(57)【要約】【課題】  光照射により飛散したトナーが光源等の光学部品に付着することを防止し、長期間にわたり安定した定着性を実現することができる光定着装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】  光定着装置は、未定着トナー像が形成された記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、前記記録媒体搬送手段によって搬送される記録媒体上に形成された未定着トナー像に、光を照射する光照射手段と、前記光照射手段と前記記録媒体搬送手段との間に設けられる、回転可能な円柱状または多角柱状の透明部材であって、回転軸線が前記光の光路に対して直交するように設けられる透明部材と、前記透明部材の外周面を清掃するためのクリーニング部材と、を備える。【選択図】      図２
2011221469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着トナー像が形成された記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、
前記記録媒体搬送手段によって搬送される記録媒体上に形成された未定着トナー像に、光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段と前記記録媒体搬送手段との間に設けられる、回転可能な円柱状または多角柱状の透明部材であって、回転軸線が前記光の光路に対して直交するように設けられる透明部材と、
前記透明部材の外周面を清掃するためのクリーニング部材と、を備えることを特徴とする光定着装置。
【請求項２】
未定着トナー像が形成された記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、
前記記録媒体搬送手段によって搬送される記録媒体上に形成された未定着トナー像に、光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段と前記記録媒体搬送手段との間に設けられる、回転可能な円柱状または多角柱状の透明部材であって、回転軸線が前記光の光路に対して直交するように設けられる透明部材と、
前記光照射手段と前記記録媒体搬送手段との間に設けられる、板状のカバー部材であって、前記光の光路に対して直交する方向に前記透明部材と隣接して設けられるカバー部材と、を備えることを特徴とする光定着装置。
【請求項３】
前記透明部材の外周面と前記カバー部材の一部とが接触していることを特徴とする請求項２に記載の光定着装置。
【請求項４】
前記カバー部材は、前記透明部材と接触する部分が、弾性部材または繊維状の部材からなることを特徴とする請求項３に記載の光定着装置。
【請求項５】
前記カバー部材は、板状の電極を含み、
前記電極には、未定着トナーの帯電極性と逆の極性の電圧が印加されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の光定着装置。
【請求項６】
前記透明部材の回転速度は、前記記録媒体搬送手段による記録媒体の搬送速度よりも速いことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の光定着装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の光定着装置を備え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、光定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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は、記録媒体（記録紙または用紙）上に形成された未定着のトナー像を熱溶融し定着させる定着装置が備えられている。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装置が知られている。
【０００３】
定着ローラおよび加圧ローラは、アルミなどの金属製中空芯金の表面に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。定着ローラの内部には、ハロゲンランプ等の熱源が配置されている。定着ローラ表面の温度は、温度制御装置によるハロゲンランプのオン／オフによって制御されており、温度制御は、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行われる。加圧ローラは、定着ローラ周面に対して圧接され、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。
【０００４】
