JP2005266079A - 画像形成装置、ワックス除去装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 定着後のトナー像にワックスが含まれる場合であっても、連続的なワックス除去を可能にしてグロス(光沢度)の向上を図る画像形成装置、ワックス除去装置および画像形成方法を提供する。
【解決手段】 定着器２９は、トナー材料にて画像形成されたトナー像を記録媒体７０の表面７１に加熱定着する。ワックス除去部６０は、定着器２９により加熱定着されたトナー像に含まれるワックスの融点以上でかつトナー材料の融点よりも低い温度の記録媒体７０の表面７１にブレード６１を接触させて記録媒体７０の表面７１のワックスを除去する。定着器２９とブレード６１との距離は、記録媒体７０が搬送に伴って温度降下して表面７１が上記温度範囲内になるように定められている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば電子写真方式を用いた画像形成装置等に係り、より詳しくは、記録媒体上に形成されたトナー像を加熱、溶融して記録媒体に定着させる画像処理装置等に関する。

電子写真方式を利用したプリンタや複写機等の画像形成装置では、ドラムまたはベルト形状の有機感光体等からなる像担持体の表面に、公知の電子写真プロセスにより静電潜像を形成した後、その静電潜像をトナーを用いて現像してトナー像とし、次いでこのトナー像を直接または中間転写体を介して記録媒体(用紙など)に静電的に転写した後、例えば加熱定着機構によりトナー像を記録媒体に定着させることにより画像形成が行われる。この加熱定着機構としては、ラジアント方式、フラッシュ方式、加熱ローラと加圧ローラとを用いた２ローラ方式、加熱ローラとバックアップフリーベルトを用いたフリーベルトニップ方式などが用いられる。２ローラ方式を例に挙げると、例えばヒータにより加熱された加熱ローラと弾性体で被覆された加圧ローラとで構成されたローラ対を定着部に備え、トナー像が転写された記録媒体をこのローラ対の間に通過させることで、未定着トナー像を記録媒体に定着させている。フルカラー画像が形成可能な画像形成装置では、例えばＹ(イエロー)Ｍ(マゼンタ)Ｃ(シアン)Ｋ(ブラック)の４色のトナー像を記録媒体に転写させ、この４色のトナー像を有する記録媒体を、このローラ対を通過させることにより定着させて、フルカラー画像を形成している。

このようなフルカラー画像を定着する際に使用されるトナーは、熱を印加した際の溶融性、混色性が高いことが要求されており、所謂シャープメルト性の高いものが好ましい。その一方で、加熱ローラ等のトナーに対する離型性は充分ではなく、特にシャープメルト性の高いトナーは、定着時に加熱ローラ等にオフセットし易い傾向にある。そこで従来では、加熱ローラ等にシリコンオイルなどを塗布し、トナーの離型性を向上させて加熱ローラ等へのオフセットを防止していた。しかしながら、シリコンオイルなどのオイルを加熱ローラに塗布するためには、オイルを供給する装置を別途、設ける必要があり、装置が複雑化してしまう問題があった。また、出力された記録媒体上におけるオイルのべた付き感が避けらない点も課題になっていた。そこで、シリコンオイルを塗布する代わりに、外部オイル供給を不要としたオイルレストナーを用いて画像形成を行う装置が開発されている。このオイルレストナーでは、例えばポリエチレンワックスやパラフィンワックス、シリコンワックスなどの離型剤ワックスをトナーに添加することで、着色剤を含有したトナーに離型性が付与されている。

ここで、上述したようなオイルレストナーを用いた場合には、一般に、ワックスの存在により光沢性が損なわれるが、近年、かかるワックスを用いた場合でも、色再現性が広く印刷並みの高光沢が画質要求として出されている。そこで、高グロス(高光沢)画質を実現するために、溶融性の高い材料からなるワックスをトナーに内包させる技術が検討されている。

