JP2016167022A - Fixation device, image formation apparatus, and fixation ring form - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixation device in which off-set of toner to a fixation ring form is suppressed.SOLUTION: A fixation device 60 comprises: a fixation ring form 15 which includes a ring substrate containing a conductive agent, an elastic layer provided on the outer peripheral surface of the substrate and a release layer provided on the outer peripheral surface of the elastic layer and has permeability to an infrared ray in at least a partial wavelength region between 600 nm and 1000 nm; a rotary member 36 which conveys a recording medium P between the fixation ring form 15 and itself by being in contact with the outer peripheral surface of the fixation ring form 15 and rotating in the circumstantial direction; and an infrared ray laser beam irradiation unit 70 which irradiates a toner image T unfixed on the recording medium P with a laser beam I of the infrared ray via the fixation ring form 15 at the position where the fixation ring form 15 and the recording medium P are brought into contact with each other and fixes the toner image T on the recording medium P.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、定着装置、画像形成装置、及び定着用環状体に関する。   The present invention relates to a fixing device, an image forming apparatus, and a fixing annular body.

特許文献1には、転写材の種別を判別する転写材種別判別部と、前記転写材種別判別部で判別された転写材の種別に基づいて、前記転写材に導電層を塗布する導電層塗布部と、前記転写材に塗布された導電層にバイアスを印加する接触部材と、前記転写材に像を転写する転写部と、を有することを特徴とする画像形成装置が開示されている。   Patent Document 1 discloses a transfer material type determining unit that determines the type of a transfer material, and a conductive layer application that applies a conductive layer to the transfer material based on the type of transfer material determined by the transfer material type determining unit. There is disclosed an image forming apparatus comprising: a contact portion that applies a bias to a conductive layer applied to the transfer material; and a transfer portion that transfers an image to the transfer material.

特許文献2には、内部空間を有すると共にレーザ光が透過可能な素材にて構成される透過部を具備し、この透過部を回転移動させる回転部材と、この回転部材に対向して設けられ、当該回転部材との間に接触加圧域を形成すると共にこの接触加圧域にて記録媒体上の熱可塑性の作像材料による画像を加圧しながら前記回転部材との間で記録媒体を移動搬送する対向部材と、前記回転部材の内部空間に設けられ、記録媒体の搬送路のうち当該記録媒体上の熱可塑性の作像材料による画像が前記接触加圧域に至る前の予め規定されたレーザ光照射位置にて記録媒体上の熱可塑性の作像材料による画像に前記回転部材の透過部を介してレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、を備えることを特徴とする定着装置が開示されている。   Patent Document 2 includes a transmission portion made of a material that has an internal space and is capable of transmitting laser light, and is provided so as to face the rotation member and a rotation member that rotates the transmission portion. A contact pressure area is formed between the rotating member and the recording medium is moved and conveyed between the rotating member while pressurizing an image of the thermoplastic image forming material on the recording medium in the contact pressure area. And a pre-defined laser provided in an internal space of the rotating member and before an image made of a thermoplastic image forming material on the recording medium in the conveying path of the recording medium reaches the contact pressure area There is disclosed a fixing device comprising: a laser beam irradiation unit that irradiates a laser beam to an image of a thermoplastic image forming material on a recording medium at a light irradiation position through a transmission portion of the rotating member. ing.

特開2012−150195号公報JP 2012-150195 A 特開2011−128223号公報JP 2011-128223 A

本発明の課題は、導電剤を含有しない定着用環状体を適用した場合に比べ、定着用環状体へのトナーのオフセットが抑制された定着装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a fixing device in which the offset of the toner to the fixing ring is suppressed as compared with the case where the fixing ring containing no conductive agent is applied.

上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項1に係る発明は、
導電剤を含有する環状の基材、前記基材の外周面上に設けられた弾性層、及び前記弾性層の外周面上に設けられた離型層を備え、600nm以上1000nm以下の少なくとも一部の波長領域の赤外線に対する透過性を有する定着用環状体と、
前記定着用環状体の外周面に接触して周方向に回転することにより前記定着用環状体との間に記録媒体を挟んで搬送する回転部材と、
前記定着用環状体と前記記録媒体とが接触する位置で、前記記録媒体に未定着のトナー像に対して、前記定着用環状体を介して赤外線のレーザ光を照射し、前記記録媒体に前記トナー像を定着させる赤外線レーザ光照射装置と、
を備えた定着装置。
The above problem is solved by the following means. That is,
The invention according to claim 1
An annular base material containing a conductive agent, an elastic layer provided on the outer peripheral surface of the base material, and a release layer provided on the outer peripheral surface of the elastic layer, and at least a part of 600 nm to 1000 nm A fixing ring having transparency to infrared rays in the wavelength region of
A rotating member that contacts the outer peripheral surface of the fixing annular body and rotates in the circumferential direction to sandwich and transport a recording medium between the fixing annular body;
At a position where the fixing annular body and the recording medium come into contact, an infrared laser beam is irradiated to the recording medium through the fixing annular body on an unfixed toner image on the recording medium. An infrared laser light irradiation device for fixing a toner image;
A fixing device provided with

請求項2に係る発明は、
前記定着用環状体が赤外線吸収剤を含有する請求項1に記載の定着装置。
The invention according to claim 2
The fixing device according to claim 1, wherein the fixing annular body contains an infrared absorber.

請求項3に係る発明は、
像保持体の表面に形成された前記トナー像を前記定着用環状体の外周面に一次転写する一次転写装置と、
前記定着用環状体と前記記録媒体とが接触する位置で、前記定着用環状体の外周面に一次転写された前記トナー像に対して、前記赤外線レーザ光照射装置からの前記赤外線のレーザ光を前記定着用環状体を介して照射し、前記トナー像を前記記録媒体に二次転写するとともに定着させる二次転写定着装置と、
を備えた請求項1又は請求項2に記載の定着装置。
The invention according to claim 3
A primary transfer device that primarily transfers the toner image formed on the surface of the image carrier to the outer peripheral surface of the fixing annular body;
The infrared laser light from the infrared laser light irradiation device is applied to the toner image primarily transferred to the outer peripheral surface of the fixing annular body at a position where the fixing annular body and the recording medium are in contact with each other. A secondary transfer fixing device that irradiates through the fixing annular body and secondary-transfers and fixes the toner image to the recording medium;
The fixing device according to claim 1, further comprising:

請求項4に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記像保持体上の前記トナー像を記録媒体上に転写する転写装置と、
請求項1又は請求項2に記載の定着装置と、
を備えた画像形成装置。
The invention according to claim 4
An image carrier,
A charging device for charging the surface of the image carrier;
A latent image forming apparatus for forming a latent image on the surface of the charged image carrier;
A developing device for developing a latent image formed on the surface of the image carrier with toner to form a toner image;
A transfer device for transferring the toner image on the image carrier onto a recording medium;
A fixing device according to claim 1 or 2,
An image forming apparatus.

請求項5に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
請求項3に記載の定着装置と、
を備えた画像形成装置。
The invention according to claim 5
An image carrier,
A charging device for charging the surface of the image carrier;
A latent image forming apparatus for forming a latent image on the surface of the charged image carrier;
A developing device for developing a latent image formed on the surface of the image carrier with toner to form a toner image;
A fixing device according to claim 3;
An image forming apparatus.

請求項6に係る発明は、
導電剤を含有する環状の基材と、
前記基材の外周面上に設けられた弾性層と、
前記弾性層の外周面上に設けられた離型層と、
を備え、600nm以上1000nm以下の少なくとも一部の波長領域の赤外線に対する透過性を有する定着用環状体。
The invention according to claim 6
An annular base material containing a conductive agent;
An elastic layer provided on the outer peripheral surface of the substrate;
A release layer provided on the outer peripheral surface of the elastic layer;
A fixing annular body having transparency to at least a part of the wavelength region of 600 nm to 1000 nm.

請求項7に係る発明は、
赤外線吸収剤を含有する請求項6に記載の定着用環状体。
The invention according to claim 7 provides:
The fixing annular body according to claim 6, comprising an infrared absorber.

請求項1及び3に係る発明によれば、導電剤を含有しない定着用環状体を適用した場合に比べ、定着用環状体へのトナーのオフセットが抑制された定着装置が提供される。   According to the first and third aspects of the invention, there is provided a fixing device in which the offset of the toner to the fixing ring is suppressed as compared with the case where the fixing ring containing no conductive agent is applied.

請求項2に係る発明によれば、赤外線吸収剤を含有しない定着用環状体を適用した場合に比べ、定着性能に優れた定着装置が提供される。   According to the second aspect of the present invention, there is provided a fixing device that is excellent in fixing performance as compared with the case where a fixing annular body that does not contain an infrared absorber is applied.

請求項4及び5に係る発明によれば、導電剤を含有しない定着用環状体を適用した場合に比べ、定着用環状体へのトナーのオフセットが抑制された画像形成装置が提供される。   According to the fourth and fifth aspects of the present invention, there is provided an image forming apparatus in which the offset of the toner to the fixing ring is suppressed as compared with the case where the fixing ring containing no conductive agent is applied.

請求項6に係る発明によれば、導電剤を定着用環状体中に含有しない場合に比べ、定着用環状体へのトナーのオフセットが抑制された定着用環状体が提供される。   According to the sixth aspect of the present invention, there is provided a fixing ring in which the offset of the toner to the fixing ring is suppressed as compared with the case where the conductive agent is not contained in the fixing ring.

請求項7に係る発明によれば、赤外線吸収剤を定着用環状体中に含有しない場合に比べ、定着性能に優れた定着用環状体が提供される。   According to the seventh aspect of the present invention, there is provided a fixing ring having excellent fixing performance as compared with the case where no infrared absorber is contained in the fixing ring.

本実施形態に係る定着用環状体の構成の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of a structure of the cyclic | annular body for fixing concerning this embodiment. 図1に示す定着用環状体について厚さ方向の断面の一部を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a part of cross section of the thickness direction about the fixing | annular ring body shown in FIG. 本実施形態に係る定着装置(転写定着装置)の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a fixing device (transfer fixing device) according to an exemplary embodiment. 本実施形態に係る定着装置(転写定着装置)の他の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows another example of the fixing device (transfer fixing device) which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る定着装置の他の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows another example of the fixing device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to an exemplary embodiment. 本実施形態に係る画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows another example of the image forming apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows another example of the image forming apparatus which concerns on this embodiment.

以下、本発明の一例である実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment which is an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[定着用環状体]
本実施形態に係る定着用環状体は、基材と弾性層と離型層とを少なくとも備えた3層以上の層構成を有する。基材は導電剤を含有しかつ環状であり、弾性層は前記基材の外周面上に設けられ、離型層は前記弾性層の外周面上に設けられる。
上記定着用環状体は600nm以上1000nm以下の少なくとも一部の波長領域の赤外線(以下単に「赤外線」とも称す)に対する透過性を有する。
[Fixed ring]
The fixing ring according to the present embodiment has a layer configuration of three or more layers including at least a base material, an elastic layer, and a release layer. The base material contains a conductive agent and has an annular shape, the elastic layer is provided on the outer peripheral surface of the base material, and the release layer is provided on the outer peripheral surface of the elastic layer.
The fixing ring has transparency to infrared rays (hereinafter also simply referred to as “infrared rays”) in at least a part of the wavelength region of 600 nm to 1000 nm.

ここで、「赤外線に対して透過性を有する」とは、少なくとも前記範囲のうち一部の波長領域の赤外線について、透過率が80%以上(好ましくは90%以上)であることをいう。   Here, “having transparency with respect to infrared rays” means that the transmittance is at least 80% (preferably at least 90%) for infrared rays in a part of the wavelength region in the above range.

図1は、本実施形態に係る定着用環状体の一例を示す概略斜視図であり、図2は、図1に示す定着用環状体の厚さ方向の断面の一部を示す概略図である。
図2に示す定着用環状体15は、基材21と、基材21上に配置された弾性層22と、弾性層22上に最外層として配置された離型層23と、を有している。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a fixing annular body according to the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic view showing a part of a cross section in the thickness direction of the fixing annular body shown in FIG. .
The fixing annular body 15 shown in FIG. 2 includes a base material 21, an elastic layer 22 disposed on the base material 21, and a release layer 23 disposed as an outermost layer on the elastic layer 22. Yes.

本実施形態に係る定着用環状体15は、少なくとも基材に導電剤を含有しており導電性を有する。この導電性により、記録媒体に定着した後のトナーが再び定着用環状体に付着する現象(トナーオフセット)が抑制される。
また、像保持体の表面からトナー像を該定着用環状体15の外周面に静電的に一次転写して保持することができ、かつ定着用環状体15上に保持された前記トナー像を記録媒体表面に静電的に二次転写(反転転写)することができ、中間転写体の機能を持った定着用環状体として用い得る。
The fixing annular body 15 according to the present embodiment contains a conductive agent in at least a base material and has conductivity. This conductivity suppresses the phenomenon (toner offset) in which the toner after fixing on the recording medium adheres to the fixing annular body again.
Further, the toner image can be electrostatically transferred from the surface of the image holding body to the outer peripheral surface of the fixing annular body 15 and held, and the toner image held on the fixing annular body 15 can be held. Secondary transfer (reverse transfer) can be electrostatically transferred to the surface of the recording medium, and it can be used as a fixing ring having the function of an intermediate transfer member.

また、本実施形態に係る定着用環状体15は赤外線に対して透過性を有するため、未定着のトナー像(記録媒体に定着される前のトナー像)に対して、例えば、定着用環状体15の内周面側から赤外線のレーザ光(以下「赤外線レーザ光」とも称す)を照射しても赤外線レーザ光が定着用環状体15を透過してトナー像が効率的に加熱され、記録媒体への定着が実現される。
また、定着用環状体15に中間転写体の機能を持たせる態様の場合、定着用環状体15の外周面に一次転写されたトナー像に対して、例えば、定着用環状体15の内周面側から赤外線レーザ光を照射することでトナー像が効率的に加熱され、記録媒体へのトナー像の二次転写及び定着が実現される。
Further, since the fixing annular body 15 according to the present embodiment is transmissive to infrared rays, for example, the fixing annular body is used for an unfixed toner image (toner image before being fixed on the recording medium). 15, even if infrared laser light (hereinafter also referred to as “infrared laser light”) is irradiated from the inner peripheral surface side of the toner 15, the infrared laser light passes through the fixing annular body 15, and the toner image is efficiently heated. Established in
In the case where the fixing ring 15 has an intermediate transfer member function, for example, the inner peripheral surface of the fixing ring 15 is applied to the toner image primarily transferred to the outer peripheral surface of the fixing ring 15. By irradiating infrared laser light from the side, the toner image is efficiently heated, and secondary transfer and fixing of the toner image onto the recording medium are realized.

また、本実施形態に係る定着用環状体15は弾性層22を有していることから、定着装置において定着用環状体15の外周面に接触して周方向に回転する回転部材とニップを形成し、記録媒体へのトナー像の定着性がより向上し、かつ定着画像に光沢性を付与し得る。また、画像の転写性や、厚紙、エンボス紙等への定着性を向上し得る。更に、クリーニングブレードやクリーニングブラシ等のクリーニング部材への適性が向上し、定着用環状体15上の残留トナーをより低減し得る。   In addition, since the fixing annular body 15 according to the present embodiment includes the elastic layer 22, a nip is formed with the rotating member that rotates in the circumferential direction in contact with the outer peripheral surface of the fixing annular body 15 in the fixing device. In addition, the fixability of the toner image on the recording medium can be further improved, and glossiness can be imparted to the fixed image. In addition, the transferability of the image and the fixability to thick paper, embossed paper, and the like can be improved. Furthermore, the suitability for a cleaning member such as a cleaning blade or a cleaning brush is improved, and the residual toner on the fixing annular body 15 can be further reduced.