このような定着装置では、未定着のトナー像が形成された記録媒体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記録媒体を搬送すると共に、定着ローラ周面の熱により記録媒体上のトナー像を溶融し、定着させる。
【０００５】
しかしながら従来のローラ対方式では、室温状態にある定着ローラおよび加圧ローラを、電源投入後、所定温度にまで上昇させる必要があるので、ウォームアップ時間を要する。また、画像形成が行われていない待機状態において、ローラ表面を所定温度に保持する必要があるので、待機時にも常に加熱していなければならない。その結果、画像形成時以外に、不必要なエネルギーを消費するという問題がある。
【０００６】
このような問題を解決するために、特許文献１には、加熱定着部材と、加圧部材と、外部加熱部材とを備えた加熱定着装置が開示されている。また、特許文献２には、レーザービームを記録紙上に集光し、それによって未定着トナーを定着するレーザー定着装置が開示されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献２に開示のレーザー定着装置では、未定着のトナーに対し、光強度の強められたレーザービームを照射するので、トナーのボイドが発生し、トナーが飛散する。その結果、飛散し浮遊したトナーが定着装置の光源やレンズに付着し、出力されたレーザービームの光量が低下してしまうという問題がある。
【０００８】
また、特許文献３には、フラッシュランプ方式（非接触定着方式）の定着装置を備えた画像形成装置が開示されている。特許文献３に開示の定着装置においては、フラッシュランプの下方に保護用のガラス板を配置しており、このガラス板により、トナー飛散による光源の汚染を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−３８８０２号公報
【特許文献２】特許第３０１６６８５号公報
【特許文献３】特開２００５−２６５９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献３に開示されている定着装置では、フラッシュランプの下方に配置される保護用のガラス板は固定されているので、光照射により飛散したトナーがガラス板に付着し、光源からの光の一部が遮断され、未定着トナーに照射される光量が不均一となり、その結果、定着ムラ等の問題が発生する。
【００１１】
本発明の目的は、光照射により飛散したトナーが光源等の光学部品に付着することを防止し、長期間にわたり安定した定着性を実現することができる光定着装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、未定着トナー像が形成された記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、
前記記録媒体搬送手段によって搬送される記録媒体上に形成された未定着トナー像に、光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段と前記記録媒体搬送手段との間に設けられる、回転可能な円柱状または多角柱状の透明部材であって、回転軸線が前記光の光路に対して直交するように設けられる透明部材と、
前記透明部材の外周面を清掃するためのクリーニング部材と、を備えることを特徴とする光定着装置である。
【００１３】
また本発明は、未定着トナー像が形成された記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、
前記記録媒体搬送手段によって搬送される記録媒体上に形成された未定着トナー像に、光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段と前記記録媒体搬送手段との間に設けられる、回転可能な円柱状または多角柱状の透明部材であって、回転軸線が前記光の光路に対して直交するように設けられる透明部材と、
前記光照射手段と前記記録媒体搬送手段との間に設けられる、板状のカバー部材であって、前記光の光路に対して直交する方向に前記透明部材と隣接して設けられるカバー部材と、を備えることを特徴とする光定着装置である。
【００１４】
また本発明は、前記透明部材の外周面と前記カバー部材の一部とが接触していることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記カバー部材は、前記透明部材と接触する部分が、弾性部材または繊維状の部材からなることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記カバー部材は、板状の電極を含み、
