定着装置及びこれを用いた画像形成装置
【課題】記録媒体上に形成された画像に対しレーザ光を用いて加熱溶融した後に加圧して定着するにあたり、加圧部位に対してレーザ光照射位置を接近配置可能とするレーザ照射を行う。
【解決手段】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３ａを具備し、この透過部３ａを回転移動させる回転部材３と、この回転部材３に対向して設けられ、当該回転部材３との間に接触加圧域Ｎを形成すると共にこの接触加圧域Ｎにて記録媒体１上の熱可塑性の作像材料による画像を加圧しながら回転部材３との間で記録媒体１を移動搬送する対向部材４と、回転部材３の内部空間に設けられ、記録媒体１の搬送路のうち記録媒体１上の画像が接触加圧域Ｎに至る前の予め規定されたレーザ光照射位置ＬＰにて記録媒体１上の画像に回転部材３の透過部３ａを介してレーザ光を照射するレーザ光照射手段５と、を備える。
【解決手段】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３ａを具備し、この透過部３ａを回転移動させる回転部材３と、この回転部材３に対向して設けられ、当該回転部材３との間に接触加圧域Ｎを形成すると共にこの接触加圧域Ｎにて記録媒体１上の熱可塑性の作像材料による画像を加圧しながら回転部材３との間で記録媒体１を移動搬送する対向部材４と、回転部材３の内部空間に設けられ、記録媒体１の搬送路のうち記録媒体１上の画像が接触加圧域Ｎに至る前の予め規定されたレーザ光照射位置ＬＰにて記録媒体１上の画像に回転部材３の透過部３ａを介してレーザ光を照射するレーザ光照射手段５と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、記録媒体上のトナー像に対し像変調レーザビームと同期して高エネルギレーザービームを走査させ、トナーを溶融若しくは軟化させた後、ロール対を通過させることでトナーに圧力を加え、記録媒体に強固に定着させるレーザ定着方式が開示されている。また、特許文献２には、記録紙の搬送によって記録紙全域にレーザビームが照射できるように配置された複数のレーザ装置に対し、セルフォックレンズ等の集光光学系を複数配置し、レーザ装置から出射されたレーザビームを記録紙上に集光させて未定着トナーを定着させるようにしたレーザ定着方式が開示されている。更に、特許文献３には、レーザビームを記録紙上の未定着トナー像に照射する際、レーザスポットを楕円形にすると共にビームの照射領域が記録紙搬送方向に沿って広がるように配置したレーザ定着方式が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１６８４６９号公報（実施例、図２）
【特許文献２】特開平７−１９１５６０号公報（実施例、図３）
【特許文献３】特開２００７−５７９０３号公報（特許請求の範囲、図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、記録媒体上に形成された画像に対しレーザ光を用いて加熱溶融した後に加圧して定着するにあたり、加圧部位に対してレーザ光照射位置を接近配置可能とするレーザ照射を行うようにした定着装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、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である。
請求項２に係る発明は、請求項１に係る定着装置において、前記レーザ光照射手段は、前記記録媒体の搬送路のうち前記接触加圧域に至る前に近接し、かつ、記録媒体上の熱可塑性の作像材料による画像が加熱溶融状態のまま接触加圧域に至る位置に前記レーザ光照射位置を設定するものであることを特徴とする定着装置である。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る定着装置において、前記回転部材の透過部を冷却する冷却装置を更に備えることを特徴とする定着装置である。
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに係る定着装置において、前記回転部材の透過部表面を清掃する清掃装置を更に備えることを特徴とする定着装置である。
請求項５に係る発明は、請求項１ないし４のいずれかに係る定着装置において、前記対向部材は、記録媒体の搬送路のうち前記接触加圧域より上流側で当該接触加圧域に繋がる部位に記録媒体を湾曲状に支持する支持面を有するものであり、前記レーザ光照射手段は、前記対向部材の支持面に対応した位置に設けたレーザ光照射位置に向かってレーザ光を照射するものであることを特徴とする定着装置である。
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれかに係る定着装置において、前記レーザ光照射位置に照射されたレーザ光の反射レーザ光を再度当該レーザ光照射位置に向かって反射させる反射部材を更に備えることを特徴とする定着装置である。
請求項７に係る発明は、記録媒体上に熱可塑性の作像材料を用いて画像を形成する画像形成部と、この画像形成部にて記録媒体上に形成された熱可塑性の作像材料による画像を定着する請求項１ないし６のいずれかに係る定着装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、装置構成の小型化を図りながら、レーザ光照射手段による加熱部位と回転部材及び対向部材の接触加圧域による加圧部位とを接近配置することができる。
請求項２に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、画像光沢度を高くすることができる。
請求項３に係る発明によれば、回転部材の必要以上の温度上昇を防ぐことができる。
請求項４に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、画像汚れの発生を抑えることができる。
請求項５に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、画像へのレーザ光による定着効率を向上させることができる。
請求項６に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、定着効率を向上させることができる。
請求項７に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、装置構成の小型化を図りながら、レーザ光照射手段による加熱部位と回転部材及び対向部材の接触加圧域による加圧部位とを接近配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】（ａ）は本発明が適用された定着装置の実施の形態の概要を示す説明図であり、（ｂ）はレーザ光照射手段の各所配置を想定した場合の説明図である。
【図２】本発明に係る定着装置の実施の形態モデルと比較の形態モデルとの説明図である。
【図３】実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成の概略を示す説明図である。
【図４】実施の形態１の定着装置を示す説明図であり、（ａ）は概略図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面を示す。
【図５】図４（ａ）の要部拡大図である。
【図６】（ａ）（ｂ）はレーザスタックの一例を示す説明図であり、（ａ）は一列構成のもの、（ｂ）は二列構成のものを示す。
【図７】（ａ）（ｂ）はレーザスタックの他の変形例を示す説明図である。
【図８】実施の形態２の定着装置の概要を示す説明図である。
【図９】（ａ）は実施の形態３の定着装置の概要を示し、（ｂ）は実施の形態４の定着装置の概要を示す説明図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）は実施の形態５の定着装置の概要を示す説明図であり、（ａ）は外部反射部材を用いた態様、（ｂ）は内部反射部材を用いた態様を示す。
【図１１】（ａ）（ｂ）は実施の形態６の定着装置の概要を示す説明図であり、（ａ）は回転部材の斜視図、（ｂ）は（ａ）の側面図を示す。
【図１２】実施の形態７に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図１３】（ａ）は実施の形態７の定着装置の概要を示し、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。
【図１４】（ａ）は実施の形態８の定着装置の概要を示し、（ｂ）は実施の形態９の定着装置の概要を示す説明図である。
【図１５】（ａ）は実施の形態１０の定着装置の概要を示し、（ｂ）は実施の形態１１の定着装置の概要を示す説明図である。
【図１６】実施例の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
◎実施の形態の概要
先ず、本発明が適用された定着装置の実施の形態の概要について説明する。
図１（ａ）は本発明を具現化する実施の形態モデルに係る定着装置であって、記録媒体１上の熱可塑性作像材料２による画像を加熱加圧定着する定着装置となっている。そして、定着装置は、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３ａを具備し、この透過部３ａを回転移動させる回転部材３と、この回転部材３に対向して設けられ、当該回転部材３との間に接触加圧域Ｎを形成すると共にこの接触加圧域Ｎにて記録媒体１上の画像を加圧しながら回転部材３との間で記録媒体１を移動搬送する対向部材４と、回転部材３の内部空間に設けられ、記録媒体１の搬送路のうち記録媒体１上の画像が接触加圧域Ｎに至る前の予め規定されたレーザ光照射位置ＬＰにて記録媒体１上の画像に回転部材３の透過部３ａを介してレーザ光を照射するレーザ光照射手段５と、を備えた構成のものとなっている。
【０００９】
ここで、「接触加圧域Ｎに至る前の予め規定された位置」とは、レーザ光の照射により加熱された画像が接触加圧域Ｎにて十分加圧できるように、レーザ光照射位置ＬＰとして定めた位置を意味する。つまり、接触加圧域Ｎの入口に達した時点では画像の表面の固化が進んでいない状態となるようなレーザ光照射位置ＬＰである。
このような構成を採ることにより、回転部材３と対向部材４とによって形成される接触加圧域Ｎの入口に対し、記録媒体１上のレーザ光照射位置ＬＰを接近配置することが容易になり、レーザ光によって加熱された作像材料２による画像が後続の接触加圧域Ｎにて急激に放熱されることで、接触加圧域Ｎの出口では作像材料２表面が回転部材３の透過部３ａの表面によって平滑化され、光沢度の向上がなされるようになる。
【００１０】
また、作像材料２の代表的態様としては電子写真方式に用いられるトナーが挙げられるが、これに限られず、例えばインクジェット方式等に用いられる加熱溶融タイプのインキであっても差し支えない。そして、本実施の形態モデルでは、作像材料２はレーザ光照射手段５によるレーザ光の照射により少なくとも一旦加熱溶融されることが好ましいが、回転部材３と対向部材４との接触加圧域Ｎにて有効に加圧が作用される状態であれば、例えば溶融状態に達せずに半溶融または軟化状態であっても差し支えなく、融点やガラス転移点を参考に予め規定しておけばよい。
更に、使用する記録媒体１としては、代表的には枚葉紙（カット紙）や連続紙（ロール紙）が挙げられるが、紙媒体以外のフィルム媒体であってもよい。
【００１１】
更にまた、回転部材３の透過部３ａとしてはドラム状（パイプ状）の態様やベルト状の態様を含む。そして、この透過部３ａはレーザ光が透過できる素材のもので構成されていればよいが、必ずしも透過部３ａ全域がレーザ光の透過できる素材のもので構成されなくてもよく、例えば記録媒体１のサイズ（幅や長さ）を超える部分はレーザ光が透過できない素材で構成する態様であっても差し支えない。
また、対向部材４は、回転部材３との間で記録媒体１を搬送でき、両者間で接触加圧域Ｎが形成できるようになっていればよく、ロール状であってもよいし、ベルト状であっても差し支えないが、接触加圧域Ｎを有効に形成する観点からすれば、弾性部を有する構成のものが好ましい。
【００１２】
更に、レーザ光照射手段５の代表的態様としては、レーザ光の発光部位が記録媒体１の移動方向に対して交差する方向に一列に複数設けられたアレイタイプのものが挙げられるが、これに限られず、発光部位を記録媒体１の移動方向に沿って複数層重ねたスタックタイプであってもよい。また、アレイの代わりに、個別のレーザダイオードを複数配置するようにしても差し支えない。更には、十分な光量が確保できるようになっていれば、例えばスキャン方式であってもよい。
【００１３】
次に、レーザ光照射位置ＬＰでの作用について説明する。
