(57)【要約】【課題】初期動作時の予備加熱、予備待機を必要とすることなくトナーの定着処理ができ、また装置的に大幅なコストダウンと小型化を実現することのできる定着装置及びそれを具備した画像形成装置を提供。【解決手段】半導体レーザー光を未定着のトナー画像に照射してトナーの定着を行う定着装置において、前記半導体レーザーは波長照射領域の異なる２種類のレーザー光照射手段からなり、１のレーザー光照射手段は、シアントナーにおける８０％以上の吸収率となる波長であって、マゼンタトナーにおける８０％以上の吸収率となる波長を照射するものであり、また他のレーザー光照射手段は、イエロートナーにおける８０％以上の吸収率となる波長を照射するものであることを特徴とするものである。【選択図】図２
2010128157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザー光を未定着のトナー画像に照射してトナーの定着を行う定着装置において、
前記半導体レーザーは波長照射領域の異なる２種類のレーザー光照射手段からなり、１のレーザー光照射手段は、シアントナーにおける８０％以上の吸収率となる波長であって、マゼンタトナーにおける８０％以上の吸収率となる波長を照射するものであり、また他のレーザー光照射手段は、イエロートナーにおける８０％以上の吸収率となる波長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２】
前記１のレーザー光照射手段の照射波長は５５５ｎｍ〜５９０ｎｍの波長域の範囲にあり、他のレーザー光照射手段の照射波長は３８０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長域の範囲にある請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記各レーザー光照射手段は搬送される記録部材の画像情報に基づいて照射制御され、且つその記録部材上に形成されたトナーの位置及びトナーの色情報に基づいて、前記記録部材への前記各レーザー光照射手段の照射位置が制御される請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記レーザー光照射手段のそれぞれは、搬送される記録部材面に対向する複数の半導体レーザーから構成され、且つ複数の半導体レーザーが搬送記録部材面の幅方向に並設されることを特徴とする請求項１から３の何れかの項に記載の定着装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れかの項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に係り、より詳細には、記録紙上に形成された未定着画像を、レーザー光照射手段により定着する定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置（例えばプリンタ）には、用紙上に形成されたトナー像を熱溶融することによって用紙上に定着させる定着装置が備えられている。この定着装置の一例として、定着ローラと加圧ローラとから構成されるローラ対方式の定着装置が知られている（特許文献１を参照）。
定着ローラは、アルミなどの金属製中空芯金の表面に弾性層が形成されたローラ部材であり、この芯金の内部に熱源としてハロゲンランプが配置された構成である。そして、温度制御装置が、定着ローラ表面に設けられた温度センサから出力される信号に基づいてハロゲンランプをオン／オフ制御することによって、定着ローラ表面の温度を制御する。
加圧ローラは、芯金上に被覆層としてシリコンゴムなどの耐熱性弾性層を設けたローラ部材である。この加圧ローラは、定着ローラ周面に対して圧接され、加圧ローラの上記弾性層の弾性変形によって、定着ローラと加圧ローラとの間にニップ領域が形成される。
上記の構成において、定着装置では、未定着のトナー像が形成された用紙を定着ローラと加圧ローラとの間のニップ領域に挟み込み、これら両ローラを回転させることによって上記用紙を搬送するとともに、定着ローラ周面の熱により用紙上のトナー像を溶融させて用紙に定着させる。