なお、本実施形態に係る定着用環状体15は、600nm以上1000nm以下の少なくとも一部の波長領域の赤外線に対して透過性(少なくとも80%の透過率)を有していればよい。例えば赤外線レーザとして808nmの赤外線レーザ光を発する半導体レーザを用いる場合は、808nmの赤外線レーザ光に対して透過性を有していればよく、例えば800nm以上810nm以下の波長領域の赤外線に対して透過性を有していてもよく、780nm以上830nm以下の波長領域の赤外線に対して透過性を有していてもよい。   Note that the fixing annular body 15 according to the present embodiment only needs to be transmissive (at least 80% transmittance) to infrared rays in at least a part of the wavelength region of 600 nm to 1000 nm. For example, when a semiconductor laser that emits 808 nm infrared laser light is used as the infrared laser, it is sufficient that the semiconductor laser has transparency to the 808 nm infrared laser light. For example, it transmits infrared light in the wavelength region of 800 nm to 810 nm. And may be transparent to infrared rays in the wavelength region of 780 nm or more and 830 nm or less.

以下、本実施形態に係る定着用環状体15の構成について具体的に説明する。   Hereinafter, the configuration of the fixing annular body 15 according to the present embodiment will be specifically described.

(基材)
基材21は、無端の環状(ベルト状)であり、導電剤を含有し、赤外線に対する透過性(前記赤外線の透過率が80%以上)を有するものであれば特に限定されない。
(Base material)
The base material 21 is not particularly limited as long as it is an endless ring (belt shape), contains a conductive agent, and has transparency to infrared rays (the infrared transmittance is 80% or more).

本実施形態に係る定着用環状体の基材21は、樹脂及び導電剤を含んで構成してもよい。
基材21に含まれる樹脂材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリケトンスルホンサン(PPSU)、ポリアリレート(PAR)、ポリエステル、ポリカーボネート(PC)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)等の透明性に優れる樹脂材料が挙げられる。
The base material 21 of the fixing ring according to the present embodiment may include a resin and a conductive agent.
Examples of the resin material contained in the base material 21 include polyimide, polyamide, polyamideimide, polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyketonesulfonesan (PPSU), polyarylate (PAR), polyester, and polycarbonate. Examples thereof include resin materials having excellent transparency such as (PC), polyether ether ketone (PEEK), polyether ketone (PEK), and polyvinylidene fluoride (PVdF).

前記ポリイミドとしては、例えば、脂肪族ポリイミド、環状ポリイミド、含フッ素ポリイミド(フッ素置換ポリイミド、芳香族ポリイミドの置換フッ化アルキル誘導体)、同種構成のポリアミドイミド、ポリエーテルイミド類などが挙げられる。
前記ポリエチレンナフタレートとしては、例えば、ポリエチレンナフタレート、そのポリカーボネート誘導体などが挙げられる。
前記ポリエーテルスルホンとしては、例えば、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレン、そのフッ素誘導体などが挙げられる。
前記ポリアリレートとしては、例えば芳香族ポリアリレート、脂肪族ポレアリレートなどが挙げられる。
前記ポリエステルとしては、例えば、延伸ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、又はポリ乳酸等が挙げられ、ポリエステルとポリプロピレンとの混合物やポリエステルとポリカーボネートとの混合物又はそのコポリマーであってもよい。
前記ポリカーボネートとしては、例えば、芳香族ポリカーボネート類、脂肪族ポリカーボネート類などが挙げられる。
基材21に用いられる材料は、前記の中でも、難燃性及び耐熱性の観点から、ポリエーテルスルホンが好ましい。
Examples of the polyimide include aliphatic polyimides, cyclic polyimides, fluorine-containing polyimides (fluorine-substituted polyimides, substituted fluorinated alkyl derivatives of aromatic polyimides), polyamideimides of the same configuration, and polyetherimides.
Examples of the polyethylene naphthalate include polyethylene naphthalate and polycarbonate derivatives thereof.
Examples of the polyethersulfone include polyethersulfone, polyetherketone, polyphenylene, and fluorine derivatives thereof.
Examples of the polyarylate include aromatic polyarylate and aliphatic polarate.
Examples of the polyester include stretched polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, or polylactic acid, and may be a mixture of polyester and polypropylene, a mixture of polyester and polycarbonate, or a copolymer thereof.
Examples of the polycarbonate include aromatic polycarbonates and aliphatic polycarbonates.
Among the above, the material used for the substrate 21 is preferably polyethersulfone from the viewpoint of flame retardancy and heat resistance.

基材21に含まれる導電剤としては、赤外線の透過率の低下が抑制される導電剤が好ましく、イオン導電剤が好適である。   As the conductive agent contained in the substrate 21, a conductive agent that suppresses a decrease in infrared transmittance is preferable, and an ionic conductive agent is preferable.

前記イオン導電剤としては、例えば、四級アンモニウム塩(例えばラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクタドデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エトサルフェート塩、ハロゲン化ベンジル塩(例えば、臭化ベンジル塩、塩化ベンジル塩等)等)、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸エステル塩、高級アルコール燐酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加燐酸エステル塩、各種ベタイン、高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル、各種イオン液体、フッ素系帯電防止剤(フッ素系イオン導電剤)などが挙げられる。
導電剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the ionic conductive agent include quaternary ammonium salts (for example, lauryltrimethylammonium, stearyltrimethylammonium, octadodecyltrimethylammonium, dodecyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, perchlorates such as modified fatty acid and dimethylethylammonium. Chlorate, borofluoride, sulfate, ethosulphate salt, benzyl halide salt (eg, benzyl bromide salt, benzyl chloride salt, etc.), aliphatic sulfonate, higher alcohol sulfate ester salt, Higher alcohol ethylene oxide addition sulfate ester salt, higher alcohol phosphate ester salt, higher alcohol ethylene oxide addition phosphate ester salt, various betaines, higher alcohol ethylene oxide, polyethylene glycol Lumpur fatty acid ester, polyhydric alcohol fatty acid esters, various ionic liquids, fluorine-based antistatic agent (a fluorine-based ion conductive agent) and the like.
A conductive agent may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.

基材21に含まれる導電剤の含有量は、例えば、樹脂材料100質量部に対して、0.01質量部以上10質量部以下の範囲であることがよく、好ましくは0.1質量部以上3質量部以下である。
樹脂材料100質量部に対してイオン導電剤を0.01質量部以上配合することで除電性が得られ、回転転写による電荷蓄積が発生し難い。
一方、樹脂材料100質量部に対して10質量部以下の配合で基材樹脂との相溶性が高く、白化、不透明化し難く、かつ導電化によるベルト帯電性の低下が抑制され易い。
The content of the conductive agent contained in the base material 21 may be, for example, in a range of 0.01 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, and preferably 0.1 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the resin material. 3 parts by mass or less.
Charge elimination is obtained by blending 0.01 parts by mass or more of the ionic conductive agent with respect to 100 parts by mass of the resin material, and charge accumulation due to rotational transfer hardly occurs.
On the other hand, a blending amount of 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin material has high compatibility with the base resin, is difficult to be whitened and opaque, and easily suppresses belt chargeability deterioration due to electrical conduction.

基材21は、例えば体積抵抗率が10Ωcm以上1014Ωcm以下となるように導電剤が含まれる。
また、本実施形態に係る定着用環状体は、例えば体積抵抗率が10Ωcm以上1013Ωcm以下であることが好ましい。
The base material 21 includes a conductive agent so that the volume resistivity is, for example, 10 6 Ωcm or more and 10 14 Ωcm or less.
The fixing annular body according to the present embodiment preferably has a volume resistivity of, for example, 10 5 Ωcm or more and 10 13 Ωcm or less.

基材21は、赤外線の透過性を妨げない範囲で、さらに、透明な繊維(フッ素樹脂粉末、ポリエステル、ポリアミド、ガラス繊維等)やフィラー(シリカなどの無機粒子)を配合して補強したものであってもよい。   The base material 21 is reinforced by blending transparent fibers (fluorine resin powder, polyester, polyamide, glass fibers, etc.) and fillers (inorganic particles such as silica) as long as the infrared transmittance is not hindered. There may be.

また、基材21には、定着用環状体15全体の赤外線の透過性を妨げない範囲(透過率が80%以上となる範囲)で赤外線吸収剤を含有させてもよい。赤外線吸収剤の含有については後に詳述する。   In addition, the base material 21 may contain an infrared absorber in a range that does not hinder the infrared transmittance of the entire fixing ring 15 (a range in which the transmittance is 80% or more). The inclusion of the infrared absorber will be described in detail later.

基材21の弾性率としては、定着用環状体15の形状を保ちながら回転させる観点から、例えば1GPa以上、好ましくは2GPa以上4GPa以下が挙げられる。
なお、弾性率の測定は、JIS−K7162(1994、1BA形、速度1mm/min)に準拠する。
The elastic modulus of the substrate 21 is, for example, 1 GPa or more, preferably 2 GPa or more and 4 GPa or less from the viewpoint of rotating while maintaining the shape of the fixing annular body 15.
The elastic modulus is measured according to JIS-K7162 (1994, 1BA type, speed 1 mm / min).

基材21の厚みとしては、例えば、20μm以上1000μm以下が挙げられ、50μm以上200μm以下が好ましく、60μm以上150μm以下がより好ましい。
また、透明性を有し、ベルト剛性の低下を抑制し、かつ回転使用による端部疲労によるひび(クラック)の発生の防止、及び座屈や脆化を抑制する観点より、膜厚バラツキは10%以下に抑えることが好ましい。
As thickness of the base material 21, 20 micrometers or more and 1000 micrometers or less are mentioned, for example, 50 micrometers or more and 200 micrometers or less are preferable, and 60 micrometers or more and 150 micrometers or less are more preferable.
In addition, the film thickness variation is 10 from the viewpoint of transparency, suppression of belt rigidity reduction, prevention of cracking due to end fatigue due to rotation, and suppression of buckling and embrittlement. % Or less is preferable.

(弾性層)
弾性層22は、赤外線に対して透過性(例えば赤外線の透過率が80%以上)を有するものであれば特に限定されない。
赤外線に対して透過性を有する弾性層22に用いられる材料としては、例えばシリコーンゴム、ウレタンゴム、オレフィンゴム等の弾性材料が挙げられる。
(Elastic layer)
The elastic layer 22 is not particularly limited as long as it has transparency to infrared rays (for example, infrared transmittance is 80% or more).
Examples of the material used for the elastic layer 22 that is transmissive to infrared rays include elastic materials such as silicone rubber, urethane rubber, and olefin rubber.

赤外線を透過するシリコーンゴムとしては、例えば、付加重合タイプの2液ポリジメチルシロキサン類とその誘導体、及び光硬化タイプのアクリル変性シリコーンゴム等が挙げられる。
赤外線を透過するポリウレタンゴムとしては、例えば、ポリエーテルウレタン、ポリエステル系ウレタン類及びアクリル変性光硬化タイプのウレタン樹脂等が挙げられる。
赤外線を透過するオレフィンゴムとしては、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、ポリプロピレンゴム、ブチルゴム、シクロオレフィン類、ノルボルネンゴム等が挙げられる。
Examples of the silicone rubber that transmits infrared rays include addition polymerization type two-component polydimethylsiloxanes and derivatives thereof, and photo-curing type acrylic-modified silicone rubber.
Examples of the polyurethane rubber that transmits infrared rays include polyether urethane, polyester urethane, and acrylic-modified photocured urethane resin.
Examples of the olefin rubber that transmits infrared rays include ethylene propylene diene rubber (EPDM), polypropylene rubber, butyl rubber, cycloolefins, and norbornene rubber.

弾性層22に用いられる材料は、前記の中でも、100℃以上の耐熱性を有するものが望ましい。
ここで、「100℃以上の耐熱性を有する」とは、100℃以上に加熱した後でも、弾性(すなわち100Pa以下の外部圧力印加により変形しても、もとの形状に復元する性質)を損なわないことを言う。
弾性層22に用いられる材料が100℃以上の耐熱性を有するものであることにより、赤外線レーザ光で加熱されても用紙走行性と剥離性を損なわない弾性が得られる。そのため、ニップ形状を記録媒体(用紙)幅全域に渡って維持して加熱定着することにより、圧接時の圧力ムラが軽減され、かつ、連続加熱走行による加温時での弾性と形状が維持されることにより、定着用環状体15の外周面と記録媒体の表面との界面における密着性が安定化し、シワの発生などが抑制される。
前記耐熱性は、100℃以上が望ましく、150℃以上がより望ましく、180℃以上がさらに望ましい。
前記耐熱性の測定は、例えば以下の方法で行う。具体的には、DSC、DGA、TMAなどの熱分析装置による溶融温度および熱重量測定、機械的強度評価による100℃以下でその変化の少ない弾性層が望ましい。
Among the materials described above, a material having heat resistance of 100 ° C. or higher is desirable for the elastic layer 22.
Here, “having heat resistance of 100 ° C. or higher” means elasticity (that is, the property of restoring to the original shape even when deformed by applying external pressure of 100 Pa or lower) even after heating to 100 ° C. or higher. Say it will not be damaged.
When the material used for the elastic layer 22 has a heat resistance of 100 ° C. or higher, elasticity that does not impair paper runnability and peelability even when heated by infrared laser light is obtained. Therefore, by maintaining the nip shape over the entire width of the recording medium (paper) and fixing by heating, the pressure unevenness at the time of pressure contact is reduced, and the elasticity and shape at the time of heating by continuous heating running are maintained. As a result, the adhesion at the interface between the outer peripheral surface of the fixing annular body 15 and the surface of the recording medium is stabilized, and the generation of wrinkles is suppressed.
The heat resistance is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, and further preferably 180 ° C. or higher.
The heat resistance is measured, for example, by the following method. Specifically, an elastic layer having a small change at 100 ° C. or less by a melting temperature and thermogravimetric measurement using a thermal analyzer such as DSC, DGA, or TMA, and mechanical strength evaluation is desirable.

前記赤外線を透過する弾性材料のうち、100℃以上の耐熱性を有するものとしては、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、オレフィンゴム、シクロオレフィンゴム等が挙げられる。   Among the elastic materials that transmit infrared rays, examples of materials having heat resistance of 100 ° C. or higher include silicone rubber, urethane rubber, olefin rubber, and cycloolefin rubber.

なお、弾性層22にも、定着用環状体15全体の赤外線の透過性を妨げない範囲(透過率が80%以上となる範囲)でイオン導電剤等の導電剤を含有させてもよい。   The elastic layer 22 may contain a conductive agent such as an ionic conductive agent in a range that does not hinder the infrared transmittance of the entire fixing ring 15 (a range in which the transmittance is 80% or more).

また、弾性層22には、定着用環状体15全体の赤外線の透過性を妨げない範囲(透過率が80%以上となる範囲)で赤外線吸収剤を含有させてもよい。赤外線吸収剤の含有については後に詳述する。   Further, the elastic layer 22 may contain an infrared absorber in a range that does not hinder the infrared transmission of the fixing ring 15 as a whole (a range in which the transmittance is 80% or more). The inclusion of the infrared absorber will be described in detail later.

弾性層22の厚みとしては、例えば50μm以上500μm以下が挙げられ、150μm以上450μm以下が好ましい。   As thickness of the elastic layer 22, 50 micrometers or more and 500 micrometers or less are mentioned, for example, 150 micrometers or more and 450 micrometers or less are preferable.

(離型層)
離型層23は、赤外線に対して透過性(例えば赤外線の透過率が80%以上)を有するものであれば特に限定されず、例えばフッ素含有樹脂を含んで構成される。
(Release layer)
The release layer 23 is not particularly limited as long as it has transparency to infrared rays (for example, infrared transmittance is 80% or more), and includes, for example, a fluorine-containing resin.