前記電極には、未定着トナーの帯電極性と逆の極性の電圧が印加されることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記透明部材の回転速度は、前記記録媒体搬送手段による記録媒体の搬送速度よりも速いことを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記に記載の光定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、記録媒体搬送手段が未定着トナー像が形成された記録媒体を搬送すると、光照射手段が、前記記録媒体搬送手段によって搬送される記録媒体上に形成された未定着トナー像に、光を照射する。
【００２０】
透明部材は、前記光照射手段と前記記録媒体搬送手段との間に設けられる、回転可能な円柱状または多角柱状の透明部材であって、回転軸線が前記光の光路に対して直交するように設けられる。これにより、光照射によって飛散したトナーによる光照射手段の汚染を防ぐことができる。また、前記透明部材の外周面を清掃するためのクリーニング部材を備えるので、透明部材に付着したトナーをクリーニング部材によって清掃することにより、定着プロセスで生じる透明部材の汚染を防ぎ、安定した定着画像を得ることができる。
【００２１】
また本発明によれば、記録媒体搬送手段が未定着トナー像が形成された記録媒体を搬送すると、光照射手段が、前記記録媒体搬送手段によって搬送される記録媒体上に形成された未定着トナー像に、光を照射する。
【００２２】
透明部材は、前記光照射手段と前記記録媒体搬送手段との間に設けられる、回転可能な円柱状または多角柱状の透明部材であって、回転軸線が前記光の光路に対して直交するように設けられる。カバー部材は、前記光照射手段と前記記録媒体搬送手段との間に設けられる、板状のカバー部材であって、前記光の光路に対して直交する方向に前記透明部材と隣接して設けられる。これにより、透明部材をすり抜けて浮遊するトナーを大幅に減らすことができ、光照射手段の汚染を防ぐことができ、安定した定着画像を得ることができる。
【００２３】
また本発明によれば、前記透明部材の外周面と前記カバー部材の一部とが接触しているので、透明部材をすり抜けて浮遊するトナーをほぼ完全に遮断でき、光照射手段の汚染をより防ぐことができ、安定した定着画像を得ることができる。
【００２４】
また本発明によれば、前記カバー部材は、前記透明部材と接触する部分が、弾性部材または繊維状の部材からなるので、透明部材に付着したトナーを清掃することができ、定着プロセスで生じる透明部材の汚染を防ぐことができる。
【００２５】
また本発明によれば、前記カバー部材は、板状の電極を含み、前記電極には、未定着トナーの帯電極性と逆の極性の電圧が印加されるので、トナーが透明部材よりも電極により多く付着し、透明部材へのトナー付着を減らすことができる。
【００２６】
また本発明によれば、前記透明部材の回転速度は、前記記録媒体搬送手段による記録媒体の搬送速度よりも速いので、透明部材にトナーが付着してから洗浄までの時間を短縮することができ、透明部材の表面を汚染のない状態に保つことができる。
【００２７】
また本発明によれば、前記の光定着装置を備える画像形成装置であるので、光照射により飛散したトナーによる光照射手段の汚染を防ぐことができ、長期にわたり安定した定着画像を得て、良好な画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】カラー複合機１００の構成を概略的に示す模式図である。
【図２】レーザ定着装置２００の構成を示す模式図である。
【図３】レーザ照射手段Ｌ１の構成を示す模式図である。
【図４】実施例１の定着装置４００の模式図である。
【図５】実施例２の定着装置５００の模式図である。
【図６】実施例３の定着装置６００の模式図である。
【図７】定着装置７００の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、カラー複合機１００の構成を概略的に示す模式図である。本発明の実施形態の一例であるカラー複合機１００は、４組の可視像形成ユニットｐａ、ｐｂ、ｐｃおよびｐｄ、光学系ユニットＥ、中間転写ベルト１１、二次転写ユニット１４、定着ユニット１５、内部給紙ユニット１６および手差し給紙ユニット１７を備える。
【００３０】
可視画像形成ユニットｐａは、感光体１０１ａと、帯電ユニット１０３ａと、現像ユニット１０２ａと、クリーニングユニット１０４ａと、一次転写ユニット１３ａとを含む。トナー像担持体である感光体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を介して配置される。他の３組の可視像形成ユニットｐｂ、ｐｃおよび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、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナーが収容される。
【００３１】
光学系ユニットＥは、光源４からの光が、４組の感光体１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃおよび１０１ｄに届くように配置される。
