(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に沿って決められた間隔で並んだ複数の光源を有し、トナー像が形成され前記第１の方向と交わる第２の方向に搬送される記録媒体に光を照射する第１の照射部と、
前記複数の光源により照射された光が透過する複数の透過領域を有し、前記光を前記第１の方向に拡散させる複数の光拡散部を前記複数の透過領域の各々に備える光学部材と
を有し、
前記複数の光拡散部は前記第１の方向に沿って並んだ複数の光学素子であり、
前記複数の光学素子のピッチは、前記複数の光源の間隔よりも短い
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記複数の光学素子の各々は
前記第２の方向に沿って延びている
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
第１の方向に沿って決められた間隔で並んだ複数の光源を有し、トナー像が形成され前記第１の方向と交わる第２の方向に搬送される記録媒体に光を照射する第１の照射部と、
前記複数の光源により照射された光が透過する複数の透過領域を有し、前記光を前記第１の方向に拡散させる複数の光拡散部を前記複数の透過領域の各々に備える光学部材と
を有し、
前記光拡散部は、前記第１の照射部により照射された光を前記第２の方向に拡散させ、
前記複数の光拡散部は、前記光学部材の表面に形成された複数の凹凸であり、
前記複数の凹凸のうち隣り合う凸部の平均間隔は、前記複数の光源の間隔よりも短い
ことを特徴とする定着装置。
【請求項４】
第１の方向に沿って決められた間隔で並んだ複数の光源を有し、トナー像が形成され前記第１の方向と交わる第２の方向に搬送される記録媒体に光を照射する第１の照射部と、
前記複数の光源により照射された光が透過する複数の透過領域を有し、前記光を前記第１の方向に拡散させる複数の光拡散部を前記複数の透過領域の各々に備える光学部材と
を有し、
前記光拡散部は、前記第１の照射部により照射された光を前記第２の方向に拡散させ、
前記複数の光拡散部は、前記光学部材の内部に混入され前記光を拡散する複数の光拡散物質であり、
前記複数の光拡散物質のうち隣り合う光拡散物質の平均間隔は、前記複数の光源の間隔よりも短い
ことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
第１の方向に沿って決められた間隔で並んだ複数の光源を有し、トナー像が形成され前記第１の方向と交わる第２の方向に搬送される記録媒体に光を照射する第１の照射部と、
前記複数の光源により照射された光が透過する複数の透過領域を有し、前記光を前記第１の方向に拡散させる複数の光拡散部を前記複数の透過領域の各々に備える光学部材と
を有し、
前記記録媒体が搬送される搬送路に対向し、前記複数の光源により照射された光および前記記録媒体により反射された反射光を通過させる開口部と、前記開口部を通過した前記反射光を前記記録媒体に反射する反射面とを有する筐体を有し、
前記光学部材は、前記開口部を覆う
ことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
記録媒体にトナー像を転写する転写部と、
前記転写部によりトナー像が転写された記録媒体にトナーを定着させる請求項１乃至５のいずれか一項に記載の定着装置と
を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー像が形成された記録媒体にレーザ光を照射してトナーを記録媒体に定着させる定着装置が知られている。このような定着装置では、レーザ光を照射する半導体レーザが複数並べられたレーザアレイが用いられることがある。特許文献１には、ライン状に配置されたレーザアレイからの出射光をシリンドリカルレンズで集光することにより光の強度分布を均一化する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１７２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、光源が複数並んで配置された定着装置において、トナーの記録媒体への定着ムラが、光源が並んだ方向に生じるのを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る定着装置は、第１の方向に沿って決められた間隔で並んだ複数の光源を有し、トナー像が形成され前記第１の方向と交わる第２の方向に搬送される記録媒体に光を照射する