本実施形態に係る定着用環状体を後述する定着装置や画像形成装置に適用する場合、最外層として離型層23を有することで、赤外線レーザ光による画像の定着を実現しつつかつ定着画像に光沢性が付与され易い。また、定着用環状体15に中間転写体の機能を持たせる態様においては、定着用環状体の外周面に一次転写され保持されたトナー像が記録媒体に転写し易くなる。   When the fixing annular body according to the present embodiment is applied to a fixing device or an image forming apparatus to be described later, the release layer 23 is provided as the outermost layer, so that the fixing of the image by the infrared laser beam is realized and the fixed image is obtained. Glossiness is easily imparted. In the embodiment in which the fixing ring 15 has the function of an intermediate transfer member, the toner image that is primarily transferred and held on the outer peripheral surface of the fixing ring 15 is easily transferred to the recording medium.

前記フッ素含有樹脂としては、例えば、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオライド共重合体(THV)、及びポリビニリデンフルオライド(PVDF)、全フッ化環状エーテルポリマー等が挙げられ、赤外線の透過性の観点から、PFA、PVDF、全フッ化環状エーテルポリマー等が好適である。
さらにフッ素系の離型コーティング材やシリコン系の無機コーティング材などもその表面性や平滑性付与の観点から使用してもよい。
Examples of the fluorine-containing resin include tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), and tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-vinylidene fluoride copolymer. (THV), polyvinylidene fluoride (PVDF), a fully fluorinated cyclic ether polymer, and the like can be mentioned. From the viewpoint of infrared transparency, PFA, PVDF, a fully fluorinated cyclic ether polymer, and the like are preferable.
Furthermore, a fluorine-based release coating material or a silicon-based inorganic coating material may be used from the viewpoint of imparting surface properties and smoothness.

なお、離型層23にも、定着用環状体15全体の赤外線の透過性を妨げない範囲(透過率が80%以上となる範囲)でイオン導電剤等の導電剤を含有させてもよい。   Note that the release layer 23 may also contain a conductive agent such as an ionic conductive agent in a range that does not hinder the infrared transmittance of the fixing ring 15 as a whole (a range in which the transmittance is 80% or more).

また、離型層23には、定着用環状体15全体の赤外線の透過性を妨げない範囲(透過率が80%以上となる範囲)で赤外線吸収剤を含有させてもよい。赤外線吸収剤の含有については後に詳述する。   In addition, the release layer 23 may contain an infrared absorber in a range that does not hinder the infrared transmittance of the entire fixing ring 15 (a range in which the transmittance is 80% or more). The inclusion of the infrared absorber will be described in detail later.

離型層23の外周面における表面自由エネルギーは、トナーの離型性の観点から、例えば40mN/m以下が好ましく、30mN/m以下がより好ましく、25mN/m以下が更に好ましい。
ここで、表面自由エネルギーの測定は、例えば、接触角計CAM−200(KSV社製)を用い、Zisman法を用いた装置内蔵のプログラム計算にて算出する。
また離型層23の屈折率は、トナーの屈折率よりも低い方が、離型層23と記録媒体に転写された未定着トナー像との界面における赤外線レーザ光Iの反射が抑制される点で望ましい。
The surface free energy on the outer peripheral surface of the release layer 23 is preferably 40 mN / m or less, more preferably 30 mN / m or less, and even more preferably 25 mN / m or less, from the viewpoint of toner releasability.
Here, the measurement of the surface free energy is calculated, for example, by using a contact angle meter CAM-200 (manufactured by KSV) and calculating the program in the apparatus using the Zisman method.
Further, when the refractive index of the release layer 23 is lower than the refractive index of the toner, the reflection of the infrared laser beam I at the interface between the release layer 23 and the unfixed toner image transferred to the recording medium is suppressed. Is desirable.

離型層23の厚みとしては、例えば1μm以上50μm以下が挙げられ、10μm以上50μm以下が好ましく、12μm以上30μm以下がより好ましい。   As thickness of the mold release layer 23, 1 micrometer or more and 50 micrometers or less are mentioned, for example, 10 micrometers or more and 50 micrometers or less are preferable, and 12 micrometers or more and 30 micrometers or less are more preferable.

本実施形態に係る定着用環状体15は、基材21と弾性層22との間、弾性層22と離型層23との間等に、接着層等の他の層をさらに有していてもよい。
前記接着層を設ける場合も赤外線に対して透過性を有する接着層を用いる。
赤外線に対して透過性を有する接着層に用いられる材料としては、例えば、シランカプラー、シリコーン系接着剤、またはウレタン系接着剤等が挙げられる。
The fixing annular body 15 according to the present embodiment further includes other layers such as an adhesive layer between the base material 21 and the elastic layer 22 and between the elastic layer 22 and the release layer 23. Also good.
Also in the case of providing the adhesive layer, an adhesive layer having transparency to infrared rays is used.
Examples of the material used for the adhesive layer that is transmissive to infrared rays include silane couplers, silicone adhesives, and urethane adhesives.

定着用環状体15の全体の厚みとしては、例えば80μm以上1550μm以下が挙げられ、100μm以上1000μm以下が好ましく、200μm以上500μm以下がより好ましい。   The overall thickness of the fixing annular body 15 is, for example, 80 μm or more and 1550 μm or less, preferably 100 μm or more and 1000 μm or less, and more preferably 200 μm or more and 500 μm or less.

また、定着用環状体15の外周面における表面A硬度は、例えば10度以上90度以下が挙げられる。例えば、定着用環状体15の外周面にアスカーJA型硬度計(高分子計器社製)の押針を接触させ、4.9N(2sec)加重の条件にて表面A硬度が測定される。   The surface A hardness on the outer peripheral surface of the fixing annular body 15 is, for example, 10 degrees or more and 90 degrees or less. For example, the pusher of an Asker JA type hardness meter (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.) is brought into contact with the outer peripheral surface of the fixing annular body 15, and the surface A hardness is measured under a condition of 4.9 N (2 sec) load.

−赤外線吸収剤−
本実施形態に係る定着用環状体15は、定着用環状体15全体の赤外線の透過性を妨げない範囲(透過率が80%以上となる範囲)で赤外線吸収剤を含有してもよい。
-Infrared absorber-
The fixing ring 15 according to the present embodiment may contain an infrared absorber within a range that does not hinder the infrared transmission of the fixing ring 15 as a whole (a range in which the transmittance is 80% or more).

赤外線吸収剤を定着用環状体に含ませることで、定着用環状体15を赤外線レーザ光の照射位置で発熱させられ、トナーの定着性をより向上させられる。また、トナーに赤外線吸収剤を含有させ赤外線レーザ光を照射して該トナーを溶融させ定着する場合に比べ、定着用環状体に赤外線吸収剤を含ませ該定着用環状体を加熱することで定着速度と離型性とをより向上させられる。   By including the infrared absorber in the fixing annular body, the fixing annular body 15 is caused to generate heat at the irradiation position of the infrared laser beam, and the toner fixing property can be further improved. Compared to the case where the toner contains an infrared absorbent and is irradiated with infrared laser light to melt and fix the toner, the fixing annular body contains the infrared absorbent and is fixed by heating the fixing annular body. Speed and releasability can be further improved.

赤外線吸収剤は、基材21、弾性層22、離型層23のいずれに含有しても、また他の層に含有してもよく、複数の層に含有させてもよい。
中でも、記録媒体に近い面での赤外発熱効果を高めるため定着用環状体15の外周面により近い層に含有させることが好ましい。また、表面でのトナーまたはインク材料への伝熱性、基材、弾性層、離型層及びその界面での発熱性と冷却性、蓄熱性、耐熱性との観点から、定着用環状体15の外周面に近い部分に含有させることがより好ましい。
一方で、基材21は比較的膜厚が薄く放熱性及び相溶性が得られ、更にトナーの溶融定着性を補助し得る利点があるため、基材21に含有させることも好ましい。
The infrared absorber may be contained in any of the base material 21, the elastic layer 22, and the release layer 23, may be contained in another layer, or may be contained in a plurality of layers.
Among these, in order to enhance the infrared heat generation effect on the surface close to the recording medium, it is preferably contained in a layer closer to the outer peripheral surface of the fixing annular body 15. Further, from the viewpoint of heat transfer to the toner or ink material on the surface, heat generation and cooling at the substrate, elastic layer, release layer and its interface, heat storage, and heat resistance, the fixing ring 15 It is more preferable to make it contain in the part near an outer peripheral surface.
On the other hand, since the base material 21 has a comparatively thin film thickness so that heat dissipation and compatibility can be obtained, and further, there is an advantage that the toner can be melt-fixed, it is preferable that the base material 21 is contained.

赤外線吸収剤としては、600nm以上1000nm以下の波長域に吸収ピークを有するものであれば公知のものを用い得る。
赤外線吸収剤としては、公知の赤外線吸収剤が用いられ、例えば酸化インジウム系金属酸化物、酸化スズ系金属酸化物、酸化亜鉛系金属酸化物、スズ酸カドミウム、特定のアミド化合物、ランタノイド系化合物、シアニン化合物、メロシアニン化合物、ベンゼンチオール系金属錯体、メルカプトフェノール系金属錯体、芳香族ジアミン系金属錯体、ジイモニウム化合物、アミニウム化合物、ニッケル錯体化合物、フタロシアニン系化合物、アントラキノン系化合物、ナフタロシアニン系化合物等が挙げられる。さらに、カーボンブラック、チタンブラック、フェライト、マグネタイト、炭化ジルコミウム等の黒色顔料、ポリメチン系、アザヌレン系、金属キレート系、ベタイン系色素等が用いられる。
これらの中でも、赤外領域での光吸収に伴う電子分極により自己発熱による薄膜層内での伝熱性の赤外線吸収剤として溶解性に優れる有機色素(シアニン系、ベタイン系)が好ましい。
これらは単独で用いても、混合して用いてもよい。
As the infrared absorber, a known one can be used as long as it has an absorption peak in a wavelength range of 600 nm to 1000 nm.
As the infrared absorber, known infrared absorbers are used. For example, indium oxide metal oxide, tin oxide metal oxide, zinc oxide metal oxide, cadmium stannate, specific amide compound, lanthanoid compound, Examples include cyanine compounds, merocyanine compounds, benzenethiol metal complexes, mercaptophenol metal complexes, aromatic diamine metal complexes, diimonium compounds, aminium compounds, nickel complex compounds, phthalocyanine compounds, anthraquinone compounds, and naphthalocyanine compounds. It is done. Further, black pigments such as carbon black, titanium black, ferrite, magnetite, and zirconium carbide, polymethine series, azanurene series, metal chelate series, betaine series dyes and the like are used.
Among these, organic dyes (cyanine-based and betaine-based) having excellent solubility as heat-transferable infrared absorbers in the thin film layer due to self-heating due to electronic polarization accompanying light absorption in the infrared region are preferable.
These may be used alone or in combination.

赤外線吸収剤の添加量は、定着用環状体15全体の赤外線の透過性を妨げない範囲(透過率が80%以上となる範囲)で調整される。種類にもよるが、定着用環状体15全体に対して0.01質量%以上1質量%以下が好ましく、0.05質量%以上0.5質量%以下がより好ましい。   The addition amount of the infrared absorber is adjusted in a range that does not hinder the infrared transmittance of the fixing ring 15 as a whole (a range in which the transmittance is 80% or more). Although depending on the type, the content is preferably 0.01% by mass or more and 1% by mass or less, and more preferably 0.05% by mass or more and 0.5% by mass or less with respect to the entire fixing annular body 15.

[定着装置]
次に、本実施形態に係る定着用環状体を用いた定着装置について説明する。
本実施形態に係る定着装置は、前述の本実施形態に係る定着用環状体と、前記定着用環状体の外周面に接触して周方向に回転することにより前記定着用環状体との間に記録媒体を挟んで搬送する回転部材と、前記定着用環状体と前記記録媒体とが接触する位置で、前記記録媒体に未定着のトナー像に対して、前記定着用環状体を介して赤外線のレーザ光を照射し、前記記録媒体に前記トナー像を定着させる赤外線レーザ光照射装置と、を備える。
[Fixing device]
Next, a fixing device using the fixing ring according to this embodiment will be described.
The fixing device according to the present embodiment is provided between the fixing annular body according to the above-described embodiment and the fixing annular body by rotating in the circumferential direction in contact with the outer peripheral surface of the fixing annular body. In a position where the rotating member that conveys the recording medium, the fixing annular body, and the recording medium come into contact with each other, an infrared image is transmitted to the toner image that is not fixed on the recording medium via the fixing annular body. An infrared laser light irradiation device for irradiating the laser beam and fixing the toner image on the recording medium.

なお、本実施形態に係る定着装置では、前述の本実施形態に係る定着用環状体が中間転写体の役割を担う態様であってもよい。
すなわち、像保持体の表面に形成された前記トナー像を前記定着用環状体の外周面に一次転写する一次転写装置と、前記定着用環状体と前記記録媒体とが接触する位置で、前記定着用環状体の外周面に一次転写された前記トナー像に対して、前記赤外線レーザ光照射装置からの前記赤外線のレーザ光を前記定着用環状体を介して照射し、前記トナー像を前記記録媒体に二次転写するとともに定着させる二次転写定着装置と、を更に備えていてもよい。
In the fixing device according to this embodiment, the fixing ring according to this embodiment described above may serve as an intermediate transfer member.
That is, a primary transfer device that primarily transfers the toner image formed on the surface of the image holding member to the outer peripheral surface of the fixing annular member, and the fixing annular member and the recording medium are in contact with each other. The toner image primarily transferred onto the outer peripheral surface of the annular member for irradiation is irradiated with the infrared laser light from the infrared laser light irradiation device through the fixing annular member, and the toner image is applied to the recording medium. And a secondary transfer fixing device for performing secondary transfer and fixing.

<第1実施形態>
図3は、本実施形態に係る定着装置の構成の一例(第1実施形態)を示す概略構成図である。なお、第1実施形態に係る定着装置は、定着用環状体が中間転写体の役割を担う態様を示す。
図3に示す定着装置60は、前記本実施形態に係る無端状の定着用環状体15と、定着用環状体15の外周面に接触して周方向に回転する二次転写ロール36と、定着用環状体15を挟んで二次転写ロール36の反対側で定着用環状体15の内周面に接触し、赤外線レーザ光に対する透過性を有する赤外線透過部材30と、定着用環状体15と二次転写ロール36との接触部80に向けて赤外線レーザ光Iを照射する赤外線レーザ光照射装置70と、を備えている。
<First Embodiment>
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example (first embodiment) of the configuration of the fixing device according to the present embodiment. Note that the fixing device according to the first embodiment shows an aspect in which the fixing annular member plays the role of the intermediate transfer member.
A fixing device 60 shown in FIG. 3 includes an endless fixing annular body 15 according to the present embodiment, a secondary transfer roll 36 that rotates in the circumferential direction in contact with the outer peripheral surface of the fixing annular body 15, and fixing. An infrared transmitting member 30 that is in contact with the inner peripheral surface of the fixing annular member 15 on the opposite side of the secondary transfer roll 36 with the annular member 15 interposed therebetween, and has transparency to the infrared laser beam, and the fixing annular member 15 and the second annular member 15. And an infrared laser beam irradiation device 70 that irradiates the infrared laser beam I toward the contact portion 80 with the next transfer roll 36.

