(57)【要約】【課題】無駄な消耗品や待機時電力がなく、小型で且つ構造が簡単で、使い勝手がよく、再利用可能とする。【解決手段】反射ミラー４０がレーザー光４１をトナー除去ローラ４２の方向に反射する位置に移動配置される。用紙搬送装置Ｌ２により搬送ベルト３１上のトナー除去ニップ部５３に、画像記録媒体２０が搬送される。レーザーヘッドＬ１からレーザー光４１が照射され、反射ミラー４０で反射されてトナー除去ローラ４２の表面に照射される。そして、トナー除去ローラ４２の表面の光吸収層で吸収され熱に変換され、トナー除去ローラ４２の表面が発熱する。トナー除去ニップ部５３にて、トナー除去ローラ４２によって画像記録媒体２０上に定着したトナー像が再溶融し、画像記録媒体２０の表面に比べてトナー除去ローラ４２の表面の離型性が低いために、再溶融したトナーがトナー除去ローラ４２に付着回収される。【選択図】図５
2010243595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー画像が形成された画像記録媒体を搬送する搬送手段と、
レーザーを照射するレーザー照射手段と、
前記レーザー照射手段によって加熱された表面を画像記録媒体のトナー画像面側に接触させることで、トナー画像を加熱溶融させて画像記録媒体から除去する除去手段と、
画像記録媒体上のトナー画像を除去する場合、前記レーザー照射手段からのレーザー光を前記除去手段に照射してトナー画像を除去させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像記録媒体の再利用装置。
【請求項２】
前記除去手段は、基材表面に光吸収膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像記録媒体の再利用装置。
【請求項３】
前記レーザー照射手段は、画像記録媒体にトナー画像を定着させる定着用熱源を兼用し、
前記制御手段は、画像記録媒体にトナー画像を定着させる場合、前記レーザー照射手段からのレーザー光をトナー画像に照射することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像記録媒体の再利用装置。
【請求項４】
前記レーザー照射手段から照射されるレーザー光の光路を変更するための光路変更手段を備え、
前記制御手段は、前記光路変更手段により、画像記録媒体上のトナー画像を定着する場合、レーザー光を画像記録媒体に照射するように行路を変更し、画像記録媒体上のトナー画像を除去する場合、レーザー光を前記除去手段に照射するように変更することを特徴とする請求項３に記載の画像記録媒体の再利用装置。
【請求項５】
前記画像記録媒体は、耐熱性樹脂からなる基材表面に離型層が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像記録媒体の再利用装置。
【請求項６】
前記耐熱性樹脂は、アリルエステル硬化性樹脂からなることを特徴とする請求項５に記載の画像記録媒体の再利用装置。
【請求項７】
前記制御手段は、トナー画像定着する画像形成時とトナー画像除去する画像消去時とで、画像記録媒体の搬送速度を変更することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像記録媒体の再利用装置。
【請求項８】
前記制御手段は、画像消去時の画像記録媒体の搬送速度を画像形成時の搬送速度よりも遅くすることを特徴とする請求項７記載の画像記録媒体の再利用装置。
【請求項９】
前記制御手段は、トナー画像定着する画像形成時とトナー画像除去する画像消去時とで、前記レーザー照射手段の出力を変更することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像記録媒体の再利用装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、画像消去時の前記レーザー照射手段の出力を画像形成時の出力よりも大きくすることを特徴とする請求項９記載の画像記録媒体の再利用装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、画像情報に基づいてレーザー光を選択的に照射することを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の画像記録媒体の再利用装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記除去手段の温度情報に基づいて、レーザー出力或いは用紙搬送速度を制御することを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の画像記録媒体の再利用装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記搬送手段の温度情報に基づいて、レーザー出力或いは用紙搬送速度を制御することを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の画像記録媒体の再利用装置。
【請求項１４】
前記レーザー照射手段は、複数の半導体レーザー素子を画像記録媒体の搬送方向と直交する方向にアレイ状に並べたレーザーアレイからなることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の画像記録媒体の再利用装置。
【請求項１５】
前記レーザー照射手段は、単一のレーザー光源と、このレーザー光源からのレーザー光を画像記録媒体の横方向に走査する走査光学系とレーザー光を集光するレンズを具備していることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の画像記録媒体の再利用装置。
【請求項１６】
前記レーザー光源の波長が５．５〜１１（μｍ）、より好ましくは９〜１１（μｍ）であることを特徴とする請求項１５記載の画像記録媒体の再利用装置。
【請求項１７】
前記レーザー光源がＣＯ２レーザーであることを特徴とする請求項１５または１６に記載の画像記録媒体の再利用装置。
【請求項１８】
カラートナーが赤外線吸収剤を含んでいることを特徴とする請求項１４記載の画像記録媒体の再利用装置。
【請求項１９】
表面に静電潜像が形成される像担持体と、像担持体表面を帯電させる帯電装置と、像担持体表面に静電潜像を形成する露光装置と、像担持体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、像担持体表面のトナー像を画像記録媒体に転写する転写装置と、前記転写されたトナー像を画像記録媒体に定着させる定着装置とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、
請求項１から１８のいずれかに記載の画像記録媒体の再利用装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
トナー定着を行う画像形成時に、前記除去手段をレーザーが照射されない状態で画像記録媒体のトナー画像面に当接することを特徴とする請求項１９記載の画像形成装置。
