(57)【要約】【課題】透過部材に光を入射させて記録媒体上の画像形成材料を加熱する構成において、画像形成材料に与えられる光エネルギーが定められた値未満になることを抑制する。【解決手段】定着装置２０は、レーザアレイ２２と、レンズ２６と、トナーセンサ２８と、制御ユニット３０とを有する。レンズ２６は、レーザアレイ２２からの光ＬＢを透過し、透過した光ＬＢにより加熱される用紙Ｐ上のトナーＴと接触する。トナーセンサ２８は、レンズ２６に付着したトナーＴの有無を検知する。制御ユニット３０は、トナーセンサ２８でトナーＴが検知された場合、レンズ２６の入射部２６ＡにトナーＴが到達するときにレーザアレイ２２の出力を増加させる制御を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光を透過し、透過した光により加熱される記録媒体上の画像形成材料と接触する透過部材と、
前記透過部材に付着した画像形成材料の有無を検知する検知手段と、
前記検知手段で画像形成材料が検知された場合、前記透過部材における光が入射する入射部に該画像形成材料が到達するときに前記光源の出力を増加させる制御を行う制御手段と、
を有する定着装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記透過部材に付着した画像形成材料が前記記録媒体と接触するときに前記光源の出力を増加させる制御を行う請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記透過部材の周方向における前記入射部の幅が、前記透過部材の該周方向における前記記録媒体と接触する幅よりも広くなるように、前記光源の光を前記透過部材に入射させる入射手段が設けられている請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
記録媒体に画像形成材料の像を形成する形成手段と、
前記画像形成材料の像を前記記録媒体に定着する請求項１から請求項３のいずれか１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】
特許文献１には、レーザ光が透過可能な透過部を回転させる回転部材と、回転部材とで記録媒体を加圧しながら搬送する対向部材と、回転部材内に設けられ、レーザ光を照射するレーザ光照射手段と、を備えた定着装置が記載されている。特許文献１の定着装置は、レーザ光照射手段によりレーザ光を記録媒体上の接触加圧域よりも前の照射位置にてトナーに照射してトナーを加熱溶融した後に、接触加圧域でトナーを加圧して記録媒体に定着している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１２８２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光を透過する透過部材と画像形成材料とが接触したときに、透過した光により画像形成材料を加熱する構成において、何らかの原因により画像形成材料が透過部材に付着した場合、付着した画像形成材料が透過部材の光の入射部に到達したときに、画像形成材料により光の一部が遮られる。これにより、画像形成材料と透過部材とが接触する部位における光の強度が低下し、画像形成材料に与えられる光エネルギーが定められた値未満になる可能性がある。
【０００５】
本発明は、透過部材に光を入射させて記録媒体上の画像形成材料を加熱する構成において、画像形成材料に与えられる光エネルギーが定められた値未満になること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】
【０００６】
請求項１の定着装置は、光源と、前記光源からの光を透過し、透過した光により加熱される記録媒体上の画像形成材料と接触する透過部材と、前記透過部材に付着した画像形成材料の有無を検知する検知手段と、前記検知手段で画像形成材料が検知された場合、前記透過部材における光が入射する入射部に該画像形成材料が到達するときに前記光源の出力を増加させる制御を行う制御手段と、を有する。
【０００７】
請求項２の定着装置の前記制御手段は、前記透過部材に付着した画像形成材料が前記記録媒体と接触するときに前記光源の出力を増加させる制御を行う。
【０００８】
請求項３の定着装置は、前記透過部材の周方向における前記入射部の幅が、前記透過部材の該周方向における前記記録媒体と接触する幅よりも広くなるように、前記光源の光を前記透過部材に入射させる入射手段が設けられている。
【０００９】
請求項４の画像形成装置は、記録媒体に画像形成材料の像を形成する形成手段と、前記画像形成材料の像を前記記録媒体に定着する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の定着装置は、透過部材に光を入射させて記録媒体上の画像形成材料を加熱する構成において、画像形成材料に与えられる光エネルギーが定められた値未満になることを抑制することができる。