−赤外線レーザ光照射装置−
赤外線レーザ光照射装置70は、定着用環状体15の内側(内周面側)に配置され、波長が600nm以上1000nm以下の赤外線レーザ光を発する装置が使用される。具体的には、例えば、半導体レーザや固体レーザ等の光源を備えるレーザ光照射装置等が挙げられる。
赤外線レーザ光の照射強度としては、例えば、接触部80において10mW/cm以上100mW/cm以下となる強度が挙げられる。また未定着トナー像Tへの赤外線照射量としては、例えば、50mJ/cm以上5000mJ/cm以下が挙げられる。
-Infrared laser beam irradiation device-
The infrared laser light irradiation device 70 is disposed on the inner side (inner peripheral surface side) of the fixing ring 15 and emits infrared laser light having a wavelength of 600 nm to 1000 nm. Specifically, for example, a laser beam irradiation apparatus including a light source such as a semiconductor laser or a solid-state laser can be used.
The irradiation intensity of the infrared laser light, for example, 10 mW / cm 2 or more 100 mW / cm 2 or less and the intensity becomes recited in the contact portion 80. As the infrared radiation amount to the unfixed toner image T, for example, 50 mJ / cm 2 or more 5000 mJ / cm 2 or less.

赤外線透過部材30は、回転自在に支持された環状の保護部材71と、赤外線レーザ光照射装置70から発せられた赤外線レーザ光Iを集光するレンズ部材72と、定着用環状体15を挟んで二次転写ロール36に対向する位置においてレンズ部材72と保護部材71との間に配置された摺動部材74と、を含んで構成されている。
また、保護部材71の内周面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材76と、レンズ部材72、摺動部材74、及び潤滑剤供給部材76を支持する支持部材78とが設けられている。
The infrared transmitting member 30 sandwiches the annular protective member 71 that is rotatably supported, the lens member 72 that condenses the infrared laser light I emitted from the infrared laser light irradiation device 70, and the fixing annular body 15. The sliding member 74 is disposed between the lens member 72 and the protective member 71 at a position facing the secondary transfer roll 36.
In addition, a lubricant supply member 76 that supplies a lubricant to the inner peripheral surface of the protection member 71, a lens member 72, a sliding member 74, and a support member 78 that supports the lubricant supply member 76 are provided.

−保護部材−
保護部材71は、内側に配置されているレンズ部材72を保護する環状の部材であり、赤外線を透過するガラス又は樹脂によって成形されている。
保護部材71を構成する樹脂材料としては、フッ素含有樹脂を含み、赤外線に対して透過性(例えば前記赤外線の透過率が80%以上)を有するものであれば特に限定されない。
前記フッ素含有樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオライド共重合体(THV)、及びポリビニリデンフルオライド(PVDF)、全フッ化環状エーテルポリマー等が挙げられ、PFA、ポリビニリデンフルオライド、全フッ化環状エーテルポリマー等が好ましい。
また、レンズ部材72を保護する保護部材71を設ける代わりに、定着用環状体15の表面保護層としてコーティング材を付与してもよい。フッ素系コート材としてルミフロン(登録商標)系の共重合フッ素樹脂ポリマーや、シリコン系の無機ナノグラスコート等の離型性コーティングをスプレー塗布、ディップ塗装により表面保護層を設けることが好ましい。
-Protective member-
The protection member 71 is an annular member that protects the lens member 72 disposed inside, and is formed of glass or resin that transmits infrared rays.
The resin material constituting the protective member 71 is not particularly limited as long as it contains a fluorine-containing resin and has a property of transmitting infrared rays (for example, the infrared transmittance is 80% or more).
Examples of the fluorine-containing resin include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), and tetrafluoroethylene-hexafluoro. Examples include propylene-vinylidene fluoride copolymer (THV), polyvinylidene fluoride (PVDF), and perfluorinated cyclic ether polymers. PFA, polyvinylidene fluoride, perfluorinated cyclic ether polymers, and the like are preferable.
Further, instead of providing the protective member 71 for protecting the lens member 72, a coating material may be applied as a surface protective layer of the fixing annular body 15. It is preferable to provide a surface protective layer by spray coating or dip coating with a releasable coating such as Lumiflon (registered trademark) copolymer fluororesin polymer or silicon-based inorganic nanoglass coating as the fluorine coating material.

−レンズ部材−
レンズ部材72は、波長が600nm以上1000nm以下の赤外線に対して透過性を有し、赤外線レーザ光を集光するものであれば限定されない。レンズ部材72に用いられる材料としては、例えば、ガラス、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)等のアクリル樹脂等が挙げられる。
レンズ部材72は、例えば、接触部80に赤外線レーザ光の焦点が来る焦点距離を有するものを選択してもよく、レンズ部材72及び赤外線レーザ光照射装置70の位置を調整することで前記焦点の位置を制御してもよい。
-Lens member-
The lens member 72 is not limited as long as it has transparency to infrared rays having a wavelength of 600 nm or more and 1000 nm or less and collects infrared laser light. Examples of the material used for the lens member 72 include glass and acrylic resins such as polymethyl methacrylate (PMMA).
For example, the lens member 72 may be selected to have a focal length at which the focal point of the infrared laser beam comes to the contact portion 80. By adjusting the positions of the lens member 72 and the infrared laser beam irradiation device 70, the focal point of the lens member 72 may be selected. The position may be controlled.

−摺動部材−
摺動部材74は、保護部材71の回転時に保護部材71の内周面とレンズ部材72とが直接接触してこれらの部材の表面が傷つくことを防ぎ、例えばレンズ部材72の表面に傷がつくことによる赤外線の透過率低下等を防ぐための部材である。
摺動部材74としては、波長が600nm以上1000nm以下の赤外線に対して透過性を有し、保護部材71に対して摩擦係数が小さく耐摩耗性に優れた材質で構成されたものが適している。
摺動部材74の材質としては、例えば、赤外線に対して透過性を有する樹脂(具体的には、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の潤滑性フィラーを分散させたウレタンゴム、オレフィンゴム等)、ガラス等の繊維によって補強されたPFA樹脂、シリコーンオイル、及びシリコン系界面活性剤等で含浸又は表面処理された透明液状シリコーンゴム等が挙げられる。
また摺動部材74の厚みとしては、例えば、0.01mm以上1mm以下が挙げられる。
さらに摺動部材74の内部に、ワックスやシリコーンオイル等を含浸させた発泡部材を設けることで潤滑性を向上させ、保護部材71が回転するときにおける摺動部材74と保護部材71との摩擦抵抗及び擦れを軽減させ、これらの部材に対する影響を軽減させてもよい。
-Sliding member-
The sliding member 74 prevents the inner peripheral surface of the protection member 71 and the lens member 72 from coming into direct contact with each other during the rotation of the protection member 71 and prevents the surfaces of these members from being damaged. For example, the surface of the lens member 72 is damaged. This is a member for preventing a decrease in the transmittance of infrared rays and the like.
As the sliding member 74, a material that is transparent to infrared rays having a wavelength of 600 nm or more and 1000 nm or less and that is made of a material that has a small friction coefficient and excellent wear resistance with respect to the protective member 71 is suitable. .
The material of the sliding member 74 is, for example, a resin that is transparent to infrared rays (specifically, urethane rubber, olefin rubber, etc. in which a lubricating filler such as polytetrafluoroethylene (PTFE) is dispersed). And transparent liquid silicone rubber impregnated or surface-treated with PFA resin reinforced with fibers such as glass, silicone oil, and silicone-based surfactant.
Moreover, as thickness of the sliding member 74, 0.01 mm or more and 1 mm or less are mentioned, for example.
Further, the foaming member impregnated with wax, silicone oil or the like is provided inside the sliding member 74 to improve lubricity, and the frictional resistance between the sliding member 74 and the protective member 71 when the protective member 71 rotates. In addition, the friction may be reduced and the influence on these members may be reduced.

−潤滑剤供給部材−
潤滑剤供給部材76は、潤滑剤を保持し、保護部材71の内周面に潤滑剤を供給する部材である。
潤滑剤としては、例えばシリコーンオイル、パラフィンオイル、フッ素オイル、その他固形物質と液体とを混合させた合成潤滑油グリース、ワックス等が挙げられる。
なお、本実施形態では潤滑剤を保護部材71の内周面に供給する形態であるが、潤滑剤を用いない形態でもよい。
-Lubricant supply member-
The lubricant supply member 76 is a member that holds the lubricant and supplies the lubricant to the inner peripheral surface of the protection member 71.
Examples of the lubricant include silicone oil, paraffin oil, fluorine oil, and other synthetic lubricant greases, waxes and the like in which solid substances and liquids are mixed.
In this embodiment, the lubricant is supplied to the inner peripheral surface of the protective member 71, but the lubricant may not be used.

−二次転写ロール−
二次転写ロール36は、定着用環状体15の外側(外周面側)に配置され、定着用環状体15と接触部80を形成し、定着用環状体15との間に記録媒体Pを挟んで搬送する回転部材である。二次転写ロール36は、定着用環状体15との間で記録媒体Pを挟み込む形状のものであれば特に限定されない。二次転写ロール36の具体例としては、例えば、円柱状芯金と、円柱状芯金の外周面に設けられた透明弾性層とを有する加圧ロール等が挙げられる。該弾性層の外周面に離型層を設けてもよい。
弾性層を構成する材料としては、ウレタンやオレフィン、NBR等の発泡導電ゴム材料を用いてもよい。
-Secondary transfer roll-
The secondary transfer roll 36 is disposed on the outer side (outer peripheral surface side) of the fixing annular body 15, forms a contact portion 80 with the fixing annular body 15, and sandwiches the recording medium P between the fixing annular body 15. It is a rotation member conveyed by. The secondary transfer roll 36 is not particularly limited as long as it has a shape in which the recording medium P is sandwiched between the fixing annular body 15. Specific examples of the secondary transfer roll 36 include a pressure roll having a cylindrical cored bar and a transparent elastic layer provided on the outer peripheral surface of the cylindrical cored bar. A release layer may be provided on the outer peripheral surface of the elastic layer.
As a material constituting the elastic layer, a foamed conductive rubber material such as urethane, olefin, or NBR may be used.

芯金は、例えば鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。また、弾性層は、例えば、カーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとGECO(エピクロロヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体)とEPDMとのブレンドゴム、ウレタン系イオン導電ゴム等で形成され、体積抵抗率が106.0Ωcm以上109.0Ωcm以下のスポンジ状の円筒ロールである。 The core metal is a cylindrical bar made of a metal such as iron or SUS. The elastic layer is formed of, for example, a blend rubber of NBR, GECO (epichlorohydrin-allyl glycidyl ether copolymer) and EPDM blended with a conductive agent such as carbon black, urethane ion conductive rubber, etc. It is a sponge-like cylindrical roll having a volume resistivity of 10 6.0 Ωcm or more and 10 9.0 Ωcm or less.

二次転写ロール36の外周面における表面A硬度としては、例えば10度以上95度以下が挙げられる。   Examples of the surface A hardness on the outer peripheral surface of the secondary transfer roll 36 include 10 degrees or more and 95 degrees or less.

定着用環状体15と二次転写ロール36との接触部80の幅としては、例えば0.01mm以上30mm以下が挙げられ、0.5mm以上5mm以下が望ましい。   The width of the contact portion 80 between the fixing annular body 15 and the secondary transfer roll 36 is, for example, from 0.01 mm to 30 mm, and preferably from 0.5 mm to 5 mm.

本実施形態に係る定着装置60は、定着用環状体15が矢印B方向に回転(移動)し、定着用環状体15の外周面と接触する二次転写ロール36は、定着用環状体15の回転に従動して定着用環状体15の回転方向Bと反対の周方向Cに回転する。一方、定着用環状体15の内周面に接触する保護部材71は、定着用環状体15の回転に従動して定着用環状体15の回転方向Bと同じ周方向Rに回転する。   In the fixing device 60 according to the present embodiment, the secondary transfer roll 36 that contacts the outer peripheral surface of the fixing annular body 15 is rotated (moved) in the direction of arrow B in the fixing annular body 15. Following rotation, the fixing ring 15 rotates in the circumferential direction C opposite to the rotation direction B. On the other hand, the protective member 71 in contact with the inner peripheral surface of the fixing ring 15 rotates in the same circumferential direction R as the rotation direction B of the fixing ring 15 following the rotation of the fixing ring 15.

像保持体(不図示)の表面に形成されたトナー像が定着用環状体15の外周面に一次転写され、定着用環状体15の外周面に保持されたトナー像Tが定着用環状体15と二次転写ロール36との接触部80へと搬送される。
なお、定着用環状体15に一次転写されたトナー像Tは、例えば、赤外線吸収剤(赤外線を吸収し、熱としてエネルギーを放出する成分)を内添剤又は外添剤として含んだトナーを用いて形成されたものが使用される。
A toner image formed on the surface of an image holding member (not shown) is primarily transferred to the outer peripheral surface of the fixing annular member 15, and the toner image T held on the outer peripheral surface of the fixing annular member 15 is transferred to the fixing annular member 15. And the secondary transfer roll 36 are conveyed to a contact portion 80.
The toner image T primarily transferred to the fixing annular member 15 uses, for example, a toner containing an infrared absorber (a component that absorbs infrared rays and releases energy as heat) as an internal additive or an external additive. Is used.

一方、定着用環状体15の内側に設けられた赤外線レーザ光照射装置70から、接触部80に向かって赤外線レーザ光Iが照射される。赤外線レーザ光照射装置70から発せられた赤外線レーザ光Iは、赤外線透過部材30(保護部材71、レンズ部材72、及び摺動部材74)及び定着用環状体15を透過し、接触部80に到達する。
そして接触部80には記録媒体Pが搬送され、定着用環状体15の外周面に保持されたトナー像Tが定着用環状体15と記録媒体Pとに挟み込まれた状態で赤外線レーザ光Iが照射されることでトナー像Tに含有される赤外線吸収剤が赤外線レーザ光Iを吸収したのちに熱を放出する。未定着トナー像Tは、定着用環状体15及び二次転写ロール36によって圧力がかけられつつ瞬間的に温度が上昇して溶融し二次転写及び定着(二次転写定着)が実現され、記録媒体P上に定着画像Fとなる。
On the other hand, the infrared laser beam I is irradiated toward the contact portion 80 from the infrared laser beam irradiation device 70 provided inside the fixing annular body 15. The infrared laser beam I emitted from the infrared laser beam irradiation device 70 passes through the infrared transmitting member 30 (the protective member 71, the lens member 72, and the sliding member 74) and the fixing annular body 15, and reaches the contact portion 80. To do.
Then, the recording medium P is conveyed to the contact portion 80, and the infrared laser beam I is emitted while the toner image T held on the outer peripheral surface of the fixing annular body 15 is sandwiched between the fixing annular body 15 and the recording medium P. When irradiated, the infrared absorbent contained in the toner image T absorbs the infrared laser light I and then releases heat. The unfixed toner image T is instantaneously heated and melted while pressure is applied by the fixing annular body 15 and the secondary transfer roll 36 to realize secondary transfer and fixing (secondary transfer fixing), and recording. A fixed image F is formed on the medium P.

なお、定着用環状体15の外周面に保持されたトナー像Tを記録媒体(用紙)Pにより確実に二次転写させるため、トナー像Tを用紙P上に静電的に二次転写させてもよい。   Note that the toner image T held on the outer peripheral surface of the fixing annular body 15 is surely secondary-transferred by the recording medium (paper) P, so that the toner image T is electrostatically secondary-transferred onto the paper P. Also good.

また、本実施形態では、その加熱加圧時間(すなわち、未定着トナー像Tが温度上昇により溶融し、定着用環状体15の圧接により平坦化される時間)が数msecと短く、高速定着し得、かつ、高エネルギーの赤外線レーザ光により未定着トナー像Tが加熱されるため、記録媒体Pを温めずに未定着トナー像Tの定着が行われる。そのため、両面定着時の定着性も安定しており、記録媒体剥離性も変化しないことにより、薄紙から厚紙、エンボス紙、連張紙、塗工紙、PETフィルム、シュリングフィルム等までの非浸透メディアなど広範囲の記録媒体適応性が得られる。   Further, in the present embodiment, the heating and pressing time (that is, the time during which the unfixed toner image T is melted by the temperature rise and is flattened by the pressure contact with the fixing annular body 15) is as short as several milliseconds, and is fast-fixed. In addition, since the unfixed toner image T is heated by the high-energy infrared laser beam, the unfixed toner image T is fixed without heating the recording medium P. Therefore, the fixability at the time of double-sided fixing is stable and the recording medium peelability does not change, so that it does not penetrate from thin paper to thick paper, embossed paper, continuous paper, coated paper, PET film, shrink film, etc. Applicable to a wide range of recording media such as media.