【００３２】
中間転写ベルト１１は、テンションローラ１１ａおよび１１ｂにより張架され、二次転写ユニット１４が、テンションローラ１１ａ側に当接して配置される。テンションローラ１１ｂ側には、廃トナーボックス１２が当接して配置される。
【００３３】
定着ユニット１５は、二次転写ユニット１４の下流に配置される。本実施形態では、定着ユニット１５として、たとえばレーザ定着装置２００を用いる。レーザ定着装置２００の詳細については、後述する。
【００３４】
画像形成は以下のようにして行われる。可視画像形成ユニットｐａにおいて、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、画像情報に応じて光学系ユニットＥによって露光し、感光体ドラム１０１ａ表面に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表面を一様に帯電し、またオゾンの発生を極力抑えるために、帯電ローラ方式のものを使用する。
【００３５】
感光体ドラム１０１ａ上の静電潜像を、現像ユニット１０２ａにより現像してトナー画像とし、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。
【００３６】
他の３組の可視像形成ユニットｐｂ、ｐｃおよびｐｄにおいても同様にして、トナー画像を形成し、順次中間転写ベルト１１上に転写する。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へと搬送され、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から別途搬送された記録媒体Ｍ上に、トナーとは逆極性のバイアス電圧の印加により転写される。記録媒体Ｍ上に担持される未定着トナー画像は定着ユニット１５に搬送され、光照射により加熱溶融されて記録媒体Ｍ上に定着され、画像が形成される。光照射は、キセノンランプなどを光源とするフラッシュ光、半導体レーザ素子などを光源とするレーザ光等によって行う。画像が形成された記録媒体Ｍは、排出ローラ１８ａによって外部へ排出される。
【００３７】
画像形成に用いられるトナーのうち、カラートナー（イエロー、マゼンタ、シアン）は、ブラックトナーに比べて光の吸収率が低いので、赤外線吸収剤を添加しブラックトナーと同じ吸収率を確保する。赤外線吸収剤としては、たとえば、フタロシアニン、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ができる。これらの赤外線吸収剤は併用してもよい。赤外線吸収剤の添加量は、カラートナーの結着樹脂１００重量部に対して、１重量部以上５重量部以下が好ましい。上記のトナーは、非磁性１成分現像剤、非磁性２成分現像剤、磁性現像剤などの現像剤に用いられる。
【００３８】
図２は、レーザ定着装置２００の構成を示す模式図である。本発明の実施形態であるレーザ定着装置２００は、記録媒体Ｍの表面に形成された未定着のトナー画像を、レーザ光の熱によって記録媒体Ｍに定着させる。レーザ定着装置２００は、レーザ照射手段Ｌ１と、記録媒体搬送手段Ｌ２とを備える。
【００３９】
レーザ照射手段Ｌ１は、複数の半導体レーザ素子が長手方向に一列状に配列した半導体レーザ素子アレイであり、未定着トナー画像にレーザ光を照射する。レーザ照射手段Ｌ１の詳細については、後述する。
【００４０】
記録媒体搬送手段Ｌ２は、搬送ベルト２０１、駆動ローラ２０２、従動ローラ２０３、吸着チャージャー２０４、分離チャージャー２０５、除電チャージャー２０６、分離爪２０７、および図示しない駆動モータを含む。
【００４１】
搬送ベルト２０１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、導電性材料からなる駆動ローラ２０２および従動ローラ２０３により張架される。駆動ローラ２０２は、図示しない駆動モータによって任意の速度で回転し、搬送ベルト２０１は、駆動ローラ２０２の回転によって矢印２ａの方向に任意の速度で回転する。吸着チャージャー２０４、分離チャージャー２０５、除電チャージャー２０６、および分離爪２０７は、搬送ベルト２０１の周囲に設けられる。
【００４２】
トナー画像の定着は以下のようにして行われる。未定着トナー画像が形成された記録媒体Ｍが、前記の二次転写ユニット１４から、従動ローラ２０３に当接する搬送ベルト２０１と吸着チャージャー２０４との間に搬送される。吸着チャージャー２０４が記録媒体Ｍに電荷を与えることで、記録媒体Ｍおよび搬送ベルト２０１はそれぞれ誘電分極を起こし、記録媒体Ｍは搬送ベルト２０１上に静電吸着する。静電吸着した記録媒体Ｍは、駆動ローラ２０２の回転によってレーザ照射部２０８に所定の速度で搬送される。
【００４３】