【００１１】
請求項２の定着装置は、透過部材に付着した画像形成材料が記録媒体と接触するときに光の強度を変更しない構成に比べて、透過部材に付着した画像形成材料を記録媒体に転移させることができる。
【００１２】
請求項３の定着装置は、入射部の幅と透過部材の記録媒体と接触する幅とが同じ構成に比べて、透過部材への画像形成材料の初期の付着量を抑制することができる。
【００１３】
請求項４の画像形成装置は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置を有していない構成に比べて、画像形成材料に与えられる光エネルギーが定められた値未満になることにより生じる画像不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】第１実施形態の定着装置を示す構成図である。
【図３】第１実施形態のレンズの長手方向における複数のレーザアレイの配置を示す説明図である。
【図４】第１実施形態のトナーセンサのセンサ出力の変化及びレーザアレイの出力の変化を示すタイミングチャートである。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）第１実施形態のレンズにトナーが付着してから該トナーが光の入射部に到達するまでの過程を示す説明図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）第１実施形態のレンズに付着したトナーが光の入射部を通過してから用紙に転移するまでの過程を示す説明図である。
【図７】第２実施形態の定着装置を示す構成図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）第２実施形態のレンズにトナーが付着してから該トナーが光の入射部に到達するまでの過程を示す説明図である。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）第２実施形態のレンズに付着したトナーが光の入射部を通過してから用紙に転移するまでの過程を示す説明図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）比較例の定着装置においてレンズへのトナーの付着が累積的に増加する状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[第１実施形態]
第１実施形態に係る定着装置及び画像形成装置の一例について説明する。
【００１６】
〔全体構成〕
図１には、第１実施形態の画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、一例として、用紙Ｐを搬送する搬送部１２と、搬送される用紙ＰにトナーＴを用いてトナー像Ｇを形成する画像形成部１４と、トナー像Ｇを加熱して用紙Ｐに定着する定着装置２０と、を有する。用紙Ｐは、記録媒体の一例である。トナーＴは、画像形成材料（加熱対象）の一例である。トナー像Ｇは、画像形成材料の像の一例である。画像形成部１４は、形成手段の一例である。また、画像形成部１４は、帯電、露光、現像、転写、清掃の各工程を行うようになっている。
【００１７】
〔要部構成〕
次に、定着装置２０について説明する。
【００１８】
図２に示すように、定着装置２０は、光源の一例としてのレーザアレイ２２と、透過部材の一例としてのレンズ２６と、検知手段の一例としてのトナーセンサ２８と、制御手段の一例としての制御ユニット３０と、を有する。さらに、定着装置２０は、コリメートレンズ２４と、対向部材の一例としての対向ロール３２とを有する。なお、レーザアレイ２２とコリメートレンズ２４とを有する部位を光照射部２１と称する。
【００１９】
＜レーザアレイ＞
図３に示すように、レーザアレイ２２は、光照射部２１において、一方向に並んで複数設けられている。ここで、レーザアレイ２２が並ぶ方向をＺ方向、Ｚ方向と直交しレーザアレイ２２からレンズ２６へ光ＬＢが照射される方向をＹ方向、Ｚ方向及びＹ方向と直交する方向をＸ方向と称する。Ｘ方向は、用紙Ｐ（図２参照）の搬送方向となっている。また、各レーザアレイ２２は、Ｚ方向に沿って複数のレーザ光源２３（図２参照）が配列されて構成されている。
【００２０】
Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のそれぞれ一方側と他方側を区別する必要がある場合は、レーザアレイ２２をＺ方向に沿って見て、上側をＹ側、下側を−Ｙ側、右側をＸ側、左側を−Ｘ側、奥側をＺ側、手前側を−Ｚ側と記載する。用紙Ｐは、一例として、Ｘ側から−Ｘ側へ搬送されるようになっている。