また、本実施形態に係る定着装置60では、赤外線レーザ光によって二次転写定着を行うことで、画像形成装置の小型化とともに、トナー画像の転写及び定着の高速化が実現される。   Further, in the fixing device 60 according to the present embodiment, secondary transfer fixing is performed by infrared laser light, so that the image forming apparatus can be miniaturized and the toner image can be transferred and fixed at high speed.

<第2実施形態>
次に、本実施形態に係る定着用環状体を用いた第2実施形態の定着装置について説明する。
図4は、本実施形態に係る定着装置の他の一例(第2実施形態)を示す概略構成図である。なお、第2実施形態に係る定着装置は、定着用環状体が中間転写体の役割を担う態様を示す。
図4に示す定着装置90は、定着用環状体15に面する側が円弧状に形成されたレンズ部材72と摺動部材74を備え、定着用環状体15は二次転写ロール36との接触により内側に変形して円弧状の接触部80が形成されている。なお、第1実施形態に係る定着装置と同様の構成については同様の符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a fixing device according to a second embodiment using the fixing ring according to the present embodiment will be described.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating another example (second embodiment) of the fixing device according to the present embodiment. Note that the fixing device according to the second embodiment shows an aspect in which the fixing annular member plays the role of an intermediate transfer member.
A fixing device 90 shown in FIG. 4 includes a lens member 72 and a sliding member 74 that are formed in an arc shape on the side facing the fixing annular body 15, and the fixing annular body 15 is brought into contact with the secondary transfer roll 36. An arcuate contact portion 80 is formed by being deformed inward. In addition, the same code | symbol is used about the structure similar to the fixing device which concerns on 1st Embodiment, The detailed description is abbreviate | omitted here.

第2実施形態に係る定着装置90は、導電性及び赤外線に対する透過性を有する無端ベルト状の定着用環状体15と、定着用環状体15と円弧状の接触部80を形成する二次転写ロール36と、定着用環状体15の内側に設けられた赤外線レーザ光照射装置70と、赤外線透過部材として、赤外線レーザ光照射装置70から発せられた赤外線レーザ光を透過するレンズ部材72と、定着用環状体15の内周面とレンズ部材72との間に設けられた摺動部材74と、を備えて構成されている。   The fixing device 90 according to the second embodiment includes an endless belt-like fixing annular body 15 having conductivity and transparency to infrared rays, and a secondary transfer roll that forms the arcuate contact portion 80 with the fixing annular body 15. 36, an infrared laser light irradiation device 70 provided inside the fixing annular body 15, a lens member 72 that transmits infrared laser light emitted from the infrared laser light irradiation device 70 as an infrared transmission member, and a fixing member And a sliding member 74 provided between the inner peripheral surface of the annular body 15 and the lens member 72.

また、定着用環状体15の内側で互いに間隔を持って設けられた押しつけロール86及び押しつけロール87が、定着用環状体15を二次転写ロール36に押し付けることで、定着用環状体15における押しつけロール86と押しつけロール87との間の領域が内側に変形し、接触部80が形成されている。   Further, the pressing roll 86 and the pressing roll 87 provided at a distance from each other inside the fixing ring 15 press the fixing ring 15 against the secondary transfer roll 36, thereby pressing the fixing ring 15. A region between the roll 86 and the pressing roll 87 is deformed inward to form a contact portion 80.

レンズ部材72は、定着用環状体15の内側において、定着用環状体15を介して二次転写ロール36に加圧される状態で配置されている。また、摺動部材74は、定着用環状体15の内周面とレンズ部材72との摺動抵抗を小さくし、定着用環状体15の内周面とレンズ部材72とが直接接触することによる傷の発生を防ぐため、レンズ部材72における定着用環状体15に対向する円弧状の曲面に設けられている。   The lens member 72 is arranged inside the fixing annular body 15 so as to be pressed against the secondary transfer roll 36 via the fixing annular body 15. Further, the sliding member 74 reduces sliding resistance between the inner peripheral surface of the fixing annular body 15 and the lens member 72, and the inner peripheral surface of the fixing annular body 15 and the lens member 72 are in direct contact with each other. In order to prevent scratches, the lens member 72 is provided on an arcuate curved surface facing the fixing annular body 15.

定着用環状体15は、矢印B方向に回転し、それに伴って二次転写ロール36が定着用環状体15の回転方向と反対の方向Cへ回転する。一方、レンズ部材72及び摺動部材74は不図示の支持部材によって固定されており、定着用環状体15が回転してもレンズ部材72及び摺動部材74は静止したままである。
また、摺動部材74が定着用環状体15の内周面とレンズ部材72との間に設けられていることによって、摺動部材74が定着用環状体15の内周面に接触した状態で定着用環状体15が回転する。
The fixing ring 15 rotates in the direction of the arrow B, and accordingly, the secondary transfer roll 36 rotates in a direction C opposite to the rotation direction of the fixing ring 15. On the other hand, the lens member 72 and the sliding member 74 are fixed by a support member (not shown), and the lens member 72 and the sliding member 74 remain stationary even when the fixing annular body 15 rotates.
Further, since the sliding member 74 is provided between the inner peripheral surface of the fixing annular body 15 and the lens member 72, the sliding member 74 is in contact with the inner peripheral surface of the fixing annular body 15. The fixing annular body 15 rotates.

そして、定着用環状体15の外周面に保持されたトナー像Tが、定着用環状体15の回転に伴って矢印B方向に搬送され、接触部80において定着用環状体15と記録媒体Pとの間に挟み込まれるとともに、赤外線レーザ光照射装置70から接触部80に向かって発生された赤外線レーザ光Iがレンズ部材72及び摺動部材74を透過してトナー像Tに照射されることで、トナー像Tが記録媒体Pに二次転写されるともに定着されて定着画像Fとなる。   Then, the toner image T held on the outer peripheral surface of the fixing ring 15 is conveyed in the direction of the arrow B as the fixing ring 15 rotates, and the fixing ring 15, the recording medium P, and the recording medium P are conveyed at the contact portion 80. In addition, the infrared laser light I generated from the infrared laser light irradiation device 70 toward the contact portion 80 passes through the lens member 72 and the sliding member 74 and is applied to the toner image T. The toner image T is secondarily transferred to the recording medium P and fixed to become a fixed image F.

第2実施形態における接触部80の幅(ニップ幅)としては、例えば0.005cm以上1cm以下が挙げられる。接触部80の幅を長くすると、例えば赤外線レーザ光を照射してから記録媒体に定着されるまでの時間が比較的長いトナーを用いても、良好な定着性が得られる。   As a width | variety (nip width | variety) of the contact part 80 in 2nd Embodiment, 0.005 cm or more and 1 cm or less are mentioned, for example. If the width of the contact portion 80 is increased, good fixability can be obtained even when, for example, a toner having a relatively long time from irradiation with infrared laser light to fixing on the recording medium is used.

<第3実施形態>
次に、本実施形態の定着用環状体を用いた第3実施形態の定着装置について説明する。
図5は、本実施形態の定着装置の他の一例を示す概略構成図である。なお、第3実施形態に係る定着装置は、定着用環状体が中間転写体の役割を担わない態様を示す。
図5の定着装置は、本実施形態の定着用環状体として無端ベルト状の定着用環状体を備え、定着用環状体が回転部材を巻きつけるように接触し、定着用環状体が内側に変形して接触部が形成された定着装置である。なお、第1実施形態にかかる定着装置と同様な構成については、その詳細な説明を省略する。
<Third Embodiment>
Next, a fixing device according to a third embodiment using the fixing ring according to the present embodiment will be described.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating another example of the fixing device according to the present exemplary embodiment. Note that the fixing device according to the third embodiment shows an aspect in which the fixing annular member does not play the role of the intermediate transfer member.
The fixing device of FIG. 5 includes an endless belt-shaped fixing ring as the fixing ring of the present embodiment. The fixing ring is in contact so as to wind the rotating member, and the fixing ring is deformed inward. Thus, the fixing device has a contact portion. Note that a detailed description of the same configuration as that of the fixing device according to the first embodiment is omitted.

図5に示すように、第3実施形態にかかる定着装置160は、例えば、赤外線に対して透過性を有し無端ベルト状(管状)である定着用環状体92と、定着用環状体92が巻き掛けるように接して設けられた回転部材45と、定着用環状体92の外部に設けられた赤外線レーザ光照射装置70と、を備えて構成されている。
定着用環状体92は、内部に配置された駆動ロール82と支持ロール84とによって支持されている。また定着用環状体92の内部に互いに間隔を持って設けられた押しつけロール86及び押しつけロール87が、定着用環状体92を介して回転部材45に押し付けることで、定着用環状体92における押しつけロール86と押しつけロール87との間の領域が内側に変形し、接触部80が形成される。
また定着用環状体92の内部には、赤外線レーザ光照射装置70から発せられた赤外線レーザ光Iを集光するレンズ部材72と、定着用環状体92の内周面とレンズ部材72との間に設けられた摺動部材74と、が設けられている。レンズ部材72は、定着用環状体92の内部において、定着用環状体92を介して回転部材45に加圧される状態で配置されている。そして摺動部材74は、定着用環状体92の内周面とレンズ部材72との摺動抵抗を小さくし、定着用環状体92の内周面とレンズ部材72とが直接接触することによる傷の発生を防ぐため、レンズ部材72における定着用環状体92と接する面に設けられている。
As shown in FIG. 5, the fixing device 160 according to the third embodiment includes, for example, a fixing annular body 92 that is transparent to infrared rays and has an endless belt shape (tubular shape), and a fixing annular body 92. The rotating member 45 is provided so as to be wound around, and an infrared laser light irradiation device 70 provided outside the fixing annular body 92.
The fixing annular body 92 is supported by a drive roll 82 and a support roll 84 disposed inside. Also, the pressing roll 86 and the pressing roll 87 provided inside the fixing annular body 92 with a space therebetween are pressed against the rotating member 45 via the fixing annular body 92, so that the pressing roll in the fixing annular body 92 is pressed. A region between the roller 86 and the pressing roll 87 is deformed inward, and the contact portion 80 is formed.
Further, inside the fixing annular body 92, a lens member 72 that condenses the infrared laser light I emitted from the infrared laser light irradiation device 70, and between the inner peripheral surface of the fixing annular body 92 and the lens member 72. And a sliding member 74 provided on the surface. The lens member 72 is arranged inside the fixing annular body 92 so as to be pressurized against the rotating member 45 via the fixing annular body 92. The sliding member 74 reduces the sliding resistance between the inner peripheral surface of the fixing annular body 92 and the lens member 72, and scratches caused by the direct contact between the inner peripheral surface of the fixing annular body 92 and the lens member 72. In order to prevent this, the lens member 72 is provided on a surface in contact with the fixing annular body 92.

定着用環状体92は、駆動ロール82の回転によって定着用環状体92が矢印S方向に回転し、それに伴って回転部材45が定着用環状体92の回転方向と反対の方向へ回転する。
一方、レンズ部材72及び摺動部材74は不図示の支持部材によって固定され、定着用環状体92が回転してもレンズ部材72及び摺動部材74は停止したままである。
また、摺動部材74が定着用環状体92の内周面とレンズ部材72との間に設けられていることによって、定着用環状体92の回転時に、レンズ部材72は摺動部材74を介して定着用環状体92の内周面に接触する。
In the fixing annular body 92, the fixing annular body 92 rotates in the direction of arrow S by the rotation of the driving roll 82, and accordingly, the rotating member 45 rotates in a direction opposite to the rotational direction of the fixing annular body 92.
On the other hand, the lens member 72 and the sliding member 74 are fixed by a support member (not shown), and the lens member 72 and the sliding member 74 remain stopped even when the fixing annular body 92 rotates.
Further, since the sliding member 74 is provided between the inner peripheral surface of the fixing annular body 92 and the lens member 72, the lens member 72 passes through the sliding member 74 when the fixing annular body 92 rotates. In contact with the inner peripheral surface of the fixing annular body 92.

そして、表面に未定着トナー像Tが形成された記録媒体Pが、定着用環状体92の回転に伴って矢印U方向に搬送され、接触部80において、未定着トナー像Tが定着用環状体92の外周面に直接接触するように、定着用環状体92と回転部材45とに挟み込まれる。その状態で赤外線レーザ光照射装置70から接触部80に向かって赤外線レーザ光Iが発せられ、レンズ部材72によって集光された赤外線レーザ光Iが未定着トナー像Tに照射されることで、未定着トナー像Tが記録媒体Pに定着されて定着画像Fとなる。   The recording medium P on which the unfixed toner image T is formed on the surface is conveyed in the direction of the arrow U as the fixing annular body 92 rotates, and the unfixed toner image T is fixed to the fixing annular body at the contact portion 80. It is sandwiched between the fixing annular body 92 and the rotating member 45 so as to be in direct contact with the outer peripheral surface of 92. In this state, the infrared laser light I is emitted from the infrared laser light irradiation device 70 toward the contact portion 80, and the infrared laser light I collected by the lens member 72 is irradiated onto the unfixed toner image T. The received toner image T is fixed on the recording medium P to become a fixed image F.

定着用環状体92は、基材の弾性率が2GPa以上4GPa以下であることが望ましく、それ以外の詳細な点は前記定着用環状体と同様である。
また、第3実施形態におけるその他の部材についても、前記第2実施形態と同様である。
The fixing annular body 92 preferably has a base material elastic modulus of 2 GPa or more and 4 GPa or less, and the other detailed points are the same as those of the fixing annular body.
The other members in the third embodiment are the same as those in the second embodiment.

第3実施形態における接触部80の幅(ニップ幅)としては、例えば0.005cm以上1cm以下が挙げられる。接触部80の幅を長くすると、例えば赤外線レーザ光を照射してから記録媒体に定着されるまでの時間が比較的長いトナーを用いても、良好な定着性が得られる。   As a width | variety (nip width | variety) of the contact part 80 in 3rd Embodiment, 0.005 cm or more and 1 cm or less are mentioned, for example. If the width of the contact portion 80 is increased, good fixability can be obtained even when, for example, a toner having a relatively long time from irradiation with infrared laser light to fixing on the recording medium is used.

[画像形成装置]
次に、本実施形態に係る定着用環状体を用いた画像形成装置について説明する
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電装置と、帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、前記本実施形態に係る定着用環状体と、前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を前記定着用環状体の外周面に一次転写する一次転写装置と、前記定着用環状体の外周面に一次転写された前記トナー像に、前記定着用環状体を介して赤外線のレーザ光を照射することにより前記トナー像を記録媒体に二次転写するとともに定着させる二次転写定着装置と、を備えて構成されている。
[Image forming apparatus]
Next, an image forming apparatus using the fixing ring according to the present embodiment will be described. An image forming apparatus according to the present embodiment includes an image holding member, a charging device that charges the surface of the image holding member, and a charging device. The latent image forming apparatus that forms a latent image on the surface of the image holding member, the developing device that forms the toner image by developing the latent image formed on the surface of the image holding member, and the present embodiment. A fixing transfer body, a primary transfer device that primarily transfers the toner image formed on the surface of the image holding body to the outer peripheral surface of the fixing annular body, and a primary transfer to the outer peripheral surface of the fixing annular body. And a secondary transfer fixing device for irradiating the toner image with infrared laser light through the fixing ring to secondary transfer and fix the toner image onto a recording medium. ing.

