JP5712655B2 - 定着装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

定着装置及びこれを用いた画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5712655B2
JP5712655B2 JP2011027501A JP2011027501A JP5712655B2 JP 5712655 B2 JP5712655 B2 JP 5712655B2 JP 2011027501 A JP2011027501 A JP 2011027501A JP 2011027501 A JP2011027501 A JP 2011027501A JP 5712655 B2 JP5712655 B2 JP 5712655B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recording material
image
irradiation
irradiation region
fixing device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011027501A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012168270A (ja
Inventor
小寺 哲郎
哲郎 小寺
江草 尚之
尚之 江草
崇史 松原
崇史 松原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd, Fujifilm Business Innovation Corp filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2011027501A priority Critical patent/JP5712655B2/ja
Priority to US13/216,857 priority patent/US8644751B2/en
Publication of JP2012168270A publication Critical patent/JP2012168270A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5712655B2 publication Critical patent/JP5712655B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2007Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using radiant heat, e.g. infrared lamps, microwave heaters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

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。
特許文献1には、LEDアレイから発光される光を用紙上の未定着画像に集光して定着するようにした定着方式が開示され、シリンドリカルレンズの近傍に反射板を設けて記録材より反射又は散乱した光を再度集光する構成が記載されている。
特許文献2には、フラッシュ定着において、転写紙の幅方向を例えば三分割し、夫々に対応したランプを設け、これらのランプを対象となる部位の未定着像の画像濃度に応じてランプの出力を調整する方式が開示され、また夫々のランプには反射笠を有している構成が記載されている。
特許文献3には、レーザ照射部における未定着トナー画像の画像濃度等に基づいてレーザ出力を制御することが開示され、トナー画像の空隙率が大きくなるほど(印字率が低いほど)レーザ出力を大きくすることが記載されている。
特許文献4には、画像面の縦横を分割して得られる小領域での濃度に応じてレーザ出力を制御する方式が開示されている。
特開平6−301304号公報(第6実施例、図9) 特開昭61−200567号公報(実施例、第1図) 特開2010−217731号公報(第1実施形態、図5) 特開昭56−164375号公報(特許請求の範囲欄)
本発明が解決しようとする課題は、記録材上の加熱定着が可能な画像に対してレーザ光を用いて定着する際、レーザ光の有効利用を図り、定着効率が高められ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にある。
請求項1に係る発明は、加熱定着が可能な画像が形成された記録材に対応して設けられ且つ当該記録材上の予め決められた位置にて記録材の移動方向に交差する方向に沿って形成された帯状の照射領域に向かってレーザ光を照射する照射手段と、前記照射領域を囲うように設けられ、前記照射領域からの反射光を記録材に向けて再び反射させる反射部材と、を備え、前記反射部材は、前記照射領域の長手方向に交差する幅方向に沿って記録材側に突出し且つ前記照射領域の長手方向に向かって並ぶ複数の突状反射面を有し、前記突状反射面は、前記照射領域の幅方向に沿って前記照射領域から略等間隔に位置するように連なる連続面であって、この連続面の前記照射領域の長手方向に沿う断面形状の全部又は一部が湾曲又は傾斜するように変化する変化面であ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、前記複数の突状反射面は、前記照射領域の長手方向に向かって隣接して連続的に設けられてい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に係る定着装置において、前記複数の突状反射面は、前記照射領域の長手方向に向かって相互に離間して不連続に設けられてい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乃至3のいずれかに係る定着装置において、前記反射部材とは記録材を挟んで対向する裏面側部位に設けられ、前記照射手段にて照射されたレーザ光のうち記録材を透過した透過光を記録材に向けて再び反射させる裏面側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5に係る発明は、請求項1乃至4のいずれかに係る定着装置において、前記照射手段は、記録材の移動方向に交差する記録材の幅方向に沿う予め決められた画像の配列基準方向に対し傾斜する照射領域に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乃至5のいずれかに係る定着装置において、記録材上に形成された加熱定着が可能な画像の画像情報を取得する取得手段と、この取得手段にて取得された前記画像情報から前記照射領域に対応する画像領域の画像密度を算出する算出手段と、この算出手段にて画像密度が算出された前記画像領域が前記照射領域に到達する到達時期を検知する検知手段と、前記算出手段にて算出された前記照射領域に対応する画像領域の画像密度が予め決められた基準値以下で且つ前記検知手段にて前記到達時期が検知された場合、前記算出手段にて算出される画像密度が前記基準値を超える場合に比べて前記照射手段の照射出力が小さくなるように当該照射手段の照射出力を制御する出力制御手段と、を備えることを特徴とする定着装置である。
請求項7に係る発明は、記録材を搬送する搬送手段と、記録材上に加熱定着が可能な画像を形成する画像形成部と、この画像形成部にて記録材上に形成された画像を定着する請求項1乃至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。
請求項8に係る発明は、請求項7に係る画像形成装置において、搬送方向に沿って連続した記録材を用いることを特徴とする画像形成装置である。
請求項1に係る発明によれば、記録材上の加熱定着が可能な画像に対してレーザ光を用いて定着する際、本構成を有さない場合に比べて、レーザ光の有効利用を図りながら定着効率が高められる。
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、照射領域の長手方向での広い場所からの反射光を画像の定着に有効利用することができるようになる。
請求項3に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、画像に対する反射光の利用効率が高められる。
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、定着効率を更に高めることができる。
