レーザ定着装置、該レーザ定着装置を備える画像形成装置、および該画像形成装置を用いる画像形成方法
【課題】 光吸収特性が異なる２種類の光定着トナーに対応できるレーザ定着装置、該レーザ定着装置を備える画像形成装置、および該画像形成装置を用いる画像形成方法を提供する。
【解決手段】 レーザ定着装置１００に、レーザ光を発射するレーザ光発射部１１０と、前記レーザ光が入射すると該レーザ光とは波長が異なる出射光が出射する波長変換部１３０とを設ける。
【解決手段】 レーザ定着装置１００に、レーザ光を発射するレーザ光発射部１１０と、前記レーザ光が入射すると該レーザ光とは波長が異なる出射光が出射する波長変換部１３０とを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ定着装置、該レーザ定着装置を備える画像形成装置、および該画像形成装置を用いる画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置（たとえばプリンタなど）は、記録用紙上に画像を定着するための定着装置を備える。定着装置は、記録用紙上に形成されたトナー像を構成するトナーを溶融させることによって該記録用紙上にトナー像を定着させる。
【０００３】
定着装置としては、たとえば、特許文献１に記載のような、定着ローラと加圧部とを含む熱ローラ方式の定着装置が知られている。熱ローラ方式の定着装置は、内部に加熱部を有する定着ローラと、該定着ローラに圧接する加圧部とによって、未定着のトナー像を担持した記録用紙を挟み込むことで、記録用紙上のトナーを溶融させ、該記録用紙に定着させる。
【０００４】
このような熱ローラ方式の定着装置は、トナーを加熱して溶融させるために、加熱部によって定着ローラ表面を所定の温度まで上昇させる必要がある。したがって、画像形成を直ちに行うことはできず、画像形成が可能になるまでにある程度の時間を要してしまう。また、直ちに画像形成できるように定着ローラ表面を所定の温度に保持しようとすると、定着ローラ表面を加熱し続ける必要があるので、消費エネルギーが増大してしまう。
【０００５】
そこで、消費エネルギーの増大を抑え、かつ、時間を要さずにトナー像を定着させることができる定着装置として、光エネルギーを利用してトナーを溶融、定着させる光定着装置が提案されている。
【０００６】
光定着装置として、特許文献２には、レーザ光をトナーに照射するレーザ光照射装置が複数配列されたレーザ定着装置が記載されている。特許文献２に記載のレーザ定着装置によれば、１つのレーザ光照射装置のみを備えるレーザ定着装置とは異なり、多面体ミラーなどでレーザ光を反射させる必要が無いので、レーザ定着装置を小型化できるとされている。
【０００７】
また、光定着装置として、特許文献３には、８００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長のフラッシュ光によってトナーを溶融させるフラッシュ定着装置が記載されている。特許文献３には、光定着トナーとして、光吸収特性において、８００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長領域にピークを有する赤外線吸収剤を含む赤外線定着トナーが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３８８０２号公報
【特許文献２】特開平７−１９１５６０号公報
【特許文献３】特開２００５−１１５１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
光定着トナーとしては、上記の赤外線定着トナー以外にも、可視光線によって溶融、定着する可視光線定着トナーや、紫外線によって溶融、定着する紫外線定着トナーがある。これらの光定着トナーは、光吸収特性が異なるだけではなく、得られる画像の性質も異なる。たとえば、赤外線定着トナーを利用して画像を形成すると、赤外線吸収剤が赤外領域付近の可視光線も吸収するので、形成画像は赤色部分において色再現性が低下する。したがって、目的に応じて光定着トナーを使い分けることが好ましい。
【００１０】
光定着トナーを使い分けるためには、光吸収特性の異なる複数種類の光定着トナーに対応できるような、光定着装置や画像形成装置が必要である。しかしながら、特許文献２，３に記載の光定着装置は、１種類の光定着トナーにしか対応することができないという課題がある。
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、光吸収特性が異なる２種類の光定着トナーに対応できるレーザ定着装置、該レーザ定着装置を備える画像形成装置、および該画像形成装置を用いる画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、光吸収特性が異なる２種類の光定着トナーに対応するレーザ定着装置であって、
レーザ光を発射するレーザ光発射部と、
前記レーザ光が入射すると、該レーザ光とは波長が異なる出射光が出射する波長変換部とを備え、
前記２種類の光定着トナーのうちの一方のトナーに対して前記レーザ光を照射し、他方のトナーに対して前記波長変換部から出射する出射光を照射するように構成されることを特徴とするレーザ定着装置である。
【００１３】
また本発明は、前記レーザ光発射部が、前記レーザ光として赤外線を発射するように構成されることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記波長変換部が、該波長変換部から出射する出射光として紫外線が出射するように構成されることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記波長変換部が、擬似位相整合法を用いるＳＨＧ素子であることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記レーザ光および前記波長変換部から出射する出射光が照射される位置に記録媒体を搬送する搬送部をさらに備え、
前記搬送部が、少なくとも前記レーザ光および前記波長変換部から出射する出射光が照射される部分において、赤外線の透過率が７０％以上であり、かつ、紫外線の透過率が８０％以上であることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、電子写真方式の画像形成装置であって、
前記レーザ定着装置によって光定着トナーを記録媒体に定着させるように構成されることを特徴とする画像形成装置である。
【００１８】
また本発明は、前記画像形成装置と、前記レーザ定着装置によって照射される光を吸収する光吸収材料を含有した光定着トナーとを用いて画像を形成する画像形成方法であって、
前記画像形成装置が備える現像装置によって、該画像形成装置が備える像担持体上に、光定着トナー像を形成する現像工程と、
前記画像形成装置が備える転写部によって、前記現像工程で形成された光定着トナー像を記録媒体上に転写する転写工程と、
前記レーザ定着装置によって、記録媒体上の光定着トナー像に対して、前記レーザ光および前記波長変換部から出射する出射光の少なくとも一方を照射することで、該光定着トナー像を構成する光定着トナーを溶融させて記録媒体に定着させる定着工程とを含むことを特徴とする画像形成方法である。
【００１９】
また本発明は、前記光吸収材料が、ポリイミド、ポリエチレンサルファイド、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルメタクリレート、およびポリカーボネートからなる群の中から選択される１種または２種以上であることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、前記光吸収材料が、紫外線吸収基を有する樹脂材料であることを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、黒色の光定着トナーと黒色以外の光定着トナーとを積層して画像を形成する場合、前記転写工程では、前記定着工程における光の照射方向において黒色の光定着トナーよりも上流側に、黒色以外の光定着トナーが積層されるように、転写を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、レーザ光発射部および波長変換部によって、波長が異なる２種類の光を、対応する光定着トナーに対して、それぞれ照射することができる。これによって、光吸収特性が異なる２種類の光定着トナーを溶融、定着させることができるレーザ定着装置を提供できる。
【００２３】
また本発明によれば、レーザ光発射部による赤外線の照射によって、少なくとも赤外線定着トナーを溶融、定着させることができる。
【００２４】
また本発明によれば、波長変換部から出射した紫外線の照射によって、少なくとも紫外線定着トナーを溶融、定着させることができる。
【００２５】
また本発明によれば、擬似位相整合法を用いるＳＨＧ素子によって、紫外線を出射することができる。
【００２６】
また本発明によれば、搬送部の光が照射される部分は、赤外線の透過率が７０％以上であり、かつ、紫外線の透過率が８０％以上である。したがって、搬送部は、赤外線が照射されても紫外線が照射されても、光劣化し難いので、長期間使用することができる。
【００２７】
また本発明によれば、前記レーザ定着装置によって光吸収特性が異なる２種類の光定着トナーに対応できる画像形成装置を提供できる。
【００２８】
また本発明によれば、前記レーザ光定着装置を用いて光定着トナーを定着させる定着工程によって、光吸収特性が異なる２種類の光定着トナーに対応できる画像形成方法を提供できる。
【００２９】
また本発明によれば、光吸収材料は、ポリイミド、ポリエチレンサルファイド、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルメタクリレート、およびポリカーボネートからなる群の中から選択される１種または２種以上である。したがって、前記レーザ光および前記出射光の少なくとも一方が近紫外線である場合に、定着強度の高い画像を得ることができる。
【００３０】
また本発明によれば、光吸収材料は、紫外線吸収基を有する樹脂材料である。したがって、前記レーザ光および前記出射光の少なくとも一方が近紫外線である場合に、定着強度の高い画像を得ることができる。
【００３１】
また本発明によれば、転写工程では、光の照射方向において黒色の光定着トナーよりも上流側に、黒色以外の光定着トナーが積層されるように、転写が行われる。これによって、光吸収効率が比較的低い、黒色以外の光定着トナーに、比較的高強度の光を照射することができるので、黒色以外の光定着トナーを定着させることができる。黒色の光定着トナーは光吸収効率が比較的高いので、光の強度が比較的低くても、定着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】画像形成装置１０００の構成を示す模式図である。
【図２】画像形成装置１０００が備える現像装置２４の構成を示す模式図である。
【図３】レーザ定着装置１００の一部を切り欠いて示す模式図である。
【図４】図３に示す切断面線Ａ−Ａで切断したときのレーザ定着装置１００の断面図である。
【図５】レーザ定着装置２００を示す模式図である。
【図６】ポリイミドの光透過率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
はじめに、本発明の第１実施形態であるレーザ定着装置１００を備える画像形成装置１０００について説明する。図１は、画像形成装置１０００の構成を示す模式図である。図２は、画像形成装置１０００が備える現像装置２４の構成を示す模式図である。画像形成装置１０００は、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を併せ持つ複合機であり、伝達される画像情報に応じて、記録媒体上にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する。画像形成装置１０００は、コピアモード（複写モード）、プリンタモード、およびファクシミリモードという３種の印刷モードを有しており、図示しない操作部からの操作入力、パーソナルコンピュータ、携帯端末装置、情報記録記憶媒体、メモリ装置を用いた外部機器などからの印刷ジョブの受信に応じて、図示しない制御ユニット部によって、印刷モードが選択される。
【００３４】
画像形成装置１０００は、トナー像形成部２０と、転写部３０と、レーザ定着装置１００と、記録媒体供給部５０と、排出部６０と、図示しない制御ユニット部とを含む。トナー像形成部２０は、感光体ドラム２１ｋ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙと、帯電部２２ｋ，２２ｃ，２２ｍ，２２ｙと、露光ユニット２３と、現像装置２４ｋ，２４ｃ，２４ｍ，２４ｙと、クリーニングユニット２５ｋ，２５ｃ，２５ｍ，２５ｙとを含む。転写部３０は、中間転写ベルト３１と、駆動ローラ３２と、従動ローラ３３と、中間転写ローラ３４ｋ，３４ｃ，３４ｍ，３４ｙと、転写ベルトクリーニングユニット３５と、転写ローラ３６とを含む。
【００３５】
感光体ドラム２１、帯電部２２、現像装置２４、クリーニングユニット２５、および中間転写ローラ３４は、カラー画像情報に含まれる黒（ｋ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、およびイエロー（ｙ）の各色の画像情報に対応するために、それぞれ４つずつ設けられる。本明細書中において、各色に応じて４つずつ設けられる各部材を区別する場合は、各部材を表す数字の末尾に各色を表すアルファベットを付して参照符号とし、各部材を総称する場合は、各部材を表す数字のみを参照符号とする。
【００３６】
感光体ドラム２１は、導電性基体と、該導電性基体の表面に形成される図示しない感光層とを含む像担持体である。導電性基体は、たとえば、円筒状や円柱状の部材であり、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に支持される。感光層は、光が照射されることによって導電性を示す部材である。感光層は、たとえば、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを積層することによって形成される。感光層の表面には、帯電部２２による帯電、および露光ユニット２３による露光により、静電潜像とよばれる電気的な画像が形成される。感光層表面の静電潜像が現像装置２４によって現像されることで、感光層表面にトナー像が形成される。
【００３７】
帯電部２２は、感光体ドラム２１表面を所定の極性および電位に帯電させる帯電装置である。帯電部２２は、感光体ドラム２１に臨む位置に、感光体ドラム２１の長手方向に沿って設置される。帯電部２２は、接触帯電方式である場合は、感光体ドラム２１表面に接するように設置され、非接触帯電方式である場合は、感光体ドラム２１表面から離隔するように設置される。
【００３８】
帯電部２２は、現像装置２４およびクリーニングユニット２５とともに、感光体ドラム２１の周囲に設置される。帯電部２２、現像装置２４、およびクリーニングユニット２５は、感光体ドラム２１の回転方向周りに、この順序で配置される。帯電部２２は、現像装置２４およびクリーニングユニット２５よりも鉛直方向下方に配置される。帯電部２２は、現像装置２４およびクリーニングユニット２５よりも、感光体ドラム２１に近い位置に設置されることが好ましい。これによって、感光体ドラム２１の帯電不良の発生を確実に防止することができる。
【００３９】
帯電部２２としては、ブラシ型帯電装置、ローラ型帯電装置、コロナ放電装置、イオン発生装置などを使用できる。ブラシ型帯電装置およびローラ型帯電装置は、接触帯電方式の帯電装置である。ブラシ型帯電装置には、帯電ブラシを用いるものや、磁気ブラシを用いるものなどがある。コロナ放電装置およびイオン発生装置は、非接触帯電方式の帯電装置である。コロナ放電装置には、ワイヤ状の放電電極を用いるものや、鋸歯状の放電電極を用いるもの、針状の放電電極を用いるものなどがある。
【００４０】
露光ユニット２３は、帯電状態にある感光体ドラム２１ｋ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙ表面に、各色の画像情報に対応する光をそれぞれ照射することによって、感光体ドラム２１ｋ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙそれぞれの表面に、各色の画像情報に対応する静電潜像を形成する装置である。露光ユニット２３は、露光ユニット２３から出射される光が、帯電部２２と現像装置２４との間を通過して感光体ドラム２１の表面に照射されるように配置される。露光ユニット２３としては、たとえば、レーザ光発射装置および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を使用できる。露光ユニット２３としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）アレイ、液晶シャッタと光源とを適宜組み合わせたユニットなどを用いてもよい。
【００４１】
現像装置２４は、現像槽２４１とトナーホッパ２４２とを含む。現像槽２４１は、その内部空間に、光が照射されることによって記録媒体に定着可能なトナー（光定着トナー）を含む現像剤を収容する。光定着トナーについては後述する。現像槽２４１内には、現像ローラ２４３、第１搬送スクリュー２４４、および第２搬送スクリュー２４５が回転自在に支持される。現像槽２４１の感光体ドラム２１に臨む側面には開口部が形成され、該開口部を介して感光体ドラム２１に対向する位置に現像ローラ２４３が設けられる。
【００４２】
現像ローラ２４３は、感光体ドラム２１との最近接部において感光体ドラム２１表面にトナーを供給する部材である。トナーの供給に際しては、現像ローラ２４３表面に、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧（現像バイアス）が印加される。これによって、現像ローラ２４３表面のトナーが感光体ドラム２１に円滑に供給される。なお、現像バイアスの値を変更することによって、感光体ドラム２１に供給されるトナー量（トナー付着量）を制御することができる。
【００４３】
第１搬送スクリュー２４４は、現像ローラ２４３に臨み、現像ローラ２４３周辺にトナーを供給する部材である。第２搬送スクリュー２４５は、第１搬送スクリュー２４４に臨み、トナーホッパ２４２から現像槽２４１内に新たに供給されるトナーを第１搬送スクリュー２４４周辺に供給する部材である。トナーホッパ２４２は、その鉛直方向下部に設けられる図示しないトナー補給口と、現像槽２４１の鉛直方向上部に設けられる図示しないトナー受入口とが連通するように設けられる。トナーホッパ２４２は、画像形成装置１０００内部に設けられる図示しないトナーカートリッジから供給されたトナーを、現像槽２４１のトナー消費状況に応じて、現像槽２４１へ供給する。