図6は、本実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を概略的に示している。図6に示す画像形成装置100は、図3に示した定着装置を備えた一般にタンデム型と呼ばれる画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kと、各画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kにより形成された各色成分トナー像を定着用環状体15に順次転写(一次転写)させる一次転写部10と、定着用環状体15上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Pに一括転写(二次転写)させるとともに、定着用環状体15の内側に配置されている赤外線レーザ光照射装置70から、定着用環状体15を介して赤外線のレーザ光Iを照射することにより重畳トナー像を用紙Pに定着させる二次転写定着部20と、を備えている。また、画像形成装置100は、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を有している。   FIG. 6 schematically shows an example of the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment. An image forming apparatus 100 shown in FIG. 6 is an image forming apparatus generally called a tandem type that includes the fixing device shown in FIG. 3, and a plurality of image forming units that form toner images of respective color components by an electrophotographic method. 1Y, 1M, 1C, and 1K, and a primary transfer unit 10 that sequentially transfers (primary transfer) each color component toner image formed by the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K to the fixing annular body 15; The superimposed toner image transferred onto the annular body 15 is transferred collectively (secondary transfer) onto the paper P as a recording medium, and is fixed from the infrared laser light irradiation device 70 disposed inside the fixing annular body 15. And a secondary transfer fixing unit 20 that fixes the superimposed toner image onto the paper P by irradiating the infrared laser beam I through the annular body 15. Further, the image forming apparatus 100 includes a control unit 40 that controls the operation of each device (each unit).

定着用環状体15は、既述の第1実施形態に係る定着用環状体15であるが、第2実施形態に係る定着用環状体15であってもよい。   The fixing ring 15 is the fixing ring 15 according to the first embodiment described above, but may be the fixing ring 15 according to the second embodiment.

画像形成装置100の各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、表面に形成されるトナー像を保持する像保持体の一例として、矢印A方向に回転する感光体11を備えている。   Each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K of the image forming apparatus 100 includes a photoconductor 11 that rotates in the arrow A direction as an example of an image holding body that holds a toner image formed on the surface.

感光体11の周囲には、帯電装置の一例として、感光体11を帯電させる帯電器12が設けられ、潜像形成装置の一例として、感光体11上に静電潜像を書込むレーザ露光器13(図中露光ビームを符号Bmで示す)が設けられている。   A charger 12 for charging the photosensitive member 11 is provided around the photosensitive member 11 as an example of a charging device, and a laser exposure device for writing an electrostatic latent image on the photosensitive member 11 as an example of a latent image forming device. 13 (the exposure beam is indicated by Bm in the figure) is provided.

また、感光体11の周囲には、現像装置の一例として、各色成分トナーが収容されて感光体11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器14が設けられ、感光体11上に形成された各色成分トナー像を一次転写部10にて定着用環状体15に転写する一次転写装置の一例として、一次転写ロール16が設けられている。   Further, around the photoreceptor 11, as an example of a developing device, a developing device 14 that accommodates each color component toner and visualizes the electrostatic latent image on the photoreceptor 11 with the toner is provided. A primary transfer roll 16 is provided as an example of a primary transfer device that transfers the color component toner images formed thereon onto the fixing ring 15 in the primary transfer unit 10.

更に、感光体11の周囲には、感光体11上の残留トナーが除去される感光体クリーナ17が設けられ、帯電器12、レーザ露光器13、現像器14、一次転写ロール16および感光体クリーナ17の電子写真用デバイスが感光体11の回転方向に沿って順次配設されている。これらの画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、定着用環状体15の上流側から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の順に、略直線状に配置されている。   Further, a photoconductor cleaner 17 for removing residual toner on the photoconductor 11 is provided around the photoconductor 11, and a charger 12, a laser exposure device 13, a developing device 14, a primary transfer roll 16, and a photoconductor cleaner. Seventeen electrophotographic devices are sequentially arranged along the rotation direction of the photoconductor 11. These image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are substantially linearly arranged in the order of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) from the upstream side of the fixing annular body 15. Has been placed.

定着用環状体15は、各種ロールによって図6に示すB方向に定められた速度で循環駆動(回転)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(図示せず)により駆動されて定着用環状体15を回転させる駆動ロール31、各感光体11の配列方向に沿って略直線状に延びる定着用環状体15を支持する支持ロール32、定着用環状体15に対して一定の張力を与えると共に定着用環状体15の蛇行を防止する補正ロールとして機能する張力付与ロール33、二次転写定着部20に設けられる赤外線透過部材30、定着用環状体15上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニング背面ロール34を有している。   The fixing annular body 15 is circulated and rotated (rotated) by various rolls at a speed determined in the B direction shown in FIG. As these various rolls, a driving roll 31 that is driven by a motor (not shown) having excellent constant speed and rotates the fixing annular body 15, and a fixing roll that extends substantially linearly along the arrangement direction of the photoconductors 11. A supporting roll 32 that supports the annular body 15, a tension applying roll 33 that functions as a correction roll that applies a constant tension to the fixing annular body 15 and prevents the fixing annular body 15 from meandering, and the secondary transfer fixing unit 20. And a cleaning back roll 34 provided in a cleaning unit that scrapes off residual toner on the fixing annular body 15.

一次転写部10には、定着用環状体15を挟んで感光体11に対向して一次転写ロール16が配置されている。一次転写ロール16は、例えば、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは、鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が107.5Ωcm以上108.5Ωcm以下のスポンジ状の円筒ロールである。 In the primary transfer portion 10, a primary transfer roll 16 is disposed so as to face the photoconductor 11 with the fixing annular body 15 interposed therebetween. The primary transfer roll 16 is composed of, for example, a shaft and a sponge layer as an elastic layer fixed around the shaft. The shaft is a cylindrical bar made of metal such as iron or SUS. The sponge layer is a sponge-like cylindrical roll formed of a blend rubber of NBR, SBR, and EPDM containing a conductive agent such as carbon black and having a volume resistivity of 10 7.5 Ωcm or more and 10 8.5 Ωcm or less.

一次転写ロール16は定着用環状体15を挟んで感光体11に対向して配置され、更に一次転写ロール16にはトナーの帯電極性(マイナス極性とする。以下同様。)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体11上のトナー像が定着用環状体15に順次、静電吸引され、定着用環状体15の外周面において重畳されたトナー像が形成されて保持されるようになっている。   The primary transfer roll 16 is disposed opposite to the photoconductor 11 with the fixing annular body 15 interposed therebetween, and the primary transfer roll 16 has a voltage (with negative polarity; the same applies hereinafter) having a polarity opposite to that of the toner. (Primary transfer bias) is applied. As a result, the toner images on the respective photoconductors 11 are sequentially electrostatically attracted to the fixing annular body 15 so that the superimposed toner images are formed and held on the outer peripheral surface of the fixing annular body 15. ing.

二次転写定着部20には、赤外線レーザ光照射装置70、赤外線透過部材30、及び二次転写ロール36が配置されている。   In the secondary transfer fixing unit 20, an infrared laser light irradiation device 70, an infrared transmission member 30, and a secondary transfer roll 36 are disposed.

二次転写ロール36は定着用環状体15を挟んで赤外線透過部材30を加圧するように対向配置されている。   The secondary transfer roll 36 is disposed so as to oppose the infrared transmitting member 30 with the fixing ring 15 interposed therebetween.

二次転写定着部20の下流側には、二次転写定着後の定着用環状体15上の残留トナーや紙粉を除去し、定着用環状体15の表面をクリーニングする定着用環状体クリーナ35が接離自在に設けられている。
なお、定着用環状体クリーナ35の形態はこれに限定されず、ブラシ、ブレード、静電的なクリーニングロール、発泡パッドが挙げられる。
On the downstream side of the secondary transfer fixing unit 20, a fixing annular body cleaner 35 that removes residual toner and paper powder on the fixing annular body 15 after the secondary transfer fixing and cleans the surface of the fixing annular body 15. Is provided so as to be freely contacted and separated.
The form of the fixing annular cleaner 35 is not limited to this, and examples include a brush, a blade, an electrostatic cleaning roll, and a foam pad.

一方、イエローの画像形成ユニット1Yの上流側には、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)42が配設されている。また、黒の画像形成ユニット1Kの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ43が配設されている。この基準センサ42は、定着用環状体15の裏側に設けられたマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは画像形成を開始するように構成されている。   On the other hand, on the upstream side of the yellow image forming unit 1Y, a reference sensor (home position sensor) 42 that generates a reference signal serving as a reference for taking image forming timings in the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K. It is arranged. Further, an image density sensor 43 for adjusting image quality is disposed on the downstream side of the black image forming unit 1K. The reference sensor 42 recognizes a mark provided on the back side of the fixing annular body 15 and generates a reference signal. In response to an instruction from the control unit 40 based on the recognition of the reference signal, each image forming unit 1Y. , 1M, 1C, and 1K are configured to start image formation.

更に、本実施形態に係る画像形成装置では、用紙Pを搬送する搬送手段として、用紙Pを収容する用紙収容部50、用紙収容部50に集積された用紙Pを予め定められたタイミングで取り出して搬送する給紙ロール51、給紙ロール51により繰り出された用紙Pを搬送する搬送ロール52、搬送ロール52により搬送された用紙Pを二次転写定着部20へと送り込む搬送ガイド53、二次転写定着部20においてトナー像が二次転写定着された用紙Pを搬送する搬送ベルト55、用紙Pを排出部に設けられた排紙収容部(不図示)に導くガイド56を備えている。   Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, as a transport unit that transports the paper P, the paper storage unit 50 that stores the paper P, and the paper P stacked in the paper storage unit 50 are taken out at a predetermined timing. A paper feed roll 51 to be transported, a transport roll 52 to transport the paper P fed by the paper feed roll 51, a transport guide 53 to feed the paper P transported by the transport roll 52 to the secondary transfer fixing unit 20, and a secondary transfer The fixing unit 20 includes a conveyance belt 55 that conveys the paper P on which the toner image is secondarily transferred and fixed, and a guide 56 that guides the paper P to a paper discharge accommodating unit (not shown) provided in the discharge unit.

次に、本実施形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。
本実施形態に係る画像形成装置では、図示しない画像読取装置や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置により画像処理が施された後、画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって作像作業が実行される。
Next, a basic image forming process of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
In the image forming apparatus according to the present embodiment, image data output from an image reading device (not shown) or a personal computer (PC) (not shown) is subjected to image processing by an image processing device (not shown), and then the image forming unit 1Y. , 1M, 1C, 1K, image forming work is executed.

画像処理装置では、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画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Y、M、C、Kの4色の色材階調データに変換され、レーザ露光器13に出力される。   In the image processing apparatus, input reflectance data is subjected to image processing such as shading correction, position shift correction, brightness / color space conversion, gamma correction, frame erasing, color editing, and moving editing. Is done. The image data that has undergone image processing is converted into color material gradation data of four colors, Y, M, C, and K, and is output to the laser exposure unit 13.

レーザ露光器13では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームBmを画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各々の感光体11に照射している。画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各感光体11では、帯電器12によって表面が帯電された後、このレーザ露光器13によって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1Y,1M,1C,1Kによって、Y、M、C、Kの各色のトナー像として現像される。   The laser exposure unit 13 irradiates each of the photoconductors 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K with, for example, an exposure beam Bm emitted from a semiconductor laser in accordance with the input color material gradation data. . In each of the photoreceptors 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, the surface is charged by the charger 12, and then the surface is scanned and exposed by the laser exposure unit 13 to form an electrostatic latent image. The formed electrostatic latent images are developed as toner images of respective colors Y, M, C, and K by the respective image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K.

画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの感光体11上に形成されたトナー像は、各感光体11と定着用環状体15とが接触する一次転写部10において、定着用環状体15上に転写される。より具体的には、一次転写部10において、一次転写ロール16により定着用環状体15の基材に対しトナーの帯電極性(マイナス極性)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が付加され、トナー像を定着用環状体15の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。   The toner images formed on the photoconductors 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are transferred onto the fixing ring 15 in the primary transfer unit 10 where the photoconductors 11 and the fixing ring 15 contact each other. Transcribed. More specifically, in the primary transfer unit 10, a voltage (primary transfer bias) having a polarity opposite to the charging polarity (minus polarity) of the toner is applied to the base material of the fixing annular body 15 by the primary transfer roll 16. Primary transfer is performed by sequentially superimposing the image on the surface of the fixing annular body 15.

トナー像が定着用環状体15の表面に順次一次転写された後、定着用環状体15は移動してトナー像が二次転写定着部20に搬送される。トナー像が二次転写定着部20に搬送されると、搬送手段では、トナー像が二次転写定着部20に搬送されるタイミングに合わせて給紙ロール51が回転し、用紙収容部50から目的とするサイズの用紙Pが供給される。給紙ロール51により供給された用紙Pは、搬送ロール52により搬送され、搬送ガイド53を経て二次転写定着部20に到達する。この二次転写定着部20に到達する前に、用紙Pは一旦停止され、トナー像が保持された定着用環状体15の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Pの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。   After the toner images are sequentially primary transferred onto the surface of the fixing ring 15, the fixing ring 15 is moved and the toner image is conveyed to the secondary transfer fixing unit 20. When the toner image is conveyed to the secondary transfer fixing unit 20, the conveyance unit rotates the paper feed roll 51 in accordance with the timing at which the toner image is conveyed to the secondary transfer fixing unit 20, and the object is transferred from the sheet storage unit 50. Is supplied. The paper P supplied by the paper feed roll 51 is transported by the transport roll 52 and reaches the secondary transfer fixing unit 20 through the transport guide 53. Before reaching the secondary transfer fixing unit 20, the paper P is temporarily stopped, and a registration roll (not shown) rotates in accordance with the movement timing of the fixing annular body 15 holding the toner image. The position of the paper P and the position of the toner image are aligned.

二次転写定着部20では、定着用環状体15を介して、二次転写ロール36が赤外線透過部材30に加圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Pは、定着用環状体15と二次転写ロール36との間に挟み込まれる。その際に、定着用環状体15と二次転写ロール36との接触部に向けて、赤外線レーザ光照射装置70から赤外線レーザ光Iが照射される。そして、定着用環状体15の外周面に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール36と赤外線透過部材30とによって加圧される二次転写定着部20において、用紙P上に一括して静電転写(二次転写)されるとともに定着される。   In the secondary transfer fixing unit 20, the secondary transfer roll 36 is pressed against the infrared transmitting member 30 through the fixing annular body 15. At this time, the sheet P conveyed at the same timing is sandwiched between the fixing annular body 15 and the secondary transfer roll 36. At that time, the infrared laser beam I is irradiated from the infrared laser beam irradiation device 70 toward the contact portion between the fixing annular body 15 and the secondary transfer roll 36. Then, the unfixed toner image held on the outer peripheral surface of the fixing annular body 15 is collectively put on the paper P in the secondary transfer fixing unit 20 pressed by the secondary transfer roll 36 and the infrared transmitting member 30. Electrostatic transfer (secondary transfer) and fixing.

