JP6730844B2 - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置および画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method.
液体現像剤に含有される紫外線硬化剤を硬化させることにより、液体現像剤を紙などの記録媒体上に定着する、紫外線照射装置を有する定着器を備える画像形成装置が存在する。紫外線照射装置を有する定着器は、液体現像剤をほぼ瞬間的に硬化させることができるため、高速ＵＶオフセット印刷装置やＵＶインクジェット記録装置における乾燥などに用いられる。ただし、装置の画像出力速度が高速になるほど短時間に液体現像剤を定着させなければならないため、紫外線照射装置からの紫外線の照度を大きくする必要がある。しかしながら、紫外線の照度を大きくすると、画像形成装置の消費電力が大きくなる傾向にある。
特許文献１には、高速機（画像出力速度が高速な画像形成装置）における消費電力の増大という上記課題を解決するための技術が記載されている。具体的には、特許文献１には、記録媒体上の液体現像剤に紫外線を照射する前に、記録媒体をヒートプレートで温め、紫外線硬化剤を加熱することによって、低い紫外線の照度によって、紫外線硬化剤を硬化させる技術が記載されている。
There is an image forming apparatus including a fixing device having an ultraviolet irradiation device that fixes a liquid developer on a recording medium such as paper by curing an ultraviolet curing agent contained in the liquid developer. Since a fixing device having an ultraviolet irradiation device can cure a liquid developer almost instantaneously, it is used for drying in a high-speed UV offset printing device or a UV inkjet recording device. However, since the liquid developer has to be fixed in a shorter time as the image output speed of the apparatus becomes higher, it is necessary to increase the illuminance of ultraviolet rays from the ultraviolet irradiation apparatus. However, increasing the illuminance of ultraviolet rays tends to increase the power consumption of the image forming apparatus.
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、記録媒体をヒートプレートで温めているため、紫外線硬化剤を効率よく加熱することが難しい。そして、ヒートプレートの消費電力と紫外線照射装置の消費電力との総和が、紫外線照射装置のみによって紫外線硬化剤を硬化させる場合の消費電力よりも増大してしまうという課題があった。
本発明の目的は、上記課題に鑑みなされたものであり、定着器の消費電力の総和の増大が抑制された画像形成装置を提供することにある。
However, in the technique described in
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which an increase in the total power consumption of a fixing device is suppressed.
本発明の画像形成装置は、
紫外線硬化剤およびトナー粒子を含む液体現像剤と、
記録媒体と、
前記液体現像剤が載った前記記録媒体に赤外線を照射する赤外線照射手段と、
前記赤外線照射手段によって前記赤外線が照射された前記記録媒体に載った前記液体現像剤に紫外線を照射して前記紫外線硬化剤を硬化させる紫外線照射手段と、
を有する定着器を備える画像形成装置であって、
前記紫外線硬化剤が、カチオン重合性モノマーおよび光重合開始剤を含み、
前記カチオン重合性モノマーが、Ｃ−Ｈ結合を有するカチオン重合性モノマーであり、
前記トナー粒子が、バインダー樹脂および色剤を含み、かつ前記カチオン重合性モノマーに不溶であり、
前記カチオン重合性モノマーの赤外吸収スペクトルにおける前記Ｃ−Ｈ結合に起因するピーク波長をλ１とし、前記赤外線照射手段から発せられる赤外線の分光放射エネルギー密度が５０％となる半値波長（半値波長が２つ存在する場合は、長波長側の半値波長）をλ２とした場合に、前記ピーク波長λ１が前記半値波長λ２より短波長側にある
ことを特徴とする画像形成装置である。
The image forming apparatus of the present invention is
A liquid developer containing an ultraviolet curing agent and toner particles ,
A recording medium,
Infrared irradiation means for irradiating the recording medium on which the liquid developer is placed with infrared rays,
An ultraviolet irradiation means for irradiating ultraviolet rays to the liquid developer resting on the recording medium in which the infrared radiation is irradiated Ru curing the ultraviolet curing agent by the infrared irradiation means,
An image forming apparatus including a fixing device having:
The ultraviolet curing agent contains a cationically polymerizable monomer and a photopolymerization initiator,
The cationically polymerizable monomer is a cationically polymerizable monomer having a C—H bond,
The toner particles include a binder resin and a colorant, and are insoluble in the cationically polymerizable monomer,
The peak wavelength due to the C—H bond in the infrared absorption spectrum of the cationically polymerizable monomer is λ1, and the half-value wavelength (half-value wavelength of 2 is half wavelength at which the spectral radiant energy density of infrared rays emitted from the infrared irradiating means is 50%. If there are two, the peak wavelength λ1 is on the shorter wavelength side than the half-value wavelength λ2, where λ2 is the half-value wavelength on the long wavelength side).
本発明によれば、赤外線照射手段から発せられる赤外線の波長分布が、カチオン重合性モノマーの吸収波長分布と重なっていることにより、定着器の消費電力の総和の増大を抑制することができる。「赤外線の波長分布が、カチオン重合性モノマーの吸収波長分布と重なっている」については後述する。 According to the present invention, since the wavelength distribution of infrared rays emitted from the infrared irradiating means overlaps with the absorption wavelength distribution of the cationically polymerizable monomer, it is possible to suppress an increase in the total power consumption of the fixing device. "The wavelength distribution of infrared rays overlaps with the absorption wavelength distribution of the cationically polymerizable monomer" will be described later.
本発明の画像形成装置は、
紫外線硬化剤およびトナー粒子を含む液体現像剤と、
記録媒体と、
前記液体現像剤が載った前記記録媒体に赤外線を照射する赤外線照射手段と、
前記赤外線照射手段によって前記赤外線が照射された前記記録媒体に載った前記液体現像剤に紫外線を照射して前記紫外線硬化剤を硬化させる紫外線照射手段と、
を有する定着器を備える。そして、前記紫外線硬化剤が、カチオン重合性モノマーおよび光重合開始剤を含み、前記カチオン重合性モノマーが、Ｃ−Ｈ結合を有するカチオン重合性モノマーであり、前記トナー粒子が、バインダー樹脂および色剤を含み、かつ前記カチオン重合性モノマーに不溶であり、
前記カチオン重合性モノマーの赤外吸収スペクトルにおける前記Ｃ−Ｈ結合に起因するピーク波長をλ１とし、前記赤外線照射手段から発せられる赤外線の分光放射エネルギー密度が５０％となる半値波長（半値波長が２つ存在する場合は、長波長側の半値波長）をλ２とした場合に、前記ピーク波長λ１が前記半値波長λ２より短波長側にある
ことを特徴とする。
そのため、定着器の消費電力の総和（赤外線照射手段の消費電力と紫外線照射手段の消費電力との総和）の増大を抑制することができる。
本発明においては、紫外線硬化剤として、Ｃ−Ｈ結合を有するカチオン重合性モノマーが用いられる。
The image forming apparatus of the present invention is
A liquid developer containing an ultraviolet curing agent and toner particles ,
A recording medium,
Infrared irradiation means for irradiating the recording medium on which the liquid developer is placed with infrared rays,
An ultraviolet irradiation means for irradiating ultraviolet rays to the liquid developer resting on the recording medium in which the infrared radiation is irradiated Ru curing the ultraviolet curing agent by the infrared irradiation means,
And a fixing device having. The ultraviolet curing agent contains a cationically polymerizable monomer and a photopolymerization initiator, the cationically polymerizable monomer is a cationically polymerizable monomer having a C—H bond, and the toner particles are a binder resin and a colorant. And is insoluble in the cationically polymerizable monomer,
The peak wavelength due to the C—H bond in the infrared absorption spectrum of the cationically polymerizable monomer is λ1, and the half-value wavelength (half-value wavelength of 2 is half wavelength at which the spectral radiant energy density of infrared rays emitted from the infrared irradiating means is 50%. If there are two, the peak wavelength λ1 is on the shorter wavelength side than the half-value wavelength λ2, where λ2 is the half-value wavelength on the long wavelength side.
Therefore, it is possible to suppress an increase in the total power consumption of the fixing device (the total power consumption of the infrared irradiation unit and the ultraviolet irradiation unit).
In the present invention, a cationically polymerizable monomer having a C—H bond is used as the UV curing agent.
赤外線照射手段から発せられる赤外線のピーク波長は、Ｃ−Ｈ結合を有するカチオン重合性モノマーの吸収波長のピーク波長と略一致することが好ましい。「略一致」については後述する。 It is preferable that the peak wavelength of infrared rays emitted from the infrared irradiation means substantially coincides with the peak wavelength of the absorption wavelength of the cationically polymerizable monomer having a C—H bond. The “substantial match” will be described later.
上記カチオン重合性モノマーは、Ｃ−Ｈ結合だけでなくＣ＝Ｃ結合も有するモノマーであることが好ましく、ビニルエーテル化合物であることがより好ましい。
また、光重合開始剤は、下記式（１）で示される化合物であることが好ましい。
Upper Symbol cationically polymerizable monomer is preferably a monomer having also C = C bond not only C-H bond, more preferably a vinyl ether compound.
Further, the photopolymerization initiator is preferably a compound represented by the following formula (1).
上記式（１）中、Ｒ１とＲ２は互いに結合して環構造を形成する。Ｘは、炭素原子数であり、１〜８の整数である。Ｙは、フッ素原子数であり、３〜１７の整数である。
液体現像剤に上記式（１）で示される光重合開始剤を含有させることにより、良好な定着を可能としつつも、液体現像剤の電気抵抗を低下させる傾向にあるイオン性の光酸発生剤を必ずしも用いる必要がなくなる。
光重合開始剤である上記式（１）で示される化合物は、紫外線が照射されることにより光分解し、強酸であるスルホン酸を発生する。また、液体現像剤に増感剤をさらに含有させ、増感剤が紫外線を吸収することをトリガーとして、光重合開始剤の分解およびスルホン酸の発生を行わせることも可能である。
In the above formula (1), R 1 and R 2 are bonded to each other to form a ring structure. X is the number of carbon atoms and is an integer of 1 to 8. Y is the number of fluorine atoms and is an integer of 3 to 17.
By containing the photopolymerization initiator represented by the above formula (1) in the liquid developer, an ionic photoacid generator which tends to lower the electric resistance of the liquid developer while allowing good fixing Need not always be used.
The compound represented by the above formula (1), which is a photopolymerization initiator, undergoes photolysis when irradiated with ultraviolet rays to generate sulfonic acid which is a strong acid. It is also possible to further contain a sensitizer in the liquid developer and cause the photosensitizer to absorb ultraviolet rays to trigger decomposition of the photopolymerization initiator and generation of sulfonic acid.
Ｒ１とＲ２とが結合して形成される環構造としては、例えば、５員環、６員環などが挙げられる。また、環構造は、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基などの置換基を有していてもよい。また、環構造には、置換基を有するもしくは有さない脂環、複素環および芳香環などの他の環構造が縮合していてもよい。 Examples of the ring structure formed by combining R 1 and R 2 include a 5-membered ring and a 6-membered ring. In addition, the ring structure may have a substituent such as an alkyl group, an alkyloxy group, an alkylthio group, an aryl group, and an aryloxy group. Further, the ring structure may be condensed with other ring structures such as an alicyclic ring, a heterocyclic ring and an aromatic ring, which may or may not have a substituent.
電子吸引性の大きいＣＸＦＹ基は、フッ化炭素基であり、紫外線が照射されることにより、スルホン酸エステル部分を分解させるための官能基である。ＣＸＦＹ基におけるＸは、炭素原子数であり、１〜８の整数（Ｘ＝１〜８）であることが好ましい。また、ＣＸＦＹ基におけるＹは、フッ素原子数であり、３〜１７の整数（Ｙ＝３〜１７）であることが好ましい。
炭素原子数が１以上であれば、強酸の発生（合成）が容易に行われる。炭素原子数が８以下であれば、保存安定性に優れる。フッ素原子数が３以上であれば、強酸としての作用に優れる。フッ素原子数が１７以下であれば、強酸の発生（合成）が容易に行われる。
The C X F Y group having a high electron-withdrawing property is a fluorocarbon group, and is a functional group for decomposing the sulfonic acid ester moiety when irradiated with ultraviolet rays. X in the C X F Y group is the number of carbon atoms, and is preferably an integer of 1 to 8 (X=1 to 8). In addition, Y in the C X F Y group is the number of fluorine atoms and is preferably an integer of 3 to 17 (Y = 3 to 17).
When the number of carbon atoms is 1 or more, generation (synthesis) of a strong acid is easily performed. When the number of carbon atoms is 8 or less, the storage stability is excellent. When the number of fluorine atoms is 3 or more, the action as a strong acid is excellent. When the number of fluorine atoms is 17 or less, generation (synthesis) of a strong acid is easily performed.
上記式（１）中のＣＸＦＹ基としては、
水素原子がフッ素原子で置換された直鎖アルキル基（ＲＦ１）、
水素原子がフッ素原子で置換された分岐鎖アルキル基（ＲＦ２）、
水素原子がフッ素原子で置換されたシクロアルキル基（ＲＦ３）、および、
水素原子がフッ素原子で置換されたアリール基（ＲＦ４）
が挙げられる。
As the C X F Y group in the above formula (1),
A straight chain alkyl group (RF1) in which a hydrogen atom is replaced by a fluorine atom,
A branched chain alkyl group (RF2) in which a hydrogen atom is replaced by a fluorine atom,
A cycloalkyl group in which a hydrogen atom is replaced by a fluorine atom (RF3), and
Aryl group in which a hydrogen atom is replaced by a fluorine atom (RF4)
Are listed.
ＲＦ１としては、例えば、トリフルオロメチル基（Ｘ＝１，Ｙ＝３）、ペンタフルオロエチル基（Ｘ＝２，Ｙ＝５）、ヘプタフルオロ−ｎ−プロピル基（Ｘ＝３，Ｙ＝７）、ノナフルオロ−ｎ−ブチル基（Ｘ＝４，Ｙ＝９）、パーフルオロ−ｎ−ヘキシル基（Ｘ＝６，Ｙ＝１３）、および、パーフルオロ−ｎ−オクチル基（Ｘ＝８，Ｙ＝１７）などが挙げられる。 Examples of RF1 include a trifluoromethyl group (X=1, Y=3), a pentafluoroethyl group (X=2, Y=5), a heptafluoro-n-propyl group (X=3, Y=7). , A nonafluoro-n-butyl group (X=4, Y=9), a perfluoro-n-hexyl group (X=6, Y=13), and a perfluoro-n-octyl group (X=8, Y= 17) and the like.
ＲＦ２としては、例えば、パーフルオロイソプロピル基（Ｘ＝３，Ｙ＝７）、パーフルオロ−ｔｅｒｔ−ブチル基（Ｘ＝４，Ｙ＝９）、および、パーフルオロ−２−エチルヘキシル基（Ｘ＝８，Ｙ＝１７）などが挙げられる。 Examples of RF2 include a perfluoroisopropyl group (X=3, Y=7), a perfluoro-tert-butyl group (X=4, Y=9), and a perfluoro-2-ethylhexyl group (X=8). , Y=17) and the like.
ＲＦ３としては、例えば、パーフルオロシクロブチル基（Ｘ＝４，Ｙ＝７）、パーフルオロシクロペンチル基（Ｘ＝５，Ｙ＝９）、パーフルオロシクロヘキシル基（Ｘ＝６，Ｙ＝１１）、および、パーフルオロ（１−シクロヘキシル）メチル基（Ｘ＝７，Ｙ＝１３）などが挙げられる。 Examples of RF3 include a perfluorocyclobutyl group (X=4, Y=7), a perfluorocyclopentyl group (X=5, Y=9), a perfluorocyclohexyl group (X=6, Y=11), and , A perfluoro(1-cyclohexyl)methyl group (X=7, Y=13) and the like.
ＲＦ４としては、例えば、ペンタフルオロフェニル基（Ｘ＝６，Ｙ＝５）、および３−トリフルオロメチルテトラフルオロフェニル基（Ｘ＝７，Ｙ＝７）などが挙げられる。 Examples of RF4 include a pentafluorophenyl group (X=6, Y=5), a 3-trifluoromethyltetrafluorophenyl group (X=7, Y=7), and the like.
上記式（１）中のＣＸＦＹ基のうち、上記式（１）で示される化合物の入手のしやすさや、スルホン酸エステル部分の分解性の観点から、ＲＦ１、ＲＦ２およびＲＦ４が好ましく、それらの中でも、ＲＦ１およびＲＦ４がより好ましい。特に好ましくは、トリフルオロメチル基（Ｘ＝１，Ｙ＝３）、ペンタフルオロエチル基（Ｘ＝２，Ｙ＝５）、ヘプタフルオロ−ｎ−プロピル基（Ｘ＝３，Ｙ＝７）、ノナフルオロ−ｎ−ブチル基（Ｘ＝４，Ｙ＝９）、および、ペンタフルオロフェニル基（Ｘ＝６，Ｙ＝５）である。 Of the C X F Y groups in the above formula (1), RF1, RF2 and RF4 are preferable from the viewpoint of easy availability of the compound represented by the above formula (1) and decomposability of the sulfonic acid ester moiety, Among them, RF1 and RF4 are more preferable. Particularly preferably, trifluoromethyl group (X=1, Y=3), pentafluoroethyl group (X=2, Y=5), heptafluoro-n-propyl group (X=3, Y=7), nonafluoro A -n-butyl group (X=4, Y=9) and a pentafluorophenyl group (X=6, Y=5).
カチオン重合性モノマーとしては、例えば、ジシクロペンタジエンビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリシクロデカンビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、２−エチル−１，３−ヘキサンジオールジビニルエーテル、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールジビニルエーテル、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、および、１，２−デカンジオールジビニルエーテルなどが挙げられる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
Examples of the cationic polymerizable monomer include dicyclopentadiene vinyl ether, cyclohexanedimethanol divinyl ether, tricyclodecane vinyl ether, trimethylolpropane trivinyl ether, 2-ethyl-1,3-hexanediol divinyl ether, 2,4-diethyl- Examples include 1,5-pentanediol divinyl ether, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol divinyl ether, neopentyl glycol divinyl ether, pentaerythritol tetravinyl ether, and 1,2-decanediol divinyl ether. To be
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１の実施の形態）
図１は、本発明における定着器の概略構成を示す側面図である。
図１に示すように、定着器１１は、紫外線照射装置１２と赤外線照射装置１３とを有する。液体現像剤１５が担持された記録媒体１６が、搬送ベルト１４の上に載せられて搬送され、赤外線照射装置１３によって液体現像剤１５に赤外線が照射され、紫外線照射装置１２によって液体現像剤１５に紫外線が照射される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a fixing device according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the fixing
図２は、紫外線で硬化させる液体現像剤の断面図である。
図２に示す液体現像剤１５は、紫外線硬化剤２１およびトナー粒子２２を含む。図２に示す液体現像剤１５の紫外線硬化剤２１は、カチオン重合性モノマーおよび光重合開始剤を含む。トナー粒子２２は、バインダー樹脂（トナー樹脂）２３および色剤２４を含み、かつカチオン重合性モノマーに不溶である。カチオン重合の場合、紫外線が紫外線硬化剤２１に照射されると、紫外線によって励起された光重合開始剤が酸を発生し、発生した酸とカチオン重合性モノマーとが重合反応を開始し、紫外線硬化剤が硬化する。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a liquid developer that is cured by ultraviolet rays.
The
図１における紫外線照射装置１２は、紫外線の光源として紫外線を照射するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を有する。紫外線硬化の反応で重要なことは、光化学の第一法則（Ｇｒｏｔｔｈｕｓｓ−Ｄｒａｐｐｅｒの法則）、すなわち、「光化学変化は、投射光量のうち吸収された光のみによって起こる。」ということである。つまり、紫外線硬化においては、光重合開始剤の吸収波長と紫外線の波長との一致が重要である。ＬＥＤの波長としては、３６５±５ｎｍや、３８５±５ｎｍや、４０５±５ｎｍにピーク波長（ピーク照度）を有するＬＥＤ光源が普及していることから、これらの波長領域に光重合開始剤の吸収があることが好ましい。
The
図３は、紫外線照射装置が備えるＬＥＤの配列の一例を示す図である。
紫外線を照射するＬＥＤ３１は、記録媒体の搬送方向に垂直な長辺方向に一列に並べてもよいし、複数列並べてもよい。紫外線を照射するＬＥＤ３１は、搬送ベルト１４に対向する面に配置される。
FIG. 3 is a diagram showing an example of an array of LEDs included in the ultraviolet irradiation device.
The
図５は、紫外線の照度ピークの照度強度が１．８Ｗ／ｃｍ２であり、かつ照度ピークが波長３８５±５ｎｍの範囲にある紫外線照射装置の照度の搬送方向の分布を示した図である。なお、図５中の単位［ａ．ｕ．］は任意単位（ａｒｂｉｔｒａｒｙ ｕｎｉｔ）を示す。図６、８、１１および１２についても同様である。 FIG. 5 is a diagram showing the distribution of the illuminance in the carrying direction of the ultraviolet irradiating device in which the illuminance intensity of the illuminance peak of ultraviolet rays is 1.8 W/cm 2 and the illuminance peak is in the wavelength range of 385±5 nm. The unit [a. u. ] Shows an arbitrary unit (arbitrary unit). The same applies to FIGS. 6, 8, 11 and 12.
図５において、ＬＥＤ直下の位置（紫外線照度センサー設置位置が０（ｍｍ））であり、かつ被搬送物である記録媒体の表面の位置における最大の照度をピーク照度という。紫外線照度センサー設置位置が５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍとは、ＬＥＤ直下の位置から搬送方向に５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ進んだ位置を意味する。
単位面積あたりに受ける照射エネルギーは、その表面に到達するフォトンの総量、つまり、「積算光量（ｍＪ／ｃｍ２）」のことであり、紫外線照射装置の各波長の積算照度（ｍＷ／ｃｍ２）と照射時間（ｓ）との積算である（（ｍＷ／ｃｍ２）×（ｓ））。
In FIG. 5, the maximum illuminance at the position immediately below the LED (where the ultraviolet illuminance sensor installation position is 0 (mm)) and on the surface of the recording medium that is the transported object is called the peak illuminance. The ultraviolet illuminance sensor installation positions of 5 mm, 10 mm, 15 mm, and 20 mm mean positions advanced by 5 mm, 10 mm, 15 mm, and 20 mm from the position immediately below the LED in the transport direction.
The irradiation energy received per unit area is the total amount of photons that reach the surface, that is, "integrated light amount (mJ/cm 2 )", and the integrated illuminance (mW/cm 2 ) of each wavelength of the ultraviolet irradiation device. And irradiation time (s) are integrated ((mW/cm 2 )×(s)).
上述のように、搬送される記録媒体の搬送速度が速いほど、記録媒体が照射される時間（照射時間）が短くなり、その結果、「積算光量（ｍＪ／ｃｍ２）」が小さくなり、液体現像剤が硬化しにくくなる。そのため、高速機になればなるほど、現像剤が硬化するために必要な積算光量が小さくて済むように、紫外線硬化剤の最適化を図る、または、紫外線照射装置の照度（ｍＷ／ｃｍ２）が高い光源を選択する必要があった。 As described above, the faster the transport speed of the transported recording medium, the shorter the irradiation time of the recording medium (irradiation time), and as a result, the “integrated light amount (mJ/cm 2 )” becomes smaller and the liquid The developer becomes hard to cure. Therefore, the higher the speed, the more the UV curing agent is optimized so that the integrated light amount required for curing the developer is small, or the illuminance (mW/cm 2 ) of the UV irradiation device is increased. I had to choose a high light source.
図１に示す赤外線照射装置１３は、光源が遠赤外領域（波長が約１〜１５μｍ）の波長の赤外線を照射する装置である。Ｃ−Ｈ結合を有する有機物の化学結合の振動吸収波長は、一般的に遠赤外領域にあるため、有機物は、遠赤外線の照射によって効率よく加熱することができる。例えば、Ｃ−Ｈ結合は波長約３．０μｍの赤外線を吸収する。また、Ｃ＝Ｏ結合は、波長約５．９μｍの赤外線を吸収する。
The
遠赤外領域の赤外線（遠赤外線）を照射するものとして、例えば、ハロゲンヒーター、石英管ヒーター、セラミックヒーターがある。
ハロゲンヒーターは、タングステンのフィラメントに通電することでフィラメントが加熱され、波長が約８００ｎｍ〜３，０００ｎｍの赤外線（遠赤外線）を照射するヒーターである。
石英管ヒーターは、ニクロム線のフィラメントに通電することでフィラメントが加熱され、波長が約２，５００ｎｍ〜７，０００ｎｍの赤外線（遠赤外線）を照射するヒーターである。
セラミックヒーターは、アルミナのセラミックヒーターの場合、長波長（波長が６，０００ｎｍ以上）の赤外線（遠赤外線）を照射することができる。
Examples of devices that irradiate infrared rays in the far infrared region (far infrared rays) include halogen heaters, quartz tube heaters, and ceramic heaters.
The halogen heater is a heater that heats a filament of tungsten by heating the filament and emits infrared rays (far infrared rays) having a wavelength of about 800 nm to 3,000 nm.
The quartz tube heater is a heater that is heated by energizing a filament of a nichrome wire and emits infrared rays (far infrared rays) having a wavelength of about 2,500 nm to 7,000 nm.
In the case of an alumina ceramic heater, the ceramic heater can irradiate long-wavelength (far-infrared) infrared rays (far infrared rays).
フィラメントから照射された赤外線を赤外領域では反射率が高い金属（反射ミラー）で反射させる。反射した赤外線を、記録媒体上の液体現像剤に当てる（照射する）ことで、液体現像剤内の分子振動を促進し、液体現像剤の温度を上昇させる。例えば、高純度のアルミニウム製の反射板は、赤外領域では反射率が高く、赤外線を効率よく反射させることができる。 The infrared rays emitted from the filament are reflected by a metal (reflection mirror) having a high reflectance in the infrared region. By applying (irradiating) the reflected infrared rays to the liquid developer on the recording medium, molecular vibration in the liquid developer is promoted and the temperature of the liquid developer is raised. For example, a high-purity aluminum reflector has a high reflectance in the infrared region and can efficiently reflect infrared rays.
図６は、ヒーターから４５０ｍｍ離れた位置における液体現像剤の温度分布を示す。
図６は、赤外線照射領域と紫外線照射領域と赤外線照度と紫外線照度との関係を示す図である。
赤外線照射領域はピーク照度の９０％以上の領域としている。紫外線照射領域はピーク照度の３０％以上の領域としている。紫外線照射領域に比べて、赤外線照射領域は広いが、反射ミラーの形状を変えることで、赤外線照射領域は変更することができる。
FIG. 6 shows the temperature distribution of the liquid developer at a position 450 mm away from the heater.
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an infrared irradiation region, an ultraviolet irradiation region, infrared illuminance, and ultraviolet illuminance.
The infrared irradiation area is an area of 90% or more of the peak illuminance. The ultraviolet irradiation area is an area having 30% or more of the peak illuminance. Although the infrared irradiation area is wider than the ultraviolet irradiation area, the infrared irradiation area can be changed by changing the shape of the reflection mirror.
図４に示すように、赤外線照射領域の中心は、紫外線照射領域の中心より上流側（図４において左側）でもよい。
以下では、赤外線照射領域の中心が紫外線照射領域の中心よりも上流側に位置する場合について検討した結果を説明する。
As shown in FIG. 4, the center of the infrared irradiation region may be on the upstream side (left side in FIG. 4) of the center of the ultraviolet irradiation region.
Below, the result of studying the case where the center of the infrared irradiation region is located upstream of the center of the ultraviolet irradiation region will be described.
図１において、記録媒体としては、一般的な紙（普通紙）以外に、軟包装に用いられる透明または不透明な非吸収の樹脂製フィルムが適用できる。樹脂製フィルムの樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネートなどが挙げられる。 In FIG. 1, as the recording medium, a transparent or opaque non-absorbent resin film used for soft packaging can be applied in addition to general paper (plain paper). Examples of the resin of the resin film include polyethylene terephthalate, polyester, polyimide, polypropylene, polystyrene and polycarbonate.
図７は、紫外線照射時の液体現像剤の表面温度に対する硬化に必要な積算光量（ｍＪ／ｃｍ２）を示す図である。
図７において、紫外線照射装置は、分光照度の最大値が３８５±５ｎｍの範囲に入る紫外線を照射する。図７に示すように、ＵＶ照射時表面温度（紫外線照射時の液体現像剤の表面温度）が上がると、硬化に必要な積算光量（ｍＪ／ｃｍ２）が小さくなる。
FIG. 7 is a diagram showing an integrated light amount (mJ/cm 2 ) required for curing with respect to the surface temperature of the liquid developer during ultraviolet irradiation.
In FIG. 7, the ultraviolet irradiation device irradiates the ultraviolet light having the maximum spectral illuminance within the range of 385±5 nm. As shown in FIG. 7, when the surface temperature during UV irradiation (the surface temperature of the liquid developer during ultraviolet irradiation) rises, the integrated light amount (mJ/cm 2 ) required for curing decreases.
この液体現像剤に含まれるＣ−Ｈ結合を有するカチオン重合性モノマー（紫外線硬化剤）は、
ビニルエーテル基を１つ有する下記式（２）で示される一官能モノマー約１０質量％と、
ビニルエーテル基を２つ有する下記式（３）で示される二官能モノマー約９０質量％と
を混合したものである。
また、光重合開始剤としては、下記式（４）で示される化合物を、Ｃ−Ｈ結合を有するカチオン重合性モノマーに対して０．１質量％含有させている。この光重合開始剤を用いることにより、良好な定着を可能としつつも、液体現像剤の抵抗を低下させる傾向にあるイオン性の光酸発生剤を必ずしも用いる必要がなくなる。
About 10% by mass of a monofunctional monomer represented by the following formula (2) having one vinyl ether group,
It is a mixture with about 90% by mass of a bifunctional monomer represented by the following formula (3) having two vinyl ether groups.
As the photopolymerization initiator, the compound represented by the following formula (4) is contained in an amount of 0.1% by mass based on the cationically polymerizable monomer having a C—H bond. By using this photopolymerization initiator, it is not always necessary to use an ionic photoacid generator which tends to lower the resistance of the liquid developer while allowing good fixing.
（比較例）
ヒーターとして石英管ヒーターを用いる代わりにハロゲンヒーターを用いた以外は、第１の実施の形態と同様である。液体現像剤１５が担持された記録媒体１６が、搬送ベルト１４の上に載せられて搬送され、赤外線照射装置１３によって液体現像剤１５に赤外線が照射され、紫外線照射装置１２によって液体現像剤１５に紫外線が照射される。
液体現像剤１５は、紫外線硬化剤２１およびトナー粒子２２を含む。紫外線硬化剤は、カチオン重合性モノマーおよび光重合開始剤を含む。トナー粒子は、バインダー樹脂（トナー樹脂）２３および色剤２４を含み、かつカチオン重合性モノマーに不溶である。
(Comparative example)
The procedure is the same as that of the first embodiment except that a halogen heater is used instead of the quartz tube heater as the heater. The
The
図８は、第１の実施の形態および比較例における赤外線照射装置からの照射光の波長分布と現像剤の吸収の波長分布とを示す図である。吸収ピークは、カチオン重合性モノマーの吸収波長である。
第１の実施の形態では、石英管ヒーターを用いた。この場合、赤外線の発光波長が、カチオン重合性モノマーの吸収波長分布と重なっているため、現像剤の温度を効率よく昇温させることができる。
FIG. 8 is a diagram showing a wavelength distribution of irradiation light from the infrared irradiation device and a wavelength distribution of absorption of the developer in the first embodiment and the comparative example. The absorption peak is the absorption wavelength of the cationically polymerizable monomer.
In the first embodiment, a quartz tube heater is used. In this case, since the emission wavelength of infrared rays overlaps with the absorption wavelength distribution of the cationically polymerizable monomer, the temperature of the developer can be efficiently raised.
ここで、「赤外線の発光波長が、カチオン重合性モノマーの吸収波長分布と重なっている」とは、
Ｃ−Ｈ結合を有するカチオン重合性モノマーの赤外吸収スペクトルにおけるＣ−Ｈ結合に起因するピーク波長をλ１とし、
赤外線照射手段から発せられる赤外線の分光放射エネルギー密度が５０％となる半値波長（半値波長が２つ存在する場合は、長波長側の半値波長）をλ２とした場合に、
ピーク波長λ１が半値波長λ２より短波長側にある、
ことを意味する。
Here, "the emission wavelength of infrared rays overlaps with the absorption wavelength distribution of the cationically polymerizable monomer" means
The peak wavelength due to the C—H bond in the infrared absorption spectrum of the cationically polymerizable monomer having a C—H bond is λ1,
When the half-value wavelength (the half-value wavelength on the long wavelength side when there are two half-value wavelengths) at which the spectral radiant energy density of infrared rays emitted from the infrared irradiation means is 50% is λ2,
The peak wavelength λ1 is on the shorter wavelength side than the half-value wavelength λ2,
Means that.
比較例では、ハロゲンヒーターを用いた。この場合、赤外線の発光波長が、液体現像剤に含まれるカチオン重合性モノマーの吸収波長分布と重ならない（Ｃ−Ｈ結合に起因するピーク波長（λ１）が、赤外線照射装置の分光放射エネルギー密度が５０％となる半値波長（λ２）より長波長側にある。）ため、液体現像剤を効率よく昇温させることができない。 In the comparative example, a halogen heater was used. In this case, the emission wavelength of infrared rays does not overlap with the absorption wavelength distribution of the cationically polymerizable monomer contained in the liquid developer (the peak wavelength (λ1) due to the C—H bond, but the spectral radiation energy density of the infrared irradiation device is It is on the longer wavelength side than the half-value wavelength (λ2) of 50%.) Therefore, the temperature of the liquid developer cannot be efficiently raised.
例えば、ヒーターに１，５００Ｗを入力した場合、液体現像剤の表面温度が比較例では４０℃（室温２３℃に対して１７℃上昇）までしか加熱できなかった。
しかしながら、第１の実施の形態では、Ｃ−Ｈ伸縮だけでなく、Ｃ＝Ｃ伸縮も加熱できるため、５０℃（室温２３℃に対して２７℃上昇）まで加熱することできる。比較例に対して、第１の実施の形態は、赤外吸収スペクトルと赤外線放射スペクトルの重なる面積が２〜３倍程度大きくなったため、液体現像剤の上昇温度も約２〜３倍程度になると考えられる。ただし、記録媒体を８００ｍｍ／ｓで搬送しているため、実際の液体現像剤の昇温は、１．６倍（＝２７℃／１７℃）程度であったと考えられる。
For example, when 1,500 W was input to the heater, the surface temperature of the liquid developer could be heated only to 40° C. (17° C. increase from
However, in the first embodiment, not only C-H expansion and contraction but also C=C expansion and contraction can be heated, so that heating can be performed up to 50°C (
以上のように、特定の条件で赤外線の照射を行うことで、液体現像剤の温度が高くなるため、紫外線の照射に関しては、必要な積算光量を１００ｍＪ／ｃｍ２から４０ｍＪ／ｃｍ２まで下げることができる。反応の速度定数ｋは、アレニウスの式である「ｋ＝ｅｘｐ（‐Ｅ／ＲＴ）」で決まると考えられる。Ｅは、反応の活性化エネルギー（Ｊ／ｍｏｌ）、Ｔは環境の絶対温度（Ｋ）、Ｒは気体定数である。温度が１０℃温度上がると、反応速度は約２倍になるから、必要な積算光量が２／５になったことと、おおよそ一致する。なお、積算光量（Ｊ／ｃｍ２）は、（照射電力（Ｗ／ｃｍ２））×（照射時間（ｓ））である。したがって、紫外線照射にかける電力が同じであれば、紫外線の照射時間を短くできるので、紫外線照射装置の消費電力を２／５にすることができる。 As described above, by performing the irradiation of infrared rays under specific conditions, the temperature of the liquid developer is high, for irradiation of ultraviolet rays, lowering the accumulated light amount necessary from 100 mJ / cm 2 to 40 mJ / cm 2 You can The reaction rate constant k is considered to be determined by the Arrhenius equation “k=exp(−E/RT)”. E is the activation energy of the reaction (J/mol), T is the absolute temperature of the environment (K), and R is the gas constant. When the temperature rises by 10° C., the reaction rate doubles, which is approximately the same as the required integrated light quantity being 2/5. The integrated light amount (J/cm 2 ) is (irradiation power (W/cm 2 ))×(irradiation time (s)). Therefore, if the power applied to the ultraviolet irradiation is the same, the irradiation time of the ultraviolet can be shortened, and the power consumption of the ultraviolet irradiation device can be reduced to 2/5.
具体的に、赤外線照射装置の消費電力が１，５００Ｗ、紫外線照射装置の消費電力が１，５００Ｗ（５０℃の場合）の場合で説明する。
記録媒体の搬送速度は８００ｍｍ／秒、照射幅が３５０ｍｍで行った。
比較例の場合（液体現像剤の表面温度が４０℃の場合）、定着器の総消費電力は、１，５００Ｗ（赤外線照射装置）＋１，５００Ｗ×２．５（倍）（紫外線照射装置）＝５，２５０Ｗ必要となる。
それに対して、第１の実施の形態では、定着器の総消費電力は、１，５００Ｗ（赤外線照射装置）＋１，５００Ｗ（紫外線照射装置）＝３，０００Ｗ（５０℃）となるから、定着器の総消費電力は抑制されている。
Specifically, a case where the power consumption of the infrared irradiation device is 1,500 W and the power consumption of the ultraviolet irradiation device is 1,500 W (in the case of 50° C.) will be described.
The conveyance speed of the recording medium was 800 mm/sec, and the irradiation width was 350 mm.
In the case of the comparative example (when the surface temperature of the liquid developer is 40° C.), the total power consumption of the fixing device is 1,500 W (infrared irradiation device)+1,500 W×2.5 (times) (ultraviolet irradiation device)= 5,250W is required.
On the other hand, in the first embodiment, the total power consumption of the fixing device is 1,500 W (infrared irradiation device)+1,500 W (ultraviolet irradiation device)=3,000 W (50° C.). The total power consumption of is suppressed.
図９は、紫外線ＬＥＤの電源制御回路を説明するための図である。電源制御回路は、交流電源１１１、制御部１１２、電源回路１１３、検出部１１４およびＬＥＤ１１５から構成されている。
制御部は、電源回路の電源を制御する回路である。電源回路は、交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣコンバーターや、ＬＥＤをＯＮ／ＯＦＦする回路から構成されている。検出部は、紫外線照射手段の直下の記録媒体の有無を検知する検出器などから構成されている。
FIG. 9 is a diagram for explaining the power supply control circuit of the ultraviolet LED. The power supply control circuit includes an AC power supply 111, a
The control unit is a circuit that controls the power supply of the power supply circuit. The power supply circuit is composed of an AC/DC converter that converts AC into DC and a circuit that turns ON/OFF the LED. The detection unit is composed of a detector or the like that detects the presence or absence of the recording medium directly below the ultraviolet irradiation means.
図１０は、紙などの記録媒体が画像形成装置内で詰まった場合の検出フローを説明するフローチャートである。
Ｓ１００１：定着器の紫外線照射装置の電源回路がＯＮされ、検出部の電源もＯＮされる。
FIG. 10 is a flowchart illustrating a detection flow when a recording medium such as paper is jammed in the image forming apparatus.
S1001: The power supply circuit of the ultraviolet irradiation device of the fixing device is turned on and the power supply of the detection unit is also turned on.
Ｓ１００２：検出部の出力電圧が出力される。検出部の出力電圧は搬送ベルト上の記録媒体の有無で切り替わる。例えば、検出部のセンサーとしては、赤外線を搬送ベルトや記録媒体に照射し反射した赤外線を検出するセンサーを用いる。記録媒体がある場合に検出部がＨの出力をする場合で説明する。通常の枚数の印刷では、記録媒体間に搬送ベルトが露出された部分があるため、Ｈの出力信号（記録媒体）からＬの出力信号（搬送ベルト）に切り替わる。つまり、通常は記録媒体間のタイミングで検出部の出力電圧がＨからＬに切り替わる。記録媒体が詰まった場合Ｈの出力が継続する。 S1002: The output voltage of the detector is output. The output voltage of the detector switches depending on the presence or absence of the recording medium on the conveyor belt. For example, as the sensor of the detection unit, a sensor that irradiates infrared rays on a conveyor belt or a recording medium and detects reflected infrared rays is used. A case where the detection unit outputs H when there is a recording medium will be described. When printing a normal number of sheets, there is a portion where the conveyor belt is exposed between recording media, and therefore the output signal of H (recording medium) is switched to the output signal of L (conveyance belt). That is, normally, the output voltage of the detection unit switches from H to L at the timing between recording media. When the recording medium is jammed, the output of H continues.
Ｓ１００３：検出部からＨの電圧が継続して出力される時間（以下、Ｈ電圧継続出力時間とも記載する。）が、印刷する記録媒体サイズと搬送速度に応じて決まる「記録媒体が通過するために要する時間」の所定倍（例えば、１０倍）の時間であるｔ秒以上であるかを監視する。 S1003: The time during which the H voltage is continuously output from the detection unit (hereinafter also referred to as the H voltage continuous output time) is determined according to the size of the recording medium to be printed and the transport speed. It is monitored whether the time is t seconds or more, which is a predetermined time (for example, 10 times) of the "time required for".
Ｓ１００４：Ｓ１００３においてＨ電圧継続出力時間が、ｔ秒以上続くことが検出された場合は、紫外線照射装置の電源回路をＯＦＦする。一方、Ｈ電圧継続出力時間がｔ秒未満の間隔でＨからＬへ切り替わった場合は、Ｈ電圧継続出力時間は０にリセットされ、検出部の電源はＯＮされ続ける。また、センサー検出位置が搬送ベルト上で止まった場合も、検出部の出力信号はＬのままであり、この場合も電源をＯＦＦする。このような切り替え方法として、リレースイッチなどを使う。
上記の方法によって、記録媒体や搬送ベルトに紫外線が照射され続けることにより、記録媒体が劣化したり、画像形成装置内が汚染されたりすることや、搬送ベルトの劣化を抑制することができる。
S1004: If it is detected in S1003 that the H voltage continuous output time continues for t seconds or more, the power supply circuit of the ultraviolet irradiation device is turned off. On the other hand, when the H voltage continuous output time is switched from H to L at intervals of less than t seconds, the H voltage continuous output time is reset to 0, and the power supply of the detection unit continues to be turned on. Further, even when the sensor detection position stops on the conveyor belt, the output signal of the detection unit remains L, and the power is turned off in this case as well. A relay switch or the like is used as such a switching method.
By the above method, it is possible to suppress the deterioration of the recording medium or the inside of the image forming apparatus and the deterioration of the conveyor belt due to the continuous irradiation of the recording medium or the conveyor belt with the ultraviolet light.
（第２の実施の形態）
図１１は、第２の実施の形態における赤外線照射装置からの照射光の波長分布と液体現像剤の吸収の波長分布とを示す図である。
第２の実施の形態は、第１の実施の形態と異なり、赤外線照射手段から発せられる赤外線のピーク波長が、カチオン重合性モノマーの吸収波長のピーク波長と略一致することを特徴とする。その他の構成は、第１の実施の形態と同じであるため、説明を省略する。「略一致」については後述する。
第２の実施の形態では、液体現像剤中のカチオン重合性モノマーは、第１の実施の形態よりも吸収が大きい波長で赤外線を吸収することができる。そのため、第１の実施の形態では、赤外線照射により１５００Ｗで５０℃まで昇温させることができたが、第２の実施の形態では、６０℃まで昇温させることができた。
(Second embodiment)
FIG. 11 is a diagram showing a wavelength distribution of irradiation light from the infrared irradiation device and a wavelength distribution of absorption of the liquid developer in the second embodiment.
The second embodiment is different from the first embodiment in that the peak wavelength of the infrared rays emitted from the infrared irradiation means is substantially the same as the peak wavelength of the absorption wavelength of the cationically polymerizable monomer. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and thus the description is omitted. The “substantial match” will be described later.
In the second embodiment, the cationically polymerizable monomer in the liquid developer can absorb infrared rays at a wavelength that has a greater absorption than in the first embodiment. Therefore, in the first embodiment, it was possible to raise the temperature to 50° C. at 1500 W by infrared irradiation, but in the second embodiment, it was possible to raise the temperature to 60° C.
例えば、赤外線照射装置の消費電力が１，５００Ｗ、紫外線の照射装置の消費電力が１５００Ｗ（４０ｍＪ／ｃｍ２）の場合について説明する。
第１の実施の形態の場合（液体現像剤の表面温度が５０℃の場合）、定着器の総消費電力が１５００Ｗ（赤外線照射装置）＋１５００Ｗ（紫外線照射装置）＝３，０００Ｗ必要となる。
For example, a case where the power consumption of the infrared irradiation device is 1,500 W and the power consumption of the ultraviolet irradiation device is 1500 W (40 mJ/cm 2 ) will be described.
In the case of the first embodiment (when the surface temperature of the liquid developer is 50° C.), the total power consumption of the fixing device is 1500 W (infrared irradiation device)+1500 W (ultraviolet irradiation device)=3,000 W.
それに対して、第２の実施の形態では、吸収が大きくなる波長の赤外線を液体現像剤に照射するため、液体現像剤の温度が６０℃まで昇温する。そのため、紫外線照射装置の積算照度は１４ｍＪ／ｃｍ２となり、５０℃の約１／３になる。つまり、定着器の総消費電力は、１５００Ｗ（赤外線照射装置）＋１５００Ｗ（紫外線照射装置）×（１／３）＝２，０００Ｗ（６０℃）となる。第１の実施の形態では、現像剤温度が５０℃で３，０００Ｗであったから、第２の実施の形態では、定着器の総消費電力をより抑制することができる。 On the other hand, in the second embodiment, since the liquid developer is irradiated with infrared rays having a wavelength that increases absorption, the temperature of the liquid developer rises to 60°C. Therefore, the integrated illuminance of the ultraviolet irradiation device is 14 mJ/cm 2 , which is about 1/3 of 50° C. That is, the total power consumption of the fixing device is 1500 W (infrared irradiation device)+1500 W (ultraviolet irradiation device)×(1/3)=2,000 W (60° C.). In the first embodiment, the developer temperature is 3,000 W at 50° C., so the total power consumption of the fixing device can be further suppressed in the second embodiment.
図１２は、赤外線照射手段から発せられる赤外線のピーク波長とカチオン重合性モノマーの吸収波長のピーク波長が略一致することを説明する図である。図１２に示す例では、カチオン重合性モノマーとしてビニルエーテル化合物を用いている。
カチオン重合性モノマーの＝Ｃ−Ｏ−Ｃ（非対称伸縮）の吸収波長に対して、照射する赤外線ヒーターのピーク波長が一致する場合を条件１とする。
カチオン重合性モノマーの＝Ｃ−Ｏ−Ｃ（非対称伸縮）の吸収波長に対して、照射する赤外線ヒーターのピーク波長がΔλ短い場合を条件２とする。
FIG. 12 is a diagram for explaining that the peak wavelength of the infrared rays emitted from the infrared irradiating means and the peak wavelength of the absorption wavelength of the cationically polymerizable monomer are substantially the same. In the example shown in FIG. 12, a vinyl ether compound is used as the cationically polymerizable monomer.
Condition 2 is the case where the peak wavelength of the infrared heater for irradiation is shorter by Δλ with respect to the absorption wavelength of ═C—O—C (asymmetric expansion/contraction) of the cationically polymerizable monomer.
条件１の場合、
紫外線照射装置の電力をＥ（ＵＶ（１））とし、
赤外線照射装置の電力をＥ（ＩＲ（１））とすると、
消費電力の総和は、
Ｅ（ＵＶ（１））＋Ｅ（ＩＲ（１））
である。
In case of
The electric power of the ultraviolet irradiation device is E (UV(1)),
If the electric power of the infrared irradiation device is E(IR(1)),
The total power consumption is
E(UV(1))+E(IR(1))
Is.
条件２の場合、
紫外線照射手段の電力をＥ（ＵＶ（２））とし、
赤外線照射装置の電力をＥ（ＩＲ（２））とし、
赤外線照射装置の電力はＥ（ＩＲ（２））＝Ｅ（ＩＲ（１））であるとすると、加熱不足のため、
紫外線照射装置の電力Ｅ（ＵＶ（２））は、ΔＥ（ＵＶ）だけ増加させて、Ｅ（ＵＶ（１））＋ΔＥ（ＵＶ）とする必要がある。
したがって、条件２の消費電力の総和は、
Ｅ（ＵＶ（１））＋Ｅ（ＩＲ（１））＋ΔＥ（ＵＶ）
になる。
In case of condition 2,
The electric power of the ultraviolet irradiation means is E (UV(2)),
The power of the infrared irradiation device is E(IR(2)),
If the electric power of the infrared irradiation device is E(IR(2))=E(IR(1)), the heating is insufficient,
The electric power E(UV(2)) of the ultraviolet irradiation device needs to be increased by ΔE(UV) to be E(UV(1))+ΔE(UV).
Therefore, the sum of the power consumption of condition 2 is
E(UV(1))+E(IR(1))+ΔE(UV)
become.
ピーク波長がΔλ短い条件で紫外線照射装置の電力をＥ（ＵＶ（１））のままとする場合が条件３である。
条件３の場合、
紫外線照射装置の電力をＥ（ＵＶ（３））とし、
赤外線照射装置の電力をＥ（ＩＲ（３））とし、
紫外線照射装置の電力はＥ（ＵＶ（３））＝Ｅ（ＵＶ（１））であるとすると、
赤外線照射装置の電力Ｅ（ＩＲ（３））は、ΔＥ（ＩＲ）だけ増加させて、Ｅ（ＩＲ（１））＋ΔＥ（ＩＲ）とする必要がある。
したがって、条件３の消費電力の総和は、
Ｅ（ＵＶ（１））＋Ｅ（ＩＲ（１））＋ΔＥ（ＩＲ）
になる。
Condition 3 is a case where the electric power of the ultraviolet irradiation device is kept at E (UV(1)) under the condition that the peak wavelength is Δλ short.
In case of condition 3,
The electric power of the ultraviolet irradiation device is E (UV(3)),
The power of the infrared irradiation device is E(IR(3)),
If the electric power of the ultraviolet irradiation device is E(UV(3))=E(UV(1)),
The power E(IR(3)) of the infrared irradiation device needs to be increased by ΔE(IR) to be E(IR(1))+ΔE(IR).
Therefore, the sum of power consumption under condition 3 is
E(UV(1))+E(IR(1))+ΔE(IR)
become.
「赤外線照射手段から発せられる赤外線のピーク波長が、カチオン重合性モノマーの吸収波長のピーク波長と略一致する」の「略一致する」とは、
条件２の消費電力の総和 Ｅ（ＵＶ（１））＋Ｅ（ＩＲ（１））＋ΔＥ（ＵＶ）が、
条件３の消費電力の総和 Ｅ（ＵＶ（１））＋Ｅ（ＩＲ（１））＋ΔＥ（ＩＲ）以下となること、すなわち、
ΔＥ（ＵＶ）≦ΔＥ（ＩＲ）となることを意味する。
"Substantially coincides with" of "the peak wavelength of infrared rays emitted from the infrared irradiation means substantially coincides with the peak wavelength of the absorption wavelength of the cationically polymerizable monomer".
The total power consumption of condition 2 E(UV(1))+E(IR(1))+ΔE(UV) is
The sum of power consumption under condition 3 must be E(UV(1))+E(IR(1))+ΔE(IR) or less, that is,
It means that ΔE(UV)≦ΔE(IR).
１１ 定着器
１２ 紫外線照射装置（紫外線照射手段）
１３ 赤外線照射装置（赤外線照射手段）
１４ 搬送ベルト
１５ 液体現像剤
１６ 記録媒体
２１ 紫外線硬化剤
２２ トナー粒子
２３ バインダー樹脂
２４ 色剤
３１ ＬＥＤ
１１１ 交流電源
１１２ 制御部
１１３ 電源回路
１１４ 検出部
１１５ ＬＥＤ
11
13 Infrared irradiation device (infrared irradiation means)
14
111
Claims (9)
記録媒体と、
前記液体現像剤が載った前記記録媒体に赤外線を照射する赤外線照射手段と、
前記赤外線照射手段によって前記赤外線が照射された前記記録媒体に載った前記液体現像剤に紫外線を照射して前記紫外線硬化剤を硬化させる紫外線照射手段と、
を有する定着器を備える画像形成装置であって、
前記紫外線硬化剤が、カチオン重合性モノマーおよび光重合開始剤を含み、
前記カチオン重合性モノマーが、Ｃ−Ｈ結合を有するカチオン重合性モノマーであり、
前記トナー粒子が、バインダー樹脂および色剤を含み、かつ前記カチオン重合性モノマーに不溶であり、
前記カチオン重合性モノマーの赤外吸収スペクトルにおける前記Ｃ−Ｈ結合に起因するピーク波長をλ１とし、前記赤外線照射手段から発せられる赤外線の分光放射エネルギー密度が５０％となる半値波長（半値波長が２つ存在する場合は、長波長側の半値波長）をλ２とした場合に、前記ピーク波長λ１が前記半値波長λ２より短波長側にある
ことを特徴とする画像形成装置。 A liquid developer containing an ultraviolet curing agent and toner particles ,
A recording medium,
Infrared irradiation means for irradiating the recording medium on which the liquid developer is placed with infrared rays,
An ultraviolet irradiation means for irradiating ultraviolet rays to the liquid developer resting on the recording medium in which the infrared radiation is irradiated Ru curing the ultraviolet curing agent by the infrared irradiation means,
An image forming apparatus including a fixing device having:
The ultraviolet curing agent contains a cationically polymerizable monomer and a photopolymerization initiator,
The cationically polymerizable monomer is a cationically polymerizable monomer having a C—H bond,
The toner particles include a binder resin and a colorant, and are insoluble in the cationically polymerizable monomer,
The peak wavelength due to the C—H bond in the infrared absorption spectrum of the cationically polymerizable monomer is λ1, and the half-value wavelength (half-value wavelength of 2 is half wavelength at which the spectral radiant energy density of infrared rays emitted from the infrared irradiating means is 50%. When there are two, the peak wavelength λ1 is on the shorter wavelength side than the half-value wavelength λ2, where λ2 is the half-value wavelength on the long wavelength side.
前記光重合開始剤が、下記式（１）で示される化合物である
請求項１または２に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the photopolymerization initiator is a compound represented by the following formula (1).
前記紫外線硬化剤が、カチオン重合性モノマーおよび光重合開始剤を含み、
前記カチオン重合性モノマーが、Ｃ−Ｈ結合を有するカチオン重合性モノマーであり、
前記トナー粒子が、バインダー樹脂および色剤を含み、かつ前記カチオン重合性モノマーに不溶であり、
前記カチオン重合性モノマーの赤外吸収スペクトルにおける前記Ｃ−Ｈ結合に起因するピーク波長をλ１とし、前記赤外線の分光放射エネルギー密度が５０％となる半値波長（半値波長が２つ存在する場合は、長波長側の半値波長）をλ２とした場合に、前記ピーク波長λ１が前記半値波長λ２より短波長側にあり、
前記赤外線の波長分布が、前記カチオン重合性モノマーの吸収波長分布と重なっている
ことを特徴とする画像形成方法。 UV curing agent and irradiating infrared rays onto a recording medium to which the liquid developer is resting containing toner particles, after the irradiation of the infrared, the at Rukoto curing the ultraviolet curing agent by irradiating ultraviolet rays to the liquid developer An image forming method comprising a step of fixing a liquid developer to the recording medium,
The ultraviolet curing agent contains a cationically polymerizable monomer and a photopolymerization initiator,
The cationically polymerizable monomer is a cationically polymerizable monomer having a C—H bond,
The toner particles include a binder resin and a colorant, and are insoluble in the cationically polymerizable monomer,
The peak wavelength resulting from the C—H bond in the infrared absorption spectrum of the cationically polymerizable monomer is λ1, and the half-value wavelength at which the spectral radiant energy density of the infrared ray is 50% (when there are two half-value wavelengths, When the half wavelength on the long wavelength side is λ2, the peak wavelength λ1 is on the shorter wavelength side than the half wavelength λ2,
The image forming method, wherein the wavelength distribution of the infrared rays overlaps with the absorption wavelength distribution of the cationically polymerizable monomer.
前記光重合開始剤が、下記式（１）で示される化合物である
請求項６または７に記載の画像形成方法。
The image forming method according to claim 6, wherein the photopolymerization initiator is a compound represented by the following formula (1).
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