第１の照射部と、前記複数の光源により照射された光が透過する複数の透過領域を有し、前記光を前記第１の方向に拡散させる複数の光拡散部を前記複数の透過領域の各々に備える光学部材とを有し、前記複数の光拡散部は前記第１の方向に沿って並んだ複数の光学素子であり、前記複数の光学素子のピッチは、前記複数の光源の間隔よりも短いことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る定着装置は、請求項１に記載の構成において、前記複数の光学素子の各々は前記第２の方向に沿って延びていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る定着装置は、第１の方向に沿って決められた間隔で並んだ複数の光源を有し、トナー像が形成され前記第１の方向と交わる第２の方向に搬送される記録媒体に光を照射する第１の照射部と、前記複数の光源により照射された光が透過する複数の透過領域を有し、前記光を前記第１の方向に拡散させる複数の光拡散部を前記複数の透過領域の各々に備える光学部材とを有し、前記光拡散部は、前記第１の照射部により照射された光を前記第２の方向に拡散させ、前記複数の光拡散部は、前記光学部材の表面に形成された複数の凹凸であり、前記複数の凹凸のうち隣り合う凸部の平均間隔は、前記複数の光源の間隔よりも短いことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る定着装置は、第１の方向に沿って決められた間隔で並んだ複数の光源を有し、トナー像が形成され前記第１の方向と交わる第２の方向に搬送される記録媒体に光を照射する第１の照射部と、前記複数の光源により照射された光が透過する複数の透過領域を有し、前記光を前記第１の方向に拡散させる複数の光拡散部を前記複数の透過領域の各々に備える光学部材とを有し、前記光拡散部は、前記第１の照射部により照射された光を前記第２の方向に拡散させ、前記複数の光拡散部は、前記光学部材の内部に混入され前記光を拡散する複数の光拡散物質であり、前記複数の光拡散物質のうち隣り合う光拡散物質の平均間隔は、前記複数の光源の間隔よりも短いことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る定着装置は、第１の方向に沿って決められた間隔で並んだ複数の光源を有し、トナー像が形成され前記第１の方向と交わる第２の方向に搬送される記録媒体に光を照射する第１の照射部と、前記複数の光源により照射された光が透過する複数の透過領域を有し、前記光を前記第１の方向に拡散させる複数の光拡散部を前記複数の透過領域の各々に備える光学部材とを有し、前記記録媒体が搬送される搬送路に対向し、前記複数の光源により照射された光および前記記録媒体により反射された反射光を通過させる開口部と、前記開口部を通過した前記反射光を前記記録媒体に反射する反射面とを有する筐体を有し、前記光学部材は、前記開口部を覆うことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る画像形成装置は、記録媒体にトナー像を転写する転写部と、前記転写部によりトナー像が転写された記録媒体にトナーを定着させる請求項１乃至５のいずれか一項に記載の定着装置とを有する。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１および請求項６に係る発明によれば、透過領域が複数の光拡散部を備えていない場合と比較して、トナーの記録媒体への第１の方向における定着ムラを抑制することができ、光学素子のピッチが複数の光源の間隔よりも長い場合と比較して、トナーの記録媒体への定着ムラが、第１の方向に生じるのを抑制することができる。
請求項２に係る発明によれば、光学素子の各々が、第２の方向に沿って延びていない場合と比較して、トナーの記録媒体への定着ムラが、第１の方向に生じるのを抑制することができる。
請求項３に係る発明によれば、光拡散部が光を第２の方向に拡散させない場合と比較して、記録媒体に光が照射される時間を長くすることができ、隣り合う凸部の平均間隔が、複数の光源の間隔よりも長い場合と比較して、トナーの記録媒体への定着ムラが、第１の方向に生じるのを抑制することができる。
請求項４に係る発明によれば、隣り合う光拡散物質の平均間隔が、複数の光源の間隔よりも長い場合と比較して、トナーの記録媒体への定着ムラが、第１の方向に生じるのを抑制することができる。
