JP2008089828A - Image forming apparatus - Google Patents

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Seiji Okada
聖二 岡田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus which fuses and fixes an toner image on a sheet by irradiating the toner image with laser beam, in which excellent fixation can be performed by imparting necessary and sufficient energy (heat quantity) to the toner image with the laser beam. <P>SOLUTION: The toner image TA consisting of a character "A" is scanned as main scanning with laser beam H1 disposed downstream in a sub-scanning direction (as shown by an arrow S2) and having small output W1 and laser beam H2 disposed upstream and having large output W2 in sequence in a main scanning direction (as shown by an arrow S1) to thereby form a first line L1, a second line L2, and a third line L3. A region scanned with the laser beam H1 of a leading line is scanned again with the laser beam H2 of a following line to thereby heat the toner image stepwise, so that the toner image can excellently be fixed with the necessary and sufficient energy. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、シート上に担持された未定着トナー像にレーザ光を照射することにより、トナー像をシート上に定着させる画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus for fixing a toner image on a sheet by irradiating an unfixed toner image carried on the sheet with laser light.

複写機,プリンタ,ファクシミリ等の画像形成装置において、トナー像をシート上に定着させる定着装置として、一般に、熱加圧方式のものが知られている。このものは、ヒータによって加熱された定着ローラに加圧ローラを圧接して、両ローラ間に定着ニップ部を構成し、この定着ニップ部に、未定着トナー像を担持したシートを挿通することにより、トナー像を加熱・加圧してシート上に定着させるものである。この方式によると、定着装置が、トナーを溶融できる所定の定着温度に達するまでの時間が長く、また、トナー像を溶融させるために、定着ローラ全体を加熱する必要があるため、電力の浪費が多く、熱効率(エネルギー効率)が悪いという問題があった。   As a fixing device for fixing a toner image on a sheet in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, a heat-pressing type is generally known. In this apparatus, a pressure roller is pressed against a fixing roller heated by a heater to form a fixing nip portion between both rollers, and a sheet carrying an unfixed toner image is inserted into the fixing nip portion. The toner image is heated and pressurized to be fixed on the sheet. According to this method, it takes a long time for the fixing device to reach a predetermined fixing temperature at which the toner can be melted, and it is necessary to heat the entire fixing roller in order to melt the toner image. There were many problems that thermal efficiency (energy efficiency) was bad.

このような問題を解決するための方策として、例えば、特許文献1には、レーザ光を照射して、トナー像を定着させる方法が提案されている。   As a measure for solving such a problem, for example, Patent Document 1 proposes a method of fixing a toner image by irradiating a laser beam.

このものは、画像情報に基づいて感光体表面に形成したトナー像に対し、同じ画像情報に基づいてレーザ光を照射することで、シート上にトナー像を溶融固着させるものである。   In this apparatus, a toner image is melted and fixed on a sheet by irradiating a laser beam based on the same image information to a toner image formed on the surface of the photoreceptor based on the image information.

これによると、トナー像に対するレーザ光の照射を、画像情報に基づいて行っているので、シート上のトナー像のない領域には、レーザ光を照射する必要がないため、省電力化、熱効率の向上を図ることができる。   According to this, since the laser image is irradiated on the toner image based on the image information, it is not necessary to irradiate the area without the toner image on the sheet with the laser beam. Improvements can be made.

特開2000−338798号公報JP 2000-338798 A

しかしながら、上述の特許文献1によると、定着に使用するレーザ光が1つであるため、近時の画像形成における定着速度の高速化に対応するためには、レーザ光の走査速度を速める必要がある。このため、トナー像に十分な熱量(なお、以下では、レーザ光についてはエネルギーを、またトナーについては熱量を使用するが、これらはほぼ同じ意味である。)を付与することができなくなって、定着不良が発生するという問題があった。一方、トナー像に十分な熱量を付与するための方策としては、レーザ光の出力を上げるという方法が考えられるが、この場合、トナーには、短時間に多量の熱量が付与されるものの、トナーの温度は急激には上昇しないため、トナーの溶融に寄与しないで浪費される熱量が増加するという問題があった。   However, according to Patent Document 1 described above, since one laser beam is used for fixing, it is necessary to increase the scanning speed of the laser beam in order to cope with the increase in the fixing speed in the recent image formation. is there. For this reason, it is impossible to apply a sufficient amount of heat to the toner image (hereinafter, energy is used for the laser beam and heat amount is used for the toner, which have almost the same meaning). There was a problem that fixing failure occurred. On the other hand, as a measure for imparting a sufficient amount of heat to the toner image, a method of increasing the output of laser light can be considered. In this case, although a large amount of heat is imparted to the toner in a short time, the toner Since the temperature of the toner does not rise rapidly, there is a problem that the amount of heat wasted without increasing the melting of the toner.