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、定着効率を更に一層高めることが可能になる。
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、レーザ光の照射強度を低く抑えながら定着効率を向上できる。
請求項7に係る発明によれば、記録材上の加熱定着が可能な画像に対してレーザ光を用いて定着する際、本構成を有さない場合に比べて、レーザ光の有効利用を図りながら定着効率が高められた画像形成装置を提供できる。
請求項8に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、安定した定着性が維持され易くなる。
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を示す説明図であり、(b)は(a)を記録材の幅方向に沿う方向で見た断面図、(c)は(a)を記録材の移動方向から見た拡大断面図である。 実施の形態1の画像形成装置の概要を示す説明図である。 実施の形態1の定着装置の概要を示す説明図である。 反射部材の反射面での作用を示す説明図であり、(a)は反射部材を照射領域の長手方向に沿う方向で見た断面を示し、(b)は反射部材を照射領域の幅方向に沿う方向で見た要部拡大断面を示す。 実施の形態1の反射部材の作用を示すもので、(a)は反射部材の断面の模式図、(b)は画像と光量との関係を示す説明図、(c)は記録材上の画像を示す説明図である。 比較の形態の反射部材の作用を示すもので、(a)は反射部材の断面の模式図、(b)は画像と光量との関係を示す説明図、(c)は記録材上の画像を示す説明図である。 (a)〜(c)は反射部材の反射面の変形例を示す説明図である。 反射部材の変形例を示す説明図である。 実施の形態1の定着装置の第一の変形例の概要を示す説明図である。 実施の形態1の定着装置の第二の変形例の概要を示す説明図である。 実施の形態2の定着装置の概要を示す説明図である。 実施の形態3の画像形成装置の概要を示す説明図である。 実施の形態3の定着装置の概要を示す説明図である。 (a),(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。 実施の形態4の制御装置を示すブロック図である。 実施の形態4の制御装置の制御フローを示すフローチャートである。 変形の形態の定着装置を斜めから見た斜視図である。 変形の形態の照射領域の位置での作用を示す模式図であり、(a)が傾斜させた場合、(b)は傾斜させない場合を示す。
◎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を説明するための斜視図であり、(b)は(a)を記録材の幅方向から見た断面、(c)は(a)を記録材の移動方向から見た拡大断面を示すものとなっている。
同図において、定着装置は、加熱定着が可能な画像Gが形成された記録材Pに対応して設けられ且つ記録材P上の予め決められた位置にて記録材Pの移動方向に交差する方向に沿って形成された帯状の照射領域IRに向かってレーザ光Liを照射する照射手段1と、照射領域IRを囲うように設けられ、照射領域IRからの反射光Lrを記録材Pに向けて再び反射させる反射部材2と、を備え、反射部材2は、照射領域IRの長手方向に交差する幅方向に沿って記録材P側に突出し且つ照射領域IRの長手方向に向かって並ぶ複数の突状反射面3を有し、突状反射面3は、照射領域IRの幅方向に沿って照射領域IRから略等間隔に位置するように連なる連続面4であって、この連続面4の照射領域IRの長手方向に沿う断面形状の全部又は一部が湾曲又は傾斜するように変化する変化面5である
ここで、記録材Pとしては、代表的には連続状(ロール紙、連帳用紙)や枚葉状(カット紙)が挙げられる。
また、照射手段1は、レーザ光Liが照射できるものであればよく、記録材Pの移動方向に交差する方向に対して一列に複数の光源を配置したアレイレーザタイプのものが代表的に挙げられるが、記録材Pの移動方向に沿って複数の照射領域IRを有するように照射手段1を配置するようにしても差し支えない。
更に、照射手段1としては、記録材Pの移動方向に対して一つの光源からレーザ光Liを照射するものであれば差し支えないが、移動方向に複数の光源を備え、例えば同じ照射領域IRに照射したり、移動方向に沿って異なる位置にある照射領域IRに照射するようにしてもよい。また、照射領域IRは、記録材Pの移動方向に交差する方向に沿って一直線状に設けられることが好ましいが、複数に分かれた形状であっても差し支えなく、その場合、照射手段1もそれに対応したものとなることは言うまでもない。
また、反射部材2は、一体構成であってもよいし、分割構成であっても差し支えない。
そして、反射部材2は、照射領域IRの長手方向に向かって並ぶ突状反射面3を有しており、この突状反射面3はが連続面4と変化面5とを有する点に特徴がある。このような突状反射面3は、反射部材2のうち照射領域IRの幅方向に沿っての全域に亘って設ける方が反射光Lr(散乱光も含む)の利用効率上及び製造上の点から好ましいが、照射領域IRからの強度の強い反射光Lrを反射できる部位に少なくとも備わっていればよい。
また、突状反射面3の形状は、その断面が湾曲、V字、台形等、特に限定されず、湾曲又は傾斜する変化面5を含むものであればよい。
このような突状反射面3を設けることで、突状反射面3の変化面5により、例えば図1(c)に示すように、記録材Pの照射領域IRからの反射光Lrは元の反射位置に戻らずに、照射領域IR内の他の位置に広がる(拡散する)ようになる。そのため、画像Gがない部位からの強度の強い反射光Lrを画像Gがある部位に向かわせるようになる。一方、このような変化面5がない場合には、照射領域IRからの強度の強い反射光Lrは元の反射位置に戻りやすくなり、あるいは、元の反射位置の近くに戻るようになる。
それ故、突状反射面3を設けることで、画像Gのない部位からの強度の強い反射光Lrを画像Gのある領域に幅広く拡散され、画像Gの上にもこのような反射光Lrが当たるようになり、画像Gの定着に寄与することとなる。そして、記録材Pからの反射光Lrとしては、反射位置からの反射角が小さい方がその強度が強いため、突状反射面3の変化面5によってこのような強度の強い反射光Lrがより広範囲に亘って拡散される。
また、複数の突状反射面3は、反射面のうち照射領域IRの長手方向に沿って複数備えていればよいが、画像Gのレイアウトの影響を低減する観点から、複数の突状反射面3は、照射領域IRの長手方向に向かって隣接して連続的に設けられることが好ましい。この場合、照射領域IR内の各所からの反射光Lrが夫々拡散されるようになる。更に、照射効率を高める観点から、複数の突状反射面3は、照射領域IRの長手方向に向かって相互に離間して不連続に設けられることが好ましい。この場合、突状反射面3が離間している間の連接面6では、照射領域IRからの反射光Lrが夫々反射位置に戻され易くなる。
それ故、反射部材2としては、仮に定着させる画像Gの種類が装置毎に大きく異なる場合には、夫々の装置に合った反射部材2を用いるようにしても差し支えない。
また、照射手段1による定着効率を更に高める観点から、反射部材2とは記録材Pを挟んで対向する裏面側部位に設けられ、照射手段1にて照射されたレーザ光Liのうち記録材Pを透過した透過光を記録材Pに向けて再び反射させる裏面側反射部材を更に備えることが好ましい。このような裏面側反射部材としては、上述した反射部材2と同様に、突状反射面3を有するものであっても差し支えないが、記録材Pを透過した透過光は広く散乱されるため、このような透過光を記録材Pに反射させるものであればよく、広く散乱される分、記録材Pの画像Gの裏面側にも当たる確率が増加する。
更に、照射領域IRでの画像がない部位での反射光Lrを有効に活用する観点から、照射手段1は、記録材Pの移動方向に交差する記録材Pの幅方向に沿う予め決められた画像Gの配列基準方向に対し傾斜する照射領域IRにレーザ光Liを照射するようにすることが好ましい。
通常、記録材P上の画像Gは、例えば罫線や文字列を例に挙げると、記録材Pの移動方向に対し直交する方向及び平行となる方向に沿って連なるものが多い。そのため、照射領域IRを記録材Pの移動方向に直交する方向(記録材Pの幅方向に相当)に配置すると、照射領域IRの長手方向に亘って画像密度が高い部位が連続することが想定される。このような場合、照射領域IRを記録材Pの幅方向に対して傾斜させるようにすると、照射領域IR内に画像がない部位がより多く出現するようになり、照射領域IRからの反射光Lrがより一層有効に活用される。
