の離型維持層であるシリコーンゴムとワックスの親和性が高く、トナーに添加したワックスが中間転写ベルト表面に過剰に残留し、画像形成サイクルを繰り返すと、この残留ワックスが高温である転写定着領域を何度も通過することで熱劣化し離型性が悪化してしまうという問題がある。また、この残留ワックスが中間転写ベルトから感光体に移行し感光体を汚染するため、感光体の帯電特性が変化し、トナーすじあるいは像欠け等の画像欠陥を引き起こすという問題も発生する。 また、定着装置においても、定着部材に残留したワックスは、定着サイクルを繰り返すと、残留ワックスが高温である加熱加圧領域を何度も通過することで熱劣化し離型性が悪化してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的は中間転写ベルトあるいは定着部材などの回転体に過剰なワックスが残留するのを防止し、ワックスによる画像劣化を防止するとともに、安定的にかつ長期的に回転体の離型性を維持する画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、その表面にトナー画像及びワックスが接触して回転される回転体と、第一の位置で当該回転体の表面温度を当該ワックスの融点以上に加熱する加熱手段と、当該回転体の表面温度が当該ワックスの融点を下回る第二の位置で当該回転体表面に圧接されるワックス除去部材とを有することを特徴とするものである。ここで、第二の位置ではワックスが完全に固体状態となる温度になっていることが好ましく、その温度はワックスの融点より少なくとも２０℃以上低い温度であることが望ましい。また、ワックスの融点は、画像形成装置の機内温度以上（例えば、４０°Ｃ以上）、かつ、トナーの融点以下（例えば、１４０°Ｃ以下）であることが望ましい。
【０００８】
ここで、ワックス除去部材により除去するワックスは、トナーに（予め）添加されているものでもよいし、ワックス供給手段により前記回転体に供給されるものでもよい。つまり、トナーに（予め）添加されていたワックスで転写定着工程において中間転写ベルトに転移したもの、ワックス塗布装置（ワックス供給手段）により中間転写ベルトに塗布したワックスで転写定着工程後中間転写ベルトに残留したもの、トナーに（予め）添加されていたワックスで定着工程において定着ベルトに転移したもの、および、ワックス塗布装置（ワックス供給手段）により定着ベルトに塗布したワックスで定着工程後定着ベルトに残留したもの等が対象となる。さらにそのワックスとしては、天然ワックスでも合成ワックスでも良い。例えば、石油ワックスであるパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、植物系ワックスであるカルナウバワックス、キャンデリラワックス、動物系ワックスである蜜蝋、鯨蝋、あるいは合成ワックスであるポリエチレンワックス、アミドワックス等があげられる。また、これらの変性物あるいは混合物でもよい。
【０００９】
本発明のより具体的な一態様としては、熱転写方式の画像形成装置、すなわち前記回転体はトナー画像を保持する中間転写回転体であり、前記加熱手段は当該中間転写体上のトナー画像を記録媒体上に転写させる転写加熱手段である態様が挙げられる。より具体的には、前記中間転写回転体は中間転写無端ベルトであり、当該中間転写無端ベルトに対し前記第一の位置においてその内側から当接する内側転写ロールと、当該中間転写無端ベルトを挟み当該内側転写ロールと対峙する外側転写ロールとを備え、前記転写加熱手段はこれら内側転写ロールと外側転写ロールとの少なくとも一方を加熱するものが挙げられる。
【００１０】
このような画像形成装置において、搬送される記録媒体は、前記中間転写無端ベルトと外側転写ロールとが形成するニップ部分を通過する際に当該中間転写無端ベルトからトナー画像が転写され、当該ニップ部分通過直後に当該中間転写無端ベルトから剥離される。
【００１１】
本発明のより具体的な他の一態様としては、転写定着方式の画像形成装置、すなわち前記回転体はトナー画像を保持する中間転写回転体であり、前記加熱手段は当該中間転写体上のトナー画像を記録媒体上に転写及び定着させる転写定着加熱手段である態様が挙げられる。より具体的には、前記中間転写回転体は中間転写無端ベルトであり、当該中間転写無端ベルトに対し前記第一の位置においてその内側から当接する内側転写定着ロールと、当該中間転写無端ベルトを挟み当該内側転写定着ロールと対峙する外側転写定着ロールとを備え、前記転写定着加熱手段はこれら内側転写定着ロールと外側転写定着ロールとの少なくとも一方を加熱するものが挙げられる。
【００１２】
このような画像形成装置において、搬送される記録媒体は、前記中間転写無端ベルトと外側転写定着ロールとが形成するニップ部分を通過する際に当該中間転写無端ベルトからトナー画像が転写及び定着され、当該ニップ部分通過直後に当該中間転写無端ベルトから剥離されるものでもよいし、搬送される記録媒体は、前記中間転写無端ベルトと外側転写定着ロールとが形成するニップ部分を通過する際に当該中間転写無端ベルトからトナー画像が転写及び定着され、当該記録媒体は当該ニップ部分通過後も当該中間転写無端ベルトに密着し、当該中間転写無端ベルトの回転方向の第一の位置から第二の位置に至るまでの中間位置において当該中間転写無端ベルトから剥離されるものでもよい。
【００１３】
本発明のより具体的な他の一の態様としては、熱定着方式の画像形成装置、すなわち、前記回転体は記録媒体上に保持されたトナー画像と接触する定着回転体であり、前記加熱手段は記録媒体上に保持されたトナー画像を定着させる定着加熱手段である態様が挙げられる。
【００１４】
より具体的には、前記定着回転体は定着無端ベルトであり、当該定着無端ベルトに対し前記第一の位置においてその内側から当接する内側定着ロールと、当該定着無端ベルトを挟み当該内側定着ロールと対峙する外側定着ロールとを備え、前記定着加熱手段はこれら内側定着ロールと外側定着ロールとの少なくとも一方を加熱するものが挙げられる。このような画像形成装置では、搬送される記録媒体は、前記定着無端ベルトと外側定着ロールとが形成するニップ部分を通過後も当該定着無端ベルトに密着し、当該定着無端ベルトの回転方向の第一の位置から第二の位置に至るまでの中間位置において当該定着無端ベルトから剥離される。
【００１５】
また、前記定着回転体は画像側定着無端ベルトであり、当該画像側定着無端ベルトに対し前記第一の位置においてその内側から当接する内側定着ロールと、非画像側定着無端ベルトと、これら画像側定着無端ベルト及び非画像側定着無端ベルトを挟み当該内側定着ロールと対峙する外側定着ロールとを備え、前記定着加熱手段はこれら内側定着ロールと外側定着ロールとの少なくとも一方を加熱するものが挙げられる。このような画像形成装置では、搬送される記録媒体は、前記画像側定着無端ベルトと非画像側定着無端ベルトとが形成するニップ部分を通過後も両定着無端ベルトに挟まれ、当該画像側定着無端ベルトの回転方向の第一の位置から第二の位置に至るまでの中間位置において当該画像側定着無端ベルトから剥離される。
【００１６】
前記ワックス除去部材のより具体的な態様としては、前記回転体に当接する第一のワックス除去部材と、当該第一のワックス除去部材に当接する第二のワックス除去部材とを備えるよう構成することができる。さらに、当該第二のワックス除去部材に当接する第三のワックス部材を備えるよう構成することもできる。ここで、前記第一のワックス除去部材は、ローラ形状で、望ましくはワックスを付着し易い金属ローラにすることができる。さらに第一のワックス除去部材は、感光体と同質材料で構成することが好ましい。第二のワックス除去部材としては、より安定して第一のワックス除去部材のワックス除去能力を維持するために、ブラシローラが望ましい。さらに、ブラシローラによる第一のワックス除去部材のクリーニング能力の維持し、強いてはワックス除去能力を維持するためには、ブラシローラの繊維密度は１００Ｋ本／ｉｎｃｈ２以下にすることが好ましい。そして、第三のワックス除去部材としては、前記ブラシローラのブラシ部分と接触するフリッカーバーとして構成することができる。
【００１７】
【発明の実施による形態】
実施例１ 次に図面を適宜参照しつつ、実施例に基いて本発明の実施による形態を説明する。勿論、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【００１８】
図１は本発明に係るワックス除去装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。図１において、カラー複写が可能な画像形成装置Ｆは、上部にコピースタートボタン、テンキー、表示部等を有するＵＩ（ユーザーインターフェース）と、原稿１を載置する透明なプラテンガラス２とを有している。プラテンガラス２の下側には、前記原稿１を照明しながら走査する原稿照明ユニット３が配置されている。原稿照明ユニット３は、原稿照明用光源４および第一ミラー５を有している。また、プラテンガラス２の下側には、前記原稿照明ユニット３の移動速度に対し１／２の速度で移動するミラーユニット６が配置されている。ミラーユニット６は、前記照明用光源４から射出して原稿１で反射し、前記第一ミラー５で反射した原稿画像光を反射する第二ミラー７および第三ミラー８を有している。
【００１９】
前記第三ミラー８で反射した原稿画像光は結像レンズ９を通って、ＣＣＤ（カラー画像読み取りセンサー）によりＲ，Ｇ，Ｂのアナログ信号として読み取られる。 ＣＣＤで読み取られたＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の画像信号は、ＩＰＳに入力される。ＩＰＳの作動はコントローラＣにより制御されている。
【００２０】