このように熱定着器への像残りを防ぐために主にワックス入りトナーが使用されているが、ワックス入りトナーでは記録媒体の画質表面にワックス成分が析出するため、それによる乱反射作用及び入射光吸収が発生し、画像のグロス低下や色にごりにつながってしまう。

公報記載の従来技術として、例えば、定着後の記録媒体に対してその表面のワックス成分を含む不要物をクリーニングする技術が存在する(例えば、特許文献１参照。)。

特開２００２−９１２０５号公報(第４−５頁、図１)

しかしながら、上記従来技術によるワックス除去方法は、布又は多孔質体の吸着性によるため、その材料特性により除去性能が大きく左右される場合がある。例えば「ウォセップ」（東レ株式会社製）、「パワーソープ」（住友スリーエム株式会社製）等の吸着材料を用いる必要があり、他の一般的な材料での代替えが難しいこともある。
また、ワックス除去に繰り返し使用すると機能上吸着性が落ちるため、使用開始から徐々にワックス除去性能が低下していき、用紙ごとの画像品質にばらつきが生じるという課題が残されている。
さらに、ワックス除去材料の吸着が飽和すると全く除去できなくなってしまうため、長期の使用ないしは連続的な使用に際しては、ワックス除去材料の交換が必要になり、ランニングコストが割高になることが懸念されている。

本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、定着後のトナー像にワックスが含まれる場合であっても、連続的なワックス除去を可能にしてグロス(光沢度)の向上を図ることにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される画像処理装置は、トナー像におけるワックス成分とトナー材料成分との融点差に着目し、接触による直接除去方式を採用したものである。すなわち、トナー材料にて画像形成されたトナー像を記録媒体上に加熱定着する定着手段と、定着手段により加熱定着されたトナー像に含まれるワックスの融点以上でかつトナー材料の融点よりも低い温度の記録媒体の表面にワックス非吸着部材を接触させて記録媒体表面のワックスを除去するワックス除去手段とを含む。ここにいうワックス非吸着部材とは、ワックスを吸着できる布等以外であって、トナー材料の融点では溶融しないようなゴム材料やフィルム材料等からなるものをいい、たとえば搬送されてくる記録媒体の表面に比較的硬質の端部を当接させてワックスを削ぎ落とすブレード等が含まれる。ここで用いられるワックスは、トナー材料よりも融点が低い離型剤ワックスであることを特徴とすることができる。
ここで、ワックス除去手段におけるワックス非吸着部材の記録媒体の表面に接触する部分が、記録媒体の搬送方向に直交する方向における記録媒体の長さと同じ長さを少なくとも有することを特徴にすることができる。
また、ワックス除去手段が、記録媒体の裏面側に配置された対向ロールを備え、対向ロールとワックス非吸着部材との間に記録媒体を挟み込んでワックス除去を行うことを特徴とすることができる。

ここで、定着手段からのワックス除去手段の位置は、トナー像が加熱定着された記録媒体表面の搬送に伴う温度降下に基づいて定められていることを特徴とすることができる。また、ワックス除去手段が、ワックス非吸着部材が接触する記録媒体表面の温度をトナー像に含まれるワックスの融点以上でかつトナー材料の融点よりも低い温度にする温度設定部を備えていることを特徴とすることができる。
ワックス除去手段が、ワックス非吸着部材を記録媒体に対して接離可能に移動させる移動部を備えていることを特徴とすることができる。また、ワックス除去手段が、記録媒体の表面から除去したワックスを収容するためのワックス収容部を備えていることを特徴とすることができる。

更に本発明を別の観点から捉えると、本発明が適用されるワックス除去装置は、画像形成装置に設置されるものであって、トナー材料にて画像形成されたトナー像が加熱定着された記録媒体を受け入れる受入手段と、トナー像に含まれるワックスの融点以上でかつトナー材料の融点よりも低い温度の記録媒体の表面にワックス非吸着部材を接触させて記録媒体表面全体のワックスを除去するワックス除去手段とを含む。