また、照射手段1での照射強度を小さくする観点から、記録材P上に形成された加熱定着が可能な画像Gの画像情報を取得する取得手段と、この取得手段にて取得された画像情報から照射領域IRに対応する画像領域の画像密度を算出する算出手段と、この算出手段にて画像密度が算出された画像領域が照射領域IRに到達する到達時期を検知する検知手段と、算出手段にて算出された照射領域IRに対応する画像領域の画像密度が予め決められた基準値以下で且つ検知手段にて到達時期が検知された場合、算出手段にて算出される画像密度が前記基準値を超える場合に比べて照射手段1の照射出力が小さくなるように照射手段1の照射出力を制御する出力制御手段と、を備えることが好ましい。
そして、このような定着装置を画像形成装置に適用するには、記録材Pを搬送する搬送手段と、記録材P上に加熱定着が可能な画像Gを形成する画像形成部と、この画像形成部にて記録材P上に形成された画像Gを定着する定着装置と、を備え、この定着装置として、上述の定着装置を用いるようにすればよい。更に、このような画像形成装置でのより好適な態様としては、搬送方向に沿って連続した記録材Pを用いる態様が挙げられる。
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2は、一例として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の画像形成装置の概要を示す説明図である。
本実施の形態の画像形成装置は、連続状の記録材Pを用いた構成のもので、記録材P上に画像を形成する画像形成装置本体10Aと、この画像形成装置本体10Aの記録材Pの搬送方向における上流側及び下流側に夫々記録材Pを供給する供給装置10B及び画像が形成された記録材Pを収容する収容装置10Cとが設けられている。尚、記録材Pとしては、ロール形状のものでもよいし、連帳用紙のように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。
本実施の形態の画像形成装置本体10Aは、例えば電子写真方式を採用したもので、記録材P上に例えば複数色のトナーを用いて各色の画像を色毎に形成する各色用の画像形成部20(具体的にはブラック画像形成部20K、シアン画像形成部20C、マゼンタ画像形成部20M、イエロー画像形成部20Y)と、これら各色の画像形成部20にて記録材P上に多重化された状態で形成された画像を定着する定着装置40と、記録材Pが搬送される経路の複数箇所に夫々設けられたロール部材16〜19等で構成されている。
ここで、ロール部材16は画像形成装置本体10A側の画像形成部20へ記録材Pを導く際に位置調整を行う位置調整ロール、ロール部材17は記録材Pを定着装置40に向かって導く張架ロール、ロール部材18,19は定着後の記録材Pを収容装置10Cに向かって搬送するに際し、記録材Pに予め定めた張力を付与する張力付与ロールである。
各色の画像形成部20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、代表的にブラック画像形成部20Kを例に説明する。ブラック画像形成部20K(20)は、表面に図示しない感光層を有して矢印E方向に回転する円筒状の感光体21を有している。感光体21の周囲には、感光体21の感光層を予め決められた電位に帯電する帯電装置22、帯電装置22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、感光体21に静電潜像を形成する露光装置23、露光装置23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顕像化する現像装置24、感光体21上の画像を記録材P上に転写する転写装置25、転写後の感光体21上の残留トナーを清掃する清掃装置26等が配置されている。尚、画像形成部20のトナー色の配列はこれに限らず、他の配列を用いるようにしてもよいことは言うまでもない。
また、供給装置10Bは、芯材にロール状に巻かれた記録材Pを保持する供給ロール12と、画像形成装置本体10A側へ記録材P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14,15等で構成されている。一方、収容装置10Cは、記録材Pを芯材に巻き取り収容する巻き取りロール13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10Bから供給された記録材Pには、画像形成装置本体10Aの各色の画像形成部20から各色画像が順次転写され、記録材P上で多重化される。この多重化された未定着の画像を有する記録材Pは、定着装置40にて定着された後、収容装置10Cにて巻き取り収容される。
次に、このような画像形成装置における定着装置40について説明する。
本実施の形態の定着装置40は、図3に示すように、加熱定着が可能な画像Gが形成された記録材Pに対応して設けられ且つ記録材P上の予め決められた位置にて記録材Pの搬送方向に交差する記録材Pの幅方向に沿って形成された帯状の照射領域IRに向かってレーザ光Liを照射する照射手段としてのアレイレーザ41と、照射領域IRを囲うように設けられ、照射領域IRからの反射光Lrを記録材Pに向けて再び反射させる反射部材42と、反射部材42とは記録材Pを挟んで対向する裏面側部位に設けられ、アレイレーザ41にて照射されたレーザ光Liのうち記録材Pを透過した透過光Ltを記録材Pに向けて再び反射させる裏面側反射部材43と、を備えている。
本実施の形態でのアレイレーザ41は、照射領域IRの長手方向(記録材Pの幅方向に相当する)に沿って複数の高出力半導体レーザを並べて配置したもので、例えば記録材P上の照射領域IRにレーザ光Liを集光させるような光学系を含んでいる。また、照射領域IRでは、隣り合う高出力半導体レーザからのレーザ光Liが互いの端部でオーバーラップすることで、照射領域IR内でのレーザ光Liの照射強度が略等しくなるように設定されると共に、記録材Pの幅方向における画像形成領域をカバーできる長さ分を照射できるように構成されている。尚、複数の高出力半導体レーザを高出力半導体レーザアレイで構成することも可能である。
また、反射部材42は、略半円筒の中央部分に照射領域IRに向かってアレイレーザ41からのレーザ光Liが照射できるような長穴の開口42aが設けられている。このような反射部材42としては、一体型であってもよいし、例えば開口42aを境に分割されるものであってもよい。また、アレイレーザ41が開口42aから離間するようなレイアウトであっても差し支えない。
一方、本実施の形態の裏面側反射部材43には、反射部材42の開口42aに相当する部位はなく、照射領域IRからの透過光Ltを記録材Pの裏面側部位に反射するようになっている。
本実施の形態の反射部材42は、照射領域IRの幅方向(記録材Pの搬送方向に相当)に対して記録材P側に突出して連なる湾曲形状の断面をした突状反射面42cを、照射領域IRの長手方向(記録材Pの幅方向に相当)に向かって連続して設けたもので、これらの突状反射面42cがそのまま反射面42bとなっている。つまり、反射面42bは、照射領域IRの幅方向に対しては照射領域IRを中心とする略半円状に形成される一方、照射領域IRの長手方向に向かっては突状反射面42cが連続するもので、その突状反射面42cの断面形状が照射領域IRに向かう湾曲面となっている。
一方、裏面側反射部材43の反射面43bは、本例では、反射部材42と異なり、反射部材42の突状反射面42cに相当する部位を有さず、照射領域IRの幅方向に対して略半円状の形状となっている。尚、裏面側反射部材43の反射面43bを反射部材42の反射面42bと同様にしてもよいことは言うまでもない。
次に、このような反射部材42の反射面42bでの作用について説明する。
図4(a)は、反射部材42を照射領域IRの長手方向に沿う方向で見た断面であり、反射部材42の反射面42bには複数の突状反射面42cを有し、これらの突状反射面42cで全体の反射面42bが形成されている。また、(b)は反射部材42を照射領域IRの幅方向に沿う方向で見た要部拡大断面であり、反射面42bが複数の連続する突状反射面42cで形成されていることを示している。そして、このような突状反射面42cにて変化面が形成されている。
先ず、(a)に示すように、反射部材42を照射領域IRの長手方向に沿う方向で見た場合には、照射領域IRに照射されたレーザ光Liによる反射光Lrは全方位に広がる散乱光となるが、反射部材42の反射面42bが照射領域IRの幅方向に対しては略半円状となっているため、照射領域IRから放射状に反射された反射光Lrは再び照射領域IRに集められるようになる。