【００４４】
クリーニングユニット２５は、感光体ドラム２１から中間転写ベルト３１にトナー像が転写された後に、感光体ドラム２１の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム２１の表面を清浄化する。クリーニングユニット２５は、たとえば、感光体ドラム２１に当接する板状部材と、除去したトナーを回収する容器状部材とを含む。
【００４５】
トナー像形成部２０によれば、帯電部２２によって均一な帯電状態にある感光体ドラム２１の表面に、露光ユニット２３から画像情報に応じたレーザ光が照射されて静電潜像が形成される。静電潜像に現像装置２４からトナーが供給されてトナー像が形成され、該トナー像は後述する中間転写ベルト３１に転写される。トナー像が中間転写ベルト３１に転写された後に、感光体ドラム２１表面に残留するトナーは、クリーニングユニット２５によって除去される。
【００４６】
中間転写ベルト３１は、感光体ドラム２１の鉛直方向上方に配置される無端ベルト状部材である。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２と従動ローラ３３とによって張架され、回転移動可能に設けられる。
【００４７】
駆動ローラ３２は、図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。駆動ローラ３２が回転することによって、中間転写ベルト３１が回転する。従動ローラ３３は、駆動ローラ３２の回転に従動して回転可能に設けられ、中間転写ベルト３１が弛まないように、中間転写ベルト３１に一定の張力を発生させる。
【００４８】
中間転写ローラ３４は、中間転写ベルト３１を介して感光体ドラム２１に圧接し、かつ図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。中間転写ローラ３４は、転写バイアスを印加する図示しない電源が接続され、感光体ドラム２１表面のトナー像を中間転写ベルト３１に転写する機能を有する。
【００４９】
転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１を介して駆動ローラ３２に圧接し、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に設けられる。転写ローラ３６と駆動ローラ３２との圧接部（転写ニップ部）において、中間転写ベルト３１に担持されて搬送されるトナー像が、後述する記録媒体供給部５０から送給される記録媒体に転写される。
【００５０】
転写ベルトクリーニングユニット３５は、中間転写ベルト３１を介して従動ローラ３３に対向し、中間転写ベルト３１のトナー像担持面に接触するように設けられる。記録媒体へのトナー像の転写後に、中間転写ベルト３１にトナーが付着したまま残っていると、中間転写ベルト３１の回転によって、残留トナーが転写ローラ３６に付着するおそれがある。転写ローラ３６に付着したトナーは、次に転写する記録媒体の裏面を汚染する原因となる。したがって、転写ベルトクリーニングユニット３５は、記録媒体へのトナー像の転写後に、中間転写ベルト３１表面のトナーを除去し回収するように設けられる。
【００５１】
転写部３０によれば、中間転写ベルト３１が感光体ドラム２１に接しながら回転移動する際、中間転写ローラ３４に、感光体ドラム２１表面のトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加され、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト３１上へ転写される。フルカラー画像の場合、感光体ドラム２１ｙ、感光体ドラム２１ｍ、感光体ドラム２１ｃ、感光体ドラム２１ｋでそれぞれ形成される各色のトナー像が、中間転写ベルト３１上に、この順番で積層されることによって、フルカラートナー像が形成される。中間転写ベルト３１に転写されたトナー像は、中間転写ベルト３１の回転移動によって転写ニップ部に搬送され、転写ニップ部において、記録媒体に転写される。記録媒体に転写されたフルカラートナー像は、記録媒体上に、黒、シアン、マゼンタ、イエローの順番で積層される。トナー像が転写された記録媒体は、レーザ定着装置１００に搬送される。
【００５２】
記録媒体供給部５０は、給紙ボックス５１と、ピックアップローラ５２ａ，５２ｂと、搬送ローラ５３ａ，５３ｂと、レジストローラ５４と、給紙トレイ５５とを含む。給紙ボックス５１は、画像形成装置１０００の鉛直方向下部に設けられ、画像形成装置１０００内部において記録媒体を貯留する容器状部材である。給紙トレイ５５は、画像形成装置１０００外壁面に設けられ、画像形成装置１０００外部において記録媒体を貯留するトレイ状部材である。記録媒体としては、普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書などがある。
【００５３】
ピックアップローラ５２ａは、給紙ボックス５１に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ａ１に送給する部材である。搬送ローラ５３ａは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、用紙搬送路Ａ１において記録媒体をレジストローラ５４に向けて搬送する。ピックアップローラ５２ｂは、給紙トレイ５５に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ａ２に送給する部材である。搬送ローラ５３ｂは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、用紙搬送路Ａ２において記録媒体をレジストローラ５４に向けて搬送する。
【００５４】
レジストローラ５４は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、搬送ローラ５３ａ，５３ｂから送給される記録媒体を、中間転写ベルト３１に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。
【００５５】
記録媒体供給部５０によれば、中間転写ベルト３１に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、給紙ボックス５１または給紙トレイ５５から記録媒体が転写ニップ部に送給され、該記録媒体にトナー像が転写される。
【００５６】
レーザ定着装置１００は、未定着トナー像を担持した記録媒体が転写ニップ部から搬送されてくると、所定の強度の光を該未定着トナー像に照射し、該未定着トナー像を構成するトナーを溶融させて、記録媒体に定着させる。トナーが定着した記録媒体は、レーザ定着装置１００から排出部６０へ搬送される。レーザ定着装置１００については後に詳述する。
【００５７】
排出部６０は、搬送ローラ６１と、排出ローラ６２と、排出トレイ６３とを含む。搬送ローラ６１は、レーザ定着装置１００よりも鉛直方向上方において、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。搬送ローラ６１は、トナー像が定着した記録媒体を排出ローラ６２に向けて搬送する。
【００５８】
排出ローラ６２は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。排出ローラ６２は、片面印刷の場合、片面の印刷が完了した記録媒体を排出トレイ６３に排出する。排出ローラ６２は、両面印刷の場合は、片面の印刷が完了した記録媒体を、用紙搬送路Ａ３を介してレジストローラ５４へ搬送し、両面の印刷が完了した記録媒体を排出トレイ６３に排出する。排出トレイ６３は、画像形成装置１０００の鉛直方向上面に設けられ、画像が定着した記録媒体を貯留する。
【００５９】
画像形成装置１０００は、図示しない制御ユニット部を含む。制御ユニット部は、たとえば、画像形成装置１０００の内部空間における鉛直方向上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。記憶部には、画像形成装置１０００の鉛直方向上面に配置される図示しない操作パネルを介する各種設定値や、画像形成装置１０００内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、外部機器からの画像情報などが入力される。また、記憶部には、各種処理を実行するプログラムが書き込まれる。各種処理とは、たとえば、記録媒体判定処理、付着量制御処理、定着条件制御処理などである。
【００６０】
記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置１０００に電気的に接続可能な電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビジョン受像機器、ビデオレコーダ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）レコーダ、ＨＤＤＶＤ（High-Definition Digital Versatile Disc）レコーダ、ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置などが挙げられる。
【００６１】
演算部は、記憶部に書き込まれる各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報など）および各種処理のプログラムを取り出し、各種判定を行う。制御部は、演算部の判定結果に応じて該当装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。
【００６２】
制御部および演算部は中央処理装置（ＣＰＵ、Central Processing Unit）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路を含む。制御ユニット部は、処理回路とともに主電源を含み、電源は制御ユニット部だけでなく、画像形成装置１０００内部の各装置にも電力を供給する。
【００６３】
次に、レーザ定着装置１００について詳細に説明する。図３は、レーザ定着装置１００の一部を切り欠いて示す模式図である。図４は、図３に示す切断面線Ａ−Ａで切断したときのレーザ定着装置１００の断面図である。レーザ定着装置１００は、レーザ光発射部１１０と搬送部１２０と波長変換部１３０とを備える。
【００６４】
レーザ光発射部１１０はレーザ光を発射する装置であり、本実施形態では、複数の半導体レーザ素子１１３が一列に配列された半導体レーザ素子アレイである。半導体レーザ素子１１３から発射されるレーザ光は、該レーザ光の進む方向である発射方向に対して垂直な断面が、略真円形状である。各半導体レーザ素子１１３は、それぞれの発射するレーザ光の発射方向がすべて同一方向となり、かつ、半導体レーザ素子１１３の配列する方向に垂直な方向となるように設けられる。以下では、半導体レーザ素子１１３の配列する方向を配列方向Ｄ１と称し、半導体レーザ素子１１３が発射するレーザ光の発射方向を照射方向Ｄ２と称し、配列方向Ｄ１および照射方向Ｄ２のいずれにも垂直な方向のうちの一方の方向を走査方向Ｄ３と称する。
【００６５】
本実施形態では、半導体レーザ素子１１３として、発射するレーザ光の波長が７８０ｎｍで、定格出力が１５０ｍＷの半導体レーザ素子が用いられ、該半導体レーザ素子が１０００個配列されている。各半導体レーザ素子１１３の配列ピッチＰは０．３ｍｍである。
【００６６】
各半導体レーザ素子１１３は、シリコンから形成される各シリコン基板１１２上にそれぞれ設けられる。シリコン基板１１２上には図示しない制御回路と受光素子１１４とがモノリシックに形成される。受光素子１１４はモニタ用のフォトダイオードである。制御回路は、受光素子１１４から入力される信号に基づいて、半導体レーザ素子１１３に印加する電圧を制御して、レーザ光の出力を変化させたり一定に保ったりする。制御回路と半導体レーザ素子１１３とは、図示しない電極およびボンディングワイヤを介して電気的に接続される。
【００６７】
また、シリコン基板１１２上には、各半導体レーザ素子１１３の温度を測定するために、サーミスタなどの温度センサ１１５が設けられる。前記制御回路は、温度センサ１１５によって検出された温度データに基づいて、半導体レーザ素子１１３に印加する電圧を制御する。
【００６８】
シリコン基板１１２は、半導体レーザ素子１１３が設けられる面とは反対側の面において、セラミック基板１１１上に設けられる。セラミック基板１１１上の図示しない電極とシリコン基板１１２上の図示しない電極とは、ワイヤーボンディングなどによって電気的に接続される。
【００６９】
セラミック基板１１１において、シリコン基板１１２が設けられる面とは反対側の面には、ヒートシンク１１８が設けられる。本実施形態では、ヒートシンク１１８として、アルミニウム合金製でベースサイズが縦３０ｍｍ×横３０ｍｍ、高さが２０ｍｍ、熱抵抗が１．６℃／Ｗのヒートシンク（株式会社アルファ製 ＵＢ３０−２０Ｂ）を、配列方向Ｄ１に、計１０個一列に並べたものを用いている。本実施形態では、ヒートシンク１１８のトータルの熱抵抗は、０．１６℃／Ｗである。
【００７０】
半導体レーザ素子１１３の照射方向Ｄ２における下流側には、レンズアレイ１１６が設けられる。レンズアレイ１１６は、半導体レーザ素子１１３の総数と同じ数の凸レンズ１１７ａと、該凸レンズ１１７ａを保持するレンズホルダ１１７ｂとを含む。レンズアレイ１１６は、各半導体レーザ素子１１３から発射されたレーザ光が、各凸レンズ１１７ａにそれぞれ入射するように構成される。各凸レンズ１１７ａは、各凸レンズ１１７ａから出射した光の、後述する搬送部１２０に担持される記録媒体Ｍに当たるときの形状が、細長い楕円になるように設計される。この楕円の長径は、配列方向Ｄ１に沿い、０．３ｍｍである。
【００７１】
レンズアレイ１１６としては、各凸レンズ１１７ａを樹脂からなるレンズホルダ１１７ｂに組み込んだもの、凸レンズ１１７ａおよびレンズホルダ１１７ｂを同一の樹脂によって一体成形したもの、平板ガラスにイオン交換によってレンズ部を形成することで製造される平板マイクロレンズアレイなどが挙げられる。この中でも、一体成形したもの、および平板マイクロレンズアレイは、製造コストおよび製造工程を減らすことができ、かつ精度良く製造できる点で好ましい。なお、レンズアレイ１１６を設ける代わりに、レーザ光発射部１１０と搬送部１２０とを近接させてもよい。
【００７２】
本発明に係るレーザ定着装置は、レーザ光が入射すると該レーザ光とは波長が異なる出射光が出射する波長変換部を含む。本実施形態では、半導体レーザ素子１１３とレンズアレイ１１６との間に、波長変換部１３０が着脱自在に設けられる。波長変換部１３０は、波長変換素子１３１ａと保持部１３１ｂとを含む。保持部１３１ｂは、セラミック基板１１１に着脱自在に設けられ、波長変換素子１３１ａを固定保持する。
【００７３】
波長変換素子１３１ａは、第２次高調波発生（Second Harmonic Generation、ＳＨＧ）素子や、第３次高調波発生素子などの、入射光とは異なる波長の出射光が出射する部材である。これらの高調波発生素子は、複屈折性を有する結晶を用いる複屈折位相整合法（
Birefringence Phase Matching、ＢＰＭ）、または周期分極反転構造を用いる擬似位相整合法（Quasi Phase Matching、ＱＰＭ）によって所望の強度の高調波を発生させる。
【００７４】
本実施形態では、波長変換素子１３１ａとして、ＱＰＭを用いるＳＨＧ素子のうち、導波路型のＳＨＧ素子が用いられる。このＳＨＧ素子において、各導波路は、各半導体レーザ素子１１３と各凸レンズ１１７ａとを結ぶ直線上に設けられる。なお、導波路型のＳＨＧ素子の代わりに、バルク型のＳＨＧ素子を用いてもよい。
【００７５】
上述したように、半導体レーザ素子１１３は、波長７８０ｎｍのレーザ光を発射する。したがって、このレーザ光がＳＨＧ素子に入射すると、凸レンズ１１７ａに向かって、該ＳＨＧ素子から波長３９０ｎｍの出射光が出射する。すなわち、本実施形態では、半導体レーザ素子１１３から発射された赤外線がＳＨＧ素子に入射し、該ＳＨＧ素子から紫外線が出射する。ここで、４００ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域が可視領域であり、４００ｎｍ未満の波長領域が紫外領域であり、７６０ｎｍを超える波長領域が赤外領域である。また、可視領域の波長を有する光が可視光線であり、紫外領域の波長を有する光が紫外線であり、赤外領域の波長を有する光が赤外線である。
【００７６】
本実施形態では、波長変換部１３０が着脱自在に設けられており、波長変換部１３０が取り外された状態では、半導体レーザ素子１１３から発射された赤外線が直接凸レンズ１１７ａに入射し、凸レンズ１１７ａによって集光され、記録媒体Ｍ上のトナーＴに照射される。また、波長変換部１３０が取り付けられた状態では、半導体レーザ素子１１３から発射された赤外線が波長変換素子１３１ａ（ＳＨＧ素子）に入射することにより該ＳＨＧ素子から出射した紫外線が、凸レンズ１１７ａに入射し、凸レンズ１１７ａによって集光され、記録媒体Ｍ上のトナーＴに照射される。したがって、本実施形態では、光定着トナーとして赤外線定着トナーを用いる場合には、波長変換部１３０を取り外すことで該赤外線定着トナーを溶融、定着させることができ、光定着トナーとして紫外線定着トナーを用いる場合には、波長変換部１３０を取り付けることで該紫外線定着トナーを溶融、定着させることができる。
【００７７】
なお、他の実施形態として、半導体レーザ素子１１３の発射するレーザ光の波長を、８００ｎｍに設定したときは、ＳＨＧ素子から出射する出射光の波長は４００ｎｍとなる。したがって、この実施形態では、赤外線および可視光線の２種類の光をトナーに照射でき、赤外線定着トナーと可視光線定着トナーとに対応できる。
【００７８】
搬送部１２０は、搬送ベルト１２１、駆動ローラ１２２、従動ローラ１２３、吸着チャージャー１２４、分離チャージャー１２５、除電チャージャー１２６、および剥離爪１２７を備えている。搬送部１２０は、照射方向Ｄ２において、レンズアレイ１１６よりも５０ｍｍ下流側に離隔した位置に設けられる。なお、用いる凸レンズ１１７ａに合わせて搬送部１２０とレンズアレイ１１６との間隔は変更することが好ましい。
【００７９】
搬送ベルト１２１は、無端ベルト状部材であり、駆動ローラ１２２と従動ローラ１２３とによって張架されてループ状の経路を形成する。搬送ベルト１２１は、記録媒体Ｍを担持して、走査方向Ｄ３に移動させる。搬送ベルト１２１上において記録媒体Ｍに光が照射され、未定着トナーが溶融定着する。本実施形態では、搬送ベルト１２１は、厚さが７５μｍであり、体積抵抗率が１０１６Ω・ｃｍである。