なお、定着用環状体15の外周面に保持されたトナー像を記録媒体(用紙)Pにより確実に二次転写させるため、例えば、二次転写ロール36は接地されて赤外線透過部材30との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写定着部20に搬送される用紙P上にトナー像を静電的に二次転写させてもよい。
中間転写ベルト上のトナー像を用紙に転写した後、定着装置によって定着を行う装置では、用紙の膜厚、粗さ、抵抗、表面物性の影響を受けやすく、画像劣化(ブラー、画像乱れ、スミヤ、スマッジ等)をより受けやすい。一方、本実施形態に係る定着用環状体15によって転写定着を行う画像形成装置では、用紙の上記影響を受け難く、搬送ベルトとしても機能するため高速での画像形成に適している。
In order to reliably transfer the toner image held on the outer peripheral surface of the fixing annular body 15 by the recording medium (paper) P, for example, the secondary transfer roll 36 is grounded and is connected to the infrared transmitting member 30. The toner image may be electrostatically secondarily transferred onto the paper P that is formed with a secondary transfer bias and is conveyed to the secondary transfer fixing unit 20.
In a device that transfers a toner image on an intermediate transfer belt to a sheet and then fixes it by a fixing device, it is easily affected by the film thickness, roughness, resistance, and surface properties of the sheet, and image deterioration (blur, image distortion, smear, etc.) , Smudge, etc.). On the other hand, the image forming apparatus that performs transfer and fixing with the fixing annular body 15 according to the present embodiment is less susceptible to the above-described influence of the paper and functions as a conveyance belt, and is suitable for high-speed image formation.

トナー像が二次転写定着された用紙Pは、二次転写ロール36によって定着用環状体15から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール36の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト55へと搬送される。さらに、搬送ベルト55では、用紙Pを画像形成装置の排出部に設けられた排紙収容部(不図示)に搬送される。   The sheet P on which the toner image has been secondarily transferred and fixed is conveyed as it is while being peeled off from the fixing annular body 15 by the secondary transfer roll 36, and is conveyed downstream of the secondary transfer roll 36 in the sheet conveying direction. It is conveyed to the belt 55. Further, the transport belt 55 transports the paper P to a paper discharge accommodating portion (not shown) provided in the discharge portion of the image forming apparatus.

一方、用紙Pへの転写が終了した後、定着用環状体15上に残った残留トナーは、定着用環状体15の回転に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニング背面ロール34および定着用環状体クリーナ35によって定着用環状体15上から除去される。   On the other hand, after the transfer to the paper P is completed, the residual toner remaining on the fixing annular body 15 is conveyed to the cleaning unit as the fixing annular body 15 rotates, and the cleaning back roll 34 and the fixing annular body are transported. It is removed from the fixing annular body 15 by the cleaner 35.

本実施形態に係る画像形成装置100では、定着用環状体15の内側に赤外線レーザ光照射装置70とレンズ部材72が設けられ、赤外線レーザ光照射装置70からの赤外線レーザ光の照射によって定着用環状体15から記録媒体Pにトナー像が二次転写されるとともに定着されるため、画像形成装置の小型化並びにトナー画像の転写及び定着の高速化が実現される。   In the image forming apparatus 100 according to the present embodiment, an infrared laser light irradiation device 70 and a lens member 72 are provided inside the fixing annular body 15, and the fixing annular is formed by irradiation of infrared laser light from the infrared laser light irradiation device 70. Since the toner image is secondarily transferred and fixed from the body 15 to the recording medium P, the image forming apparatus can be downsized, and the toner image can be transferred and fixed at high speed.

また、本実施形態に係る画像形成装置100では、記録媒体Pに転写された未定着トナー像が定着装置を通過せずに二次転写定着が行われるため、未定着トナー像を記録媒体Pに二次転写した後、定着装置を通過させて定着を行う場合に比べ、画像の劣化が抑制される。   Further, in the image forming apparatus 100 according to the present embodiment, since the unfixed toner image transferred to the recording medium P is secondarily transferred and fixed without passing through the fixing device, the unfixed toner image is recorded on the recording medium P. Deterioration of the image is suppressed as compared with the case where the fixing is performed by passing through the fixing device after the secondary transfer.

以上、本実施形態に係る画像形成装置について説明したが、本実施形態は上記の態様に限定的に解釈されるものではなく、種々の変形、変更、改良を行ってもよい。
例えば、図4に示した定着装置(転写定着装置)90を備えた画像形成装置としてもよい。
また、定着用環状体を挟んで赤外線透過部材に対向する回転部材として二次転写ロールを備える場合について説明したが、ロールに限らず、例えばベルト状の回転部材(駆動、テンション、寄り止め蛇行防止ロール等)を備えてもよい。
The image forming apparatus according to the present embodiment has been described above. However, the present embodiment is not limited to the above-described aspect, and various modifications, changes, and improvements may be made.
For example, the image forming apparatus may include the fixing device (transfer fixing device) 90 shown in FIG.
Further, the case where the secondary transfer roll is provided as a rotating member facing the infrared transmitting member with the fixing annular body interposed therebetween has been described, but not limited to the roll, for example, a belt-shaped rotating member (drive, tension, non-stop meandering prevention) A roll or the like).

また、図7に示されるように、第1中間転写ベルト18と、第2中間転写ベルトとしての定着用環状体15とを備え、第2中間転写ベルトである定着用環状体15が更に定着装置(転写定着装置)としての機能を持った態様であってもよい。
つまり、図7に示される画像形成装置110では、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kと、各画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kにより形成された各色成分トナー像を第1中間転写ベルト18に順次転写(一次転写)させる一次転写部10と、第1中間転写ベルト18上に転写された重畳トナー像を第2中間転写ベルトである定着用環状体15に一括転写(二次転写)させる二次転写ロール36及び対向ロール37と、定着用環状体15上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Pに一括転写(三次転写)させるとともに、定着用環状体15の外側であって該三次転写の位置とは反対側に配置されている赤外線レーザ光照射装置70から、定着用環状体15を介して赤外線のレーザ光Iを照射することにより重畳トナー像を用紙Pに定着させる三次転写定着部に三次転写ロール38と、を備えた構成であってもよい。
Further, as shown in FIG. 7, a first intermediate transfer belt 18 and a fixing annular member 15 as a second intermediate transfer belt are provided, and the fixing annular member 15 as the second intermediate transfer belt is further provided as a fixing device. A mode having a function as a (transfer fixing device) may be used.
That is, in the image forming apparatus 110 shown in FIG. 7, a plurality of image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K that form toner images of respective color components by electrophotography, and the image forming units 1Y, 1M, 1C, and The primary transfer unit 10 that sequentially transfers (primary transfer) each color component toner image formed by 1K to the first intermediate transfer belt 18, and the superimposed toner image transferred onto the first intermediate transfer belt 18 is the second intermediate transfer belt. And the secondary transfer roll 36 and the opposing roll 37 which are collectively transferred (secondary transfer) to the fixing annular body 15 and the superimposed toner image transferred onto the fixing annular body 15 are collectively transferred to the paper P which is a recording medium. (Tertiary transfer) and the fixing annular body 15 is removed from the infrared laser light irradiation device 70 arranged outside the fixing annular body 15 and on the opposite side of the tertiary transfer position. The superimposed toner image and the three transfer roll 38 to a three transfer fixing unit to and fixed onto the paper sheet P, may be configured to include a by irradiating a laser beam I of infrared and.

また、図8に示されるように、図5に示した定着装置160を備えた画像形成装置としてもよい。
つまり、図8に示す画像形成装置120は、矢印A方向に回転する電子写真感光体11の周囲に、電子写真感光体11の表面を帯電する帯電器12B、帯電した電子写真感光体11の表面に露光ビームBmを照射して静電潜像を形成するレーザ露光器13、トナーを収容し、電子写真感光体11上の静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像器14、転写部10における静電転写に先立ち電子写真感光体11上のトナー像を帯電する転写前帯電器19、電子写真感光体11上に形成されたトナー像を転写部10において記録媒体である記録紙(用紙)Pに転写する転写ユニット26、電子写真感光体11上の残留トナーを除去するクリーニングブレード17a、潤滑材28を電子写真感光体11の表面に供給する繊維状部材29(ロール状)を備えた感光体クリーナ17等が配置されている。そして、記録媒体Pに転写された未定着トナー像を定着する定着装置160を備える。さらには、各装置(各部)の動作を制御する制御部(不図示)を備えた構成であってもよい。
Further, as shown in FIG. 8, the image forming apparatus may include the fixing device 160 shown in FIG.
That is, the image forming apparatus 120 shown in FIG. 8 includes a charger 12B for charging the surface of the electrophotographic photosensitive member 11 around the electrophotographic photosensitive member 11 rotating in the direction of arrow A, and a surface of the charged electrophotographic photosensitive member 11. A laser exposure unit 13 for irradiating the exposure beam Bm to form an electrostatic latent image, and a developing unit 14 for accommodating toner and developing the electrostatic latent image on the electrophotographic photosensitive member 11 with toner to form a toner image. A pre-transfer charger 19 that charges a toner image on the electrophotographic photosensitive member 11 prior to electrostatic transfer in the transfer unit 10, and a toner image formed on the electrophotographic photosensitive member 11 is recorded on the transfer unit 10 as a recording medium. A transfer unit 26 for transferring to paper (paper) P, a cleaning blade 17a for removing residual toner on the electrophotographic photoreceptor 11, and a fibrous member 2 for supplying a lubricant 28 to the surface of the electrophotographic photoreceptor 11 Such as a photosensitive member cleaner 17 having a (rolled) is disposed. A fixing device 160 that fixes the unfixed toner image transferred to the recording medium P is provided. Furthermore, the structure provided with the control part (not shown) which controls operation | movement of each apparatus (each part) may be sufficient.

以下、実施例により本実施形態を詳細に説明するが、本実施形態は、これら実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「%」はすべて質量基準である。   Hereinafter, although an embodiment explains this embodiment in detail, this embodiment is not limited to these examples at all. In the following description, “part” and “%” are all based on mass unless otherwise specified.

[実施例1]
<定着用環状体Aの製造>
(基材1の製造)
ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)材料(エボニック社製、3300G)を用い、イオン導電剤KFN115(三菱マテリアル電子化成社製、フッ素系イオン導電剤)1%及び赤外吸収剤(ナガセケムテック社製、ジイモイウム、NIR−IMI)0.5%を添加混合し、380℃で押し出し成形し、φ60、膜厚78μmの基材1を得た。
さらにシリコーン樹脂(信越化学工業製、KE109)を、成形した基材1上にロールコーターで塗布し160℃、2時間乾燥し230μmの膜厚の弾性層1を得た。
次いで、PFAチューブ(デュポン製、30μm)を被覆処理して離型層1を形成し、3層構成の定着用環状体A(膜厚368μm)を得た。
[Example 1]
<Manufacture of fixing ring A>
(Manufacture of base material 1)
Using polyetheretherketone (PEEK) material (Evonik 3300G), ionic conductive agent KFN115 (manufactured by Mitsubishi Materials Electronic Chemicals, fluorine-based ionic conductive agent) 1% and infrared absorber (manufactured by Nagase Chemtech) Diimoium, NIR-IMI) 0.5% was added and mixed, and extrusion molding was performed at 380 ° C. to obtain a substrate 1 having a diameter of 60 μm and a thickness of 78 μm.
Further, a silicone resin (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KE109) was applied onto the molded substrate 1 with a roll coater and dried at 160 ° C. for 2 hours to obtain an elastic layer 1 having a thickness of 230 μm.
Subsequently, a release layer 1 was formed by coating a PFA tube (manufactured by DuPont, 30 μm) to obtain a fixing annular body A (film thickness: 368 μm) having a three-layer structure.

定着用環状体Aについて600nm以上1000nm以下の赤外線の透過スペクトルを測定したところ、後述する半導体レーザが発する赤外線レーザ光の波長(808nm)における透過率が94%であり、定着用環状体Aが赤外線に対して透過性を有することがわかった。
なお、前記赤外線の透過スペクトルは、測定装置として紫外可視分光光度計(日本分光社製、型番:JASCO−V560)を用い、350nmから950nm領域での測定条件において測定した。
また、定着用環状体Aの外周面における表面A硬度を前述の方法で測定したところ、55度であった。
When an infrared transmission spectrum of 600 nm or more and 1000 nm or less was measured for fixing ring A, the transmittance at the wavelength (808 nm) of infrared laser light emitted from a semiconductor laser described later was 94%, and fixing ring A was infrared. It was found to be permeable.
The infrared transmission spectrum was measured under the measurement conditions in the 350 nm to 950 nm region using an ultraviolet-visible spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, model number: JASCO-V560) as a measuring device.
Further, the surface A hardness on the outer peripheral surface of the fixing annular body A was measured by the above-mentioned method and found to be 55 degrees.

図3に示す定着装置60を備えた図6に示す画像形成装置100において、定着用環状体15として、上記得られた定着用環状体Aを用い、赤外線吸収剤を含むトナーを用いて定着画像(ソリッド画像)の形成を行った(プロセス速度:300mm/sec)。
定着用環状体15の内側には、レンズ部材72と、レンズ部材72を保護する保護部材71としてガラス管(内径:25mm、外径:28mm)を設けた。
保護部材71は、定着用環状体15の内周面に接触し、定着用環状体15の周方向への移動に伴って回転するように支持し、レンズ部材72は、赤外線レーザ光が定着用環状体15と記録媒体Pとの接触部(用紙ニップ方向)全体にわたって照射されるように固定して、記録媒体Pの表面に集光させ使用した。
In the image forming apparatus 100 shown in FIG. 6 provided with the fixing device 60 shown in FIG. 3, the fixing annular body A is used as the fixing annular body 15 and a fixed image is obtained using toner containing an infrared absorber. (Solid image) was formed (process speed: 300 mm / sec).
Inside the fixing annular body 15, a glass tube (inner diameter: 25 mm, outer diameter: 28 mm) was provided as a lens member 72 and a protective member 71 for protecting the lens member 72.
The protection member 71 is in contact with the inner peripheral surface of the fixing annular body 15 and supports it so as to rotate as the fixing annular body 15 moves in the circumferential direction. The lens member 72 supports the infrared laser beam for fixing. The entire contact portion (in the paper nip direction) between the annular body 15 and the recording medium P was fixed so as to be irradiated and condensed on the surface of the recording medium P for use.

二次転写ロール36については、アルミニウム製の円柱状芯金の外周面に、ベンガラの粒子及び酸化鉄の粒子を内部に分散させたシリコーゴム(厚みが2mm)の層(弾性層)を形成し、カーボンブラックを分散させた導電性PFAチューブ(厚みが30μm)をシリコーンオイルに含浸させたものを前記弾性層の外周面に被覆し、φ30mmで成形処理することにより得られた、弾性層を有する二次転写ロールを用いた。得られた二次転写ロール36の表面A硬度は65度であった。また接触部80の幅は2mmであり、定着時にかける力は8kgfとした。   For the secondary transfer roll 36, a layer (elastic layer) of silica rubber (thickness 2 mm) in which bengara particles and iron oxide particles are dispersed inside is formed on the outer peripheral surface of an aluminum columnar core. A conductive PFA tube (thickness: 30 μm) in which carbon black is dispersed is impregnated with silicone oil, and the outer peripheral surface of the elastic layer is coated and molded with a diameter of 30 mm. The next transfer roll was used. The obtained secondary transfer roll 36 had a surface A hardness of 65 degrees. The width of the contact portion 80 was 2 mm, and the force applied during fixing was 8 kgf.

赤外線レーザ光照射装置70としては、半導体レーザ(エネオプチック社製、赤外線レーザ光の波長:808nm)を用いた。接触部80における赤外線照射強度は100W/cmであり、未定着トナー像Tへの赤外線照射量は200mJ/cmとした。
レンズ部材72としてはシリンドリカルレンズ(シグマ光機社製、型番:BK7)を用いた。
トナーとしては、赤外線吸収剤としてスクアリリウム系顔料を含むトナーを用いた。
As the infrared laser light irradiation device 70, a semiconductor laser (manufactured by Enoptic Co., Ltd., wavelength of infrared laser light: 808 nm) was used. The infrared irradiation intensity at the contact portion 80 was 100 W / cm 2 , and the infrared irradiation amount to the unfixed toner image T was 200 mJ / cm 2 .
As the lens member 72, a cylindrical lens (manufactured by Sigma Koki Co., Ltd., model number: BK7) was used.
As the toner, a toner containing a squarylium pigment as an infrared absorber was used.