レーザ照射部２０８に搬送された記録媒体Ｍ上の未定着トナー画像は、レーザ照射手段Ｌ１によって画像情報に応じたレーザ光を照射され、レーザ光の熱によって記録媒体Ｍ上に定着される。本実施例では、最大定着速度は２２５ｍｍ／ｓｅｃ、最大複写速度は５０枚/分（Ａ４横送り）であり、定着速度（複写速度）は画像パターンにより可変制御される。
【００４４】
トナー画像が定着した記録媒体Ｍは、搬送ベルト２０１上に静電吸着された状態で、分離チャージャー２０５と駆動ローラ２０２との間に搬送される。分離チャージャー２０５によって記録媒体Ｍを除電することで、記録媒体Ｍおよび搬送ベルト２０１の間の静電吸着力が弱まる。搬送ベルト２０１が駆動ローラ２０２に沿って回動するにつれて、搬送ベルト２０１の曲率によって、記録媒体Ｍの先端部が搬送ベルト２０１から浮き、さらに分離爪２０７によって、記録媒体Ｍは搬送ベルト２０１から完全に分離する。
【００４５】
記録媒体Ｍが剥離した後の搬送ベルト２０１は、除電チャージャー２０６により外面および内面が除電され、再び記録媒体Ｍを静電吸着する。
【００４６】
図３は、レーザ照射手段Ｌ１の構成を示す模式図である。
レーザ照射手段Ｌ１は、レーザ光を発射する装置であり、本実施形態では、たとえば、複数の半導体レーザ素子２１３が一列に配列された半導体レーザ素子アレイである。半導体レーザ素子２１３から発射されるレーザ光は、該レーザ光の進む方向である発射方向に対して垂直な断面が、略真円形状である。各半導体レーザ素子２１３は、それぞれの発射するレーザ光の発射方向がすべて同一方向となり、かつ、半導体レーザ素子２１３の配列する方向に垂直な方向となるように設けられる。
【００４７】
本実施形態では、半導体レーザ素子２１３として、発射するレーザ光の波長が７８０ｎｍ、定格出力が１５０ｍＷの半導体レーザ素子を用い、該半導体レーザ素子が１０００個配列されたものを用いた。各半導体レーザ素子２１３の配列ピッチＰおよびレーザスポット径は０．３ｍｍである。
【００４８】
各半導体レーザ素子２１３は、シリコンから形成される各シリコン基板２１２上にそれぞれ設けられる。シリコン基板２１２上には図示しない制御回路と受光素子２１４とがモノリシックに形成される。受光素子２１４はモニタ用のフォトダイオードである。制御回路は、受光素子２１４から入力される信号に基づいて、半導体レーザ素子２１３に印加する電圧を制御して、レーザ光の出力を変化させたり一定に保ったりする。制御回路と半導体レーザ素子２１３とは、図示しない電極およびボンディングワイヤを介して電気的に接続される。
【００４９】
また、シリコン基板２１２上には、各半導体レーザ素子２１３の温度を測定するために、サーミスタなどの温度センサ２１５が設けられる。前記制御回路は、温度センサ２１５によって検出された温度データに基づいて、半導体レーザ素子２１３に印加する電圧を制御する。
【００５０】
シリコン基板２１２は、半導体レーザ素子２１３が設けられる面とは反対側の面において、セラミック基板２１１上に設けられる。セラミック基板２１１上の図示しない電極とシリコン基板２１２上の図示しない電極とは、ワイヤーボンディングなどによって電気的に接続される。
【００５１】
セラミック基板２１１において、シリコン基板２１２が設けられる面とは反対側の面には、ヒートシンク２１８が設けられる。本実施形態では、ヒートシンク２１８として、アルミニウム合金製でベースサイズが縦３０ｍｍ×横３０ｍｍ、高さが２０ｍｍ、熱抵抗が１．６℃／Ｗのヒートシンク（商品名：ＵＢ３０−２０Ｂ、株式会社アルファ製）を、１０個配列したもの（トータルの熱抵抗０．１６℃／Ｗ）を用いた。
【００５２】
半導体レーザ素子２１３の照射方向下流側には、レンズアレイ２１６が設けられる。レンズアレイ２１６は、半導体レーザ素子２１３の総数と同じ数の凸レンズ２１７ａと、該凸レンズ２１７ａを保持するレンズホルダ２１７ｂとを含む。レンズアレイ２１６は、各半導体レーザ素子２１３から発射されたレーザ光が、各凸レンズ２１７ａにそれぞれ入射するように構成される。
【００５３】
また本実施形態では、レーザ照射手段Ｌ１として、たとえば、単一のレーザ光源と多面体ミラーとを備えたスキャン方式のものを用いてもよい。
【００５４】
（実施例１）
図４は、実施例１の定着装置４００の模式図である。定着装置４００は、凸レンズ２１７ａとレーザ照射部２０８との間に透明部材４０１およびクリーニング部材４０２を備える。
【００５５】
透明部材４０１は、トナーの飛散を防ぐための透明な円柱状または多角柱状の部材であり、その軸線方向が半導体レーザ素子２１３から発射されたレーザ光の光路に対して直交し、かつ記録媒体Ｍの搬送方向４ａに対し垂直になるように配置され、軸線周りに回転可能である。上記円柱状の円は、真円だけでなく、楕円も含む。上記多角柱としては、たとえば４角柱、６角柱、８角柱などが挙げられる。また、透明部材４０１は、上記の円柱および多角柱を組み合わせた形状であってもよい。透明部材４０１は、光照射時には固定し、後述のクリーニング時にのみ回転させることが好ましい。透明部材４０１が平面を含む形状であり、光が平面部に入射する場合は、平面部に入射した光が平面部から出射するように、光照射時に透明部材４０１を固定する。
【００５６】
本実施例では、透明部材４０１として外径１５ｍｍの円柱状のものを用いた。透明部材４０１の材料としては、ガラス、ポリイミド系樹脂等、半導体レーザ素子２１３から照射される光が透過するものであれば何を用いてもよい。透明部材４０１は、たとえば単一材料による成型にて作製するが、半導体レーザ素子２１３から照射される光が透過するよう形成できるのであれば、このような製法に限定されない。
【００５７】
クリーニング部材４０２は、透明部材４０１に接触して配置され、透明部材４０１が回転することで、透明部材４０１の外周面に付着したトナー等をクリーニングし、透明部材４０１の汚染を防ぎ、その表面を常に初期状態と同様に維持する。クリーニング部材４０２としては、ウェブ状で巻き取り式のもの、クリーニングローラ、クリーニングブレード等が挙げられるが、本実施形態ではクリーニングローラを用いる。
【００５８】
本実施形態では、クリーニング部材４０２は、透明部材４０１に所定の圧力で押接しており、透明部材４０１の回転時に透明部材４０１と逆方向に回転することが好ましい。クリーニング部材４０２の周速度は、透明部材４０１の周速度を１とした場合、０．８〜１．５となるよう設定する。クリーニング部材４０２がこのような構成であることで、透明部材４０１に付着したトナー等を適度な摺擦により効果的に除去することがきる。
【００５９】
また、クリーニング部材４０２は、透明部材４０１に対し従動回転する構成でもよい。クリーニング部材４０２がこのような構成であることで、簡単な構成によって透明部材４０１のクリーニングが可能となる。
【００６０】
クリーニングローラとしては、たとえば、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシなどの樹脂、またはポリイソプレン合成ゴム（ＩＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン‐プロピレン‐ジエン共重合体ゴム（ＦＰＤＭ）、ポリウレタンなどの有機ゴム等を用いることができる。またクリーニングローラとしては、ソリッドおよび発泡体のいずれでもよいが、発泡体がより好ましい。本実施形態では、クリーニングローラとして、ウレタンフォーム（密度３０ｋｇ／ｍ３、アスカＣ硬度１０度、セル径５０μｍ）およびＳＵＳ３０４シャフト（外径１０φ、軸径６φ）を使用した。
【００６１】
透明部材４０１の回転速度は、記録媒体Ｍの搬送速度よりも速くなるように設定する。透明部材４０１の回転速度を記録媒体Ｍの搬送速度よりも速くすることで、透明部材４０１にトナーが付着してからクリーニングまでの時間を短縮することができ、透明部材４０１を常に洗浄された状態に保つことができる。本実施形態では、記録媒体Ｍの搬送速度２８０ｍｍ／ｓに対して、透明部材４０１の回転速度を３２０ｍｍ／ｓとする。
【００６２】
（実施例２）
図５は、実施例２の定着装置５００の模式図である。定着装置５００は、凸レンズ２１７ａとレーザ照射部２０８との間に実施例１と同様に透明部材４０１を備え、クリーニング部材４０２の代わりに、透明部材４０１の両側にカバー部材５０１を備える。
【００６３】
実施例１においては、凸レンズ２１７ａとレーザ照射部２０８との間に透明部材４０１を備えることで、飛散したトナーのレーザ照射手段Ｌ１への付着を大幅に軽減できるが、透明部材４０１の周りをすり抜けて浮遊するトナーが存在する。透明部材４０１の両側にカバー部材５０１を設けることによって、飛散したトナーを十分に補足することができる。
【００６４】
カバー部材５０１は、板状の部材であり、主面が記録媒体Ｍのトナー定着表面に平行であり、角部が透明部材４０１の外周面に線接触するよう設けられる。また、カバー部材５０１の上面は、透明部材４０１の中心軸線よりも記録媒体Ｍに近い側、すなわち記録媒体搬送手段Ｌ２側に配置される。
【００６５】
カバー部材５０１の材料としては、トナーの飛散を遮断できるものであれば何を用いてもよく、たとえば、樹脂、金属、ガラス等が挙げられる。
【００６６】
さらに、透明部材４０１とカバー部材５０１とを上部側の角部で接触させることで、飛散したトナーのすり抜けを完全に防ぐことができる。カバー部材５０１において、透明部材４０１との接触部５０１ａは、たとえば弾性部材からなる板状ゴムまたは複数の繊維状部材が集合したブラシ状とする。接触部５０１ａがブラシ状であることによって、回転する透明部材４０１に付着したトナーをクリーニングし、透明部材４０１を汚染のない状態に維持することができる。
【００６７】
実施例２において、カバー部材５０１は、透明部材４０１の、記録媒体Ｍの搬送方向５ａに対する上流側および下流側の両側に設けられているが、カバー部材５０１はいずれか片側だけに設けてもよい。飛散したトナーは記録媒体Ｍの搬送方向５ａに浮遊しやすいため、カバー部材５０１を透明部材４０１のいずれか片側だけに設ける場合は、下流側に設置するのが好ましい。