【請求項２１】
前記画像形成装置は両面印字機能を備えており、１面目に画像消去を行い、２面目に画像形成を行うことを特徴とする請求項１９又は２０に記載の画像形成装置。
【請求項２２】
未定着或いは定着されたトナー画像が形成された画像記録媒体に対し、
トナー画像定着をする画像形成時には、前記画像記録媒体の未定着トナー画像にレーザー光を直接照射することで未定着トナー画像を加熱溶融し、画像記録媒体への定着を行い、
トナー画像除去をする画像消去時には、レーザー光を除去手段に照射することで除去手段表面を加熱し、加熱された除去手段表面を画像記録媒体の定着されたトナー画像に接触させることで、トナー画像を加熱溶融して画像記録媒体から除去することを特徴とする画像記録媒体の再利用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式などにおいてレーザーを用いてトナーの定着とその除去を行い画像記録媒体を再利用可能とした画像記録媒体の再利用装置、画像形成装置、及び画像記録媒体の再利用方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、地球環境問題、特に温室効果ガスの排出による地球温暖化問題が非常に深刻な事態となっている。複写機、プリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、ライフサイクルアセスメント（ＬＣＡ）にて製品の一生における環境負荷をＣＯ２排出量に換算して評価した結果、装置本体を製造或いは廃棄する際に発生するＣＯ２や、装置本体が消費する電力に相当するＣＯ２よりも、画像形成装置が消費する画像記録媒体（用紙）を製造する際に発生するＣＯ２が圧倒的に多いことがわかった。したがって、画像形成装置において、環境負荷を大幅に低減するには、用紙（画像記録媒体）を再利用（リユース）することが最も効果的である。
【０００３】
このような観点から、一度、画像形成した用紙（画像記録媒体）を再利用する技術が各種提案されている。
【０００４】
特許文献１では、加熱した剥離部材を用いて、トナー像を用紙（画像記録媒体）から剥離することで用紙（画像記録媒体）を再利用する技術が開示されている。
【０００５】
特許文献２では、加熱することにより消色するトナーを用いて、トナー像を消色することで用紙（画像記録媒体）を再利用する技術が開示されている。
【０００６】
特許文献３では、ＯＨＰフィルム上のトナーを、一定時間、トナー樹脂の可溶性溶剤中に浸漬し、トナー像をフィルム面より除去することでＯＨＰフィルムを再利用する技術が開示されている。
【０００７】
特許文献４では、トナー像に熱溶融性材料を付着させて、トナー像と共に加熱溶融して離型部材を圧接し、用紙（画像記録媒体）と離型部材を引き離し、トナー像を熱溶融材料と共に転移させることで用紙（画像記録媒体）を再利用する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−１９７９２６号公報
【特許文献２】特開２００６−１５４４８５号公報
【特許文献３】特開平１−１０１５７７号公報
【特許文献４】特開平９−１７９４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような従来の再利用技術においては、以下のような課題がある。
【００１０】
すなわち、特許文献１に記載の再利用技術では、トナーを用紙（画像記録媒体）から剥離する際に多量の熱エネルギーが必要となり、トータルの環境負荷としてみた場合、決して好ましい方法ではない。また、用紙（画像記録媒体）からトナー画像を剥離する際に用紙（画像記録媒体）が熱的、機械的なダメージを受けるため、再利用回数が数回に限られるといった課題も有する。
【００１１】
また、特許文献２に記載の再利用技術では、トナー画像の色が消えたとしても、トナーの樹脂成分は用紙上に残っているため、完全に画像を見えなくすることができない。その結果、再利用回数が数回に限定されると同時に、セキュリティ面でも好ましくない。更に、トナーの消色に熱エネルギーを必要とするため、トータルの環境負荷としてみた場合、決して好ましい方法ではない。
【００１２】
また、特許文献３に記載の再利用技術では、ＯＨＰフィルムが対象であり、用途が限定されてしまう。また、トナー樹脂にもＯＨＰフィルムも同じポリエステル樹脂からなるものがあるため、ポリエステル系トナー樹脂に対応しようとした場合、フィルム自体も可溶性溶剤にて溶けてしまうといった課題がある。更に、トナー樹脂もＯＨＰフィルムも同じポリエステル系樹脂からなるため、親和性が高く、トナーが溶融、定着した場合の定着強度が非常に大きくなるため、可溶性溶剤で簡単にトナー像を除去することが困難である。加えて、ＯＨＰフィルム表面の親水性が高く（ポリエステル系樹脂の水の接触角７８（°））、水がベースの可溶性溶剤がフィルム表面に濡れやすく、溶剤の消費量が多くなるといった課題もある。
【００１３】
また、特許文献４に記載の再利用技術では、画像を消去する際に熱溶融材料を消費してしまう課題がある。熱溶融材料は従来のトナーとは異なり、着色剤が含まれていないとはいえ、トナー材料で構成されており、トナー材料自体用紙（画像記録媒体）に比べて高価であり、且つ、製造時にＣＯ２を発生させることから、環境負荷低減に繋がらない。また、画像記録用と画像消去用に各々別個の熱源が必要となり、構成が複雑となる。更に、ヒートローラや剥離兼ヒートローラの熱容量が大きく、再利用装置のウオームアップに時間がかかる。そのため使い勝手の点から常に予熱しておく必要があり、無駄な待機時電力が必要となる。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、無駄な消耗品や待機時電力がなく、小型で且つ構造が簡単で、使い勝手のよい再利用可能な画像記録媒体の再利用装置、画像形成装置、及び画像記録媒体の再利用方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、トナー画像が形成された画像記録媒体と、前記画像記録媒体を搬送する搬送手段と、レーザーを照射するレーザー照射手段と、前記レーザー照射手段によって加熱された表面を画像記録媒体のトナー画像面側に接触させることで、トナー画像を加熱溶融させて画像記録媒体から除去する除去手段と、画像記録媒体上のトナー画像を除去する場合、前記レーザー照射手段からのレーザー光を前記除去手段に照射してトナー画像を除去させる制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、前記除去手段が、基材表面に光吸収膜が形成された構成であることを特徴とする。
【００１７】
上記の構成であれば、除去手段表面は、レーザーにより加熱されるので瞬時に昇温する。特に、除去手段表面に光吸収膜が形成されている場合は、表面だけが集中的に発熱するため、昇温が速い。その結果、再利用装置を予熱しておく必要がなく省エネ化を実現できる。
【００１８】