【００２１】
図２に示すように、レーザアレイ２２は、Ｚ方向に見て、Ｙ方向に沿って進行する光ＬＢを出射するようになっている。また、図３に示すように、レーザアレイ２２は、Ｘ方向に見て、Ｚ方向に広がる光ＬＢを後述するレンズ２６の外周面に入射させるようになっている。さらに、各レーザアレイ２２は、隣り合うレーザアレイ２２の光ＬＢの一部が後述するレンズ２６の外周面に重なって入射するように配列されている。なお、図３では、後述するコリメートレンズ２４（図２参照）の図示を省略している。
【００２２】
（コリメートレンズ）
図２に示すように、コリメートレンズ２４は、レーザ光源２３から照射された光ＬＢを平行光とする平凸レンズである。コリメートレンズ２４の−Ｙ側には、後述するレンズ２６が配置されている。また、コリメートレンズ２４は、Ｚ方向に見て、レンズ２６の後述する入射部２６Ａに入射する光ＬＢのレンズ２６の周方向の幅がＷ２となるように、Ｙ方向の位置が調整されている。
【００２３】
＜レンズ＞
図２に示すように、レンズ２６は、レーザアレイ２２からの光ＬＢを透過すると共に集光する光学部材であり、一例として、円柱状（中実）のロッドレンズで構成されている。また、レンズ２６は、長手方向となるＺ方向に見てＸ−Ｙ断面の形状が円形とされている。さらに、レンズ２６は、具体的に、円柱状のガラスロールの外周面に透明なゴム層及びＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）層が形成された構成となっている。
【００２４】
加えて、レンズ２６は、コリメートレンズ２４の−Ｙ側でかつ後述する対向ロール３２のＹ側に配置されている。また、レンズ２６は、レーザアレイ２２からの光ＬＢの光軸Ｋ（図中一点鎖線）が、Ｚ方向に見てレンズ２６の頂部に重なる位置に配置されている。光軸Ｋは、レンズ２６をＺ方向に見たときのレンズ２６の中心Ｏを通っている。なお、以後の説明では、レンズ２６の周方向及び回転方向をＲ方向と称する。
【００２５】
レンズ２６のＺ方向両端部は、図示しない軸受により回転可能に支持されている。また、レンズ２６のＺ側の端部には、図示しないギアが嵌め込まれている。そして、レンズ２６は、ギアが図示しない駆動源により自軸（Ｚ軸）周りに回転されることに伴って、回転するようになっている。さらに、レンズ２６は、透過した光ＬＢにより加熱される用紙Ｐ上のトナー像Ｇ（トナーＴ）と回転しながら接触するようになっている。
【００２６】
レンズ２６の外周面においてコリメートレンズ２４から光ＬＢが入射する部位を入射部２６Ａと称する。入射部２６Ａは、レンズ２６のＹ方向における頂部を含む範囲（部位）である。また、入射部２６ＡのＲ方向の幅は、既述のようにＷ２となっている。
【００２７】
一方、レンズ２６の外周面における入射部２６Ａとは１８０〔°〕ずれた部位をニップ部２６Ｂと称する。ニップ部２６Ｂは、用紙Ｐが無い状態で、レンズ２６の外周面と後述する対向ロール３２の外周面とが接触する部位である。また、ニップ部２６Ｂは、光ＬＢにより用紙Ｐ上のトナーＴが加熱される部位（加熱部）である。ニップ部２６ＢのＲ方向の幅は、Ｗ１となっている。ここで、一例として、既述の幅Ｗ２は、幅Ｗ１と同程度の大きさとなっている。さらに、ニップ部２６Ｂは、Ｚ方向に沿って延びている。
【００２８】
ここで、レンズ２６は、入射部２６Ａに入射された光ＬＢをニップ部２６ＢのＲ方向中央に向けて集光するようになっている。なお、図２では、レンズ２６に入射した光ＬＢがニップ部２６Ｂにおいて一点に集光するように模式的に示されているが、実際は、光ＬＢは、ニップ部２６ＢにおいてＲ方向に幅を有する集光状態となっている。
【００２９】
（対向ロール）
対向ロール３２は、一例として、樹脂製であり、Ｚ方向を軸方向とする円筒状に形成されている。対向ロール３２のＺ方向両端部には、図示しないキャップが嵌め込まれており、対向ロール３２の剛性が高められている。また、対向ロール３２のＺ方向Ｚ側には、図示しないギアが設けられている。そして、対向ロール３２は、ギアが図示しない駆動源により自軸周りに回転されることに伴って、回転するようになっている。
【００３０】
さらに、対向ロール３２の外周面の一部は、レンズ２６に−Ｙ側から接触しており、既述のニップ部２６Ｂを形成している。即ち、対向ロール３２は、ニップ部２６Ｂにおいてレンズ２６とで用紙Ｐを挟んで加圧する機能を有する。
【００３１】
＜トナーセンサ＞