【００８０】
本実施形態において、搬送ベルト１２１は、赤外線の透過率が７０％以上であり、かつ、紫外線の透過率が８０％以上である材料から形成されることが好ましい。このような材料から搬送ベルト１２１が形成されることで、搬送ベルト１２１は光劣化し難くなり、長期に亘って使用することができる。このような材料としては、たとえば、透明ポリオレフィン、ポリアミド、テフロン（登録商標）などが挙げられる。
【００８１】
駆動ローラ１２２は、図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。駆動ローラ１２２は、その回転によって、搬送ベルト１２１を回転移動させる。駆動ローラ１２２は導電性材料で構成され、接地されている。
【００８２】
従動ローラ１２３は、駆動ローラ１２２よりも走査方向Ｄ３上流側に設けられ、駆動ローラ１２２の回転に従動して回転可能に設けられ、搬送ベルト１２１が弛まないように、搬送ベルト１２１に一定の張力を発生させる。従動ローラ１２３は、導電性材料で構成され、接地されている。
【００８３】
吸着チャージャー１２４は、従動ローラ１２３に対向する位置に設けられるコロナ放電装置である。未定着トナー像を担持した記録媒体Ｍは、従動ローラ１２３上の搬送ベルト１２１と吸着チャージャー１２４との間に搬送される。吸着チャージャー１２４は、コロナ放電によって、記録媒体Ｍと搬送ベルト１２１とにそれぞれ誘電分極を起こさせ、記録媒体Ｍを搬送ベルト１２１上に静電吸着させる。
【００８４】
分離チャージャー１２５は、駆動ローラ１２２に対向する位置に設けられるコロナ放電装置である。トナーが定着した記録媒体Ｍは、駆動ローラ１２２上の搬送ベルト１２１と分離チャージャー１２５との間に搬送される。分離チャージャー１２５は、吸着チャージャー１２４とは逆極性のコロナ放電によって、記録媒体Ｍを除電することで、記録媒体Ｍと搬送ベルト１２１との間の静電吸着力を弱める。
【００８５】
剥離爪１２７は、駆動ローラ１２２よりも走査方向Ｄ３下流側に設けられ、搬送ベルト１２１から記録媒体Ｍを剥離する。除電チャージャー１２６は、記録媒体Ｍが剥離した搬送ベルト１２１に対して、吸着チャージャー１２４とは逆極性のコロナ放電を行うことによって、搬送ベルト１２１を除電するコロナ放電装置である。
【００８６】
なお、上記レーザ定着装置１００では、記録媒体Ｍ上の未定着トナーに光を照射するときに、トナーを充分に溶融でき、かつ、トナーを構成する結着樹脂の分子間の結合が直接断ち切られる分解現象（アブレーション）が生じないように、出力調整およびパルス幅調整を行う。出力調整およびパルス幅調整は、レーザ光を照射する場合と出射光を照射する場合とで、それぞれ行うことが好ましい。
【００８７】
次に、本発明の第２実施形態であるレーザ定着装置２００について説明する。図５は、レーザ定着装置２００を示す模式図である。レーザ定着装置２００は、レーザ光発射部１１０と搬送部１２０と波長変換部２３０とを備える。レーザ光発射部１１０および搬送部１２０については説明を省略する。
【００８８】
波長変換部２３０は、波長変換素子１３１ａと可動部２３１ａと固定部２３１ｂとを含む。波長変換素子１３１ａについては説明を省略する。固定部２３１ｂは、セラミック基板１１１に固定され、可動部２３１ａを支持する。
【００８９】
可動部２３１ａは、波長変換素子１３１ａを固定保持する。可動部２３１ａは、図示しない駆動部と接続され、制御ユニット部が該駆動部を制御することで、走査方向Ｄ３および走査方向Ｄ３の反対方向に、移動可能に設けられる。図５（ａ）は可動部２３１ａが走査方向Ｄ３の反対方向に移動したときの状態を示し、図５（ｂ）は可動部２３１ａが走査方向Ｄ３に移動したときの状態を示している。
【００９０】
図５（ａ）に示すように、可動部２３１ａは、走査方向Ｄ３の反対方向に移動した状態において、半導体レーザ素子１１３から発射されたレーザ光が波長変換素子１３１ａに入射するように構成されている。したがって、可動部２３１ａが走査方向Ｄ３の反対方向に移動した状態のとき、記録媒体Ｍ上のトナーには、波長変換素子１３１ａからの出射光が照射される。以下では、可動部２３１ａが走査方向Ｄ３の反対方向に移動した状態を、出射光照射状態と称する。
【００９１】
また、図５（ｂ）に示すように、可動部２３１ａは、走査方向Ｄ３に移動した状態において、半導体レーザ素子１１３から発射されたレーザ光が波長変換素子１３１ａに入射せずに凸レンズ１１７ａに入射するように構成されている。したがって、可動部２３１ａが走査方向Ｄ３に移動した状態のとき、記録媒体Ｍ上のトナーには、半導体レーザ素子１１３からのレーザ光が照射される。以下では、可動部２３１ａが走査方向Ｄ３に移動した状態を、レーザ光照射状態と称する。
【００９２】
このように、本実施形態では、波長変換部２３０は、着脱自在に設けられる代わりに、レーザ光照射状態と出射光照射状態とを機械的に切換え可能に構成されている。したがって、波長変換部２３０の取り付けおよび取り外しという手間を要さずに、光吸収特性が異なる２種類の光定着トナーに対応することができる。
【００９３】
以下に、本発明に用いるトナーについて説明する。本発明に係るトナーは、照射された光を吸収することによって、溶融、定着する光定着トナーである。本発明に係るトナーは、少なくとも結着樹脂および着色剤を含有する。
【００９４】
結着樹脂としては、電子写真トナー用の結着樹脂として常用されるものであれば特に限定されず、たとえば、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポリエステル、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂が好ましい。これらの結着樹脂は、１種を単独で使用でき、また２種以上を併用できる。１種の結着樹脂を使用する場合において、分子量、単量体組成などのうちのいずれか１つまたは複数が異なる結着樹脂を、複数併用してもよい。
【００９５】
ポリエステルは透明性に優れ、また、トナー粒子に良好な粉体流動性、低温定着性、二次色再現性などを付与できるので、トナーに用いる結着樹脂として好適である。ポリエステルとしては公知のものを使用でき、多塩基酸と多価アルコールとの重縮合反応によって得ることができる。
【００９６】
多塩基酸としては、ポリエステル用のモノマーとして公知のものを使用でき、たとえば、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族カルボン酸類、無水マレイン酸、フマル酸、琥珀酸、アルケニル無水琥珀酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類、これら多塩基酸のメチルエステル化物などが挙げられる。多塩基酸は１種を単独で使用でき、また２種以上を併用できる。
【００９７】
多価アルコールとしては、ポリエステル用のモノマーとして公知のものを使用でき、たとえば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリンなどの脂肪族多価アルコール類、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡなどの脂環式多価アルコール類、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族系ジオール類などが挙げられる。多価アルコールは１種を単独で使用でき、また２種以上を併用できる。
【００９８】
多塩基酸と多価アルコールとの重縮合反応の実施方法としては、公知の方法を用いることができる。たとえば、有機溶媒の存在下、または有機溶媒の非存在下かつ重縮合触媒の存在下で、多塩基酸と多価アルコールとを接触させ、生成されるポリエステルの酸価、軟化点などが所定の値になったところで反応を終了させることによって、所望のポリエステルが得られる。また、多塩基酸の代わりに多塩基酸のメチルエステル化物を用いて、多価アルコールとの脱メタノール重縮合反応を起こさせることによっても、ポリエステルを得ることができる。
【００９９】
重縮合反応において、多塩基酸と多価アルコールとの配合比、反応率などを適宜変更することによって、たとえば、ポリエステルの末端のカルボキシル基含有量を調整でき、ひいては変性ポリエステルを得ることができる。また、多塩基酸として無水トリメリット酸を用いると、ポリエステルの主鎖中にカルボキシル基を容易に導入することができ、これによって、変性ポリエステルを得ることができる。ポリエステルの主鎖および側鎖の少なくとも一方に、カルボキシル基、スルホン酸基などの親水性基を結合させれば、水中で自己分散可能なポリエステルを得ることができる。ポリエステルは、グラフト化によってアクリル樹脂と結合されてもよい。
【０１００】
スチレン−アクリル樹脂としては、たとえば、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体などが挙げられる。
【０１０１】
着色剤としては、電子写真トナーの分野で常用される有機系染料、有機系顔料、無機系染料、無機系顔料などを使用できる。
【０１０２】
黒色の着色剤としては、たとえば、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、非磁性フェライト、磁性フェライト、マグネタイトなどが挙げられる。
【０１０３】
黄色の着色剤としては、たとえば、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８などが挙げられる。
【０１０４】
橙色の着色剤としては、たとえば、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３などが挙げられる。
【０１０５】
赤色の着色剤としては、たとえば、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＣ、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２などが挙げられる。
【０１０６】
紫色の着色剤としては、たとえば、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキなどが挙げられる。
【０１０７】
青色の着色剤としては、たとえば、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０などが挙げられる。
【０１０８】
緑色の着色剤としては、たとえば、クロムグリーン、酸化クロム、ピクメントグリーンＢ、マイカライトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７などが挙げられる。
【０１０９】
白色の着色剤としては、たとえば、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛などの化合物が挙げられる。
【０１１０】
着色剤は１種を単独で使用でき、また２種以上の異なる色のものを併用できる。同色の着色剤を２種以上併用してもよい。着色剤の使用量は特に制限されないけれども、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して０．１重量部〜２０重量部であり、さらに好ましくは０．２重量部〜１０重量部である。
【０１１１】
上述したように、本発明に用いられるトナーは光定着トナーである。光定着トナーは、光を吸収することで結着樹脂を溶融させる光吸収材料を含む。黒色のトナーは、着色剤が光吸収材料として機能するので、結着樹脂および着色剤の他の材料として光吸収材料が添加される必要は無い。これに対して、黒色のトナー以外のトナーであるカラートナーは、着色剤による光の吸収のみでは溶融、定着することが難しいので、結着樹脂および着色剤の他の材料として光吸収材料が添加される。
【０１１２】
トナーに添加される光吸収材料は、本発明に係るレーザ定着装置によって照射される光の波長によって異なる。上述したように、本発明に係るレーザ定着装置は２種類の波長の光をトナーに対して照射することができる。光吸収材料は、この２種類の波長の光のうちの少なくともいずれか一方の光の波長付近に、最大吸収ピークを有する材料である。たとえば、レーザ光の波長をλ１［ｎｍ］とし、出射光の波長をλ２［ｎｍ］とするとき、λ１±２０［ｎｍ］の波長領域、およびλ２±３０［ｎｍ］の波長領域の少なくとも一方に、最大吸収ピークを有する材料である。
【０１１３】
上記レーザ定着装置１００，２００は、レーザ光として赤外線を照射し、出射光として紫外線を照射するように構成されている。したがって、レーザ定着装置１００，２００を備える画像形成装置１０００において使用されるカラートナーは、光吸収材料として、赤外領域に最大吸収ピークを有する赤外線吸収材料、および紫外領域に最大吸収ピークを有する紫外線吸収材料の少なくとも一方を含む。
【０１１４】
赤外線吸収材料としては、７５０ｎｍ〜８５０ｎｍの波長領域に最大吸収ピークを有する、シアニン系材料、フタロシアニン系材料、ナフタロシアニン系材料、ジチオ−ニッケル錯体系材料、ナフトキノン系材料、アントラキノン系材料、インドフェノール系材料、アゾ系材料などを挙げることができる。
【０１１５】
赤外線吸収材料の添加量は、たとえば、カラートナーの結着樹脂１００重量部に対して、０．１重量部以上５．０重量部以下である。添加量が０．１重量部よりも少ない場合、光吸収効率が低いので定着性が低下してしまう。添加量が５．０重量部よりも多い場合、光吸収効率が高過ぎることによって、アブレーションが急激に生じ、画質が劣化してしまう。
【０１１６】
紫外線吸収材料としては、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンサルファイド（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、およびポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）からなる群の中から選択される１種または２種以上が挙げられる。これらの樹脂は、近紫外領域（３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域）に最大吸収ピークを有し、可視領域における光透過率が比較的高い。したがって、レーザ定着装置１００，２００によるレーザ光および出射光の少なくとも一方が近紫外線である場合に、定着強度が高く、色再現性が高い画像を得ることができる。
【０１１７】
図６に、ポリイミドの光透過率を示す。図６は、ポリイミドに照射する光の波長（ｎｍ）と、ポリイミドの光透過率（％）との関係を示している。図６に示すように、ポリイミドは、近紫外領域に最大吸収ピークを有し、可視領域における光透過率が比較的高い。
【０１１８】
紫外線吸収材料として、紫外線吸収基を有する樹脂材料を用いてもよい。紫外線吸収基を有する樹脂材料としては、たとえば、ベンゾトリアゾール骨格に紫外線吸収基であるメタクロイル基を導入した化合物とメタクリレート（ＭＭＡ）とが共重合した構造を有するアクリル系樹脂などが挙げられる。このような樹脂は、トナーの結着樹脂との相溶性が高いので、紫外線吸収材料のブリードアウトを抑えることができる。また、可視領域における光透過率が比較的高い。
【０１１９】
紫外線吸収材料の添加量は、たとえば、カラートナーの結着樹脂１００重量部に対して、０．０５重量部以上５．０重量部以下である。添加量が０．０５重量部よりも少ない場合、光吸収効率が低いので定着性が低下してしまう。添加量が５．０重量部よりも多い場合、光吸収効率が高過ぎることによって、アブレーションが急激に生じ、画質が劣化してしまう。また、添加量が５．０重量部よりも多い場合、トナーの流動性が低下してしまう。
【０１２０】
本発明に係るトナーは、ワックスを含有してもよい。一般的に、熱ローラ方式の定着装置を備える画像形成装置において使用されるトナーは、離型剤としてワックスが添加される。これに対して、光定着装置を備える画像形成装置において使用される光定着トナーは、離型性を考慮する必要が無い。しかしながら、ワックス、特にアミド基を有するアミド系ワックスは、着色剤への濡れ性が高く、着色剤を吸着して結着樹脂中に分散し易くする効果があるので、光定着トナーにおいても添加されることが好ましい。アミド系ワックスは着色剤を分散させる効果だけではなく、定着の際に記録媒体への濡れ性を高める効果を有し、これによって、定着性を高めることができる。
【０１２１】
ワックスとしては、トナー保存中のブロッキングを抑えるために、融点が５０℃〜１６０℃のワックス、好ましくは融点が６０℃〜１２０℃のワックスを使用する。ワックスの融点が５０℃よりも低い場合、ブロッキングが発生し易くなり、また、融点が１６０℃を超える場合、溶融し難くなって定着性が低下する。ワックスの添加量は、特に制限されず広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して０．２重量部〜２０重量部、より好ましくは０．５重量部〜１０重量部である。ワックスの添加量が０．２重量部よりも少ない場合、分散性および濡れ性の効果が得られ難く、また、添加量が２０重量部を超える場合、トナー保存中にブロッキングが生じ易くなる。
【０１２２】
本発明に係るトナーは、帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては、電子写真トナーの分野で常用される正電荷制御用帯電制御剤または負電荷制御用帯電制御剤を使用できる。正電荷制御用帯電制御剤としては、たとえば、ニグロシン染料、塩基性染料、四級アンモニウム塩、四級ホスホニウム塩、アミノピリン、ピリミジン化合物、多核ポリアミノ化合物、アミノシラン、ニグロシン染料およびその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、グアニジン塩、アミジン塩などが挙げられる。負電荷制御用帯電制御剤としては、オイルブラック、スピロンブラックなどの油溶性染料、含金属アゾ化合物、アゾ錯体染料、ナフテン酸金属塩、サリチル酸およびその誘導体の金属錯体および金属塩（金属はクロム、亜鉛、ジルコニウムなど）、脂肪酸石鹸、長鎖アルキルカルボン酸塩、樹脂酸石鹸などが挙げられる。帯電制御剤は１種を単独で使用でき、また２種以上を併用できる。帯電制御剤の使用量は特に制限されず広い範囲から適宜選択できる。
【０１２３】
本発明に係るトナーは、表面調整剤を含有してもよい。表面調整剤は、トナーを構成する結着樹脂に対して相溶性の高い相溶性部と、相溶性の低い非相溶部とを有する構造である。表面調整剤は、トナーが溶融するとトナー表面に配向するので、トナーの表面張力が低減する。これによって、トナーは、記録媒体への濡れ性が向上するので、記録媒体表面および内部に拡張し易くなり、定着性が向上する。
【０１２４】