先ず、図１（ｂ）に示すように、本発明では、回転部材３の内部空間にレーザ光照射手段５が配置される（図中Ａで示す位置）ようになり、このとき、レーザ光は記録媒体１上のレーザ光照射位置ＬＰに向かって照射され、記録媒体１に対するレーザ光の入射角はθとなる。これに対し、レーザ光照射位置ＬＰに同じ入射角θでレーザ光を回転部材３の外部から照射しようとすると、図のＢで示す位置に仮想線で示すレーザ光照射手段５”を配置する必要があり、このとき、レーザ光は回転部材３によって遮断されるため、Ｂの位置のレーザ光照射手段５”を配置することはできなくなる。そのため、回転部材３の外部にレーザ光照射手段５を配置しようとすると、図のＣで示すような位置にレーザ光照射手段５’を配置せざるを得なくなる。このとき、レーザ光は記録媒体１上のレーザ光照射位置ＬＰ’に向かって照射されるようになり、その時のレーザ光の入射角はθ’となる。したがって、Ａの位置では記録媒体１上の接触加圧域Ｎに近い位置にレーザ光照射位置ＬＰが設定されるようになるが、Ｃの位置では接触加圧域Ｎより遠い位置にレーザ光照射位置ＬＰ’が設定される。更に、Ｃの位置のレーザ光照射手段５’では記録媒体１に対する入射角がθ’となり、Ａの位置のレーザ光照射手段５よりも大きく斜めになる。
【００１４】
そこで、図２を用いて、実施の形態モデルのように回転部材３の内側よりレーザ光を照射する方式と、比較の形態モデルとして回転部材の外側よりレーザ光を照射する方式とを比較すると、次のようになる。
今、レーザ光の幅（記録媒体１の移動方向に沿った長さ）を同一とすると、実施の形態モデルでは、接触加圧域Ｎの入口に近接してレーザ光照射位置ＬＰを設定することが容易になるが、比較の形態モデルでは接触加圧域Ｎの入口より遠い位置にレーザ光照射位置ＬＰ’を設定せざるを得なくなる。また、実施の形態モデルでは記録媒体１の表面に対し垂直方向に近く照射できるのに対し、比較の形態モデルでは記録媒体１の表面に対し斜めに照射せざるを得なくなる。
【００１５】
そのため、実施の形態モデルでは記録媒体１上のレーザ光による実効照射幅Ｗは狭く抑えられるのに対し、比較の形態モデルでは実効照射幅Ｗ’が広くなると共に、記録媒体１の変動等の揺れの影響も受け易くなる。したがって、実施の形態モデルでは、加熱溶融された作像材料２が接触加圧域Ｎで加圧されると共に急激に放熱され、接触加圧域Ｎ通過後の表面が良好に形成される一方、レーザ光の照射強度も有効活用されるようになるのに対し、比較の形態モデルでは、加熱溶融された作像材料２が接触加圧域Ｎに達するまでに時間的余裕があり、接触加圧域Ｎに至るまでに作像材料２の温度低下を生じ易く、接触加圧域Ｎによる十分な加圧効果が発揮されず、接触加圧域Ｎ通過後の表面性状が実施の形態モデルより劣るようになる。更に、記録媒体１の変動の影響を受け易い等の問題もある。
それ故、本実施の形態モデルのように回転部材３の内側にレーザ光照射手段５を配置することに大きな有効性がある。
【００１６】
次に、本実施の形態モデルをレーザ光照射位置ＬＰと作像材料２との関係でみると、レーザ光照射手段５は、記録媒体１の搬送路のうち接触加圧域Ｎに至る前に近接し、かつ、記録媒体１上の画像が十分加熱溶融された状態のまま接触加圧域Ｎに至る位置にレーザ光照射位置ＬＰを設定することが好ましい。このことにより、画像に対する接触加圧域Ｎでの加圧効果が十分生かされるようになる。
【００１７】
回転部材３の透過部３ａは、レーザ光が照射されるため温度が上昇することが予想されるが、回転部材３の温度が上昇し過ぎると記録媒体１にしわが発生したり、その他の部材や回転部材３そのものに様々な悪影響を及ぼしたりする虞がある。これを避けるために温度上昇を抑える観点からすれば、回転部材３の透過部３ａを冷却する冷却装置を更に備えることが好ましい。これにより、回転部材３と対向部材４との接触加圧域Ｎにて、加熱により昇温した記録媒体１から回転部材３（具体的には透過部３ａ）が吸熱しても、透過部３ａの余分の温度上昇を抑え、以降の接触加圧域Ｎでの放熱の効果的な継続がなされるようになる。このような冷却装置の設置場所は回転部材３の透過部３ａの冷却がなされる位置であれば特に限定されず、透過部３ａより内側の回転部材３の内部空間に設けるようにしてもよいし、透過部３ａの外側に設けるようにしてもよい。例えば内側に設ける場合には、ヒートシンクやヒートパイプ等を用いる方式が採用され、外側に設ける場合には冷却ファン等を用いる方式が採用される。
【００１８】
また、回転部材３の透過部３ａの汚れ発生を抑える観点からすれば、回転部材３の透過部表面を清掃する清掃装置を更に備えることが好ましい。これにより、仮にレーザ光によって加熱溶融された作像材料２が接触する透過部表面に付着しても清掃装置にて透過部表面の清掃がなされるようになり、記録媒体１上の画像への汚れ付着を抑えるようになる。
このような清掃装置としては特に限定されないが、透過部表面での表面性状を保つ観点からすれば、ブラシロールが好適である。
【００１９】
更に、レーザ光照射位置ＬＰでの記録媒体１の姿勢を安定化させる観点からすれば、対向部材４は、記録媒体１の搬送路のうち接触加圧域Ｎより上流側で当該接触加圧域Ｎに繋がる部位に記録媒体１を湾曲状に支持する支持面を有するものであり、レーザ光照射手段５は、対向部材４の支持面に対応した位置に設けたレーザ光照射位置ＬＰに向かってレーザ光を照射することが好ましい。このような対向部材４の支持面は記録媒体１として例えば枚葉紙を用いる場合に対応するようにしても差し支えないが、記録媒体１として例えば連続紙等の連なった態様の場合に容易に適用されるようになる。
【００２０】
また、レーザ光照射位置ＬＰに照射されたレーザ光の反射レーザ光を有効に活用する観点からすれば、レーザ光照射位置ＬＰに照射されたレーザ光の反射レーザ光を再度当該レーザ光照射位置ＬＰに向かって反射させる反射部材を更に備えることが好ましい。このとき、反射部材としては反射レーザ光をレーザ光照射位置ＬＰに向かって反射させるようになっていればよく、例えば凹面鏡で構成される態様が好適である。尚、反射部材の設置場所は回転部材３の透過部３ａより外側に設けるようにしてもよいし、透過部３ａの内側の内部空間に設けるようにしてもよく、更には、双方に設けるようにしても差し支えない。
【００２１】
次に、図面に示す実施の形態に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
◎実施の形態１
図３は前述の実施の形態モデルの定着装置が適用された実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
同図において、画像形成装置は、例えば電子写真方式を用いるものであり、記録媒体１上に作像材料として例えば四色のトナーを用いて複数色のトナー像を形成する各色画像形成部１０（具体的には黒色画像形成部１０Ｋ、シアン画像形成部１０Ｃ、マゼンタ画像形成部１０Ｍ、イエロー画像形成部１０Ｙ）と、これら各色画像形成部１０にて形成された各色トナー像を多重化された状態で搬送する中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１上の多重化トナー像を例えば記録紙等の記録媒体１に一括転写する一括転写装置（二次転写装置）２２と、この二次転写装置２２にて記録媒体１上に転写された未定着トナー像を定着する定着装置４０等で構成されている。
【００２２】
ここで、各色画像形成部１０は使用するトナーを除き略同様の構成となっているため、代表的に黒色画像形成部１０Ｋを例に説明する。黒色画像形成部１０Ｋは、表面に図示しない感光層を有して矢印Ｅ方向に回転可能な円筒状の感光体１１を具備している。この感光体１１の周囲には、感光体１１の感光層を予め定めた電位に帯電する帯電装置１２、帯電装置１２にて帯電された感光層を例えばレーザ光を用いて選択照射し、静電潜像を形成する露光装置１３、露光装置１３によって形成された静電潜像をトナーにて現像することで可視像化する現像装置１４、感光体１１上のトナー像を中間転写ベルト２１上に転写する一次転写装置１５、中間転写ベルト２１への転写後の感光体１１上の残留トナーを清掃する清掃装置１６等が配置されている。
尚、図中、符号２３〜２７は中間転写ベルト２１を張架する張架ロール、符号２８は二次転写後の中間転写ベルト２１上の残留トナーを清掃するベルト清掃装置、符号２９は二次転写後の記録媒体１を定着装置４０に向けて搬送する搬送ベルト、符号３０は定着後の記録媒体１を画像形成装置外に排出する排出ロール、符号３１は画像形成前の記録媒体１を収容する収容部、符号３２〜３４は記録媒体１を二次転写位置に向かって搬送する搬送ロールとなっている。
【００２３】
そのため、本実施の形態では、各色画像形成部１０にて感光体１１上に形成された各色トナー像が一次転写装置１５にて中間転写ベルト２１上に転写されることで、中間転写ベルト２１上に多重化トナー像が形成されるようになる。一方、記録媒体１は、収容部３１から搬送ロール３２〜３４によって二次転写位置に搬送され、中間転写ベルト２１上で多重化されたトナー像が二次転写装置２２にて記録媒体１上に一括転写される。二次転写装置２２にて多重化トナー像が一括転写された記録媒体１は、そのまま搬送ベルト２９にて搬送され、定着装置４０にて定着される。定着を終えた記録媒体１は排出ロール３０にて画像形成装置外に排出されるようになる。
【００２４】
次に、本実施の形態における定着装置４０について図４を基に詳細に説明する。
ここで、図４（ａ）は、本実施の形態の定着装置４０を記録媒体１の移動方向に対して横から見た概略図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面を後述する回転部材４１について示した概略図である。
本実施の形態の定着装置４０は、記録媒体１上の未定着トナー像が形成された面側に対応してレーザ光が透過可能な円筒状の透過部４２を有する回転部材４１が配置され、この回転部材４１と記録媒体１を挟むように対向して配置されたロール状の対向部材４９とで構成されている。そのため、回転部材４１と対向部材４９との互いの接触加圧域Ｎにて記録媒体１を加圧しながら搬送するようになっている。
【００２５】
回転部材４１の透過部４２としては、例えばガラス（好適には石英ガラス）、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等のパイプ形状のものが用いられ、使用するレーザ光が容易に透過でき、かつ、十分な剛性を有する素材で構成されている。そして、透過部４２の両端には、この透過部４２を固定支持するためのフランジ４３、４４が設けられており、一方のフランジ４４側は図示外の例えばサブフレームに設けられたベアリング４５によって自由に回転できるようになっている。また、もう一方のフランジ４３には、図示外の駆動機構（例えばギアやベルト等を用いてフランジ４３を回転させる機構）が取り付けられている。
更に、回転部材４１の内部空間には、図示外のサブフレーム等に固定支持された取付シャフト４６が回転部材４１を貫通するように設けられており、この取付シャフト４６にレーザヘッド４７（図では三つのレーザヘッドを例として図示している）が固定支持されている。そして、レーザ光照射位置ＬＰが、透過部４２の外側で、かつ、接触加圧域Ｎの入口の近傍位置になるようにレーザヘッド４７の取り付け角度が調整されている。
そのため、回転部材４１の回転動作に拘わらず、レーザ光照射位置ＬＰは一定位置に保たれるようになっている。尚、レーザヘッド４７は、取付シャフト４６に沿って設けられた配線や印刷配線板等によって、回転部材４１より外部の電源制御系等と接続されている。
【００２６】
レーザヘッド４７は、内部から発生されるレーザ光を記録媒体１の移動方向に交差する幅方向に沿って所定量だけ拡散させると共に、移動方向に所定量絞り込んで照射させるようになっており、例えば複数のＬＤ（半導体レーザ）を一列に並べ、レーザ光の放出端部側に光束を調整する光束調整部材を備えたものとなっている。そして、このようなレーザヘッド４７を複数配置することで、記録媒体１の幅方向全域を照射できるようになっている。
本実施の形態では、レーザヘッド４７を一列に複数並べた構成としたが、トナー像に対する加熱量が十分確保できるようになっていれば、記録媒体１の幅方向にレーザ光をスキャンする方式を採用するようにしても差し支えない。
【００２７】
次に、このような構成の定着装置４０における作用について説明する。
記録媒体１上の未定着トナー像は、回転部材４１と対向部材４９との接触加圧域Ｎの入口近傍のレーザ光照射位置ＬＰにてレーザ光により加熱される。この加熱により未定着トナー粒子は十分加熱溶融され、加熱溶融されたトナー像は記録媒体１との密着性を高めながら表面温度の低下を生じつつ接触加圧域Ｎに至る。このとき、本実施の形態ではレーザ光照射位置ＬＰと接触加圧域Ｎとが近接配置されているため、トナー粒子の温度が十分保たれた状態で接触加圧域Ｎに至り、ここでトナー表面が放熱されながら全体が加圧されるようになる。このため、トナー表面は、特に、接触加圧域Ｎで直接接触する透過部４２の表面性に倣った外観で冷却固化されるようになる。このように冷却固化されると、特に、トナー密度が高い例えばベタ画像では表面光沢の向上がなされるようになる。更に、接触加圧域Ｎの近傍にレーザ光照射位置ＬＰが設定されることにより、搬送される記録媒体１の振れも抑えられ、レーザ光の照射強度が記録媒体１全域に亘って安定化するようにもなる。
【００２８】