また、ＩＰＳは、前記ＣＣＤで得られるＲ，Ｇ，Ｂの読み取り画像のアナログ電気信号からデジタル信号に変換して出力する画像読み取りデータ出力手段１１および前記ＲＧＢの画像データをＫ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）およびＣ（シアン）の画像データに変換して濃度補正、拡大縮小補正等のデータ処理を施し、書き込み用画像データ（レーザー駆動データ）として出力する画像データ出力手段１２を有している。前記画像データ出力手段１２は前記Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの画像データを一時的に記憶する画像メモリ１３を有している。
【００２１】
前記ＩＰＳの書き込み画像データ出力手段１２が出力するＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの４色の画像書き込みデータ（レーザー駆動データ）は、レーザー駆動信号出力装置１４に入力される。レーザー駆動信号出力装置１４は、入力された画像データに応じたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ各色の成分の画像のレーザー駆動信号を所定のタイミングで、ＲＯＳ（光走査装置）に出力する機能を有している。
【００２２】
前記ＲＯＳは、入力された前記レーザー駆動信号により変調されたレーザービームＬにより、回転する像担持体１６の静電潜像書き込み位置Ｑ１を走査する。回転する前記像担持体１６は、帯電ローラ１７により一様に帯電された後、前記静電潜像書き込み位置Ｑ１において、前記レーザービームＬにより静電潜像が書き込まれるように構成されている。
【００２３】
前記像担持体１６の移動方向に沿って、前記静電潜像書き込み位置Ｑ１の下流側の現像領域Ｑ２には、前記静電潜像をトナー像に現像するロータリー式の現像ユニット（現像装置）Ｄが配置されている。前記現像ユニットＤは、回転軸１８周囲に装着したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色の現像器Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃ，Ｄｋを有しており、前記回転軸１８が回転することにより、前記４色の現像器Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃ，Ｄｋが順次前記現像領域Ｑ２に移動するように構成されている。前記現像器Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃ，Ｄｋは、像担持体１６上の静電潜像をＫ（黒），Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の各色のトナー像に現像する装置である。なお、各トナーには、ワックスが添加されている。
【００２４】
前記回転する像担持体１６の表面に沿って前記現像領域Ｑ２の下流側に設定された転写位置Ｑ３には、中間転写ベルト（回転体：中間転写回転体）Ｂおよび一次転写ローラ２１が配置されている。また、回転する像担持体１６に沿って、転写位置Ｑ３の下流側にはクリーナーユニット２２が配置されている。中間転写ベルトＢは、電気抵抗制御を行った７０μｍ厚のポリイミドフィルムの表面に８０μｍのシリコーンゴムをコーティングした構成となっている。また、中間転写ベルトＢの幅は３４０ｍｍである。
【００２５】
前記中間転写ベルトＢは、駆動ローラ２３、テンションローラ２４、アイドラーローラ２５，２８、二次転写バックアップローラ２６およびクリーナー対向ローラ２７の６本のローラで張架されており、図示しない駆動装置により前記像担持体１６とほぼ同一速度で前記駆動ローラ２６により矢印方向Ａへ回転する。中間転写ベルトＢの周辺には、前記中間転写ベルトＢに対して前記二次転写バックアップローラ（内側転写ロール）２６と対向する側に二次転写ローラ（外側転写ロール）３１とが配置されている。
【００２６】
前記二次転写ローラ３１および前記二次転写バックアップローラ２６はそれぞれ内部にハロゲンランプ（加熱手段：転写加熱手段）３１ａ、２６ａを備えており所定の温度（ワックスの融点以上）になるようにコントロールされており、ニップ内でトナー像を加熱、加圧することで前記中間転写ベルトＢ上のトナー像を用紙に溶融転写する。
【００２７】
また、前記中間転写ベルトＢの表面に残留する未転写トナーを除去するためのベルトクリーニングローラ３２と二次転写ローラ表面のトナーを除去するための二次転写クリーニングローラ３３が配置されている。前記ベルトクリーニングローラ３２および前記二次転写クリーニングローラ３３は、所定の温度になるようにコントロールされており、また、表面にはトナーと溶融粘度の等しい粘着樹脂層が設けられている。
【００２８】
前記二次転写ローラ３１および前記ベルトクリーニングローラ３２は、前記中間転写ベルトＢに対し圧接、離間可能に構成されている。また、前記二次転写クリーニングローラ３３は、前記二次転写ローラ３１に対し圧接、離間可能に構成されている。 給紙トレイ３４からガイド搬送路３５を通って前記二次転写位置Ｑ４に搬送された用紙には、二次転写位置（第一の位置）Ｑ４を通過する際に中間体転写ベルトＢ上のトナー像が溶融転写される。このとき、用紙上の転写トナー像は仮定着状態となっている。
【００２９】
このトナー像が転写された用紙は、用紙ガイド部材３６上面に沿って移動し、さらに搬送ベルト３７を通って定着位置Ｑ５に搬送される。用紙が前記定着位置Ｑ５を通過するときに用紙上の仮定着トナー像は定着装置３８によって定着され、排紙トレイ３９に排出されるように構成されている。
【００３０】
前記中間転写ベルトＢ上で前記アイドラーローラ２８と対向する位置にはワックス除去ロール（ワックス除去部材：第一のワックス除去部材）５１が配置されている。前記ワックス除去ロール５１は、ローラ外径がφ３０、ローラ長が３６０ｍｍの金属パイプの表面をニッケルメッキしたローラ構成としている。金属パイプの材質はＡ５０５２を用いている。前記アイドラーローラ２８は、ローラ外径φ１８、ローラ長３６０ｍｍで表面に３ｍｍ厚のＥＰＤＭゴム（Ｈｓ硬さ６０）層を有している。前記ワックス除去ロール５１は対向する前記アイドラーローラ２８に所定の荷重で圧接／離間可能に設けている。圧接力は１０Ｎとしている。
【００３１】
前記ワックス除去ロール５１の表面にはブラシローラ（ワックス除去部材：第二のワックス除去部材）５２が所定の食い込み量を有するように配置されている。さらに前記ブラシローラ５２に所定の食い込み量を有するようにフリッカーバー（ワックス除去部材：第三のワックス除去部材）５３が配置されている。
【００３２】
画像形成開始時、駆動ローラ２３は図示しない駆動系により回転し、これにより前記中間転写ベルトＢが回転する。このとき、ワックス除去ロール５１は、ベルトクリーニングローラ３２とともに中間転写ベルトＢから離間している。
【００３３】
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の画像を形成後、記録材が二次転写位置Ｑ４を通過し、トナー画像が記録材に転写すると同時に、ベルトクリーニングローラ３２とともにワックス除去ロール５１を図示しない駆動系により前記中間転写ベルトＢに圧接する。中間転写ベルトＢに圧接することで前記クリーニングローラ３２および前記ワックス除去ロール５１は従動回転する。このとき、ワックス除去ロール５１が圧接する位置（第二の位置）は、前記中間転写ベルトＢの表面温度がワックスの融点以下、ここでは５０℃以下になる位置としている。これにより、中間転写ベルトＢ上の残留トナーは前記ベルトクリーニングローラ３２によって除去され、残留ワックスは前記ワックス除去ロール５１によって除去される。
【００３４】
また、ワックス除去ロール５１が圧接するとき、ブラシローラ５２は図示しない駆動系により前記ワックス除去ロール５１とは反対の回転方向でかつ周速差が対ワックス除去ロール５１の４倍で回転する。これにより、前記ワックス除去ロール５１より除去されたワックスは、前記ブラシローラ５２によって前記ワックス除去ロール５１から取り除かれ、図示しないエアーダクトを通ってワックス回収フィルターに送られる。また、前記ブラシローラ５２に付着した一部のワックスもフリッカーバー５３によって叩き落とされ図示しないエアーダクトを通ってワックス回収フィルターに送られる。記録材に転写定着するため前記中間転写ベルトＢが一回転した後、ベルトクリーニングローラ３２とワックス除去ロール５１は図示しない駆動系により前記中間転写ベルトＢから離間する。
【００３５】
以降、画像形成が終了するまでこの動作を繰り返す。
【００３６】
また、前記定着装置３８は、定着ベルト４１および加圧ベルト４５により記録材を挟持搬送することで用紙にトナー画像を定着するものである。定着ベルト４１および加圧ベルト４５は、ともに７０μｍ厚のポリイミドフィルムの表面に８０μｍのシリコーンゴムをコーティングした構成となっている。定着ベルト４１は、加熱ローラ４２、剥離ローラ４３およびテンションローラ４４によって張架されており、加圧ベルト４５は、加圧ローラ４６、剥離ローラ４７およびテンションローラ４８によって張架されている。
【００３７】
加熱ローラ４１および加圧ローラ４６は各々加熱手段を有しており、所定の温度になるように制御されている。加熱ローラ４２は図示しない駆動系により回転することで、加圧ローラ４６が従動回転し、結果として定着ベルト４１および加圧ベルト４５は矢印の方向に回転する。画像形成時、トナー画像が仮定着された用紙はＱ５から前記定着装置３８に進入し、加熱ローラ４２および加圧ローラ４６の熱によりトナーの溶融温度まで定着ベルト４１と加圧ベルト４５とともに加熱される。さらに、記録材は剥離ローラ４３と４７の挟持部まで搬送されるが、ここに至るまでにトナーの融点以下の温度までに冷却される。前記剥離ローラ４３と４７の挟持部において、記録材は前記定着装置３８から剥離され機外に排出される。
【００３８】
次に、本発明の効果を確認するために行った実験の一部を説明する。
【００３９】
実験１ 第一に、ワックス除去部材の有無と中間転写ベルトＢの離型性との関係についての実験を説明する。
【００４０】
