JP2012088372A - 定着装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録材上の加熱定着可能な画像に対してレーザ光を用いて定着する際、光強度の強いレーザ光の外部への漏れを抑えながら安全性を高める。
【解決手段】記録材Ｐ上の加熱定着可能な画像に対し当該記録材Ｐの搬送方向に交差する方向に沿って延びる照射領域ＩＲに向かってレーザ光Ｌｉを照射するレーザ光源１と、照射領域ＩＲを囲うように設けられ且つレーザ光源１から照射されたレーザ光Ｌｉによる照射領域ＩＲからの反射光Ｌｒが照射領域ＩＲに向かって再照射されるように反射光Ｌｒを反射する反射面を有する反射部材２と、この反射部材２の記録材Ｐに向かう側の端部に連なるように設けられ、記録材Ｐの搬送面に対向し且つ反射部材２の外方に向かって延びる部分を有してレーザ光Ｌｉが吸収可能な光吸収部材３と、を備える。
【選択図】図１

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、レーザ光を記録材の幅方向に亘って照射し、未定着トナー像を定着する構成が開示されている。
特許文献２には、転写から定着に至る間にトナーの樹脂物性を変化させるためにレーザ光等を照射する装置構成が開示され、レーザ光源と感光体との間に遮光板が設けられることが記載されている。
特許文献３には、ＬＥＤアレイから発光される光を用紙上の未定着トナー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。

特開平７−１９１５６０号公報（実施例１、図３） 特開平１１−２０２６５３号公報（発明の実施の形態、図１） 特開平６−３０１３０４号公報（第６実施例、図９）

本発明が解決しようとする課題は、記録材上の加熱定着可能な画像に対してレーザ光を用いて定着する際、光強度の強いレーザ光の外部への漏れを抑えながら安全性を高め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、記録材上の加熱定着可能な画像に対し当該記録材の搬送方向に交差する方向に沿って延びる照射領域に向かってレーザ光を照射するレーザ光源と、前記照射領域を囲うように設けられ且つ前記レーザ光源から照射されたレーザ光による当該照射領域からの反射光が前記照射領域に向かって再照射されるように前記反射光を反射する反射面を有する反射部材と、この反射部材の記録材に向かう側の端部に連なるように設けられ、記録材の搬送面に対向し且つ前記反射部材の外方に向かって延びる部分を有してレーザ光が吸収可能な光吸収部材と、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、前記光吸収部材は、前記照射領域における記録材表面に対し接する面と交差する面を有す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、前記光吸収部材の前記記録材を挟んだ対向部位には、レーザ光が吸収可能な裏面側光吸収部材を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部位に設けられ、前記レーザ光源から照射されて記録材を透過した透過光が前記照射領域に対応する記録材の裏面側部位に向かって再照射されるように前記透過光を反射す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、前記光吸収部材は、当該光吸収部材の記録材の搬送面に対向する部分のうち前記照射領域側とは異なる外方端部での当該光吸収部材と記録材との開口部から前記照射領域を見たときに、記録材の搬送面に対向する前記光吸収部材の対向面しか視認されないように配置されてい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、前記光吸収部材を冷却する冷却手段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、記録材上に加熱定着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前記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可能な画像に対してレーザ光を用いて定着する際、光吸収部材を有さない場合に比べて、光強度の強いレーザ光の外部への漏れを抑えながら安全性を高めることができる。
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、光強度の強い反射光が直接外部に漏れるのを抑えることができる。
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、レーザ光の吸収が更に効果的になされる。
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、レーザ光の利用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、レーザ光の外部への漏れをより一層抑えることができる。
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、光吸収部材での光吸収性能がより安定化する。
請求項７に係る発明によれば、記録材上の加熱定着可能な画像に対してレーザ光を用いて定着する際、光吸収部材を有さない場合に比べて、光強度の強いレーザ光の外部への漏れを抑えながら安全性を高めることができる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。

本発明を具現化する実施の形態モデルに係る定着装置の概要を示す説明図である。 （ａ），（ｂ）は光吸収部材の好ましい形状を示す説明図である。 光吸収部材の更に好ましい形状を示す説明図である。 実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成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斜視図である。 実施の形態１の定着装置の断面方向から見た説明図である。 光吸収部材での作用を示す説明図であり、（ａ）は図４の要部断面、（ｂ）は反射光の光強度分布を示す。 実施の形態１の第一変形例としての定着装置を示す説明図である。 実施の形態１の第二変形例としての定着装置を示す説明図である。 実施の形態１の第三変形例としての定着装置を示す説明図である。 実施の形態１の第四変形例としての定着装置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の定着装置の概要を示す説明図である。 実施の形態４の定着装置が適用された画像形成装置の概要を示す説明図である。 実施の形態４の定着装置の概要を示す説明図である。 （ａ）は実施の形態５の定着装置の要部を示す模式図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。 （ａ）は実施の形態５の変形例としての定着装置の要部を示す模式図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。