また、本実施の形態では、回転部材４１の透過部４２として、その表面にトナーとの付着力を小さくし、かつ、耐摩耗性や表面性を向上させる観点から、例えばシリコーン系樹脂やフッ素系樹脂を塗布処理するようにしたり、例えばＰＦＡ（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）チューブを施すようにしてもよい。
【００２９】
また、図５は、図４（ａ）の回転部材４１の要部を拡大したもので、実線で示す位置にレーザヘッド４７を配置すれば、レーザヘッド４７からのレーザ光は回転部材４１の透過部４２に対してほぼ直交する方向で照射されるようになり、透過部４２での散乱光が少なくなり、レーザ光照射位置ＬＰでの照射強度が大きくなる。このとき、記録媒体１に対するレーザ光の入射角はθ、レーザ光照射位置ＬＰから接触加圧域Ｎまでの距離はＭとなる。更に、このようにレーザヘッド４７を回転部材４１の内部空間に設けることで、レーザヘッド４７を例えば二点鎖線で示す位置に配置するようにすれば、記録媒体１に対してほぼ直交する方向（入射角がほぼゼロ）からレーザ光を照射させることができ、記録媒体１上のスポットがより狭く、単位面積当たりの照射強度が上昇する。
つまり、本実施の形態によれば、レーザヘッド４７の角度を調整することで、レーザ光照射位置ＬＰの位置を所望の位置に合わせたり、また、レーザ光照射位置ＬＰでの照射強度を考慮したりすることが容易になされるようになる。
【００３０】
図６（ａ）は、レーザ光照射手段の一例として複数のレーザ発光素子４０１を記録媒体１の移動方向に交差する幅方向に沿って一列に配置したレーザアレー４００を示すものである。このレーザアレー４００は、一枚の基板４０２の端部に等間隔に並べられた複数のレーザ発光素子４０１と、このレーザ発光素子４０１のレーザ光放出端部に組み合わされた光束調整部材４０３とを備えている。この光束調整部材４０３は、レーザ発光素子４０１からのレーザ光を記録媒体１の移動方向に交差する幅方向に沿って予め規定された量だけ拡散させると共に、記録媒体１の移動方向に沿って予め規定された量だけ絞り込むようになっており、例えば基板４０２の幅方向に円柱状に延びるコリメートレンズからなるものとなっている。そのため、レーザ光４０４は、記録媒体１のレーザ光照射位置ＬＰでは記録媒体１の幅方向に略直線状の照射領域４０５を呈するようになる。
また、図６（ｂ）は、（ａ）を記録媒体１の移動方向に沿って二列配置したもので、このように複数の基板４０２（４０２ａ、４０２ｂ）を並べるようにしてもよく、例えば一つのレーザ発光素子４０１で照射強度が不足する場合に、複数の照射を繰り返すことでトナーの加熱溶融を促進するような構成とすることもできるようになる。尚、（ｂ）の構成要素は（ａ）と同様のため、同様の符号を付し、ここではその説明は省略する。
【００３１】
また、図７（ａ）（ｂ）は、レーザヘッド４７の他の例を示すものであり、このようなレーザヘッド４７を用いるようにしてもよい。
図７（ａ）は、記録媒体１の移動方向に沿って複数列（ここでは二列の例を示す）のレーザヘッド４７１、４７２を並べたもので、このとき、移動方向に対する照射域長さや単位面積当たりの照射強度は同様の構成のものとしている。つまり、レーザ光照射位置ＬＰを二箇所（ＬＰ１、ＬＰ２）に配置したものとなっている。このような構成では、記録媒体１上のトナー像に対し先ず上流側のレーザヘッド４７１にてレーザ光の照射がなされ、所定時間が経過した後に、更に、下流側のレーザヘッド４７２にて次のレーザ光の照射がなされるようになる。
【００３２】
このように照射すると、記録媒体１上のトナー密度の高い部分（例えばベタ画像部分）では、上流側のレーザヘッド４７１によってトナー像と記録媒体１との界面温度が少し上昇する。その後、照射がない期間では、この温度は徐々に下降するもののトナー密度が高い分表面積が小さいことから放熱量は少なく、温度低下は抑えられる。次に、下流側のレーザヘッド４７２によってもう一度加熱されることで、界面温度も十分上昇し、十分な密着性を確保できるようになる。一方、トナー密度の低い部分（例えばハイライト画像部分）では一旦界面温度が十分上昇するが、この温度は急激に低下する。そして、下流側のレーザヘッド４７２にて、もう一度加熱がなされ、界面温度の上昇がもう一度なされる。つまり、トナー密度の高い部分では二度の照射によって界面温度が確保されるのに対し、トナー密度の低い部分では一度の照射によって界面温度が確保され、これを繰り返すことになる。
したがって、記録媒体１上のトナー密度によらず、いずれも十分な密着性の確保がなされるようになる。
【００３３】
また、図７（ｂ）は、二種のレーザヘッド４７１、４７２を用い、夫々照射条件を変えた構成のものとなっている。つまり、上流側のレーザヘッド４７１の単位面積当たりの照射強度を下流側のレーザヘッド４７２に比べ小さくし、その分、記録媒体１の移動方向に対する照射域長さを長くすることで、下流側のレーザヘッド４７２に比べ照射時間が長くなるように構成されている。尚、このとき、トナー密度の高い部分に合わせて、上流側のレーザヘッド４７１にてトナーが十分加熱溶融できる照射強度及び照射域長さに設定されていることは言うまでもない。
【００３４】
このように照射すると、トナー密度の高い部分では上流側のレーザヘッド４７１にて十分な密着性が確保され、下流側のレーザヘッド４７２で短時間の照射になっても問題はない。一方、トナー密度の低い部分では上流側のレーザヘッド４７１による照射では、トナー粒子と外気との接触面積が広い分放熱量が増大してトナーを十分加熱溶融させることがなされないが、下流側のレーザヘッド４７２によって照射強度が高められるため、十分に溶融が図られて密着性が確保されるようになる。つまり、記録媒体１上の画像密度によらず、トナーの十分な加熱溶融が図られる。
【００３５】
◎実施の形態２
図８は、実施の形態１の定着装置４０と異なる実施の形態２の定着装置４０の概要を示す説明図である。本実施の形態の定着装置４０は、回転部材４１が実施の形態１と異なるもので構成されている。尚、実施の形態１と同様の構成要素には同様の符号を付し、ここではその詳細な説明は省略する。
【００３６】
同図において、回転部材４１の透過部４２は、使用するレーザ光が透過でき耐熱性のあるベルト状の素材で構成され、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂シート、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂シート、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂シート、ポリアミド（ＰＡ）樹脂シート、ポリイミド（ＰＩ）樹脂シート、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂シート等が用いられる。
そして、回転部材４１の内部空間には、透過部４２を回転させるための例えば駆動ロール５１と張架ロール５２が設けられる一方、対向部材４９に対向する位置にはレーザ光を透過する例えばガラス等からなる押さえ部材４８が固定配置されている。この押さえ部材４８は、レーザヘッド４７と同様に図示外のシャフトに固定されるようになっており、透過部４２の回転に際して、対向部材４９との間で記録媒体１を十分加圧できるようになっている。
【００３７】
本実施の形態では、ベルト状の透過部４２を用いることから、押さえ部材４８と対向部材４９との間で接触加圧域Ｎが形成され、記録媒体１上の未定着トナー像Ｔはレーザ光照射位置ＬＰにてレーザ照射され、レーザ光照射位置ＬＰに近い接触加圧域Ｎにて放熱されるようになる。そのため、良好な定着性が確保されるようになる。
尚、ここでは、押さえ部材４８のレーザヘッド４７側の形状を直線状としたが、この部位でのレーザ光の反射が大きい場合には例えば押さえ部材４８を湾曲状にしてもよい。また、接触加圧域Ｎを構成する押さえ部材４８をレーザ光が透過できない構成とし、この押さえ部材４８を避ける位置から接触加圧域Ｎの記録媒体１の移動方向上流側近傍にレーザ光を照射するように構成してもよい。この場合、例えば押さえ部材４８より上流側の透過部４２の傾きを記録媒体１側へ近付けるような軌跡で透過部４２が回転するようになっていればよい。
【００３８】
◎実施の形態３
図９（ａ）は、実施の形態１の定着装置４０と異なる実施の形態３の定着装置４０の概要を示す説明図である。同図において、本実施の形態の定着装置４０は、回転部材４１の透過部４２を強制的に冷却する例えば冷却ファンからなる冷却装置５３を設けた構成のものとなっている。尚、このとき、冷却装置５３からの風がレーザ光照射位置ＬＰを冷却しないようになっている。
本実施の形態では、未定着トナー像Ｔが定着された後の回転部材４１の透過部４２に対して強制冷却を行い、接触加圧域Ｎにて加熱された記録媒体１からの熱を吸熱することで透過部４２に温度上昇が生じても、冷却装置５３によって冷却されることで、次の接触加圧域Ｎではトナー像Ｔの十分な放熱効果を維持することができ、加熱溶融されたトナー像Ｔの良好な定着がなされるようになる。
【００３９】
このような冷却装置５３として本実施の形態では回転部材４１の透過部４２の外から冷却ファンを用いる態様を示したが、これに限られず、例えば透過部４２の内側に放熱フィンを設けるようにしてもよいし、放熱フィンにファンからの風を充てる構成としてもよい。また、放熱フィンに冷却媒体（水等）を流すようにしてもよく、更には、ヒートパイプ形式を用いるようにしても差し支えない。
【００４０】
◎実施の形態４
図９（ｂ）は、実施の形態１の定着装置４０と異なる実施の形態４の定着装置４０の概要を示す説明図である。同図において、本実施の形態の定着装置４０は、回転部材４１の透過部４２の汚れを清掃する清掃装置５４を設けた構成のものとなっている。尚、清掃装置５４の設置場所は特に限定されず、記録媒体１の搬送に支障のない所であればよい。
本実施の形態では、このように清掃装置５４を設けることで、加熱溶融されたトナー像Ｔと接触した回転部材４１の透過部４２に、例えばトナーが一部オフセットされて透過部４２に付着したとしても清掃装置５４によって透過部４２の清浄化が保たれ、次の接触加圧域Ｎでは良好に加圧がなされ、トナー像Ｔの表面仕上りが良好に保たれるようになる。
このような清掃装置５４としては、回転部材４１の透過部４２の汚れを除去し、かつ、透過部４２の表面に傷付着を起こさないものが好ましく、例えば柔らかいブラシ形状のものが好適である。
【００４１】
◎実施の形態５
図１０（ａ）（ｂ）は、実施の形態１の定着装置４０と異なる実施の形態５の定着装置４０の概要を示す説明図である。
図１０（ａ）は、記録媒体１が回転部材４１と接触する前の記録媒体１のトナー像Ｔ側に外部反射部材５５を設けた構成のものとなっている。この外部反射部材５５は、レーザ光照射位置ＬＰに照射されたレーザ光が記録媒体１の表面等から散乱あるいは反射した反射レーザ光を再度レーザ光照射位置ＬＰに反射させるようにしたもので、通常、凹面鏡等の構成が採られる。このような外部反射部材５５を設けることで、レーザ光の有効利用が高められて、定着時の照射効率の向上がなされるようになる。
【００４２】
図１０（ｂ）は、（ａ）と異なり、回転部材４１内部に内部反射部材５６を設けたものであり、回転部材４１の透過部４２がレーザ光を透過できることから、このような態様も可能になる。この内部反射部材５６に例えばレーザヘッド４７側に向かって開口するスリット５６ａを設け、このスリット５６ａをレーザ光が通過できるようにすることで、レーザ光照射位置ＬＰ近傍に内部反射部材５６を設置することができるようになり、定着時の照射効率の向上がなされるようになる。
【００４３】
◎実施の形態６
図１１（ａ）（ｂ）は、実施の形態６の定着装置４０の概要を示す説明図である。本実施の形態の定着装置４０は、実施の形態２（図８参照）の定着装置４０と同様に、回転部材４１の透過部４２がベルト状の部材で構成されると共に、回転部材４１内部に冷却装置５３を設けた構成のものとなっている。ここでは回転部材４１のみを示し、（ａ）は回転部材４１の斜視図を示し、（ｂ）は（ａ）を横方向から見た図を示す。
同図において、本実施の形態の回転部材４１は、例えば透過部４２の幅方向に延びる駆動ロール５７と図示外の対向部材に対向配置される従動ロール５８を有し、これらの駆動ロール５７と従動ロール５８にて透過部４２を張架して回転させる構成のものとなっている。
【００４４】
駆動ロール５７は、その回転軸５７ａが回転部材４１の透過部４２の幅より外方に延びており、図示外のギアやベルト等を用いた駆動手段によって回転駆動されるようになっている。また、従動ロール５８は、その回転軸５８ａが回転部材４１の内部空間を貫通する構成となっており、透過部４２の幅方向両端部では円板部５８ｂが形成され、それより内側では回転軸５８ａのみが延びる構成となっている。更に、この回転軸５８ａが内側に延びる部分に対応して、対向部材（図示せず）に対向するようにレーザ光が透過可能な素材で構成される例えば湾曲状の押さえ部材４８が設けられている。