請求項５に係る発明によれば、光学部材が、筐体の内部にトナーが入るのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】画像形成装置のハードウェア構成を示す概略図
【図２】画像形成エンジンを幅方向の一方側から見た概略図
【図３】定着装置を搬送方向の上流側から見た断面図
【図４】定着装置を幅方向の一方側から見た図
【図５】光学部材の搬送方向を法線方向とする断面の拡大図
【図６】光学部材の表面を照射部側から見た拡大図
【図７】光学部材にレーザ光ＬＢが入射する状態を搬送方向の上流側から見た図
【図８】光学部材にレーザ光ＬＢが入射する状態を幅方向の一方側から見た図
【図９】変形例１に係る光学部材の搬送方向を法線方向とする断面の拡大図
【図１０】変形例２に係る光学部材の幅方向を法線方向とする断面の拡大図
【図１１】変形例２に係る光学部材を用いた定着装置を幅方向の一方側から見た図
【図１２】変形例２に係る光学部材の幅方向を法線方向とする断面の拡大図
【図１３】変形例３に係る定着装置を幅方向の一方側から見た図
【図１４】変形例４に係る定着装置を搬送方向の上流側から見た断面図
【図１５】変形例４に係る定着装置を幅方向の一方側から見た図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００のハードウェア構成を示す概略図である。画像形成装置１００は、筐体の内部に制御部１、記憶部２、通信部３、受付部４、画像読取部５、画像処理部６、収容部７、搬送ロール８、画像形成部９、および定着装置１０を有する。制御部１は、画像形成装置１００の各部の動作を制御する。制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）とを有する。記憶部２は、制御部１により用いられるデータ及びプログラムを記憶する装置、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）を有する。通信部３は、パーソナルコンピュータ又はファクシミリなどの外部装置と接続し、画像データの送受信を行う。受付部４は、ユーザからの指示の入力を受け付ける。受付部４は、ユーザが画像形成装置１００に指示を入力するための操作子を有する。受付部４で受け付けられた指示は制御部１に送られ、制御部１はこの指示に従って画像形成装置１００の動作を制御する。画像読取部５は、原稿を光学的に読み取って画像信号を生成する。具体的には、画像読取部５は、プラテンガラス、光源、光学系及び撮像素子を備える（いずれも図示省略）。プラテンガラス上に載せられた原稿に対して光源が光を照射し、原稿で反射された反射光が光学系を介してＲ（Red）色、Ｇ（Green）色、Ｂ（Blue）色に分解されて撮像素子に入射する。撮像素子は、入射した光を画像信号に変換し、画像信号を画像処理部６に供給する。画像処理部６は、画像読取部５から供給された画像信号をＡ／Ｄ変換し、ノイズ除去、ガンマ補正、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色からＹ（Yellow）色、Ｍ（Magenta）色、Ｃ（Cyan）色、Ｋ（Black）色への変換、スクリーン処理等を施す。こうして、色毎、画素毎の階調を表す画像データが生成される。
【００１８】
収容部７は、シート状の用紙Ｐを収容する。用紙Ｐは、１ページ分に裁断されていない連続紙（連続帳票、連帳紙ともいう）であり、軸７１に巻かれた形態で収容されている。なお、用紙Ｐが１ページ分ずつミシン目で区切られている場合には、ミシン面に沿ってつづら折りで畳まれた状態で収容するように収容部７が構成されていてもよい。搬送ロール８は、用紙Ｐを搬送路ｒに沿って搬送する。搬送ロール８は、図示された以外に、搬送路ｒ上に複数設けられている。画像形成部９（転写部の一例）は、画像形成エンジン９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、９０Ｋを有する。画像形成エンジン９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、９０Ｋは、画像処理部６から供給された画像データに基づいて、電子写真方式により、それぞれＹ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色のトナー像を用紙Ｐの表面に重ねて転写する。各画像形成エンジンの構成は共通であるため、以下、各画像形成エンジンを区別する必要のない場合には、画像形成エンジン９０と総称する。また、画像形成エンジン９０の構成要素についても、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの表記を省略する。定着部１０は、画像形成部９により転写されたトナー像を用紙Ｐに定着させる。トナー像が定着した用紙Ｐは、画像形成装置１００の外部に排出される。排出された用紙Ｐは、例えば、裁断装置（図示省略）によって１ページ分ずつ裁断される。以下では、用紙Ｐが搬送される方向（矢印Ａ方向）を単に「搬送方向」（第１の方向の一例）といい、搬送方向に直交する方向（図１の紙面に垂直な方向）を「幅方向」（第２の方向の一例）という。
