(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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の透過率が８０％以上である定着用環状体と、
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、
前記基材は、樹脂材料を含有し、前記導電剤の含有量は前記樹脂材料１００質量部に対し、０．０１質量部以上３質量部以下である、定着装置。
【請求項２】
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。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の定着装置と、
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、
を備えた転写定着装置。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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に記載の転写定着装置と、
を備えた画像形成装置。
【請求項６】
導電剤を含有する環状の基材であって、前記基材は、樹脂材料を含有し、前記導電剤の含有量は前記樹脂材料１００質量部に対し、０．０１質量部以上３質量部以下である基材と、
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の透過率が８０％以上である
る定着用環状体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置、転写定着装置、画像形成装置、及び定着用環状体に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１５０１９５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２８２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
＜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。
【０００７】
＜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＜１＞に記載の定着装置。
【０００８】
＜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＜１＞又は＜２＞に記載の定着装置。
【０００９】
＜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、
＜１＞又は＜２＞に記載の定着装置と、
を備えた画像形成装置。
【００１０】
＜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、
＜３＞に記載の定着装置と、
を備えた画像形成装置。
【００１１】
＜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。
【００１２】
＜７＞に係る発明は、
赤外線吸収剤を含有する＜６＞に記載の定着用環状体。
【発明の効果】
【００１３】
＜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。
【００１４】
＜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。
【００１５】
＜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。
【００１６】
＜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。
【００１７】
＜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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
［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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
（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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
基材２１は、例えば体積抵抗率が１０６Ωｃｍ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１０５Ωｃｍ以上１０１３Ωｃｍ以下であることが好ましい。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
（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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
（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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
−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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
［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。
【００６２】
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。
【００６３】
＜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。
【００６４】
−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／ｃｍ２以上１００ｍＷ／ｃｍ２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／ｃｍ２以上５０００ｍＪ／ｃｍ２以下が挙げられる。
【００６５】
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。
【００６６】
−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。
【００６７】
−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。
【００６８】
−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。
【００６９】
−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。
【００７０】
−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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
＜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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
＜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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
［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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【実施例】
【０１２２】
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。
【０１２３】
［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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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／ｃｍ２であり、未定着トナー像Ｔへの赤外線照射量は２００ｍＪ／ｃｍ２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。
【０１２８】
（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。
【０１２９】
（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。
【０１３０】
（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
【０１３１】
（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。
【０１３２】
［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。
【０１３３】
［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。
【０１３４】
［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。
【０１３５】
［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。
【０１３６】
【表１】
0006606837.tif 000002
【符号の説明】
【０１３７】
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
【図１】
0006606837.tif 000003
【図２】
0006606837.tif 000004
【図３】
0006606837.tif 000005
【図４】
0006606837.tif 000006
【図５】
0006606837.tif 000007
【図６】
0006606837.tif 000008
【図７】
0006606837.tif 000009
【図８】
0006606837.tif 000010