更に、本実施の形態では、透過部４２の内面に接するように冷却装置５３が設けられている。この冷却装置５３は、透過部４２の内面に接触するように配置される冷却板５３１と、この冷却板５３１から回転部材４１の内部空間へ突出する多数の冷却フィン５３２とで構成されており、いずれも例えば熱伝導率の良いアルミニウム合金等が用いられ、冷却フィン５３２での放熱効果により冷却板５３１が冷却されるようになっている。
更にまた、回転部材４１内部には、レーザヘッド４７が設けられ、このレーザヘッド４７は、照射するレーザ光が従動ロール５８の回転軸５８ａによって遮蔽されない位置になるように配置されている。
【００４５】
このような構成のため、この回転部材４１は、駆動ロール５７の回転によって透過部４２が回転し、駆動ロール５７と従動ロール５８の円板部５８ｂとで透過部４２が回転するようになる。そして、押さえ部材４８と対向部材（図示せず）との対向部位にて良好な接触加圧域Ｎが形成される。そのため、レーザヘッド４７によって接触加圧域Ｎより上流側のレーザ光照射位置ＬＰにて加熱溶融されたトナー像は、接触加圧域Ｎにて十分な放熱がなされ、更に、透過部４２が冷却装置５３によって冷却されていることにより、接触加圧域Ｎでの十分な放熱が確保され、良好な定着がなされるようになる。
【００４６】
以上の実施の形態１〜６では、冷却装置５３（例えば図９（ａ）参照）、清掃装置５４（例えば図９（ｂ）参照）、外部反射部材５５（例えば図１０（ａ）参照）、内部反射部材５６（例えば図１０（ｂ）参照）を一種のみ備える構成の定着装置４０を説明したが、定着装置４０としてはこれに限られず、冷却装置５３と清掃装置５４とを備える態様、冷却装置５３と外部反射部材５５や内部反射部材５６を備える態様等、その組み合わせは適宜選択すればよく、全てを組み合わせるようにしてもよいことは言うまでもない。
また、画像形成装置として多色対応のものを示したが、単色対応のものであっても同様の定着装置４０が適用できることは言うまでもない。
更に、対向部材４９としてはロール形状のものを示したが、回転部材４１との接触加圧域Ｎを良好に形成できるものであれば例えばベルト部材を用いるようにしても差し支えない。更にまた、対向部材４９を冷却する冷却装置を別途設けるようにしてもよい。
【００４７】
◎実施の形態７
図１２は、本発明に係る定着装置４０が用いられた実施の形態７に係る画像形成装置の概要を示すもので、実施の形態１の画像形成装置と異なる画像形成装置の構成のものとなっている。本実施の形態の画像形成装置は、記録媒体として例えば連続紙６１を用いた構成のものとなっており、連続紙６１上に画像を形成する画像形成本体装置６０Ａの両側に連続紙６１を供給する供給装置６０Ｂと画像が形成された連続紙６１を収容する収容装置６０Ｃとを備える構成のものとなっている。連続紙６１としては、ロール形状のものでもよいし、例えば折り畳まれた形状のものであってもよいが、本実施の形態ではロール形状のもので説明する。
【００４８】
同図において、本実施の形態の画像形成本体装置６０Ａは、例えば電子写真方式を用いるものであり、連続紙６１上に作像材料として例えば四色のトナーを用いて複数色のトナー像を形成する各色画像形成部７０（具体的にはイエロー画像形成部７０Ｙ、マゼンタ画像形成部７０Ｍ、シアン画像形成部７０Ｃ、黒色画像形成部７０Ｋ）と、これら各色画像形成部７０にて連続紙６１上に形成され多重化されたトナー像を定着する定着装置４０と、定着後の連続紙６１を収容装置６０Ｃへ向かって搬送するに際し適宜張力を付与する張力付与ロール７８、７９等で構成されている。尚、符号７７は、例えば画像形成部７０へ連続紙６１を導く際に位置調整を行う位置調整ロールである。
【００４９】
ここで、各色画像形成部７０は使用するトナーを除き略同様の構成となっているため、代表的にイエロー画像形成部７０Ｙを例に説明を行う。イエロー画像形成部７０Ｙは、表面に図示しない感光層を有して矢印Ｆ方向に回転可能な円筒状の感光体７１を具備している。この感光体７１の周囲には、感光体７１の感光層を予め定めた電位に帯電する帯電装置７２、帯電装置７２にて帯電された感光層を例えばレーザ光を用いて選択照射し、静電潜像を形成する露光装置７３、露光装置７３によって形成された静電潜像をトナーにて現像することで可視像化する現像装置７４、感光体７１上のトナー像を連続紙６１上に転写する転写装置７５、転写後の感光体７１上の残留トナーを清掃する清掃装置７６等が配置されている。
【００５０】
また、供給装置６０Ｂは、芯材にロール状に巻かれた連続紙６１を保持する供給ロール８１と、画像形成本体装置６０Ａ側へ連続紙６１を供給するために搬送しながら張力を付与する張力付与ロール８２、８３等で構成されている。一方、収容装置６０Ｃは、連続紙６１を芯材に巻き取り収容する巻き取りロール８４等で構成されている。
このような画像形成装置において、供給装置６０Ｂから供給された連続紙６１は、画像形成本体装置６０Ａの各色画像形成部７０にて各色トナー像が転写され、連続紙６１上で多重化される。この未定着の多重化されたトナー像が転写された連続紙６１は、定着装置４０にて定着された後、収容装置６０Ｃにて巻き取り収容される。
【００５１】
次に、このような画像形成装置における定着装置４０について図１３（ａ）を基に説明する。同図において、本実施の形態の定着装置４０は、実施の形態１の定着装置４０（図４（ａ）参照）と略同様に構成されるが、使用される記録媒体が連続紙６１である点が異なる。尚、同様の構成要素には同様の符号を付し、ここではその詳細な説明は省略する。
本実施の形態の定着装置４０では、対向部材４９が連続紙６１の搬送路のうち接触加圧域Ｎより上流側で当該接触加圧域Ｎに繋がる部位に連続紙６１を湾曲状に支持する支持面を有するように構成され、更に、レーザヘッド４７からのレーザ光照射位置ＬＰが対向部材４９の前記支持面に対応した位置になるように設定されている。つまり、本実施の形態では、連続紙６１を対向部材４９に一部巻き付ける構成を採用し、更に、レーザ光照射位置ＬＰがこの巻き付き範囲内に設定されるようにしている。
【００５２】
そのため、レーザ光照射位置ＬＰ近傍での連続紙６１の搬送路が一層安定化するようになり、レーザ光照射位置ＬＰでのレーザ光の照射強度も安定化する。そのため、一層安定した定着がなされるようになる。更に、レーザ光照射位置ＬＰにて連続紙６１を通過したレーザ光の通過成分は対向部材４９の表面によってそのまま反射され易くなり、この通過成分がトナー像Ｔの加熱溶融に重畳されるようになり、照射効率の向上が一層なされるようにもなる。
【００５３】
図１３（ｂ）は（ａ）の要部を拡大したもので、本実施の形態では実線で示す位置にレーザヘッド４７が配置されている。このとき、レーザヘッド４７からのレーザ光は回転部材４１の透過部４２に対してほぼ直交する方向で照射されるようになり、透過部４２での散乱光が少なくなり、レーザ光照射位置ＬＰでの照射強度が大きくなる。このとき、対向部材４９上の連続紙６１に対する入射角はθ、レーザ光照射位置ＬＰから接触加圧域Ｎまでの距離はＭとなる。更に、このようにレーザヘッド４７を回転部材４１の内部空間に設けることで、レーザヘッド４７を例えば二点鎖線で示す位置に配置するようにすれば、連続紙６１に対してほぼ直交する方向（入射角がほぼゼロ）からレーザ光を照射させることができ、連続紙６１上のスポットがより狭く、単位面積当たりの照射強度が上昇する。
つまり、本実施の形態においても、レーザヘッド４７の角度を調整することで、レーザ光照射位置ＬＰの位置を所望の位置に合わせたり、また、レーザ光照射位置ＬＰでの照射強度を考慮したりすることが容易になされるようになる。
【００５４】
◎実施の形態８
図１４（ａ）は、実施の形態８の定着装置４０を示すもので、実施の形態７の定着装置４０（図１３（ａ）参照）に冷却装置５３を付加したものとなっている。
本実施の形態の定着装置４０は、実施の形態３の定着装置（図９（ａ）参照）と略同様の構成であり、作用も同様のため、ここでは説明を省略する。
【００５５】
◎実施の形態９
図１４（ｂ）は、実施の形態９の定着装置４０を示すもので、実施の形態７の定着装置４０（図１３（ａ）参照）に清掃装置５４を付加したものとなっている。
本実施の形態の定着装置４０は、実施の形態４の定着装置（図９（ｂ）参照）と略同様の構成であり、作用も同様のため、ここでは説明を省略する。
【００５６】
◎実施の形態１０
図１５（ａ）は、実施の形態１０の定着装置４０を示すもので、実施の形態７の定着装置４０（図１３（ａ）参照）に外部反射部材５５を付加したものとなっている。
本実施の形態の定着装置４０は、実施の形態５の定着装置（図１０（ａ）参照）と略同様の構成のため、作用も同様であるが、本実施の形態では回転部材４１と連続紙６１との間隙が広く設けられることから、外部反射部材５５として大きなものを設置することができるようになり、レーザ光の照射効率の向上がより一層なされるようになる。
【００５７】
◎実施の形態１１
図１５（ｂ）は、実施の形態１１の定着装置４０を示すもので、実施の形態７の定着装置４０（図１３（ａ）参照）に内部反射部材５６を付加したものとなっている。
本実施の形態の定着装置４０は、実施の形態６（図１０（ｂ）参照）と略同様の構成であり、作用も同様のため、ここでは説明を省略する。
【００５８】
以上の実施の形態７〜１１においても、冷却装置５３、清掃装置５４、外部反射部材５５、内部反射部材５６等については、適宜、選択的に組み合わせて用いるようにすればよい。また、画像形成装置として多色対応のものを示したが、単色対応のものであっても同様の定着装置４０が適用できることは言うまでもない。更に、対向部材４９としてはロール形状のものを示したが、回転部材４１との接触加圧域Ｎを良好に形成できるものであれば例えばベルト部材を用いるようにしても差し支えない。更にまた、対向部材４９を冷却するための他の冷却装置を別途設けるようにしてもよい。
【実施例】
【００５９】
本実施例は、実施の形態１の定着装置を用い、記録媒体として上質紙（用紙）を用いた時の定着部分でのトナー表面温度と、用紙及びトナー間の界面温度（用紙界面温度）との関係を調査したものである。
試料としては、用紙として坪量６４ｇ／ｍ２ のものを用い、トナーとしては溶融温度１１０℃のものを用いた。
温度の測定は次のように行った。トナーの表面温度ｔ１は赤外放射温度計（キーエンス社製ＩＴ２−５０）により測定し、用紙界面温度ｔ２は熱電対を用紙とトナーの間に設置して測定した。
【００６０】
結果は、図１６に示すように、レーザ照射によってトナー表面温度ｔ１と用紙界面温度ｔ２はいずれも略同様のカーブで上昇し、レーザ照射終了時点ではトナー表面温度ｔ１が約２９０℃であったのに対し、用紙界面温度ｔ２は約２６０℃であった。その後、接触加圧域に至るまでの放熱により、接触加圧域の入口ではトナー表面温度ｔ１は約１６０℃、用紙界面温度は約１５０℃に低下した。接触加圧域ではトナー表面温度の温度低下が早く生じ、用紙界面温度の方が却って高くなり、接触加圧域の出口では両者の温度は一致するようになった。
このことは、レーザ照射によってトナーが十分加熱され、また、トナーの溶融状態が確保された状態で接触加圧域の入口に到達していることが確認された。そして、接触加圧域では回転部材によってトナーが急激に放熱され、接触加圧域の出口では十分な冷却がなされ、トナーの固化も十分な状態であることが確認された。
このように、本実施例によれば、上述の定着装置を用いることで、良好な定着性が確保されることが判明した。
【符号の説明】
【００６１】
１…記録媒体、２…作像材料、３…回転部材、３ａ…透過部、４…対向部材、５…レーザ光照射手段、Ｎ…接触加圧域、ＬＰ…レーザ光照射位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、記録媒体上のトナー像に対し像変調レーザビームと同期して高エネルギレーザービームを走査させ、トナーを溶融若しくは軟化させた後、ロール対を通過させることでトナーに圧力を加え、記録媒体に強固に定着させるレーザ定着方式が開示されている。また、特許文献２には、記録紙の搬送によって記録紙全域にレーザビームが照射できるように配置された複数のレーザ装置に対し、セルフォックレンズ等の集光光学系を複数配置し、レーザ装置から出射されたレーザビームを記録紙上に集光させて未定着トナーを定着させるようにしたレーザ定着方式が開示されている。更に、特許文献３には、レーザビームを記録紙上の未定着トナー像に照射する際、レーザスポットを楕円形にすると共にビームの照射領域が記録紙搬送方向に沿って広がるように配置したレーザ定着方式が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１６８４６９号公報（実施例、図２）
【特許文献２】特開平７−１９１５６０号公報（実施例、図３）
【特許文献３】特開２００７−５７９０３号公報（特許請求の範囲、図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、記録媒体上に形成された画像に対しレーザ光を用いて加熱溶融した後に加圧して定着するにあたり、加圧部位に対してレーザ光照射位置を接近配置可能とするレーザ照射を行うようにした定着装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、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である。