図２に示すように、トナーセンサ２８は、一例として、反射型フォトセンサで構成されており、発光部２８Ａと受光部２８Ｂとを有する。発光部２８Ａは、レンズ２６の外周面の一部である照射位置Ｓに光を照射するようになっている。受光部２８Ｂは、照射位置Ｓで反射された光を受光して、受光量の大小に基づいてＨ（Ｈｉｇｈ）又はＬ（Ｌｏｗ）の電気信号を出力するようになっている。なお、本実施形態では、一例として、トナーセンサ２８がＺ方向で１箇所に設けられているものとして説明する。
【００３２】
照射位置Ｓは、レンズ２６の外周面におけるニップ部２６ＢよりもＲ方向下流側でかつ入射部２６ＡよりもＲ方向上流側に設定されている。本実施形態では、一例として、照射位置Ｓが、ニップ部２６Ｂから入射部２６ＡまでのＲ方向の区間の中央位置に設定されている。
【００３３】
ここで、照射位置ＳにトナーＴが無い場合は、照射位置Ｓで反射された光の多くが受光部２８Ｂで受光されるため、受光部２８Ｂからの電気信号の出力がＨとなる。一方、照射位置ＳにトナーＴが存在する場合は、照射位置Ｓに照射された光の一部がトナーＴにより散乱又は吸収されるため、トナーＴが無い場合に比べて受光部２８Ｂでの受光量が減少し、受光部２８Ｂからの電気信号の出力がＬとなる。このように、トナーセンサ２８は、レンズ２６に付着（オフセット）したトナーＴの有無を検知するようになっている。
【００３４】
＜制御ユニット＞
図２に示す制御ユニット３０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリを含んで構成されている。制御ユニット３０は、トナーセンサ２８でトナーＴが検知された場合、入射部２６ＡにトナーＴが到達するときに入射部２６Ａに入射する光ＬＢの強度がトナーＴ到達前の強度よりも増えるように、レーザアレイ２２の出力を増加させる制御を行う設定となっている。
【００３５】
さらに、制御ユニット３０は、レンズ２６に付着したトナーＴが用紙Ｐと接触するときに、ニップ部２６Ｂにおける光ＬＢの強度がトナーＴと用紙Ｐとの接触前の強度よりも増加するように、レーザアレイ２２の出力を増加させる制御を行う設定となっている。なお、レンズ２６に付着したトナーＴが用紙Ｐと接触するときとは、言い換えると、レンズ２６に付着したトナーＴがニップ部２６Ｂに到達するときである。
【００３６】
図４には、一例として、時点ｔ２から時点ｔ３までの間でトナーセンサ２８の出力がＨからＬに低下したときの制御ユニット３０（図２参照）によるレーザアレイ２２（図２参照）の出力のタイミングチャートが示されている。なお、タイミングチャートの説明では、各部材の符号について図２を参照して記載する。
【００３７】
レーザアレイ２２における出力（レーザ出力）は、時点ｔ１でＯＦＦからＬとなり、時点ｔ１から時点ｔ４まで（時点ｔ２、ｔ３含む）において、同様にＬとなっている。また、レーザアレイ２２における出力は、時点ｔ４でＬからＨとなり、時点ｔ４から時点ｔ５まで同様にＨとなっている。さらに、レーザアレイ２２における出力は、時点ｔ５でＨからＬとなり、時点ｔ５から時点ｔ６まで同様にＬとなっている。
【００３８】
出力Ｌは、レンズ２６の外周面にトナーＴが付着していない状態で、ニップ部２６Ｂにおいて、トナーＴの定着に必要なエネルギーを有する強度の光ＬＢが得られる出力を意味している。出力Ｈは、レンズ２６の外周面にトナーＴが付着した状態で、ニップ部２６Ｂにおいて、トナーＴの定着に必要なエネルギーを有する強度の光ＬＢが得られる出力を意味している。即ち、出力Ｈのときの光ＬＢの強度は、出力Ｌのときの光ＬＢの強度よりも大きい。
【００３９】
加えて、レーザアレイ２２における出力は、時点ｔ６でＬからＨとなり、時点ｔ６から時点ｔ７まで同様にＨとなっている。また、レーザアレイ２２における出力は、時点ｔ７でＨからＬとなり、時点ｔ７以降はＬとなっている。なお、定着装置２０（図２参照）における定着動作が終了するときは、レーザアレイ２２における出力がＬからＯＦＦとなる。
【００４０】
図４に示す時点ｔａは、レンズ２６の外周面に付着したトナーＴのＲ方向の先端が、ニップ部２６Ｂを抜けた時点を意味している。なお、本実施形態では、一例として、レンズ２６の外周面に付着したトナーＴのＲ方向の幅がＷ１（図２参照）であったと仮定して説明する。
【００４１】
時点ｔ４から時点ｔ５までの時間は、レンズ２６の外周面に付着したトナーＴが入射部２６Ａに位置している時間を意味している。時点ｔ６から時点ｔ７までの時間は、レンズ２６の外周面に付着したトナーＴがニップ部２６Ｂに到達（位置）している時間を意味している。また、時点ｔａから時点ｔ４までの時間と、時点ｔ５から時点ｔ６までの時間とは、ほぼ同じ長さの時間となっている。
【００４２】
センサ出力における時点ｔ２から時点ｔ３までは、レンズ２６の外周面に付着したトナーＴによって光の一部が遮られることにより、トナーセンサ２８の出力が低下していることを表している。なお、一例として、時点ｔ２から時点ｔ３までの時間と、時点ｔ４から時点ｔ５までの時間と、時点ｔ６から時点ｔ７までの時間とは、それぞれほぼ同じ長さの時間となっている。また、時点ｔ２から時点ｔ４までの時間は、レンズ２６が９０〔°〕回転する時間に相当している。さらに、時点ｔ５から時点ｔ７までの時間は、レンズ２６が１８０〔°〕回転する時間に相当している。