一方、(b)に示すように、反射部材42を照射領域IRの幅方向に沿う方向で見た場合には、反射部材42の反射面42bが照射領域IRの長手方向に湾曲状の突状反射面42cを連続して設けているため、レーザ光Liの反射光Lrは照射領域IR(図中では記録材Pの表面に沿う方向となるため図示していない)の長手方向に広がるようになる。
今、照射領域IRからの反射光Lrとして二つの反射光Lr1,Lr2に着目すると、二つの反射光Lr1,Lr2が反射部材42の突状反射面42cに到達した段階では、記録材Pの幅方向における寸法がαであったものが、突状反射面42cにて反射された後は記録材P上の図中βで示す領域に広がるようになる。つまり、本実施の形態における反射部材42の突状反射面42cは、照射領域IRからの反射光Lrを照射領域IRの長手方向(記録材Pの幅方向に相当)に広げて反射させるようになる。
照射領域IRに照射されたレーザ光Liは、通常、全方位に広がって反射されるが、これらの反射光Lrのうち照射強度の強い成分は、照射領域IRからの反射角が小さいものとなるので、このような反射角の小さい反射光Lrを如何に効果的に照射領域IRに向かわせるかが反射面42bの重要な作用となる。本実施の形態では、突状反射面42cを設けることで、照射領域IRから反射された反射光Lrのうち、強度の強い反射光Lrは当該反射光Lrの反射位置に戻らずに照射領域IRの長手方向で異なる方向に向かって広がるようになる。
つまり、図4(b)に示すように、強度の強い例えば領域αに広がる反射光Lrの光束を記録材P上の領域βに広げることができる。その結果、照射領域IR内で画像密度の異なる部位があっても、画像密度が低い部位の主として画像のない記録材Pの表面からの反射光Lrを反射部材42によって照射領域IRの長手方向に広げることで、画像密度の高い部位での実効的な光量が大きくなり、照射領域IRの全体に亘って良好な定着がなされるようになる。
次に、このような反射部材42の反射面42bの作用を画像との関係で説明する。
図5(a)は、一例として、本実施の形態における反射部材42を記録材Pの幅方向に沿う方向で見た断面を模式的に示したものであり、反射部材42の反射面42bには複数の突状反射面42cが記録材Pの幅方向に沿って連続して設けられており、これらの突状反射面42cが夫々反射部材42の記録材Pの搬送方向における全域に亘って設けられている。
今、記録材Pの幅方向の一部に広い未定着の画像G(本例ではベタ画像)が形成されている場合を例にとって説明する。ここで、図5(b)は、アレイレーザ41から照射されるレーザ光Liによって画像Gが受ける光量を図式化したものであり、図5(c)は、記録材Pを上方から見た図(アレイレーザ41側から見た図)である。尚、例えば図中の二点鎖線で示す部分がアレイレーザ41による照射領域IRとなる。
この場合、照射領域IRに照射されたレーザ光Liは画像Gがある部分ではその大部分が画像Gに吸収され(図5(b)のA部分に相当する)、画像Gの温度を上昇させる。また、照射領域IRで画像Gがない部位では、大部分が記録材Pの表面から反射される反射光Lrとなる。この反射光Lrは、反射部材42の突状反射面42cに当たると、照射領域IRの長手方向、つまり、本例では記録材Pの幅方向に大きく広がる。
一般に、記録材Pからの反射光Lrは、照射領域IRから反射される反射角が小さい方がその強度が強くなるため、照射されるレーザ光Liに近い部位に反射される反射光Lrがその強度が強くなる。
本実施の形態では、突状反射面42cを設けたことで、レーザ光Liに近い部位に反射された強度の強い反射光Lrを突状反射面42cの変化面によって照射領域IRの長手方向に広げることで、例えば図5(a)に示すように、画像Gの広範な領域に強度の強い反射光Lrが当たるようになる。
また、画像G上に照射される反射光Lrとしては、画像Gに近い部位のみならず、画像Gから遠い部位であっても、照射領域IRからの反射角が小さい反射光Lrが、遠い画像G上にも広がるため、画像Gの受ける光量はより一層平均化されるようになる。
その結果、画像Gの受ける光量は図5(b)のBで示す略平均化された部分が付加されたものとなり、画像Gがベタ画像であっても照射領域IRの長手方向に沿った画像Gの温度上昇が平均化されるため、画像G全体に亘って安定した定着がなされる。尚、本実施の形態では、画像Gが例えば網点のような場合であっても、同様に定着がなされることは言うまでもない。
次に、比較のために、突状反射面42cを備えない反射面42b’を有する反射部材42’の場合、つまり、記録材Pの幅方向に沿う方向で見た反射面42b’の断面が記録材Pの面と平行な直線状になっている場合について説明する。
図6(a)は反射部材42’を記録材Pの幅方向に沿う方向で見た断面を模式的に示したもので、(b)はアレイレーザ41から照射されるレーザ光Liによって画像Gが受ける光量を図式化したものであり、(c)は記録材Pを上方から見た図(アレイレーザ41側から見た図)である。
この場合、照射領域IRに照射されたレーザ光Liは画像Gがある部分ではその大部分が画像Gに吸収され(図6(b)のA部分に相当する)、画像Gの温度を上昇させる。この部分では、図5(b)と同様である。
一方、照射領域IRで画像Gがない部位では、大部分が記録材Pの表面からの反射光Lrとなり、反射面42b’で反射されて照射領域IRに向かう。画像Gに近い部位からの反射光Lrは、反射部材42’の反射面42b’によって単に反射されるため、画像G上に反射される強度の強い反射光Lrは画像Gの近傍に集中する。つまり、画像Gの近傍の反射角が小さい反射光Lrは反射面42b’によって単に反射されることで、画像G上に当たるが、その場所は画像Gの端部に集中する。また、画像Gに当たる反射光Lrとしては画像Gから遠い場所からの反射角の大きな反射光Lrも想定されるが、反射角が大きいため、強度が弱く、画像Gの定着には殆ど寄与しない。そのため、画像Gの温度を上昇させるような反射光Lrは、画像Gの近傍からの反射光Lrとなり、画像Gの端部に集中するようになり、画像G全体に広がる平均化された光量を実現することは困難になる。
結果的に、図6(b)に示すように、画像Gの光量は、レーザ光Liが直接照射された部分(図中Aで示す部分)に、画像Gの端部近くで増加する光量分(図中Cで示す部分)が付加されたものとなる。つまり、画像Gでの記録材Pの幅方向に沿った光量分布は、端部で大きく、中央付近では小さいものとなり、画像Gの幅が広くなればなるほどその分布も大きな偏りを示すようになる。
そのため、画像G全体に亘って定着を行うには、光量分布の少ない中央付近でも十分な加熱が必要となり、勢い、レーザ光Liの照射強度を大きくせざるを得なくなる。
このような場合、画像Gの端部では、光量が多くなり過ぎて、過剰な照射光量により、トナーが飛び散ったり、煙が発生する事態に至る虞がある。また、このような虞を回避しようと、レーザ光Liの照射強度を小さくすると、今度は画像G全体に亘る定着性が低下するようにもなる。尚、このような比較の形態においても、画像Gが例えば網点のような場合には、本実施の形態と同様の定着がなされることは言うまでもない。
そして、このような傾向は、記録材Pがフィルムやコート紙のような表面の平滑性が高いものにおいて、更に顕著となる。
本実施の形態では、反射部材42に突状反射面42cを設けることで、記録材Pから反射され強度の強い反射光Lrが照射領域IRの長手方向に幅広く広がり、画像G全体に亘る光量の平均化がなされる方向になり、その分、レーザ光Li自体の照射強度をそれほど高くしなくても、十分な定着がなされる。
本実施の形態では、反射面42bとして、湾曲状の突状反射面42cを連続して設ける態様を示したが、反射面42bとしてはこれに限定されず、反射光Lrを照射領域IRの長手方向に沿って広げる部位を有すればよく、例えば次のような形状であっても差し支えない。
図7(a)〜(c)は、反射部材42の反射面42bの変形例を示したもので、(a)の反射面42bは、照射領域IR(図示せず)の長手方向に向かって連続する複数の略三角形状の突状反射面42cを配置したものである。また、(b)の反射面42bは、照射領域IRの長手方向に向かって複数の台形状の突状反射面42cを離散的に配置したものである。更に、(c)の反射面42bは、照射領域IRの長手方向に向かって複数の湾曲状の凹部を連続して形成したものであり、隣り合う凹部間にて突状反射面42cが形成されている。