【００１９】
図２は、画像形成エンジン９０を幅方向の一方側から見た概略図である。画像形成エンジン９０は、感光体ドラム９１、帯電装置９２、露光装置９３、現像装置９４、転写装置９５およびクリーナー９６を有する。感光体ドラム９１は、外周面に光導電膜を積層した円筒状の部材であり、円筒の中心を軸として矢印Ｂの方向に回転するように支持される。帯電装置９２は、例えば、スコロトロン帯電器であり、感光体ドラム９１の光導電膜を予め定められた電位に帯電させる。露光装置９３は、帯電装置９２により帯電させられた感光体ドラム９１を露光して、静電潜像を形成する。具体的には、画像処理部６から供給された画像データで表される各画素の階調に対応するレーザ光ＬＢを生成し、レーザ光ＬＢで感光体ドラム９１の光導電膜を幅方向に走査する。感光体ドラム９１が矢印Ｂの方向に回転することによって幅方向の走査線単位での静電潜像の書き込みが搬送方向に繰り返される。
【００２０】
現像装置９４は、感光体ドラム９１に形成された静電潜像を現像する。現像装置９４は、感光体ドラム９１と外周面が対向するように設けられた現像ローラ９４１を有する。現像装置９４の内部には、トナーとキャリアからなる２成分現像剤が収容されている。トナーは、樹脂製の粉体をＹ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色のいずれかの色材で着色したものである。キャリアは、磁性体で作製された粉体である。２成分現像剤は、回転駆動される現像ローラ９４１の外周面に磁力によって付着する。現像ローラ９４１には静電潜像と逆極性の現像バイアスが印加されている。現像バイアスによってトナーが静電潜像と逆極性に帯電すると、トナーは静電潜像上に移動し、トナー像が形成される。転写装置９５は、搬送路ｒを挟んで感光体ドラム９１と対向する円筒状の部材である。転写装置９５は、トナー像と逆極性の転写バイアスが印加されている。転写バイアスによって用紙Ｐがトナー像と逆極性に帯電すると、トナー像は用紙Ｐに転写される。用紙Ｐが画像形成エンジン９０Ｋ、９０Ｃ、９０Ｍ、９０Ｙを通ると、トナー像は重ねて転写される。クリーナー９６は、トナー像が転写された後の感光体ドラム９１の表面に残留するトナーを除去する。
【００２１】
図３は、本発明の一実施形態に係る定着装置１０を搬送方向の上流側から見た断面図である。図４は、定着装置１０を幅方向の一方側から見た図である。ｘ軸は幅方向、ｙ軸は搬送方向、ｚ軸は高さ方向を表す。定着装置１０は、照射部１０１と、筐体１０２と、光学系１０３とを有する。照射部１０１（第１の照射部の一例）は、搬送ロール８により搬送される用紙Ｐにレーザ光ＬＢを照射する。照射部１０１は、レーザ光ＬＢを発生させる複数の光源１０１１有する。光源１０１１は、幅方向に沿って間隔ｄで並んでいる。間隔ｄは、用紙Ｐのトナー像が形成され得る領域にレーザ光ＬＢが照射されるように決められる。図３に示す例では、照射部１０１は、４つの光源１０１１を有する。レーザ光ＬＢの波長は、トナーを溶融させるに足りるエネルギーをトナーに与えられるのであればどのような波長でもよいが、赤外線が望ましい。この場合、現像装置９４では、赤外線を吸収する材料を混入させたトナーを用いる。
【００２２】
筐体１０２は、搬送方向を法線方向とする断面が矩形を成しており、幅方向を法線方向とする断面がアーチ状を成している。筐体１０２は、光学系１０３を内部に収納する。筐体１０２は、図示せぬ支持部材により光学系１０３を支持する。筐体１０２は、また、外側の表面において光源１０１１を支持する。筐体１０２は、孔１０２１、開口部１０２２、および反射面１０２３を有する。孔１０２１は、光源１０１１から照射されたレーザ光ＬＢを通過させる。開口部１０２２は、搬送路ｒと対向しており、筐体１０２の内部を伝播したレーザ光ＬＢを通過させる。開口部１０２２を通過したレーザ光ＬＢは用紙Ｐに到達するが、トナー粒子が付着していない領域では、用紙Ｐの表面でレーザ光ＬＢが反射される。用紙Ｐの表面では、鏡面反射だけでなく拡散反射も生じるので、あらゆる方向の反射が生じ得る。