【００４３】
＜比較例＞
図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）には、比較例の定着装置２００においてトナーＴの付着が生じる過程が示されている。なお、定着装置２００は、本実施形態の定着装置２０（図２参照）からトナーセンサ２８及び制御ユニット３０（図２参照）を取り除いた構成とされている。即ち、定着装置２００は、入射部２６Ａ及びニップ部２６Ｂにおける光ＬＢの強度が変更されない構成となっている。また、図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）では、レンズ２６に付着していないトナーＴの図示を省略している。
【００４４】
図１０（Ａ）に示すように、定着装置２００において、トナーＴの一部であるトナーＴＡが、光ＬＢの強度不足又は強度過多により、レンズ２６の外周面に付着したとする。トナーＴＡは、レンズ２６のＲ方向の回転に伴い移動する。
【００４５】
図１０（Ｂ）に示すように、レンズ２６が１８０〔°〕回転してトナーＴＡが入射部２６Ａに到達したとき、トナーＴＡは、光ＬＢの一部を散乱させ又は吸収する。これにより、ニップ部２６Ｂに集光される光ＬＢの強度が低下し、トナーＴの一部であるトナーＴＢが、レンズ２６の外周面に付着する。トナーＴＡが付着したときよりもトナーＴＢが付着したときの方がニップ部２６Ｂの光ＬＢの強度が低いため、レンズ２６へのトナーＴＢの付着量は、レンズ２６へのトナーＴＡの付着量よりも増加する。
【００４６】
図１０（Ｃ）に示すように、レンズ２６が１８０〔°〕回転してトナーＴＢが入射部２６Ａに到達したとき、トナーＴＢは、光ＬＢの一部を散乱させ又は吸収する。これにより、ニップ部２６Ｂに集光される光ＬＢの強度が低下し、トナーＴの一部であるトナーＴＣ（トナーＴＡ（図１０（Ｂ）参照）を含む）が、レンズ２６の外周面に付着する。このように、トナーＴＢが付着したときよりもトナーＴＣが付着したときの方がニップ部２６Ｂの光ＬＢの強度が低いため、レンズ２６へのトナーＴＣの付着量は、レンズ２６へのトナーＴＢの付着量よりも増加する。
【００４７】
図１０（Ｄ）に示すように、レンズ２６が１８０〔°〕回転してトナーＴＣが入射部２６Ａに到達したとき、トナーＴＣは、光ＬＢの一部を散乱させ又は吸収する。これにより、ニップ部２６Ｂに集光される光ＬＢの強度が低下し、トナーＴの一部であるトナーＴＤ（トナーＴＢ（図１０（Ｃ）参照）を含む）が、レンズ２６の外周面に付着する。トナーＴＣが付着したときよりもトナーＴＤが付着したときの方がニップ部２６Ｂの光ＬＢの強度が低いため、レンズ２６へのトナーＴＤの付着量は、レンズ２６へのトナーＴＣの付着量よりも増加する。このように、比較例の定着装置２００では、レンズ２６に付着したトナーＴによって光ＬＢの一部が遮られることに起因して生じるレンズ２６へのトナーＴの付着が、レンズ２６の回転数を増やすほど累積する（周方向の同じ場所で累積的に増加する）ことになる。
【００４８】
〔作用〕
次に、第１実施形態の作用について説明する。
【００４９】
図１に示す画像形成装置１０において、画像形成部１４により用紙Ｐ上にトナー像Ｇが形成される。そして、用紙Ｐ上のトナー像Ｇは、定着装置２０により加熱及び加圧され、用紙Ｐに定着される。なお、以後の説明では、レンズ２６の外周面に付着していないトナー像Ｇ（トナーＴ）の図示及び説明は省略する。
【００５０】
図５（Ａ）に示すように、定着装置２０において、トナー像Ｇの一部であるトナーＴＡが、一時的な光ＬＢの強度不足などの原因により、レンズ２６の外周面に付着したとする。トナーＴＡは、レンズ２６のＲ方向の回転に伴い移動する。なお、トナーＴＡのＲ方向の付着の幅はＷ１（図２参照）以下であるものとする。
【００５１】
図４及び図５（Ｂ）に示すように、トナーＴＡがオフセットしてからレンズ２６が９０〔°〕回転して、照射位置ＳにトナーＴＡが到達したとき、トナーセンサ２８のセンサ出力がＨからＬに変化することで、トナーＴＡが検知される。そして、トナーＴＡの検知信号が、制御ユニット３０（図２参照）に送られる。
【００５２】