しかし、従来のローラ対方式は、朝一電源投入直後は、定着ローラ及び加圧ローラは、室温状態にあるため、電源ＯＮ後、所定温度にまで上昇させる必要があるため、ウォームアップ時間を要する。また、コピー動作が行われていない待機状態では、ローラ表面を所定温度に保持する必要があるため、コピー動作が行われていない時も常に加熱していなければならない。これらコピー動作以外に、無駄なエネルギーを消費する。
【０００３】
そこで、無駄なエネルギーを消費せず効率よくトナーのみを定着させる方法として、レーザーパワーを利用してトナーを定着させる定着装置が提案されている（特許文献２を参照）。
特許文献２によれば、低出力の半導体レーザーを複数用いて、複数のレーザー光の光源と光源から発光された各々のレーザー光を同一領域のトナー像に焦点を重ねることで、パワー不足を補いトナーを溶かし定着を行うことが記載されている。
これにより、低出力で安価な半導体レーザーを使うことが可能なため、装置全体も簡単なものにできると記載されている。
しかしながら、カラートナーを定着させる場合に問題がある。弱い半導体レーザーを複数個使用してパワー不足を補ったとしても、カラートナーのような、特定の吸収波長しか吸収しないトナーの場合、レーザー光が照射する波長と、トナーの吸収波長が異なっている場合、全く加熱されないため、効率よく定着させることができない。カラートナー（通常は、Ｃ，Ｍ，Ｙ）は夫々別々の吸収波長を有しているため、半導体レーザーのような特定の波長でトナーを加熱することが困難である。また、一つのレーザー光の波長に対応したカラートナーの吸収波長を作るには、トナーに光吸収材を添加する必要があり、これは、トナーのにごりや、コストアップにつながるといった課題がある。
【０００４】
フルカラートナー（Ｙ，Ｍ，Ｃ）及び黒（Ｂ）トナーの光吸収波長に対応した波長のレーザー光を照射して定着可能な画像形成装置を提供することを提案しているが、各トナーの吸収波長毎に最適な波長のレーザーを使用するため、４種類の波長のレーザーが必要となり、コストアップや大型化の課題がある（特許文献３を参照）。
【特許文献１】特開平１１−０３８８０２号公報
【特許文献２】特開２００５−５５５１６号公報
【特許文献３】特開２００８−１０７５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、初期動作時の予備加熱、予備待機を必要とすることなくトナーの定着処理ができ、また装置的に大幅なコストダウンと小型化を実現することのできる定着装置及びそれを具備した画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、所定の波長光に対してトナーが容易に溶融するには、トナーがその照射波長光に対して８０％以上の吸収率を有していることを見出し、そして、カラートナーにおいて、シアン、マゼンタ、イエローの各トナーにおける８０％以上の吸収率の波長領域の異なりに着目し、かかる波長領域を踏まえてトナー定着のための半導体レーザーのレーザー光照射手段が２種類で可能であることを見出し、上記課題を解決したものである。
即ち、本発明の定着装置およびそれを具備した画像形成装置は、以下の構成又は構造を有することを特徴とするものである。
【０００７】
本発明は、半導体レーザー光を未定着のトナー画像に照射してトナーの定着を行う定着装置において、前記半導体レーザーは波長照射領域の異なる２種類のレーザー光照射手段からなり、１のレーザー光照射手段は、シアントナーにおける８０％以上の吸収率となる波長であって、マゼンタトナーにおける８０％以上の吸収率となる波長を照射するものであり、また他のレーザー光照射手段は、イエロートナーにおける８０％以上の吸収率となる波長を照射するものであることを特徴とするものである。
また、画像形成装置はかかる定着装置を具備するものである。
【０００８】
また、トナーによって吸収率が８０％以上となる波長領域は異なるが、カラートナーでの一般的なマゼンタ、シアン、イエローのトナーの３００〜８００ｎｍでの波長吸収率は、後述する図６〜８に示された。