表面調整剤としては、フッ素系レベリング剤、シリコーン系レベリング剤、高分子エーテル系レベリング剤、フッ素化合物を含有するノニオン系レベリング剤などを使用できる。表面調整剤の添加量は、結着樹脂１００重量部に対して、好ましくは０．０５重量部〜５．０重量部であり、より好ましくは０．１重量部〜３．０重量部である。添加量が０．０５重量部未満であると表面張力を低減する効果が得られ難くなり、また、添加量が５．０重量部を超えると、トナーの保存中にブロッキングが生じ易くなる。
【０１２５】
本発明に係るトナーには、粉体流動性、摩擦帯電性、耐熱性、および保存安定性の向上、クリーニング特性の改善、ならびに感光体表面磨耗特性の制御などのために、外添剤が外添されてもよい。外添剤としては公知のものを使用でき、たとえば、シリカ微粉末、酸化チタン微粉末、アルミナ微粉末などが挙げられる。これらの外添剤は、シリコーン樹脂、シランカップリング剤などによって表面処理されていることが好ましい。外添剤は１種を単独で使用でき、また２種以上を併用できる。外添剤の添加量は、トナーの帯電特性および環境特性、感光体の摩耗に対する影響などを考慮すれば、トナー１００重量部に対して０．１重量部〜１０重量部であることが好ましい。
【０１２６】
トナーの製造方法としては、たとえば、粉砕法などの乾式法、または、懸濁重合法、乳化凝集法、分散重合法、溶解懸濁法、溶融乳化法などの湿式法を用いることができる。以下では粉砕法について説明する。
【０１２７】
粉砕法では、結着樹脂、着色剤、およびその他のトナー添加成分を含むトナー組成物を、混合機で乾式混合した後、混練機によって溶融混練する。そして、溶融混練によって得られる混練物を冷却固化し、冷却固化物を粉砕機によって粉砕する。その後、粉砕物について分級などの粒度調整を行い、必要に応じて外添剤を外添して、トナーを得る。
【０１２８】
上記乾式混合に用いる混合機としては公知のものを使用でき、たとえば、ヘンシェルミキサー（商品名、三井鉱山株式会社製）、スーパーミキサー（商品名、株式会社カワタ製）、メカノミル（商品名、岡田精工株式会社製）などのヘンシェルタイプの混合装置、オングミル（商品名、ホソカワミクロン株式会社製）、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）、コスモシステム（商品名、川崎重工業株式会社製）などが挙げられる。
【０１２９】
上記溶融混練に用いる混練機としても公知のものを使用でき、たとえば、二軸押出し機、三本ロール、ラボブラストミルなどの一般的な混練機を使用できる。具体的には、たとえば、ＴＥＭ１００Ｂ（商品名、東芝機械株式会社製）、ＰＣＭ−６５／８７、ＰＣＭ−３０（以上いずれも商品名、株式会社池貝製）などの１軸または２軸のエクストルーダ、ニーデックス（商品名、三井鉱山株式会社製）などのオープンロール方式の混練機が挙げられる。
【０１３０】
結着樹脂中に着色剤が均一に分散するように、着色剤としてマスターバッチを用いてもよい。また、結着樹脂中に結着樹脂および着色剤以外のトナー添加成分が均一に分散するように、トナー添加成分として、２種以上のトナー添加成分を含有する複合粒子を用いてもよい。複合粒子は、たとえば、２種以上のトナー添加成分に適量の水、低級アルコールなどを添加し、ハイスピードミルなどの一般的な造粒機で造粒し、乾燥させることによって得られる。マスターバッチおよび複合粒子は、乾式混合の際に結着樹脂と混合される。また、光吸収材料は、予めニーダーなどの混合機でワックスと混合した後に、結着樹脂と乾式混合してもよい。これによって、溶融混練において、光吸収材料を結着樹脂中に均一に分散させることができる。
【０１３１】
上記のようにして製造されるトナーは、１成分現像剤としても２成分現像剤としても使用することができる。１成分現像剤として使用する場合、キャリアを用いることなくトナーのみで使用する。２成分現像剤として使用する場合、上記トナーをキャリアとともに用いる。
【０１３２】
なお、本発明に係るトナーは、上記のような粉砕法で得られるトナーに限定されず、たとえば、コアシェル構造を有するトナーであってもよい。コアシェル構造を有するトナーである場合、コアおよびシェルの少なくとも一方にレベリング剤が添加されることが好ましい。
【０１３３】
本発明では、レーザ定着装置１００，２００を備える画像形成装置１０００と、上記トナーとを用いて画像形成を行う。より具体的には、現像装置２４によって上記トナーからなる光定着トナー像を感光体ドラム２１上に形成する現像工程と、前記現像工程で形成された光定着トナー像を転写部３０によって記録媒体上に転写する転写工程と、記録媒体上の光定着トナー像に対して、レーザ定着装置１００，２００によって前記レーザ光および前記出射光の少なくとも一方を照射することで、該光定着トナー像を構成する光定着トナーを溶融させて記録媒体に定着させる定着工程とを行うことで画像を形成する。
【０１３４】
黒色の光定着トナーと黒色以外の光定着トナーとを積層して画像を形成する場合、前記転写工程では、照射方向Ｄ２において黒色の光定着トナーよりも上流側に、黒色以外の光定着トナーが積層されるように、転写を行うことが好ましい。たとえば、画像形成装置１０００において中間転写ベルト３１上に各色のトナー像を順次重ねるときに、黒色のトナー像を最後に重ねれば、転写ローラ３６によって記録媒体にトナー像を転写したときに、記録媒体上において、黒色のトナー像が最下層となる。これによって、カラートナーを、照射方向Ｄ２において黒色のトナーよりも上流側に積層できる。このように、光吸収効率が比較的低いカラートナーを上流側に積層することで、該カラートナーに比較的高強度の光を照射することができるので、カラートナーを充分に定着させることができる。なお、黒色のトナーは光吸収効率が比較的高いので、光の強度が比較的低くても、充分に定着することができる。
【０１３５】
上記転写工程では、黒色のトナーが記録媒体上において最下層となるように転写を行うのではなく、照射される光の吸収効率が最も高いトナーを予め確認した後、該トナーが記録媒体上において最下層となるように転写を行ってもよい。たとえば、赤外線吸収材料を含まない黒色のトナーと、赤外線吸収材料を大量に含むカラートナーとでは、該カラートナーの方が赤外線の吸収効率が高い場合がある。このような場合には、このカラートナーが記録媒体上において最下層となるように転写を行うことが好ましい。
【０１３６】
画像形成装置１０００による画像形成方法において、上記現像工程以前に、各色のカラートナーの光吸収特性を確認する確認工程が含まれてもよい。確認工程は、たとえば、発光部と受光部とを画像形成装置１０００内部に設けることで行うことができる。より具体的には、現像工程以前（たとえば、トナーカートリッジの交換直後や、画像形成装置１０００の電源投入直後など）に、中間転写ベルト３１上に、各色のカラートナーのトナーパッチを形成し、該トナーパッチに対して、発光部によって所定の光を照射する。受光部は、トナーパッチにおける反射光または透過光を受光する。そして、受光部による検出結果に基づいて、制御ユニット部が各色のカラートナーの光吸収特性を算出する。
【０１３７】
このように、画像形成装置１０００によって各色のカラートナーの光吸収特性を確認する確認工程を行うことで、ユーザ自らが各色のカラートナーの光吸収効率を確認して設定しなくても、上述したような、トナーの光吸収特性に応じた転写工程の制御を、制御ユニット部が行うことができる。
【０１３８】
さらに、画像形成装置１０００は、上記確認工程によって、各色のカラートナーのうち、光吸収特性が大幅に異なるカラートナーを確認したときは、ユーザに対して警告を行うように構成されてもよい。光吸収特性が大幅に異なるカラートナー、たとえば、最大吸収ピークの波長が、２００ｎｍ以上異なる２種類のカラートナーは、互いに異なる種類の光定着トナー（たとえば、赤外線定着トナーと紫外線定着トナー）である可能性が高い。このような２種類のカラートナーが記録媒体に担持されている場合には、レーザ光または出射光を照射しても、２種類のうちの片方のカラートナーが溶融し難い。そこで、画像形成装置１０００は、アラーム音やメッセージなどで警告を行い、ユーザにトナーの交換を促すように構成されることが好ましい。
【０１３９】
レーザ定着装置２００を備える画像形成装置１０００の場合、画像形成装置１０００は、上記のような警告を行う代わりに、または警告を行うとともに、定着工程において、レーザ光および出射光の両方を照射するように構成されてもよい。たとえば、黒トナー、シアントナー、イエロートナーが紫外線定着トナーで、マゼンタトナーのみが赤外線定着トナーである場合、波長変換素子１３１ａからの出射光（紫外線）の照射だけではこのマゼンタトナーが充分に溶融定着しない。このような場合、出射光を記録媒体に向けて照射した後に、レーザ光を記録媒体に向けて照射すれば、このマゼンタトナーを溶融させることができる。上述したように、レーザ定着装置２００は制御ユニット部によって出射光照射状態とレーザ光照射状態とを切換えることができるので、画像形成装置１０００において、上記確認工程で互いに異なる種類の光定着トナーが確認された場合、照射状態を切換えてレーザ光および出射光の両方を照射するように制御することで、トナーを交換することなく画像形成を行うことができる。
【０１４０】
なお、レーザ光および出射光にそれぞれ対応する光吸収材料をトナーに含有させた上で、上記のようなレーザ光および出射光の両方の照射を行ってもよい。たとえば、光定着トナーが、赤外線吸収材料および紫外線吸収材料のいずれもを含んでいるとき、レーザ光および出射光の両方の照射によって該光定着トナーを確実に定着でき、かつ、赤外線吸収材料および紫外線吸収材料それぞれの含有量を、各材料を単独で含有するときよりも低減でき、色再現性を向上できる。
【実施例】
【０１４１】
以下に、本発明の実施例を説明するけれども、本発明はこの実施例に限定されるものではない。なお、以下では、「部」は重量部、「％」は重量％を意味する。
【０１４２】
（１）評価方法
光沢、画像濃度、定着性の評価は、以下の方法により評価した。なお、画像サンプルは、シャープ社製フルカラー専用紙（ＰＰ１０６Ａ４Ｃ）上に、シャープ社製ＭＸ−５００１ＦＮを用いて、所定のトナー付着量になるように調整して未定着画像を形成させた後、下記の定着装置を用いて定着させた。
【０１４３】
（光沢の評価）
ＧｌｏｓｓＭｅｔｅｒＧＭ−２６Ｄ（村上色彩技術研究所製）を用い、入射角７５度にて画像サンプルの光沢値を測定した。光沢値は大きいほど表面の平滑性が高いことを示しており、５０以上を良好とし、５０未満を不良とした。
【０１４４】
（画像濃度の評価）
上記フルカラー専用紙上のトナー付着量を１．０ｍｇ／ｃｍ２とした画像サンプルの濃度（画像濃度ＩＤ）を、測色計Ｘ−ｒｉｔｅ９３８（Ｘ−ｒｉｔｅ社製）を用いて測定した。画像濃度ＩＤは、１．６以上を良好とし、１．６未満を不良とした。
【０１４５】
（定着性の評価）
定着したべた画像を荷重１ｋｇの錘を用いて折り曲げ、折り曲げた画像上で、上に上記錘を載せた未印字のフルカラー専用紙を引き擦ることで、トナー画像の折り目でトナーが剥離する。その剥離状態から定着性を評価した。定着性は、折り目で剥離した線（白抜け）幅が０．５ｍｍ以下であれば良好とし、０．５ｍｍを超えるときを不良とした。
【０１４６】
（２）実施例
（定着装置）
定着装置は、発振波長が７８０ｎｍの基本レーザ光を照射する定格電力が１５０ｍＷの半導体レーザ素子を１０００個配列したレーザアレイ、集光レンズ、基本レーザ光を変換するための波長変換素子（波長変換結晶としてタンタル酸リチウム結晶を備える）、ポリフッ化ビニリデンに導電剤を配合した搬送ベルト（７８０ｎｍでの光透過率９０％、３９０ｎｍでの光透過率８４％）、および、搬送ベルトの裏側にバイアス電圧を印加し、記録用紙を静電吸着させるバイアス電源、により構成した。この定着装置は、本発明に係るレーザ定着装置の実施例である。
【０１４７】
（紫外線定着トナーを含む現像剤（現像剤１）の作製）
ガラス転移温度Ｔｇが６３℃、１／２フロー軟化温度Ｔｍが１０９℃、屈折率が１．５７のポリエステル樹脂に対して、４０重量％のシアン顔料（ピグメントブルー１５：３、ホスタパームブルーＢ２Ｇ、クラリアントジャパン社製）を加えて加圧ニーダーおよび２本ロールにより溶融混練分散させ、マスターバッチを作製した。
【０１４８】
次に、ポリエステル樹脂（ガラス転移温度Ｔｇが６３℃、１／２フロー軟化温度Ｔｍが１０９℃、屈折率が１．５７、重量平均分子量が１１０００）８０．６部、上記マスターバッチ１２．５部、光吸収剤（ベンゾトリアゾール骨格にメタクリロイル基を導入した化合物とメタクリレートとの共重合樹脂（最大吸収波長３６５ｎｍ））２．５部、および電荷制御剤４部からなる成分を、スーパーミキサーにて均一混合し、次いで２本ロール（ニーデックスＭＯＳ１４０−８００、三井鉱山株式会社製）により溶融混錬し、冷却したのちジェットミルによる微粉砕と風力分級機による分級とを行った。
【０１４９】
そして、上記分級後の粒子１００重量部と、疎水性シリカ微粒子（粒子径１００ｎｍ）１．０重量部と、チタン化合物（粒子径１０ｎｍ）１．５重量部とを混合して、負摩擦帯電性のトナーを調製した。なお、疎水性シリカ微粒子は、シランカップリング剤とジメチルシリコーンオイルとで表面処理されたものである。
【０１５０】
最後に、このトナーとキャリアとを混合し、紫外線定着トナーを含む現像剤（現像剤１）を作製した。キャリアにはフェライト粒子を使用し、現像剤のトナー濃度は４．０％に設定した。
【０１５１】
（画像形成および評価）
現像剤１を用いて未定着画像を形成した後、上記定着装置によって定着させた。定着の際は、基本レーザ光が波長変換素子に入射し、第２次高調波が出射するようにした。光沢、画像濃度、および定着性の評価を行ったところ、光沢は良好であり、画像濃度は良好であり、定着性は良好であった。
【０１５２】
（赤外線定着トナーを含む現像剤（現像剤２）の作製）
現像剤１の作製工程において、ポリエステル樹脂の添加量を８１．１部、マスターバッチの添加量を１２．５部に変更し、光吸収剤をシニン色素（最大吸収波長８００ｎｍ）２．０部に変更したこと以外は同様にして、赤外線定着トナーを含む現像剤（現像剤２）を作製した。
【０１５３】
（画像形成および評価）
現像剤２を用いて未定着画像を形成した後、上記定着装置によって定着させた。定着の際は、基本レーザ光が波長変換素子に入射しないようにした。光沢、画像濃度、および定着性の評価を行ったところ、光沢は良好であり、画像濃度は良好であり、定着性は良好であった。
【０１５４】
以上のように、本発明に係る上記定着装置は、紫外線定着トナーにも、赤外線定着トナーにも、対応することができた。
【符号の説明】
【０１５５】
２０ トナー像形成部
２１，２１ｃ，２１ｋ，２１ｍ，２１ｙ 感光体ドラム
２２，２２ｃ，２２ｋ，２２ｍ，２２ｙ 帯電部
２３ 露光ユニット
２４，２４ｃ，２４ｋ，２４ｍ，２４ｙ 現像装置
２５，２５ｃ，２５ｋ，２５ｍ，２５ｙ クリーニングユニット
３０ 転写部
５０ 記録媒体供給部
６０ 排出部
１００，２００ レーザ定着装置
１１０ レーザ光発射部
１１１ セラミック基板
１１２ シリコン基板
１１３ 半導体レーザ素子
１１４ 受光素子
１１５ 温度センサ
１１６ レンズアレイ
１１７ａ 凸レンズ
１１７ｂ レンズホルダ
１２０ 搬送部
１２１ 搬送ベルト
１３０，２３０ 波長変換部
１３１ａ 波長変換素子
１３１ｂ 保持部
２３１ａ 可動部
２３１ｂ 固定部
１０００ 画像形成装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ定着装置、該レーザ定着装置を備える画像形成装置、および該画像形成装置を用いる画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置（たとえばプリンタなど）は、記録用紙上に画像を定着するための定着装置を備える。定着装置は、記録用紙上に形成されたトナー像を構成するトナーを溶融させることによって該記録用紙上にトナー像を定着させる。
【０００３】
定着装置としては、たとえば、特許文献１に記載のような、定着ローラと加圧部とを含む熱ローラ方式の定着装置が知られている。熱ローラ方式の定着装置は、内部に加熱部を有する定着ローラと、該定着ローラに圧接する加圧部とによって、未定着のトナー像を担持した記録用紙を挟み込むことで、記録用紙上のトナーを溶融させ、該記録用紙に定着させる。
【０００４】
このような熱ローラ方式の定着装置は、トナーを加熱して溶融させるために、加熱部によって定着ローラ表面を所定の温度まで上昇させる必要がある。したがって、画像形成を直ちに行うことはできず、画像形成が可能になるまでにある程度の時間を要してしまう。また、直ちに画像形成できるように定着ローラ表面を所定の温度に保持しようとすると、定着ローラ表面を加熱し続ける必要があるので、消費エネルギーが増大してしまう。
【０００５】
そこで、消費エネルギーの増大を抑え、かつ、時間を要さずにトナー像を定着させることができる定着装置として、光エネルギーを利用してトナーを溶融、定着させる光定着装置が提案されている。
【０００６】
光定着装置として、特許文献２には、レーザ光をトナーに照射するレーザ光照射装置が複数配列されたレーザ定着装置が記載されている。特許文献２に記載のレーザ定着装置によれば、１つのレーザ光照射装置のみを備えるレーザ定着装置とは異なり、多面体ミラーなどでレーザ光を反射させる必要が無いので、レーザ定着装置を小型化できるとされている。
【０００７】
また、光定着装置として、特許文献３には、８００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長のフラッシュ光によってトナーを溶融させるフラッシュ定着装置が記載されている。特許文献３には、光定着トナーとして、光吸収特性において、８００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長領域にピークを有する赤外線吸収剤を含む赤外線定着トナーが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３８８０２号公報
【特許文献２】特開平７−１９１５６０号公報
【特許文献３】特開２００５−１１５１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
光定着トナーとしては、上記の赤外線定着トナー以外にも、可視光線によって溶融、定着する可視光線定着トナーや、紫外線によって溶融、定着する紫外線定着トナーがある。これらの光定着トナーは、光吸収特性が異なるだけではなく、得られる画像の性質も異なる。たとえば、赤外線定着トナーを利用して画像を形成すると、赤外線吸収剤が赤外領域付近の可視光線も吸収するので、形成画像は赤色部分において色再現性が低下する。したがって、目的に応じて光定着トナーを使い分けることが好ましい。
【００１０】