図４及び図５（Ｃ）に示すように、トナーＴＡが照射位置Ｓに到達してからレンズ２６が９０〔°〕回転して、トナーＴＡが入射部２６Ａに到達するとき、レーザアレイ２２（図２参照）の出力がＬからＨに増加される。ここで、入射部２６Ａに到達したトナーＴＡは、光ＬＢの一部を散乱させ又は吸収するが、レーザアレイ２２の出力が増加しているため、用紙ＰへのトナーＴの定着に必要なエネルギー量の光ＬＢが、光ＬＢの強度を変えない場合に比べてニップ部２６Ｂに多く到達する。これにより、トナーＴＡが入射部２６Ａに到達したときにニップ部２６Ｂに位置している図示しないトナー像は、必要な（定められた）エネルギー量の光ＬＢによって加熱されて用紙Ｐに定着される。このため、定着装置２０では、既述の比較例に比べて、レンズ２６のＲ方向の同じ場所へのトナーＴの付着（トナーＴの累積的な増加）が抑制される。つまり、レンズ２６のＲ方向で１８０〔°〕おきに生じるトナーＴの累積的な付着が抑制される。言い換えると、トナーＴＡに与えられる光エネルギーが定められた値未満になることが抑制される。なお、定められた光エネルギーとは、画像形成材料の一例としてのトナーＴＡの定着に必要なエネルギーであり、通常の状態（オフセットしたトナーＴＡが光ＬＢを吸収しない状態）で与えられるエネルギーである。
【００５３】
図４及び図６（Ａ）に示すように、トナーＴＡが入射部２６Ａからずれたとき、レーザアレイ２２（図２参照）の出力がＨからＬに低減される。このとき、入射部２６ＡにはトナーＴＡが存在していないので、入射部２６Ａに入射した光ＬＢは、ニップ部２６Ｂに集光される（到達する）。また、レーザアレイ２２の出力がＬのため、ニップ部２６Ｂにおいて、図示しないトナー像が過剰に加熱されることが抑制される。
【００５４】
図４及び図６（Ｂ）に示すように、トナーＴＡが入射部２６Ａに到達してからレンズ２６が１８０〔°〕回転して、トナーＴＡがニップ部２６Ｂに到達したとき、レーザアレイ２２（図２参照）の出力がＬからＨに増加される。このとき、入射部２６ＡにはトナーＴＡが存在していないので、入射部２６Ａに入射した光ＬＢは、ニップ部２６Ｂに集光される（到達する）。さらに、レーザアレイ２２の出力がＨのため、ニップ部２６Ｂにおける光ＬＢの強度は、トナーＴＡがニップ部２６Ｂに到達する前よりも大きくなる。
【００５５】
ここで、ニップ部２６Ｂには、レンズ２６の外周面に付着しているトナーＴＡと、図示しないトナー像とが存在する場合があるが、ニップ部２６Ｂにおける光ＬＢの強度は、既述のようにトナーＴＡがニップ部２６Ｂに到達する前よりも大きくなっている。このため、トナーＴＡ及び図示しないトナー像を用紙Ｐに定着するのに必要なエネルギー量が得られるので、レンズ２６に付着しているトナーＴＡが用紙Ｐに転移すると共に、用紙Ｐ上の図示しないトナー像が用紙Ｐに定着される。
【００５６】
図４及び図６（Ｃ）に示すように、トナーＴＡがニップ部２６Ｂにおいて用紙Ｐに転移（定着）された後は、レーザアレイ２２（図２参照）の出力がＨからＬに低減される。このとき、入射部２６ＡにはトナーＴＡが存在していないので、入射部２６Ａに入射した光ＬＢは、ニップ部２６Ｂに集光される（到達する）。また、レーザアレイ２２の出力がＬのため、ニップ部２６Ｂにおいて、図示しないトナー像が過剰に加熱されることが抑制される。
【００５７】
このように、定着装置２０では、レンズ２６にトナーＴＡが付着しても、トナーＴＡによって光ＬＢの一部が遮られることに起因して生じる新たなトナー付着の発生が比較例に比べて抑制されるので、トナーＴのレンズ２６への付着の累積的な増加が抑制される。
【００５８】
また、定着装置２０では、レンズ２６に付着したトナーＴＡと図示しない未定着のトナー像とがニップ部２６Ｂに到達したとき、レーザアレイ２２の出力が増加されることで、ニップ部２６Ｂにおける光ＬＢの強度が大きくなっている。これにより、トナーＴＡを用紙Ｐに転移させかつ図示しない未定着のトナー像を用紙Ｐに定着させるのに必要なエネルギー量が得られるので、比較例に比べて、レンズ２６に付着したトナーＴＡが用紙Ｐに転移し易くなる。
【００５９】
画像形成装置１０では、定着装置２０におけるトナーＴＡに与えられる光エネルギーが定められた値未満になることが抑制されるので、トナーＴＡに与えられる光エネルギーが定められた値未満になることにより生じる画像不良が抑制される。
【００６０】
[第２実施形態]
次に、第２実施形態に係る定着装置及び画像形成装置の一例について説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部材及び部位には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
【００６１】
図７には、第２実施形態の定着装置５０が示されている。定着装置５０は、第１実施形態の定着装置２０（図２参照）において、コリメートレンズ２４に換えて、入射手段の一例としてのコリメートレンズ５２が設けられている。なお、定着装置５０は、コリメートレンズ５２を除く他の部材については、定着装置２０と同様の構成とされている。
【００６２】