つまり、(a)では、三角形状の突状反射面42cの三角形状部分の両面が共に傾斜する変化面421となっている。また、(b)では、台形状の突状反射面42cのうち、傾斜部分が変化面421となる。また、突状反射面42cのうち一部に平坦面422(記録材の面と略平行な面)を有し、更に、隣り合う突状反射面42c同士の間に連接面423を有するものとなっている。そして、(c)では、突状反射面42cの両面が変化面421となっている。
(a)の場合には、今、仮に、強度の強い反射光Lr1,Lr2を想定すると、これらの反射光Lr1,Lr2は突状反射面42cの変化面421で反射されて図のように広がる。そのため、反射光Lr1,Lr2間の光束を考えると、反射面42bで反射される領域αよりも照射領域IR(図示せず)では広い領域βに拡散する光束となる。
また、(b)の場合には、強度の強い反射光Lr1,Lr2は突状反射面42cの平坦面422と変化面421とで反射されるが、特に、変化面421で反射された反射光Lr2は大きく広がるように反射されるため、反射面42bで反射される領域αよりも、照射領域IRでは広い領域βに拡散する光束となる。また、連接面423自体では強度の強い反射光Lrを直接遠くに広げる作用は期待できないが、突状反射面42cの変化面421からの反射を補助して遠くへ広げたり、また、近くの部位に対応する照射領域IRの部位に対しては強度の強い反射光Lrをもたらすようになる。
更に、(c)の場合には、強度の強い反射光Lr1,Lr2は突状反射面42cの変化面421(この例では湾曲状の凹部)で反射されて図のように広がる。そのため、反射光Lr1,Lr2間の光束を考えると、反射面42bで反射される領域αよりも照射領域IR(図示せず)では広い領域βに拡散する光束となる。
そして、反射面42bがこのように突状反射面42cを有し、その突状反射面42cの少なくとも一部に変化面421を有していれば、画像のない部位からの反射光Lrのうち強度の強い反射光Lrがいずれかの変化面421によって反射されることで、反射面42bから反射された反射光Lrが照射領域IRの長手方向に拡散し、画像のある部位にその分の光量が付加されるようになる。このように、反射部材42の突状反射面42cの形状は、記録材Pからの反射光Lr(反射角の小さいもの)が照射領域IRの長手方向に拡散される形状であればよいが、照射領域IRからの反射光Lrを有効に広げるには、突状反射面42cを照射領域IRの長手方向に向かって連続して備える方が、反射光Lrをより広く拡散させる点で好適である。
そして、突状反射面42cの形状は上述した構成に限られず、照射領域IRからの強度の強い反射光Lrを照射領域IRの長手方向に沿って拡散させる変化面421を有する構成であればよい。また、このような反射部材42の形状は、裏面側反射部材43にも同様に適用してもよいことは言うまでもない。
更に、反射部材42に備える突状反射面42cは、反射部材42の反射面42bのうち照射領域IRの幅方向に沿った全域に設けなくてもよい。図8は、本実施の形態の反射部材42の変形例としての反射部材42を備える定着装置40を示したもので、この場合、反射部材42の反射面42bのうち記録材P側に近い部分には突状反射面42cが形成されていない。このような構成では、アレイレーザ41から照射されるレーザ光Liによって、照射領域IRから反射される反射光Lrの中で、強度の強い反射光Lrは図中のレーザ光Liに近い方に集中する。つまり、突状反射面42cによって照射領域IRの長手方向に拡散したい反射光Lrはレーザ光Liに近いこととなり、このような反射光Lrを拡散させることで、突状反射面42cを全域に亘って設けるものと同様の効果を奏する。
図9は、本実施の形態の定着装置40の第一の変形例を示すもので、図3に示す定着装置40とは反射部材42の開口42aの位置が異なるものとなっている。この例では、反射部材42の開口42aが、照射領域IRより記録材Pの搬送方向における下流側に偏って設けられている。
このような配置を採用すると、アレイレーザ41からのレーザ光Liによる照射領域IRからの反射光Lrは、反射部材42の開口42aより記録材Pの搬送方向における上流側に向かって多く反射されるようになるが、この部位には反射部材42の広い反射面42bが存在するため、照射領域IRからの反射光Lrを照射領域IRに向かってより反射させ易くなる。尚、裏面側反射部材43側では、透過光Ltの分布が反射部材42側の反射光Lrほど分布されないことから、反射部材42の開口42aの位置にはさほど影響されない。
更に、上述の実施の形態では、照射領域IRを一つとする態様を示したが、例えばアレイレーザ41を記録材Pの搬送方向に対して複数設けるようにしても差し支えない。
図10は、本実施の形態の定着装置40の第二の変形例を示すもので、一つの反射部材42に記録材Pの搬送方向に沿って二つの開口42aを設け、これらの開口42aから二つのアレイレーザ41(41A,41B)からのレーザ光Liを照射することで、二箇所の照射領域IR(IRA,IRB)が形成されている。
反射部材42は、二つの略半円筒状部材を途中で接続した形状のもので、反射面42bには突状反射面42cを備えている。また、裏面側反射部材43は二つの略半円筒状部材を途中で接続した形状のものとなっており、反射部材42の突状反射面42cに相当するものは備えていない。
このような構成では、記録材P上の画像に対し先ず上流側のアレイレーザ41Aによる照射領域IRAにてレーザ光Liの照射がなされ、ある時間経過後に、更に下流側のアレイレーザ41Bによる照射領域IRBにてレーザ光Liの照射がなされる。
このように照射されると、記録材P上の画像密度の高い部分(例えばベタ画像部分)では上流側の照射領域IRAでトナーと記録材Pとの界面温度が少し上昇する。その後、照射がない部分では前記界面温度が徐々に下降するものの、画像密度が高い分、表面積が小さいことから放熱量が少なく、温度低下は少しの量で抑えられる。
次に、下流側の照射領域IRBでもう一度加熱されることで、界面温度も十分上昇し、十分な密着性が確保されるようになる。
一方、画像密度の低い部分(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、下流側の照射領域IRB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、画像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、画像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、記録材P上の画像密度によらず、いずれも記録材Pに対する十分な密着性の確保がなされるようになる。
また、このような二箇所の照射領域IRを備える場合、次のようにしてもよい。
上流側の照射領域IRAでのレーザ出力を下流側の照射領域IRBでのレーザ出力より小さくし、その分、記録材Pの搬送方向に沿った照射領域IRAの幅を広くすることで、上流側の照射領域IRAでの照射時間が長くなる。このとき画像密度の高い部分に合わせて、上流側の照射領域IRAにて画像が十分加熱溶融できる照射強度や照射領域IRAの幅になっていることは言うまでもない。
このように照射すると、画像密度の高い部分では、上流側の照射領域IRAにて十分な密着性が確保されることから、下流側の照射領域IRBで短時間の照射になっても問題はない。一方、画像密度の低い部分では、上流側の照射領域IRA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への加熱溶融が不十分となる虞があるが、下流側の照射領域IRBにて照射強度が高められるために、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、記録材P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。そして、このような態様にあっても、反射部材42や裏面側反射部材43からの反射光Lrや透過光Ltが広く利用され、定着効率が高められることは言うまでもない。
◎実施の形態2
図11は、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、実施の形態1の定着装置40(例えば図3参照)と異なり、裏面側反射部材を有さない構成のものである。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。