開口部１０２２は、また、用紙Ｐにより反射された反射光を通過させる。反射面１０２３は、筐体１０２の内側であって、搬送路ｒと対向する面である。反射面１０２３は、開口部１０２２を通過した反射光を用紙Ｐに反射する。反射面１０２３は、レーザ光ＬＢを反射させるための加工が施されている。例えば、筐体１０２はアルミニウム等の金属で作製され、反射面１０２３が鏡面に研磨されてもよいし、反射面１０２３に銀等でめっきが施されてもよい。反射光は、反射面１０２３で反射されることによって、その一部がトナー粒子に吸収され、残りは再び用紙Ｐの表面で反射される。このように、用紙Ｐの表面と筐体１０２の反射面１０２３とでレーザ光ＬＢの反射が繰り返されると、反射面１０２３で反射されたレーザ光ＬＢの一部がトナーに吸収されてトナーの加熱および溶融が促進される。
【００２３】
光学系１０３は、光束拡散部材１０３１、光束収束部材１０３２、および光学部材１０３３を有する。光束拡散部材１０３１および光束収束部材１０３２は、一の光源１０１１に対して、それぞれ一枚ずつ設けられる。図３に示す例では、４つの光源１０１１のそれぞれに対応させて、４枚の光束拡散部材１０３１および光束収束部材１０３２が設けられている。光源１０１１から照射されたレーザ光ＬＢは、光束拡散部材１０３１に向かって伝播する。光束拡散部材１０３１および光束収束部材１０３２は、光源１０１１から照射されたレーザ光ＬＢの伝播方向を制御する。光束拡散部材１０３１は、図３に示すように、搬送方向を法線方向とする断面が凹型を成している。光束拡散部材１０３１は、光源１０１１から照射されたレーザ光ＬＢを幅方向に拡散させる。光束拡散部材１０３１は、また、図４に示すように、幅方向を法線方向とする断面が矩形である。したがって、レーザ光ＬＢは、搬送方向に屈折することなく光束拡散部材１０３１を透過する。光束拡散部材１０３１を透過したレーザ光ＬＢは、光束収束部材１０３２に向かって伝播する。光束収束部材１０３２は、図４に示すように、幅方向を法線方向とする断面が凸型を成している。光束収束部材１０３２は、レーザ光ＬＢを搬送方向に収束させる。光束収束部材１０３２は、また、図３に示すように、搬送方向を法線方向とする断面が矩形である。したがって、レーザ光ＬＢは、幅方向に屈折することなく光束収束部材１０３２を透過する。このように、レーザ光ＬＢは、光束拡散部材１０３１と光束収束部材１０３２とを透過することにより、幅方向に拡散され、且つ搬送方向に収束される。レーザ光ＬＢは、光束収束部材１０３２を透過すると、光学部材１０３３に向かって伝播する。搬送路ｒから光学部材１０３３までの高さは数ｍｍから数ｃｍである場合があり、粉塵またはトナーなどの汚れが付着する可能性がある。
【００２４】
図５は、光学部材１０３３の搬送方向を法線方向とする断面の拡大図である。図６は、光学部材１０３３を照射部１０１側から見た拡大図である。光学部材１０３３は、光源１０１１から照射されたレーザ光ＬＢを透過させる。光学部材１０３３は、照射部１０１と対向する側の表面（以下、被照射面という）に、複数の光学素子１０３４（光拡散部の一例）を有する板状の部材である。図５に示すように、光学素子１０３４は、幅方向に沿って並んでいる。光学素子１０３４は、搬送方向を法線方向とする断面において、照射部１０１側が凸型を成している。また、図６に示すように、光学素子１０３４の各々は、搬送方向に沿って延びている。光学部材１０３３の搬送路ｒと対向する側の表面は、付着した粉塵またはトナーを除去しやすくするために、平面になっている。この例において、光学素子１０３４は、シリンドリカルレンズであり、光学部材１０３３は、レンチキュラーレンズである。複数の光学素子１０３４が一体成型されて光学部材１０３３を形成していてもよいし、複数の光学素子１０３４が接合されて光学部材１０３３を形成していてもよい。
【００２５】
被照射面において、レーザ光ＬＢが照射される領域を被照射領域という。レーザ光ＬＢは、光学部材１０３３に伝播する前に光束拡散部材１０３１と光束収束部材１０３２とにより、幅方向に拡散され、且つ搬送方向に収束されている。そのため、図６に示すように、被照射領域Ｓ１は、幅方向を長径ｒ１、搬送方向を短径ｒ２とする楕円形状となっている。被照射領域Ｓ１に照射されたレーザ光ＬＢは、光学部材１０３３を透過する。以下では、光学部材１０３３において、レーザ光ＬＢが透過する３次元の領域を透過領域という。光学部材１０３３に向けてレーザ光ＬＢを照射する光源１０１１は４つであるため、光学部材１０３３は、４つの被照射領域Ｓ１および透過領域Ｖ１を有する。透過領域Ｖ１には、複数の光学素子１０３４が含まれる。光学素子１０３４のピッチｐは、光源１０１１の間隔ｄよりも短い。