◎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モデルの概要について説明する。
図１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る。
同図において、定着装置は、記録材Ｐ上の加熱定着可能な画像に対し当該記録材Ｐの搬送方向に交差する方向に沿って延びる照射領域ＩＲに向かってレーザ光Ｌｉを照射するレーザ光源１と、照射領域ＩＲを囲うように設けられ且つレーザ光源１から照射されたレーザ光Ｌｉによる照射領域ＩＲからの反射光Ｌｒが照射領域ＩＲに向かって再照射されるように反射光Ｌｒを反射する反射面を有する反射部材２と、この反射部材２の記録材Ｐに向かう側の端部に連なるように設けられ、記録材Ｐの搬送面に対向し且つ反射部材２の外方に向かって延びる部分を有してレーザ光Ｌｉが吸収可能な光吸収部材３と、を備えている。

ここで、記録材Ｐ上の画像を形成する代表的材料としては、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。
また、使用する記録材Ｐとしては、代表的には連続状の態様（例えばロール紙）や枚葉状の態様（例えばカット紙）が挙げられるが、媒体としては紙媒体のみならずフィルム媒体等であってもよい。
更に、レーザ光源１の代表的態様としては、レーザ光Ｌｉの発光部位が照射領域ＩＲの延びる方向に沿って一列に複数設けられたアレイレーザタイプのものが挙げられる。

反射部材２は、反射面側が例えば湾曲状の鏡面であってもよいし、反射面側が再帰性反射面や、散乱面であってもよく、反射光Ｌｒが照射領域ＩＲに向かって再照射されるように反射する反射面を有するものであればよい。このとき、照射領域ＩＲに向かって再照射される光は、照射領域ＩＲを含む部位に再照射されればよく、照射領域ＩＲに限られるものではない。

そして、光吸収部材３は、反射部材２の記録材Ｐに向かう側の端部と連なるように設けられることで、反射部材２と光吸収部材３との間でレーザ光Ｌｉが漏れないようになる。また、光吸収部材３が記録材Ｐの搬送面に対向する部分を有することで、レーザ光Ｌｉが光吸収部材３に効果的に吸収され、光吸収部材３と記録材Ｐとの開口部から外部に向かって漏れるレーザ光Ｌｉの光強度は大きく低減される。更に、光吸収部材３は、記録材Ｐの搬送面に対向する部分を有していればよく、例えば反射部材２の反射面に沿って延びるような部分を有していても差し支えない。更に、「記録材Ｐの搬送面に対向する」とは、搬送面に平行であってもよいし、平行でなくてもよく、記録材Ｐの搬送面に対向して延びる形状であればよい。このような光吸収部材３としては、耐熱性を有し且つレーザ光Ｌｉを吸収できるものであればよく、例えばアルミ合金に黒色陽極化成膜を処理したものが挙げられる。

また、記録材Ｐの裏面側には、記録材Ｐをレーザ光源１側に向かって保持するように対向配置される対向部材を設け、この対向部材（平板状又は曲面状部材）でレーザ光Ｌｉのうち記録材Ｐを透過した透過光を反射させるようにしてもよいし、記録材Ｐとは離間した位置に他の湾曲状の反射部材（後述する裏面側反射部材５）を設けるようにしてもよく、あるいは、何も設けなくても差し支えない。

そして、照射領域ＩＲに照射されたレーザ光Ｌｉの照射領域ＩＲからの反射光（散乱光含む）の外部への漏れを防ぐ観点から、図２（ａ），（ｂ）に示すように、光吸収部材３は、照射領域ＩＲにおける記録材表面に対し接する面（接線方向に延びる面を意味するもので、以下接面と略す）ＣＳに対して交差する面を有することが好ましい。ここで、（ａ）は記録材Ｐが平坦な部位に照射領域ＩＲを有する場合であり、（ｂ）は記録材Ｐが湾曲した部位に照射領域ＩＲを有する場合を示しており、（ａ）では接面ＣＳが一つのため、光吸収部材３は接面ＣＳに交差する面を有するものであればよい。一方、（ｂ）のように湾曲した部位の照射領域ＩＲでは、複数の接面ＣＳが想定され、これらの接面ＣＳに交差する面を有するようにすればよい。
これにより、この接面ＣＳに沿った方向に反射光Ｌｒが反射されても光吸収部材３によって吸収されるようになり、レーザ光源１から照射領域ＩＲに向かって照射されたレーザ光Ｌｉによる照射領域ＩＲからの反射光Ｌｒが光吸収部材３と記録材Ｐとの間から外部に漏れ出さないようになる。尚、光吸収部材３の形状に合わせて記録材Ｐの搬送経路が設定されていることは言うまでもない。