光定着トナーを使い分けるためには、光吸収特性の異なる複数種類の光定着トナーに対応できるような、光定着装置や画像形成装置が必要である。しかしながら、特許文献２，３に記載の光定着装置は、１種類の光定着トナーにしか対応することができないという課題がある。
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、光吸収特性が異なる２種類の光定着トナーに対応できるレーザ定着装置、該レーザ定着装置を備える画像形成装置、および該画像形成装置を用いる画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、光吸収特性が異なる２種類の光定着トナーに対応するレーザ定着装置であって、
レーザ光を発射するレーザ光発射部と、
前記レーザ光が入射すると、該レーザ光とは波長が異なる出射光が出射する波長変換部とを備え、
前記２種類の光定着トナーのうちの一方のトナーに対して前記レーザ光を照射し、他方のトナーに対して前記波長変換部から出射する出射光を照射するように構成されることを特徴とするレーザ定着装置である。
【００１３】
また本発明は、前記レーザ光発射部が、前記レーザ光として赤外線を発射するように構成されることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記波長変換部が、該波長変換部から出射する出射光として紫外線が出射するように構成されることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記波長変換部が、擬似位相整合法を用いるＳＨＧ素子であることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記レーザ光および前記波長変換部から出射する出射光が照射される位置に記録媒体を搬送する搬送部をさらに備え、
前記搬送部が、少なくとも前記レーザ光および前記波長変換部から出射する出射光が照射される部分において、赤外線の透過率が７０％以上であり、かつ、紫外線の透過率が８０％以上であることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、電子写真方式の画像形成装置であって、
前記レーザ定着装置によって光定着トナーを記録媒体に定着させるように構成されることを特徴とする画像形成装置である。
【００１８】
また本発明は、前記画像形成装置と、前記レーザ定着装置によって照射される光を吸収する光吸収材料を含有した光定着トナーとを用いて画像を形成する画像形成方法であって、
前記画像形成装置が備える現像装置によって、該画像形成装置が備える像担持体上に、光定着トナー像を形成する現像工程と、
前記画像形成装置が備える転写部によって、前記現像工程で形成された光定着トナー像を記録媒体上に転写する転写工程と、
前記レーザ定着装置によって、記録媒体上の光定着トナー像に対して、前記レーザ光および前記波長変換部から出射する出射光の少なくとも一方を照射することで、該光定着トナー像を構成する光定着トナーを溶融させて記録媒体に定着させる定着工程とを含むことを特徴とする画像形成方法である。
【００１９】
また本発明は、前記光吸収材料が、ポリイミド、ポリエチレンサルファイド、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルメタクリレート、およびポリカーボネートからなる群の中から選択される１種または２種以上であることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、前記光吸収材料が、紫外線吸収基を有する樹脂材料であることを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、黒色の光定着トナーと黒色以外の光定着トナーとを積層して画像を形成する場合、前記転写工程では、前記定着工程における光の照射方向において黒色の光定着トナーよりも上流側に、黒色以外の光定着トナーが積層されるように、転写を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、レーザ光発射部および波長変換部によって、波長が異なる２種類の光を、対応する光定着トナーに対して、それぞれ照射することができる。これによって、光吸収特性が異なる２種類の光定着トナーを溶融、定着させることができるレーザ定着装置を提供できる。
【００２３】
また本発明によれば、レーザ光発射部による赤外線の照射によって、少なくとも赤外線定着トナーを溶融、定着させることができる。
【００２４】
また本発明によれば、波長変換部から出射した紫外線の照射によって、少なくとも紫外線定着トナーを溶融、定着させることができる。
【００２５】
また本発明によれば、擬似位相整合法を用いるＳＨＧ素子によって、紫外線を出射することができる。
【００２６】
また本発明によれば、搬送部の光が照射される部分は、赤外線の透過率が７０％以上であり、かつ、紫外線の透過率が８０％以上である。したがって、搬送部は、赤外線が照射されても紫外線が照射されても、光劣化し難いので、長期間使用することができる。
【００２７】
また本発明によれば、前記レーザ定着装置によって光吸収特性が異なる２種類の光定着トナーに対応できる画像形成装置を提供できる。
【００２８】
また本発明によれば、前記レーザ光定着装置を用いて光定着トナーを定着させる定着工程によって、光吸収特性が異なる２種類の光定着トナーに対応できる画像形成方法を提供できる。
【００２９】
また本発明によれば、光吸収材料は、ポリイミド、ポリエチレンサルファイド、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルメタクリレート、およびポリカーボネートからなる群の中から選択される１種または２種以上である。したがって、前記レーザ光および前記出射光の少なくとも一方が近紫外線である場合に、定着強度の高い画像を得ることができる。
【００３０】
また本発明によれば、光吸収材料は、紫外線吸収基を有する樹脂材料である。したがって、前記レーザ光および前記出射光の少なくとも一方が近紫外線である場合に、定着強度の高い画像を得ることができる。
【００３１】
また本発明によれば、転写工程では、光の照射方向において黒色の光定着トナーよりも上流側に、黒色以外の光定着トナーが積層されるように、転写が行われる。これによって、光吸収効率が比較的低い、黒色以外の光定着トナーに、比較的高強度の光を照射することができるので、黒色以外の光定着トナーを定着させることができる。黒色の光定着トナーは光吸収効率が比較的高いので、光の強度が比較的低くても、定着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】画像形成装置１０００の構成を示す模式図である。
【図２】画像形成装置１０００が備える現像装置２４の構成を示す模式図である。
【図３】レーザ定着装置１００の一部を切り欠いて示す模式図である。
【図４】図３に示す切断面線Ａ−Ａで切断したときのレーザ定着装置１００の断面図である。
【図５】レーザ定着装置２００を示す模式図である。
【図６】ポリイミドの光透過率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
はじめに、本発明の第１実施形態であるレーザ定着装置１００を備える画像形成装置１０００について説明する。図１は、画像形成装置１０００の構成を示す模式図である。図２は、画像形成装置１０００が備える現像装置２４の構成を示す模式図である。画像形成装置１０００は、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を併せ持つ複合機であり、伝達される画像情報に応じて、記録媒体上にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する。画像形成装置１０００は、コピアモード（複写モード）、プリンタモード、およびファクシミリモードという３種の印刷モードを有しており、図示しない操作部からの操作入力、パーソナルコンピュータ、携帯端末装置、情報記録記憶媒体、メモリ装置を用いた外部機器などからの印刷ジョブの受信に応じて、図示しない制御ユニット部によって、印刷モードが選択される。
【００３４】
画像形成装置１０００は、トナー像形成部２０と、転写部３０と、レーザ定着装置１００と、記録媒体供給部５０と、排出部６０と、図示しない制御ユニット部とを含む。トナー像形成部２０は、感光体ドラム２１ｋ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙと、帯電部２２ｋ，２２ｃ，２２ｍ，２２ｙと、露光ユニット２３と、現像装置２４ｋ，２４ｃ，２４ｍ，２４ｙと、クリーニングユニット２５ｋ，２５ｃ，２５ｍ，２５ｙとを含む。転写部３０は、中間転写ベルト３１と、駆動ローラ３２と、従動ローラ３３と、中間転写ローラ３４ｋ，３４ｃ，３４ｍ，３４ｙと、転写ベルトクリーニングユニット３５と、転写ローラ３６とを含む。
【００３５】
感光体ドラム２１、帯電部２２、現像装置２４、クリーニングユニット２５、および中間転写ローラ３４は、カラー画像情報に含まれる黒（ｋ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、およびイエロー（ｙ）の各色の画像情報に対応するために、それぞれ４つずつ設けられる。本明細書中において、各色に応じて４つずつ設けられる各部材を区別する場合は、各部材を表す数字の末尾に各色を表すアルファベットを付して参照符号とし、各部材を総称する場合は、各部材を表す数字のみを参照符号とする。
【００３６】
感光体ドラム２１は、導電性基体と、該導電性基体の表面に形成される図示しない感光層とを含む像担持体である。導電性基体は、たとえば、円筒状や円柱状の部材であり、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に支持される。感光層は、光が照射されることによって導電性を示す部材である。感光層は、たとえば、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを積層することによって形成される。感光層の表面には、帯電部２２による帯電、および露光ユニット２３による露光により、静電潜像とよばれる電気的な画像が形成される。感光層表面の静電潜像が現像装置２４によって現像されることで、感光層表面にトナー像が形成される。
【００３７】
帯電部２２は、感光体ドラム２１表面を所定の極性および電位に帯電させる帯電装置である。帯電部２２は、感光体ドラム２１に臨む位置に、感光体ドラム２１の長手方向に沿って設置される。帯電部２２は、接触帯電方式である場合は、感光体ドラム２１表面に接するように設置され、非接触帯電方式である場合は、感光体ドラム２１表面から離隔するように設置される。
【００３８】
帯電部２２は、現像装置２４およびクリーニングユニット２５とともに、感光体ドラム２１の周囲に設置される。帯電部２２、現像装置２４、およびクリーニングユニット２５は、感光体ドラム２１の回転方向周りに、この順序で配置される。帯電部２２は、現像装置２４およびクリーニングユニット２５よりも鉛直方向下方に配置される。帯電部２２は、現像装置２４およびクリーニングユニット２５よりも、感光体ドラム２１に近い位置に設置されることが好ましい。これによって、感光体ドラム２１の帯電不良の発生を確実に防止することができる。
【００３９】
帯電部２２としては、ブラシ型帯電装置、ローラ型帯電装置、コロナ放電装置、イオン発生装置などを使用できる。ブラシ型帯電装置およびローラ型帯電装置は、接触帯電方式の帯電装置である。ブラシ型帯電装置には、帯電ブラシを用いるものや、磁気ブラシを用いるものなどがある。コロナ放電装置およびイオン発生装置は、非接触帯電方式の帯電装置である。コロナ放電装置には、ワイヤ状の放電電極を用いるものや、鋸歯状の放電電極を用いるもの、針状の放電電極を用いるものなどがある。
【００４０】
露光ユニット２３は、帯電状態にある感光体ドラム２１ｋ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙ表面に、各色の画像情報に対応する光をそれぞれ照射することによって、感光体ドラム２１ｋ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙそれぞれの表面に、各色の画像情報に対応する静電潜像を形成する装置である。露光ユニット２３は、露光ユニット２３から出射される光が、帯電部２２と現像装置２４との間を通過して感光体ドラム２１の表面に照射されるように配置される。露光ユニット２３としては、たとえば、レーザ光発射装置および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を使用できる。露光ユニット２３としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）アレイ、液晶シャッタと光源とを適宜組み合わせたユニットなどを用いてもよい。
【００４１】
現像装置２４は、現像槽２４１とトナーホッパ２４２とを含む。現像槽２４１は、その内部空間に、光が照射されることによって記録媒体に定着可能なトナー（光定着トナー）を含む現像剤を収容する。光定着トナーについては後述する。現像槽２４１内には、現像ローラ２４３、第１搬送スクリュー２４４、および第２搬送スクリュー２４５が回転自在に支持される。現像槽２４１の感光体ドラム２１に臨む側面には開口部が形成され、該開口部を介して感光体ドラム２１に対向する位置に現像ローラ２４３が設けられる。
【００４２】
現像ローラ２４３は、感光体ドラム２１との最近接部において感光体ドラム２１表面にトナーを供給する部材である。トナーの供給に際しては、現像ローラ２４３表面に、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧（現像バイアス）が印加される。これによって、現像ローラ２４３表面のトナーが感光体ドラム２１に円滑に供給される。なお、現像バイアスの値を変更することによって、感光体ドラム２１に供給されるトナー量（トナー付着量）を制御することができる。
【００４３】
第１搬送スクリュー２４４は、現像ローラ２４３に臨み、現像ローラ２４３周辺にトナーを供給する部材である。第２搬送スクリュー２４５は、第１搬送スクリュー２４４に臨み、トナーホッパ２４２から現像槽２４１内に新たに供給されるトナーを第１搬送スクリュー２４４周辺に供給する部材である。トナーホッパ２４２は、その鉛直方向下部に設けられる図示しないトナー補給口と、現像槽２４１の鉛直方向上部に設けられる図示しないトナー受入口とが連通するように設けられる。トナーホッパ２４２は、画像形成装置１０００内部に設けられる図示しないトナーカートリッジから供給されたトナーを、現像槽２４１のトナー消費状況に応じて、現像槽２４１へ供給する。
【００４４】
クリーニングユニット２５は、感光体ドラム２１から中間転写ベルト３１にトナー像が転写された後に、感光体ドラム２１の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム２１の表面を清浄化する。クリーニングユニット２５は、たとえば、感光体ドラム２１に当接する板状部材と、除去したトナーを回収する容器状部材とを含む。
【００４５】
トナー像形成部２０によれば、帯電部２２によって均一な帯電状態にある感光体ドラム２１の表面に、露光ユニット２３から画像情報に応じたレーザ光が照射されて静電潜像が形成される。静電潜像に現像装置２４からトナーが供給されてトナー像が形成され、該トナー像は後述する中間転写ベルト３１に転写される。トナー像が中間転写ベルト３１に転写された後に、感光体ドラム２１表面に残留するトナーは、クリーニングユニット２５によって除去される。
【００４６】
中間転写ベルト３１は、感光体ドラム２１の鉛直方向上方に配置される無端ベルト状部材である。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２と従動ローラ３３とによって張架され、回転移動可能に設けられる。
【００４７】
駆動ローラ３２は、図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。駆動ローラ３２が回転することによって、中間転写ベルト３１が回転する。従動ローラ３３は、駆動ローラ３２の回転に従動して回転可能に設けられ、中間転写ベルト３１が弛まないように、中間転写ベルト３１に一定の張力を発生させる。
【００４８】
中間転写ローラ３４は、中間転写ベルト３１を介して感光体ドラム２１に圧接し、かつ図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。中間転写ローラ３４は、転写バイアスを印加する図示しない電源が接続され、感光体ドラム２１表面のトナー像を中間転写ベルト３１に転写する機能を有する。
【００４９】
転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１を介して駆動ローラ３２に圧接し、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に設けられる。転写ローラ３６と駆動ローラ３２との圧接部（転写ニップ部）において、中間転写ベルト３１に担持されて搬送されるトナー像が、後述する記録媒体供給部５０から送給される記録媒体に転写される。
【００５０】
転写ベルトクリーニングユニット３５は、中間転写ベルト３１を介して従動ローラ３３に対向し、中間転写ベルト３１のトナー像担持面に接触するように設けられる。記録媒体へのトナー像の転写後に、中間転写ベルト３１にトナーが付着したまま残っていると、中間転写ベルト３１の回転によって、残留トナーが転写ローラ３６に付着するおそれがある。転写ローラ３６に付着したトナーは、次に転写する記録媒体の裏面を汚染する原因となる。したがって、転写ベルトクリーニングユニット３５は、記録媒体へのトナー像の転写後に、中間転写ベルト３１表面のトナーを除去し回収するように設けられる。
【００５１】
転写部３０によれば、中間転写ベルト３１が感光体ドラム２１に接しながら回転移動する際、中間転写ローラ３４に、感光体ドラム２１表面のトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加され、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト３１上へ転写される。フルカラー画像の場合、感光体ドラム２１ｙ、感光体ドラム２１ｍ、感光体ドラム２１ｃ、感光体ドラム２１ｋでそれぞれ形成される各色のトナー像が、中間転写ベルト３１上に、この順番で積層されることによって、フルカラートナー像が形成される。中間転写ベルト３１に転写されたトナー像は、中間転写ベルト３１の回転移動によって転写ニップ部に搬送され、転写ニップ部において、記録媒体に転写される。記録媒体に転写されたフルカラートナー像は、記録媒体上に、黒、シアン、マゼンタ、イエローの順番で積層される。トナー像が転写された記録媒体は、レーザ定着装置１００に搬送される。