同図において、反射部材42と記録材Pを挟んで対向する位置には、記録材Pをアレイレーザ41側に向かって保持するように対向配置される対向部材46を有している。対向部材46は、表面が例えばフッ素樹脂等によって低摩擦処理された白色で耐熱性の丸棒形状のもので構成され、その軸方向は、照射領域IRの延びる方向に合わせて配置されている。したがって、この対向部材46上を搬送される記録材Pはよりスムーズに搬送されるようになる。そして、反射部材42はその反射面42bとして突状反射面42cを有する凹凸面となっている。
このような構成の定着装置40では、搬送される記録材Pは常に対向部材46上を滑りながら搬送されるため、照射領域IRでの記録材Pのばたつきも抑えられ、照射領域IR内でのレーザ出力は均一化され易い。また、対向部材46を用いることで、レーザ光Liが照射領域IRに照射され、記録材Pを透過した透過光は対向部材46の表面によって反射されるため、裏面側反射部材がない態様であっても、照射領域IRの近くに透過光から反射される光が再照射され、定着効率の向上がなされる。
このような対向部材46としては、記録材Pの搬送に合わせて回転するようになっていてもよい。また、対向部材46としては、丸棒形状に限らず、例えば平板状であってもよく、また、その大きさも、照射領域IRを形成できる大きさであればよい。また、対向部材46としては、耐熱性を有するものであれば金属製の部材であっても差し支えないが、照射領域IRでの加熱を逃がさないように熱伝導率が小さい方が好適である。
更に、本実施の形態では、レーザ光Liを照射領域IRに対して略直交する方向から照射する方式を示したが、例えば図9に示したように、レーザ光Liを斜めから照射するようにしてもよい。
◎実施の形態3
図12は、実施の形態3の定着装置40が適用された画像形成装置の概要を示す。本実施の形態の画像形成装置は、実施の形態1の画像形成装置(図2参照)と異なり、記録材として枚葉状の記録材を用いた構成のものとなっている。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、ここでは詳細な説明は省略する。
同図において、本実施の形態の画像形成装置は、例えば電子写真方式を用いたものであり、記録材(枚葉状)P上に例えば四色のトナーを用いて複数色の画像を形成する各色の画像形成部20(具体的にはブラック画像形成部20K、シアン画像形成部20C、マゼンタ画像形成部20M、イエロー画像形成部20Y)と、これら各色の画像形成部20にて形成された各色画像を多重化された状態で搬送するベルト状の中間転写体30と、中間転写体30上の多重化された画像を例えば記録材Pに一括転写する一括転写装置(二次転写装置)66と、この二次転写装置66にて記録材P上に転写された未定着画像を定着する定着装置40等で構成されている。
ここで、各色の画像形成部20は使用するトナーを除き略同様の構成であり、また、実施の形態1の画像形成部20(図2参照)と同様に構成されるため、ここではその詳細な説明は省略する。
本実施の形態の中間転写体30は、複数の張架ロール31〜36に掛け渡され、例えば張架ロール31を駆動ロール、張架ロール34をテンションロールとして回転する。
また、張架ロール35をバックアップロールとして二次転写装置66が配置され、張架ロール31と中間転写体30を挟んで対向する位置に中間転写体30上の残留トナーを清掃するベルト清掃装置37が設けられている。
更に、画像形成装置内の中間転写体30の下方には記録材Pが収容される記録材収容部62が設けられ、記録材収容部62から搬送される記録材Pの搬送経路には、記録材収容部62から二次転写装置66までに複数の搬送ロール63〜65が設けられると共に、二次転写を終えた記録材Pを定着装置40に向かって搬送する搬送ベルト67、定着装置40によって定着された記録材Pを装置外に排出する排出ロール68が設けられている。
そのため、本実施の形態では、各色の画像形成部20にて図中F方向に回転する感光体21上に形成された各色画像が転写装置(一次転写装置)25にて中間転写体30上に転写されることで、中間転写体30上に多重化された画像が形成される。一方、記録材Pは記録材収容部62から搬送ロール63〜65等によって二次転写位置に搬送され、中間転写体30上で多重化された画像が二次転写装置66にて記録材P上に一括転写される。二次転写装置66にて多重化された画像が一括転写された記録材Pは、そのまま搬送ベルト67にて搬送され、定着装置40にて定着される。定着を終えた記録材Pは排出ロール68にて画像形成装置外に排出されるようになる。
図13は、本実施の形態における定着装置40の概要を示すもので、反射部材42と記録材Pを挟んで対向する位置に、記録材Pを保持して搬送する例えば静電吸着型の吸着搬送装置47が設けられている。尚、反射部材42は、実施の形態1と同様に反射面42bが突状反射面42cを有することは言うまでもない。
また、吸着搬送装置47は、二つのロール部材47b,47cと、これら二つのロール部材47b,47cに掛け渡されて循環回転するベルト部材47aと、このベルト部材47aに対して帯電を付与する帯電部材47dとで構成されている。
本実施の形態の定着装置40は、未定着画像が転写された記録材Pが定着装置40に達すると、吸着搬送装置47のベルト部材47aが帯電部材47dによって帯電されているため、記録材Pをベルト部材47a側に静電吸着する。ベルト部材47aに吸着された記録材Pはベルト部材47aの回転に伴ってそのまま搬送され、照射領域IRにてアレイレーザ41からのレーザ光Liが照射された後、更に下流側に搬送される。尚、吸着搬送装置47から定着後の記録材Pを剥離し易くするための剥離部材を設けることで、ベルト部材47aからの記録材Pの剥離も容易になされる。
本実施の形態では、吸着搬送装置47を用いることで、記録材Pが枚葉状であっても、照射領域IRでの記録材Pの姿勢が安定に保たれる。また、反射部材42に突状反射面42cを設けたことで画像に対する照射領域IR内でのレーザ光Liの照射強度も略平均化され、定着効率も向上する。そして、このような吸着搬送装置47に用いられるベルト部材47aとしては、照射領域IRでのレーザ光Liにより記録材Pを透過した透過光を記録材Pの裏面側に反射できるような表面が好ましく、例えば白色系の顔料が添加されているような部材が好適である。
ここでは、帯電部材47dとしてベルト部材47aに接触する態様を示したが、例えばコロナ帯電器等を用いてベルト部材47aから離間した状態でベルト部材47aを帯電させるようにしてもよい。また、吸着搬送装置47として静電吸着する態様を示したが、ベルト部材47aの裏面側から記録材Pをエアー吸引するようにしてもよい。更には、ベルト部材47aを二つのロール部材47b,47cで張架する方式を示したが、例えば照射領域IRに対応して対向部材(例えばロール部材)を設け、照射領域IR付近をアレイレーザ41側に向けて突出させる構成としてもよい。
◎実施の形態4
図14は、実施の形態4の定着装置40の概要を示す説明図であり、(a)は記録材Pの幅方向に沿う方向から見た図であり、(b)は記録材Pの搬送方向に沿う方向から見た図である。本実施の形態の定着装置40は、実施の形態3の定着装置40(図13参照)と略同様に構成されるが、画像の画像密度に合わせてアレイレーザ41の出力を制御するようにした点が実施の形態3と異なる。尚、実施の形態3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。
本実施の形態では、アレイレーザ41の出力を制御する制御装置80が設けられ、この制御装置80は画像情報に基づいて、照射領域IRでの画像の画像密度に応じて、アレイレーザ41(具体的には高出力半導体レーザ41a〜41e)の照射出力を調整するようにしている。また、記録材Pの搬送方向で照射領域IRより上流側には、記録材Pの位置を検知するセンサ71が設けられている。
本実施の形態の制御装置80は、図15に示すようになっている。制御装置80は、記録材P上に形成された画像の画像情報を取得する取得部81と、取得部81にて取得された画像情報から照射領域IRに対応する画像領域の画像密度を算出する算出部82と、算出部82にて画像密度が算出された画像領域が照射領域IRに到達する到達時期をセンサ71からの信号に基づいて検知する検知部83と、算出部82にて算出された照射領域IRに対応する画像領域の画像密度が予め決められた基準値以下で且つ検知部83にて対象となる画像領域が照射領域IRへ到達した場合、アレイレーザ41の照射出力が設定出力より小さくなるようにアレイレーザ41の照射出力を制御する出力制御部84と、基準値と照射出力との対応を予め決めた対応表85等で構成されている。