また、本発明は、前記レーザー照射手段が、画像記録媒体にトナー画像を定着させる定着用熱源を兼用し、前記制御手段は、画像記録媒体にトナー画像を定着させる場合、前記レーザー照射手段からのレーザー光をトナー画像に照射することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、前記レーザー照射手段から照射されるレーザー光の光路を変更するための光路変更手段を備え、前記制御手段は、前記光路変更手段により、画像記録媒体上のトナー画像を定着する場合、レーザー光を画像記録媒体に照射するように光路を変更し、画像記録媒体上のトナー画像を除去する場合、レーザー光を前記除去手段に照射するように変更することを特徴とする。
【００２０】
これにより、画像記録媒体への画像記録装置と再利用装置とを容易に共用化することができる。
【００２１】
また、本発明は、前記画像記録媒体が、耐熱性樹脂からなる基材表面に離型層が形成されていることを特徴とする。ここで、前記耐熱性樹脂は、アリルエステル硬化性樹脂からなることを特徴とする。
【００２２】
上記のように、基材が耐熱性樹脂で構成されていれば、レーザーが照射されても基材が溶融することがなく、トナー画像だけを溶融定着することができる。特に、アリルエステル硬化性樹脂は耐熱温度が２５０（℃）以上あり、レーザー照射にも問題なく耐えることができる。更に、表面に離型層が形成されていれば、トナー画像を容易に除去することができる。
【００２３】
また、本発明は、前記制御手段は、トナー画像定着する画像形成時とトナー画像除去する画像消去時とで、画像記録媒体の搬送速度を変更することを特徴とする。
ここで、前記制御手段は、画像消去時の画像記録媒体の搬送速度を画像形成時の搬送速度よりも遅くすることを特徴とする。
また、前記制御手段は、トナー画像定着する画像形成時とトナー画像除去する画像消去時とで、前記レーザー照射手段の出力を変更することを特徴とする。
さらに、前記制御手段は、画像消去時の前記レーザー照射手段の出力を画像形成時の出力よりも大きくすることを特徴とする。
【００２４】
再利用可能な画像記録媒体を使用する際、画像形成時（トナー画像定着時）と画像消去時（トナー画像除去時）とでは、必要な熱エネルギーが異なる場合がある。特に、画像形成時はレーザー光を直接トナー画像に照射するのに対して、画像消去時は間接的にレーザー光を利用する（反射ミラーでレーザー光を反射させた後、除去手段で吸収させて発熱させる）ことから、画像消去時は効率が低下する。そこで、画像消去時には、用紙搬送速度を遅くしたり、レーザー出力を大きくすることで、必要なエネルギーを確保することができる。
【００２５】
また、本発明は、前記制御手段が、画像情報に基づいてレーザー光を選択的に照射することを特徴とする。
【００２６】
これにより、画像情報に基づいて、トナー像が形成された部分のみレーザー光が照射されるため、レーザー照射手段の自己発熱を必要最小限に抑制することが可能となり、熱効率が向上する。
【００２７】
また、本発明は、前記制御手段が、前記除去手段の温度情報に基づいて、レーザー出力或いは用紙搬送速度を制御することを特徴とする。
【００２８】
このように、除去手段（トナー除去ローラ）の温度を検出し、その温度情報をフィードバックしてレーザー出力や用紙搬送速度を制御することで、より最適な画像消去（トナー除去）を行うことができる。
【００２９】
また、本発明は、前記制御手段が、前記搬送手段の温度情報に基づいて、レーザー出力或いは用紙搬送速度を制御することを特徴とする。
【００３０】
このように、搬送手段（搬送ベルト）の温度を検出し、その温度情報をフィードバックしてレーザー出力や用紙搬送速度を制御することで、より最適な画像形成（トナー定着）を行うことができる。
【００３１】
また、本発明は、前記レーザー照射手段が、複数の半導体レーザー素子を画像記録媒体の搬送方向と直交する方向にアレイ状に並べたレーザーアレイからなることを特徴とする。
【００３２】
レーザー照射手段の光源が単一光源の場合、特に高速の画像形成装置に適用しようとすると、ハイパワーで高コストのレーザー（例えばＣＯ２レーザーやＹＡＧレーザー等）が必要となり、装置も大型化、複雑化してしまう。また、レーザー光をトナー画像に対し正確に照射するのが困難となる。一方、この構成であれば、半導体レーザー素子のコストは桁違いに安く、複数個をアレイ状に形成したとしても、単一のレーザー光源に比べて、低コスト化を実現できる。また、レーザー光を集光させる必要もないため、光学系が廃止でき、光学系でのエネルギー損失を無くすことができる。更に、大きなサイズのヒートシンクを取り付けることができ、レーザー素子の冷却性能を向上することができる。
【００３３】
本発明は、前記レーザー照射手段は、単一のレーザー光源と、このレーザー光源からのレーザー光を画像記録媒体の横方向に走査する走査光学系とレーザー光を集光するレンズを具備していることを特徴とする。
ここで、前記レーザー光源の波長が５．５〜１１（μｍ）、より好ましくは９〜１１（μｍ）であることを特徴とする。また、前記レーザー光源がＣＯ２レーザーであることを特徴とする。
【００３４】
レーザー照射手段の光源が単一光源であれば、半導体レーザーに比べて長波長（１０．６（μｍ））のＣＯ２レーザー光源を用いることができる。ＣＯ２レーザーのような長波長の光源を用いた場合、半導体レーザーの光源を用いる場合に比べて下記のような利点がある。
（１）用紙（画像記録媒体）もレーザー光を吸収するため、トナー画像がなく用紙（画像記録媒体）表面が露出している部分では、用紙（画像記録媒体）の表面が発熱する。その結果、トナーから用紙（画像記録媒体）に逃げる熱が減少するため、レーザー出力が一定であっても、画像濃度に関係なく一定の定着性を確保することができる。
（２）カラートナーでも、モノクロトナーと同じ吸収率が得られるため、高価な赤外線吸収剤を添加しなくても、カラートナーを定着することができる。
【００３５】
また、本発明は、前記レーザー照射手段がアレイ状の半導体レーザー素子からなる場合にカラートナーが赤外線吸収剤を含んでいることを特徴とする。
【００３６】
レーザー照射手段が半導体レーザーの場合、レーザー光の波長が７８０（ｎｍ）前後であり、モノクロトナーでは吸収率が高い（約６０（％））ものの、カラートナーでは吸収率が低く（１０（％）前後）、カラー画像の場合定着不良となる。そこで、カラートナーに赤外線吸収剤を添加することで、モノクロトナーと同じ吸収率が実現でき、定着不良を解消することができる。
【００３７】
また、本発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、像担持体表面を帯電させる帯電装置と、像担持体表面に静電潜像を形成する露光装置と、像担持体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、像担持体表面のトナー像を画像記録媒体に転写する転写装置と、前記転写されたトナー像を画像記録媒体に定着させる定着装置とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、前記画像記録媒体の再利用装置を備えたことを特徴とする。