また、図１に示すように、光吸収部材３が設けられる部位での光吸収性能をより効果的にする観点から、光吸収部材３の記録材Ｐを挟んだ対向部位には、レーザ光Ｌｉが吸収可能な裏面側光吸収部材４を備えることが好ましい。このように光吸収部材３と裏面側光吸収部材４とで記録材Ｐを挟むことで、記録材Ｐを透過した透過光も裏面側光吸収部材４にて有効に吸収されるようになる。

更に、照射領域ＩＲに照射されたレーザ光Ｌｉの記録材Ｐを透過した透過光を有効利用する観点から、記録材Ｐの裏面側に接触するような対向部材を有さない態様において、反射部材２とは記録材Ｐを挟んで対向する部位に設けられ、レーザ光源１から照射されて記録材Ｐを透過した透過光が照射領域ＩＲに対応する記録材Ｐの裏面側部位に向かって再照射されるように前記透過光を反射する裏面側反射部材５を更に備えることが好ましい。

そして、レーザ光Ｌｉの外部への漏れをより一層抑える観点から、図３に示すように、光吸収部材３は、当該光吸収部材３の記録材Ｐの搬送面に対向する部分のうち照射領域ＩＲ側とは異なる外方端部での当該光吸収部材３と記録材Ｐとの開口部αから照射領域ＩＲを見たときに、記録材Ｐの搬送面に対向する光吸収部材３の対向面３ａしか視認されないように配置されていることが好ましい。これによれば、光吸収部材３の照射領域ＩＲとは異なる外方端部と記録材Ｐとの開口部αから、照射領域ＩＲや反射部材２の反射面が視認されなくなり、レーザ光Ｌｉの外部への漏れが抑えられる。

このような場合、光吸収部材３の形状は特に限定されず、次のように構成されていればよい。つまり、光吸収部材３のうち記録材Ｐの搬送面に対向する部分にて、記録材Ｐに対向する対向面３ａの記録材搬送方向で異なる二点間を結ぶ直線（図中点線部分）を引いたときに、光吸収部材３の対向面３ａがこの直線より記録材Ｐから遠ざかる部分を有し且つこの部分に記録材Ｐの搬送経路が設けられるように、光吸収部材３及び記録材Ｐの搬送経路が構成されていればよい。また、このような二点間は特に限定されず、光吸収部材３の両端部であってもよいし、それ以外の二点であっても差し支えない。

また、光吸収部材３での光吸収性能を安定化させる観点から、図１に示すように、光吸収部材３を冷却する冷却手段６を更に備えることが好ましい。このような冷却手段６の代表的態様としては、放熱部材が挙げられる。また、冷却手段６は、光吸収部材３に設けられることが好ましく、また、例えば裏面側光吸収部材４を備える態様にあっては、裏面側光吸収部材４にも冷却手段６を設けることが好ましいが、裏面側光吸収部材４には記録材Ｐを透過した透過光のみ吸収されるため、光吸収部材３よりも温度上昇は低い。そのため、裏面側光吸収部材４に冷却手段６を設けなくても差し支えない。

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上に加熱定着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Ｐ上に形成された前記画像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。
また、このような画像形成装置では、使用する記録材Ｐとしては、搬送方向に沿って連続した記録材Ｐを用いる方が好適である。

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４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。

本実施の形態の画像形成装置は、記録材として連続状の記録材Ｐを用いた構成で、記録材Ｐ上に画像を形成する画像形成本体装置１０Ａと、この画像形成本体装置１０Ａの両側に記録材Ｐを供給する供給装置１０Ｂと画像が形成された記録材Ｐを収容する収容装置１０Ｃとで構成されている。尚、記録材Ｐとしては、ロール形状のものでもよいし、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。

本実施の形態の画像形成本体装置１０Ａは、例えば電子写真方式を用いるものであり、記録材Ｐ上に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の画像形成部２０（具体的にはイエロー画像形成部２０Ｙ、マゼンタ画像形成部２０Ｍ、シアン画像形成部２０Ｃ、ブラック画像形成部２０Ｋ）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トナー像を定着する定着装置４０と、複数の適宜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、適宜張力を付与する張力付与ロールである。