このような制御装置80における制御フローは、例えば図16のようになっている。取得部81では、例えば一枚分の画像情報を取得し、これに基づいて算出部82で照射領域IRに対応する予め決められた画像領域毎の画像密度を算出する(ステップS1,2)。このとき、照射領域IRに対応する予め決められた画像領域とは、照射領域IR全体であってもよいし、照射領域IRを細分化したものであっても差し支えないが、最小領域としては夫々の高出力半導体レーザ41a〜41eの照射域に相当する。
次に、出力制御部84では、画像密度が算出された対象領域が照射領域IRに達し、且つ算出部82で算出されたこの対象領域の画像密度が基準値以下である場合は、対象領域に対するアレイレーザ41の照射出力を対応表85に基づく設定出力より低下させた照射出力にする(ステップS3〜5)。一方、対象領域の画像密度が基準値を超える場合にはアレイレーザ41の照射出力を設定出力のままとする(ステップS6)。そして、このような動作を一枚分繰り返し、一枚分が終了すれば終了する(ステップS7)。
このように制御することで、例えば画像密度の小さい画像では記録材Pからの強度の強い反射光Lrは画像密度が高い場合よりも多く存在し、その分、反射部材42の反射面42bからの反射光Lrの光量も大きくなり易いため、アレイレーザ41の照射強度の低減が図られるようになる。一方、例えばベタ画像部分が多いような場合には、画像密度が高くなるため、画像のない部位からの反射光Lrを有効に利用する必要がある。このような場合、レーザ光Liの照射強度を上げることで、画像から遠い部位からの反射光Lrの光量も多くなり、定着に十分な光量が得られるようになる。
このような画像密度の基準値は、一つに限らず、異なるいくつかの基準値を予め決めておき、夫々の範囲で異なる照射出力を決めて対応表85として記憶しておけばよい。
更には、例えば一枚の画像毎の基準値を予め決めて、その基準値以下の画像であればその画像を定着する際の照射出力を設定出力より低くするようにしてもよい。例えば画像が文字からなる場合には、画像密度としては通常5%程度と想定され、このような場合、照射出力を低くしても十分な定着が確保されるようになる。
また、一枚の画像を移動方向に複数の領域に分割し、その夫々の領域で基準値を予め決めておいてもよい。複数の分割された領域が照射領域IRと同じであってもよいことは言うまでもない。
◎変形の形態
以上の実施の形態では、記録材Pの幅方向に沿う方向に帯状の照射領域IRが設定されるように、アレイレーザ41及び反射部材42(裏面側反射部材43を有する態様では裏面側反射部材43も含む)を配置したが、反射部材42の突状反射面42cの効果を一層有効に発揮させる観点から、照射領域IRを記録材Pの幅方向に沿う方向から少し傾斜させるようにしてもよい。
一般に、記録材P上の画像では、特に、罫線や文字列等を想定すると、記録材Pの幅方向や搬送方向に連なって画像が配置される割合が多く、照射領域IRを記録材Pの幅方向に沿う方向に設定した場合には、照射領域IRでの画像密度が高くなり易い。一方、照射領域IRを記録材Pの幅方向から少し傾斜させた場合を想定すると、照射領域IRが記録材Pの幅方向に設定された場合に比べ、通常、画像密度は小さく抑えられる。
図17は、このような変形の形態の定着装置40を斜めから見た斜視図であり、実施の形態1の定着装置40(図3参照)と異なり、照射領域IRが記録材Pの幅方向から傾斜角θだけ傾斜したものとなっている。
そのため、この形態においては、アレイレーザ41及び反射部材42、裏面側反射部材43のいずれも傾斜した照射領域IRに合わせてレイアウトされている。
図18(a)は、本形態のように、照射領域IRを記録材Pの幅方向から角度θだけ傾斜させた場合、(b)は照射領域IRを記録材Pの幅方向に沿って配置した場合の模式図を示す。今、図中の画像Gがベタ画像であるとすると、このようなベタ画像が照射領域IRに進入する際には、(a)では画像Gの角から順次照射領域IRに進入するため、照射領域IR内で画像Gの近くに画像Gのない部位が存在し易くなり、そこからの強度の強い反射光Lrが有効に利用される。
一方、(b)のように、照射領域IRを記録材Pの幅方向に沿った方向にすると、画像Gが照射領域IRに進入する際、画像Gは記録材Pの幅方向で同じように照射領域IRに進入するため、画像Gの近く(記録材Pの幅方向に沿った方向)では画像Gの両端の近くからの反射光Lrが大きく利用されるのみとなる。それ故、(a)の方が(b)よりも照射強度が抑えられるようになる。
ここで、このように照射領域IRを傾斜させると、傾斜させないものに比べ、照射領域IRの長手方向が長くなり、その分アレイレーザ41から照射されるレーザ光Liの広がりを広くしたり、アレイレーザ41の高出力半導体レーザの数量を増やす必要がでてくることから、傾斜角θを大きくし過ぎないようにすることが大切であり、例えば数°程度が好適となる。
1…照射手段,2…反射部材,3…突状反射面,4…連続面,5…変化面,6…連接面,IR…照射領域,Li…レーザ光,Lr…反射光,P…記録材,G…画像

Claims (8)

  1. 加熱定着が可能な画像が形成された記録材に対応して設けられ且つ当該記録材上の予め決められた位置にて記録材の移動方向に交差する方向に沿って形成された帯状の照射領域に向かってレーザ光を照射する照射手段と、
    前記照射領域を囲うように設けられ、前記照射領域からの反射光を記録材に向けて再び反射させる反射部材と、を備え、
    前記反射部材は、前記照射領域の長手方向に交差する幅方向に沿って記録材側に突出し且つ前記照射領域の長手方向に向かって並ぶ複数の突状反射面を有し、
    前記突状反射面は、前記照射領域の幅方向に沿って前記照射領域から略等間隔に位置するように連なる連続面であって、この連続面の前記照射領域の長手方向に沿う断面形状の全部又は一部が湾曲又は傾斜するように変化する変化面であることを特徴とする定着装置。
  2. 請求項1記載の定着装置において、
    前記複数の突状反射面は、前記照射領域の長手方向に向かって隣接して連続的に設けられていることを特徴とする定着装置。
  3. 請求項1記載の定着装置において、
    前記複数の突状反射面は、前記照射領域の長手方向に向かって相互に離間して不連続に設けられていることを特徴とする定着装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれかに記載の定着装置において、
    前記反射部材とは記録材を挟んで対向する裏面側部位に設けられ、前記照射手段にて照射されたレーザ光のうち記録材を透過した透過光を記録材に向けて再び反射させる裏面側反射部材を更に備えることを特徴とする定着装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれかに記載の定着装置において、
    前記照射手段は、記録材の移動方向に交差する記録材の幅方向に沿う予め決められた画像の配列基準方向に対し傾斜する照射領域に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。
  6. 請求項1乃至5のいずれかに記載の定着装置において、
    記録材上に形成された加熱定着が可能な画像の画像情報を取得する取得手段と、
    この取得手段にて取得された前記画像情報から前記照射領域に対応する画像領域の画像密度を算出する算出手段と、
    この算出手段にて画像密度が算出された前記画像領域が前記照射領域に到達する到達時期を検知する検知手段と、
    前記算出手段にて算出された前記照射領域に対応する画像領域の画像密度が予め決められた基準値以下で且つ前記検知手段にて前記到達時期が検知された場合、前記算出手段にて算出される画像密度が前記基準値を超える場合に比べて前記照射手段の照射出力が小さくなるように当該照射手段の照射出力を制御する出力制御手段と、
    を備えることを特徴とする定着装置。
  7. 記録材を搬送する搬送手段と、
    記録材上に加熱定着が可能な画像を形成する画像形成部と、
    この画像形成部にて記録材上に形成された画像を定着する請求項1乃至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。
  8. 請求項7記載の画像形成装置において、
    搬送方向に沿って連続した記録材を用いることを特徴とする画像形成装置。