コリメートレンズ５２は、レーザ光源２３から照射された光ＬＣを平行光とする平凸レンズである。コリメートレンズ５２の−Ｙ側には、レンズ２６が配置されている。また、コリメートレンズ５２は、Ｚ方向に見て、レンズ２６の入射部２６Ａに入射する光ＬＣのＲ方向の幅がＷ３となるように、Ｙ方向の位置が調整されている。具体的に、コリメートレンズ５２は、レンズ２６のＲ方向における入射部２６Ａの幅Ｗ３が、Ｒ方向における（用紙Ｐと接触する）ニップ部２６Ｂの幅Ｗ１よりも広くなるように、レーザアレイ２２の光ＬＣをレンズ２６に入射させるようになっている。
【００６３】
定着装置５０の制御ユニット３０には、第１実施形態と同様に図４に示すタイミングチャートが設定されている。なお、図７に示す定着装置５０では、入射部２６Ａの幅Ｗ３に相当する区間でレーザアレイ２２の出力がＨとなるように設定されている。
【００６４】
〔作用〕
次に、第２実施形態の作用について説明する。
【００６５】
図８（Ａ）に示すように、定着装置５０において、トナー像Ｇの一部であるトナーＴＡが、一時的な光ＬＣの強度不足などの原因により、レンズ２６の外周面に付着したとする。トナーＴＡは、レンズ２６のＲ方向の回転に伴い移動する。なお、トナーＴＡのＲ方向の付着の幅はＷ１（図７参照）以下であるものとする。
【００６６】
図４及び図８（Ｂ）に示すように、トナーＴＡがオフセットしてからレンズ２６が９０〔°〕回転して、照射位置ＳにトナーＴＡが到達したとき、トナーセンサ２８のセンサ出力がＨからＬに変化することで、トナーＴＡが検知される。そして、トナーＴＡの検知信号が、制御ユニット３０（図７参照）に送られる。
【００６７】
図４及び図８（Ｃ）に示すように、トナーＴＡが照射位置Ｓに到達してからレンズ２６が９０〔°〕回転して、トナーＴＡが入射部２６Ａに到達するとき、レーザアレイ２２（図７参照）の出力がＬからＨに増加される。ここで、入射部２６Ａに到達したトナーＴＡは、光ＬＣの一部を散乱させ又は吸収するが、レーザアレイ２２の出力が増加しているため、トナーＴの定着に必要な（定められた）エネルギー量の光ＬＣが、光ＬＣの強度を変えない場合に比べてニップ部２６Ｂに多く到達する。これにより、トナーＴＡが入射部２６Ａに到達したときにニップ部２６Ｂに位置している図示しないトナー像は、必要なエネルギー量の光ＬＣによって加熱されて用紙Ｐに定着される。このため、既述の比較例に比べて、レンズ２６のＲ方向の同じ場所へのトナーＴの付着（トナーＴの累積的な増加）が抑制される。言い換えると、トナーＴＡに与えられる光エネルギーが定められた値未満になることが抑制される。
【００６８】
また、定着装置５０では、付着したトナーＴＡのＲ方向の幅Ｗ１（図７参照）に比べて、入射部２６Ａでの光ＬＣのＲ方向の幅Ｗ３が広くなっている。このため、トナーＴＡが入射部２６Ａに到達したとき、光ＬＣのＲ方向の領域のうち、幅（Ｗ３−Ｗ２）に相当する領域は光ＬＣが遮られない。つまり、定着装置５０では、入射部２６ＡのＲ方向の幅とニップ部２６ＢのＲ方向の幅とが同じ構成に比べて、入射部２６Ａに入射する光全体に対してトナーＴＡによって遮られる光の比率が低くなる。これにより、入射部２６ＡのＲ方向の幅とニップ部２６ＢのＲ方向の幅とが同じ構成に比べて、ニップ部２６Ｂに集光する光ＬＣの光強度がトナーＴＡによって低下することが抑制される。このため、レンズ２６の回転の初期から、レンズ２６へのトナーＴの付着量が抑制される。
【００６９】
図４及び図９（Ａ）に示すように、トナーＴＡが入射部２６Ａからずれたとき、レーザアレイ２２（図２参照）の出力がＨからＬに低減される。このとき、入射部２６ＡにはトナーＴＡが存在していないので、入射部２６Ａに入射した光ＬＢは、ニップ部２６Ｂに集光される（到達する）。また、レーザアレイ２２の出力がＬのため、ニップ部２６Ｂにおいて、図示しないトナー像が過剰に加熱されることが抑制される。
【００７０】
図４及び図９（Ｂ）に示すように、トナーＴＡが入射部２６Ａに到達してからレンズ２６が１８０〔°〕回転して、トナーＴＡがニップ部２６Ｂに到達したとき、レーザアレイ２２（図２参照）の出力がＬからＨに増加される。このとき、入射部２６ＡにはトナーＴＡが存在していないので、入射部２６Ａに入射した光ＬＣは、ニップ部２６Ｂに集光される（到達する）。さらに、レーザアレイ２２の出力がＨのため、ニップ部２６Ｂにおける光ＬＣの強度は、トナーＴＡがニップ部２６Ｂに到達する前よりも大きくなる。
【００７１】
ここで、ニップ部２６Ｂには、レンズ２６の外周面に付着しているトナーＴＡと、図示しないトナー像とが存在する場合があるが、ニップ部２６Ｂにおける光ＬＣの強度は、既述のようにトナーＴＡがニップ部２６Ｂに到達する前よりも大きくなっている。このため、トナーＴＡ及び図示しないトナー像を用紙Ｐに定着するのに必要なエネルギー量が得られるので、レンズ２６に付着したトナーＴＡが用紙Ｐに転移すると共に用紙Ｐ上の図示しないトナー像が用紙Ｐに定着される。