また、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を例に説明を行う。ブラック画像形成部２０Ｋ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ドラム２１を有している。感光体ドラム２１の周囲には、感光体ドラム２１の感光層を予め定め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、感光体ドラム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可視像化する現像装置２４、感光体ドラム２１上のトナー像を記録材Ｐ上に転写する転写装置２５、転写後の感光体ドラム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く、また画像形成部２０が一つだけで構成され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、画像形成本体装置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、画像形成本体装置１０Ａの各色の画像形成部２０にて各色トナー像が転写され、記録材Ｐ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形成された記録材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について図５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、記録材Ｐ上の直線状に延びる照射領域ＩＲに向かってレーザ光Ｌｉを照射するレーザ光源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且つアレイレーザ４１から照射されたレーザ光Ｌｉによる照射領域ＩＲからの反射光が照射領域ＩＲに向かって再照射されるように反射光を反射する反射面を有する半円筒型の反射部材４２と、この反射部材４２とは記録材Ｐを挟んで設けられ、アレイレーザ４１から照射されて記録材Ｐを透過した透過光が記録材Ｐの裏面側部位に向かって再照射されるように透過光を反射する半円筒型の裏面側反射部材４３と、反射部材４２の記録材Ｐに向かう側の端部に連なるように設けられ、記録材Ｐの搬送面に対向し且つ反射部材４２の外方に向かって延びる部分を有してレーザ光Ｌｉが吸収可能な光吸収部材４４（４４ａ，４４ｂ）と、この光吸収部材４４の記録材Ｐを挟んだ対向部位に設けられ且つレーザ光Ｌｉが吸収可能な裏面側光吸収部材４５（４５ａ，４５ｂ）と、を備えている。

アレイレーザ４１は、本例では５個の高出力半導体レーザを用いたものを示すが、この数量等は限定されず、幾つあっても差し支えないが、記録材Ｐの幅方向における画像幅をカバーできる長さが必要である。また、アレイレーザ４１は、例えば記録材Ｐ上の照射領域ＩＲにレーザ光Ｌｉを集束させるような光学系を含んでいる。そして、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の延びる方向に沿ってのレーザ光Ｌｉの照射強度が略等しくなるように設定されている。

また、反射部材４２は、半円筒の略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。尚、アレイレーザ４１から反射部材４２までのレーザ光Ｌｉに対しては、レーザ光Ｌｉが外に漏れないように図示外の遮蔽部材等で遮蔽されていることは言うまでもない。

図６は、本実施の形態の定着装置４０を横方向からみた断面を示す。
同図において、アレイレーザ４１から照射されたレーザ光Ｌｉは、反射部材４２の開口４２ａから記録材Ｐ上の照射領域ＩＲに向かって進む。照射領域ＩＲに照射されたレーザ光Ｌｉの照射領域ＩＲからの反射光Ｌｒは、反射部材４２の反射面４２ｂで反射され、照射領域ＩＲに向かって再照射される。
一方、レーザ光Ｌｉのうち記録材Ｐを透過した透過光Ｌｔは、裏面側反射部材４３の反射面４３ｂによって、記録材Ｐの裏面側で照射領域ＩＲに対応する部位に再照射される。

このような反射光Ｌｒは、記録材Ｐ上の照射領域ＩＲからほぼ全方位に亘って反射されるが、その殆どは反射部材４２の反射面４２ｂにて反射され、このような反射を繰り返すことでその強度は減衰する。
しかしながら、反射部材４２と記録材Ｐとの間には、記録材Ｐを搬送させるための間隙が保たれる必要から、開口部αが形成され、照射領域ＩＲから記録材Ｐの表面に近い方向で反射した反射光Ｌｒは反射部材４２にて反射されずにそのまま開口部α側へ進む。

図７（ａ）は、図６の部分拡大図であり、光吸収部材４４ｂと記録材Ｐとの関係を示すものである。
反射部材４２と記録材Ｐとの間に向かう反射光Ｌｒ（Ｌｒ１〜Ｌｒ３）は、図のようになるが、この場合、Ｌｒ２及びＬｒ３は光吸収部材４４ｂに向かうため、ここでほぼ吸収される。そのため、光吸収部材４４ｂと記録材Ｐとの開口部αを通って外部に漏れる光としては、ほぼ反射光Ｌｒ１となる。更に、例えば反射光Ｌｒ’が記録材Ｐに当たって反射されることを想定しても、これらは光吸収部材４４ｂで吸収される。