JP2011027501A 2011-02-10 2011-02-10 定着装置及びこれを用いた画像形成装置 Expired - Fee Related JP5712655B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011027501A JP5712655B2 (ja) 2011-02-10 2011-02-10 定着装置及びこれを用いた画像形成装置
US13/216,857 US8644751B2 (en) 2011-02-10 2011-08-24 Heating device and image forming apparatus using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011027501A JP5712655B2 (ja) 2011-02-10 2011-02-10 定着装置及びこれを用いた画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012168270A JP2012168270A (ja) 2012-09-06
JP5712655B2 true JP5712655B2 (ja) 2015-05-07

Family

ID=46636965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011027501A Expired - Fee Related JP5712655B2 (ja) 2011-02-10 2011-02-10 定着装置及びこれを用いた画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8644751B2 (ja)
JP (1) JP5712655B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5948991B2 (ja) * 2012-03-13 2016-07-06 富士ゼロックス株式会社 定着装置及び画像形成装置
JP5983272B2 (ja) * 2012-10-05 2016-08-31 富士ゼロックス株式会社 定着装置および画像形成装置
JP2014102347A (ja) * 2012-11-19 2014-06-05 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP2016048303A (ja) * 2014-08-27 2016-04-07 富士ゼロックス株式会社 光照射装置、定着装置、及び画像形成装置
JP6565210B2 (ja) * 2015-02-23 2019-08-28 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置及び表面処理装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56164375A (en) * 1980-05-23 1981-12-17 Ricoh Co Ltd Method for fixation
US4386840A (en) * 1981-05-22 1983-06-07 International Business Machines Corporation Dual flash fuser reflector with alternating flash for power reduction
JPS59128569A (ja) * 1983-01-14 1984-07-24 Fuji Xerox Co Ltd レ−ザ定着装置
JPS60252383A (ja) * 1984-05-29 1985-12-13 Fuji Xerox Co Ltd フラツシユ定着装置
JPS61200567A (ja) 1985-03-01 1986-09-05 Canon Inc フラツシユ定着装置
US5113223A (en) * 1990-06-05 1992-05-12 Delphax Systems Printer flash fusing system
JPH06301304A (ja) * 1993-02-19 1994-10-28 Minolta Camera Co Ltd 定着装置
JP3016685B2 (ja) * 1993-12-27 2000-03-06 シャープ株式会社 レーザー定着装置
JP2010217235A (ja) * 2009-03-13 2010-09-30 Sharp Corp 定着装置および該定着装置を使用した電子機器
JP5155225B2 (ja) 2009-03-18 2013-03-06 シャープ株式会社 定着装置及びそれを備えた画像形成装置
JP5471536B2 (ja) * 2009-09-04 2014-04-16 富士ゼロックス株式会社 定着装置及びこれを用いた画像形成装置
JP4959772B2 (ja) * 2009-11-16 2012-06-27 シャープ株式会社 レーザ定着装置及びこのレーザ定着装置を備えた画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012168270A (ja) 2012-09-06
US8644751B2 (en) 2014-02-04
US20120207500A1 (en) 2012-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5312391B2 (ja) 画像形成装置
JP5233981B2 (ja) レーザ定着装置及び画像形成装置
JP5712655B2 (ja) 定着装置及びこれを用いた画像形成装置
JP2010078839A (ja) 定着装置及びそれを備えた画像形成装置
JP5293493B2 (ja) 定着装置及びこれを用いた画像形成装置
JP2009258203A (ja) 定着装置および画像形成装置
US8412085B2 (en) Fixing device, image forming apparatus, and toner image fixing method
JP2011191426A (ja) 定着装置及びこれを用いた画像形成装置
JP5948925B2 (ja) 定着装置および画像形成装置
US8577272B2 (en) Fixing device and image forming apparatus having a slantingly extended irradiation area
JP5828255B2 (ja) 定着装置及びこれを用いた画像形成装置
JP2012088372A (ja) 定着装置及びこれを用いた画像形成装置
JP5686013B2 (ja) 定着装置及びこれを用いた画像形成装置
JP5673139B2 (ja) 定着装置及びこれを用いた画像形成装置
JP5259471B2 (ja) 定着装置及びそれを用いる画像形成装置
JP7269528B2 (ja) 加熱装置、定着装置、画像形成装置
JP6848370B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP5887778B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP4672516B2 (ja) 転写定着装置および画像形成装置
JP6977511B2 (ja) 画像形成装置
JP2017120392A (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP6617580B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP5929406B2 (ja) 画像形成装置
JP2001022210A (ja) 定着装置
JP6103262B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140121

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141202

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150210

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150223

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5712655

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees