(57)【要約】【課題】レーザ素子に故障が発生した場合においてもトナー定着において安定的な性能を提供することできるレーザ定着装置、及びこのレーザ定着装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】レーザ素子故障検知手段８２は、各レーザアレイ６０のレーザ素子６１の故障判定を行なう。制御装置８３は、使用可能なレーザ素子の配置、ばらつきなどを含め他のレーザ素子で補償が可能かどうかを判定する。補正可能と判定されれば、故障した同一アレイ内の隣接する他のレーザ素子や、他のレーザアレイで照射領域や照射量、照射タイミングなどのパラメータから総合的に判断して他のレーザ素子の出力を個別に上げ、全体として故障レーザ素子が照射するべき照射領域を補償する。【選択図】図５
2011107306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上に形成されたトナー画像にレーザ光を照射して、トナーを溶融定着するレーザ定着装置において、
レーザ素子を複数配列したレーザアレイと、
前記レーザ素子の故障を検知するレーザ素子故障検知手段と、
前記レーザ素子故障検知手段によりレーザ素子の故障を検知した場合、それにより照射量が低下した部分を補償するために、故障レーザ素子の照射領域にレーザ光を重複して照射できるレーザ素子の出力を上げる制御手段と、
を備えたことを特徴とするレーザ定着装置。
【請求項２】
前記制御手段は、出力を上げる前記レーザ素子に対し、照射領域、照射量、照射タイミングに応じて補償条件を設定することを特徴とする請求項１に記載のレーザ定着装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記故障レーザ素子の照射量の劣化度により、出力を上げるレーザ素子を選択的に使用することを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ定着装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記レーザ素子故障検知手段により故障検知されたレーザ素子が他のレーザ素子による補償不可能と判定した場合、前記故障検知したレーザ素子が定着に関わらない記録媒体サイズに限定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレーザ定着装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記レーザ素子故障検知手段により故障検知されたレーザ素子が他のレーザ素子による補償不可能と判定した場合、記録媒体の搬送速度を、補償可能な照射量が得られるように、低速に切り替えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレーザ定着装置。
【請求項６】
前記レーザアレイは、記録媒体の搬送方向に垂直な方向にレーザ素子を一列状に配列したアレイを、前記搬送方向に一つ以上配列したアレイ群からなり、
前記補償制御手段は、故障したレーザ素子が属するアレイと、それ以外のアレイのレーザ素子を利用することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のレーザ定着装置。
【請求項７】
前記レーザ素子故障検知手段は、ジョブ動作以外で故障判定を行うことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のレーザ定着装置。
【請求項８】
光の照射により表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムに光を照射し潜像を形成する光露光装置と、前記感光体ドラム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、前記感光体ドラム表面のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを備えた画像形成装置において、
前記定着装置として、請求項１から７のいずれかに記載のレーザ定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる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に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置として、熱ローラ定着方式の定着装置が多用されている。熱ローラ定着方式の定着装置は、互いに圧接されたローラ対（定着ローラおよび加圧ローラ）を備え、このローラ対の両方あるいはいずれか一方の内部に配置されたハロゲンヒータ等からなる加熱手段によりローラ対を所定の温度（定着温度）に加熱した後、未定着トナー画像が形成された記録紙をローラ対の圧接部（定着ニップ部）に給紙し、圧接部を通過させることで熱と圧力によりトナー画像の定着を行うようになっている。
【０００３】
しかしながら、このような従来の熱ローラ定着方式の定着装置においては、定着ローラや加圧ローラを定着可能な温度に昇温させるためのウォームアップ時間が長いため、待機時においても定着ローラや加圧ローラを予熱しておく必要があり、消費電力が増大するといった課題があった。
【０００４】
このような問題を解決するために、記録紙上に形成された未定着トナー像に一列にならべたレーザ素子からレーザビームを照射し、トナー像を溶融することで定着を行うレーザ方式の定着装置が、特許文献１等に提案されている。しかし、これではレーザ素子のなかで故障が発生した場合、定着に十分なレーザ光の照射量を得られない領域が生じる。
【０００５】
そこで、特許文献２では、記録紙の一部領域に対して複数個のレーザ装置からレーザビームが重複して照射される技術が開示されており、レーザ素子が故障した場合でも未定着の領域が生じないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３０１６６８５号公報
【特許文献２】特開平７―１９１５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２の定着装置のように、複数のレーザ装置からレーザビームが重複して照射される構成として、レーザ素子が故障した場合に近隣のレーザ素子で照射量を補間したとしても、トナー付着量の多い、たとえば多層カラー画像では、エネルギー照射量の差が、部分的な定着不良、光沢ムラを起こしてしまう可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、レーザ素子に故障が発生した場合においてもトナー定着において安定的な性能を提供することができるレーザ定着装置、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】
【０００９】
本発明は、記録媒体上に形成されたトナー画像にレーザ光を照射して、トナーを溶融定着するレーザ定着装置において、
レーザ素子を複数配列したレーザアレイと、前記レーザ素子の故障を検知するレーザ素子故障検知手段と、前記レーザ素子故障検知手段によりレーザ素子の故障を検知した場合、それにより照射量が低下した部分を補償するために、故障レーザ素子の照射領域にレーザ光を重複して照射できるレーザ素子の出力を上げる制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
こうして、故障したレーザ素子部の低下した照射量を付近のレーザ素子が補償することで、均一なレーザ照射を可能とし、部分的な定着不良、光沢ムラを軽減することができる。
【００１１】
前記制御手段は、出力を上げる前記レーザ素子に対し、照射領域、照射量、照射タイミングに応じて補償条件を設定することを特徴とする。
【００１２】
こうして、照射領域、補償できる照射量、照射タイミング、に応じて最適な補償条件を設定することで、常に安定的な性能を提供することができる。
【００１３】
前記制御手段は、前記故障レーザ素子の照射量の劣化度により、出力を上げるレーザ素子を選択的に使用することを特徴とする。
【００１４】
こうして、素子の劣化度によって補償に使う素子を選択的に利用することで、レーザ素子の著しい寿命の低下を軽減することができる。
【００１５】
前記制御手段は、前記レーザ素子故障検知手段により故障検知されたレーザ素子が他のレーザ素子による補償不可能と判定した場合、前記故障検知したレーザ素子が定着に関わらない記録媒体サイズに限定することを特徴とする。
【００１６】
こうして、故障レーザ素子以外のレーザ照射による補償が不能な場合でも、停止する機能は最小限としユーザーの利便性の低下を最小限にとどめることができる。
【００１７】
前記制御手段は、前記レーザ素子故障検知手段により故障検知されたレーザ素子が他のレーザ素子による補償不可能と判定した場合、記録媒体の搬送速度を、補償可能な照射量が得られるように、低速に切り替えることを特徴とする。
【００１８】
こうして、故障レーザ素子以外のレーザ照射による補償が不能な場合でも、記録媒体の搬送速度が低下するが、定着処理を行なうことにより、ユーザーの利便性の低下を最小限にとどめることができる。
【００１９】
前記レーザアレイは、記録媒体の搬送方向に垂直な方向にレーザ素子を一列状に配列したアレイを、前記搬送方向に一つ以上配列したアレイ群からなり、前記補償制御手段は、故障したレーザ素子が属するアレイと、それ以外のアレイのレーザ素子を利用することを特徴とする。
【００２０】
こうして、正常な多数のレーザ素子で分散補償することにより、個々のレーザ素子への負担を軽減することが可能で、レーザ素子の寿命を著しく損なうことなく良好な性能を得ることが可能となる。
【００２１】
上記レーザ素子故障検知手段は、ジョブ動作以外で故障判定を行うことを特徴とする。
【００２２】
光の照射により表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムに光を照射し潜像を形成する光露光装置と、前記感光体ドラム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、前記感光体ドラム表面のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを備えた画像形成装置において、
前記定着装置として、前記レーザ定着装置を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、故障したレーザ素子の低下した照射量を他のレーザ素子が補償することで、均一なレーザ照射を可能とし、部分的な定着不良、光沢ムラを軽減することができる。また、他のレーザ素子による補償が不可能な場合でも、制限下で定着処理を続行し、ユーザーの利便性の低下を最小限にとどめることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のレーザ定着装置を備えたカラー複合機の概略構成図である。
【図２】単一のレーザアレイを備えたレーザ定着装置の構成を示す断面図である。
【図３】レーザヘッドを正面から見た構成説明図である。
【図４】複数のレーザアレイを備えたレーザ定着装置の構成を示す断面図である。
【図５】レーザ定着装置を示すブロック図である。
【図６】故障レーザ素子を含むレーザアレイと照射量を示す説明図である。
【図７】レーザ定着装置における故障レーザ素子がある場合の補償制御の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
本発明の実施の一形態について図１ないし図４に基づいて説明する。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は単一のレーザアレイを備えたレーザ定着装置の構成を示す断面図、図３はレーザヘッドを正面から見た構成説明図、図４は複数のレーザアレイを備えたレーザ定着装置の構成を示す断面図である。
【００２７】
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、定着ユニット（レーザ定着装置）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。
【００２８】
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が配置している。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。
【００２９】
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。定着ユニット１５は、レーザヘッドＬ１、用紙搬送装置Ｌ２から構成され、二次転写ユニット１４の下流に配置されている。
【００３０】
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時転写ユニット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。記録紙上のトナー画像は、定着ユニット１５に搬送され、レーザ照射により加熱されて記録紙上に融着し、外部へ排出される。
【００３１】
次に、本発明のレーザ定着装置について、図２から図４を用いて詳細に説明する。
【００３２】
図２は、レーザ定着装置の基本構造を示す図である。図２に示すように、レーザ定着装置（定着ユニット）１５は、レーザヘッド（レーザ照射手段）Ｌ１と、用紙搬送装置（用紙搬送手段）Ｌ２とを備えている。
【００３３】
本発明のレーザ定着装置１５は、記録媒体４０の表面に形成された未定着のトナー画像４１を熱によって記録媒体４０に定着させる。具体的には、用紙搬送装置Ｌ２上のレーザ光５２が照射されるレーザ照射部５１に所定の定着速度および複写速度で未定着トナー像４１を担持した記録媒体４０が搬送され、レーザ光５２の熱によってトナーの定着が行われる（定着トナー４２）。本実施例の画像形成装置では、最大定着速度２２５ｍｍ／ｓｅｃ、最大複写速度５０枚／分（Ａ４横送り）であり、後述するように定着速度（複写速度）が画像パターンにより可変制御される。
【００３４】
未定着のトナー画像４１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光５２の吸収率が低いことから、赤外線吸収剤を添加（例えば、カラートナーのメンバインダーレジン１００重量部に対して、赤外線吸収剤であるフタロシアニンを１重量部から５重量部を内添する。また、フタロシアニン以外にポリメチン、シアニン、オニウム、ニッケル錯体等を用いることもできるし、併用することもできる）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。
【００３５】
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）とを備えている。搬送ベルト３１は、ベルト厚７５μｍ、体積抵抗率１０１６Ω・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。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４１が形成された用紙４０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４０に電荷を与えることで、用紙４０と搬送ベルト３１はそれぞれ誘電分極を起こし、用紙４０は搬送ベルト３１上に静電吸着する。用紙４０は、駆動ローラ３２の駆動によってレーザ照射部５１に搬送される。
【００３６】
レーザ照射部５１まで搬送された用紙４０上の未定着トナー像４１には、レーザヘッドＬ１によって画像情報に応じてレーザが照射され、トナーの定着が行われる（定着トナー４２）。レーザ照射部５１でのトナー画像の定着を終了した用紙４０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４０上を除電してやることで、搬送ベルト３１と用紙４０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４０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４０は完全に搬送ベルト３１から分離する。用紙４０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４０の吸着位置へ駆動される。
【００３７】
レーザヘッドＬ１は、レーザ照射部５１において未定着トナー像４１にレーザ光５２を照射し、トナーを用紙４０に定着させる目的のものである。レーザヘッドＬ１は、図２、図３に示すように、レーザ発光部５５、放熱板（ヒートシンク）５３及び温度センサ５４を備えている。レーザ発光部５５は、複数の半導体レーザ素子６１が搬送方向に垂直な方向に一列状に配列した半導体レーザアレイ６０を備える。なお、本実施例では、半導体レーザアレイ６０は、波長７８０ｎｍで、１個の定格出力が１５０ｍＷのレーザ素子６１を１，０００個配列したものを用いている。この時、各レーザ素子６１の配列ピッチｐは０．３ｍｍで、レーザスポット径ｄは０．６ｍｍであり、各レーザ素子６１の照射領域をオーバーラップさせている。またヒートシンク５３としては、アルミニウム合金製でベースサイズが３０ｍｍ×３０ｍｍ、高さ２０ｍｍ、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。
【００３８】
更に、レーザヘッドＬ１の詳細構成について図３、図４を用いて説明する。
図３に示すように、レーザヘッドＬ１のレーザ発光部５５は、入力された信号によりレーザ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、半導体レーザ素子（チップ）６１をマウントし、レーザ素子６１とシリコン基板６３との間にワイヤーボンド線等で電気的接続を行う。
【００３９】
次に、このレーザ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、ワイヤーボンド線６４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６９との間に電気的接続を行う。最後に、この複数個のレーザ素子６１が並んだセラミック基板６６に、放熱板５３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ヘッドＬ１が製造される。
【００４０】
このレーザ照射手段Ｌ１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を照射することも可能である。
【００４１】
更にセラミック基板６６上には、レーザヘッドＬ１の温度を測定するためのサーミスタからなる温度センサ５４が取り付けられている。尚、本サーミスタ５４は、定着装置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。
【００４２】
図４は、本発明のレーザ定着装置のレーザヘッドＬ１を示すものであり、レーザ発光部５５−１、５５−２、５５−３と、温度センサ５４−１、５４−２、５４−３を搬送方向に所定間隔で複数配置する。レーザ発光部５５−１、５５−２、５５−３は、それぞれレーザアレイ６０−１、６０−２、６０−３と、レンズ６８−１、６８−２、６８−３などを備えている。
【００４３】
用紙４０は、図４の矢印方向に搬送されて、用紙上のトナーがレーザアレイ６０−３、６０−２、６０−１のアレイ群により、この順にレーザ照射されて定着されていく。このとき、レーザ定着装置１５は、サーミスタ（温度センサ）５４により検出されたレーザ照射部５１の温度データに基づいて、各レーザ素子６１に印加する電圧を制御する。また、図４には図示されていないが、レーザ定着装置１５にはレーザ素子故障検知手段が備えられており、レーザ素子６１の故障判定が行われる。判定方法としてはレーザ素子６１に対する電流量をモニターし、一定のしきい値を超えた場合に故障したものと判定される。レーザ定着装置１５は、レーザ素子６１の故障が検出された場合は、正常に動作するレーザ素子６１や用紙搬送装置に対してレーザ照射の補償を行なう制御を行なう。
【００４４】
図５は、このようなレーザ照射の補償を行なうレーザ定着装置のブロック図である。レーザ定着装置１５は、用紙に形成された画像情報を検出する画像情報検出手段８１、用紙搬送装置Ｌ２、レーザ光を照射するレーザ素子６１からなるレーザアレイ６０、温度センサ５４、レーザ素子故障検知手段８２、各部を制御する制御装置８３から構成される。
【００４５】
次にレーザ素子が何らかの原因で故障した場合の補償制御について図６及び図７を用いて説明する。図６は、故障レーザ素子を含むレーザアレイと照射量を示す説明図であり、図７は、レーザ定着装置における故障レーザ素子がある場合の補償制御の手順を示すフローチャートである。
【００４６】
まず、画像形成装置１００の電源がＯＮされると（ステップＳ１）、レーザ素子故障検知手段８２は、各レーザアレイ６０のレーザ素子６１の故障判定を行なう（ステップＳ２）。判定方法としては、レーザ素子６１に対する電流量をモニターし、一定のしきい値を超えた場合に故障したものと判定する。
なお、レーザ素子６１の故障検知動作は、画像形成装置１００の電源投入後のイニシャル動作以外にも、ウォームアップ、アイドル時などのジョブ動作以外の状態で行われる。
【００４７】
制御装置８３は、特定された故障レーザ素子を記録し、使用可能なレーザ素子６１の配置、ばらつきなどを含め他の素子で補償が可能かどうかを判定する（ステップＳ３）。補正可能と判定すれば、制御装置８３は、故障した同一アレイ内の隣接する他のレーザ素子や、他のレーザアレイで照射領域や照射量、照射タイミングなどのパラメータから総合的に判断して他のレーザ素子の出力を個別に上げ、全体として故障レーザ素子が照射するべき照射領域を補償設定し記憶する（ステップＳ６）。このとき、補償に寄与するレーザ素子をできる限り多くすることで、個々のレーザ素子に対する負担を軽減し、正常なレーザ素子の寿命を著しく損なうことなく補償することができる。