これらの結果において、２種類のレーザー光照射手段において、一般的なトナーでの波長照射域の選択範囲は、本発明において、１のレーザー光照射手段の波長は５５５ｎｍ〜５９０ｎｍの波長域の範囲にあり、他のレーザー光照射手段の波長は３８０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長域の範囲にあることが好ましいことも分かった。
【０００９】
本発明は、前記各レーザー光照射手段は搬送される記録部材の画像情報に基づいて照射制御され、且つその記録部材上に形成されたトナーの位置及びトナーの色情報に基づいて、前記記録部材への前記各レーザー光照射手段の照射位置が制御されることが好ましい。
尚、この場合の画像情報の取得手段は定着装置に具備させても良く、定着装置を具備する画像形成装置に設けても良い。例えば、画像形成装置にあっては、コピー対象である原稿のスキャンニングの際にこれらの画像情報を取得して良い。
このような情報の取得によるレーザー光照射手段の照射にあっては、記録部材上において、トナーが載っている部分のみを効率良く加熱できる。記録部材上に形成されたトナーが例えば、シアントナーである場合、位置情報と色情報から、シアントナーが載っている部分のみ選択的に、１のレーザー光照射手段で照射させる。同様に、マゼンタトナーが載っている部分も１のレーザー光照射手段で照射させる。イエロートナーが載っている部分はイエロー定着用の他のレーザー光照射手段で照射させる。
また、記録部材上に形成されたトナーのうち重ね合わせたトナー層が形成されている場合、その重ね合わせたトナー層のトナー色のいずれか１つのトナー色に対応したレーザー波長のみを照射してもよい。このときは、ある１色のトナーが吸収した熱で、他のトナーを溶融させるだけのエネルギーを照射して定着させる。
尚、記録部材上に、シアントナー、マゼンタトナーが重なって積層されている場合、シアン及びマゼンタ定着用の１のレーザー光照射手段で照射させる。また、黒色のトナーの場合は、１のレーザー光照射手段及び他のレーザー光照射手段のいずれかで照射することができる。
【００１０】
本発明では、前記レーザー光照射手段のそれぞれは、搬送される記録部材面に対向する複数の半導体レーザーから構成され、且つ複数の半導体レーザーが搬送記録部材面の幅方向に並設されることを特徴とする。
例えば、１個の半導体レーザーをレーザー光照射手段とし、その半導体レーザーの照射方向を制御する制御手段を設けて、１個の半導体レーザーの照射方向を変えて指向性に対応させるか、紙面の幅方向に移動スキャンさせて行うことは可能である。しかし、この場合、定着プロセスに時間がかかるため高速で定着させるのに限界がある。また、レーザー制御において、装置の複雑化、コストアップになる。一方、紙面の紙搬送方向に対する幅方向上に、複数の半導体レーザーを並べることで、迅速な定着と簡素化が可能となる。
尚、搬送記録部材面の幅方向とは、搬送方向を長手と仮定した場合のその幅を意味し、幅方向は後述の態様では搬送方向と直角にしているが、搬送方向と直角である必要はなく、記録部材面の幅領域全体を直接レーザー照射できる限り、搬送方向に対して少し傾いた幅方向であっても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の定着装置およびそれを具備した画像形成装置によれば、４色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）フルカラートナーをレーザー照射で定着する際、使用するレーザー手段が２種類の半導体レーザーで済み、大幅なコストダウンと小型化が実現できる。しかも、各トナーの吸収率が８０％以上と、溶融に十分なレーザー波長を使用する為、十分な定着性が得られるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