そこで、本発明は、レーザ光によってトナー像を定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、トナーに付与する熱量が不足することに起因する定着不良や、トナーに急激に熱量を付与することに起因する熱量の浪費を防止するようにした画像形成装置を提供することを目的とするものである。   Accordingly, the present invention provides an image forming apparatus including a fixing device that fixes a toner image with a laser beam, and causes improper fixing due to an insufficient amount of heat applied to the toner, or a rapid amount of heat applied to the toner. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that prevents waste of heat caused by it.

請求項1に係る発明は、均一帯電後の感光体表面を画像情報に基づいて主走査方向及び副走査方向に露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像装置と、前記トナー像をシートに転写する転写装置と、転写されたトナー像をシートに定着させる定着装置と、を備えた画像形成装置に関する。この発明に係る画像形成装置は、前記定着装置は、画像情報に基づいてON/OFF制御されたレーザ光をそれぞれ発生させる複数のレーザ光源を有するレーザ光発生手段と、前記複数のレーザ光源から発生されたレーザ光により、シートを主走査方向及び副走査方向に走査してトナー像をシートに溶融固着させる走査手段と、を備え、前記複数のレーザ光源は、レーザ光を副走査方向に沿って並べた状態で1つのラインを主走査するとともに、副走査方向下流側のレーザ光がトナーに付与する熱量よりも、副走査方向上流側のレーザ光がトナーに付与する熱量が多くなるように設定されている、ことを特徴としている。   According to a first aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus for forming an electrostatic latent image by exposing the surface of a uniformly charged photoreceptor in the main scanning direction and the sub-scanning direction based on image information, and the electrostatic latent image as a toner. The present invention relates to an image forming apparatus including a developing device that develops an image, a transfer device that transfers the toner image onto a sheet, and a fixing device that fixes the transferred toner image onto the sheet. In the image forming apparatus according to the present invention, the fixing device generates laser light from a plurality of laser light sources, each having a plurality of laser light sources that generate laser light that is ON / OFF controlled based on image information. Scanning means for scanning the sheet in the main scanning direction and in the sub-scanning direction by the laser beam and melting and fixing the toner image on the sheet, wherein the plurality of laser light sources emit laser light along the sub-scanning direction. One line is main-scanned in an aligned state, and the amount of heat applied to the toner by the laser light upstream in the sub-scanning direction is set to be larger than the amount of heat applied to the toner by the laser light downstream in the sub-scanning direction. It is characterized by being.

請求項2に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置において、前記複数のレーザ光源は、先行する前記ラインにおける下流側のレーザ光が主走査した領域を、後続する前記ラインにおける上流側のレーザ光が主走査する、ことを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the plurality of laser light sources includes a region scanned by the downstream laser light in the preceding line and an upstream side in the subsequent line. The main feature is that the laser beam performs main scanning.

請求項3に係る発明は、請求項1又は2に係る画像形成装置において、前記レーザ光発生手段は、前記複数のレーザ光源から発生されるレーザ光の出力を変更することで、それぞれトナーに付与する熱量を変更している、ことを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, each of the laser light generation units changes the output of the laser light generated from the plurality of laser light sources, thereby imparting the toner to each toner. The feature is that the amount of heat to be changed is changed.

請求項4に係る発明は、請求項1又は2に係る画像形成装置において、前記レーザ光発生手段は、前記複数のレーザ光源から発生されるレーザ光の照射時間を変更することで、それぞれトナーに付与する熱量を変更している、ことを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the laser light generation unit changes the irradiation time of the laser light generated from the plurality of laser light sources to each toner. It is characterized in that the amount of heat applied is changed.

請求項5に係る発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に係る画像形成装置において、前記レーザ光発生手段は、前記画像情報に基づくトナー像のトナー量に応じて、使用する前記レーザ光源の数を変更する、ことを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the laser light generating means uses the laser used in accordance with a toner amount of a toner image based on the image information. It is characterized by changing the number of light sources.

請求項6に係る発明は、請求項1乃至5のいずれか1項に係る画像形成装置において、前記レーザ光発生手段は、前記トナーの吸収波長とほぼ同じ波長のレーザ光を前記複数のレーザ光源から発生させる、ことを特徴としている。   According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the laser light generating means emits a laser light having a wavelength substantially the same as an absorption wavelength of the toner to the plurality of laser light sources. It is characterized by being generated from.

請求項1の発明によれば、定着装置は、静電潜像を形成する基となっている画像情報に基づいて、レーザ光発生手段、走査手段によってシート上のトナー像を溶融固着させるので、トナー像を溶融するのに必要な領域のみを走査し、それ以外の不要な領域は走査しないで済むので、不要な電力の消費を抑制することができる。さらに、定着装置は、レーザ光を副走査方向に沿って並べた状態で1つのラインを主走査するとともに、副走査方向下流側のレーザ光がトナーに付与する熱量よりも、副走査方向上流側のレーザ光がトナーに付与する熱量が多くなるように設定されているので、1つのライン内で、トナー像に与える熱量に差異を持たせることができる。   According to the first aspect of the present invention, the fixing device melts and fixes the toner image on the sheet by the laser light generating means and the scanning means based on the image information that forms the electrostatic latent image. Only the area necessary for fusing the toner image is scanned and the other unnecessary areas need not be scanned, so that unnecessary power consumption can be suppressed. Further, the fixing device performs main scanning on one line in a state where the laser beams are arranged along the sub-scanning direction, and is further on the upstream side in the sub-scanning direction than the amount of heat given to the toner by the laser beam on the downstream side in the sub-scanning direction. Since the amount of heat imparted to the toner by the laser beam is increased, the amount of heat imparted to the toner image can be varied within one line.