【００５２】
記録媒体供給部５０は、給紙ボックス５１と、ピックアップローラ５２ａ，５２ｂと、搬送ローラ５３ａ，５３ｂと、レジストローラ５４と、給紙トレイ５５とを含む。給紙ボックス５１は、画像形成装置１０００の鉛直方向下部に設けられ、画像形成装置１０００内部において記録媒体を貯留する容器状部材である。給紙トレイ５５は、画像形成装置１０００外壁面に設けられ、画像形成装置１０００外部において記録媒体を貯留するトレイ状部材である。記録媒体としては、普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書などがある。
【００５３】
ピックアップローラ５２ａは、給紙ボックス５１に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ａ１に送給する部材である。搬送ローラ５３ａは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、用紙搬送路Ａ１において記録媒体をレジストローラ５４に向けて搬送する。ピックアップローラ５２ｂは、給紙トレイ５５に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ａ２に送給する部材である。搬送ローラ５３ｂは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、用紙搬送路Ａ２において記録媒体をレジストローラ５４に向けて搬送する。
【００５４】
レジストローラ５４は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、搬送ローラ５３ａ，５３ｂから送給される記録媒体を、中間転写ベルト３１に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。
【００５５】
記録媒体供給部５０によれば、中間転写ベルト３１に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、給紙ボックス５１または給紙トレイ５５から記録媒体が転写ニップ部に送給され、該記録媒体にトナー像が転写される。
【００５６】
レーザ定着装置１００は、未定着トナー像を担持した記録媒体が転写ニップ部から搬送されてくると、所定の強度の光を該未定着トナー像に照射し、該未定着トナー像を構成するトナーを溶融させて、記録媒体に定着させる。トナーが定着した記録媒体は、レーザ定着装置１００から排出部６０へ搬送される。レーザ定着装置１００については後に詳述する。
【００５７】
排出部６０は、搬送ローラ６１と、排出ローラ６２と、排出トレイ６３とを含む。搬送ローラ６１は、レーザ定着装置１００よりも鉛直方向上方において、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。搬送ローラ６１は、トナー像が定着した記録媒体を排出ローラ６２に向けて搬送する。
【００５８】
排出ローラ６２は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。排出ローラ６２は、片面印刷の場合、片面の印刷が完了した記録媒体を排出トレイ６３に排出する。排出ローラ６２は、両面印刷の場合は、片面の印刷が完了した記録媒体を、用紙搬送路Ａ３を介してレジストローラ５４へ搬送し、両面の印刷が完了した記録媒体を排出トレイ６３に排出する。排出トレイ６３は、画像形成装置１０００の鉛直方向上面に設けられ、画像が定着した記録媒体を貯留する。
【００５９】
画像形成装置１０００は、図示しない制御ユニット部を含む。制御ユニット部は、たとえば、画像形成装置１０００の内部空間における鉛直方向上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。記憶部には、画像形成装置１０００の鉛直方向上面に配置される図示しない操作パネルを介する各種設定値や、画像形成装置１０００内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、外部機器からの画像情報などが入力される。また、記憶部には、各種処理を実行するプログラムが書き込まれる。各種処理とは、たとえば、記録媒体判定処理、付着量制御処理、定着条件制御処理などである。
【００６０】
記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置１０００に電気的に接続可能な電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビジョン受像機器、ビデオレコーダ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）レコーダ、ＨＤＤＶＤ（High-Definition Digital Versatile Disc）レコーダ、ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置などが挙げられる。
【００６１】
演算部は、記憶部に書き込まれる各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報など）および各種処理のプログラムを取り出し、各種判定を行う。制御部は、演算部の判定結果に応じて該当装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。
【００６２】
制御部および演算部は中央処理装置（ＣＰＵ、Central Processing Unit）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路を含む。制御ユニット部は、処理回路とともに主電源を含み、電源は制御ユニット部だけでなく、画像形成装置１０００内部の各装置にも電力を供給する。
【００６３】
次に、レーザ定着装置１００について詳細に説明する。図３は、レーザ定着装置１００の一部を切り欠いて示す模式図である。図４は、図３に示す切断面線Ａ−Ａで切断したときのレーザ定着装置１００の断面図である。レーザ定着装置１００は、レーザ光発射部１１０と搬送部１２０と波長変換部１３０とを備える。
【００６４】
レーザ光発射部１１０はレーザ光を発射する装置であり、本実施形態では、複数の半導体レーザ素子１１３が一列に配列された半導体レーザ素子アレイである。半導体レーザ素子１１３から発射されるレーザ光は、該レーザ光の進む方向である発射方向に対して垂直な断面が、略真円形状である。各半導体レーザ素子１１３は、それぞれの発射するレーザ光の発射方向がすべて同一方向となり、かつ、半導体レーザ素子１１３の配列する方向に垂直な方向となるように設けられる。以下では、半導体レーザ素子１１３の配列する方向を配列方向Ｄ１と称し、半導体レーザ素子１１３が発射するレーザ光の発射方向を照射方向Ｄ２と称し、配列方向Ｄ１および照射方向Ｄ２のいずれにも垂直な方向のうちの一方の方向を走査方向Ｄ３と称する。
【００６５】
本実施形態では、半導体レーザ素子１１３として、発射するレーザ光の波長が７８０ｎｍで、定格出力が１５０ｍＷの半導体レーザ素子が用いられ、該半導体レーザ素子が１０００個配列されている。各半導体レーザ素子１１３の配列ピッチＰは０．３ｍｍである。
【００６６】
各半導体レーザ素子１１３は、シリコンから形成される各シリコン基板１１２上にそれぞれ設けられる。シリコン基板１１２上には図示しない制御回路と受光素子１１４とがモノリシックに形成される。受光素子１１４はモニタ用のフォトダイオードである。制御回路は、受光素子１１４から入力される信号に基づいて、半導体レーザ素子１１３に印加する電圧を制御して、レーザ光の出力を変化させたり一定に保ったりする。制御回路と半導体レーザ素子１１３とは、図示しない電極およびボンディングワイヤを介して電気的に接続される。
【００６７】
また、シリコン基板１１２上には、各半導体レーザ素子１１３の温度を測定するために、サーミスタなどの温度センサ１１５が設けられる。前記制御回路は、温度センサ１１５によって検出された温度データに基づいて、半導体レーザ素子１１３に印加する電圧を制御する。
【００６８】
シリコン基板１１２は、半導体レーザ素子１１３が設けられる面とは反対側の面において、セラミック基板１１１上に設けられる。セラミック基板１１１上の図示しない電極とシリコン基板１１２上の図示しない電極とは、ワイヤーボンディングなどによって電気的に接続される。
【００６９】
セラミック基板１１１において、シリコン基板１１２が設けられる面とは反対側の面には、ヒートシンク１１８が設けられる。本実施形態では、ヒートシンク１１８として、アルミニウム合金製でベースサイズが縦３０ｍｍ×横３０ｍｍ、高さが２０ｍｍ、熱抵抗が１．６℃／Ｗのヒートシンク（株式会社アルファ製 ＵＢ３０−２０Ｂ）を、配列方向Ｄ１に、計１０個一列に並べたものを用いている。本実施形態では、ヒートシンク１１８のトータルの熱抵抗は、０．１６℃／Ｗである。
【００７０】
半導体レーザ素子１１３の照射方向Ｄ２における下流側には、レンズアレイ１１６が設けられる。レンズアレイ１１６は、半導体レーザ素子１１３の総数と同じ数の凸レンズ１１７ａと、該凸レンズ１１７ａを保持するレンズホルダ１１７ｂとを含む。レンズアレイ１１６は、各半導体レーザ素子１１３から発射されたレーザ光が、各凸レンズ１１７ａにそれぞれ入射するように構成される。各凸レンズ１１７ａは、各凸レンズ１１７ａから出射した光の、後述する搬送部１２０に担持される記録媒体Ｍに当たるときの形状が、細長い楕円になるように設計される。この楕円の長径は、配列方向Ｄ１に沿い、０．３ｍｍである。
【００７１】
レンズアレイ１１６としては、各凸レンズ１１７ａを樹脂からなるレンズホルダ１１７ｂに組み込んだもの、凸レンズ１１７ａおよびレンズホルダ１１７ｂを同一の樹脂によって一体成形したもの、平板ガラスにイオン交換によってレンズ部を形成することで製造される平板マイクロレンズアレイなどが挙げられる。この中でも、一体成形したもの、および平板マイクロレンズアレイは、製造コストおよび製造工程を減らすことができ、かつ精度良く製造できる点で好ましい。なお、レンズアレイ１１６を設ける代わりに、レーザ光発射部１１０と搬送部１２０とを近接させてもよい。
【００７２】
本発明に係るレーザ定着装置は、レーザ光が入射すると該レーザ光とは波長が異なる出射光が出射する波長変換部を含む。本実施形態では、半導体レーザ素子１１３とレンズアレイ１１６との間に、波長変換部１３０が着脱自在に設けられる。波長変換部１３０は、波長変換素子１３１ａと保持部１３１ｂとを含む。保持部１３１ｂは、セラミック基板１１１に着脱自在に設けられ、波長変換素子１３１ａを固定保持する。
【００７３】
波長変換素子１３１ａは、第２次高調波発生（Second Harmonic Generation、ＳＨＧ）素子や、第３次高調波発生素子などの、入射光とは異なる波長の出射光が出射する部材である。これらの高調波発生素子は、複屈折性を有する結晶を用いる複屈折位相整合法（
Birefringence Phase Matching、ＢＰＭ）、または周期分極反転構造を用いる擬似位相整合法（Quasi Phase Matching、ＱＰＭ）によって所望の強度の高調波を発生させる。
【００７４】
本実施形態では、波長変換素子１３１ａとして、ＱＰＭを用いるＳＨＧ素子のうち、導波路型のＳＨＧ素子が用いられる。このＳＨＧ素子において、各導波路は、各半導体レーザ素子１１３と各凸レンズ１１７ａとを結ぶ直線上に設けられる。なお、導波路型のＳＨＧ素子の代わりに、バルク型のＳＨＧ素子を用いてもよい。
【００７５】
上述したように、半導体レーザ素子１１３は、波長７８０ｎｍのレーザ光を発射する。したがって、このレーザ光がＳＨＧ素子に入射すると、凸レンズ１１７ａに向かって、該ＳＨＧ素子から波長３９０ｎｍの出射光が出射する。すなわち、本実施形態では、半導体レーザ素子１１３から発射された赤外線がＳＨＧ素子に入射し、該ＳＨＧ素子から紫外線が出射する。ここで、４００ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の波長領域が可視領域であり、４００ｎｍ未満の波長領域が紫外領域であり、７６０ｎｍを超える波長領域が赤外領域である。また、可視領域の波長を有する光が可視光線であり、紫外領域の波長を有する光が紫外線であり、赤外領域の波長を有する光が赤外線である。
【００７６】
本実施形態では、波長変換部１３０が着脱自在に設けられており、波長変換部１３０が取り外された状態では、半導体レーザ素子１１３から発射された赤外線が直接凸レンズ１１７ａに入射し、凸レンズ１１７ａによって集光され、記録媒体Ｍ上のトナーＴに照射される。また、波長変換部１３０が取り付けられた状態では、半導体レーザ素子１１３から発射された赤外線が波長変換素子１３１ａ（ＳＨＧ素子）に入射することにより該ＳＨＧ素子から出射した紫外線が、凸レンズ１１７ａに入射し、凸レンズ１１７ａによって集光され、記録媒体Ｍ上のトナーＴに照射される。したがって、本実施形態では、光定着トナーとして赤外線定着トナーを用いる場合には、波長変換部１３０を取り外すことで該赤外線定着トナーを溶融、定着させることができ、光定着トナーとして紫外線定着トナーを用いる場合には、波長変換部１３０を取り付けることで該紫外線定着トナーを溶融、定着させることができる。
【００７７】
なお、他の実施形態として、半導体レーザ素子１１３の発射するレーザ光の波長を、８００ｎｍに設定したときは、ＳＨＧ素子から出射する出射光の波長は４００ｎｍとなる。したがって、この実施形態では、赤外線および可視光線の２種類の光をトナーに照射でき、赤外線定着トナーと可視光線定着トナーとに対応できる。
【００７８】
搬送部１２０は、搬送ベルト１２１、駆動ローラ１２２、従動ローラ１２３、吸着チャージャー１２４、分離チャージャー１２５、除電チャージャー１２６、および剥離爪１２７を備えている。搬送部１２０は、照射方向Ｄ２において、レンズアレイ１１６よりも５０ｍｍ下流側に離隔した位置に設けられる。なお、用いる凸レンズ１１７ａに合わせて搬送部１２０とレンズアレイ１１６との間隔は変更することが好ましい。
【００７９】
搬送ベルト１２１は、無端ベルト状部材であり、駆動ローラ１２２と従動ローラ１２３とによって張架されてループ状の経路を形成する。搬送ベルト１２１は、記録媒体Ｍを担持して、走査方向Ｄ３に移動させる。搬送ベルト１２１上において記録媒体Ｍに光が照射され、未定着トナーが溶融定着する。本実施形態では、搬送ベルト１２１は、厚さが７５μｍであり、体積抵抗率が１０１６Ω・ｃｍである。
【００８０】
本実施形態において、搬送ベルト１２１は、赤外線の透過率が７０％以上であり、かつ、紫外線の透過率が８０％以上である材料から形成されることが好ましい。このような材料から搬送ベルト１２１が形成されることで、搬送ベルト１２１は光劣化し難くなり、長期に亘って使用することができる。このような材料としては、たとえば、透明ポリオレフィン、ポリアミド、テフロン（登録商標）などが挙げられる。
【００８１】
駆動ローラ１２２は、図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。駆動ローラ１２２は、その回転によって、搬送ベルト１２１を回転移動させる。駆動ローラ１２２は導電性材料で構成され、接地されている。
【００８２】
従動ローラ１２３は、駆動ローラ１２２よりも走査方向Ｄ３上流側に設けられ、駆動ローラ１２２の回転に従動して回転可能に設けられ、搬送ベルト１２１が弛まないように、搬送ベルト１２１に一定の張力を発生させる。従動ローラ１２３は、導電性材料で構成され、接地されている。
【００８３】
吸着チャージャー１２４は、従動ローラ１２３に対向する位置に設けられるコロナ放電装置である。未定着トナー像を担持した記録媒体Ｍは、従動ローラ１２３上の搬送ベルト１２１と吸着チャージャー１２４との間に搬送される。吸着チャージャー１２４は、コロナ放電によって、記録媒体Ｍと搬送ベルト１２１とにそれぞれ誘電分極を起こさせ、記録媒体Ｍを搬送ベルト１２１上に静電吸着させる。
【００８４】
分離チャージャー１２５は、駆動ローラ１２２に対向する位置に設けられるコロナ放電装置である。トナーが定着した記録媒体Ｍは、駆動ローラ１２２上の搬送ベルト１２１と分離チャージャー１２５との間に搬送される。分離チャージャー１２５は、吸着チャージャー１２４とは逆極性のコロナ放電によって、記録媒体Ｍを除電することで、記録媒体Ｍと搬送ベルト１２１との間の静電吸着力を弱める。
【００８５】
剥離爪１２７は、駆動ローラ１２２よりも走査方向Ｄ３下流側に設けられ、搬送ベルト１２１から記録媒体Ｍを剥離する。除電チャージャー１２６は、記録媒体Ｍが剥離した搬送ベルト１２１に対して、吸着チャージャー１２４とは逆極性のコロナ放電を行うことによって、搬送ベルト１２１を除電するコロナ放電装置である。
【００８６】
なお、上記レーザ定着装置１００では、記録媒体Ｍ上の未定着トナーに光を照射するときに、トナーを充分に溶融でき、かつ、トナーを構成する結着樹脂の分子間の結合が直接断ち切られる分解現象（アブレーション）が生じないように、出力調整およびパルス幅調整を行う。出力調整およびパルス幅調整は、レーザ光を照射する場合と出射光を照射する場合とで、それぞれ行うことが好ましい。
【００８７】
次に、本発明の第２実施形態であるレーザ定着装置２００について説明する。図５は、レーザ定着装置２００を示す模式図である。レーザ定着装置２００は、レーザ光発射部１１０と搬送部１２０と波長変換部２３０とを備える。レーザ光発射部１１０および搬送部１２０については説明を省略する。
【００８８】
波長変換部２３０は、波長変換素子１３１ａと可動部２３１ａと固定部２３１ｂとを含む。波長変換素子１３１ａについては説明を省略する。固定部２３１ｂは、セラミック基板１１１に固定され、可動部２３１ａを支持する。
【００８９】
可動部２３１ａは、波長変換素子１３１ａを固定保持する。可動部２３１ａは、図示しない駆動部と接続され、制御ユニット部が該駆動部を制御することで、走査方向Ｄ３および走査方向Ｄ３の反対方向に、移動可能に設けられる。図５（ａ）は可動部２３１ａが走査方向Ｄ３の反対方向に移動したときの状態を示し、図５（ｂ）は可動部２３１ａが走査方向Ｄ３に移動したときの状態を示している。
【００９０】
図５（ａ）に示すように、可動部２３１ａは、走査方向Ｄ３の反対方向に移動した状態において、半導体レーザ素子１１３から発射されたレーザ光が波長変換素子１３１ａに入射するように構成されている。したがって、可動部２３１ａが走査方向Ｄ３の反対方向に移動した状態のとき、記録媒体Ｍ上のトナーには、波長変換素子１３１ａからの出射光が照射される。以下では、可動部２３１ａが走査方向Ｄ３の反対方向に移動した状態を、出射光照射状態と称する。