図１は、画像形成装置の概略図である。図２は、本実施例の定着装置の概略図である。図３は、本実施形態におけるコピー操作に係るフローチャートを示す。図４は、重ね合わせたトナーを定着するときの概略図である。図５は、本実施形態における搬送紙面に対向するレーザー光照射装置の複数の半導体レーザーの並設状態を示す図を示す。図６は、シアントナーの可視光吸収スペクトルを示す図である。図７は、マゼンタトナーの可視光吸収スペクトルを示す図である。図８は、イエロートナーの可視光吸収スペクトルを示す図である。図９は、黒トナーの可視光吸収スペクトルである。図１０は、本実施例に係る画像形成装置の制御ブロック図である。
【００１３】
図１は、乾式電子写真方式のカラー画像形成装置の内部構造を示している。画像形成装置は、例えばネットワーク上の各端末装置から送信される画像データ等に基づいて、所定の記録紙に対して多色又は単色の画像を形成する。
上記画像形成装置は、可視像形成ユニット５０（５０Ｙ・５０Ｍ・５０Ｃ・５０Ｂ）、記録紙搬送手段３０、定着装置４０、供給トレイ２０を備えている。
上記画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色に対応して、４つの可視像形成ユニット５０Ｙ・５０Ｍ・５０Ｃ・５０Ｂが並設されている。つまり、可視像形成ユニット５０Ｙは、イエロー（Ｙ）のトナーを用いて画像形成を行い、可視像形成ユニット５０Ｍは、マゼンダ（Ｍ）のトナーを用いて画像形成を行い、可視像形成ユニット５０Ｃは、シアン（Ｃ）のトナーを用いて画像形成を行い、可視像形成ユニット５０Ｂは、ブラック（Ｂ）のトナーを用いて画像形成を行う。具体的な配置としては、記録紙Ｐの供給トレイ２０と定着装置４０とを繋ぐ記録紙の搬送路に沿って４組の可視像形成ユニット５０を配設した、所謂タンデム式である。
【００１４】
可視像形成ユニット５０は、それぞれ実質的に同一の構成を有し、すなわち、それぞれに、感光体ドラム５１、帯電器５２、レーザ光照射手段５３（ここでは、感光体ドラムへ潜像を書き込むためのレーザー光照射手段）、現像器５４、転写ローラ５５クリーナユニット５６、が設けられており、搬送される記録紙Ｐに各色トナーを多重転写する。
ここで、上記感光体ドラム５１は、形成される画像を担持するものである。上記帯電器５２は、感光体ドラム５１表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。レーザー光照射手段５３は、画像形成装置に入力された画像データに応じて、帯電器５によって帯電した感光体ドラム５１表面を露光して、該感光体ドラム５１表面に静電潜像を形成する。上記現像器５２は、感光体ドラム５１表面に形成された静電潜像を、各色のトナーによって顕像化する。転写ローラ５５は、トナーとは逆極性のバイアス電圧が印加されており、後述する記録紙搬送手段３０により搬送された記録紙Ｐに、形成されたトナー像を転写させている。ドラムクリーナユニット５６は、現像器５２での現像処理、及び、感光体ドラム５１に形成された画像の転写後に、感光体ドラム５１表面に残留したトナーを、除去・回収する。以上のような、記録紙Ｐに対するトナー像の転写は、４色について４回繰り返される。
【００１５】
上記記録紙搬送手段３０は、駆動ローラ３１、アイドリングローラ３２、搬送ベルト３３からなり、記録紙Ｐに可視像形成ユニット５０にてトナー像が形成されるように、記録紙Ｐを搬送するものである。駆動ローラ３１およびアイドリングローラ３２は、無端状の搬送ベルト３３を架張するものであり、駆動ローラ３１が所定の周速度に制御されて回転することで、無端状の搬送ベルト３３を回転させている。搬送ベルト３３は、外側表面に静電気を光照射させており、記録紙Ｐを静電吸着させながら、上記記録紙Ｐを搬送している。
上記記録紙Ｐは、このようにして、搬送ベルト３３に搬送されながらトナー像を転写されたあと、駆動ローラ３１の曲率により搬送ベルト３３から剥離され、定着装置４０に搬送される。
【００１６】
定着装置４０は、記録紙Ｐに適度な熱を与えて、トナーを溶解して記録紙に固定することで、堅牢な画像を形成する。ここで、上記定着装置について、図２を用いて詳細に説明する。
定着装置４０は、２種類のレーザー光照射手段（光源）及び記録紙Ｐを搬送する紙搬送装置１０７で構成されている。
紙搬送装置１０７は、２本のテンションローラ１０１、及び１０２と、耐熱性の無端ベルト１０３から構成されており、記録紙Ｐは、ベルト１０３上を搬送する。
レーザー光照射手段は、半導体レーザーからなり、半導体レーザーは、炭酸ガスレーザー等の他のレーザーに比べ、安価で、小型である。また、半導体素子の配合や、材料の組成で４００ｎｍ〜８００ｎｍの領域で任意の波長のレーザーを光照射させることができる。
レーザーが使用する波長は各色トナーにおける吸収率が８０％以上の範囲で選択される。吸収率が８０％より小さくなると、トナーがレーザー光を十分吸収せず、十分な定着性が得られないからである。
【００１７】
トナーの吸収率の測定条件は、当社カラー複合機（マシン名：ＭＸ−７００１Ｎ）に搭載しているカラー用トナー各色（シアン、マゼンタ、イエロー）をＴＨＦ（テトラヒドロフラン）溶媒に溶解させ、濃度を０．０１８％に調整する。一方、測定器として、分光光度計Ｕ−３３００（日立製作所）を用い、上記調整した溶液を１ｃｍ角（つまり分光光度計の光路の進行方向に対する溶液が光路を通過する長さが１ｃｍ）の石英セルに入れ、上記分光光度計で８００−３００ｎｍの範囲において、透過率を測定する。透過率を測定したとき、最も透過率が低いピーク位置を吸収率１００％とし、透過率が１００％の部分を吸収率０％とする。これらの値を元に、各波長での吸収率を算出する。本実施例で用いたトナーは、０．０１８％でトナーの透過率のピークがほぼ０％付近に達したが、透過率のピークが頭打ちした場合（例えば、濃度が濃すぎて、広い波長領域で、透過率のピークが０％で推移している場合）は、濃度が濃いので濃度を薄めピーク波長が検出できるようにする。
【００１８】
したがって、本実施例では、各色の光吸収波長のピーク領域に対応した波長のレーザー光を照射する半導体レーザー光照射手段を用いる。
例えば、レーザー光照射手段１０４がシアントナー及びマゼンタトナー定着用のものであり、照射する波長は、シアントナー及びマゼンタトナーの光吸収ピーク領域が８０％以上の吸収率で共通する波長の領域５５０ｎｍ〜５９０ｎｍに対応した波長のレーザーを照射する。
図６にシアントナーの可視光吸収スペクトルを示す。
図７にマゼンタトナーの可視光吸収スペクトルを示す。
レーザー光照射手段１０６は、イエロートナー定着用のものであり、イエロートナーの光吸収ピーク領域３８０ｎｍ〜５００ｎｍに対応した波長のレーザーを照射する。
図８にイエロートナーの可視光吸収スペクトルを示す。
黒トナーの可視光吸収スペクトルを図９に示す。
黒トナーは４００ｎｍ〜８００ｎｍの領域で光を吸収するので、どのレーザー波長を用いて定着させてもよい。実施例に示したレーザー光照射手段の配置は、順番を変えてもよい。
【００１９】
また、図２においては、レーザー光源から直接記録紙上のトナーに対して照射しているが、レーザー光源と記録紙の間にレンズを設け、光源からでた光をレンズにより集光させ、集光した光を照射してもよい。
また、図５に示すように、各色定着用レーザー光照射装置は複数の半導体レーザーを紙搬送方向に対する幅方向に並設させている。
通常、一つ半導体レーザーで、紙全面を光照射する場合、紙の搬送方向以外に、搬送される紙の幅方向にレーザーを移動スキャンさせる必要やレーザー照射方向を換える制御作動装置などの必要がある。このような作動制御は、定着プロセスに時間がかかるため高速で定着させるのに限界がある。また、紙面上に煩雑な作動装置を設置する必要がある。このためコストアップになる。
これに対して、本実施態様では、紙搬送方向に対する紙幅方向のライン上に、複数の半導体レーザーを並べることで、紙搬送方向と紙幅方向にレーザーを移動させる必要がないため、必要最低限の構成で使用することができ、高速で、定着させることが可能である。
【００２０】
図１０は、本実施例に係る画像形成装置の制御ブロック図である。
画像形成装置１は、たとえばスキャナとプリンタと周辺機器とを備えた複合機であり、原稿画像を読み取る読取部６０５、読み取った原稿画像を適正な電気信号に変換して画像データを生成する画像処理部６０６、生成された画像データを印刷出力する画像形成部６０７、図示しない定着部のレーザー光照射を制御する定着制御部６０２、後処理装置であるフィニッシャーやソーターなどの周辺機器を制御する周辺機器制御部６０８、画像形成装置１の操作部である入力部６０３と表示部６０４を備えている。
制御部６０１は、画像処理部６０６から受信した画像情報の印字位置情報（印刷ジョブに対して、１ページ毎のどの位置に印字するかといった信号を指す）と、各色情報（前述の印字位置情報に対応して、１ページ毎のどの位置にどの色のトナーを印字するかといった信号を指す）を定着制御部６０２へ送信し、定着制御部６０２は、受信した印字位置情報と各色情報とに基づいて各レーザー装置を駆動してレーザー光を照射する制御を行う。
尚、画像情報入手部（例えば、読取部）及び画像処理部は画像形成装置に一般に設けられるが、定着装置自体にこれらの機能を独立して含めることもできる。
【００２１】
図３は、本実施態様におけるコピー操作に係るフローチャートを示す。
尚、画像形成装置１の図示しないプリンタドライバの画面からユーザーが印刷指示を行った場合でも、ユーザーの印刷指示信号に基づいて、本フローチャートによる制御適応できることはいうまでもない。
制御部６０１は、入力部６０３の図示しないコピーボタンをユーザーが押下した場合、（ユーザーがコピーしたい原稿は、スキャナに載置済み、若しくは原稿台に載置済みとする）ユーザーが押下した信号（印刷指示信号のこと）を受信した際、例えば、スキャナの画像読取部６０５で原稿画像を読み取り、読み取った信号を画像処理部６０６が画像処理し、前述の印字位置情報を受信する。
また、制御部６０１は、受信した印字位置情報と各色情報とに基づいて、まず、イエロー色（各色情報）の印字位置情報が含まれているか否かを判断し、イエロー色（各色情報）の印字位置情報が含まれているなら、定着制御部６０２へレーザー１０６のレーザー出力信号を送信してレーザー１０６を照射する制御を行う。
一方、イエロー色（各色情報）の印字位置情報が含まれていない場合は、次に、シアン色、マゼンタ色、黒色のいずれかの印字位置情報が含まれているか否かを判断する。
シアン色、マゼンタ色、黒色の各色情報が印字位置情報に含まれているならば、制御部６０１は定着制御部６０２へレーザー１０４の出力信号を送信してレーザー１０４を照射する制御を行う。
従って、ベルト１０３（図２）上に搬送されてきた未定着像をのせた記録紙Ｐは、レーザー光の照射により、効率的に定着させることができる。
ここで黒色は、レーザー光照射手段１０４で書き込むような制御を示しているが、黒色はどのレーザーを用いてもよい。
レーザー光は、通紙動作中に、画像情報から得られた印字位置情報と各色情報とに基づいて照射するので、画像形成装置の通紙動作以外では、すなわちウォームアップ時、及び待機時は、電力を必要としない。
尚、図１０のフローチャートでは、レーザー１０４、及びレーザー１０６の照射を停止する為の制御を定着制御部６０２が監視する（記録紙Ｐの移動をベルト１０３の移動に対応して監視する。例えば図示しないベルト１０３を駆動させるモータの信号と図示しない記録紙Ｐの搬送を検出するアクチュエータの信号を監視する。また、記録紙Ｐが供給トレイ２０から図示しない給紙ローラから給紙された時間から記録紙Ｐの移動時間を計測してレーザー１０４、及びレーザー１０６までの到達時間を算出しても良い。）ものとしたが、特に定着制御部６０２が監視しなくとも、制御部６０１からのレーザー１０４、及びレーザー１０６を照射する指示信号のみに基づいてレーザー１０４、及びレーザー１０６を照射する制御であっても良い。
【００２２】
また、記録部材上に形成されたトナーのうち重ね合わせたトナー層が形成されている場合、上述したように、各色対応したレーザーを同一位置に照射して各々のトナーを溶融するだけのエネルギーを与えて定着させてもよいが、別の方法として、その重ね合わせたトナー層のいずれか一つのトナーの色に対応したレーザー波長のみを照射することで、定着させることが可能である。
例えば、図４に示すように、記録部材上に、シアン（Ｃ）トナー、マゼンタ（Ｍ）トナー、イエロー（Ｙ）トナー、黒（Ｂ）トナーがランダムに重なって積層されている場合、いずれか１色が吸収する波長のレーザーを照射する。図４の例では、すべてのトナー層中に、シアントナーが形成されているので、マゼンタトナー及びシアントナー定着用のレーザー光１０４を照射するとよい。
このとき、イエロートナーは光を吸収しないので光エネルギーは透過してシアントナー、（１１０、１１１）または、黒トナー（１１２、１１３）、へ光が到達する。
ここで、黒トナー１１２、１１３は、マゼンタトナー及びシアントナー定着用のレーザー光１０４の光を吸収する。したがって、イエロートナーは光により直接加熱溶融されないが、隣接するシアントナー、マゼンタトナーもしくは、黒トナーの熱により溶融させることができる。このように他のレーザーを同時に加熱する必要がなくても定着できる。
【００２３】
上記、重ね合わせたトナー層が形成しているときに照射されるレーザー光のエネルギーは、一般的な複写機上に形成される未定着画像の単位面積当たり１層のトナーが溶融されるエネルギーを見積もると、一般的なカラー用のポリエステルトナーを用いた場合、比熱は、１．４２（Ｊ／ｇ℃）、比重は、０．８１７、トナー層の厚みは、１６μｍ、トナーが溶融する温度が１１０℃、室温２０℃、光熱変換効率（照射した光エネルギーをトナーが吸収して熱エネルギーに変わる割合）を１００％とすると、単位面積当たり１層のトナーが溶融するエネルギーは、約０．１７Ｊ／ｃｍ２である。
しかし実際は、トナーに与えた熱が、紙や、空気中等に一部熱逃げするので、それ以上の熱エネルギーを必要とする。
上記計算式は、ほんの一例であり、使用するトナーにより物性が異なるので、各トナーの物性に応じた計算式で必要なエネルギーを見積もればよい。
したがって、１層のトナーを溶融するのに必要なエネルギーを０．１７（Ｊ）／ｃｍ２とすると、重ね合わせたトナー層で最大４層のトナーを溶融するのに最低限必要なエネルギーは４×０．１７（Ｊ）＝０．６８（Ｊ）／ｃｍ２であるので、照射するレーザー光のエネルギーは０．６８（Ｊ）／ｃｍ２以上が必要である。
尚、本発明の定着装置およびそれを具備した画像形成装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の定着装置およびそれを具備した画像形成装置は、初期動作時の予備加熱、予備待機を必要とすることなくトナーの定着処理ができ、また装置的に大幅なコストダウンと小型化を実現することのできる産業上の利用可能性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、画像形成装置の概略図である。
【図２】図２は、本実施例の定着装置の概略図である。
【図３】図３は、本実施形態におけるコピー操作に係るフローチャートを示す。
【図４】図４は、重ね合わせたトナーを定着するときの概略図である。
【図５】図５は、本実施形態における搬送紙面に対向するレーザー光照射装置の複数の半導体レーザーの並設状態を示す図を示す。
【図６】図６は、シアントナーの可視光吸収スペクトルを示す図である。
【図７】図７は、マゼンタトナーの可視光吸収スペクトルを示す図である。
【図８】図８は、イエロートナーの可視光吸収スペクトルを示す図である。
【図９】図９は、黒トナーの可視光吸収スペクトルである。
【図１０】図１０は、本実施例に係る画像形成装置の制御ブロック図である。
【図１】
2010128157.tif 000003
【図２】
2010128157.tif 000004
【図３】
2010128157.tif 000005
【図４】
2010128157.tif 000006
【図５】
2010128157.tif 000007
【図６】
2010128157.tif 000008
【図７】
2010128157.tif 000009
【図８】
2010128157.tif 000010
【図９】
2010128157.tif 000011
【図１０】
2010128157.tif 000012