[发明专利]激光定影装置、图像形成装置、激光定影装置的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过对转印到纸张上的调色剂像照射激光来使该调色剂像热定影在纸张上的定影装置。

背景技术

以往，复印机、打印机等电子照相式图像形成装置中多采用热辊定影方式的定影装置。热辊定影方式的定影装置具备相互压接的辊对(定影辊和加压辊)，利用配置在该辊对双方或任一方的内部的卤素加热器将该辊对加热到规定温度。然后，纸张通过两个辊的辊隙(nip)部(接触部)，通过由两个辊压接并加热纸张，使纸张上的调色剂像定影在纸张上。

然而，在热辊定影方式的定影装置中，用于使定影辊或加压辊升温至可定影的温度的预热时间长，因此即便待机时，也有必要预热该定影辊或加热辊，存在电耗增大的问题。

为解决此问题，如下述专利文献1和2所示，提出了激光方式的定影装置，其通过向形成在纸张上的未定影调色剂像照射激光束以熔融该调色剂像来进行定影。另外，在专利文献3中提出了一种这样设定的定影装置，其选择性地仅向纸张上的形成有调色剂像的部分照射激光。在专利文献4中提出了这样一种定影装置，其向纸张输送方向的下游侧区域和纸张输送方向的上游侧区域照射激光，在上游侧区域施加给调色剂的热量比在下游侧区域施加给调色剂的热量多。

[专利文献1]：日本国专利公报「专利第3016685号(2000年3月6日发行)」

[专利文献2]：日本国公开专利公报「特开2005-70536号(2005年3月17日公开)」

[专利文献3]：日本国公开专利公报「特开平2-221984号(1990年9月4日公开)」

[专利文献4]：日本国公开专利公报「特开2008-89828号(2008年4月17日公开)」

在激光方式的定影装置中，由于从纸张上的调色剂层的表面侧进行激光照射，因此加热温度在调色剂层的表面处最高、随着从该表面向界面(纸张与调色剂的交界面)靠近而下降、并在上述界面处最低。由此，激光照射条件(激光的能量密度、激光阵列的总输出值)被设定为使上述界面至少达到调色剂熔点温度这样的条件。另外，上述激光照射条件被设定为与照射范围通过时间(纸张上的任意点通过激光照射范围所需的时间)相对应的值。

然而，本申请的发明人进行了积极的研究，结果认识到在激光定影装置中，尽管上述照射范围通过时间被设定得越短，则由于向纸张传热导致的能量损失变得越少而越有利于能量效率，但调色剂层的表面的温度(表面温度)越高且上述表面温度与界面温度(上述界面的温度)之间的差越大。还进一步认识到，当照射范围通过时间极短时，依据纸张上的调色剂附着量，上述表面温度爆发性地上升，表面温度变得过高，产生调色剂的凝集和升华。结果，纸张上的调色剂像产生空白(白斑)，发生图像劣化的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题提出的，其目的是抑制在激光方式的定影装置中由于调色剂层的表面温度过高而产生白斑。

[解决问题的手段]

为解决上述问题，本发明提出这样一种激光定影装置，其设置在电子照相式图像形成装置中，该激光定影装置的特征在于：具有输送纸张的输送装置和在与上述输送的方向交叉的方向上排列多个激光光源构成的激光阵列部，通过对由上述输送装置输送的纸张上的调色剂像照射来自上述激光光源的激光，使上述纸张上的调色剂像加热熔融并定影在上述纸张上，其中，以作为上述纸张的每单位面积的调色剂附着量的上述图像形成装置的最大调色剂附着量为mt(mg/cm²)，以将上述纸张上被上述激光照射的照射范围的纸张输送方向上的长度即照射范围长度除以纸张输送速度而得到的照射范围通过时间为tn(msec)，在该情况下，满足

tn≥0.259·mt^1.5139，其中，mt≤1.5。

另外，为解决上述问题，本发明提出这样一种激光定影装置的设计方法，该激光定影装置设置在电子照相式图像形成装置中，具有输送纸张的输送装置和在与上述输送的方向交叉的方向上排列多个激光光源构成的激光阵列部，通过对由上述输送装置输送的纸张上的调色剂像照射来自上述激光光源的激光，使上述纸张上的调色剂像加热熔融并定影在上述纸张上，该激光定影装置的设计方法的特征在于，按照以下方式设定上述照射范围长度和上述纸张输送速度：以作为上述纸张的每单位面积的调色剂附着量的上述图像形成装置的最大调色剂附着量为mt(mg/cm²)，以将上述纸张上被上述激光照射的照射范围的纸张输送方向上的长度即照射范围长度除以纸张输送速度而得到的照射范围通过时间为tn(msec)，在该情况下，满足