【００４８】
例えば、図６に示すように、レーザ素子故障検知手段８２により、レーザアレイ６０−１の一つのレーザ素子９１−１に故障が検知されたとする。制御装置８３は、レーザアレイ６０−１の故障レーザ素子９１−１に対応する位置にあるレーザアレイ６０−２、６０−３のレーザ素子とその両隣のレーザ素子の出力を上げる。すなわち、レーザアレイは、用紙搬送方向に６０−３、６０−２、６０−１の順に配列されているので、用紙搬送方向に垂直な用紙搬送幅方向において、レーザアレイ６０−１の故障レーザ素子９１−１と同一位置を照射するレーザアレイ６０−２、６０−３のレーザ素子９１−２、９１−３を補償レーザ素子として選択し、さらにその両隣のレーザ素子を補償レーザ素子９０−２、９２−２、９０−３、９２−３として選択する。補償レーザ素子９０−２、９２−２、９０−３、９２−３は、故障レーザ素子の照射領域に対して重複してレーザ光を照射するからである。
【００４９】
制御装置８３は、補償レーザ素子９０−２〜９２−２、９０−３〜９２−３のレーザ出力を、求めた補償設定にしたがって上げる。このとき、制御装置８３は、補償レーザ素子の寿命をできるだけ長くするために、故障レーザ素子９１−１の照射量の劣化度に応じて、各補償レーザ素子の中から使用するレーザ素子を選択し、照射領域や照射量、照射タイミングを設定する。
こうして、図６に示すように、レーザアレイ６０−１で照射量が低下した箇所も、全体の合成した照射量は正常な状態に補償されて、安定的な定着処理が可能となり、またレーザ素子の出力を上げる事による寿命低下も抑えることができる。
【００５０】
なお、補償レーザとして、レーザアレイ６０−１のレーザ素子９０−１、９２−１を使用してもよいし、図２のようにレンズアレイが１つのみ（レーザアレイ６０−１のみ）の場合であっても、故障レーザ９１−１に対して、レーザ素子９０−１、９２−１を使用して照射量の補償もできる。
【００５１】
このように制御装置８３は、故障した素子の数、素子の配置、照射領域や照射量、照射タイミングなどから総合的に照射補償が可能か否かを判定する。
【００５２】
これは、補償が可能であった場合であるが、例えば、連続した位置の複数のレーザ素子が故障して照射補償が不可能な場合は（ステップＳ３；ＮＧ）、制御装置８３は故障したレーザ素子の照射範囲外となるサイズの用紙のみを定着処理することが可能かの判定を行なう（ステップＳ４）。つまり、具体的には、故障した素子が端部に集中している場合は正常なレーザ素子だけで定着可能な幅に対応したサイズの記録紙に限り印刷を許可する。
こうして、故障レーザ素子以外のレーザ照射による補償が不能な場合でも、停止する機能は最小限としユーザーの利便性の低下を最小限にとどめることができる。
【００５３】
用紙サイズの限定でも補償が不可能な場合（ステップＳ４；ＮＧ）、制御装置８３は、用紙搬送装置Ｌ２の搬送速度を遅くして、十分な照射量を確保できるかを判定する（ステップＳ５）。具体的には、複数の故障レーザ素子に対して補償量が充分に確保できない場合には全体的なレーザの照射量を低くし補償量を確保することでレーザ照射量を平均化し、それに伴い低下した定着性能は記録紙の搬送速度を遅くすることでレーザ照射時間を確保する、などの動作が行われる。
こうして、故障レーザ素子以外のレーザ照射による補償が不能な場合でも、記録媒体の搬送速度が低下するが、定着処理を行なうことにより、ユーザーの利便性の低下を最小限にとどめることができる。
【００５４】
搬送速度を遅くしても照射量を確保できない場合は（ステップＳ５；ＮＧ）、動作を停止する。
【００５５】
ステップＳ３〜Ｓ４の補償判定で補償が可能となれば、制御装置８３は、その補償可能な定着条件を設定し、記憶する（ステップＳ６）。
【００５６】
ジョブの指示があるまではアイドル状態となる（ステップＳ７）。制御装置８３は、ジョブの入力があるか否かを判断し（ステップＳ８）、ジョブがあれば（ステップＳ８；あり）、ステップＳ６で設定した定着条件でジョブを実行し定着処理を行なう（ステップＳ９）。すなわち、制御装置８３は、画像情報検出手段８１により、定着処理を行なう画像情報を得て、レーザアレイ６０にレーザ照射を行なわせる。ジョブがなければ、ステップＳ２に戻る。そして、ジョブが終了したかを判定し（ステップＳ１０）、終了していればステップＳ２に戻る。
【００５７】
このようなレーザ定着装置を利用することにより、カラー複合機等の画像形成装置においても、故障したレーザ素子部の低下した照射量を付近のレーザ素子が補償することで、均一なレーザ照射を可能とし、部分的な定着不良、光沢ムラを軽減することができ、安定した画像形成を提供できる。
【符号の説明】
【００５８】
１５  定着ユニット（レーザ定着装置）
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
４０  記録媒体（用紙）
４１  未定着トナー像
４２  定着トナー
５１  レーザ照射部
５２  レーザ光
５３  ヒートシンク（放熱板）
５４  温度センサ（サーミスタ）
５５  レーザ発光部
６０  レーザアレイ
６１  レーザ素子
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
８１  画像情報検出手段
８２  レーザ素子故障検知手段
８３  制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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