ここで、トナー定着を行う画像形成時に、前記除去手段をレーザーが照射されない状態で画像記録媒体のトナー画像面に当接することを特徴とする。
【００３８】
レーザー定着などの非接触定着方式の場合、定着後のトナー画像が平滑にならないため、光沢が得られない（画像がマット調になりすぎる）といった課題がある。
そこで、画像形成時においても除去手段を定着直後のトナー画像に当接させることで、トナー画像面が平滑となり光沢性を付与することができる。
【００３９】
また、本発明は、前記画像形成装置において、前記画像形成装置は両面印字機能を備えており、１面目に画像消去を行い、２面目に画像形成を行うことを特徴とする。
【００４０】
これにより、１回の通紙で画像消去と画像形成を同時に行うことができる。
【００４１】
また、本発明は、未定着或いは定着されたトナー画像が形成された画像記録媒体に対し、トナー画像定着をする画像形成時には、画像記録媒体の未定着トナー画像にレーザー光を直接照射することで未定着トナー画像を加熱溶融し、画像記録媒体への定着を行い、トナー画像除去をする画像消去時には、レーザー光を除去手段に照射することで除去手段表面を加熱し、加熱された除去手段表面を前記画像記録媒体の定着されたトナー画像に接触させることで、トナー画像を加熱溶融して画像記録媒体から除去することを特徴とする画像記録媒体の再利用方法である。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、除去手段表面が、レーザーにより加熱されるので瞬時に昇温して、発熱するため、昇温が速い。その結果、再利用装置を予熱しておく必要がなく省エネ化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】カラー複合機の概略構成図である。
【図２】定着兼再利用装置の画像形成時（トナー画像定着時）の状態を示す構成説明図である。
【図３】定着兼再利用装置のレーザーヘッドを正面から見た構成説明図である。
【図４】定着兼再利用装置のレーザーヘッドを側面から見た構成説明図である。
【図５】定着兼再利用装置の画像消去時（トナー画像除去時）の状態を示す構成説明図である。
【図６】定着兼再利用装置の制御システムのブロック図である。
【図７】定着兼再利用装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図８】実施例２の定着兼再利用装置を示す概略構成図である。
【図９】半導体レーザー（波長７８０（ｎｍ））とＣＯ２レーザー（波長１０．６（μｍ））とのドット印字率に対する必要エネルギー密度を示す実験結果の表である。
【図１０】半導体レーザー（波長７８０（ｎｍ））とＣＯ２レーザー（波長１０．６（μｍ））とのモノクロトナーとカラートナー（イエロー、マゼンタ、シアン）に対する必要エネルギー密度を示す実験結果の表である。
【図１１】赤外分光装置を用いて、坪量６０（ｇ／ｍ２）のＰＰＣ用紙表面のＩＲスペクトルを１回反射ＡＴＲ法で測定した結果を示すグラフである。
【図１２】赤外分光装置を用いて、各色トナーのＩＲスペクトルをＫＢｒ錠剤法で測定した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００４５】
本発明の実施の一形態について図１ないし図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、本実施の形態では、本発明の画像形成装置をカラー複合機に適用した場合であり、図１はカラー複合機の概略構成図、図２は定着兼再利用装置の画像形成時（トナー画像定着時）の状態を示す断面図、図３は定着兼再利用装置のレーザーヘッドを正面から見た構成説明図、図４は定着兼再利用装置のレーザーヘッドを側面から見た構成説明図、図５は同じく定着兼再利用装置の画像消去時（トナー画像除去時）の状態を示す構成説明図である。
【００４６】
本実施の形態に係るカラー複合機１００は、図１に示すように、光学系ユニットＥ、４組の可視画像形成ユニットｐａ、ｐｂ、ｐｃ、ｐｄ、中間転写ベルト１１、二次転写ユニット１４、定着兼再利用ユニット１５、内部給紙ユニット１６及び手差し給紙ユニット１７を備えている。
【００４７】
可視画像形成ユニットｐａは、トナー像担持体となる感光体１０１ａの周囲に、帯電ユニット１０３ａ、現像ユニット１０２ａ、クリーニングユニット１０４ａが配置されている。一次転写ユニット１３ａは中間転写ベルト１１を介して配置している。他の３組の可視画像形成ユニットｐｂ、ｐｃ、ｐｄは可視画像形成ユニットｐａと同様の構成であり、各ユニットの現像ユニットにはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色トナーが収容されている。
尚、ここでは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の４色のトナーを例示するが、特にこれに限定せず、ライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）を含む６色のトナーを用いても良い。
【００４８】
光学系ユニットＥは光源４からのデータを４組の感光体１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄに届くように配置されている。中間転写ベルト１１はテンションローラ１１ａ、１１ｂによりたわむことなく配置され、テンションローラ１１ｂ側に廃トナーＢＯＸ１２、テンションローラ１１ａ側に二次転写ユニット１４が当接して配置されている。定着兼再利用ユニット１５は二次転写ユニット１４の下流に配置されている。
【００４９】
画像形成の工程は以下のようになる。感光体ドラム１０１ａ表面を帯電ユニット１０３ａで一様に帯電した後、光学系ユニットＥにより感光体ドラム１０１ａ表面を画像情報に応じてレーザー露光し静電潜像を形成する。帯電ユニット１０３ａとしては、感光体ドラム１０１ａ表面を一様に、またオゾンを極力発生させることなく帯電するために、帯電ローラ方式を採用している。その後現像ユニット１０２ａにより感光体ドラム１０１ａ上の静電潜像に対しトナー像を現像し、この顕像化されたトナー画像をトナーとは逆極性のバイアス電圧が印加された一次転写ユニット１３ａにより中間転写ベルト１１上に転写する。他の３組の可視像形成ユニットｐｂ、ｐｃ、ｐｄも同様に動作し順次中間転写ベルト１１上に転写するようになっている。中間転写ベルト１１上のトナー画像は二次転写ユニット１４まで搬送され、別途、内部給紙ユニット１６の給紙ローラ１６ａまたは手差し給紙ユニット１７の給紙ローラ１７ａから給紙された記録紙（画像記録媒体）に、トナーとは逆極性のバイアス電圧が印加されて転写される。記録紙（画像記録媒体）上のトナー画像は定着兼再利用ユニットに搬送され、レーザー照射により加熱されて記録紙（画像記録媒体）上に融着し、外部へ排出される。尚、画像形成時に使用する記録紙（画像記録媒体）としては、通常の普通紙であっても、再利用可能な記録紙のいずれであっても構わない。
【００５０】