通常、記録材Ｐに照射された光の反射光の光強度分布は、（ｂ）のように表される。つまり、記録材Ｐの表面に多少の凹凸がある分、やや記録材Ｐの表面に沿う方向に拡がる分布となるが、記録材Ｐに平行な成分の光強度は平行に向かうに従って弱くなる。
そのため、（ａ）に示すＬｒ１の光強度も弱く、光吸収部材４４ｂと記録材Ｐとの開口部αを通って外部に漏れる光としてはその光強度が低く抑えられる。
仮に、光吸収部材４４ｂが設けられていない場合には、例えばＬｒ１〜Ｌｒ３の光が漏れるようになり、開口部αから漏れる光の光強度はやや強くなる。

ここでは、一方の光吸収部材４４ｂ側について説明したが、図６に示すように、もう一方の光吸収部材４４ａ側も同様であり、このことは、裏面側光吸収部材４５（４５ａ，４５ｂ）においても同様である。

一般に、レーザ光を用いる製品は、ＪＩＳ Ｃ ６８０２「レーザ製品の安全基準」によりクラス分けや基準レベルが規定されている。
そのため、本実施の形態においては、定着装置４０の開口部位（ここでは、記録材Ｐと光吸収部材４４との開口部αに相当）から外部に放出されるレーザ光がＪＩＳ Ｃ ６８０２で定義されるクラス１のＡＥＬ（Accessible Emission Limit：被ばく放出限界）を満たす必要がある。具体的には、開口部αから１００ｍｍの位置に設けた直径７ｍｍの検出装置で測定した漏れ光が、いずれの場所においてもＡＥＬ内にあることが必要である。つまり、使用するレーザ光の波長が近赤外では、連続発振時に例えば２．３×１０^−４Ｗ以下になるようにする必要がある。

本実施の形態によれば、反射部材４２及び裏面側反射部材４３を用いると共に、光吸収部材４４及び裏面側光吸収部材４５を用いているため、定着に際してレーザ光Ｌｉの利用効率が高められると共に、漏れ光（開口部αから漏れる光）の安全性も高まる。尚、漏れ光の光強度が上述の規格を満足していることは言うまでもない。

また、本実施の形態では、裏面側反射部材４３及び裏面側光吸収部材４５を用いる態様を示したが、これらを用いないようにしても差し支えない。この場合、裏面側反射部材４３を設ける場合に比べ、レーザ出力を少し大きくする方がよいが、漏れ光の光強度が上述の規格を満足していることは言うまでもない。

図８は、本実施の形態の定着装置４０の第一変形例を示すもので、光吸収部材４４（４４ａ，４４ｂ）及び裏面側光吸収部材４５（４５ａ，４５ｂ）に冷却手段としての放熱フィン４６を取り付けたものとなっている。
光吸収部材４４及び裏面側光吸収部材４５は、レーザ光Ｌｉを吸収するため、部材温度が上昇するがこのような放熱フィン４６を設けることで部材温度の上昇による熱膨張による変形が抑えられ、光吸収性能が安定に維持される。
ここでは、冷却手段として放熱フィン４６を設ける態様を示したが、放熱フィン４６に送風を付加するようにしてもよいし、例えば放熱フィン４６を設けずに送風によって光吸収部材４４を冷却するようにしても差し支えない。尚、送風を行う場合、照射領域ＩＲへの送風は抑える方が定着効率の点で望ましい。

また、図９は、本実施の形態の定着装置４０の第二変形例を示すもので、図６と略同様に構成されるが、ここでは、反射部材４２及び裏面側反射部材４３の夫々に、記録材Ｐ側に対向して設けられた防護部材４７を取り付けた構成となっている。
防護部材４７は、レーザ光Ｌｉが透過可能な素材で構成され、レーザ光Ｌｉ、反射光Ｌｒ、透過光Ｌｔ（図６参照）に対する減衰は小さく、これらの光を有効に利用できると共に、定着時の耐熱性も兼ね備えたものである。

通常、記録材Ｐ上のトナーを加熱溶融させて定着する方式にあっては、トナーが加熱溶融される際に、トナーを構成する添加剤等の蒸発を生じ、これらの蒸発物が例えば反射部材４２の反射面４２ｂに付着すると反射面４２ｂでの反射効率の低下を招く。また、記録材Ｐ自体も加熱されることで水分の蒸発等が生じ、これらの水分も相俟って反射面４２ｂでの反射効率は一層低下する。また、このことは、裏面側反射部材４３についても同様である。