【００２６】
図７は、光学部材１０３３にレーザ光ＬＢが入射する状態を搬送方向の上流側から見た図である。図８は、光学部材１０３３にレーザ光ＬＢが入射する状態を幅方向の一方側から見た図である。図７および図８は、レーザ光ＬＢに含まれる複数の光線Ｌｂが伝播する方向を示している。光源１０１１から照射されるレーザ光ＬＢは立体角を有するため、本来は光線Ｌｂのすべてが被照射領域Ｓ１に対して垂直に入射することはないが、ここでは、垂直に入射するのと同視し得るものとして説明する。図７に示すように光線Ｌｂは、光学素子１０３４により、幅方向に拡散される。ある光学素子１０３４により拡散された光線Ｌｂは、他の光学素子１０３４により拡散された光線Ｌｂと交差する。図７に示す例では、光線Ｌｂ１の拡散で生じた光線Ｌｂ１２は、搬送路ｒに到達するまでに、光線Ｌｂ２の拡散により生じた光線Ｌｂ２１、光線Ｌｂ３の拡散により生じた光線Ｌｂ３１、光線Ｌｂ４の拡散により生じた光線Ｌｂ４１と、点ｂ１２、ｂ１３、ｂ１４でそれぞれ交差する。これにより、複数の光学素子１０３４の各々で拡散された光線Ｌｂの幅方向における均一性は、光学素子１０３４で拡散される前の幅方向における均一性に比べて高くなる。なお、図７では、隣り合う二つの光学素子１０３４の境に入射する光線Ｌｂのみを示したが、光線Ｌｂは光学素子１０３４の凸型の表面のいかなる部分から入射して拡散されてもよい。一方、図８に示すように、光学部材１０３３は、幅方向を法線方向とする断面が矩形である。したがって、光線Ｌｂは、搬送方向に屈折することなく光学素子１０３４を透過する。
【００２７】
再び図３および図４を参照する。各光学素子１０３４において光線Ｌｂが拡散されると、レーザ光ＬＢは搬送方向に拡散される。図３に示すように、レーザ光ＬＢは、光学部材１０３３の透過領域Ｖ１を透過して幅方向に拡散される。光学部材１０３３により拡散されたレーザ光ＬＢは、搬送路ｒ上の幅方向に延びる照射領域Ｒ１に照射される。上述の通り、拡散された光線Ｌｂの幅方向における均一性は拡散される前の均一性に比べて高くなる。そのため、光学部材１０３３により拡散されたレーザ光ＬＢの幅方向における均一性は、光学部材１０３３により拡散される前の幅方向における均一性よりも高くなる。一方、図４に示すように、レーザ光ＬＢは、搬送方向に屈折することなく光学部材１０３３を透過する。
【００２８】
筐体１０２は、開口部１０２２において光学部材１０３３を支持する。光学部材１０３３は、筐体１０２に支持されることにより、開口部１０２２を覆う。レーザ光ＬＢにより、加熱されたトナーの一部は昇華して気体となり、これが冷却されて粉塵が発生する場合がある。開口部１０２２が光学部材１０３３に覆われると、筐体１０２の内部に粉塵が入り込むことが防止される。
【００２９】
（変形例）
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下で説明する変形例のうち、２つ以上のものが組み合わされて用いられてもよい。
【００３０】
（１）変形例１
光学素子１０３４の形状は、照射部１０１側が凸型を成している形状に限らない。光学素子１０３４は、光線Ｌｂを幅方向に拡散する形状であれば、いかなる形状であってもよい。例えば、光学素子１０３４は、凹型を成していてもよい。
【００３１】
図９は、変形例１に係る光学部材１０３３の搬送方向を法線方向とする断面の拡大図である。光学部材１０３３は、被照射面に、幅方向に沿って並んだ複数の光学素子１０３４を有する。光学素子１０３４は、搬送方向を法線方向とする断面において、照射部１０１側が凹型を成している。光学素子１０３４は、搬送方向に沿って延びた平凹レンズである。
【００３２】
（２）変形例２
光学部材１０３３がレーザ光ＬＢを拡散する方向は、幅方向に限定されない。光学部材１０３３は、幅方向に加えて搬送方向にレーザ光ＬＢを拡散してもよい。この場合、光学部材１０３３は、複数の光学素子１０３４に替えて他の光拡散部を複数有し、当該他の光拡散部がレーザ光ＬＢを幅方向および搬送方向に拡散させる。以下、光学素子１０３４に代わる光拡散部の例を２通り説明する。
【００３３】