次に再利用可能な記録紙（画像記録媒体）の画像消去の工程について、以下に説明する。画像消去を行う際は、可視像形成ユニットｐａ、ｐｂ、ｐｃ、ｐｄは動作させない状態で、内部給紙ユニット１６の給紙ローラ１６ａまたは手差し給紙ユニット１７の給紙ローラ１７ａから、画像が形成された記録紙（画像記録媒体）を給紙し、二次転写ユニット１４まで搬送する。二次転写ユニット１４ではバイアス電圧が印加されない状態で、記録紙（画像記録媒体）の定着兼再利用ユニット１５への搬送のみが行われ、定着兼再利用ユニット１５により記録紙上のトナーが除去され、外部へ排出される。
【００５１】
次に、本発明の定着兼再利用装置の構成について、図２から図４を用いて詳細に説明する。
【００５２】
図２に示すように、定着兼再利用装置はレーザーヘッド（レーザー照射手段）Ｌ１、用紙搬送装置（用紙搬送手段）Ｌ２、トナー除去装置Ｌ３、クリーニング装置Ｌ４とを備えており、記録紙（画像記録媒体）の表面に形成されたトナー画像をレーザーの熱によって記録紙（画像記録媒体）上に定着或いは記録紙（画像記録媒体）上から除去する。
【００５３】
未定着のトナー画像は、たとえば、非磁性トナーを含む非磁性１成分現像剤、非磁性トナーおよびキャリアを含む非磁性２成分現像剤、磁性トナーを含む磁性現像剤などの現像剤に含まれるトナーで形成される。そして、カラートナー（イエロー、マゼンタ、シアン）はモノクロトナーに比べてレーザー光の吸収率が低いことから、赤外線吸収剤を添加することでモノクロトナーと同じ吸収率を確保している。
【００５４】
用紙搬送装置Ｌ２は、搬送ベルト３１、駆動ローラ３２、従動ローラ３３、吸着チャージャー３４、分離チャージャー３５、除電チャージャー３６、分離爪３７、駆動モーター（図示せず）、温度センサＣを備えている。搬送ベルト３１は直径６０（ｍｍ）、ベルト厚７５（μｍ）、体積抵抗率１０１６（Ω・ｃｍ）のポリイミド樹脂からなり、駆動ローラ３２と従動ローラ３３に張架されている。駆動ローラ３２は駆動モーター（図示せず）により、任意の速度で回転駆動するよう構成されており、搬送ベルト３１は駆動ローラ３２の回転により矢印方向に任意の速度Ｖｐで回転する。また、搬送ベルト３１の周囲には吸着チャージャー３４、分離チャージャー３５、除電チャージャー３６、分離爪３７が設けられている。
【００５５】
このような装置において、二次転写ユニット１４から搬送されてきた未定着トナー像が形成された用紙（画像記録媒体）は従動ローラ３３上の搬送ベルト３１と吸着チャージャー３４の間に搬送される。従動ローラ３３は導電性材料で構成され接地されており、吸着チャージャー３４によって用紙（画像記録媒体）に電荷を与えることで用紙（画像記録媒体）と搬送ベルト３１はそれぞれ誘電分極を起こし、用紙（画像記録媒体）は搬送ベルト３１上に静電吸着する。用紙（画像記録媒体）は駆動ローラ３２の駆動によってレーザー照射部３８に搬送される。レーザー照射部３８まで搬送された用紙（画像記録媒体）上の未定着トナー像にはレーザーヘッドＬ１によって画像情報に応じてレーザーが照射され、定着が行われる。
【００５６】
レーザー照射部３８でトナー画像の定着が終了した用紙（画像記録媒体）は搬送ベルト３１に静電吸着された状態で分離チャージャー３５と駆動ローラ３２との間に搬送される。駆動ローラ３２は導電性材料で構成され接地されており、分離チャージャー３５によって用紙（画像記録媒体）上を除電してやることで搬送ベルト３１と用紙（画像記録媒体）との間の静電吸着力が弱まる。その状態で搬送ベルト３１は駆動ローラ３２に沿って回動し大きな曲率を持つため、用紙（画像記録媒体）の先端部は搬送ベルト３１から浮き、さらに分離爪３７にて用紙（画像記録媒体）は完全に搬送ベルト３１から分離する。用紙（画像記録媒体）が剥離された搬送ベルト３１は、除電チャージャー３６により外面および内面が除電された後、再び用紙（画像記録媒体）の吸着位置へ駆動される。
【００５７】
更にレーザー照射部３８の下流側で搬送ベルト３１の周面には、当該周面の温度を検出するための非接触サーミスタからなる温度センサＣが配置されている。尚、この温度センサＣは、定着兼再利用装置１５の長手方向の位置に関しては中央部に配置されている。そして、温度センサＣにより検出された温度データに基づいて、制御装置がレーザーヘッドＬ１のレーザー出力若しくは搬送装置Ｌ２の搬送速度を制御する。
【００５８】
レーザーヘッドＬ１は画像形成時にはレーザー照射部３８において未定着トナー像にレーザー光を照射しトナーを用紙に定着させ、また画像消去時にはトナー除去ローラにレーザー光を照射し、トナー除去ローラ表面を発熱させる目的のものである。レーザーヘッドＬ１は図２、図３、図４に示すように、複数の半導体レーザー素子６１が長手方向に一列状に配列した半導体レーザーアレイ６０、放熱板（ヒートシンク）３９、温度センサＡ及び反射ミラー（光路変更手段）４０を備えている。なお、本実施例では、半導体レーザーアレイ６０は、波長７８０（ｎｍ）で、１個の定格出力が１５０（ｍＷ）のレーザー素子６１を１，０００個配列したものを用いている。この時、各レーザー素子６１の配列ピッチｐは０．３（ｍｍ）でレーザースポット径ｄも０．３（ｍｍ）となる。またヒートシンク３９としては、アルミニウム合金製でベースサイズが３０（ｍｍ）×３０（ｍｍ）、高さ２０（ｍｍ）、熱抵抗１．６（℃／Ｗ）のヒートシンク（（株）アルファ社製  ＵＢ３０−２０Ｂ）を計１０個一列に並べたもの（トータルの熱抵抗０．１６（℃／Ｗ））を用いている。
【００５９】
更に、レーザーヘッドＬ１の詳細構成について図２、図３、図４を用いて説明する。
入力された信号によりレーザー光出力を可変したり、受光素子であるモニター用フォトダイオード６２からの信号によりレーザー出力を一定に保つための制御回路（図示せず）とフォトダイオード６２とがモノシリックに形成されたシリコン基板６３に、半導体レーザー素子（チップ）６１をマウントし、レーザー素子６１とシリコン基板６３との間にワイヤーボンド線６４等で電気的接続を行う。
【００６０】
次に、このレーザー素子付シリコン基板６３をセラミック基板６６上に複数個取り付け、ワイヤーボンディング等によりセラミック基板６６の表面電極６５とシリコン基板６３上の電極との間に電気的接続を行う。最後に、この複数個のレーザー装置が並んだセラミック基板６６に、放熱板（ヒートシンク）３９と、複数個の集光光学系としての複数の凸レンズ６８とが保持されたレンズホルダー６７を取り付ける。これにより、本実施例に係るレーザーヘッドＬ１が製造される。
【００６１】
このレーザー照射手段における複数の凸レンズ６８とレンズホルダー６７とは、各凸レンズ６８を樹脂ホルダー等に組み込んだものよりも、樹脂によるレンズーレンズホルダー−一体成形品や、平板ガラスをレンズ状にイオン交換して製造される平板マイクロレンズなどのレンズアレイである方が、価格や工程、組立精度に関して有利である。また、集光光学系を無くし、平行光の状態でトナー画像にレーザーを照射することも可能である。
【００６２】
更にセラミック基板上には、レーザーヘッドＬ１の温度を監視するためのサーミスタからなる温度センサＡが取り付けられている。尚、この温度センサＡは、定着兼再利用装置１５の長手方向の位置に関しては中央部に配置されている。そして、温度センサＡにより検出された温度データが、半導体レーザー素子６１の耐熱温度（５０（℃））に近づくと、画像形成動作或いは画像消去動作を一旦停止する。