図２は、画像形成動作を行ったときに中間転写ベルトＢの離型性（付着力）が経時的にどのように変化するかを示したものである。実施例１に示した画像形成装置において、（１）ワックスを添加していないトナーを使用した場合、（２）ポリエチレンワックス（三洋化成株式会社製 Ｐ−１６５，融点：１０７℃）を５ｗｔ％添加したトナーを使用した場合、（３）ポリエチレンワックス（三洋化成株式会社製 Ｐ−１６５，融点：１０７℃）を５ｗｔ％添加したトナーを使用し、かつ、本発明のワックス除去部材５１、５２、５３を設けた場合（実施例１の場合）の３通りの条件（１）〜（３）で、中間転写ベルトの付着力変化と画像欠陥の有無を確認した。
【００４１】
なお、トナーの結着樹脂組成は、ポリエステル樹脂である。付着力は富士ゼロックスオフィスサプライ株式会社製Ｊ紙上にトナーを０．４ｇ／ｃｍ２転写した２０ｍｍ幅のサンプルを中間転写ベルトにトナー面側を合わせて重ねたものを一対の定着ローラ間を通過させ定着した後、１００℃に温度を保った状態で引き離す時に必要な力を測定することで評価した。ただし、定着ローラはφ５０、長さ３００ｍｍ。設定温度は両方１４０℃、荷重８０ｋｇｆ、定着速度は３０ｍｍ／ｓである。
【００４２】
連続的にプリントを行った結果、（１）ワックスが添加されていないトナーを使用した場合、中間転写ベルトの付着力は急激に増加しプリント枚数が約５００枚に達するあたりから、二次転写不良あるいは中間転写ベルトのクリーニング不良が発生し始める。これに対して、（２）ワックスを添加したトナーの場合、中間転写ベルトの付着力上昇はかなり抑制される。しかしながら、プリント枚数が約１００枚に達するころから、プリント画像上にプロセス方向のトナーすじが見られるようになる。このトナーすじは感光体上にフィルミングしたワックスすじの位置と一致しており、感光体上のワックスすじにトナーが現像され、これが中間転写ベルトを介してプリント上に転写されたものと思われる。また、中間転写ベルト表面には大量の残留ワックスが観察された。さらに、プリント枚数が５０００枚に達すると僅かに二次転写不良あるいは中間転写ベルトのクリーニング不良が発生し始めた。
【００４３】
次に、（３）ワックスを添加したトナーにおいて本発明のワックス除去部材５１、５２、５３を設けた場合、プリント枚数が１００００枚に達してもプリント画像欠陥は見られなかった。また、中間転写ベルトの付着力上昇はかなり抑制されており、本発明のワックス除去部材５１、５２、５３がない場合に比べて付着力上昇が小さかった（図２中の太矢印：離型性維持効果参照）。これは、中間転写ベルト上に残留するワックスは二次転写における加熱工程により熱劣化するが、本発明のワックス除去部材５１、５２、５３を設けることにより中間転写ベルト上の残留ワックスが常に新しいワックスに置換されるためである。
【００４４】
実験２ 第二に、ワックス除去部材の位置（ワックス除去部材が設置される位置における中間転写ベルトの温度）とワックス除去効率との関係についての実験を説明する。
【００４５】
図３は、本発明のワックス除去部材が中間転写ベルトに当接する位置を変更した場合で、中間転写ベルト表面に残留するワックスカバレッジを、ワックス除去部材が当接する位置の中間転写ベルト温度に対してプロットしたものである。ただし、残留ワックスカバレッジは、１０枚のプリント出力を行った後、中間転写ベルト表面を光学顕微鏡（倍率２００倍）で観察したものを画像処理してワックスの被覆面積率（ワックスカバレッジ）を調べたものである。なお、ワックス除去部材の中間転写ベルトへの当接力は１０Ｎとしている。ワックス除去部材がない場合、ワックスカバレッジは約６５％であった。ワックス除去部材を中間転写ベルトの温度が６０℃（つまり、ワックス融点との温度差ΔＴ（２）が４７℃）以下になっている位置で当接すると、ワックスカバレッジは１５〜２０％まで低減することが分かる。しかしながら、７０℃（つまり、ワックス融点との温度差ΔＴ（１）が３７℃）を越える位置ではワックスカバレッジの低減効果は少なく、融点近傍ではほとんどワックスカバレッジは低減しない。
【００４６】
このことから、中間転写ベルト表面の過剰な残留ワックスを抑制し、かつ、常に離型効果の高い新しいワックスに置換していくためには、本発明のワックス除去部材を中間転写ベルトの温度が完全にワックスが固体化する温度になっている位置で当接する必要がある。経験的には、ワックス除去部材を圧接する位置の中間転写ベルトの温度はワックスの融点より少なくとも２０℃以上低いことが望ましく、好ましくは３０℃以上低いこと、さらに好ましくは４０℃以上低いことが望ましい。
【００４７】
実験３ 第三に、ワックス除去部材の中間転写ベルトに対する圧接荷重とワックス除去率との関係についての実験を説明する。
【００４８】
図４は、本発明のワックス除去部材（ワックス除去ロール）が中間転写ベルトに圧接するときの荷重を変化させたときの中間転写ベルト表面の残留ワックスカバレッジを示したものである。このとき、ワックス除去部材が圧接する位置の中間転写ベルト温度は５０℃である。また、ワックス除去部材の表面に付着したワックスを清掃するブラシローラの食い込み量を変えることで、ワックス除去部材表面のワックス汚染状態を２水準変化（汚染グレード１と汚染グレード３）させたものをプロットしてある。ここで、ワックス除去部材表面の汚染グレードは以下に従う。 グレード０：ワックスの付着が全くない、グレード１： ワックスの付着面積率が１％以下、グレード２：ワックスの付着面積率が１〜１０％以下、グレード３：ワックスの付着面積率が１０〜５０％以下、グレード４：ワックスの付着面積率が１００％，透明感有り、グレード５：ワックスの付着面積率が１００％，透明感無し（白濁）。
【００４９】
これより、中間転写ベルトに対するワックス除去部材の圧接荷重を増加させると、中間転写ベルト表面のワックスカバレッジは低下することが分かる。無論、中間転写ベルトに残留するワックスが少なくなりすぎると離型性の維持ができないため、ワックス除去部材の圧接荷重は残留ワックス量が最適になるように選択する必要がある。 また、ワックス除去部材表面がワックスの付着により汚染してくると、ワックス除去能力は低下してしまうことも分かる。同様のワックス除去能力の低下は、ワックス除去部材の表面材質によっても生じ、経験的には表面が金属である場合にワックス除去能力が高く、かつ、安定している。
【００５０】
中間転写ベルト表面の残留ワックスによる画像欠陥を防止し、かつ、中間転写ベルトの離型性を維持するためには残留ワックスのカバレッジは１０〜３０％にすることが望ましいため、これを安定して達成するにはワックス除去部材のワックス汚染はグレード１以下であることが望ましい。ただし、これはプリントする画像密度が１００％におけるもので、一般的な画像密度である３０％程度の画像密度の場合はグレード２以下であれば問題ない。
【００５１】
実験４ 第四に、ブラシローラの回転トルクとワックス除去ロールの汚染との関係についての実験を説明する。
【００５２】
図５は、ワックス除去ロールに当接したブラシローラを変更したときの、ワックス除去ロール表面のクリーニング状態を確認したもので、ブラシローラの回転トルクに対して、１０００枚のプリントを行った後のワックス除去ロール表面の汚染グレードをプロットした結果である。
【００５３】
使用したブラシローラは、（１）繊維材質：アクリル，繊維太さ：２デニール（４２０Ｔ／１８８ｆ），繊維密度：１６５Ｋ本／ｉｎｃｈ２，繊維長さ：３ｍｍ，ブラシローラ外径：φ２０，ブラシローラ長：３６０ｍｍ、（２）繊維材質：アクリル，繊維太さ：１０デニール（５５０Ｔ／５０ｆ），繊維密度：１００Ｋ本／ｉｎｃｈ２，繊維長さ：３ｍｍ，ブラシローラ外径：φ２０，ブラシローラ長：３６０ｍｍ、（３）繊維材質：ＰＥＴ，繊維太さ：２０デニール（３１０Ｔ／１４ｆ），繊維密度：１５Ｋ本／ｉｎｃｈ２，繊維長さ：３ｍｍ，ブラシローラ外径：φ２０，ブラシローラ長：３６０ｍｍ、（４）繊維材質：ＰＥＴ，繊維太さ：２０デニール（３１０Ｔ／１４ｆ），繊維密度：２５Ｋ本／ｉｎｃｈ２，繊維長さ：３ｍｍ，ブラシローラ外径：φ２０，ブラシローラ長：３６０ｍｍ、（５）繊維材質：ＰＥＴ，繊維太さ：２０デニール（３１０Ｔ／１４ｆ），繊維密度：５０Ｋ本／ｉｎｃｈ２，繊維長さ：３ｍｍ，ブラシローラ外径：φ２０，ブラシローラ長：３６０ｍｍ、（６）繊維材質：Ｎ６，繊維太さ：φ０．０７，繊維密度：２８Ｋ本／ｉｎｃｈ２，繊維長さ：３．５ｍｍ，ブラシローラ外径：φ２０，ブラシローラ長：３６０ｍｍの６種類である。
【００５４】
ブラシローラは、ワックス除去ロールへの食い込み量を増加していくと、クリーニング性は徐々に向上するが、同時にワックス除去ロールの回転負荷も増加する。ワックス除去ロールは中間転写ベルトの回転に伴い従動回転することから、従動回転が可能な最大食い込み量になるようにブラシローラをセットした。このとき、得られたブラシ回転トルクに対して、ワックス除去ローラ表面のワックス汚染グレードをプロットしたものが図５である。
【００５５】
これによると、ワックス除去部材表面のクリーニング状態はほぼブラシローラの回転トルクを上昇させると良いことが分かる。目標であるワックス汚染グレード２以上を得ようとすれば、ブラシローラの回転トルクは約０．１Ｎ・ｍ以上（ブラシ外径：φ２０、ブラシ長：３６０ｍｍにおいて）必要である。これは、ワックス除去ロール１ｍ当たりの回転負荷に換算すると３００Ｎ以上となる。 ただし、繊維密度が１００Ｋ本／ｉｎｃｈ２を越えるとブラシローラのフリッキング性が低下することでブラシローラ表面にワックスが付着してしまい、クリーニング性が悪化することが観察された。このため、ブラシローラの繊維密度は１００Ｋ本／ｉｎｃｈ２以下、より好ましくは５０Ｋ本／ｉｎｃｈ２にすることがクリーニング性を維持するために必要である。
【００５６】
なお、ブラシローラの形状およびブラシ繊維は、上で説明したものに限定されるものではない。ローラ表面に繊維を均一に配置したブラシローラ以外に、繊維束を一定間隔で配置した水田植込み式のブラシローラあるいは、繊維をスパイラル形態で配置したブラシローラも本発明の好ましい実施形態である。ただし、経験的には繊維を太く、長くかつ繊維密度を小さくする方がブラシローラの自己フリッキング性が高まり、ブラシローラ自身のワックス汚染が抑制できため、ワックス除去部材の長寿命化が達成される。
【００５７】
変形例１ 実施例１は、本発明をロータリー現像方式を採用する画像形成装置に対して適用したものであるが、変形例１は、本発明をタンデム方式の画像形成装置、すなわち、中間転写ベルトＢの回転方向上流側から下流側にかけてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応する画像形成ユニットを備える画像形成装置に適用するものである。なお、実施例１に係る画像形成装置と同様の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５８】
図６は、変形例１に係るタンデム方式の画像形成装置の断面概略図である。このようにタンデム方式の画像形成装置に本発明を適用する場合には、ワックス除去ロール５１の圧接する位置では、中間転写ベルトＢ上にトナー画像は来ないため画像形成中は前記ワックス除去ロール５１を中間転写ベルトＢから一時的に離間させる必要がない。
【００５９】
変形例２ 実施例１、変形例１は、本発明を熱（二次）転写方式の画像形成装置に適用したものでものであるが、変形例２は、本発明を（二次）転写同時定着方式の画像形成装置、すなわち、画像形成プロセスの最後尾に別途定着装置を設けない構成の画像形成装置に適用するものである。なお、実施例１又は変形例１に係る画像形成装置と同様の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６０】
図７は、変形例２に係る転写同時定着方式の画像形成装置の断面概略図である。中間転写ベルトＢは、ポリイミドの表面にシリコーンゴム層を有する二層構造を採用している。中間転写ベルトＢの二次転写位置よりも上流側には、その内側から中間転写ベルトＢを加熱する加熱板６０が設けられている。一方、中間転写ベルトＢの二次転写位置よりも下流側には、その内側から中間転写ベルトＢを冷却する冷却板７０が設けられている。中間転写ベルトＢを張架している剥離ロール２９の位置（中間位置）において、中間転写ベルトＢは大きく屈曲している。
【００６１】
このような画像形成装置では、中間転写ベルトＢ上に一次転写されたトナー画像は、加熱板６０により加熱され、溶融状態となり、二次転写位置に達する。そこで、搬送される用紙とトナー画像とが重ね合わされ、熱と圧力とによりトナー画像が用紙上に転写される。その後、中間転写ベルトＢに密着した状態で用紙は搬送され、剥離ロール２９位置に達する。その間、冷却板７０によりトナー画像は冷却されている。剥離ロール２９位置において、トナー像が転写定着された用紙は中間転写ベルトＢから剥離し、排出される。
【００６２】
変形例３ 実施例１、変形例１、変形例２は、トナーにワックスが添加される方式の画像形成装置に本発明を適用したものでものであるが、変形例３は、ワックス供給手段により中間転写ベルトＢにワックスが供給される画像形成装置に本発明を適用したものである。なお、実施例１、変形例１、変形例２に係る画像形成装置と同様の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６３】
図８は、変形例３に係る画像形成装置のワックス塗布部材（ワックス供給手段）８０を説明するものである。このワックス塗布部材８０は、金属ロール８１の表面の軸方向中央領域に層厚２ｍｍのカルナバワックス層８２を設けたものである。そのカルナバワックス層８２の両端部には、ワックス位置規制ローラ８３ａ、ｂが設けられている。ワックス位置規制ローラ８３ａ、ｂは、ステンレスの円筒ローラの内径穴にボールベアリングを圧入したものであり、ローラ表面はテフロン（登録商標）（商品名）コーティングされている。
【００６４】
このワックス塗布部材８０が、図６に示した画像形成装置のアイドラーロール２９と対向する位置において、中間転写ベルトＢに対峙して圧接される。アイドラーロール２９の位置における中間転写ベルト表面の温度は画像形成時でおよそ、７０〜８０℃である。そして、画像形成時において、中間転写ベルトＢが回転することにより、金属ロール８１も従動回転し、その表面のカルナバワックスが中間転写ベルトＢに塗布される。また、そして、ワックス層８２端部のワックスが軟化して、金属ロール８１の軸方向に流れ出るのをワックス位置規制ローラ８３ａ、ｂが防止する。
【００６５】
実施例２ 本実施例は、本発明を定着装置に適用したものである。図９に示すように、定着装置３８は、定着ベルト（回転体）４１および加圧ベルト４５により記録材を挟持搬送することで用紙にトナー画像を定着するものである。定着ベルト４１および加圧ベルト４５は、ともに７０μｍ厚のポリイミドフィルムの表面に８０μｍのシリコーンゴムをコーティングした構成となっている。定着ベルト４１は、加熱ローラ４２、剥離ローラ４３、テンションローラ４４およびワックス除去部材対向ローラ５４によって張架されており、加圧ベルト４５は、加圧ローラ４６、剥離ローラ４７およびテンションローラ４８によって張架されている。加熱ローラ４２と加圧ローラ４６は、外径がφ５０で表面に２ｍｍ厚のシリコーンゴム層を有している。また、加熱ローラ４２および加圧ローラ４６は各々加熱手段を有しており、所定の温度になるように制御されている。
【００６６】
ワックス除去ロール５１は、ワックス除去部材対向ローラ５４とでニップを形成し、定着ベルト４１を挟持するよう取り付けてある。ワックス除去ロール５１はφ２０のアルミパイプをニッケルメッキしたローラであり、ワックス除去部材対向ローラ５４はφ１８でＳＵＳシャフトの表面に２ｍｍ厚のＥＰＤＭゴム層を有したローラである。ワックス除去部材対向ローラ５４は、ワックス除去ロール５１に対して荷重１０Ｎで押圧されている。ワックス除去ロール５１の表面にはブラシローラ５２が所定の食い込み量を有するように配置されている。さらに、前記ブラシローラ５２に所定の食い込み量を有するようにフリッカーバー５３が配置されている。ワックス除去ロール５１の位置における定着ベルト４１の温度は５０℃〜６０℃の範囲になっている。
【００６７】
加熱ローラ４２は図示しない駆動系により回転することで、加圧ローラ４６が従動回転し、結果として定着ベルト４１および加圧ベルト４５は矢印の方向に回転する。定着動作時、トナー画像を担持した記録材は定着装置３８に進入し、加熱ローラ４２および加圧ローラ４６の熱によりトナーの溶融温度まで定着ベルト４１と加圧ベルト４５とともに加熱される。さらに、記録材は剥離ローラ４３と４７の挟持部まで搬送されるが、ここに至るまでにトナーの融点以下の７０℃までに冷却される。前記剥離ローラ４３と４７の挟持部（中間の位置）において、記録材は前記定着装置３８から剥離され機外に排出される。記録材が剥離した定着ベルト４１は、回転方向下流に位置するワックス除去ロール５１とワックス除去部材対向ローラ５４のニップ部を通過する際、過剰となる残留ワックスが除去される。なお、変形例３に示したワックス塗布部材８０を定着ベルト４１に当接させることもできる。
【００６８】
変形例４ 図１０は、本発明を定着装置に適用したものであるが、実施例２とは加圧ベルト４５が無い点を除けば同一である。 加圧ベルト４５はなくとも、トナー像と定着ベルト４１との吸着力により、記録材は剥離ローラ４３と４７の挟持部まで搬送される。
【００６９】
【発明の効果】
中間転写ベルトあるいは定着部材などの回転体に過剰なワックスが残留するのを防止し、ワックスによる画像劣化を防止するとともに、安定的にかつ長期的に回転体の離型性を維持する画像形成装置を提供することができる。つまり、本発明の離型性維持手段およびそれを使用した画像形成装置によれば、中間転写体上の残留ワックスを適正量にできるため、中間転写体上の過剰なワックスが感光体に移行することによって発生する画像欠陥を防止することができる。 さらに、中間転写体あるいは定着ベルトの離型性を維持している中間転写体や定着ベルト上の残留ワックスを常にリフレッシュできることから、残留ワックスが熱劣化することによる中間転写体や定着ベルトの離型性悪化を防止でき、長期にわたって中間転写体の離型性を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１に係る画像形成装置の概略図である。
【図２】プリント枚数に伴う中間転写ベルトの付着力変化を説明するグラフである。
【図３】ワックス除去部材を圧接する位置の中間転写ベルト温度と残留ワックスカバレッジの関係を示すグラフである。
【図４】ワックス除去部材の中間転写ベルトに対する圧接力と残留ワックスカバレッジの関係を示すグラフである。
【図５】ブラシローラの回転トルクとワックス除去部材に汚染グレードの関係を示すグラフである。
【図６】変形例１に係る画像形成装置の概略図である。
【図７】変形例２に係る画像形成装置の概略図である。
【図８】変形例３に係る画像形成装置の概略図である。
【図９】実施例２に係る画像形成装置の概略図である。
【図１０】変形例４に係る画像形成装置の概略図である。
【符号の説明】
Ａ…像担持体および中間転写ベルト回転方向 Ｂ…中間転写ベルト（回転体：中間転写体）、２６…二次転写バックアップローラ、３１…二次転写ローラ、３８…定着装置、４１…定着ベルト（回転体：定着部材）、４２…加熱ローラ、４３…剥離ローラ（上） 、４４…上テンションローラ、４５…加圧ベルト、４６…加圧ローラ、４７…剥離ローラ（下）、４８…下テンションローラ、４９…アイドラーローラ、５１…ワックス除去ローラ（ワックス除去部材）、５２…ブラシローラ（ワックス除去部材）、５３…フリッカーバー（ワックス除去部材）、５４…ワックス除去部材対向ローラ（ワックス除去部材）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic method, such as a copier, a printer, a facsimile, and a multifunction peripheral thereof, and more particularly, to a technique for removing excess wax for preventing toner offset.
[0002]
[Prior art]
On the other hand, in a full-color image forming apparatus having an intermediate transfer belt, the process of transferring a toner image to a sheet to obtain high image quality is eliminated by applying heat and pressure to eliminate the influence of the transfer electric field in the conventional electrostatic transfer on the environment. Is disclosed in, for example, JP-A-11-65330. In this case, the transfer and the fixing are performed simultaneously, and the toner image is heated and melted on the intermediate transfer belt. In order to satisfy the transferability and the fixability of the toner image, the intermediate transfer belt is required to have heat resistance and releasability. For this reason, the intermediate transfer belt is made of a heat-resistant polyimide or the like whose electric resistance is controlled, as described in JP-A-59-50473, and a silicone rubber or the like for improving the releasability from the toner. It has a coated configuration. However, there is a problem that the offset gradually occurs because the releasability is deteriorated due to the thermal deterioration of the silicone rubber and the consumption of the low molecular oil component.
[0003]
Further, in a full-color image forming apparatus, a toner having a high fluidity at the time of melting is used in order to guarantee color reproducibility by a toner on a recording medium. Therefore, in a fixing device, a fixing member has excellent releasability and a toner image surface. The surface of the fixing member is coated with a large amount of silicone oil while having a silicone rubber layer having elasticity so as to adhere to the surface of the fixing member. However, it is necessary to provide a complicated and expensive device to apply the silicone oil. Furthermore, since the silicone oil permeates the silicone rubber layer and swells the silicone rubber and degrades the adhesive layer between the silicone rubber layer and the metal core roller, there is a problem that the life of the fixing member is shortened.
[0004]
In order to solve the problems of the offset and the shortening of the service life of the fixing member, a method using wax as a release agent is considered. For example, JP-A-6-308759 or JP-A-8-44110 discloses a method in which wax is contained in a toner to maintain releasability. As a result, the wax is interposed between the intermediate transfer belt and the toner or between the fixing member and the toner, and a part of the wax is transferred to and remains on the intermediate transfer belt or the fixing member, so that the releasability can be maintained. It is also conceivable to supply wax to the intermediate transfer belt and the fixing member.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in an apparatus for simultaneously transferring and fixing a toner image from an intermediate transfer belt to a recording material, the affinity between the silicone rubber, which is a release maintaining layer on the surface of the intermediate transfer belt, and the wax is high, and the wax added to the toner is subjected to the intermediate transfer. If the residual wax excessively remains on the belt surface and the image forming cycle is repeated, there is a problem that the residual wax passes through the high-temperature transfer-fixing region many times and is thermally degraded to deteriorate the releasability. In addition, since the residual wax migrates from the intermediate transfer belt to the photoreceptor and contaminates the photoreceptor, the charging characteristic of the photoreceptor changes, causing a problem that an image defect such as a toner streak or an image defect occurs. Also, in the fixing device, when the fixing cycle is repeated, the wax remaining on the fixing member passes through the heating and pressurizing region where the temperature is high, so that the wax is thermally deteriorated and the releasability is deteriorated. There is a problem.
[0006]
The present invention has been made in view of the above technical problems, and an object of the present invention is to prevent excessive wax from remaining on a rotating body such as an intermediate transfer belt or a fixing member, and prevent image deterioration due to wax. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus which prevents the rotation of the rotating body and maintains the releasability of the rotating body in a stable and long term.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a rotating body that is rotated by contacting a toner image and a wax on its surface, heating means for heating the surface temperature of the rotating body at a first position to a temperature equal to or higher than the melting point of the wax, A wax removing member that is pressed against the surface of the rotating body at a second position where the surface temperature is lower than the melting point of the wax. Here, it is preferable that the temperature at the second position is such that the wax is in a completely solid state, and that the temperature is preferably at least 20 ° C. lower than the melting point of the wax. It is desirable that the melting point of the wax be equal to or higher than the internal temperature of the image forming apparatus (for example, 40 ° C. or higher) and equal to or lower than the melting point of the toner (for example, 140 ° C. or lower).
[0008]
Here, the wax to be removed by the wax removing member may be one added (in advance) to the toner, or one supplied to the rotating body by wax supply means. That is, the toner that has been transferred to the intermediate transfer belt in the transfer and fixing process by the wax (previously) added to the toner, and the wax that has been applied to the intermediate transfer belt by the wax coating device (wax supply unit) after the transfer and fixing process to the intermediate transfer belt What remained, what was transferred to the fixing belt in the fixing step with the wax added (in advance) to the toner, and what remained on the fixing belt after the fixing step with the wax applied to the fixing belt by the wax coating device (wax supply means) Those who have done so are the targets. Further, the wax may be a natural wax or a synthetic wax. For example, petroleum wax such as paraffin wax, microcrystalline wax, vegetable wax such as carnauba wax, candelilla wax, animal wax such as beeswax and spermaceti wax, or synthetic wax such as polyethylene wax and amide wax. . Further, a modified product or a mixture thereof may be used.
[0009]
As a more specific aspect of the present invention, a thermal transfer type image forming apparatus, that is, the rotating body is an intermediate transfer rotating body that holds a toner image, and the heating unit records the toner image on the intermediate transfer body There is an embodiment in which a transfer heating means for transferring the image onto a medium is used. More specifically, the intermediate transfer rotator is an intermediate transfer endless belt, and an inner transfer roll that abuts on the intermediate transfer endless belt from the inside at the first position, and the intermediate transfer endless belt sandwiches the intermediate transfer endless belt. An outer transfer roll facing the inner transfer roll is provided, and the transfer heating means may include a means for heating at least one of the inner transfer roll and the outer transfer roll.
[0010]
In such an image forming apparatus, when a recording medium to be conveyed passes through a nip portion formed by the intermediate transfer endless belt and an outer transfer roll, a toner image is transferred from the intermediate transfer endless belt to the nip portion. Immediately after passing through, the intermediate transfer endless belt is peeled off.
[0011]
As another more specific aspect of the present invention, a transfer-fixing type image forming apparatus, that is, the rotator is an intermediate transfer rotator that holds a toner image, and the heating unit is a toner on the intermediate transfer member An embodiment is a transfer-fixing heating unit for transferring and fixing an image on a recording medium. More specifically, the intermediate transfer rotator is an intermediate transfer endless belt, and an inner transfer fixing roll that abuts on the intermediate transfer endless belt from the inside at the first position, and sandwiches the intermediate transfer endless belt. The image forming apparatus further includes an outer transfer fixing roll facing the inner transfer fixing roll, and the transfer fixing heating unit may heat at least one of the inner transfer fixing roll and the outer transfer fixing roll.
[0012]
In such an image forming apparatus, when the recording medium to be conveyed passes through a nip portion formed by the intermediate transfer endless belt and the outer transfer fixing roll, a toner image is transferred and fixed from the intermediate transfer endless belt, Immediately after passing through the nip portion, the intermediate transfer endless belt may be peeled off, or the conveyed recording medium may pass through the nip portion formed by the intermediate transfer endless belt and the outer transfer fixing roll. The toner image is transferred and fixed from the transfer endless belt, the recording medium adheres to the intermediate transfer endless belt even after passing through the nip portion, and moves from the first position in the rotation direction of the intermediate transfer endless belt to the second position. The intermediate transfer endless belt may be separated from the intermediate transfer endless belt at an intermediate position up to that point.
[0013]
As another more specific aspect of the present invention, there is provided a heat fixing type image forming apparatus, that is, the rotating body is a fixing rotating body which comes into contact with a toner image held on a recording medium, and Is an embodiment that is a fixing heating unit for fixing a toner image held on a recording medium.
[0014]
More specifically, the fixing rotator is a fixing endless belt, an inner fixing roll that abuts on the fixing endless belt from the inside at the first position, and an inner fixing roll that sandwiches the fixing endless belt. The fixing heating unit includes an opposing outer fixing roll, and the fixing heating unit heats at least one of the inner fixing roll and the outer fixing roll. In such an image forming apparatus, the recording medium to be conveyed adheres to the fixing endless belt even after passing through the nip portion formed by the fixing endless belt and the outer fixing roll, and the recording medium in the rotation direction of the fixing endless belt is rotated. At the intermediate position from the first position to the second position, the belt is peeled off from the fixing endless belt.
[0015]
Further, the fixing rotator is an image-side fixing endless belt, and an inner fixing roll that comes into contact with the image-side fixing endless belt at the first position from the inside thereof; a non-image-side fixing endless belt; An outer fixing roll facing the inner fixing roll with the fixing endless belt and the non-image side fixing endless belt interposed therebetween, wherein the fixing heating unit heats at least one of the inner fixing roll and the outer fixing roll. . In such an image forming apparatus, the conveyed recording medium is sandwiched between the fixing endless belts even after passing through a nip portion formed by the image-side fixing endless belt and the non-image-side fixing endless belt. At the intermediate position from the first position to the second position in the rotation direction of the endless belt, the endless belt is separated from the image-side fixing endless belt.
[0016]
As a more specific mode of the wax removing member, the wax removing member includes a first wax removing member that contacts the rotating body, and a second wax removing member that contacts the first wax removing member. Can be. Further, it may be configured to include a third wax member abutting on the second wax removing member. Here, the first wax removing member may be a metal roller having a roller shape, desirably, to which wax is easily attached. Further, the first wax removing member is preferably made of the same material as the photoconductor. As the second wax removing member, a brush roller is desirable in order to more stably maintain the wax removing ability of the first wax removing member. Further, in order to maintain the cleaning ability of the first wax removing member by the brush roller and, at the same time, to maintain the wax removing ability, the fiber density of the brush roller is 100K / inch. 2 It is preferable to set the following. The third wax removing member may be configured as a flicker bar that contacts the brush portion of the brush roller.
[0017]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Embodiment 1 Next, an embodiment according to the present invention will be described based on an embodiment with reference to the drawings as appropriate. Of course, the present invention is not limited to this embodiment.
[0018]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus provided with a wax removing device according to the present invention. In FIG. 1, an image forming apparatus F capable of performing color copying has a UI (user interface) having a copy start button, a numeric keypad, a display unit, and the like on an upper part, and a transparent platen glass 2 on which a document 1 is placed. ing. A document illumination unit 3 that scans the document 1 while illuminating the document 1 is arranged below the platen glass 2. The document illumination unit 3 has a document illumination light source 4 and a first mirror 5. A mirror unit 6 that moves at half the speed of the original illumination unit 3 is disposed below the platen glass 2. The mirror unit 6 includes a second mirror 7 and a third mirror 8 which are emitted from the illumination light source 4 and reflected by the original 1 and reflect original image light reflected by the first mirror 5.
[0019]
The original image light reflected by the third mirror 8 passes through the imaging lens 9 and is read as R, G, and B analog signals by a CCD (color image reading sensor). The R (red), G (green), and B (blue) image signals read by the CCD are input to the IPS. The operation of the IPS is controlled by the controller C.
[0020]
Further, the IPS converts the analog electric signal of the R, G, B read image obtained by the CCD into a digital signal and outputs the digital signal, and outputs the RGB image data to K (black), Y (Y). Image data output means 12 which converts the image data into image data of (yellow), M (magenta) and C (cyan), performs data processing such as density correction and enlargement / reduction correction, and outputs it as write image data (laser drive data) have. The image data output means 12 has an image memory 13 for temporarily storing the K, Y, M, C image data.
[0021]
Image write data (laser drive data) of four colors of K, Y, M, and C output from the IPS write image data output means 12 is input to a laser drive signal output device 14. The laser drive signal output device 14 has a function of outputting a laser drive signal of an image of each of K, Y, M, and C components according to the input image data to an ROS (optical scanning device) at a predetermined timing. are doing.
[0022]
The ROS scans an electrostatic latent image writing position Q1 on the rotating image carrier 16 with a laser beam L modulated by the input laser drive signal. The rotating image carrier 16 is configured to be uniformly charged by the charging roller 17 and then write the electrostatic latent image by the laser beam L at the electrostatic latent image writing position Q1.
[0023]
A rotary developing unit (developing device) that develops the electrostatic latent image into a toner image in a developing area Q2 downstream of the electrostatic latent image writing position Q1 along the moving direction of the image carrier 16. D is arranged. The developing unit D has developing devices Dy, Dm, Dc, and Dk of four colors of Y, M, C, and K mounted around the rotating shaft 18. The four color developing units Dy, Dm, Dc, Dk are sequentially moved to the developing area Q2. The developing units Dy, Dm, Dc, and Dk develop the electrostatic latent images on the image carrier 16 into toner images of K (black), Y (yellow), M (magenta), and C (cyan). Device. In addition, wax is added to each toner.
[0024]
At a transfer position Q3 set on the downstream side of the developing area Q2 along the surface of the rotating image carrier 16, an intermediate transfer belt (rotator: intermediate transfer rotator) B and a primary transfer roller 21 are arranged. ing. A cleaner unit 22 is arranged downstream of the transfer position Q3 along the rotating image carrier 16. The intermediate transfer belt B has a structure in which a surface of a polyimide film having a thickness of 70 μm, which has been subjected to electric resistance control, is coated with a silicone rubber of 80 μm. The width of the intermediate transfer belt B is 340 mm.
[0025]
The intermediate transfer belt B is stretched around six rollers including a driving roller 23, a tension roller 24, idler rollers 25 and 28, a secondary transfer backup roller 26, and a cleaner opposing roller 27. The driving roller 26 rotates in the direction of the arrow A at substantially the same speed as the image carrier 16. Around the intermediate transfer belt B, a secondary transfer roller (outer transfer roll) 31 is disposed on a side of the intermediate transfer belt B opposite to the secondary transfer backup roller (inner transfer roll) 26. .
[0026]
The secondary transfer roller 31 and the secondary transfer backup roller 26 are equipped with halogen lamps (heating means: transfer heating means) 31a and 26a, respectively, and are controlled so as to reach a predetermined temperature (above the melting point of wax). The toner image on the intermediate transfer belt B is melt-transferred onto paper by heating and pressing the toner image in the nip.
[0027]
Further, a belt cleaning roller 32 for removing untransferred toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt B and a secondary transfer cleaning roller 33 for removing toner on the surface of the secondary transfer roller are provided. The belt cleaning roller 32 and the secondary transfer cleaning roller 33 are controlled to have a predetermined temperature, and an adhesive resin layer having the same melt viscosity as the toner is provided on the surface.
[0028]
The secondary transfer roller 31 and the belt cleaning roller 32 are configured to be able to press against and separate from the intermediate transfer belt B. Further, the secondary transfer cleaning roller 33 is configured to be capable of pressing and separating from the secondary transfer roller 31. The sheet conveyed from the paper feed tray 34 to the secondary transfer position Q4 through the guide conveyance path 35 has a toner on the intermediate transfer belt B when passing through the secondary transfer position (first position) Q4. The image is melt-transferred. At this time, the transfer toner image on the paper is in a tentatively attached state.
[0029]
The sheet on which the toner image has been transferred moves along the upper surface of the sheet guide member 36, and is further conveyed to the fixing position Q5 through the conveying belt 37. When the sheet passes through the fixing position Q5, the assumed toner image on the sheet is fixed by the fixing device 38 and is discharged to the discharge tray 39.
[0030]
A wax removing roll (wax removing member: first wax removing member) 51 is disposed on the intermediate transfer belt B at a position facing the idler roller 28. The wax removing roll 51 has a roller configuration in which the surface of a metal pipe having a roller outer diameter of φ30 and a roller length of 360 mm is nickel-plated. The material of the metal pipe is A5052. The idler roller 28 has a roller outer diameter φ18, a roller length of 360 mm, and a 3 mm-thick EPDM rubber (Hs hardness: 60) layer on the surface. The wax removing roll 51 is provided on the opposing idler roller 28 so as to be able to press and separate with a predetermined load. The pressing force is 10 N.
[0031]
A brush roller (wax removing member: second wax removing member) 52 is disposed on the surface of the wax removing roll 51 so as to have a predetermined bite amount. Further, a flicker bar (wax removing member: third wax removing member) 53 is arranged so that the brush roller 52 has a predetermined bite amount.
[0032]
At the start of image formation, the drive roller 23 is rotated by a drive system (not shown), whereby the intermediate transfer belt B is rotated. At this time, the wax removing roll 51 is separated from the intermediate transfer belt B together with the belt cleaning roller 32.
[0033]
After forming images of four colors of Y, M, C, and K, the recording material passes through the secondary transfer position Q4, and the toner image is transferred to the recording material. At the same time, the wax removing roller 51 is not shown together with the belt cleaning roller 32. It is pressed against the intermediate transfer belt B by a driving system. The cleaning roller 32 and the wax removing roll 51 are driven to rotate by being pressed against the intermediate transfer belt B. At this time, the position where the wax removing roll 51 is pressed against (the second position) is a position where the surface temperature of the intermediate transfer belt B is lower than the melting point of the wax, here 50 ° C. or lower. Thus, the residual toner on the intermediate transfer belt B is removed by the belt cleaning roller 32, and the residual wax is removed by the wax removing roll 51.
[0034]
When the wax removing roll 51 is pressed against the brush removing roller 51, the brush roller 52 is rotated by a drive system (not shown) in a direction opposite to that of the wax removing roll 51 and at a peripheral speed difference four times that of the wax removing roll 51. As a result, the wax removed from the wax removing roll 51 is removed from the wax removing roll 51 by the brush roller 52 and sent to a wax collecting filter through an air duct (not shown). Further, a part of the wax adhered to the brush roller 52 is beaten down by the flicker bar 53 and sent to the wax collection filter through an air duct (not shown). After the intermediate transfer belt B makes one rotation to transfer and fix the recording material, the belt cleaning roller 32 and the wax removing roll 51 are separated from the intermediate transfer belt B by a drive system (not shown).
[0035]
Thereafter, this operation is repeated until the image formation is completed.
[0036]
The fixing device 38 fixes a toner image on a sheet by nipping and conveying a recording material by a fixing belt 41 and a pressure belt 45. Each of the fixing belt 41 and the pressure belt 45 has a configuration in which a polyimide film having a thickness of 70 μm is coated with 80 μm silicone rubber. The fixing belt 41 is stretched by a heating roller 42, a peeling roller 43, and a tension roller 44, and the pressing belt 45 is stretched by a pressing roller 46, a peeling roller 47, and a tension roller 48.
[0037]
Each of the heating roller 41 and the pressure roller 46 has a heating means, and is controlled to have a predetermined temperature. When the heating roller 42 is rotated by a drive system (not shown), the pressure roller 46 is driven to rotate, and as a result, the fixing belt 41 and the pressure belt 45 rotate in the direction of the arrow. At the time of image formation, the paper on which the toner image has been supposedly landed enters the fixing device 38 from Q5, and is heated together with the fixing belt 41 and the pressure belt 45 to the melting temperature of the toner by the heat of the heating roller 42 and the pressure roller 46. You. Further, the recording material is conveyed to the sandwiching portion between the peeling rollers 43 and 47, and is cooled to a temperature equal to or lower than the melting point of the toner by this time. The recording material is peeled off from the fixing device 38 and discharged out of the apparatus at the holding portion between the peeling rollers 43 and 47.
[0038]
Next, a part of an experiment performed to confirm the effect of the present invention will be described.
[0039]
Experiment 1 First, an experiment on the relationship between the presence or absence of a wax removing member and the releasability of the intermediate transfer belt B will be described.
[0040]
FIG. 2 shows how the releasability (adhesive force) of the intermediate transfer belt B changes with time when an image forming operation is performed. In the image forming apparatus shown in Example 1, when (1) a toner to which no wax was added was used, (2) 5 wt% of polyethylene wax (P-165, manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd., melting point: 107 ° C.) was added. When the used toner is used, (3) a toner to which 5 wt% of polyethylene wax (P-165, manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd., melting point: 107 ° C.) is added, and the wax removing members 51, 52, 53 of the present invention are used. Under the three conditions (1) to (3) in the case where (1) was provided, the change in the adhesive force of the intermediate transfer belt and the presence / absence of image defects were confirmed.
[0041]
The binder resin composition of the toner is a polyester resin. Adhesive strength: 0.4 g / cm of toner on J paper manufactured by Fuji Xerox Office Supply Co., Ltd. 2 After the transferred 20 mm wide sample is superimposed on the intermediate transfer belt with the toner surface side aligned and passed between a pair of fixing rollers and fixed, the force required when separating at a temperature of 100 ° C. is measured. Was evaluated. However, the fixing roller has a diameter of 50 and a length of 300 mm. The set temperatures are both 140 ° C., the load is 80 kgf, and the fixing speed is 30 mm / s.
[0042]
As a result of continuous printing, (1) when a toner to which no wax is added is used, the adhesive force of the intermediate transfer belt rapidly increases, and when the number of prints reaches about 500, secondary transfer failure occurs. Alternatively, a defective cleaning of the intermediate transfer belt starts to occur. On the other hand, (2) in the case of the toner to which the wax is added, the increase in the adhesion of the intermediate transfer belt is considerably suppressed. However, since the number of prints reaches about 100, toner streaks in the process direction can be seen on the printed image. This toner streak coincides with the position of the wax streak filmed on the photoreceptor, and it is considered that the toner was developed on the wax streak on the photoreceptor and this was transferred onto the print via the intermediate transfer belt. . Further, a large amount of residual wax was observed on the surface of the intermediate transfer belt. Further, when the number of prints reached 5000, slight secondary transfer failure or intermediate transfer belt cleaning failure began to occur.
[0043]
Next, (3) when the wax-removed members 51, 52, and 53 of the present invention were provided in the toner to which the wax was added, no print image defect was observed even when the number of prints reached 10,000. Further, the increase in the adhesive force of the intermediate transfer belt was considerably suppressed, and the increase in the adhesive force was smaller than when the wax removing members 51, 52, and 53 of the present invention were not provided (thick arrow in FIG. 2: release property). Maintenance effect). This is because the wax remaining on the intermediate transfer belt is thermally degraded by the heating step in the secondary transfer. However, by providing the wax removing members 51, 52, and 53 of the present invention, the wax remaining on the intermediate transfer belt is always a new wax. It is because it is replaced by.
[0044]
Experiment 2 Secondly, an experiment on the relationship between the position of the wax removing member (the temperature of the intermediate transfer belt at the position where the wax removing member is installed) and the wax removing efficiency will be described.
[0045]
FIG. 3 shows a case where the position at which the wax removing member contacts the intermediate transfer belt is changed, and the wax coverage remaining on the surface of the intermediate transfer belt is changed with respect to the temperature of the intermediate transfer belt at the position at which the wax removing member contacts. It is a plot. However, the residual wax coverage was measured after the printout of 10 sheets was performed and the surface of the intermediate transfer belt was observed with an optical microscope (magnification: 200 times) and subjected to image processing to determine the wax coverage area ratio (wax coverage). Things. The contact force of the wax removing member on the intermediate transfer belt is set to 10N. Without the wax removal member, the wax coverage was about 65%. When the wax removing member is abutted at a position where the temperature of the intermediate transfer belt is 60 ° C. or less (that is, the temperature difference ΔT (2) from the melting point of the wax is 47 ° C.), the wax coverage is reduced to 15 to 20%. You can see that. However, the effect of reducing the wax coverage is small at a position exceeding 70 ° C. (that is, the temperature difference ΔT (1) from the wax melting point is 37 ° C.), and the wax coverage is hardly reduced near the melting point.
[0046]
Therefore, in order to suppress the excessive residual wax on the surface of the intermediate transfer belt and to always replace it with new wax having a high releasing effect, the temperature of the intermediate transfer belt must be completely adjusted by using the wax removing member of the present invention. It is necessary to abut at a position where the wax is solidified. Empirically, the temperature of the intermediate transfer belt at the position where the wax removing member is pressed against is desirably at least 20 ° C. lower than the melting point of the wax, preferably 30 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher. .
[0047]
Experiment 3 Thirdly, an experiment on the relationship between the pressing load of the wax removing member against the intermediate transfer belt and the wax removal rate will be described.
[0048]
FIG. 4 shows the residual wax coverage on the surface of the intermediate transfer belt when the load when the wax removing member (wax removing roll) of the present invention is pressed against the intermediate transfer belt is changed. At this time, the temperature of the intermediate transfer belt at the position where the wax removing member comes into pressure contact is 50 ° C. Also, by changing the bite amount of the brush roller for cleaning the wax attached to the surface of the wax removing member, the wax contamination state on the surface of the wax removing member is changed by two levels (contamination grade 1 and contamination grade 3). I have. Here, the contamination grade on the surface of the wax removing member is as follows. Grade 0: No wax adhesion, Grade 1: Wax adhesion area ratio of 1% or less, Grade 2: Wax adhesion area ratio of 1 to 10% or less, Grade 3: Wax adhesion area ratio of 10 to 50 % Or less, Grade 4: 100% wax adhesion area ratio and transparency, Grade 5: 100% wax adhesion area ratio, no transparency (cloudy).
[0049]
From this, it is understood that when the pressing load of the wax removing member against the intermediate transfer belt is increased, the wax coverage on the surface of the intermediate transfer belt is reduced. Of course, if the amount of wax remaining on the intermediate transfer belt is too small, the releasability cannot be maintained. Therefore, it is necessary to select the pressing load of the wax removing member so that the amount of residual wax is optimal. It can also be seen that if the surface of the wax removing member becomes contaminated by the adhesion of the wax, the wax removing ability is reduced. A similar decrease in the wax removing ability also occurs depending on the surface material of the wax removing member. Empirically, the wax removing ability is high and stable when the surface is made of metal.
[0050]
In order to prevent image defects due to residual wax on the surface of the intermediate transfer belt and to maintain the releasability of the intermediate transfer belt, the coverage of the residual wax is desirably 10 to 30%. In order to achieve this, the wax contamination of the wax removing member is desirably grade 1 or less. However, this is a case in which the image density to be printed is 100%, and if the image density is about 30%, which is a general image density, there is no problem as long as it is grade 2 or less.
[0051]
Experiment 4 Fourth, an experiment on the relationship between the rotation torque of the brush roller and the contamination of the wax removing roll will be described.
[0052]
FIG. 5 shows the cleaning state of the surface of the wax removing roll when the brush roller in contact with the wax removing roll is changed. It is the result of having plotted the contamination grade of the surface of a wax removal roll.
[0053]
The brush rollers used were (1) fiber material: acrylic, fiber thickness: 2 denier (420T / 188f), fiber density: 165K / inch2, fiber length: 3 mm, brush roller outer diameter: φ20, brush roller length : 360mm, (2) Textile material: acrylic, fiber thickness: 10 denier (550T / 50f), fiber density: 100K / inch2, fiber length: 3mm, brush roller outer diameter: φ20, brush roller length: 360mm, (3) Fiber material: PET, fiber thickness: 20 denier (310T / 14f), fiber density: 15K fibers / inch2, fiber length: 3 mm, brush roller outer diameter: φ20, brush roller length: 360 mm, (4) Fiber material: PET, fiber thickness: 20 denier (310T / 14f), fiber density: 25K / inch2, fiber length: 3 mm, fiber Sirola outer diameter: φ20, brush roller length: 360 mm, (5) fiber material: PET, fiber thickness: 20 denier (310T / 14f), fiber density: 50K / inch2, fiber length: 3 mm, brush roller outer diameter : Φ20, brush roller length: 360 mm, (6) fiber material: N6, fiber thickness: φ0.07, fiber density: 28K / inch2, fiber length: 3.5 mm, brush roller outer diameter: φ20, brush roller Length: Six types of 360 mm.
[0054]
As the brush roller increases the amount of biting into the wax removing roll, the cleaning property gradually improves, but at the same time, the rotational load of the wax removing roll also increases. Since the wax removing roll is driven to rotate with the rotation of the intermediate transfer belt, the brush roller is set so as to have a maximum bite amount that allows the driven rotation. FIG. 5 is a plot of the wax contamination torque on the surface of the wax removal roller versus the obtained brush rotation torque.
[0055]
According to this, it is understood that the cleaning state of the surface of the wax removing member should be substantially increased by increasing the rotational torque of the brush roller. In order to obtain the target wax contamination grade 2 or higher, the rotational torque of the brush roller is required to be about 0.1 N · m or more (when the brush outer diameter is φ20 and the brush length is 360 mm). This is 300 N or more in terms of the rotational load per m of the wax removing roll. However, the fiber density is 100K / inch 2 It was observed that when the ratio exceeded the limit, the flickering property of the brush roller was reduced, so that wax adhered to the brush roller surface, and the cleaning property was deteriorated. For this reason, the fiber density of the brush roller is 100K / inch. 2 Below, more preferably 50K lines / inch 2 Is necessary to maintain the cleaning property.
[0056]
The shape of the brush roller and the brush fibers are not limited to those described above. In addition to the brush roller in which fibers are uniformly arranged on the roller surface, a paddy-planted brush roller in which fiber bundles are arranged at regular intervals or a brush roller in which fibers are arranged in a spiral form are also preferred embodiments of the present invention. However, empirically, the thicker fiber, the longer the fiber density and the lower the fiber density, the more self-flickering property of the brush roller is increased, and the wax contamination of the brush roller itself can be suppressed, so that the life of the wax removing member can be extended. .
[0057]
Modified Example 1 Example 1 is an example in which the present invention is applied to an image forming apparatus employing a rotary developing method. In Modified Example 1, the present invention is applied to a tandem type image forming apparatus, that is, an intermediate transfer belt. The present invention is applied to an image forming apparatus including image forming units corresponding to each color of yellow, magenta, cyan, and black from the upstream side to the downstream side in the rotation direction of B. Note that the same members as those of the image forming apparatus according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0058]
FIG. 6 is a schematic sectional view of a tandem-type image forming apparatus according to the first modification. When the present invention is applied to the tandem-type image forming apparatus as described above, the toner image does not come on the intermediate transfer belt B at the position where the wax removing roll 51 is pressed, so that the wax removing roll 51 is used during image formation. Need not be temporarily separated from the intermediate transfer belt B.
[0059]
Modification 2 Embodiments 1 and 1 apply the present invention to a thermal (secondary) transfer type image forming apparatus. Modification 2 applies the present invention to (secondary) transfer simultaneous fixing. The present invention is applied to an image forming apparatus of a system, that is, an image forming apparatus in which a separate fixing device is not provided at the end of an image forming process. The same members as those of the image forming apparatus according to the first embodiment or the first modification are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0060]
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus of a simultaneous transfer and fixing system according to a second modification. The intermediate transfer belt B employs a two-layer structure having a silicone rubber layer on the surface of polyimide. On the upstream side of the secondary transfer position of the intermediate transfer belt B, a heating plate 60 for heating the intermediate transfer belt B from the inside is provided. On the other hand, a cooling plate 70 for cooling the intermediate transfer belt B from the inside thereof is provided downstream of the secondary transfer position of the intermediate transfer belt B. At the position (intermediate position) of the peeling roll 29 on which the intermediate transfer belt B is stretched, the intermediate transfer belt B is largely bent.
[0061]
In such an image forming apparatus, the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt B is heated by the heating plate 60 to be in a molten state, and reaches the secondary transfer position. Then, the conveyed sheet and the toner image are superimposed, and the toner image is transferred onto the sheet by heat and pressure. Thereafter, the sheet is conveyed in a state of being in close contact with the intermediate transfer belt B, and reaches the position of the peeling roll 29. During that time, the toner image is cooled by the cooling plate 70. At the position of the separation roll 29, the sheet on which the toner image has been transferred and fixed is separated from the intermediate transfer belt B and discharged.
[0062]
Modified Example 3 Embodiment 1, Modified Example 1, and Modified Example 2 are those in which the present invention is applied to an image forming apparatus of a type in which wax is added to toner. The present invention is applied to an image forming apparatus in which wax is supplied to a transfer belt B. The same members as those of the image forming apparatuses according to the first embodiment, the first modification, and the second modification are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0063]
FIG. 8 illustrates a wax application member (wax supply unit) 80 of the image forming apparatus according to the third modification. The wax applying member 80 is provided with a carnauba wax layer 82 having a thickness of 2 mm in a central region in the axial direction of a surface of a metal roll 81. At both ends of the carnauba wax layer 82, wax position regulating rollers 83a and 83b are provided. The wax position regulating rollers 83a and 83b are formed by pressing a ball bearing into an inner diameter hole of a stainless steel cylindrical roller, and the roller surface is coated with Teflon (registered trademark) (trade name).
[0064]
The wax coating member 80 is pressed against the intermediate transfer belt B at a position facing the idler roll 29 of the image forming apparatus shown in FIG. The temperature of the surface of the intermediate transfer belt at the position of the idler roll 29 is about 70 to 80 ° C. during image formation. Then, at the time of image formation, the rotation of the intermediate transfer belt B causes the metal roll 81 to also rotate, and the carnauba wax on the surface is applied to the intermediate transfer belt B. Further, the wax at the end of the wax layer 82 is softened, and the wax position regulating rollers 83a and 83b prevent the wax from flowing in the axial direction of the metal roll 81.
[0065]
Embodiment 2 In this embodiment, the present invention is applied to a fixing device. As shown in FIG. 9, the fixing device 38 fixes a toner image on a sheet by nipping and conveying a recording material by a fixing belt (rotating member) 41 and a pressure belt 45. Each of the fixing belt 41 and the pressure belt 45 has a configuration in which a polyimide film having a thickness of 70 μm is coated with 80 μm silicone rubber. The fixing belt 41 is stretched by a heating roller 42, a peeling roller 43, a tension roller 44 and a wax removing member facing roller 54, and the pressing belt 45 is stretched by a pressing roller 46, a peeling roller 47 and a tension roller 48. It is suspended. The heating roller 42 and the pressure roller 46 have an outer diameter of φ50 and have a 2 mm thick silicone rubber layer on the surface. Further, the heating roller 42 and the pressure roller 46 each have a heating means, and are controlled to have a predetermined temperature.
[0066]
The wax removing roll 51 forms a nip with the wax removing member facing roller 54 and is attached so as to sandwich the fixing belt 41. The wax removing roll 51 is a roller formed by nickel-plating a φ20 aluminum pipe, and the wax removing member facing roller 54 is a roller having a φ18 and a 2 mm thick EPDM rubber layer on the surface of a SUS shaft. The wax removing member facing roller 54 is pressed against the wax removing roll 51 with a load of 10N. On the surface of the wax removing roll 51, a brush roller 52 is disposed so as to have a predetermined bite amount. Further, a flicker bar 53 is arranged so that the brush roller 52 has a predetermined bite amount. The temperature of the fixing belt 41 at the position of the wax removing roll 51 is in a range of 50C to 60C.
[0067]
When the heating roller 42 is rotated by a drive system (not shown), the pressure roller 46 is driven to rotate, and as a result, the fixing belt 41 and the pressure belt 45 rotate in the direction of the arrow. At the time of the fixing operation, the recording material carrying the toner image enters the fixing device 38 and is heated together with the fixing belt 41 and the pressing belt 45 to the melting temperature of the toner by the heat of the heating roller 42 and the pressing roller 46. Further, the recording material is conveyed to the holding portion between the peeling rollers 43 and 47, and is cooled to 70 ° C. below the melting point of the toner before reaching the portion. The recording material is peeled off from the fixing device 38 and discharged out of the apparatus at a holding portion (intermediate position) of the peeling rollers 43 and 47. When the fixing material 41 from which the recording material has been peeled passes through the nip between the wax removing roll 51 and the wax removing member facing roller 54 located downstream in the rotation direction, excess residual wax is removed. Note that the wax application member 80 shown in Modification 3 can also be brought into contact with the fixing belt 41.
[0068]
Modified Example 4 FIG. 10 shows an example in which the present invention is applied to a fixing device, and is the same as Example 2 except that the pressure belt 45 is not provided. Even without the pressure belt 45, the recording material is conveyed to the holding portion between the peeling rollers 43 and 47 by the attraction force between the toner image and the fixing belt 41.
[0069]
【The invention's effect】
An image forming apparatus that prevents excessive wax from remaining on a rotating body such as an intermediate transfer belt or a fixing member, prevents image deterioration due to wax, and maintains a stable and long-term releasability of the rotating body. Can be provided. That is, according to the releasability maintaining means of the present invention and the image forming apparatus using the same, the amount of wax remaining on the intermediate transfer member can be made an appropriate amount, so that excess wax on the intermediate transfer member is transferred to the photosensitive member. Accordingly, it is possible to prevent image defects that occur. Furthermore, since the residual wax on the intermediate transfer member or the fixing belt that maintains the release property of the intermediate transfer member or the fixing belt can be constantly refreshed, the release of the intermediate transfer member or the fixing belt due to the thermal deterioration of the residual wax can be performed. It is possible to prevent the deterioration of the transferability and to ensure the releasability of the intermediate transfer member for a long time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a graph illustrating a change in the adhesive force of an intermediate transfer belt according to the number of prints.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a temperature of an intermediate transfer belt at a position where a wax removing member is pressed and a residual wax coverage.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a pressing force of a wax removing member against an intermediate transfer belt and a residual wax coverage.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the rotational torque of the brush roller and the contamination grade of the wax removing member.
FIG. 6 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to a first modification.
FIG. 7 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to a second modification.
FIG. 8 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to a third modification.
FIG. 9 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to a second embodiment.
FIG. 10 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to a fourth modification.
[Explanation of symbols]
A: rotating direction of image carrier and intermediate transfer belt B: intermediate transfer belt (rotating body: intermediate transfer body), 26: secondary transfer backup roller, 31: secondary transfer roller, 38: fixing device, 41: fixing belt ( Rotating body: fixing member), 42: heating roller, 43: peeling roller (upper), 44: upper tension roller, 45: pressure belt, 46: pressure roller, 47: peeling roller (lower), 48: lower tension Roller, 49: idler roller, 51: wax removing roller (wax removing member), 52: brush roller (wax removing member), 53: flicker bar (wax removing member), 54: wax removing member facing roller (wax removing member)