図１０は、変形例２に係る光学部材１０３５の幅方向を法線方向とする断面の拡大図である。図１０は光学部材１０３５としてスリガラスを用いた例を示している。スリガラスは、被照射面に複数の凹凸が不規則に形成されている。図１０の例では、複数の凹凸が、光拡散部に相当する。破線Ｌ１は、複数の凹凸の高さの平均を示している。ここでは、複数の凹凸のうち、破線Ｌ１の高さから決められた値以上高い山を凸部、破線Ｌ１の高さから決められた値以上低い谷を凹部と表現する。図１０において、点ａ（ａ１〜ａ５）は凸部の頂点を、点ｂ（ｂ１〜ｂ５）は凹部の頂点を表す。搬送方向または幅方向において隣り合う凸部（または凹部）の平均間隔は、光源１０１１の間隔ｄよりも短い。光学部材１０３５の搬送方向を法線方向とする断面は、図１０と同様である。光線Ｌｂが被照射領域Ｓ１に入射すると、光線Ｌｂは凹凸により拡散される。複数の凹凸は、光線Ｌｂを幅方向および搬送方向に不規則に拡散させる。ある凸部または凹部により拡散された光線Ｌｂは、他の凸部または凹部により拡散された光線Ｌｂと交差する。これにより、光学部材１０３５の凹凸で拡散された光線Ｌｂの幅方向および搬送方向における均一度は、凹凸で拡散される前の幅方向および搬送方向における均一度に比べて高くなる。なお、図１０では、凸部または凹部の頂点に入射する光線Ｌｂのみを示したが、光線Ｌｂは光学部材１０３５の被照射面のいかなる部分から入射して拡散されてもよい。
【００３４】
図１１は、光学部材１０３５を用いた定着装置１０を幅方向の一方側から見た図である。光学部材１０３５がスリガラスである点が、図４とは異なる。レーザ光ＬＢは、光学部材１０３５の透過領域Ｖ１を透過することにより、幅方向および搬送方向に拡散される。レーザ光ＬＢが搬送方向に拡散されると、搬送方向に拡散されない場合と比べて、用紙Ｐがレーザ光ＬＢを照射される時間が長くなる。また上述の通り、凹凸で拡散された光線Ｌｂの幅方向および搬送方向における均一度は、凹凸で拡散される前の均一度に比べて高くなる。そのため、光学部材１０３５により拡散されたレーザ光ＬＢの幅方向および搬送方向における均一度は、光学部材１０３５により拡散される前の幅方向および搬送方向における均一度よりも高くなる。光学部材１０３５を用いた定着装置１０を搬送方向の上流側から見た断面図は、図３と同様である。
【００３５】
図１２は、変形例２に係る光学部材１０３６の幅方向を法線方向とする断面の拡大図である。図１２は光学部材１０３６としてオパールガラスを用いた例を示している。オパールガラスは、内部に複数の光拡散物質１０３７が混入されており、透過領域Ｖ１に複数の光拡散物質１０３７を含む。光拡散物質１０３７は、被照射領域Ｓ１に入射した光線Ｌｂを拡散する。光拡散物質１０３７は、光線Ｌｂを幅方向および搬送方向に不規則に拡散する。図１２の例では、複数の光拡散物質１０３７が光拡散部に相当する。隣り合う光拡散物質１０３７の平均間隔は、光源１０１１の間隔ｄよりも短い。光学部材１０３６の搬送方向を法線方向とする断面は、図１２と同様である。ある光拡散物質１０３７より拡散された光線Ｌｂは、他の光拡散物質１０３７により拡散された光線Ｌｂと交差する。これにより、光拡散物質１０３７で拡散された光線Ｌｂの幅方向および搬送方向における均一度は、光拡散物質１０３７で拡散される前の幅方向および搬送方向における均一度に比べて高くなる。なお、光線Ｌｂは図１２に示したものに限られず、光学部材１０３６の被照射面のいかなる部分から入射して拡散されてもよい。光学部材１０３６を用いた定着装置１０において、レーザ光ＬＢが幅方向および搬送方向に拡散される様子は、図１１と同様であるため、説明を省略する。
【００３６】
（３）変形例３
照射部１０１は、一つに限定されない。定着装置１０は、複数の照射部１０１を有してもよい。この場合、ある照射部１０１がレーザ光ＬＢを照射する照射領域の搬送方向の長さは、他の照射部１０１がレーザ光ＬＢを照射する照射領域の搬送方向の長さと異なってもよい。照射領域の搬送方向の長さは、例えば、光学部材の種類により決まる。以下、変形例３に係る定着装置１０について、実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００３７】
図１３は、変形例３に係る定着装置１０を幅方向の一方側から見た図である。変形例３において、定着装置１０は、照射部１０１ａ（第１の照射部の一例）および照射部１０１ｂ（第２の照射部の一例）を有する。なお、筐体１０２は図示を省略している。照射部１０１ａから照射されたレーザ光ＬＢは、光学部材１０３５（または光学部材１０３６）を透過して、照射領域Ｒ１に照射される。照射部１０１ｂから照射されたレーザ光ＬＢは、光学部材１０３３を透過して、照射領域Ｒ２に照射される。照射部１０１が用紙Ｐのある領域にレーザ光ＬＢを照射する時間は、照射領域Ｒの搬送方向の長さにより決まる。