このような場合、防護部材４７を設けることで、反射部材４２の反射面４２ｂや裏面側反射部材４３の反射面４３ｂでの反射効率が維持され、定着効率が安定した状態で維持される。尚、蒸発物は、防護部材４７にも付着するが、適宜清掃するようにしてもよいし、防護部材４７への付着によるレーザ光Ｌｉの減衰は非常に小さく、反射面４２ｂ，４３ｂでの反射効率の低減に比べてその影響は小さい。
ここでは、防護部材４７を反射部材４２や裏面側反射部材４３に直接設ける態様を示したが、反射部材４２や裏面側反射部材４３とは別に設けるようにしても差し支えない。

更に、図１０は、本実施の形態の第三変形例を示すもので、反射部材４２の開口４２ａの位置がこれまでとは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、反射面４２ｂに沿って記録材Ｐの搬送方向における下流側に偏倚した位置に設けられている。
このような配置を採用することで、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、この部位には広い反射面４２ｂが存在するため、反射光Ｌｒを照射領域ＩＲに向かって再照射させやすくなる。そのため、定着効率の向上が図られる。また、このような場合、反射部材４２の開口４２ａを記録材Ｐの搬送方向における上流側に偏倚させるようにしても同様である。

また、本実施の形態では、アレイレーザ４１を、反射部材４２より記録材Ｐから遠ざかる位置に設ける態様を示したが、例えばアレイレーザ４１を記録材Ｐ側に近付け、反射部材４２の反射面４２ｂと同じような位置からレーザ光Ｌｉを照射させるようにしてもよいし、更には、反射部材４２の内側（反射面４２より更に記録材Ｐ側）に配置するようにしてもよい。
そして、本実施の形態では、記録材Ｐとして連続状の態様を用いる構成を示したが、枚葉状のものを用いるようにしても差し支えなく、この場合、例えば定着装置４０に向かって記録材Ｐを案内する案内機構や、記録材Ｐを搬送させるための搬送機構を別途設けるようにすればよい。

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の搬送方向に複数設けるようにしても差し支えない。
図１１は、本実施の形態の第四変形例を示すもので、一つの反射部材４２の記録材Ｐの搬送方向に沿って二つの円筒曲面を設け、夫々の開口４２ａを通して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）を設けたものとなっている。また、裏面側反射部材４３も同様の構成となっている。そして、光吸収部材４４（４４ａ，４４ｂ）や裏面側光吸収部材４５（４５ａ，４５ｂ）は反射部材４２及び裏面側反射部材４３の記録材Ｐの搬送方向に沿った上流側と下流側の部分に設けられている。

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く、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、いずれも十分な密着性の確保がなされるようになる。また、光吸収部材４４及び裏面側光吸収部材４５によって、外部への漏れ光は抑えられる。

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域長さを長くすることで、下流側の照射領域ＩＲＢ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域長さ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、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を十分加熱溶融させることがなされないが、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。
尚、照射領域ＩＲを複数設ける場合、例えば図１０のように、反射部材４２の開口４２ａを記録材Ｐの搬送方向における下流側又は上流側に偏倚させるようにしてもよいことは言うまでもない。

◎実施の形態２
図１２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６参照）と異なり、裏面側反射部材を有さず、また、光吸収部材４４及び裏面側光吸収部材４５の配置が異なるものとなっている。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湾曲状の対向部材４８を有している。この対向部材４８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製の湾曲形状のもので構成されている。

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４８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内での記録材Ｐに向かうレーザ出力は均一化されやすい。
また、対向部材４８を用いることで、照射領域ＩＲに照射されたレーザ光Ｌｉが記録材Ｐを透過した透過光は対向部材４８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の反射光が再照射され、定着効率の向上がなされる。

更に、本実施の形態では、裏面側光吸収部材４５が対向部材４８の湾曲形状に沿って設けられる一方、光吸収部材４４も反射部材４２側の端部より裏面側光吸収部材４５側へ向かうように設けられている。つまり、光吸収部材４４は、照射領域ＩＲにおける記録材Ｐの表面に対し接する接面（接線方向に延びる面）と交差する面を有していることから、照射領域ＩＲからの反射光Ｌｒのうち照射領域ＩＲでの記録材表面に略平行な反射光Ｌｒ４（上述の接面に相当する方向）は光吸収部材４４にて吸収されるようになり、外部への漏れ光がより一層抑えられる。このとき、記録材Ｐの搬送方向に沿った照射領域ＩＲの長さが狭いことから、照射領域ＩＲから反射される反射光Ｌｒのうち、記録材Ｐに近い反射光Ｌｒとしては、ほぼ反射光Ｌｒ４と一致する。

尚、本実施の形態における対向部材４８としては、湾曲形状の曲率は特に限定されず、搬送される記録材Ｐを変形させるものでなければよく、例えば照射領域ＩＲでは平坦であっても差し支えない。また、対向部材４８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での透過光を吸収しにくいよう、反射率の高い方が好適である。