請求項２に係る発明は、請求項１に係る定着装置において、前記レーザ光照射手段は、前記記録媒体の搬送路のうち前記接触加圧域に至る前に近接し、かつ、記録媒体上の熱可塑性の作像材料による画像が加熱溶融状態のまま接触加圧域に至る位置に前記レーザ光照射位置を設定するものであることを特徴とする定着装置である。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る定着装置において、前記回転部材の透過部を冷却する冷却装置を更に備えることを特徴とする定着装置である。
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに係る定着装置において、前記回転部材の透過部表面を清掃する清掃装置を更に備えることを特徴とする定着装置である。
請求項５に係る発明は、請求項１ないし４のいずれかに係る定着装置において、前記対向部材は、記録媒体の搬送路のうち前記接触加圧域より上流側で当該接触加圧域に繋がる部位に記録媒体を湾曲状に支持する支持面を有するものであり、前記レーザ光照射手段は、前記対向部材の支持面に対応した位置に設けたレーザ光照射位置に向かってレーザ光を照射するものであることを特徴とする定着装置である。
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれかに係る定着装置において、前記レーザ光照射位置に照射されたレーザ光の反射レーザ光を再度当該レーザ光照射位置に向かって反射させる反射部材を更に備えることを特徴とする定着装置である。
請求項７に係る発明は、記録媒体上に熱可塑性の作像材料を用いて画像を形成する画像形成部と、この画像形成部にて記録媒体上に形成された熱可塑性の作像材料による画像を定着する請求項１ないし６のいずれかに係る定着装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、装置構成の小型化を図りながら、レーザ光照射手段による加熱部位と回転部材及び対向部材の接触加圧域による加圧部位とを接近配置することができる。
請求項２に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、画像光沢度を高くすることができる。
請求項３に係る発明によれば、回転部材の必要以上の温度上昇を防ぐことができる。
請求項４に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、画像汚れの発生を抑えることができる。
請求項５に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、画像へのレーザ光による定着効率を向上させることができる。
請求項６に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、定着効率を向上させることができる。
請求項７に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、装置構成の小型化を図りながら、レーザ光照射手段による加熱部位と回転部材及び対向部材の接触加圧域による加圧部位とを接近配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】（ａ）は本発明が適用された定着装置の実施の形態の概要を示す説明図であり、（ｂ）はレーザ光照射手段の各所配置を想定した場合の説明図である。
【図２】本発明に係る定着装置の実施の形態モデルと比較の形態モデルとの説明図である。
【図３】実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成の概略を示す説明図である。
【図４】実施の形態１の定着装置を示す説明図であり、（ａ）は概略図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面を示す。
【図５】図４（ａ）の要部拡大図である。
【図６】（ａ）（ｂ）はレーザスタックの一例を示す説明図であり、（ａ）は一列構成のもの、（ｂ）は二列構成のものを示す。
【図７】（ａ）（ｂ）はレーザスタックの他の変形例を示す説明図である。
【図８】実施の形態２の定着装置の概要を示す説明図である。
【図９】（ａ）は実施の形態３の定着装置の概要を示し、（ｂ）は実施の形態４の定着装置の概要を示す説明図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）は実施の形態５の定着装置の概要を示す説明図であり、（ａ）は外部反射部材を用いた態様、（ｂ）は内部反射部材を用いた態様を示す。
【図１１】（ａ）（ｂ）は実施の形態６の定着装置の概要を示す説明図であり、（ａ）は回転部材の斜視図、（ｂ）は（ａ）の側面図を示す。
【図１２】実施の形態７に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図１３】（ａ）は実施の形態７の定着装置の概要を示し、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。
【図１４】（ａ）は実施の形態８の定着装置の概要を示し、（ｂ）は実施の形態９の定着装置の概要を示す説明図である。
【図１５】（ａ）は実施の形態１０の定着装置の概要を示し、（ｂ）は実施の形態１１の定着装置の概要を示す説明図である。
【図１６】実施例の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
◎実施の形態の概要
先ず、本発明が適用された定着装置の実施の形態の概要について説明する。
図１（ａ）は本発明を具現化する実施の形態モデルに係る定着装置であって、記録媒体１上の熱可塑性作像材料２による画像を加熱加圧定着する定着装置となっている。そして、定着装置は、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３ａを具備し、この透過部３ａを回転移動させる回転部材３と、この回転部材３に対向して設けられ、当該回転部材３との間に接触加圧域Ｎを形成すると共にこの接触加圧域Ｎにて記録媒体１上の画像を加圧しながら回転部材３との間で記録媒体１を移動搬送する対向部材４と、回転部材３の内部空間に設けられ、記録媒体１の搬送路のうち記録媒体１上の画像が接触加圧域Ｎに至る前の予め規定されたレーザ光照射位置ＬＰにて記録媒体１上の画像に回転部材３の透過部３ａを介してレーザ光を照射するレーザ光照射手段５と、を備えた構成のものとなっている。
【０００９】
ここで、「接触加圧域Ｎに至る前の予め規定された位置」とは、レーザ光の照射により加熱された画像が接触加圧域Ｎにて十分加圧できるように、レーザ光照射位置ＬＰとして定めた位置を意味する。つまり、接触加圧域Ｎの入口に達した時点では画像の表面の固化が進んでいない状態となるようなレーザ光照射位置ＬＰである。
このような構成を採ることにより、回転部材３と対向部材４とによって形成される接触加圧域Ｎの入口に対し、記録媒体１上のレーザ光照射位置ＬＰを接近配置することが容易になり、レーザ光によって加熱された作像材料２による画像が後続の接触加圧域Ｎにて急激に放熱されることで、接触加圧域Ｎの出口では作像材料２表面が回転部材３の透過部３ａの表面によって平滑化され、光沢度の向上がなされるようになる。
【００１０】
また、作像材料２の代表的態様としては電子写真方式に用いられるトナーが挙げられるが、これに限られず、例えばインクジェット方式等に用いられる加熱溶融タイプのインキであっても差し支えない。そして、本実施の形態モデルでは、作像材料２はレーザ光照射手段５によるレーザ光の照射により少なくとも一旦加熱溶融されることが好ましいが、回転部材３と対向部材４との接触加圧域Ｎにて有効に加圧が作用される状態であれば、例えば溶融状態に達せずに半溶融または軟化状態であっても差し支えなく、融点やガラス転移点を参考に予め規定しておけばよい。
更に、使用する記録媒体１としては、代表的には枚葉紙（カット紙）や連続紙（ロール紙）が挙げられるが、紙媒体以外のフィルム媒体であってもよい。
【００１１】
更にまた、回転部材３の透過部３ａとしてはドラム状（パイプ状）の態様やベルト状の態様を含む。そして、この透過部３ａはレーザ光が透過できる素材のもので構成されていればよいが、必ずしも透過部３ａ全域がレーザ光の透過できる素材のもので構成されなくてもよく、例えば記録媒体１のサイズ（幅や長さ）を超える部分はレーザ光が透過できない素材で構成する態様であっても差し支えない。
また、対向部材４は、回転部材３との間で記録媒体１を搬送でき、両者間で接触加圧域Ｎが形成できるようになっていればよく、ロール状であってもよいし、ベルト状であっても差し支えないが、接触加圧域Ｎを有効に形成する観点からすれば、弾性部を有する構成のものが好ましい。
【００１２】
更に、レーザ光照射手段５の代表的態様としては、レーザ光の発光部位が記録媒体１の移動方向に対して交差する方向に一列に複数設けられたアレイタイプのものが挙げられるが、これに限られず、発光部位を記録媒体１の移動方向に沿って複数層重ねたスタックタイプであってもよい。また、アレイの代わりに、個別のレーザダイオードを複数配置するようにしても差し支えない。更には、十分な光量が確保できるようになっていれば、例えばスキャン方式であってもよい。
【００１３】
次に、レーザ光照射位置ＬＰでの作用について説明する。
先ず、図１（ｂ）に示すように、本発明では、回転部材３の内部空間にレーザ光照射手段５が配置される（図中Ａで示す位置）ようになり、このとき、レーザ光は記録媒体１上のレーザ光照射位置ＬＰに向かって照射され、記録媒体１に対するレーザ光の入射角はθとなる。これに対し、レーザ光照射位置ＬＰに同じ入射角θでレーザ光を回転部材３の外部から照射しようとすると、図のＢで示す位置に仮想線で示すレーザ光照射手段５”を配置する必要があり、このとき、レーザ光は回転部材３によって遮断されるため、Ｂの位置のレーザ光照射手段５”を配置することはできなくなる。そのため、回転部材３の外部にレーザ光照射手段５を配置しようとすると、図のＣで示すような位置にレーザ光照射手段５’を配置せざるを得なくなる。このとき、レーザ光は記録媒体１上のレーザ光照射位置ＬＰ’に向かって照射されるようになり、その時のレーザ光の入射角はθ’となる。したがって、Ａの位置では記録媒体１上の接触加圧域Ｎに近い位置にレーザ光照射位置ＬＰが設定されるようになるが、Ｃの位置では接触加圧域Ｎより遠い位置にレーザ光照射位置ＬＰ’が設定される。更に、Ｃの位置のレーザ光照射手段５’では記録媒体１に対する入射角がθ’となり、Ａの位置のレーザ光照射手段５よりも大きく斜めになる。
【００１４】
そこで、図２を用いて、実施の形態モデルのように回転部材３の内側よりレーザ光を照射する方式と、比較の形態モデルとして回転部材の外側よりレーザ光を照射する方式とを比較すると、次のようになる。
今、レーザ光の幅（記録媒体１の移動方向に沿った長さ）を同一とすると、実施の形態モデルでは、接触加圧域Ｎの入口に近接してレーザ光照射位置ＬＰを設定することが容易になるが、比較の形態モデルでは接触加圧域Ｎの入口より遠い位置にレーザ光照射位置ＬＰ’を設定せざるを得なくなる。また、実施の形態モデルでは記録媒体１の表面に対し垂直方向に近く照射できるのに対し、比較の形態モデルでは記録媒体１の表面に対し斜めに照射せざるを得なくなる。
【００１５】
そのため、実施の形態モデルでは記録媒体１上のレーザ光による実効照射幅Ｗは狭く抑えられるのに対し、比較の形態モデルでは実効照射幅Ｗ’が広くなると共に、記録媒体１の変動等の揺れの影響も受け易くなる。したがって、実施の形態モデルでは、加熱溶融された作像材料２が接触加圧域Ｎで加圧されると共に急激に放熱され、接触加圧域Ｎ通過後の表面が良好に形成される一方、レーザ光の照射強度も有効活用されるようになるのに対し、比較の形態モデルでは、加熱溶融された作像材料２が接触加圧域Ｎに達するまでに時間的余裕があり、接触加圧域Ｎに至るまでに作像材料２の温度低下を生じ易く、接触加圧域Ｎによる十分な加圧効果が発揮されず、接触加圧域Ｎ通過後の表面性状が実施の形態モデルより劣るようになる。更に、記録媒体１の変動の影響を受け易い等の問題もある。
それ故、本実施の形態モデルのように回転部材３の内側にレーザ光照射手段５を配置することに大きな有効性がある。
【００１６】
次に、本実施の形態モデルをレーザ光照射位置ＬＰと作像材料２との関係でみると、レーザ光照射手段５は、記録媒体１の搬送路のうち接触加圧域Ｎに至る前に近接し、かつ、記録媒体１上の画像が十分加熱溶融された状態のまま接触加圧域Ｎに至る位置にレーザ光照射位置ＬＰを設定することが好ましい。このことにより、画像に対する接触加圧域Ｎでの加圧効果が十分生かされるようになる。
【００１７】