図１３において、照射領域Ｒ１の搬送方向における長さは、レーザ光ＬＢが搬送方向に拡散されるため、照射領域Ｒ２の搬送方向における長さよりも長い。したがって、照射部１０１ａが用紙Ｐのある領域にレーザ光ＬＢを照射する第１の時間は、照射部１０１ｂが用紙Ｐのある領域にレーザ光ＬＢを照射する第２の時間よりも長い。このように、搬送方向の長さが異なる複数の照射領域Ｒを設けると、トナーの密度がある値よりも高い領域とトナーの密度がある値よりも低い領域とのいずれの領域においても、照射領域Ｒが１つであるときと比べて、トナー像が用紙Ｐに対して良好に定着する。また図１３に示す定着装置は、搬送方向の長さが長い照射領域Ｒ１が、搬送方向の長さが短い照射領域Ｒ２よりも上流側にくるように構成されている。この場合、照射領域Ｒ２が照射領域Ｒ１よりも上流側にくる構成と比べて、トナー像が用紙Ｐに対して良好に定着する。
【００３８】
（４）変形例４
光学系１０３の構成は、実施形態に記載した構成に限定されない。光学系１０３は、例えば、実施形態とは異なる順番で、照射部１０１と搬送路ｒとの間に配置されてもよい。
【００３９】
図１４は、変形例４に係る定着装置１０を搬送方向の上流側から見た断面図である。図１５は、変形例４に係る定着装置１０を幅方向の一方側から見た図である。なお、筐体１０２は図示を省略している。変形例４において、光源１０１１から照射されたレーザ光ＬＢは、光学部材１０３５（または光学部材１０３６）に向かって伝播する。光源１０１１と光学部材１０３５との間には、光を透過する他の部材がない。光学部材１０３５は、レーザ光ＬＢが光束拡散部材１０３１および光束収束部材１０３２を透過する前に、レーザ光ＬＢを幅方向および搬送方向に拡散させる。換言すると、レーザ光ＬＢは、光学部材１０３５を透過した後で、光束拡散部材１０３１および光束収束部材１０３２を透過する。この場合、光学部材１０３５が、レーザ光ＬＢが光束拡散部材１０３１および光束収束部材１０３２を透過した後に、レーザ光ＬＢを拡散させる場合と比べて、被照射領域S１の面積が小さくなるため、定着装置１０を構成する光学部材１０３５も小さくなる。なお、別の例で、光学系１０３は、光学部材１０３５のみから構成されてもよい。
【００４０】
（５）その他の変形例
光学素子１０３４のピッチｐは実施形態に記載したものに限らない。光学素子１０３４のピッチｐは、被照射領域Ｓ１の長径ｒ１よりも短くてもよい。これと同様に、変形例２における隣り合う凸部（または凹部）の平均間隔は、長径ｒ１よりも短くてもよい。また、隣り合う光拡散物質１０３７の平均間隔は、長径ｒ１よりも短くてもよい。
実施形態では、画像形成装置１００が複写機である例を示したが、通信ＩＦ６を介して外部からビットマップ形式又はベクタ形式のデータを受信し、このデータに基づいて画像を形成する装置であってもよい。
実施形態では、用紙Ｐが連続紙である例を示したが、用紙Ｐは、定められた寸法で１ページ分ずつ裁断されたものであってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１００…画像形成装置、１…制御部、２…記憶部、３…通信部、４…受付部、５…画像読取部、６…画像処理部、７…収容部、７１…軸、８…搬送ロール、９…画像形成部、９０…画像形成エンジン、９１…感光体ドラム、９２…帯電装置、９３…露光装置、９４…現像装置、９５…転写装置、９６…クリーナー、１０…定着装置、１０１…照射部、１０１１…光源、１０２…筐体、１０２１…孔、１０２２…開口部、１０２３…反射面、１０３…光学系、１０３１…光束拡散部材、１０３２…光束収束部材、１０３３,１０３５,１０３６…光学部材、１０３４…光学素子、１０３７…光拡散物質
【図１】
0005948991.tif 000002
【図２】
0005948991.tif 000003
【図３】
0005948991.tif 000004
【図４】
0005948991.tif 000005
【図５】
0005948991.tif 000006
【図６】
0005948991.tif 000007
【図７】
0005948991.tif 000008
【図８】
0005948991.tif 000009
【図９】
0005948991.tif 000010
【図１０】
0005948991.tif 000011
【図１１】
0005948991.tif 000012
【図１２】
0005948991.tif 000013
【図１３】
0005948991.tif 000014
【図１４】
0005948991.tif 000015
【図１５】
0005948991.tif 000016