【００６３】
更にレーザーヘッドＬ１と搬送ベルト３１の間には、反射ミラー４０が配置されており、駆動機構（図示せず）によって、回転支点を中心に矢印方向に移動可能に構成されている。そして、記録紙（画像記録媒体）の画像消去時には、図５に示すように、反射ミラー４０は駆動機構によって、レーザー光４１をトナー除去ローラ４２の方向に反射する位置に移動配置される。
【００６４】
なお、本実施例においては、画像形成時には反射ミラーでレーザー光の光路変更を行わず、記録紙（画像記録媒体）の画像消去時に反射ミラーによりレーザー光の光路を変更しているが、反射ミラーを用いて、画像形成時には記録紙（画像記録媒体）上のトナー画像にレーザーを照射し、画像消去時にはトナー除去ローラにレーザーを照射するように、レーザー光の光路変更を行ってもよい。
【００６５】
トナー除去装置Ｌ３は、トナー除去ローラ４２と、バックアップローラ４３と、トナー除去ローラ４２のバックアップローラ４３に対する荷重を解除するための自動圧力解除機構と、トナー除去ローラ４２表面の温度を測定するための温度センサＢとを備えている。トナー除去ローラ４２およびバックアップローラ４３は、自動圧力解除機構により圧力が解除されていない状態では、搬送ベルト３１を介して所定の荷重（例えば、本実施形態では３６０（Ｎ））で互いに圧接されて、両ローラ間にニップ部５３（トナー除去ローラ４２とバックアップローラ４３とが互いに当接する部分）を形成している。なお、本実施形態ではトナー除去ニップ部５３の幅（トナー除去ニップ部５３の記録紙搬送方向の幅）を４（ｍｍ）としている。このトナー除去ニップ部５３に、記録紙定着トナー画像が形成された記録紙（画像記録媒体）２０を搬送し、トナー除去ニップ部５３を通過させることで、記録紙（画像記録媒体）２０からトナー画像が除去されるようになっている。
【００６６】
トナー除去ローラ４２はレーザー照射により所定の温度に加熱されて、トナー除去ニップ部５３を通過する定着されたトナー画像が形成された記録紙（画像記録媒体）２０からトナー画像を除去するためのものである。トナー除去ローラ４２は直径３２（ｍｍ）でその内側から順に芯金、弾性層、光吸収層が形成された３層構造からなり、芯金には、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属あるいはそれらの合金等が用いられる。また、弾性層にはシリコンゴム等の耐熱性を有するゴム材料、光吸収層には、ポリイミドやフッ素ゴム等の耐熱性と光吸収性を有する材料が適している。なお本実施形態では、芯金に直径２８（ｍｍ）、肉厚１（ｍｍ）のステンレス鋼、弾性層に厚さ２（ｍｍ）のシリコンゴムを用い、シリコンゴムの表面に光吸収層として厚さ３０（μｍ）のフッ素ゴムをコーティングしている。
【００６７】
バックアップローラ４３は直径２０（ｍｍ）で、その内側から順に芯金、弾性層が形成された２層構造からなり、芯金にはたとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属あるいはそれらの合金等が、また弾性層にはシリコンゴム等の耐熱性を有するゴム材料が用いられる。尚、本実施形態では、芯金に直径１４（ｍｍ）のステンレス鋼、弾性層に厚さ３（ｍｍ）のシリコンゴムを用いている。
【００６８】
そして、トナー除去ローラ４２にはバックアップローラ４３に対する荷重を自動的に付与するための自動圧力付与機構が設けられている。具体的には、図２に示すように、トナー除去ローラ４２は中心軸の周りに回動する加圧レバー４４に取り付けられ、トナー除去ローラ４２がカム４５の回転による位相変化と加圧ばね４６によって矢印Ｄの方向に移動可能に作動するよう構成されている。
【００６９】
更にトナー除去ローラ４２の周面には、当該周面の温度を検出するための非接触サーミスタからなる温度センサＢが配置されている。尚、この温度センサＢは、定着兼再利用装置１５の長手方向の位置に関しては中央部に配置されている。そして、温度センサＢにより検出された温度データに基づいて、制御装置がレーザーヘッドＬ１のレーザー出力若しくは搬送装置Ｌ２の搬送速度を制御する。
【００７０】
クリーニング装置Ｌ４は、特殊紙の画像除去時には定着兼除去ローラ４２によって除去されたトナーを定着兼除去ローラ４２からクリーニングするためのクリーニングウエブ５２と、供給ローラ４８と、圧接ローラ４９と、テンションローラ５０と、巻取ローラ５１とを備えている。供給ローラ４８は、未使用のクリーニングウエブ４７が巻かれるように構成される。巻取ローラ５１は、供給ローラ４８から送り出されたクリーニングウエブ４７を巻き取るように構成される。この実施形態では、１枚当たり１（ｍｍ）の長さだけクリーニングウエブ５２を巻き取るように構成される。圧接ローラ４９は、クリーニングウエブ５２を定着兼除去ローラ４２に押し当てるように構成される。テンションローラ５０は、クリーニングウエブ５２にテンションを加えるように構成される。クリーニングウエブ５２は、厚さ４０（μｍ）でポリアミドイミド繊維とポリエステル繊維を重量比で５０（ｗｔ％）ずつ絡合した水流絡合不織布であり、離型剤として粘度１０，０００（ｃｓ）のジメチルシリコンオイルが６（ｇ／ｍ２）含浸された構成である。
【００７１】
再利用可能な用紙（画像記録媒体）としては、一般的な用紙（画像記録媒体）ではなく、耐熱性の樹脂シート上に離型層を設けた特殊紙を用いる。例えば、耐熱性の樹脂シートとしては耐熱温度が２５０（℃）のアリルエステル硬化性樹脂、また離型層としてはＰＦＡやＰＴＦＥ陶のフッ素樹脂を用いるのが好ましい。
【００７２】
次に、本発明の定着兼再利用装置１５による定着動作について、図２を用いて具体的に説明する。本発明の定着兼再利用装置１５の定着動作は下記に記載した６つのステップからなる。
【００７３】
（ステップ１）自動圧力付与機構により、トナー除去ローラ４２のバックアップローラ４３に対する圧力が解除され、トナー除去ローラ４２が搬送ベルト３１から離間される。
（ステップ２）反射ミラー４０がレーザー光４１を遮らない（反射しない）位置に移動配置される。
（ステップ３）用紙搬送装置Ｌ２により搬送ベルト３１上のレーザー照射部３８に、原稿印字率によって決定された定着速度（用紙搬送速度）および複写速度で未定着トナー画像を担持した画像記録媒体（記録紙２０）が搬送される。
【００７４】
（ステップ４）トナー画像がレーザー照射部３８に到達するタイミングに合わせて、レーザーヘッドＬ１からレーザー光４１が照射される。
（ステップ５）レーザー光４１が未定着トナー画像で吸収され熱に変換され、未定着トナー画像が溶融し、記録紙（画像記録媒体）２０への定着が行われる。
（ステップ６）定着後の画像の光沢性を高める必要がある場合は、予めトナー除去ローラ４２をバックアップローラ４３に圧接させておく。こうすることで、定着後のトナー画像面にトナー除去ローラ４２の表面の平滑性が転写され、定着後の画像の光沢性を向上することができる。
【００７５】
次に、本発明の定着兼再利用装置１５による画像消去動作について、図５を用いて具体的に説明する。本発明の定着兼再利用装置１５の画像消去動作は下記に記載した６つのステップからなる。