【００６８】
（実施例３）
図６は、実施例３の定着装置６００の模式図である。定着装置６００は、実施例２の定着装置５００と同様の構成に加えて、カバー部材５０１の一部に電極６０１ａを備える。電極６０１ａに、未定着トナーＴと逆極性の電圧を印加することで、飛散したトナーを電極６０１ａに付着させ、透明部材４０１に付着する飛散トナーの量を低減することができる。
【００６９】
電極６０１ａへの電圧印加は、たとえば連続印字の場合、１枚目の記録媒体Ｍに対する最初のレーザ光照射と同時に開始し、印字の終了時点から約３０秒経過後に停止する。
【００７０】
電極６０１ａは、板状であり、一つの主面が、記録媒体Ｍのトナー定着表面に平行であり、かつ対向するように設けられる。また、電極６０１ａは、透明部材４０１から記録媒体Ｍのトナー定着表面に平行な方向に、所定の距離を保って配置される。電極６０１ａと透明部材４０１との距離は、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下が好ましい。電極６０１ａと透明部材４０１との距離が１０ｍｍ未満であると、飛散したトナーが電極６０１ａに吸着する方向に移動する際に、透明部材４０１に付着して汚染するおそれがある。また、５０ｍｍを超えると、飛散したトナーを電極６０１ａに効果的に付着させることができない。
【００７１】
また、透明部材４０１と電極６０１ａとの間に別の電極６０１ｂを設け、この電極６０１ｂにトナーと同極性の電圧を印加してもよい。電極６０１ｂは、たとえば、接触部５０１ａとは厚み方向反対側の角部に設ける。このことにより、透明部材４０１に付着しようとする飛散トナーを反発力により透明部材４０１から遠ざけることで、透明部材４０１に付着する飛散トナーの量をより効果的に低減することができる。前述の実施例２において、透明部材４０１の一部または全部を、透明電極、たとえばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）電極とし、トナーと同極性の電圧を印加することによっても、同様の効果を得ることができる。
【００７２】
電極６０１ａおよび６０１ｂの材料としては、特に限定されないが、たとえば、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｚｎ等の金属単体および合金が使用できる。
【００７３】
実施例３においては、未定着トナーＴが負に帯電されているので、電極６０１ａに正の電圧３００Ｖを印加する。また、実施例３においては、電界強度を上げるために、記録媒体Ｍの下側に対抗電極６０２を配置しているが、対抗電極６０２はなくてもよい。
【００７４】
本実施形態では、光源として半導体レーザ素子を用いるレーザ定着方式について説明したが、光照射による非接触定着ができるのであれば、ＬＥＤや有機ＥＬ素子等を用いたものでも適用可能である。
【００７５】
図７は、定着装置７００の模式図である。定着装置７００は、レーザ照射手段Ｌ１として、レーザ光源７０１と多面体ミラー７０２と補正レンズ７０３とを備える。補正レンズ７０３としては、ｆθレンズや集光レンズ等が挙げられる。
【００７６】
定着装置７００では、単一の光源であるレーザ光源７０１からのレーザ光を、補正レンズ７０３により集光し、記録媒体Ｍに照射する。上記レーザ光源７０１からのレーザ光は、回転する多面体ミラー７０２により、記録媒体Ｍの搬送方向７ａに直交する方向に、記録媒体Ｍの定着表面を走査する。記録媒体Ｍが記録媒体搬送手段Ｌ２により、搬送方向７ａへ搬送されることによって、記録媒体Ｍの全域にレーザ光が照射される。
【００７７】
定着装置７００のように、レーザ照射手段Ｌ１として、レーザ光源７０１と多面体ミラー７０２と補正レンズ７０３とを採用する場合は、補正レンズ７０３と記録媒体搬送手段Ｌ２との間に透明部材４０１およびクリーニング部材４０２が配置される。透明部材４０１およびクリーニング部材４０２は、軸線が、記録媒体Ｍの搬送方向７ａに直交する方向に平行となるように設けられる。
【符号の説明】
【００７８】
１１  中間転写ベルト
１４  二次転写ユニット
１５  定着ユニット
２０１  搬送ベルト
２０８  レーザ照射部
２１３  半導体レーザ素子
２１４  受光素子
２１５  温度センサ
２１７ａ  凸レンズ
４０１  透明部材
４０２  クリーニング部材
５０１  カバー部材
５０１ａ  接触部
６０１ａ  電極
７０１  レーザ光源
７０２  多面体ミラー
７０３  補正レンズ
【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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