◎実施の形態３
図１３は、実施の形態３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、図１２の定着装置４０と同様に、裏面側反射部材を有さず、更に、裏面側吸収部材を備えていない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、ここではその詳細な説明は省略する。

同図において、本実施の形態の定着装置４０は、照射領域ＩＲと対向する記録材Ｐの裏面側に回転部材４９が設けられると共に、この回転部材４９の記録材搬送方向における上流側及び下流側の記録材Ｐの裏面側には、記録材Ｐを案内する案内部材４９１，４９２が設けられている。

また、本実施の形態では、反射部材４２が照射領域ＩＲでの記録材Ｐの接面と交差する位置まで延びた状態で照射領域ＩＲを囲うように設けられ、その端部からは記録材Ｐの表面側に向かって延びる湾曲部分と記録材Ｐの搬送面に対向し且つ反射部材４２の外方に向かう直線部分を有した光吸収部材４４’（４４ａ’，４４ｂ’）が設けられている。

本実施の形態の定着装置４０は、記録材Ｐを略直線方向に搬送する態様の定着装置４０（例えば図６参照）に比べ、照射領域ＩＲからの反射光Ｌｒが光吸収部材４４’側に向かうことが少ないが、反射部材４２の反射面４２ｂで反射される光が光吸収部材４４’側に向かうようになる。このような場合も、光吸収部材４４’で吸収されることから、定着装置４０からの漏れ光が抑えられる。

本実施の形態では、光吸収部材４４’として、反射部材４２に連なる湾曲部分を有する態様を示したが、この湾曲部分を反射部材４２とすることも可能で、この場合、反射面４２ｂがより大きくなり、レーザ光Ｌｉの利用効率が更に向上する。

◎実施の形態４
図１４は、実施の形態４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４参照）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、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トナー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トナー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上の多重化トナー像を例えば記録材Ｐに一括転写する一括転写装置（二次転写装置）５６と、この二次転写装置５６にて記録材Ｐ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。

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４参照）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５６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５２が設けられ、記録材収容部５２から搬送される記録材Ｐの搬送経路には、記録材収容部５２から二次転写装置５６までに複数の搬送ロール５３〜５５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５７、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５８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ドラム２１上に形成された各色トナー像が転写装置（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上に多重化トナー像が形成される。一方、記録材Ｐは記録材収容部５２から搬送ロール５３〜５５によって二次転写位置に搬送され、中間転写体３０上で多重化されたトナー像が二次転写装置５６にて記録材Ｐ上に一括転写される。二次転写装置５６にて多重化トナー像が一括転写された記録材Ｐは、そのまま搬送ベルト５７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５８にて画像形成装置外に排出されるようになる。

図１５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６０が設けられている。
吸着搬送装置６０は、二つのロール部材６２，６３と、これら二つのロール部材６２，６３に掛け渡されて循環回転するベルト部材６１と、このベルト部材６１に対して帯電を付与する帯電部材６４とで構成されている。

本実施の形態の定着装置４０では、未定着トナー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６０のベルト部材６１が帯電部材６４によって帯電されているため、記録材Ｐをベルト部材６１側に静電吸着し、ベルト部材６１の回転に伴ってそのまま搬送する。ベルト部材６１の回転により搬送された記録材Ｐは、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、そのままベルト部材６１の回転に伴って更に下流側に搬送される。尚、吸着搬送装置６０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６１からの記録材Ｐの剥離も容易になされる。

また、本実施の形態では、反射部材４２の記録材Ｐに向かう側の端部に連なるように設けられ且つ記録材Ｐの搬送面に対向し且つ反射部材４２の外方に向かって延びる部分を有する光吸収部材４４（４４ａ，４４ｂ）が設けられている。
このような態様にあっても、実施の形態１と同様に、定着装置４０からの漏れ光が抑えられる。

また、本実施の形態では、吸着搬送装置６０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、照射領域ＩＲ内でのレーザ光Ｌｉの照射強度も均一化される。また、このような吸着搬送装置６０に用いられるベルト部材６１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を添加するような方式がよい。

ここでは、帯電部材６４としてベルト部材６１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６１から離間した状態でベルト部材６１を帯電させるようにしてもよい。また、吸着搬送装置６０として静電吸着する態様を示したが、ベルト部材６１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６１を二つのロール部材６２，６３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（例えばロール状部材）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５
以上の実施の形態では、記録材Ｐと光吸収部材４４との開口部α（図６参照）から反射部材４２の反射面４２ｂを望むことも可能であったが、漏れ光をより低減するには、前記開口部αから照射領域ＩＲを見たときに、記録材Ｐの搬送面に対向する光吸収部材４４の対向面しか視認されないようにすることが望ましく、これにより、実質的な漏れ光が抑えられる。