回転部材３の透過部３ａは、レーザ光が照射されるため温度が上昇することが予想されるが、回転部材３の温度が上昇し過ぎると記録媒体１にしわが発生したり、その他の部材や回転部材３そのものに様々な悪影響を及ぼしたりする虞がある。これを避けるために温度上昇を抑える観点からすれば、回転部材３の透過部３ａを冷却する冷却装置を更に備えることが好ましい。これにより、回転部材３と対向部材４との接触加圧域Ｎにて、加熱により昇温した記録媒体１から回転部材３（具体的には透過部３ａ）が吸熱しても、透過部３ａの余分の温度上昇を抑え、以降の接触加圧域Ｎでの放熱の効果的な継続がなされるようになる。このような冷却装置の設置場所は回転部材３の透過部３ａの冷却がなされる位置であれば特に限定されず、透過部３ａより内側の回転部材３の内部空間に設けるようにしてもよいし、透過部３ａの外側に設けるようにしてもよい。例えば内側に設ける場合には、ヒートシンクやヒートパイプ等を用いる方式が採用され、外側に設ける場合には冷却ファン等を用いる方式が採用される。
【００１８】
また、回転部材３の透過部３ａの汚れ発生を抑える観点からすれば、回転部材３の透過部表面を清掃する清掃装置を更に備えることが好ましい。これにより、仮にレーザ光によって加熱溶融された作像材料２が接触する透過部表面に付着しても清掃装置にて透過部表面の清掃がなされるようになり、記録媒体１上の画像への汚れ付着を抑えるようになる。
このような清掃装置としては特に限定されないが、透過部表面での表面性状を保つ観点からすれば、ブラシロールが好適である。
【００１９】
更に、レーザ光照射位置ＬＰでの記録媒体１の姿勢を安定化させる観点からすれば、対向部材４は、記録媒体１の搬送路のうち接触加圧域Ｎより上流側で当該接触加圧域Ｎに繋がる部位に記録媒体１を湾曲状に支持する支持面を有するものであり、レーザ光照射手段５は、対向部材４の支持面に対応した位置に設けたレーザ光照射位置ＬＰに向かってレーザ光を照射することが好ましい。このような対向部材４の支持面は記録媒体１として例えば枚葉紙を用いる場合に対応するようにしても差し支えないが、記録媒体１として例えば連続紙等の連なった態様の場合に容易に適用されるようになる。
【００２０】
また、レーザ光照射位置ＬＰに照射されたレーザ光の反射レーザ光を有効に活用する観点からすれば、レーザ光照射位置ＬＰに照射されたレーザ光の反射レーザ光を再度当該レーザ光照射位置ＬＰに向かって反射させる反射部材を更に備えることが好ましい。このとき、反射部材としては反射レーザ光をレーザ光照射位置ＬＰに向かって反射させるようになっていればよく、例えば凹面鏡で構成される態様が好適である。尚、反射部材の設置場所は回転部材３の透過部３ａより外側に設けるようにしてもよいし、透過部３ａの内側の内部空間に設けるようにしてもよく、更には、双方に設けるようにしても差し支えない。
【００２１】
次に、図面に示す実施の形態に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
◎実施の形態１
図３は前述の実施の形態モデルの定着装置が適用された実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
同図において、画像形成装置は、例えば電子写真方式を用いるものであり、記録媒体１上に作像材料として例えば四色のトナーを用いて複数色のトナー像を形成する各色画像形成部１０（具体的には黒色画像形成部１０Ｋ、シアン画像形成部１０Ｃ、マゼンタ画像形成部１０Ｍ、イエロー画像形成部１０Ｙ）と、これら各色画像形成部１０にて形成された各色トナー像を多重化された状態で搬送する中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１上の多重化トナー像を例えば記録紙等の記録媒体１に一括転写する一括転写装置（二次転写装置）２２と、この二次転写装置２２にて記録媒体１上に転写された未定着トナー像を定着する定着装置４０等で構成されている。
【００２２】
ここで、各色画像形成部１０は使用するトナーを除き略同様の構成となっているため、代表的に黒色画像形成部１０Ｋを例に説明する。黒色画像形成部１０Ｋは、表面に図示しない感光層を有して矢印Ｅ方向に回転可能な円筒状の感光体１１を具備している。この感光体１１の周囲には、感光体１１の感光層を予め定めた電位に帯電する帯電装置１２、帯電装置１２にて帯電された感光層を例えばレーザ光を用いて選択照射し、静電潜像を形成する露光装置１３、露光装置１３によって形成された静電潜像をトナーにて現像することで可視像化する現像装置１４、感光体１１上のトナー像を中間転写ベルト２１上に転写する一次転写装置１５、中間転写ベルト２１への転写後の感光体１１上の残留トナーを清掃する清掃装置１６等が配置されている。
尚、図中、符号２３〜２７は中間転写ベルト２１を張架する張架ロール、符号２８は二次転写後の中間転写ベルト２１上の残留トナーを清掃するベルト清掃装置、符号２９は二次転写後の記録媒体１を定着装置４０に向けて搬送する搬送ベルト、符号３０は定着後の記録媒体１を画像形成装置外に排出する排出ロール、符号３１は画像形成前の記録媒体１を収容する収容部、符号３２〜３４は記録媒体１を二次転写位置に向かって搬送する搬送ロールとなっている。
【００２３】
そのため、本実施の形態では、各色画像形成部１０にて感光体１１上に形成された各色トナー像が一次転写装置１５にて中間転写ベルト２１上に転写されることで、中間転写ベルト２１上に多重化トナー像が形成されるようになる。一方、記録媒体１は、収容部３１から搬送ロール３２〜３４によって二次転写位置に搬送され、中間転写ベルト２１上で多重化されたトナー像が二次転写装置２２にて記録媒体１上に一括転写される。二次転写装置２２にて多重化トナー像が一括転写された記録媒体１は、そのまま搬送ベルト２９にて搬送され、定着装置４０にて定着される。定着を終えた記録媒体１は排出ロール３０にて画像形成装置外に排出されるようになる。
【００２４】
次に、本実施の形態における定着装置４０について図４を基に詳細に説明する。
ここで、図４（ａ）は、本実施の形態の定着装置４０を記録媒体１の移動方向に対して横から見た概略図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面を後述する回転部材４１について示した概略図である。
本実施の形態の定着装置４０は、記録媒体１上の未定着トナー像が形成された面側に対応してレーザ光が透過可能な円筒状の透過部４２を有する回転部材４１が配置され、この回転部材４１と記録媒体１を挟むように対向して配置されたロール状の対向部材４９とで構成されている。そのため、回転部材４１と対向部材４９との互いの接触加圧域Ｎにて記録媒体１を加圧しながら搬送するようになっている。
【００２５】
回転部材４１の透過部４２としては、例えばガラス（好適には石英ガラス）、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等のパイプ形状のものが用いられ、使用するレーザ光が容易に透過でき、かつ、十分な剛性を有する素材で構成されている。そして、透過部４２の両端には、この透過部４２を固定支持するためのフランジ４３、４４が設けられており、一方のフランジ４４側は図示外の例えばサブフレームに設けられたベアリング４５によって自由に回転できるようになっている。また、もう一方のフランジ４３には、図示外の駆動機構（例えばギアやベルト等を用いてフランジ４３を回転させる機構）が取り付けられている。
更に、回転部材４１の内部空間には、図示外のサブフレーム等に固定支持された取付シャフト４６が回転部材４１を貫通するように設けられており、この取付シャフト４６にレーザヘッド４７（図では三つのレーザヘッドを例として図示している）が固定支持されている。そして、レーザ光照射位置ＬＰが、透過部４２の外側で、かつ、接触加圧域Ｎの入口の近傍位置になるようにレーザヘッド４７の取り付け角度が調整されている。
そのため、回転部材４１の回転動作に拘わらず、レーザ光照射位置ＬＰは一定位置に保たれるようになっている。尚、レーザヘッド４７は、取付シャフト４６に沿って設けられた配線や印刷配線板等によって、回転部材４１より外部の電源制御系等と接続されている。
【００２６】
レーザヘッド４７は、内部から発生されるレーザ光を記録媒体１の移動方向に交差する幅方向に沿って所定量だけ拡散させると共に、移動方向に所定量絞り込んで照射させるようになっており、例えば複数のＬＤ（半導体レーザ）を一列に並べ、レーザ光の放出端部側に光束を調整する光束調整部材を備えたものとなっている。そして、このようなレーザヘッド４７を複数配置することで、記録媒体１の幅方向全域を照射できるようになっている。
本実施の形態では、レーザヘッド４７を一列に複数並べた構成としたが、トナー像に対する加熱量が十分確保できるようになっていれば、記録媒体１の幅方向にレーザ光をスキャンする方式を採用するようにしても差し支えない。
【００２７】
次に、このような構成の定着装置４０における作用について説明する。
記録媒体１上の未定着トナー像は、回転部材４１と対向部材４９との接触加圧域Ｎの入口近傍のレーザ光照射位置ＬＰにてレーザ光により加熱される。この加熱により未定着トナー粒子は十分加熱溶融され、加熱溶融されたトナー像は記録媒体１との密着性を高めながら表面温度の低下を生じつつ接触加圧域Ｎに至る。このとき、本実施の形態ではレーザ光照射位置ＬＰと接触加圧域Ｎとが近接配置されているため、トナー粒子の温度が十分保たれた状態で接触加圧域Ｎに至り、ここでトナー表面が放熱されながら全体が加圧されるようになる。このため、トナー表面は、特に、接触加圧域Ｎで直接接触する透過部４２の表面性に倣った外観で冷却固化されるようになる。このように冷却固化されると、特に、トナー密度が高い例えばベタ画像では表面光沢の向上がなされるようになる。更に、接触加圧域Ｎの近傍にレーザ光照射位置ＬＰが設定されることにより、搬送される記録媒体１の振れも抑えられ、レーザ光の照射強度が記録媒体１全域に亘って安定化するようにもなる。
【００２８】
また、本実施の形態では、回転部材４１の透過部４２として、その表面にトナーとの付着力を小さくし、かつ、耐摩耗性や表面性を向上させる観点から、例えばシリコーン系樹脂やフッ素系樹脂を塗布処理するようにしたり、例えばＰＦＡ（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）チューブを施すようにしてもよい。
【００２９】
また、図５は、図４（ａ）の回転部材４１の要部を拡大したもので、実線で示す位置にレーザヘッド４７を配置すれば、レーザヘッド４７からのレーザ光は回転部材４１の透過部４２に対してほぼ直交する方向で照射されるようになり、透過部４２での散乱光が少なくなり、レーザ光照射位置ＬＰでの照射強度が大きくなる。このとき、記録媒体１に対するレーザ光の入射角はθ、レーザ光照射位置ＬＰから接触加圧域Ｎまでの距離はＭとなる。更に、このようにレーザヘッド４７を回転部材４１の内部空間に設けることで、レーザヘッド４７を例えば二点鎖線で示す位置に配置するようにすれば、記録媒体１に対してほぼ直交する方向（入射角がほぼゼロ）からレーザ光を照射させることができ、記録媒体１上のスポットがより狭く、単位面積当たりの照射強度が上昇する。
つまり、本実施の形態によれば、レーザヘッド４７の角度を調整することで、レーザ光照射位置ＬＰの位置を所望の位置に合わせたり、また、レーザ光照射位置ＬＰでの照射強度を考慮したりすることが容易になされるようになる。
【００３０】
図６（ａ）は、レーザ光照射手段の一例として複数のレーザ発光素子４０１を記録媒体１の移動方向に交差する幅方向に沿って一列に配置したレーザアレー４００を示すものである。このレーザアレー４００は、一枚の基板４０２の端部に等間隔に並べられた複数のレーザ発光素子４０１と、このレーザ発光素子４０１のレーザ光放出端部に組み合わされた光束調整部材４０３とを備えている。この光束調整部材４０３は、レーザ発光素子４０１からのレーザ光を記録媒体１の移動方向に交差する幅方向に沿って予め規定された量だけ拡散させると共に、記録媒体１の移動方向に沿って予め規定された量だけ絞り込むようになっており、例えば基板４０２の幅方向に円柱状に延びるコリメートレンズからなるものとなっている。そのため、レーザ光４０４は、記録媒体１のレーザ光照射位置ＬＰでは記録媒体１の幅方向に略直線状の照射領域４０５を呈するようになる。
また、図６（ｂ）は、（ａ）を記録媒体１の移動方向に沿って二列配置したもので、このように複数の基板４０２（４０２ａ、４０２ｂ）を並べるようにしてもよく、例えば一つのレーザ発光素子４０１で照射強度が不足する場合に、複数の照射を繰り返すことでトナーの加熱溶融を促進するような構成とすることもできるようになる。尚、（ｂ）の構成要素は（ａ）と同様のため、同様の符号を付し、ここではその説明は省略する。
【００３１】
また、図７（ａ）（ｂ）は、レーザヘッド４７の他の例を示すものであり、このようなレーザヘッド４７を用いるようにしてもよい。
図７（ａ）は、記録媒体１の移動方向に沿って複数列（ここでは二列の例を示す）のレーザヘッド４７１、４７２を並べたもので、このとき、移動方向に対する照射域長さや単位面積当たりの照射強度は同様の構成のものとしている。つまり、レーザ光照射位置ＬＰを二箇所（ＬＰ１、ＬＰ２）に配置したものとなっている。このような構成では、記録媒体１上のトナー像に対し先ず上流側のレーザヘッド４７１にてレーザ光の照射がなされ、所定時間が経過した後に、更に、下流側のレーザヘッド４７２にて次のレーザ光の照射がなされるようになる。