【００７２】
図４及び図９（Ｃ）に示すように、トナーＴＡがニップ部２６Ｂにおいて用紙Ｐに定着された後は、レーザアレイ２２（図２参照）の出力がＨからＬに低減される。このとき、入射部２６ＡにはトナーＴＡが存在していないので、入射部２６Ａに入射した光ＬＣは、ニップ部２６Ｂに集光される（到達する）。また、レーザアレイ２２の出力がＬのため、ニップ部２６Ｂにおいて、図示しないトナー像が過剰に加熱されることが抑制される。
【００７３】
このように、定着装置５０では、レンズ２６にトナーＴＡが付着しても、トナーＴＡによって光ＬＣの一部が遮られることに起因して生じる新たなトナーの付着の発生が比較例に比べて抑制されるので、トナーＴのレンズ２６への付着の累積的な増加が抑制される。
【００７４】
また、定着装置５０では、レンズ２６に付着したトナーＴＡと図示しない未定着のトナー像とがニップ部２６Ｂに到達したとき、レーザアレイ２２の出力が増加されることで、ニップ部２６Ｂにおける光ＬＣの強度が大きくなっている。これにより、トナーＴＡを用紙Ｐに転移させかつ図示しない未定着のトナー像を用紙Ｐに定着させるのに必要なエネルギー量が得られるので、比較例に比べて、レンズ２６に付着したトナーＴＡが用紙Ｐに転移し易くなる。
【００７５】
画像形成装置１０では、定着装置５０におけるトナーＴＡに与えられる光エネルギーが定められた値未満になることが抑制されるので、トナーＴＡに与えられる光エネルギーが定められた値未満になることにより生じる画像不良が抑制される。
【００７６】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。
【００７７】
定着装置２０、５０では、中実のレンズ２６に換えて、入射部及びニップ部を有する周回する円筒状の透明部材と、透明部材の内側に固定されニップ部へ向けて光を集光する集光レンズとを設けてもよい。また、レーザアレイ２２の数は、Ｚ方向で４つに限らず、他の数であってもよい。
【００７８】
図４では、時点ｔ４から時点ｔ５までの出力と時点ｔ６から時点ｔ７までの出力とがほぼ同じ大きさで示されているが、これらの出力の大きさは異なる大きさであってもよい。例えば、時点ｔ４から時点ｔ５までの出力が、時点ｔ６から時点ｔ７までの出力よりも大きくてもよい。
【００７９】
トナーセンサ２８は、反射型に限らず、透過型であってもよい。例えば、ニップ部２６ＢからＲ方向で−９０〔°〕となる位置に発光部２８Ａを配置し、ニップ部２６ＢからＲ方向で９０〔°〕となる位置に受光部２８Ｂを配置して、レンズ２６内に光を透過させて光量の変化を検出することでトナーＴＡの有無を検知してもよい。なお、透過型の場合は、トナーセンサ２８で使用する光の波長と、レンズ２６に入射する光ＬＢ、ＬＣの波長とを異なる長さにした方がよい。
【００８０】
また、レーザアレイ２２をＺ方向で複数設け、トナーセンサ２８をＺ方向で複数設けて、出力がＨからＬに低下したトナーセンサ２８とＺ方向の位置が対応するレーザアレイ２２のみについて、出力をＬからＨに増加させるように構成してもよい。
【００８１】
定着装置２０と定着装置５０の使い分けについて、例えば、光のビーム径を小さくしないとレンズ２６による収差が大きくなるという場合は、定着装置２０を用いればよい。また、比較的広い面積のトナーＴＡの付着が生じてかつ光の照射強度を上げるだけでは対応が難しいという場合は、定着装置５０を用いればよい。
【００８２】
定着装置２０、５０において、時点ｔ６から時点ｔ７までの間で出力がＬのままであってもよい。また、定着装置５０において、光ＬＢ、ＬＣが、それぞれＸ方向に並んだ複数の光源及び複数のコリメートレンズにより得られる複数の光で構成されていてもよい。さらに、複数の光源を用いる場合において、光を出力させる光源の数を変えることで光の強度をコントロールしてもよい。
【００８３】
定着装置２０、５０において、対向ロール３２を用いずに用紙Ｐの一部をレンズ２６のニップ部２６Ｂに巻き掛けて定着を行ってもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１０  画像形成装置
１４  画像形成部（形成手段の一例）
２０  定着装置
２２  レーザアレイ（光源の一例）
２６  レンズ（透過部材の一例）
２６Ａ  入射部
２８  トナーセンサ（検知手段の一例）
３０  制御ユニット（制御手段の一例）
５２  コリメートレンズ（入射手段の一例）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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