【００７６】
（ステップ１）自動圧力付与機構により、トナー除去ローラ４２が搬送ベルト３１を介してバックアップローラ４３に圧接され、トナー除去ニップ部５３が形成される。
（ステップ２）反射ミラー４０がレーザー光４１をトナー除去ローラ４２の方向に反射する位置に移動配置される。
（ステップ３）用紙搬送装置Ｌ２により搬送ベルト３１上のトナー除去ニップ部５３に、原稿印字率によって決定された定着速度（用紙搬送速度）および複写速度で定着済みのトナー画像を担持した記録紙（画像記録媒体）２０が搬送される。
【００７７】
（ステップ４）レーザーヘッドＬ１からレーザー光４１が照射され、反射ミラー４０で反射されてトナー除去ローラ４２の表面に照射される。そして、トナー除去ローラ４２の表面の光吸収層で吸収され熱に変換され、トナー除去ローラ４２の表面が発熱する。
（ステップ５）トナー除去ニップ部５３にて、トナー除去ローラ４２によって画像記録媒体２０上に定着したトナー像が再溶融し、画像記録媒体２０の表面（フッ素樹脂）に比べてトナー除去ローラ４２の表面（熱吸収膜）の離型性が低いために、再溶融したトナーがトナー除去ローラ４２に付着回収される。
（ステップ６）トナー除去ローラ４２によって回収されたトナーは、更に下流側に当接されたクリーニングウエブ５２により、トナー除去ローラ４２上からクリーニングされる。
【００７８】
次に本発明の定着兼再利用装置１５の搬送速度及びレーザー出力の制御方法について、図６及び図７を用いて以下に説明する。尚、図６は定着兼再利用装置１５の制御システムのブロック図、図７は定着兼再利用装置１５の制御手順を示すフローチャートである。
【００７９】
図６に示すように、この制御システムは、入力された画像情報を検出する画像情報検出手段７１、図２に示した定着兼再利用装置１５、これらを制御する制御装置７２からなる構成である。定着兼再利用装置１５は、レーザーヘッドＬ１、用紙搬送装置Ｌ２、トナー除去装置Ｌ３、クリーニング装置Ｌ４、温度検出手段（温度センサＡ，Ｂ，Ｃ）からなる構成である。
【００８０】
まず、制御装置７２は、画像情報検出手段７１により検出された画像情報に基づいて、これから実行されるジョブが画像形成か画像消去のどちらであるかを判別する（ステップＳ１）。ジョブが画像形成の場合、制御装置は搬送装置の搬送速度を２２０（ｍｍ／ｓ）、レーザー出力を５０（Ｗ）に設定する（ステップＳ２、Ｓ３）。
【００８１】
そして、レーザーを搬送ベルト３１に照射して加熱し（ステップＳ４）、搬送ベルト３１の表面温度を温度センサＣで測定し、制御装置７２は、温度が１３０（℃）以上か１３０（℃）未満かを判別する（ステップＳ５）。１３０（℃）以上であれば、トナーの融点（ここでは１３０（℃））以上であり、十分にトナーを定着できることから、そのまま画像形成に移行する（ステップＳ９）。一方、１３０（℃）未満であれば、制御装置７２はレーザー出力が１５０（Ｗ）未満か、１５０（Ｗ）に達したかを判別する（ステップＳ６）。レーザー出力が１５０（Ｗ）未満の場合は、レーザー出力を５（Ｗ）ずつＵＰし（ステップＳ７）、ステップＳ４に戻る。レーザーの最大定格出力は１５０（Ｗ）なので、１５０（Ｗ）まで出力を上げても１３０（℃）以上の条件をクリアできない場合は、搬送速度を１０（ｍｍ／ｓ）ずつ減速し（ステップＳ８）、ステップＳ４に戻る。そして、搬送ベルト３１の表面温度が１３０（℃）以上になった時点で画像形成に移行する（ステップＳ９）。尚、画像形成時においては、画像情報検出手段７１より、画像情報を検出し、この画像情報に基づいて画像の存在する部分にのみレーザー光を選択的に照射する。これにより、レーザーヘッドＬ１の自己発熱を必要最小限に抑制することが可能となり、熱効率が向上する。
【００８２】
一方、ジョブが画像消去の場合、制御装置７２は用紙搬送装置Ｌ２の搬送速度を画像形成よりも遅い５５（ｍｍ／ｓ）、またレーザー出力を画像形成よりも高い１００（Ｗ）に設定する（ステップＳ１０、Ｓ１１）。この理由としては、画像形成時はレーザー光を直接トナー画像に照射するのに対して、画像消去時は間接的にレーザー光を利用する（反射ミラー４０でレーザー光４１を反射させた後、トナー除去ローラ４２で吸収させて発熱させる）ことから、画像形成時に比べ効率が低下するためである。そこで、画像消去時には、用紙搬送速度を遅くしたり、レーザー出力を大きくすることで、必要なエネルギーを確保している。
【００８３】
搬送速度とレーザー出力を設定した後、レーザーをトナー除去ローラに照射して加熱し（ステップＳ１２）、トナー除去ローラ４２の表面温度を温度センサＢで測定し、温度が１９０（℃）以上か１９０（℃）未満かを判別する（ステップＳ１３）。１９０（℃）以上であれば、十分にトナー画像を溶融して画像記録媒体から除去できることから、そのまま画像消去に移行する（ステップＳ１７）。一方、１９０（℃）未満であれば、制御装置７２はレーザー出力が１５０（Ｗ）未満か、１５０（Ｗ）に達したかを判別する（ステップＳ１４）。レーザー出力が１５０（Ｗ）未満の場合、レーザー出力を５（Ｗ）ずつＵＰし（ステップＳ１５）、ステップＳ１２に戻る。レーザーの最大定格出力は１５０（Ｗ）なので、１５０（Ｗ）まで出力を上げても１９０（℃）以上の条件をクリアできない場合は、搬送速度を１０（ｍｍ／ｓ）ずつ減速し（ステップＳ１６）、ステップＳ１２に戻る。そして、トナー除去ローラ４２の表面温度が１９０（℃）以上になった時点で画像消去に移行する（ステップＳ１７）。尚、画像消去時においては、画像記録媒体のどの部分に画像が形成されているのか判別することができないことから、画像形成時とは異なり、レーザー光は全面に照射する。
【００８４】
また、既に画像形成された記録紙（画像記録媒体）に新たに画像形成を行う場合は、画像形成装置の両面印字機能を利用し、１面目で画像消去、２面目で画像形成を行うことも可能である。こうすることで、１回のジョブ（通紙）で画像消去と画像形成を同時に行うことができる。
【実施例２】
【００８５】
次に実施例２の定着兼再利用装置について図８を用いて説明する。尚、実施例２の定着兼再利用装置では、レーザーヘッドの構成を除いては実施例１と全く同じであることから、レーザーヘッド以外の説明は省略する。実施の一形態について図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００８６】
この第２の実施例の定着装置は、単一のレーザー光源１１３からのレーザー光を回転する多面体ミラー１１２により、記録紙（画像記録媒体）１１５の横方向（主走査方向）に走査し、レーザー光の偏向により生じる収差を補正する補正レンズ１１４としてのｆθレンズや集光レンズにより記録紙（画像記録媒体）１１５の全域に集光し、記録紙（画像記録媒体）１１５を搬送装置により縦方向に搬送することにより、記録紙（画像記録媒体）１１５の全域に集光レーザー光を照射する機構を持っている。
【００８７】
なお、本実施例のレーザー光源としては、定格出力１５０（Ｗ）、波長１０．６（μｍ）、レーザースポット径φ１５０（μｍ）のＣＯ２レーザーを用いている。この理由について、図９、図１０を用いて詳細に説明する。