【００９１】
また、図５（ｂ）に示すように、可動部２３１ａは、走査方向Ｄ３に移動した状態において、半導体レーザ素子１１３から発射されたレーザ光が波長変換素子１３１ａに入射せずに凸レンズ１１７ａに入射するように構成されている。したがって、可動部２３１ａが走査方向Ｄ３に移動した状態のとき、記録媒体Ｍ上のトナーには、半導体レーザ素子１１３からのレーザ光が照射される。以下では、可動部２３１ａが走査方向Ｄ３に移動した状態を、レーザ光照射状態と称する。
【００９２】
このように、本実施形態では、波長変換部２３０は、着脱自在に設けられる代わりに、レーザ光照射状態と出射光照射状態とを機械的に切換え可能に構成されている。したがって、波長変換部２３０の取り付けおよび取り外しという手間を要さずに、光吸収特性が異なる２種類の光定着トナーに対応することができる。
【００９３】
以下に、本発明に用いるトナーについて説明する。本発明に係るトナーは、照射された光を吸収することによって、溶融、定着する光定着トナーである。本発明に係るトナーは、少なくとも結着樹脂および着色剤を含有する。
【００９４】
結着樹脂としては、電子写真トナー用の結着樹脂として常用されるものであれば特に限定されず、たとえば、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポリエステル、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂が好ましい。これらの結着樹脂は、１種を単独で使用でき、また２種以上を併用できる。１種の結着樹脂を使用する場合において、分子量、単量体組成などのうちのいずれか１つまたは複数が異なる結着樹脂を、複数併用してもよい。
【００９５】
ポリエステルは透明性に優れ、また、トナー粒子に良好な粉体流動性、低温定着性、二次色再現性などを付与できるので、トナーに用いる結着樹脂として好適である。ポリエステルとしては公知のものを使用でき、多塩基酸と多価アルコールとの重縮合反応によって得ることができる。
【００９６】
多塩基酸としては、ポリエステル用のモノマーとして公知のものを使用でき、たとえば、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族カルボン酸類、無水マレイン酸、フマル酸、琥珀酸、アルケニル無水琥珀酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類、これら多塩基酸のメチルエステル化物などが挙げられる。多塩基酸は１種を単独で使用でき、また２種以上を併用できる。
【００９７】
多価アルコールとしては、ポリエステル用のモノマーとして公知のものを使用でき、たとえば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリンなどの脂肪族多価アルコール類、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡなどの脂環式多価アルコール類、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族系ジオール類などが挙げられる。多価アルコールは１種を単独で使用でき、また２種以上を併用できる。
【００９８】
多塩基酸と多価アルコールとの重縮合反応の実施方法としては、公知の方法を用いることができる。たとえば、有機溶媒の存在下、または有機溶媒の非存在下かつ重縮合触媒の存在下で、多塩基酸と多価アルコールとを接触させ、生成されるポリエステルの酸価、軟化点などが所定の値になったところで反応を終了させることによって、所望のポリエステルが得られる。また、多塩基酸の代わりに多塩基酸のメチルエステル化物を用いて、多価アルコールとの脱メタノール重縮合反応を起こさせることによっても、ポリエステルを得ることができる。
【００９９】
重縮合反応において、多塩基酸と多価アルコールとの配合比、反応率などを適宜変更することによって、たとえば、ポリエステルの末端のカルボキシル基含有量を調整でき、ひいては変性ポリエステルを得ることができる。また、多塩基酸として無水トリメリット酸を用いると、ポリエステルの主鎖中にカルボキシル基を容易に導入することができ、これによって、変性ポリエステルを得ることができる。ポリエステルの主鎖および側鎖の少なくとも一方に、カルボキシル基、スルホン酸基などの親水性基を結合させれば、水中で自己分散可能なポリエステルを得ることができる。ポリエステルは、グラフト化によってアクリル樹脂と結合されてもよい。
【０１００】
スチレン−アクリル樹脂としては、たとえば、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体などが挙げられる。
【０１０１】
着色剤としては、電子写真トナーの分野で常用される有機系染料、有機系顔料、無機系染料、無機系顔料などを使用できる。
【０１０２】
黒色の着色剤としては、たとえば、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、非磁性フェライト、磁性フェライト、マグネタイトなどが挙げられる。
【０１０３】
黄色の着色剤としては、たとえば、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８などが挙げられる。
【０１０４】
橙色の着色剤としては、たとえば、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３などが挙げられる。
【０１０５】
赤色の着色剤としては、たとえば、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＣ、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２などが挙げられる。
【０１０６】
紫色の着色剤としては、たとえば、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキなどが挙げられる。
【０１０７】
青色の着色剤としては、たとえば、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０などが挙げられる。
【０１０８】
緑色の着色剤としては、たとえば、クロムグリーン、酸化クロム、ピクメントグリーンＢ、マイカライトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７などが挙げられる。
【０１０９】
白色の着色剤としては、たとえば、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛などの化合物が挙げられる。
【０１１０】
着色剤は１種を単独で使用でき、また２種以上の異なる色のものを併用できる。同色の着色剤を２種以上併用してもよい。着色剤の使用量は特に制限されないけれども、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して０．１重量部〜２０重量部であり、さらに好ましくは０．２重量部〜１０重量部である。
【０１１１】
上述したように、本発明に用いられるトナーは光定着トナーである。光定着トナーは、光を吸収することで結着樹脂を溶融させる光吸収材料を含む。黒色のトナーは、着色剤が光吸収材料として機能するので、結着樹脂および着色剤の他の材料として光吸収材料が添加される必要は無い。これに対して、黒色のトナー以外のトナーであるカラートナーは、着色剤による光の吸収のみでは溶融、定着することが難しいので、結着樹脂および着色剤の他の材料として光吸収材料が添加される。
【０１１２】
トナーに添加される光吸収材料は、本発明に係るレーザ定着装置によって照射される光の波長によって異なる。上述したように、本発明に係るレーザ定着装置は２種類の波長の光をトナーに対して照射することができる。光吸収材料は、この２種類の波長の光のうちの少なくともいずれか一方の光の波長付近に、最大吸収ピークを有する材料である。たとえば、レーザ光の波長をλ１［ｎｍ］とし、出射光の波長をλ２［ｎｍ］とするとき、λ１±２０［ｎｍ］の波長領域、およびλ２±３０［ｎｍ］の波長領域の少なくとも一方に、最大吸収ピークを有する材料である。
【０１１３】
上記レーザ定着装置１００，２００は、レーザ光として赤外線を照射し、出射光として紫外線を照射するように構成されている。したがって、レーザ定着装置１００，２００を備える画像形成装置１０００において使用されるカラートナーは、光吸収材料として、赤外領域に最大吸収ピークを有する赤外線吸収材料、および紫外領域に最大吸収ピークを有する紫外線吸収材料の少なくとも一方を含む。
【０１１４】
赤外線吸収材料としては、７５０ｎｍ〜８５０ｎｍの波長領域に最大吸収ピークを有する、シアニン系材料、フタロシアニン系材料、ナフタロシアニン系材料、ジチオ−ニッケル錯体系材料、ナフトキノン系材料、アントラキノン系材料、インドフェノール系材料、アゾ系材料などを挙げることができる。
【０１１５】
赤外線吸収材料の添加量は、たとえば、カラートナーの結着樹脂１００重量部に対して、０．１重量部以上５．０重量部以下である。添加量が０．１重量部よりも少ない場合、光吸収効率が低いので定着性が低下してしまう。添加量が５．０重量部よりも多い場合、光吸収効率が高過ぎることによって、アブレーションが急激に生じ、画質が劣化してしまう。
【０１１６】
紫外線吸収材料としては、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンサルファイド（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、およびポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）からなる群の中から選択される１種または２種以上が挙げられる。これらの樹脂は、近紫外領域（３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域）に最大吸収ピークを有し、可視領域における光透過率が比較的高い。したがって、レーザ定着装置１００，２００によるレーザ光および出射光の少なくとも一方が近紫外線である場合に、定着強度が高く、色再現性が高い画像を得ることができる。
【０１１７】
図６に、ポリイミドの光透過率を示す。図６は、ポリイミドに照射する光の波長（ｎｍ）と、ポリイミドの光透過率（％）との関係を示している。図６に示すように、ポリイミドは、近紫外領域に最大吸収ピークを有し、可視領域における光透過率が比較的高い。
【０１１８】
紫外線吸収材料として、紫外線吸収基を有する樹脂材料を用いてもよい。紫外線吸収基を有する樹脂材料としては、たとえば、ベンゾトリアゾール骨格に紫外線吸収基であるメタクロイル基を導入した化合物とメタクリレート（ＭＭＡ）とが共重合した構造を有するアクリル系樹脂などが挙げられる。このような樹脂は、トナーの結着樹脂との相溶性が高いので、紫外線吸収材料のブリードアウトを抑えることができる。また、可視領域における光透過率が比較的高い。
【０１１９】
紫外線吸収材料の添加量は、たとえば、カラートナーの結着樹脂１００重量部に対して、０．０５重量部以上５．０重量部以下である。添加量が０．０５重量部よりも少ない場合、光吸収効率が低いので定着性が低下してしまう。添加量が５．０重量部よりも多い場合、光吸収効率が高過ぎることによって、アブレーションが急激に生じ、画質が劣化してしまう。また、添加量が５．０重量部よりも多い場合、トナーの流動性が低下してしまう。
【０１２０】
本発明に係るトナーは、ワックスを含有してもよい。一般的に、熱ローラ方式の定着装置を備える画像形成装置において使用されるトナーは、離型剤としてワックスが添加される。これに対して、光定着装置を備える画像形成装置において使用される光定着トナーは、離型性を考慮する必要が無い。しかしながら、ワックス、特にアミド基を有するアミド系ワックスは、着色剤への濡れ性が高く、着色剤を吸着して結着樹脂中に分散し易くする効果があるので、光定着トナーにおいても添加されることが好ましい。アミド系ワックスは着色剤を分散させる効果だけではなく、定着の際に記録媒体への濡れ性を高める効果を有し、これによって、定着性を高めることができる。
【０１２１】
ワックスとしては、トナー保存中のブロッキングを抑えるために、融点が５０℃〜１６０℃のワックス、好ましくは融点が６０℃〜１２０℃のワックスを使用する。ワックスの融点が５０℃よりも低い場合、ブロッキングが発生し易くなり、また、融点が１６０℃を超える場合、溶融し難くなって定着性が低下する。ワックスの添加量は、特に制限されず広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して０．２重量部〜２０重量部、より好ましくは０．５重量部〜１０重量部である。ワックスの添加量が０．２重量部よりも少ない場合、分散性および濡れ性の効果が得られ難く、また、添加量が２０重量部を超える場合、トナー保存中にブロッキングが生じ易くなる。
【０１２２】
本発明に係るトナーは、帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては、電子写真トナーの分野で常用される正電荷制御用帯電制御剤または負電荷制御用帯電制御剤を使用できる。正電荷制御用帯電制御剤としては、たとえば、ニグロシン染料、塩基性染料、四級アンモニウム塩、四級ホスホニウム塩、アミノピリン、ピリミジン化合物、多核ポリアミノ化合物、アミノシラン、ニグロシン染料およびその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、グアニジン塩、アミジン塩などが挙げられる。負電荷制御用帯電制御剤としては、オイルブラック、スピロンブラックなどの油溶性染料、含金属アゾ化合物、アゾ錯体染料、ナフテン酸金属塩、サリチル酸およびその誘導体の金属錯体および金属塩（金属はクロム、亜鉛、ジルコニウムなど）、脂肪酸石鹸、長鎖アルキルカルボン酸塩、樹脂酸石鹸などが挙げられる。帯電制御剤は１種を単独で使用でき、また２種以上を併用できる。帯電制御剤の使用量は特に制限されず広い範囲から適宜選択できる。
【０１２３】
本発明に係るトナーは、表面調整剤を含有してもよい。表面調整剤は、トナーを構成する結着樹脂に対して相溶性の高い相溶性部と、相溶性の低い非相溶部とを有する構造である。表面調整剤は、トナーが溶融するとトナー表面に配向するので、トナーの表面張力が低減する。これによって、トナーは、記録媒体への濡れ性が向上するので、記録媒体表面および内部に拡張し易くなり、定着性が向上する。
【０１２４】
表面調整剤としては、フッ素系レベリング剤、シリコーン系レベリング剤、高分子エーテル系レベリング剤、フッ素化合物を含有するノニオン系レベリング剤などを使用できる。表面調整剤の添加量は、結着樹脂１００重量部に対して、好ましくは０．０５重量部〜５．０重量部であり、より好ましくは０．１重量部〜３．０重量部である。添加量が０．０５重量部未満であると表面張力を低減する効果が得られ難くなり、また、添加量が５．０重量部を超えると、トナーの保存中にブロッキングが生じ易くなる。
【０１２５】
本発明に係るトナーには、粉体流動性、摩擦帯電性、耐熱性、および保存安定性の向上、クリーニング特性の改善、ならびに感光体表面磨耗特性の制御などのために、外添剤が外添されてもよい。外添剤としては公知のものを使用でき、たとえば、シリカ微粉末、酸化チタン微粉末、アルミナ微粉末などが挙げられる。これらの外添剤は、シリコーン樹脂、シランカップリング剤などによって表面処理されていることが好ましい。外添剤は１種を単独で使用でき、また２種以上を併用できる。外添剤の添加量は、トナーの帯電特性および環境特性、感光体の摩耗に対する影響などを考慮すれば、トナー１００重量部に対して０．１重量部〜１０重量部であることが好ましい。
【０１２６】
トナーの製造方法としては、たとえば、粉砕法などの乾式法、または、懸濁重合法、乳化凝集法、分散重合法、溶解懸濁法、溶融乳化法などの湿式法を用いることができる。以下では粉砕法について説明する。
【０１２７】
粉砕法では、結着樹脂、着色剤、およびその他のトナー添加成分を含むトナー組成物を、混合機で乾式混合した後、混練機によって溶融混練する。そして、溶融混練によって得られる混練物を冷却固化し、冷却固化物を粉砕機によって粉砕する。その後、粉砕物について分級などの粒度調整を行い、必要に応じて外添剤を外添して、トナーを得る。
【０１２８】
上記乾式混合に用いる混合機としては公知のものを使用でき、たとえば、ヘンシェルミキサー（商品名、三井鉱山株式会社製）、スーパーミキサー（商品名、株式会社カワタ製）、メカノミル（商品名、岡田精工株式会社製）などのヘンシェルタイプの混合装置、オングミル（商品名、ホソカワミクロン株式会社製）、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）、コスモシステム（商品名、川崎重工業株式会社製）などが挙げられる。
【０１２９】
上記溶融混練に用いる混練機としても公知のものを使用でき、たとえば、二軸押出し機、三本ロール、ラボブラストミルなどの一般的な混練機を使用できる。具体的には、たとえば、ＴＥＭ１００Ｂ（商品名、東芝機械株式会社製）、ＰＣＭ−６５／８７、ＰＣＭ−３０（以上いずれも商品名、株式会社池貝製）などの１軸または２軸のエクストルーダ、ニーデックス（商品名、三井鉱山株式会社製）などのオープンロール方式の混練機が挙げられる。
【０１３０】
結着樹脂中に着色剤が均一に分散するように、着色剤としてマスターバッチを用いてもよい。また、結着樹脂中に結着樹脂および着色剤以外のトナー添加成分が均一に分散するように、トナー添加成分として、２種以上のトナー添加成分を含有する複合粒子を用いてもよい。複合粒子は、たとえば、２種以上のトナー添加成分に適量の水、低級アルコールなどを添加し、ハイスピードミルなどの一般的な造粒機で造粒し、乾燥させることによって得られる。マスターバッチおよび複合粒子は、乾式混合の際に結着樹脂と混合される。また、光吸収材料は、予めニーダーなどの混合機でワックスと混合した後に、結着樹脂と乾式混合してもよい。これによって、溶融混練において、光吸収材料を結着樹脂中に均一に分散させることができる。
【０１３１】
上記のようにして製造されるトナーは、１成分現像剤としても２成分現像剤としても使用することができる。１成分現像剤として使用する場合、キャリアを用いることなくトナーのみで使用する。２成分現像剤として使用する場合、上記トナーをキャリアとともに用いる。
【０１３２】
なお、本発明に係るトナーは、上記のような粉砕法で得られるトナーに限定されず、たとえば、コアシェル構造を有するトナーであってもよい。コアシェル構造を有するトナーである場合、コアおよびシェルの少なくとも一方にレベリング剤が添加されることが好ましい。
【０１３３】