【００３２】
このように照射すると、記録媒体１上のトナー密度の高い部分（例えばベタ画像部分）では、上流側のレーザヘッド４７１によってトナー像と記録媒体１との界面温度が少し上昇する。その後、照射がない期間では、この温度は徐々に下降するもののトナー密度が高い分表面積が小さいことから放熱量は少なく、温度低下は抑えられる。次に、下流側のレーザヘッド４７２によってもう一度加熱されることで、界面温度も十分上昇し、十分な密着性を確保できるようになる。一方、トナー密度の低い部分（例えばハイライト画像部分）では一旦界面温度が十分上昇するが、この温度は急激に低下する。そして、下流側のレーザヘッド４７２にて、もう一度加熱がなされ、界面温度の上昇がもう一度なされる。つまり、トナー密度の高い部分では二度の照射によって界面温度が確保されるのに対し、トナー密度の低い部分では一度の照射によって界面温度が確保され、これを繰り返すことになる。
したがって、記録媒体１上のトナー密度によらず、いずれも十分な密着性の確保がなされるようになる。
【００３３】
また、図７（ｂ）は、二種のレーザヘッド４７１、４７２を用い、夫々照射条件を変えた構成のものとなっている。つまり、上流側のレーザヘッド４７１の単位面積当たりの照射強度を下流側のレーザヘッド４７２に比べ小さくし、その分、記録媒体１の移動方向に対する照射域長さを長くすることで、下流側のレーザヘッド４７２に比べ照射時間が長くなるように構成されている。尚、このとき、トナー密度の高い部分に合わせて、上流側のレーザヘッド４７１にてトナーが十分加熱溶融できる照射強度及び照射域長さに設定されていることは言うまでもない。
【００３４】
このように照射すると、トナー密度の高い部分では上流側のレーザヘッド４７１にて十分な密着性が確保され、下流側のレーザヘッド４７２で短時間の照射になっても問題はない。一方、トナー密度の低い部分では上流側のレーザヘッド４７１による照射では、トナー粒子と外気との接触面積が広い分放熱量が増大してトナーを十分加熱溶融させることがなされないが、下流側のレーザヘッド４７２によって照射強度が高められるため、十分に溶融が図られて密着性が確保されるようになる。つまり、記録媒体１上の画像密度によらず、トナーの十分な加熱溶融が図られる。
【００３５】
◎実施の形態２
図８は、実施の形態１の定着装置４０と異なる実施の形態２の定着装置４０の概要を示す説明図である。本実施の形態の定着装置４０は、回転部材４１が実施の形態１と異なるもので構成されている。尚、実施の形態１と同様の構成要素には同様の符号を付し、ここではその詳細な説明は省略する。
【００３６】
同図において、回転部材４１の透過部４２は、使用するレーザ光が透過でき耐熱性のあるベルト状の素材で構成され、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂シート、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂シート、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂シート、ポリアミド（ＰＡ）樹脂シート、ポリイミド（ＰＩ）樹脂シート、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂シート等が用いられる。
そして、回転部材４１の内部空間には、透過部４２を回転させるための例えば駆動ロール５１と張架ロール５２が設けられる一方、対向部材４９に対向する位置にはレーザ光を透過する例えばガラス等からなる押さえ部材４８が固定配置されている。この押さえ部材４８は、レーザヘッド４７と同様に図示外のシャフトに固定されるようになっており、透過部４２の回転に際して、対向部材４９との間で記録媒体１を十分加圧できるようになっている。
【００３７】
本実施の形態では、ベルト状の透過部４２を用いることから、押さえ部材４８と対向部材４９との間で接触加圧域Ｎが形成され、記録媒体１上の未定着トナー像Ｔはレーザ光照射位置ＬＰにてレーザ照射され、レーザ光照射位置ＬＰに近い接触加圧域Ｎにて放熱されるようになる。そのため、良好な定着性が確保されるようになる。
尚、ここでは、押さえ部材４８のレーザヘッド４７側の形状を直線状としたが、この部位でのレーザ光の反射が大きい場合には例えば押さえ部材４８を湾曲状にしてもよい。また、接触加圧域Ｎを構成する押さえ部材４８をレーザ光が透過できない構成とし、この押さえ部材４８を避ける位置から接触加圧域Ｎの記録媒体１の移動方向上流側近傍にレーザ光を照射するように構成してもよい。この場合、例えば押さえ部材４８より上流側の透過部４２の傾きを記録媒体１側へ近付けるような軌跡で透過部４２が回転するようになっていればよい。
【００３８】
◎実施の形態３
図９（ａ）は、実施の形態１の定着装置４０と異なる実施の形態３の定着装置４０の概要を示す説明図である。同図において、本実施の形態の定着装置４０は、回転部材４１の透過部４２を強制的に冷却する例えば冷却ファンからなる冷却装置５３を設けた構成のものとなっている。尚、このとき、冷却装置５３からの風がレーザ光照射位置ＬＰを冷却しないようになっている。
本実施の形態では、未定着トナー像Ｔが定着された後の回転部材４１の透過部４２に対して強制冷却を行い、接触加圧域Ｎにて加熱された記録媒体１からの熱を吸熱することで透過部４２に温度上昇が生じても、冷却装置５３によって冷却されることで、次の接触加圧域Ｎではトナー像Ｔの十分な放熱効果を維持することができ、加熱溶融されたトナー像Ｔの良好な定着がなされるようになる。
【００３９】
このような冷却装置５３として本実施の形態では回転部材４１の透過部４２の外から冷却ファンを用いる態様を示したが、これに限られず、例えば透過部４２の内側に放熱フィンを設けるようにしてもよいし、放熱フィンにファンからの風を充てる構成としてもよい。また、放熱フィンに冷却媒体（水等）を流すようにしてもよく、更には、ヒートパイプ形式を用いるようにしても差し支えない。
【００４０】
◎実施の形態４
図９（ｂ）は、実施の形態１の定着装置４０と異なる実施の形態４の定着装置４０の概要を示す説明図である。同図において、本実施の形態の定着装置４０は、回転部材４１の透過部４２の汚れを清掃する清掃装置５４を設けた構成のものとなっている。尚、清掃装置５４の設置場所は特に限定されず、記録媒体１の搬送に支障のない所であればよい。
本実施の形態では、このように清掃装置５４を設けることで、加熱溶融されたトナー像Ｔと接触した回転部材４１の透過部４２に、例えばトナーが一部オフセットされて透過部４２に付着したとしても清掃装置５４によって透過部４２の清浄化が保たれ、次の接触加圧域Ｎでは良好に加圧がなされ、トナー像Ｔの表面仕上りが良好に保たれるようになる。
このような清掃装置５４としては、回転部材４１の透過部４２の汚れを除去し、かつ、透過部４２の表面に傷付着を起こさないものが好ましく、例えば柔らかいブラシ形状のものが好適である。
【００４１】
◎実施の形態５
図１０（ａ）（ｂ）は、実施の形態１の定着装置４０と異なる実施の形態５の定着装置４０の概要を示す説明図である。
図１０（ａ）は、記録媒体１が回転部材４１と接触する前の記録媒体１のトナー像Ｔ側に外部反射部材５５を設けた構成のものとなっている。この外部反射部材５５は、レーザ光照射位置ＬＰに照射されたレーザ光が記録媒体１の表面等から散乱あるいは反射した反射レーザ光を再度レーザ光照射位置ＬＰに反射させるようにしたもので、通常、凹面鏡等の構成が採られる。このような外部反射部材５５を設けることで、レーザ光の有効利用が高められて、定着時の照射効率の向上がなされるようになる。
【００４２】
図１０（ｂ）は、（ａ）と異なり、回転部材４１内部に内部反射部材５６を設けたものであり、回転部材４１の透過部４２がレーザ光を透過できることから、このような態様も可能になる。この内部反射部材５６に例えばレーザヘッド４７側に向かって開口するスリット５６ａを設け、このスリット５６ａをレーザ光が通過できるようにすることで、レーザ光照射位置ＬＰ近傍に内部反射部材５６を設置することができるようになり、定着時の照射効率の向上がなされるようになる。
【００４３】
◎実施の形態６
図１１（ａ）（ｂ）は、実施の形態６の定着装置４０の概要を示す説明図である。本実施の形態の定着装置４０は、実施の形態２（図８参照）の定着装置４０と同様に、回転部材４１の透過部４２がベルト状の部材で構成されると共に、回転部材４１内部に冷却装置５３を設けた構成のものとなっている。ここでは回転部材４１のみを示し、（ａ）は回転部材４１の斜視図を示し、（ｂ）は（ａ）を横方向から見た図を示す。
同図において、本実施の形態の回転部材４１は、例えば透過部４２の幅方向に延びる駆動ロール５７と図示外の対向部材に対向配置される従動ロール５８を有し、これらの駆動ロール５７と従動ロール５８にて透過部４２を張架して回転させる構成のものとなっている。
【００４４】
駆動ロール５７は、その回転軸５７ａが回転部材４１の透過部４２の幅より外方に延びており、図示外のギアやベルト等を用いた駆動手段によって回転駆動されるようになっている。また、従動ロール５８は、その回転軸５８ａが回転部材４１の内部空間を貫通する構成となっており、透過部４２の幅方向両端部では円板部５８ｂが形成され、それより内側では回転軸５８ａのみが延びる構成となっている。更に、この回転軸５８ａが内側に延びる部分に対応して、対向部材（図示せず）に対向するようにレーザ光が透過可能な素材で構成される例えば湾曲状の押さえ部材４８が設けられている。
更に、本実施の形態では、透過部４２の内面に接するように冷却装置５３が設けられている。この冷却装置５３は、透過部４２の内面に接触するように配置される冷却板５３１と、この冷却板５３１から回転部材４１の内部空間へ突出する多数の冷却フィン５３２とで構成されており、いずれも例えば熱伝導率の良いアルミニウム合金等が用いられ、冷却フィン５３２での放熱効果により冷却板５３１が冷却されるようになっている。
更にまた、回転部材４１内部には、レーザヘッド４７が設けられ、このレーザヘッド４７は、照射するレーザ光が従動ロール５８の回転軸５８ａによって遮蔽されない位置になるように配置されている。
【００４５】
このような構成のため、この回転部材４１は、駆動ロール５７の回転によって透過部４２が回転し、駆動ロール５７と従動ロール５８の円板部５８ｂとで透過部４２が回転するようになる。そして、押さえ部材４８と対向部材（図示せず）との対向部位にて良好な接触加圧域Ｎが形成される。そのため、レーザヘッド４７によって接触加圧域Ｎより上流側のレーザ光照射位置ＬＰにて加熱溶融されたトナー像は、接触加圧域Ｎにて十分な放熱がなされ、更に、透過部４２が冷却装置５３によって冷却されていることにより、接触加圧域Ｎでの十分な放熱が確保され、良好な定着がなされるようになる。
【００４６】
以上の実施の形態１〜６では、冷却装置５３（例えば図９（ａ）参照）、清掃装置５４（例えば図９（ｂ）参照）、外部反射部材５５（例えば図１０（ａ）参照）、内部反射部材５６（例えば図１０（ｂ）参照）を一種のみ備える構成の定着装置４０を説明したが、定着装置４０としてはこれに限られず、冷却装置５３と清掃装置５４とを備える態様、冷却装置５３と外部反射部材５５や内部反射部材５６を備える態様等、その組み合わせは適宜選択すればよく、全てを組み合わせるようにしてもよいことは言うまでもない。
また、画像形成装置として多色対応のものを示したが、単色対応のものであっても同様の定着装置４０が適用できることは言うまでもない。
更に、対向部材４９としてはロール形状のものを示したが、回転部材４１との接触加圧域Ｎを良好に形成できるものであれば例えばベルト部材を用いるようにしても差し支えない。更にまた、対向部材４９を冷却する冷却装置を別途設けるようにしてもよい。
【００４７】
◎実施の形態７
図１２は、本発明に係る定着装置４０が用いられた実施の形態７に係る画像形成装置の概要を示すもので、実施の形態１の画像形成装置と異なる画像形成装置の構成のものとなっている。本実施の形態の画像形成装置は、記録媒体として例えば連続紙６１を用いた構成のものとなっており、連続紙６１上に画像を形成する画像形成本体装置６０Ａの両側に連続紙６１を供給する供給装置６０Ｂと画像が形成された連続紙６１を収容する収容装置６０Ｃとを備える構成のものとなっている。連続紙６１としては、ロール形状のものでもよいし、例えば折り畳まれた形状のものであってもよいが、本実施の形態ではロール形状のもので説明する。
【００４８】
同図において、本実施の形態の画像形成本体装置６０Ａは、例えば電子写真方式を用いるものであり、連続紙６１上に作像材料として例えば四色のトナーを用いて複数色のトナー像を形成する各色画像形成部７０（具体的にはイエロー画像形成部７０Ｙ、マゼンタ画像形成部７０Ｍ、シアン画像形成部７０Ｃ、黒色画像形成部７０Ｋ）と、これら各色画像形成部７０にて連続紙６１上に形成され多重化されたトナー像を定着する定着装置４０と、定着後の連続紙６１を収容装置６０Ｃへ向かって搬送するに際し適宜張力を付与する張力付与ロール７８、７９等で構成されている。尚、符号７７は、例えば画像形成部７０へ連続紙６１を導く際に位置調整を行う位置調整ロールである。