【００８８】
図９は、半導体レーザー（波長７８０（ｎｍ））とＣＯ２レーザー（波長１０．６（μｍ））とで、ドット印字率に対する必要エネルギー密度を実験により求めた結果である。ここで、ドット印字率とは各レーザー素子のレーザー照射部におけるミクロな印字率であり、具体的にはレーザースポット径（本実施例ではφ１５０（μｍ））の面積に対する印字（画像）部分の面積の割合を示したものである。例えば、例えばソリッド画像の場合は１００（％）、ハーフトーン画像の場合、１ｂｙ１画像では５０（％）、１ｂｙ２画像では３３（％）、１ｂｙ３画像では２５（％）となる。
【００８９】
また、必要エネルギー密度とは、各画像パターンに対し、十分な定着強度を得るために必要なレーザー出力から単位面積当たりのエネルギー密度を算出したものである。
例えば、用紙搬送速度がＶ（ｍｍ／ｓ）、画像領域幅がＬ（ｍｍ）、必要なレーザー出力がＰ（Ｗ）としたとき、必要エネルギー密度Ｅ（Ｊ／ｃｍ２）は、
Ｅ＝１００＊Ｐ／（Ｖ・Ｌ）
となる。
【００９０】
なお本実験では、トナーとしてはモノクロトナーを用いた。これより、半導体レーザーでは、ドット印字率が小さくなると必要エネルギー密度が大きくなるのに対して、ＣＯ２レーザーではドット印字率に関係なく必要エネルギー密度が一定となる。その理由について図１１を用いて説明する。
【００９１】
図１１は赤外分光装置（サーモエレクトロン株式会社製  ＮＥＸＵＳ  ４７０  ／  ＣＯＮＴＩＮＵＵＭ）を用いて、坪量６０（ｇ／ｍ２）のＰＰＣ用紙表面のＩＲスペクトルを１回反射ＡＴＲ法で測定した結果である。これより、用紙表面は波長９〜１１（μｍ）の領域で高い吸光度を示すことがわかる。すなわちＣＯ２レーザーの場合、半導体レーザーに比べて波長が長く、半導体レーザーの波長（７８０（ｎｍ））では用紙表面はレーザー光を吸収できないものの、ＣＯ２レーザーの波長（１０．６（μｍ））では用紙表面もレーザー光を吸収する。
【００９２】
ここで、あるひとつのドットに着目した場合、ソリッド画像では用紙（画像記録媒体）に対しては自分の直下の用紙（画像記録媒体）に対してのみ熱が逃げるものの、ハーフトーン画像のような濃度の低い（ドット印字率の低い＝画像の空隙率の高い）画像では、自分の直下だけでなく自分の周囲の領域の用紙（画像記録媒体）に対しても熱が逃げることになる。その結果、ハーフトーン画像では、ソリッド画像のような濃度の高い画像に比べて用紙に逃げる熱の割合が相対的に大きくなることから、定着エネルギーが多く必要となる。したがって、半導体レーザーでは、ドット印字率が小さくなると必要エネルギー密度が大きくなる。
【００９３】
一方、ＣＯ２レーザーでは、トナー画像がなく用紙（画像記録媒体）表面が露出している部分では、用紙（画像記録媒体）の表面がレーザー光を吸収して発熱し、トナーから用紙（画像記録媒体）に逃げる熱が減少するため、レーザー出力が一定であっても、画像濃度に関係なく一定の定着性を確保することができる。
【００９４】
同様に図１０は、半導体レーザー（波長７８０（ｎｍ））とＣＯ２レーザー（波長１０．６（μｍ））とで、モノクロトナーとカラートナー（イエロー、マゼンタ、シアン）に対する必要エネルギー密度を実験により求めた結果である。なお、本実験においては、トナーには赤外線吸収剤を添加していないタイプのものを使用した。これより、半導体レーザーでは、モノクロトナーに比べてカラートナーでは必要エネルギー密度が大きくなる（理由は上述）のに対して、ＣＯ２レーザーではモノクロ、カラーに関係なく必要エネルギー密度が一定となる。
【００９５】
その理由について図１２を用いて説明する。図１２は、図１１と同様に、赤外分光装置（サーモエレクトロン株式会社製  ＮＥＸＵＳ  ４７０  ／  ＣＯＮＴＩＮＵＵＭ）を用いて、各色トナーのＩＲスペクトルをＫＢｒ錠剤法で測定した結果である。これより、カラートナーは波長５．５（μｍ）以下の短波長領域ではモノクロトナーに比べて吸光度が低いものの、波長５．５〜１１（μｍ）の長波長領域ではモノクロトナーと同等の高い吸光度を示すことがわかる。すなわち、ＣＯ２レーザーの場合、半導体レーザーに比べて波長が長く、半導体レーザーの波長（７８０（ｎｍ））ではカラートナーはレーザー光を吸収できないものの、ＣＯ２レーザーの波長（１０．６（μｍ））ではカラートナーもレーザー光を吸収する。その結果ＣＯ２レーザーでは、高価な赤外線吸収剤を添加しなくても、カラートナーを定着することができる。
【００９６】
なお、本実施例では波長１０．６（μｍ）のＣＯ２レーザーを用いたが、波長としては１０．６（μｍ）に限定される訳ではなく、図１１、図１２の結果から、５．５〜１１（μｍ）、より好ましくは９〜１１（μｍ）のレーザー光であれば同様の効果が得られる。同様に、レーザー光源としてもＣＯ２レーザーに限定される訳ではなく、波長が５．５〜１１（μｍ）、より好ましくは９〜１１（μｍ）のレーザー光源であれば任意のレーザーが使用できる。
【符号の説明】
【００９７】
４  光源
１１  中間転写ベルト
１１ａ  テンションローラ
１１ｂ  テンションローラ
１３ａ  一次転写ユニット
１４  二次転写ユニット
１５  定着兼再利用装置
１６  内部給紙ユニット
１６ａ  給紙ローラ
１７  給紙ユニット
１７ａ  給紙ローラ
２０  記録紙（画像記録媒体、用紙）
３１  搬送ベルト
３２  駆動ローラ
３３  従動ローラ
３４  吸着チャージャー
３５  分離チャージャー
３６  除電チャージャー
３７  分離爪
３８  レーザー照射部
３９  ヒートシンク（放熱板）
４０  反射ミラー
４１  レーザー光
４２  トナー除去ローラ
４３  バックアップローラ
４４  加圧レバー
４５  カム
４８  クリーニングウエブ
５３  トナー除去ニップ部
６０  半導体レーザーアレイ
６１  半導体レーザー素子
６２  フォトダイオード
６３  シリコン基板
６４  ワイヤーボンド線
６５  表面電極
６６  セラミック基板
６７  レンズホルダー
６８  凸レンズ
７１  画像情報検出手段
７２  制御装置
７８  接触角
１００  カラー複合機
１０１  感光体ドラム
１０２  現像ユニット
１０３  帯電ユニット
１０４  クリーニングユニット
１１２  多面体ミラー
１１３  レーザー光源
１１４  補正レンズ
１１５  記録紙（画像記録媒体、用紙）
Ａ，Ｂ，Ｃ  温度センサ
【図１】
2010243595.tif 000003
【図２】
2010243595.tif 000004
【図３】
2010243595.tif 000005
【図４】
2010243595.tif 000006
【図５】
2010243595.tif 000007
【図６】
2010243595.tif 000008
【図７】
2010243595.tif 000009
【図８】
2010243595.tif 000010
【図９】
2010243595.tif 000011
【図１０】
2010243595.tif 000012
【図１１】
2010243595.tif 000013
【図１２】
2010243595.tif 000014