本発明では、レーザ定着装置１００，２００を備える画像形成装置１０００と、上記トナーとを用いて画像形成を行う。より具体的には、現像装置２４によって上記トナーからなる光定着トナー像を感光体ドラム２１上に形成する現像工程と、前記現像工程で形成された光定着トナー像を転写部３０によって記録媒体上に転写する転写工程と、記録媒体上の光定着トナー像に対して、レーザ定着装置１００，２００によって前記レーザ光および前記出射光の少なくとも一方を照射することで、該光定着トナー像を構成する光定着トナーを溶融させて記録媒体に定着させる定着工程とを行うことで画像を形成する。
【０１３４】
黒色の光定着トナーと黒色以外の光定着トナーとを積層して画像を形成する場合、前記転写工程では、照射方向Ｄ２において黒色の光定着トナーよりも上流側に、黒色以外の光定着トナーが積層されるように、転写を行うことが好ましい。たとえば、画像形成装置１０００において中間転写ベルト３１上に各色のトナー像を順次重ねるときに、黒色のトナー像を最後に重ねれば、転写ローラ３６によって記録媒体にトナー像を転写したときに、記録媒体上において、黒色のトナー像が最下層となる。これによって、カラートナーを、照射方向Ｄ２において黒色のトナーよりも上流側に積層できる。このように、光吸収効率が比較的低いカラートナーを上流側に積層することで、該カラートナーに比較的高強度の光を照射することができるので、カラートナーを充分に定着させることができる。なお、黒色のトナーは光吸収効率が比較的高いので、光の強度が比較的低くても、充分に定着することができる。
【０１３５】
上記転写工程では、黒色のトナーが記録媒体上において最下層となるように転写を行うのではなく、照射される光の吸収効率が最も高いトナーを予め確認した後、該トナーが記録媒体上において最下層となるように転写を行ってもよい。たとえば、赤外線吸収材料を含まない黒色のトナーと、赤外線吸収材料を大量に含むカラートナーとでは、該カラートナーの方が赤外線の吸収効率が高い場合がある。このような場合には、このカラートナーが記録媒体上において最下層となるように転写を行うことが好ましい。
【０１３６】
画像形成装置１０００による画像形成方法において、上記現像工程以前に、各色のカラートナーの光吸収特性を確認する確認工程が含まれてもよい。確認工程は、たとえば、発光部と受光部とを画像形成装置１０００内部に設けることで行うことができる。より具体的には、現像工程以前（たとえば、トナーカートリッジの交換直後や、画像形成装置１０００の電源投入直後など）に、中間転写ベルト３１上に、各色のカラートナーのトナーパッチを形成し、該トナーパッチに対して、発光部によって所定の光を照射する。受光部は、トナーパッチにおける反射光または透過光を受光する。そして、受光部による検出結果に基づいて、制御ユニット部が各色のカラートナーの光吸収特性を算出する。
【０１３７】
このように、画像形成装置１０００によって各色のカラートナーの光吸収特性を確認する確認工程を行うことで、ユーザ自らが各色のカラートナーの光吸収効率を確認して設定しなくても、上述したような、トナーの光吸収特性に応じた転写工程の制御を、制御ユニット部が行うことができる。
【０１３８】
さらに、画像形成装置１０００は、上記確認工程によって、各色のカラートナーのうち、光吸収特性が大幅に異なるカラートナーを確認したときは、ユーザに対して警告を行うように構成されてもよい。光吸収特性が大幅に異なるカラートナー、たとえば、最大吸収ピークの波長が、２００ｎｍ以上異なる２種類のカラートナーは、互いに異なる種類の光定着トナー（たとえば、赤外線定着トナーと紫外線定着トナー）である可能性が高い。このような２種類のカラートナーが記録媒体に担持されている場合には、レーザ光または出射光を照射しても、２種類のうちの片方のカラートナーが溶融し難い。そこで、画像形成装置１０００は、アラーム音やメッセージなどで警告を行い、ユーザにトナーの交換を促すように構成されることが好ましい。
【０１３９】
レーザ定着装置２００を備える画像形成装置１０００の場合、画像形成装置１０００は、上記のような警告を行う代わりに、または警告を行うとともに、定着工程において、レーザ光および出射光の両方を照射するように構成されてもよい。たとえば、黒トナー、シアントナー、イエロートナーが紫外線定着トナーで、マゼンタトナーのみが赤外線定着トナーである場合、波長変換素子１３１ａからの出射光（紫外線）の照射だけではこのマゼンタトナーが充分に溶融定着しない。このような場合、出射光を記録媒体に向けて照射した後に、レーザ光を記録媒体に向けて照射すれば、このマゼンタトナーを溶融させることができる。上述したように、レーザ定着装置２００は制御ユニット部によって出射光照射状態とレーザ光照射状態とを切換えることができるので、画像形成装置１０００において、上記確認工程で互いに異なる種類の光定着トナーが確認された場合、照射状態を切換えてレーザ光および出射光の両方を照射するように制御することで、トナーを交換することなく画像形成を行うことができる。
【０１４０】
なお、レーザ光および出射光にそれぞれ対応する光吸収材料をトナーに含有させた上で、上記のようなレーザ光および出射光の両方の照射を行ってもよい。たとえば、光定着トナーが、赤外線吸収材料および紫外線吸収材料のいずれもを含んでいるとき、レーザ光および出射光の両方の照射によって該光定着トナーを確実に定着でき、かつ、赤外線吸収材料および紫外線吸収材料それぞれの含有量を、各材料を単独で含有するときよりも低減でき、色再現性を向上できる。
【実施例】
【０１４１】
以下に、本発明の実施例を説明するけれども、本発明はこの実施例に限定されるものではない。なお、以下では、「部」は重量部、「％」は重量％を意味する。
【０１４２】
（１）評価方法
光沢、画像濃度、定着性の評価は、以下の方法により評価した。なお、画像サンプルは、シャープ社製フルカラー専用紙（ＰＰ１０６Ａ４Ｃ）上に、シャープ社製ＭＸ−５００１ＦＮを用いて、所定のトナー付着量になるように調整して未定着画像を形成させた後、下記の定着装置を用いて定着させた。
【０１４３】
（光沢の評価）
ＧｌｏｓｓＭｅｔｅｒＧＭ−２６Ｄ（村上色彩技術研究所製）を用い、入射角７５度にて画像サンプルの光沢値を測定した。光沢値は大きいほど表面の平滑性が高いことを示しており、５０以上を良好とし、５０未満を不良とした。
【０１４４】
（画像濃度の評価）
上記フルカラー専用紙上のトナー付着量を１．０ｍｇ／ｃｍ２とした画像サンプルの濃度（画像濃度ＩＤ）を、測色計Ｘ−ｒｉｔｅ９３８（Ｘ−ｒｉｔｅ社製）を用いて測定した。画像濃度ＩＤは、１．６以上を良好とし、１．６未満を不良とした。
【０１４５】
（定着性の評価）
定着したべた画像を荷重１ｋｇの錘を用いて折り曲げ、折り曲げた画像上で、上に上記錘を載せた未印字のフルカラー専用紙を引き擦ることで、トナー画像の折り目でトナーが剥離する。その剥離状態から定着性を評価した。定着性は、折り目で剥離した線（白抜け）幅が０．５ｍｍ以下であれば良好とし、０．５ｍｍを超えるときを不良とした。
【０１４６】
（２）実施例
（定着装置）
定着装置は、発振波長が７８０ｎｍの基本レーザ光を照射する定格電力が１５０ｍＷの半導体レーザ素子を１０００個配列したレーザアレイ、集光レンズ、基本レーザ光を変換するための波長変換素子（波長変換結晶としてタンタル酸リチウム結晶を備える）、ポリフッ化ビニリデンに導電剤を配合した搬送ベルト（７８０ｎｍでの光透過率９０％、３９０ｎｍでの光透過率８４％）、および、搬送ベルトの裏側にバイアス電圧を印加し、記録用紙を静電吸着させるバイアス電源、により構成した。この定着装置は、本発明に係るレーザ定着装置の実施例である。
【０１４７】
（紫外線定着トナーを含む現像剤（現像剤１）の作製）
ガラス転移温度Ｔｇが６３℃、１／２フロー軟化温度Ｔｍが１０９℃、屈折率が１．５７のポリエステル樹脂に対して、４０重量％のシアン顔料（ピグメントブルー１５：３、ホスタパームブルーＢ２Ｇ、クラリアントジャパン社製）を加えて加圧ニーダーおよび２本ロールにより溶融混練分散させ、マスターバッチを作製した。
【０１４８】
次に、ポリエステル樹脂（ガラス転移温度Ｔｇが６３℃、１／２フロー軟化温度Ｔｍが１０９℃、屈折率が１．５７、重量平均分子量が１１０００）８０．６部、上記マスターバッチ１２．５部、光吸収剤（ベンゾトリアゾール骨格にメタクリロイル基を導入した化合物とメタクリレートとの共重合樹脂（最大吸収波長３６５ｎｍ））２．５部、および電荷制御剤４部からなる成分を、スーパーミキサーにて均一混合し、次いで２本ロール（ニーデックスＭＯＳ１４０−８００、三井鉱山株式会社製）により溶融混錬し、冷却したのちジェットミルによる微粉砕と風力分級機による分級とを行った。
【０１４９】
そして、上記分級後の粒子１００重量部と、疎水性シリカ微粒子（粒子径１００ｎｍ）１．０重量部と、チタン化合物（粒子径１０ｎｍ）１．５重量部とを混合して、負摩擦帯電性のトナーを調製した。なお、疎水性シリカ微粒子は、シランカップリング剤とジメチルシリコーンオイルとで表面処理されたものである。
【０１５０】
最後に、このトナーとキャリアとを混合し、紫外線定着トナーを含む現像剤（現像剤１）を作製した。キャリアにはフェライト粒子を使用し、現像剤のトナー濃度は４．０％に設定した。
【０１５１】
（画像形成および評価）
現像剤１を用いて未定着画像を形成した後、上記定着装置によって定着させた。定着の際は、基本レーザ光が波長変換素子に入射し、第２次高調波が出射するようにした。光沢、画像濃度、および定着性の評価を行ったところ、光沢は良好であり、画像濃度は良好であり、定着性は良好であった。
【０１５２】
（赤外線定着トナーを含む現像剤（現像剤２）の作製）
現像剤１の作製工程において、ポリエステル樹脂の添加量を８１．１部、マスターバッチの添加量を１２．５部に変更し、光吸収剤をシニン色素（最大吸収波長８００ｎｍ）２．０部に変更したこと以外は同様にして、赤外線定着トナーを含む現像剤（現像剤２）を作製した。
【０１５３】
（画像形成および評価）
現像剤２を用いて未定着画像を形成した後、上記定着装置によって定着させた。定着の際は、基本レーザ光が波長変換素子に入射しないようにした。光沢、画像濃度、および定着性の評価を行ったところ、光沢は良好であり、画像濃度は良好であり、定着性は良好であった。
【０１５４】
以上のように、本発明に係る上記定着装置は、紫外線定着トナーにも、赤外線定着トナーにも、対応することができた。
【符号の説明】
【０１５５】
２０ トナー像形成部
２１，２１ｃ，２１ｋ，２１ｍ，２１ｙ 感光体ドラム
２２，２２ｃ，２２ｋ，２２ｍ，２２ｙ 帯電部
２３ 露光ユニット
２４，２４ｃ，２４ｋ，２４ｍ，２４ｙ 現像装置
２５，２５ｃ，２５ｋ，２５ｍ，２５ｙ クリーニングユニット
３０ 転写部
５０ 記録媒体供給部
６０ 排出部
１００，２００ レーザ定着装置
１１０ レーザ光発射部
１１１ セラミック基板
１１２ シリコン基板
１１３ 半導体レーザ素子
１１４ 受光素子
１１５ 温度センサ
１１６ レンズアレイ
１１７ａ 凸レンズ
１１７ｂ レンズホルダ
１２０ 搬送部
１２１ 搬送ベルト
１３０，２３０ 波長変換部
１３１ａ 波長変換素子
１３１ｂ 保持部
２３１ａ 可動部
２３１ｂ 固定部
１０００ 画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光吸収特性が異なる２種類の光定着トナーに対応するレーザ定着装置であって、
レーザ光を発射するレーザ光発射部と、
前記レーザ光が入射すると、該レーザ光とは波長が異なる出射光が出射する波長変換部とを備え、
前記２種類の光定着トナーのうちの一方のトナーに対して前記レーザ光を照射し、他方のトナーに対して前記波長変換部から出射する出射光を照射するように構成されることを特徴とするレーザ定着装置。
【請求項２】
前記レーザ光発射部は、前記レーザ光として赤外線を発射するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のレーザ定着装置。
【請求項３】
前記波長変換部は、該波長変換部から出射する出射光として紫外線が出射するように構成されることを特徴とする請求項２に記載のレーザ定着装置。
【請求項４】
前記波長変換部は、擬似位相整合法を用いるＳＨＧ素子であることを特徴とする請求項３に記載のレーザ定着装置。
【請求項５】
前記レーザ光および前記波長変換部から出射する出射光が照射される位置に記録媒体を搬送する搬送部をさらに備え、
前記搬送部は、少なくとも前記レーザ光および前記波長変換部から出射する出射光が照射される部分において、赤外線の透過率が７０％以上であり、かつ、紫外線の透過率が８０％以上であることを特徴とする請求項３または４に記載のレーザ定着装置。
【請求項６】
電子写真方式の画像形成装置であって、
請求項１〜５のいずれか１つに記載のレーザ定着装置によって光定着トナーを記録媒体に定着させるように構成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置と、前記レーザ定着装置によって照射される光を吸収する光吸収材料を含有した光定着トナーとを用いて画像を形成する画像形成方法であって、
前記画像形成装置が備える現像装置によって、該画像形成装置が備える像担持体上に、光定着トナー像を形成する現像工程と、
前記画像形成装置が備える転写部によって、前記現像工程で形成された光定着トナー像を記録媒体上に転写する転写工程と、
前記レーザ定着装置によって、記録媒体上の光定着トナー像に対して、前記レーザ光および前記波長変換部から出射する出射光の少なくとも一方を照射することで、該光定着トナー像を構成する光定着トナーを溶融させて記録媒体に定着させる定着工程とを含むことを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
前記光吸収材料は、ポリイミド、ポリエチレンサルファイド、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルメタクリレート、およびポリカーボネートからなる群の中から選択される１種または２種以上であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成方法。
【請求項９】
前記光吸収材料は、紫外線吸収基を有する樹脂材料であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成方法。
【請求項１０】
黒色の光定着トナーと黒色以外の光定着トナーとを積層して画像を形成する場合、前記転写工程では、前記定着工程における光の照射方向において黒色の光定着トナーよりも上流側に、黒色以外の光定着トナーが積層されるように、転写を行うことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載の画像形成方法。
【請求項１】
光吸収特性が異なる２種類の光定着トナーに対応するレーザ定着装置であって、
レーザ光を発射するレーザ光発射部と、
前記レーザ光が入射すると、該レーザ光とは波長が異なる出射光が出射する波長変換部とを備え、
前記２種類の光定着トナーのうちの一方のトナーに対して前記レーザ光を照射し、他方のトナーに対して前記波長変換部から出射する出射光を照射するように構成されることを特徴とするレーザ定着装置。
【請求項２】
前記レーザ光発射部は、前記レーザ光として赤外線を発射するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のレーザ定着装置。
【請求項３】
前記波長変換部は、該波長変換部から出射する出射光として紫外線が出射するように構成されることを特徴とする請求項２に記載のレーザ定着装置。
【請求項４】
前記波長変換部は、擬似位相整合法を用いるＳＨＧ素子であることを特徴とする請求項３に記載のレーザ定着装置。
【請求項５】
前記レーザ光および前記波長変換部から出射する出射光が照射される位置に記録媒体を搬送する搬送部をさらに備え、
前記搬送部は、少なくとも前記レーザ光および前記波長変換部から出射する出射光が照射される部分において、赤外線の透過率が７０％以上であり、かつ、紫外線の透過率が８０％以上であることを特徴とする請求項３または４に記載のレーザ定着装置。
【請求項６】
電子写真方式の画像形成装置であって、
請求項１〜５のいずれか１つに記載のレーザ定着装置によって光定着トナーを記録媒体に定着させるように構成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置と、前記レーザ定着装置によって照射される光を吸収する光吸収材料を含有した光定着トナーとを用いて画像を形成する画像形成方法であって、
前記画像形成装置が備える現像装置によって、該画像形成装置が備える像担持体上に、光定着トナー像を形成する現像工程と、
前記画像形成装置が備える転写部によって、前記現像工程で形成された光定着トナー像を記録媒体上に転写する転写工程と、
前記レーザ定着装置によって、記録媒体上の光定着トナー像に対して、前記レーザ光および前記波長変換部から出射する出射光の少なくとも一方を照射することで、該光定着トナー像を構成する光定着トナーを溶融させて記録媒体に定着させる定着工程とを含むことを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
前記光吸収材料は、ポリイミド、ポリエチレンサルファイド、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルメタクリレート、およびポリカーボネートからなる群の中から選択される１種または２種以上であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成方法。
【請求項９】
前記光吸収材料は、紫外線吸収基を有する樹脂材料であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成方法。
【請求項１０】
黒色の光定着トナーと黒色以外の光定着トナーとを積層して画像を形成する場合、前記転写工程では、前記定着工程における光の照射方向において黒色の光定着トナーよりも上流側に、黒色以外の光定着トナーが積層されるように、転写を行うことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載の画像形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２０９３１８（Ｐ２０１１−２０９３１８Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７３８４６（Ｐ２０１０−７３８４６）
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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