【００４９】
ここで、各色画像形成部７０は使用するトナーを除き略同様の構成となっているため、代表的にイエロー画像形成部７０Ｙを例に説明を行う。イエロー画像形成部７０Ｙは、表面に図示しない感光層を有して矢印Ｆ方向に回転可能な円筒状の感光体７１を具備している。この感光体７１の周囲には、感光体７１の感光層を予め定めた電位に帯電する帯電装置７２、帯電装置７２にて帯電された感光層を例えばレーザ光を用いて選択照射し、静電潜像を形成する露光装置７３、露光装置７３によって形成された静電潜像をトナーにて現像することで可視像化する現像装置７４、感光体７１上のトナー像を連続紙６１上に転写する転写装置７５、転写後の感光体７１上の残留トナーを清掃する清掃装置７６等が配置されている。
【００５０】
また、供給装置６０Ｂは、芯材にロール状に巻かれた連続紙６１を保持する供給ロール８１と、画像形成本体装置６０Ａ側へ連続紙６１を供給するために搬送しながら張力を付与する張力付与ロール８２、８３等で構成されている。一方、収容装置６０Ｃは、連続紙６１を芯材に巻き取り収容する巻き取りロール８４等で構成されている。
このような画像形成装置において、供給装置６０Ｂから供給された連続紙６１は、画像形成本体装置６０Ａの各色画像形成部７０にて各色トナー像が転写され、連続紙６１上で多重化される。この未定着の多重化されたトナー像が転写された連続紙６１は、定着装置４０にて定着された後、収容装置６０Ｃにて巻き取り収容される。
【００５１】
次に、このような画像形成装置における定着装置４０について図１３（ａ）を基に説明する。同図において、本実施の形態の定着装置４０は、実施の形態１の定着装置４０（図４（ａ）参照）と略同様に構成されるが、使用される記録媒体が連続紙６１である点が異なる。尚、同様の構成要素には同様の符号を付し、ここではその詳細な説明は省略する。
本実施の形態の定着装置４０では、対向部材４９が連続紙６１の搬送路のうち接触加圧域Ｎより上流側で当該接触加圧域Ｎに繋がる部位に連続紙６１を湾曲状に支持する支持面を有するように構成され、更に、レーザヘッド４７からのレーザ光照射位置ＬＰが対向部材４９の前記支持面に対応した位置になるように設定されている。つまり、本実施の形態では、連続紙６１を対向部材４９に一部巻き付ける構成を採用し、更に、レーザ光照射位置ＬＰがこの巻き付き範囲内に設定されるようにしている。
【００５２】
そのため、レーザ光照射位置ＬＰ近傍での連続紙６１の搬送路が一層安定化するようになり、レーザ光照射位置ＬＰでのレーザ光の照射強度も安定化する。そのため、一層安定した定着がなされるようになる。更に、レーザ光照射位置ＬＰにて連続紙６１を通過したレーザ光の通過成分は対向部材４９の表面によってそのまま反射され易くなり、この通過成分がトナー像Ｔの加熱溶融に重畳されるようになり、照射効率の向上が一層なされるようにもなる。
【００５３】
図１３（ｂ）は（ａ）の要部を拡大したもので、本実施の形態では実線で示す位置にレーザヘッド４７が配置されている。このとき、レーザヘッド４７からのレーザ光は回転部材４１の透過部４２に対してほぼ直交する方向で照射されるようになり、透過部４２での散乱光が少なくなり、レーザ光照射位置ＬＰでの照射強度が大きくなる。このとき、対向部材４９上の連続紙６１に対する入射角はθ、レーザ光照射位置ＬＰから接触加圧域Ｎまでの距離はＭとなる。更に、このようにレーザヘッド４７を回転部材４１の内部空間に設けることで、レーザヘッド４７を例えば二点鎖線で示す位置に配置するようにすれば、連続紙６１に対してほぼ直交する方向（入射角がほぼゼロ）からレーザ光を照射させることができ、連続紙６１上のスポットがより狭く、単位面積当たりの照射強度が上昇する。
つまり、本実施の形態においても、レーザヘッド４７の角度を調整することで、レーザ光照射位置ＬＰの位置を所望の位置に合わせたり、また、レーザ光照射位置ＬＰでの照射強度を考慮したりすることが容易になされるようになる。
【００５４】
◎実施の形態８
図１４（ａ）は、実施の形態８の定着装置４０を示すもので、実施の形態７の定着装置４０（図１３（ａ）参照）に冷却装置５３を付加したものとなっている。
本実施の形態の定着装置４０は、実施の形態３の定着装置（図９（ａ）参照）と略同様の構成であり、作用も同様のため、ここでは説明を省略する。
【００５５】
◎実施の形態９
図１４（ｂ）は、実施の形態９の定着装置４０を示すもので、実施の形態７の定着装置４０（図１３（ａ）参照）に清掃装置５４を付加したものとなっている。
本実施の形態の定着装置４０は、実施の形態４の定着装置（図９（ｂ）参照）と略同様の構成であり、作用も同様のため、ここでは説明を省略する。
【００５６】
◎実施の形態１０
図１５（ａ）は、実施の形態１０の定着装置４０を示すもので、実施の形態７の定着装置４０（図１３（ａ）参照）に外部反射部材５５を付加したものとなっている。
本実施の形態の定着装置４０は、実施の形態５の定着装置（図１０（ａ）参照）と略同様の構成のため、作用も同様であるが、本実施の形態では回転部材４１と連続紙６１との間隙が広く設けられることから、外部反射部材５５として大きなものを設置することができるようになり、レーザ光の照射効率の向上がより一層なされるようになる。
【００５７】
◎実施の形態１１
図１５（ｂ）は、実施の形態１１の定着装置４０を示すもので、実施の形態７の定着装置４０（図１３（ａ）参照）に内部反射部材５６を付加したものとなっている。
本実施の形態の定着装置４０は、実施の形態６（図１０（ｂ）参照）と略同様の構成であり、作用も同様のため、ここでは説明を省略する。
【００５８】
以上の実施の形態７〜１１においても、冷却装置５３、清掃装置５４、外部反射部材５５、内部反射部材５６等については、適宜、選択的に組み合わせて用いるようにすればよい。また、画像形成装置として多色対応のものを示したが、単色対応のものであっても同様の定着装置４０が適用できることは言うまでもない。更に、対向部材４９としてはロール形状のものを示したが、回転部材４１との接触加圧域Ｎを良好に形成できるものであれば例えばベルト部材を用いるようにしても差し支えない。更にまた、対向部材４９を冷却するための他の冷却装置を別途設けるようにしてもよい。
【実施例】
【００５９】
本実施例は、実施の形態１の定着装置を用い、記録媒体として上質紙（用紙）を用いた時の定着部分でのトナー表面温度と、用紙及びトナー間の界面温度（用紙界面温度）との関係を調査したものである。
試料としては、用紙として坪量６４ｇ／ｍ２ のものを用い、トナーとしては溶融温度１１０℃のものを用いた。
温度の測定は次のように行った。トナーの表面温度ｔ１は赤外放射温度計（キーエンス社製ＩＴ２−５０）により測定し、用紙界面温度ｔ２は熱電対を用紙とトナーの間に設置して測定した。
【００６０】
結果は、図１６に示すように、レーザ照射によってトナー表面温度ｔ１と用紙界面温度ｔ２はいずれも略同様のカーブで上昇し、レーザ照射終了時点ではトナー表面温度ｔ１が約２９０℃であったのに対し、用紙界面温度ｔ２は約２６０℃であった。その後、接触加圧域に至るまでの放熱により、接触加圧域の入口ではトナー表面温度ｔ１は約１６０℃、用紙界面温度は約１５０℃に低下した。接触加圧域ではトナー表面温度の温度低下が早く生じ、用紙界面温度の方が却って高くなり、接触加圧域の出口では両者の温度は一致するようになった。
このことは、レーザ照射によってトナーが十分加熱され、また、トナーの溶融状態が確保された状態で接触加圧域の入口に到達していることが確認された。そして、接触加圧域では回転部材によってトナーが急激に放熱され、接触加圧域の出口では十分な冷却がなされ、トナーの固化も十分な状態であることが確認された。
このように、本実施例によれば、上述の定着装置を用いることで、良好な定着性が確保されることが判明した。
【符号の説明】
【００６１】
１…記録媒体、２…作像材料、３…回転部材、３ａ…透過部、４…対向部材、５…レーザ光照射手段、Ｎ…接触加圧域、ＬＰ…レーザ光照射位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
請求項１記載の定着装置において、
前記レーザ光照射手段は、前記記録媒体の搬送路のうち前記接触加圧域に至る前に近接し、かつ、記録媒体上の熱可塑性の作像材料による画像が加熱溶融状態のまま接触加圧域に至る位置に前記レーザ光照射位置を設定するものであることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の定着装置において、
前記回転部材の透過部を冷却する冷却装置を更に備えることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の定着装置において、
前記回転部材の透過部表面を清掃する清掃装置を更に備えることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の定着装置において、
前記対向部材は、記録媒体の搬送路のうち前記接触加圧域より上流側で当該接触加圧域に繋がる部位に記録媒体を湾曲状に支持する支持面を有するものであり、
前記レーザ光照射手段は、前記対向部材の支持面に対応した位置に設けたレーザ光照射位置に向かってレーザ光を照射するものであることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の定着装置において、
前記レーザ光照射位置に照射されたレーザ光の反射レーザ光を再度当該レーザ光照射位置に向かって反射させる反射部材を更に備えることを特徴とする定着装置。
【請求項７】
記録媒体上に熱可塑性の作像材料を用いて画像を形成する画像形成部と、
この画像形成部にて記録媒体上に形成された熱可塑性の作像材料による画像を定着する請求項１ないし６のいずれかに記載の定着装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
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。
【請求項２】
請求項１記載の定着装置において、
前記レーザ光照射手段は、前記記録媒体の搬送路のうち前記接触加圧域に至る前に近接し、かつ、記録媒体上の熱可塑性の作像材料による画像が加熱溶融状態のまま接触加圧域に至る位置に前記レーザ光照射位置を設定するものであることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の定着装置において、
前記回転部材の透過部を冷却する冷却装置を更に備えることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の定着装置において、
前記回転部材の透過部表面を清掃する清掃装置を更に備えることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の定着装置において、
前記対向部材は、記録媒体の搬送路のうち前記接触加圧域より上流側で当該接触加圧域に繋がる部位に記録媒体を湾曲状に支持する支持面を有するものであり、
前記レーザ光照射手段は、前記対向部材の支持面に対応した位置に設けたレーザ光照射位置に向かってレーザ光を照射するものであることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の定着装置において、
前記レーザ光照射位置に照射されたレーザ光の反射レーザ光を再度当該レーザ光照射位置に向かって反射させる反射部材を更に備えることを特徴とする定着装置。
【請求項７】
記録媒体上に熱可塑性の作像材料を用いて画像を形成する画像形成部と、
この画像形成部にて記録媒体上に形成された熱可塑性の作像材料による画像を定着する請求項１ないし６のいずれかに記載の定着装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−１２８２２３（Ｐ２０１１−１２８２２３Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８４３７４（Ｐ２００９−２８４３７４）
【出願日】平成２１年１２月１５日（２００９．１２．１５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．セルフォック
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１５日（２００９．１２．１５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．セルフォック
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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