(光沢性の評価)
得られた定着画像について、以下のようにして光沢性の評価を行った。具体的には、グロスメーター(BYK、マイクロトリグロス光沢計(20+60+85゜)、ガードナー社製)を用いて、60°の角度における光沢度を指標とした。評価結果を表1に示す。
(Glossiness evaluation)
The obtained fixed image was evaluated for glossiness as follows. Specifically, using a gloss meter (BYK, micro trigloss gloss meter (20 + 60 + 85 °), manufactured by Gardner), the glossiness at an angle of 60 ° was used as an index. The evaluation results are shown in Table 1.

(定着率の評価)
定着率の評価は、テープ剥離試験により行った。具体的には、定着画像に粘着テープ(スコットメンディングテープ;3M社製)を軽く貼り、円柱ブロックを円周方向に転がすことにより、250g/cmの線圧にて該テープを画像面に密着させ、しかる後、該テープを引き剥がし、下式で表されるテープ引き剥がし前後の画像の光学濃度比を定着率とした。評価結果を表1に示す。
式:定着率(%)=(テープ剥離後の画像濃度/テープ剥離前の画像濃度)×100
ここで、定着画像の画像濃度は、分光測色計(CM−3700d;ミノルタ社製)を使用して波長域400nmから800nmの反射光を測定し、吸光度が最も大きくなる波長での吸光度値を光学濃度とした。
(Evaluation of fixing rate)
The fixing rate was evaluated by a tape peeling test. Specifically, an adhesive tape (Scott Mending Tape; manufactured by 3M) is lightly applied to the fixed image, and the cylindrical block is rolled in the circumferential direction so that the tape adheres to the image surface at a linear pressure of 250 g / cm. After that, the tape was peeled off, and the optical density ratio of the image before and after the tape peeling represented by the following formula was defined as the fixing rate. The evaluation results are shown in Table 1.
Formula: Fixing rate (%) = (Image density after tape peeling / Image density before tape peeling) × 100
Here, the image density of the fixed image is determined by measuring the reflected light in the wavelength range from 400 nm to 800 nm using a spectrocolorimeter (CM-3700d; manufactured by Minolta Co., Ltd.), and calculating the absorbance value at the wavelength at which the absorbance becomes the largest. Optical density was used.

(トナーオフセットの評価)
トナーオフセットの発生については、記録媒体にトナー像を転写する前の定着用環状体のベタ画像部におけるトナー量(画像部転写前トナー質量)、定着画像形成後の定着用環状体のベタ画像部に残留するトナー量(画像部残留トナー質量)、及び定着画像形成後の定着用環状体の非画像部に残留するトナー量(非画像部残留トナー質量)を、それぞれ粘着テープを用いて採集して測定し、単位面積あたりの各トナー量を測定した。次いで、下式によりトナーオフセット率を算出した。
式:トナーオフセット率(%)=((画像部残留トナー質量−非画像部残留トナー質量)/画像部転写前トナー質量)×100
(Evaluation of toner offset)
Regarding the occurrence of toner offset, the toner amount in the solid image portion of the fixing ring before transferring the toner image to the recording medium (toner mass before transfer of the image portion), the solid image portion of the fixing ring after forming the fixed image The amount of toner remaining in the toner (image portion residual toner mass) and the amount of toner remaining in the non-image portion of the fixing ring after formation of the fixed image (non-image portion residual toner mass) are collected using an adhesive tape. The amount of each toner per unit area was measured. Next, the toner offset rate was calculated by the following formula.
Formula: Toner offset rate (%) = ((image portion residual toner mass−non-image portion residual toner mass) / toner mass before image portion transfer) × 100

(定着用環状体残留濃度の評価)
光学反射型濃度計(X−Rite社製、X−ライト504)で、定着画像形成後の定着用環状体のベタ画像部に残留するトナーの画像濃度を測定した。
(Evaluation of residual ring density for fixing)
The image density of the toner remaining on the solid image portion of the fixing ring after forming the fixed image was measured with an optical reflection densitometer (X-Light 504, manufactured by X-Rite).

[実施例2]
ポリエーテルスルホン(PES)材料(BASF社製、E2010)を用い、イオン導電剤ジメチルベンジルアンモニウム塩(和光純薬社)1%及び赤外吸収剤(昭和電工製、IR−T)0.2%を添加混合し、330℃で押し出し成形し、φ60、膜厚65μmの基材2を得た。
実施例1において、基材1に替えて前記基材2を用いたこと以外は、実施例1と同様に3層構成の定着用環状体B(膜厚345μm)を得、評価を実施した。なお、この定着用環状体Bは波長808nmの赤外線レーザ光に対し透過性を有していた。
[Example 2]
Using polyethersulfone (PES) material (BASF, E2010), ionic conductive agent dimethylbenzylammonium salt (Wako Pure Chemical Industries) 1% and infrared absorber (Showa Denko, IR-T) 0.2% Were added and mixed and extruded at 330 ° C. to obtain a substrate 2 having a diameter of 60 and a thickness of 65 μm.
In Example 1, except that the substrate 2 was used in place of the substrate 1, a fixing annular body B (film thickness 345 μm) having a three-layer structure was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1. The fixing annular body B was transparent to infrared laser light having a wavelength of 808 nm.

[実施例3]
難燃性ポリカーボネート(PC)材料(住化スタイロンポリカーボネート社製、KF−1151−5)を用い、イオン導電剤KFN115(三菱マテリアル電子化成社製、フッ素系イオン導電剤)1%及び赤外吸収材(ナガセケムテック社製、ジイモイウム、NIR−IMI)0.5%を添加混合し、260℃で押し出し成形し、φ60、膜厚60μmの基材3を得た。
さらに紫外線硬化性シリコーン樹脂(信越化学工業製、X34−4184)を、成形した基材3上にロールコーターで塗布しキセノンランプ照射により硬化させ弾性層3を得た。
次いで、表面にナノグラスコート(ナノグラスコートジャパン製、SV9000)を3μmデイッピングにより塗布製膜して離型層3を形成し、3層構成の定着用環状体C(膜厚330μm)を得、評価を実施した。なお、この定着用環状体Cは波長808nmの赤外線レーザ光に対し透過性を有していた。
[Example 3]
Using flame retardant polycarbonate (PC) material (KF-1151-5, manufactured by Sumika Stylon Polycarbonate Co., Ltd.), ion conductive agent KFN115 (manufactured by Mitsubishi Materials Electronic Chemical Co., Ltd., fluorine-based ion conductive agent) 1% and infrared absorber (Nagase Chemtech Co., Ltd., Diimoium, NIR-IMI) 0.5% was added and mixed, and extrusion molding was performed at 260 ° C. to obtain a substrate 3 having a diameter of 60 μm and a thickness of 60 μm.
Further, an ultraviolet curable silicone resin (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., X34-4184) was applied onto the molded substrate 3 with a roll coater and cured by irradiation with a xenon lamp to obtain an elastic layer 3.
Subsequently, a nanoglass coat (manufactured by Nanoglass Coat Japan, SV9000) is coated on the surface by 3 μm dipping to form a release layer 3 to obtain a three-layer fixing annular body C (film thickness 330 μm), Evaluation was performed. The fixing annular body C was transparent to infrared laser light having a wavelength of 808 nm.

[比較例1]
実施例1において、基材1に直接PFAチューブ(デュポン製、30μm)を被覆処理して離型層を形成し、弾性層を有さない2層構成の定着用環状体Dを得、評価を実施した。なお、この定着用環状体Cは波長808nmの赤外線レーザ光に対し透過性を有していた。
弾性層を有さない上記定着用環状体Dの場合、均一に近いニップの形成が難かしく、濃度ムラが大きく、不均一性が増した。
[Comparative Example 1]
In Example 1, the base material 1 was directly coated with a PFA tube (manufactured by DuPont, 30 μm) to form a release layer, to obtain a fixing annular body D having a two-layer structure without an elastic layer. Carried out. The fixing annular body C was transparent to infrared laser light having a wavelength of 808 nm.
In the case of the fixing annular body D having no elastic layer, formation of a nearly uniform nip was difficult, density unevenness was large, and non-uniformity increased.

[比較例2]
実施例2において、基材2にイオン導電剤を添加しなかったこと以外は、実施例2と同様に3層構成の定着用環状体Eを得、評価を実施した。なお、この定着用環状体Bは波長808nmの赤外線レーザ光に対し透過性を有していた。
画像形成の初期はトナーオフセット評価及びベルト残留濃度の評価とも良好であったが、画像形成サイクル数が上がり100k枚以降になると、帯電に伴いオフセット性と静電吸着性によるベルト残留濃度が上がる傾向にあった。
[Comparative Example 2]
In Example 2, a fixing annular body E having a three-layer structure was obtained and evaluated in the same manner as in Example 2 except that the ionic conductive agent was not added to the substrate 2. The fixing annular body B was transparent to infrared laser light having a wavelength of 808 nm.
In the initial stage of image formation, both toner offset evaluation and belt residual density evaluation were good. However, when the number of image forming cycles is increased to 100k or more, the belt residual density tends to increase due to the offset property and the electrostatic adsorption property. It was in.

Figure 2016167022
Figure 2016167022

1Y,1M,1C,1K 画像形成ユニット
10 転写部(一次転写部)
11 感光体(像保持体)
12 帯電器(帯電装置)
13 レーザ露光器(潜像形成装置)
14 現像器(現像装置)
15 定着用環状体
16 一次転写ロール
17 感光体クリーナ
18 第1中間転写ベルト
20 二次転写定着部
21 基材
22 弾性層
23 離型層
30 赤外線透過部材
31 駆動ロール
32 支持ロール
33 張力付与ロール
34 クリーニング背面ロール
35 定着用環状体クリーナ
36 二次転写ロール
37 対向ロール
38 三次転写ロール
40 制御部
45 回転部材
42 基準センサ
43 画像濃度センサ
50 用紙収容部
51 給紙ロール
52 搬送ロール
53 搬送ガイド
55 搬送ベルト
56 ガイド
60 定着装置(転写定着装置)
70 赤外線レーザ光照射装置
71 保護部材
72 レンズ部材
74 摺動部材
76 潤滑剤供給部材
78 支持部材
80 接触部
90 定着装置(転写定着装置)
92 定着用環状体
100 画像形成装置
110 画像形成装置
120 画像形成装置
160 定着装置
Bm 露光ビーム
F 定着画像
I 赤外線レーザ光
P 用紙(記録媒体)
T 未定着トナー像
1Y, 1M, 1C, 1K Image forming unit 10 Transfer section (primary transfer section)
11 Photoconductor (image carrier)
12 Charger (charging device)
13 Laser exposure unit (latent image forming device)
14 Developer (Developer)
15 Fixing ring 16 Primary transfer roll 17 Photoconductor cleaner 18 First intermediate transfer belt 20 Secondary transfer fixing unit 21 Base material 22 Elastic layer 23 Release layer 30 Infrared transmitting member 31 Drive roll 32 Support roll 33 Tension applying roll 34 Cleaning back roll 35 Fixing annular cleaner 36 Secondary transfer roll 37 Opposing roll 38 Tertiary transfer roll 40 Control section 45 Rotating member 42 Reference sensor 43 Image density sensor 50 Paper storage section 51 Paper feed roll 52 Transport roll 53 Transport guide 55 Transport Belt 56 Guide 60 Fixing device (transfer fixing device)
70 Infrared laser light irradiation device 71 Protective member 72 Lens member 74 Sliding member 76 Lubricant supply member 78 Support member 80 Contact portion 90 Fixing device (transfer fixing device)
92 fixing ring 100 image forming apparatus 110 image forming apparatus 120 image forming apparatus 160 fixing apparatus Bm exposure beam F fixed image I infrared laser beam P paper (recording medium)
T Unfixed toner image

Claims (7)

導電剤を含有する環状の基材、前記基材の外周面上に設けられた弾性層、及び前記弾性層の外周面上に設けられた離型層を備え、600nm以上1000nm以下の少なくとも一部の波長領域の赤外線に対する透過性を有する定着用環状体と、
前記定着用環状体の外周面に接触して周方向に回転することにより前記定着用環状体との間に記録媒体を挟んで搬送する回転部材と、
前記定着用環状体と前記記録媒体とが接触する位置で、前記記録媒体に未定着のトナー像に対して、前記定着用環状体を介して赤外線のレーザ光を照射し、前記記録媒体に前記トナー像を定着させる赤外線レーザ光照射装置と、
を備えた定着装置。
An annular base material containing a conductive agent, an elastic layer provided on the outer peripheral surface of the base material, and a release layer provided on the outer peripheral surface of the elastic layer, and at least a part of 600 nm to 1000 nm A fixing ring having transparency to infrared rays in the wavelength region of
A rotating member that contacts the outer peripheral surface of the fixing annular body and rotates in the circumferential direction to sandwich and transport a recording medium between the fixing annular body;
At a position where the fixing annular body and the recording medium come into contact, an infrared laser beam is irradiated to the recording medium through the fixing annular body on an unfixed toner image on the recording medium. An infrared laser light irradiation device for fixing a toner image;
A fixing device provided with
前記定着用環状体が赤外線吸収剤を含有する請求項1に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the fixing annular body contains an infrared absorber. 像保持体の表面に形成された前記トナー像を前記定着用環状体の外周面に一次転写する一次転写装置と、
前記定着用環状体と前記記録媒体とが接触する位置で、前記定着用環状体の外周面に一次転写された前記トナー像に対して、前記赤外線レーザ光照射装置からの前記赤外線のレーザ光を前記定着用環状体を介して照射し、前記トナー像を前記記録媒体に二次転写するとともに定着させる二次転写定着装置と、
を備えた請求項1又は請求項2に記載の定着装置。
A primary transfer device that primarily transfers the toner image formed on the surface of the image carrier to the outer peripheral surface of the fixing annular body;
The infrared laser light from the infrared laser light irradiation device is applied to the toner image primarily transferred to the outer peripheral surface of the fixing annular body at a position where the fixing annular body and the recording medium are in contact with each other. A secondary transfer fixing device that irradiates through the fixing annular body and secondary-transfers and fixes the toner image to the recording medium;
The fixing device according to claim 1, further comprising:
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記像保持体上の前記トナー像を記録媒体上に転写する転写装置と、
請求項1又は請求項2に記載の定着装置と、
を備えた画像形成装置。
An image carrier,
A charging device for charging the surface of the image carrier;
A latent image forming apparatus for forming a latent image on the surface of the charged image carrier;
A developing device for developing a latent image formed on the surface of the image carrier with toner to form a toner image;
A transfer device for transferring the toner image on the image carrier onto a recording medium;
A fixing device according to claim 1 or 2,
An image forming apparatus.
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
請求項3に記載の定着装置と、
を備えた画像形成装置。
An image carrier,
A charging device for charging the surface of the image carrier;
A latent image forming apparatus for forming a latent image on the surface of the charged image carrier;
A developing device for developing a latent image formed on the surface of the image carrier with toner to form a toner image;
A fixing device according to claim 3;
An image forming apparatus.
導電剤を含有する環状の基材と、
前記基材の外周面上に設けられた弾性層と、
前記弾性層の外周面上に設けられた離型層と、
を備え、600nm以上1000nm以下の少なくとも一部の波長領域の赤外線に対する透過性を有する定着用環状体。
An annular base material containing a conductive agent;
An elastic layer provided on the outer peripheral surface of the substrate;
A release layer provided on the outer peripheral surface of the elastic layer;
A fixing annular body having transparency to at least a part of the wavelength region of 600 nm to 1000 nm.
赤外線吸収剤を含有する請求項6に記載の定着用環状体。   The fixing annular body according to claim 6, comprising an infrared absorber.
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