そのため、本実施の形態では、光吸収部材４４の形状及び記録材Ｐの搬送経路を工夫することで、実質的な漏れ光が抑えられるものとなっている。
図１６（ａ）は、反射部材４２と記録材Ｐの搬送経路（図中一点鎖線で示す）との関係の一例を示す模式図であり、反射部材４２で囲う部分では記録材Ｐが平坦に搬送されるものとなっている。また、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図となっている。

同図において、光吸収部材４４のうち記録材Ｐの搬送面に対向する部分にて、記録材Ｐに対向する対向面４４ｃの記録材搬送方向で異なる二点間（本例では両端部４４ｘ，４４ｙ）を結ぶ直線ｌを引いたときに、光吸収部材４４の対向面４４ｃがこの直線ｌより記録材Ｐから遠ざかる部分を有し且つこの部分に記録材Ｐの搬送経路が設けられるように、光吸収部材４４及び記録材Ｐの搬送経路が構成されている。
そのため、開口部αから照射領域ＩＲを眺めようとしても、光吸収部材４４の対向面４４ｃが視認されるようになり、照射領域ＩＲ方向が視認されない。

このため、開口部αから照射領域ＩＲや反射部材４２の反射面４２ｂが視認されなくなり、例えば反射部材４２の反射面４２ｂからの漏れ光も開口部αから外部へ向かうことがなく、安全性が更に高まることになる。
ここでは、光吸収部材４４が曲折する形状のものとして示したが、光吸収部材４４が湾曲状に形成されても差し支えない。更に、光吸収部材４４の形状としては、例えば蛇行するような形状でも差し支えなく、要は、光吸収部材４４のうち記録材Ｐの搬送面に対向する部分にて、記録材Ｐの搬送面に対向する対向面４４ｃの記録材搬送方向で異なる二点間を結ぶ直線と、前記対向面４４ｃのうち直線ｌより記録材Ｐから遠ざかる面との間に記録材Ｐの搬送経路が設けられていればよい。

また、図１７は、本実施の形態の変形例を示すもので、（ａ）は模式図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
同図において、本変形例では、記録材Ｐが回転ロール４９の周りを回って搬送される構成のものとなっている。このような場合にあっても、光吸収部材４４の両端部４４ｘ，４４ｙを結ぶ直線ｌと光吸収部材４４との間に記録材Ｐが搬送される搬送経路が設けられることで、開口部αから照射領域ＩＲや反射部材４２の反射面４２ｂが視認されない分、漏れ光も開口部αから外部へ向かうことがなくなり、安全性が更に高まることになる。

１…レーザ光源，２…反射部材，３…光吸収部材，４…裏面側光吸収部材，５…裏面側反射部材，６…冷却手段，Ｐ…記録材，ＩＲ…照射領域，Ｌｉ…レーザ光，Ｌｒ…反射光

Claims (8)

1. 記録材上の加熱定着可能な画像に対し当該記録材の搬送方向に交差する方向に沿って延びる照射領域に向かってレーザ光を照射するレーザ光源と、
   前記照射領域を囲うように設けられ且つ前記レーザ光源から照射されたレーザ光による当該照射領域からの反射光が前記照射領域に向かって再照射されるように前記反射光を反射する反射面を有する反射部材と、
   この反射部材の記録材に向かう側の端部に連なるように設けられ、記録材の搬送面に対向し且つ前記反射部材の外方に向かって延びる部分を有してレーザ光が吸収可能な光吸収部材と、
   を備え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、
   前記光吸収部材は、前記照射領域における記録材表面に対し接する面と交差する面を有することを特徴とする定着装置。
3. 請求項１又は２に記載の定着装置において、
   前記光吸収部材の前記記録材を挟んだ対向部位には、レーザ光が吸収可能な裏面側光吸収部材を備え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部位に設けられ、前記レーザ光源から照射されて記録材を透過した透過光が前記照射領域に対応する記録材の裏面側部位に向かって再照射されるように前記透過光を反射す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おいて、
   前記光吸収部材は、当該光吸収部材の記録材の搬送面に対向する部分のうち前記照射領域側とは異なる外方端部での当該光吸収部材と記録材との開口部から前記照射領域を見たときに、記録材の搬送面に対向する前記光吸収部材の対向面しか視認されないように配置されてい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、
   前記光吸収部材を冷却する冷却手段を更に備えることを特徴とする定着装置。
7. 記録材上に加熱定着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前記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。

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