一方、本発明が適用される画像形成方法は、画像形成装置内でトナー材料にて画像形成されたトナー像が加熱定着された記録媒体を、トナー像に含まれるワックスの融点以上でかつトナー材料の融点よりも低い温度にし、記録媒体表面に析出したワックスを、ワックス非吸着部材の端部を記録媒体表面に当接させることにより掻き取ることを含む。ここで、高グロスモード時にワックス非吸着部材が記録媒体の表面に接触し、低グロスモード時には非接触にすることを更に含ませることができる。

本発明によれば、定着後のトナー像にワックスが含まれる場合であっても連続的なワックス除去によってグロス(光沢度)の向上を図ることが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示した図であり、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタを示している。図１に示す画像形成装置は、本体１に、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系１０、記録媒体(用紙などのシート部材)を搬送するシート搬送系４０、例えばパーソナルコンピュータや画像読み取り装置等に接続され、受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理系であるＩＰＳ(Image Processing System)５０、本実施の形態における特徴的な構成として定着後のトナー像に含まれるワックスを除去するためのワックス除去部６０を備えている。

画像プロセス系１０は、水平方向に一定の間隔を置いて並列的に配置されるイエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４つの画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋを備えている。また、この画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト２１上に多重転写させる転写ユニット２０、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに対してレーザ光を照射する光学系ユニットであるＲＯＳ(Raster Output Scanner)３０を備えている。また本体１には、転写ユニット２０によって二次転写された記録媒体上の画像(トナー像)を、例えば加熱定着ローラ２９ａと加圧ローラ２９ｂとにより、熱および圧力を用いて記録媒体に定着させる定着器２９を備えている。更に、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに対して各色のトナーを供給するためのトナーカートリッジ１９Ｙ,１９Ｍ,１９Ｃ,１９Ｋが設けられている。

トナーカートリッジ１９Ｙ,１９Ｍ,１９Ｃ,１９Ｋに供給される各色のカラートナーは、ポリエステル樹脂、着色剤(染料、昇華性染料)、荷電制御材等が溶融、混錬され、粉砕、分級、重合されることにより製造される。また、像担持体上に造形性されたトナー像を中間転写体もしくは記録媒体上に良好に転写させるために、離型性のある外添剤などを添加することができる。カラートナーは、耐オフセット性、定着性、シャープメルト性を考慮すると、結着樹脂としてポリエステル樹脂を使用したものが特に好ましい。更に、本実施の形態に用いられるトナーは、例えば０.１重量％乃至４０重量％のワックスが含有されている。トナーにワックスを含有させることにより、ワックスが離型材として作用し、定着器２９に設けられた加熱定着ローラ２９ａの表面に離型オイルを用いない場合でも、より広い定着ラチチュードを得ることができる。この定着ラチチュードとは、加熱定着ローラ２９ａの温度を変化させたときに、未定着トナー像が記録媒体に定着し得る低温側の温度(最低定着温度)から、トナー像が加熱定着ローラ２９ａから離型できなくなる高温側の温度(オフセット発生温度)までの温度領域をいう。

トナー中のワックスの含有量としては、０.１重量％程度とすることによりオフセット発生温度が急激に高くなり、更にワックスの含有量を増加させると、オフセット発生温度は緩やかに上昇する。一方、最低定着温度は、ワックスの含有量の増加に伴い、緩やかに上昇する。そして、ワックスの含有量が４０重量％を超えると極端に最低定着温度が高くなる。そこで、ワックスの含有量は、０.１重量％乃至４０重量％、好ましくは１〜１０重量％程度とすることで、低い定着ラチチュードと低い定着温度を実現することができる。

また、ワックスの融点は、例えば１１０℃以下のもの、例えば融点が８０℃〜１００℃のものが用いられる。ワックスの融点をトナー中の結着樹脂の融点よりもある程度低くすることにより、ワックスが結着樹脂よりも先に有効にトナーから溶け出す。これによって、加熱定着ローラ２９ａと加圧ローラ２９ｂとのニップ部の出口での剥離時においてトナーと加熱定着ローラ２９ａとの界面にワックスが介在することで、効果的に離型性能を向上させることができる。

本実施の形態が適用されるトナーに用いられるワックスとしては、離型性を有するものであれば特に限定されるものではなく、具体的には以下の材料を挙げることができる。ロウ類およびワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、およびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックスが挙げられる。また、これらの天然ワックスの他に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックスも使用できる。更に低分子量の結晶性高分子樹脂としては、ポリｎ−ステアリルメタクリレート、ポリｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、ｎ−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体)等、側鎖に長いアクリル基を有する結晶性高分子が挙げられる。これらの中でより好ましいものとしては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックスあるいは合成ワックスである。

また、本実施の形態に適するトナー中の結着樹脂としては、特に制限されるものではなく、トナー用の結着樹脂として一般に用いられる樹脂(ポリマー)を使用することができる。より具体的には、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン・アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ジエン系樹脂、フェノール樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂等であるが、特に好ましいものとしては、前述のようにポリエステル樹脂が挙げられる。ポリエステル樹脂を結着樹脂に用いると、その分子量が大きい場合でも表面平滑性が高く、透明性に優れた画像を形成することができる。

一方、転写ユニット２０は、中間転写体である中間転写ベルト２１を駆動するドライブローラ２２、中間転写ベルト２１に一定のテンションを付与するテンションローラ２３、重畳された各色のトナー像を記録媒体に二次転写するためのバックアップローラ２４、中間転写ベルト２１上に存在する残留トナー等を除去するクリーニング装置２５を備えている。中間転写ベルト２１は、このドライブローラ２２とテンションローラ２３およびバックアップローラ２４との間に一定のテンションで掛け回されており、定速性に優れた専用の駆動モータ(図示せず)によって回転駆動されるドライブローラ２２により、矢印方向に所定の速度で循環駆動される。この中間転写ベルト２１は、例えば、チャージアップを起こさないベルト素材(ゴムまたは樹脂)にて抵抗調整されたものが使用されている。クリーニング装置２５は、クリーニングブラシ２５ａおよびクリーニングブレード２５ｂを備えており、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト２１の表面から残留トナーや紙粉等を除去して、次の画像形成プロセスに備えるように構成されている。

ＲＯＳ３０は、図示しない半導体レーザ、変調器の他、半導体レーザから出射されたレーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)を偏向走査するポリゴンミラー３１を備えている。図１に示す例では、ＲＯＳ３０は、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの下方に備えられることから、トナー等の落下による汚損の危険性を有している。そこで、ＲＯＳ３０は、各構成部材を密閉するための直方体状のフレーム３２を設け、また、レーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)が通過するガラス製のウィンドウ３３をこのフレーム３２の上方に設けて、走査露光と共にシールド効果を高めるように構成されている。

シート搬送系４０は、画像が記録される記録媒体(シート)を積載して供給する給紙装置４１、給紙装置４１から記録媒体を取り上げて供給するナジャーローラ４２、ナジャーローラ４２から供給された記録媒体を１枚ずつ分離して搬送するフィードローラ４３、フィードローラ４３により１枚ずつに分離された記録媒体を画像転写部に向けて搬送する搬送路４４を備えている。また、搬送路４４を介して搬送された記録媒体に対し、二次転写位置に向けてタイミングを合わせて搬送するレジストローラ４５、二次転写位置に設けられバックアップローラ２４に圧接して記録媒体上に画像を二次転写する二次転写ローラ４６を備えている。更に、定着器２９によってトナー画像が定着されワックス除去部６０を経由して排出された記録媒体を積載する排出トレイ４８を備えている。

次に、図１に示す画像形成装置の動作について説明する。図示しない原稿読み取り装置によって読み取られた原稿の色材反射光像や、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された色材画像データは、例えばＲ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)の各８ビットの反射率データとしてＩＰＳ５０に入力される。ＩＰＳ５０では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４色の色材階調データに変換され、ＲＯＳ３０に出力される。

ＲＯＳ３０では、入力された色材階調データに応じて、半導体レーザ(図示せず)から出射されたレーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)を、ｆ−θレンズ(図示せず)を介してポリゴンミラー３１に出射している。ポリゴンミラー３１では、入射されたレーザ光を各色の階調データに応じて変調し、偏向走査して、図示しない結像レンズおよび複数枚のミラーを介して画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２に照射している。画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２では、帯電された表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにて、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の各色のトナー像として現像される。

画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、中間転写体である中間転写ベルト２１上に多重転写される。このとき、黒色のトナー像を形成する黒の画像形成ユニット１１Ｋは、中間転写ベルト２１の移動方向の最下流側に設けられ、黒色のトナー像は、中間転写ベルト２１に対して最後に一次転写される。

一方、シート搬送系４０では、画像形成のタイミングに合わせてナジャーローラ４２が回転し、給紙装置４１から所定サイズの記録媒体が供給される。フィードローラ４３により１枚ずつ分離された記録媒体は、搬送路４４を経てレジストローラ４５に搬送され、一旦、停止される。その後、トナー像が形成された中間転写ベルト２１の移動タイミングに合わせてレジストローラ４５が回転し、記録媒体は、バックアップローラ２４および二次転写ローラ４６によって形成される二次転写位置に搬送される。二次転写位置にて下方から上方に向けて搬送される記録媒体には、圧接力および所定の電界を用いて、４色が多重されているトナー像が副走査方向に順次、転写される。そして、各色のトナー像が転写された記録媒体は、定着器２９によって熱および圧力で定着処理を受けた後、ワックス除去部６０に搬送される。ワックス除去部６０は、定着器２９の下流側でかつ記録媒体が機外に排出される前の位置に配設されている。ワックス除去部６０では、後述するような構成によってワックス除去処理が施され、本体１の上部に設けられた排出トレイ４８に排出される。

次に、本実施形態の特徴的な構成であるワックス除去処理について説明する。本実施形態は、トナー像におけるワックス成分とトナー材料成分との融点差に着目し、接触による直接除去方式を採用し、これによりワックスの連続除去を可能にするものである。

図２は、ワックス除去部６０の構成を示した構成図である。ワックス除去部６０は、定着器２９によって熱および圧力で定着処理を受けた記録媒体７０の表面７１に接触して、加熱定着されたトナー像に含まれるワックスを除去するためのブレード（ワックス非吸着部材）６１と、記録媒体７０の裏面７２に接するようにブレード６１に対向して配置された対向ロール６２と、記録媒体７０の表面７１からブレード６１で除去したワックスを収容するための廃却ワックス収容部６３とを備えている。

図３は、対向ロール６２とブレード６１と記録媒体７０との位置関係を示した斜視図である。同図に示すように、ブレード６１は、記録媒体７０の搬送方向における横方向の寸法と同じ長さを有している。

図４は、重量平均分子量と融点との関係を示したグラフであり、縦軸が融点（℃）で横軸が重量平均分子量である。一般的なトナー材料の分子量は１０^４〜１０^５であり、通常トナー材料としては一般にポリエステルやスチレンブタジエン混合系ポリマーが用いられている。これらの材料の融点はおよそ１３０℃である。なお、分子量が１０^４の定着ラチチュードは約１３０〜１６０℃程度であり、分子量が１０^５の定着ラチチュードは約１４０〜２００℃程度である。

また、ワックスとして一般的なｎ−パラフィンの融点は、下表から明らかなようにおよそ３０〜１００℃であり、おおむね１００℃未満である。

したがって、ワックス除去処理を行うときの温度をワックスの融点とトナー材料の融点との間すなわち約１００〜１３０℃に設定することにより、トナー材料とワックスを使用している画像からワックスだけを除去することができる。

図５は、ブレード６１の主な材料と融点との関係を示したグラフであり、縦軸が融点（℃）で横軸に主な材料が記載されている。同図から明らかなように、熱硬化性エラストマー（エチレン−プロピレン重合体他）は融点がなく、一般的なフィルムシールのポリウレタンの融点はおよそ１６０〜６０℃で、一般的なフィルムシールのＰＥＴ(Polyethilene Terephthalate)がおよそ２２０〜２６０℃である。上述したように、ブレード６１の材料は、１００〜１３０℃程度で溶融しないものであれば使用可能であり、一般的なゴム材料（例えば熱硬化性エラストマー等のウレタンゴム）やフィルム材料（例えばポリウレタン、ＰＥＴ）等を使用することができる。なお、ポリウレタンは、１００℃以下の融点であれば、表１に示したように、例えばＮｏｎａｄｅｃａｎｅの融点は３２℃であるので、用いるワックスの種別を適宜選択するようにすれば、ポリウレタンをブレード６１の材料とすることができる。すなわち、本実施形態は、ワックスの融点以上でかつトナー材料の融点よりも低い温度をワックス除去処理における温度とし、ブレード６１をワックス除去処理における温度よりも高い融点を有する材料で形成するものであり、このような構成により、トナー像に含まれるワックス成分だけを接触により直接除去してワックスの連続除去を可能にしたものである。

図６は、定着器２９によりトナー像が加熱定着された記録媒体７０の表面温度と定着器２９からの距離との関係を示したグラフであり、縦軸が温度（℃）で横軸が定着器２９からの距離（ｍｍ）である。同図から明らかなように、定着器２９から搬送された直後では約１６０℃であるが、搬送に伴って自然空冷されて温度降下していく。定着器２９から３０ｍｍの位置では１５３℃、６０ｍｍの位置では約１３２℃、８０ｍｍの位置では約９５℃、１００ｍｍの位置では約７０℃になる。したがって、ブレード６１の位置を定着器２９の下流側６０〜８０ｍｍの範囲内にすれば、ワックス除去処理する際の適温になる。このように、本実施形態では、ワックス除去処理における温度設定を、トナー像が加熱定着された記録媒体７０の搬送に伴うその表面７１の温度降下に基づいて定着器２９からのブレード６１の位置を定めることにより行っている。

ここで、トナー材料をより高い融点を有するものとし、かつ、ワックスをより低い融点を有するものとすることによって、ワックス除去処理の適温範囲を広げることができる。

本実施の形態では、上述したように構成されているため、次のように作用する。定着器２９によりトナー像が加熱定着された記録媒体７０は、ブレード６１と対向ロール６２との間に挟み込まれるときにはワックス成分の融点以上でトナー材料の融点よりも低い表面温度になるので、ブレード６１の上端部が記録媒体７０の表面に当接してワックスを掻き取る（削ぎ落とす）。すなわち、ブレード６１の上端部が記録媒体７０の表面７１に接触することによりトナー像に含まれるワックスを直接除去するので、従来の吸着タイプのように高コストの吸着材料を用いる必要がなく、繰り返し使用により吸着性能が落ちることもなく、吸着材料の定期的な交換が不要になる。このため、定期的に交換作業をしなくてもワックス除去性能が悪化することはなく、連続的なワックス除去を行うことができる。なお、掻き取ったワックスは、ブレード６１をつたって廃却ワックス収容部６３に集められる。
また、ブレード６１が記録媒体７０の表面７１に接触する部分の長さは、記録媒体７０の搬送方向における横方向の寸法と同じ長さを有しているので、１つのブレード６１で記録媒体７０の表面全体にわたってワックスを除去することができ、装置の構成を簡略化することができる。
また、対向ロール６２とブレード６１との間に記録媒体７０を挟み込んでワックス除去を行うので、ブレード６１と記録媒体７０との安定的な接触状態が確保でき、より確実なワックス除去を行うことができる。
また、定着器２９からのブレード６１の位置を、トナー像が加熱定着された記録媒体７０の搬送に伴う表面７１の温度降下によりワックス除去処理における適温になるようにしているので、別途温度設定部を設ける必要がなく、ワックス除去処理による構成部材の増加を極力抑えることができ、画像形成装置の大型化を防ぐことができる。

ここで、定着器２９からのブレード６１の位置をワックス除去処理の適温になる場所とすることができない場合の構成について図７を用いて説明する。図７は、一変形例によるワックス除去部６０の構成を示した構成図である。同図に示すように、定着器２９とブレード６１との間に温度設定部６４を設けている。この温度設定部６４は、加熱部または冷却部である。すなわち、ブレード６１の位置における記録媒体７０の表面温度がワックス除去処理の適温よりも低いときには温度設定部６４として加熱部（熱源等）を設け、その一方で、適温よりも高いときには温度設定部６４として冷却部（ファン等）を設けることにより、ワックス除去処理の適温にすることができる。このように温度設定部６４を追加することにより定着器２９とブレード６１との間の位置関係が任意となり、装置内レイアウトの自由度を大きくすることができる。
なお、温度設定部６４に記録媒体７０の表面温度を検出する温度センサ（図示せず）を設け、この温度センサの検出結果に基づき、記録媒体７０の表面７１をワックス除去処理の適温にするために加熱又は冷却することができるように構成することもできる。このように構成することにより、自然空冷による温度勾配が装置外の温度によって変わってくるような場合にも対応することができる。

更に本実施形態を拡張し、ブレード６１を記録媒体７０に対して接離可能に移動させる移動機構（移動部）を設けるようにすることも可能である。その一例を図８を用いて説明する。図８は、一変形例によるワックス除去部６０の構成を示した構成図である。同図に示すように、ブレード６１は、中間部を支点６５で回動自在に保持され、上端部が対向ロール６２の方向に押圧されるように下端部側が引張りばね６６にて付勢されている。上端部側にはソレノイドスイッチ６７が取り付けられている。ソレノイドスイッチ６７にはコントローラ６８が電気的に接続されていて、コントローラ６８の信号によりソレノイドスイッチ６７がオンオフ制御される。このように、コントローラ６８の信号によりブレード６１が記録媒体７０の表面７１に対して接触するかまたは非接触となるかの切り替えを行うことができる。したがって、必要に応じて接触と非接触の切り替えを行うことができる。例えば高グロスモード時にブレード６１が記録媒体７０の表面７１に接触し、低グロスモード時には非接触にすることが考えられる。なお、図８は移動機構としての一例を示したものであり、その他の周知慣用技術を用いて移動機構を構成することもできる。

なお、本実施形態では、ワックス除去部を画像形成装置の本体１内に設置しているが、ワックス除去装置として構成することも考えられる。すなわち、このワックス除去装置は、画像形成装置の本体１に設置できるものである。ワックス除去装置は、画像形成装置の本体１内においてトナー材料にて画像形成されたトナー像が加熱定着された記録媒体７０を受け入れる受入部を有し、この受入部からワックス除去部へと搬送される。ワックス除去部におけるワックス除去処理は上述した内容と同じ内容で行われる。ワックス除去装置では、ワックス除去処理した記録媒体を排出トレイ４８へと排出するように構成することができる。また、両面印刷の場合には、ワックス除去処理した記録媒体を再度画像形成装置の本体１へ排出するように構成することもできる。

以上、詳述したように、本実施の形態によれば、トナー像に含まれるワックスを連続的に除去して画質のグロスを向上やグロスむらを防ぐことができる。

本発明の活用例としては、ワックスを含むトナーを用いて画像形成を行うプリンタや複写機等の画像形成装置、また、ワックスを含むトナーを用いた画像形成方法への活用がある。

本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示した図である。 ワックス除去部の構成を示した図である。 ワックス除去部の構成を示した斜視図である。 重量平均分子量と融点との関係を示したグラフであり、縦軸が融点（℃）で横軸が重量平均分子量である。 ブレードの主な材料と融点との関係を示したグラフであり、縦軸が融点（℃）である。 定着器からの距離と記録媒体の表面温度との関係を示したグラフであり、縦軸が温度で横軸が距離である。 本実施の形態の一変形例によるワックス除去部の構成を示した構成図である。 本実施の形態の一変形例によるワックス除去部の構成を示した構成図である。

符号の説明

２９…定着器、６０…ワックス除去部、６１…ブレード、６２…対向ロール、６３…廃却ワックス収容部、６４…温度設定部、６５…支点、６６…引張りばね、６７…ソレノイドスイッチ、６８…コントローラ、７０…記録媒体、７１…表面、７２…裏面

Claims (12)

1. トナー材料にて画像形成されたトナー像を記録媒体上に加熱定着する定着手段と、
   前記定着手段により加熱定着されたトナー像に含まれるワックスの融点以上でかつ前記トナー材料の融点よりも低い温度の前記記録媒体の表面にワックス非吸着部材を接触させて記録媒体表面のワックスを除去するワックス除去手段と
   を含む画像形成装置。
2. 前記ワックス除去手段における前記ワックス非吸着部材の前記記録媒体の表面に接触する部分が、前記記録媒体の搬送方向に直交する方向における記録媒体の長さと同じ長さを少なくとも有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ワックス除去手段が、前記記録媒体の裏面側に配置された対向ロールを備え、
   前記対向ロールと前記ワックス非吸着部材との間に記録媒体を挟み込んでワックス除去を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記定着手段からの前記ワックス除去手段の位置は、前記トナー像が加熱定着された記録媒体表面の搬送に伴う温度降下に基づいて定められていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記ワックス除去手段が、前記ワックス非吸着部材が接触する記録媒体表面の温度を前記トナー像に含まれるワックスの融点以上でかつ前記トナー材料の融点よりも低い温度にする温度設定部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記ワックス除去手段が、前記ワックス非吸着部材を前記記録媒体に対して接離可能に移動させる移動部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記ワックス除去手段が、前記記録媒体の表面から除去したワックスを収容するためのワックス収容部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
8. 画像形成装置に設置されるワックス除去装置であって、
   トナー材料にて画像形成されたトナー像が加熱定着された記録媒体を受け入れる受入手段と、
   前記トナー像に含まれるワックスの融点以上でかつ前記トナー材料の融点よりも低い温度の前記記録媒体の表面にワックス非吸着部材を接触させて記録媒体表面全体のワックスを除去するワックス除去手段と
   を含むワックス除去装置。
9. 前記ワックス除去手段が、前記ワックス非吸着部材を前記記録媒体に対して接離可能に移動させる移動部を備えていることを特徴とする請求項８に記載のワックス除去装置。
10. 前記ワックス除去手段が、前記記録媒体の表面から除去したワックスを収容するためのワックス収容部を備えていることを特徴とする請求項８に記載のワックス除去装置。
11. 画像形成装置内でトナー材料にて画像形成されたトナー像が加熱定着された記録媒体を、当該トナー像に含まれるワックスの融点以上でかつ前記トナー材料の融点よりも低い温度にし、
    前記記録媒体表面に析出したワックスを、ワックス非吸着部材の端部を前記記録媒体表面に当接させることにより掻き取ることを特徴とする画像形成方法。
12. 高グロスモード時に前記ワックス非吸着部材が前記記録媒体の表面に接触し、低グロスモード時には非接触にすることを更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成方法。

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