請求項2の発明によれば、複数のレーザ光源は、先行するラインにおける下流側のレーザ光が主走査した領域を、後続するラインにおける上流側のレーザ光が主走査するので、先行するラインの下流側のレーザ光の主走査によって余熱された領域を、後続するラインの上流側のレーザ光の主走査によって加熱することができるので、トナー像に対して効率よく熱を付与することができる。トナー像を加熱する場合、トナーは比較的熱容量が大きいので、トナー像を短時間に溶融させよとして、大きな熱量を付与したとしても、トナー像を急に加熱することができず、無駄な熱が浪費されることになる。そこで、請求項2の発明によれば、トナー像の同一の領域を段階的に加熱することができるので、熱の浪費を排除することができる。   According to the second aspect of the present invention, the plurality of laser light sources scan the area where the downstream laser beam in the preceding line is main scanned with the upstream laser beam in the succeeding line. Since the region that has been preheated by the main scanning of the downstream laser beam can be heated by the main scanning of the laser beam upstream of the subsequent line, heat can be efficiently applied to the toner image. When heating a toner image, since the toner has a relatively large heat capacity, even if a large amount of heat is applied to melt the toner image in a short time, the toner image cannot be heated suddenly, and wasteful heat is generated. Will be wasted. Therefore, according to the second aspect of the present invention, since the same region of the toner image can be heated in stages, waste of heat can be eliminated.

請求項3の発明によれば、複数のレーザ光は、出力を変更することで、トナーに付与する熱量を変更するようにしている。   According to the invention of claim 3, the amount of heat applied to the toner is changed by changing the output of the plurality of laser beams.

請求項4の発明によれば、複数のレーザ光は、照射時間を変更することで、トナーに付与する熱量を変更するようにしている。   According to the invention of claim 4, the amount of heat applied to the toner is changed by changing the irradiation time of the plurality of laser beams.

請求項5の発明によれば、画像情報に基づくトナー像のトナー量に応じて、使用するレーザ光源の数を変更することにより、トナー像に対する過剰な加熱を防止することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, excessive heating of the toner image can be prevented by changing the number of laser light sources to be used in accordance with the toner amount of the toner image based on the image information.

請求項6の発明によれば、レーザ光発生手段は、トナーの吸収波長とほぼ同じ波長のレーザ光を複数のレーザ光源から発生させるので、レーザ光のエネルギーがトナーによって良好に吸収される。   According to the invention of claim 6, since the laser light generating means generates laser light having a wavelength substantially the same as the absorption wavelength of the toner from the plurality of laser light sources, the energy of the laser light is favorably absorbed by the toner.

以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づき詳述する。なお、各図面において、同じ符号を付した部材等は、同じ構成のものであり、これらについての重複説明は適宜省略するものとする。また、各図面においては、説明に不要な部材等は適宜、図示を省略している。   Hereinafter, the best embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the member etc. which attached | subjected the same code | symbol are the same structures, The duplication description about these shall be abbreviate | omitted suitably. Moreover, in each drawing, members and the like that are not necessary for the description are omitted as appropriate.

<実施形態1>
図1〜図3を参照して、本発明に係る画像形成装置1について説明する。このうち、図1は、本発明に係る画像形成装置1の構成を模式的に示す図である。図2は、副走査方向に並べた、出力の異なる2つのレーザ光H1,H2でシートP上の1つのラインを走査する例を説明する図である。図3は、レーザ光の波長と、トナーTの透過率との関係を示す図である。
<Embodiment 1>
The image forming apparatus 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS. Among these, FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of the image forming apparatus 1 according to the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating an example in which one line on the sheet P is scanned with two laser beams H1 and H2 having different outputs arranged in the sub-scanning direction. FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the wavelength of the laser beam and the transmittance of the toner T.

図1に示すように、画像形成装置1は、シートP(紙,透明フィルム等の記録媒体)を給搬送するシート給送部11と、給搬送されたシートPに画像としてのトナー像T(なお、以下ではトナー像及びトナーについて符号「T」を使用する。)を形成する画像形成部12と、画像形成後のシートPを搬送するシート搬送部13と、シートP上に画像を定着する定着部14とを備えている。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes a sheet feeding unit 11 that feeds and transports a sheet P (a recording medium such as paper and a transparent film), and a toner image T (as an image on the sheet P that is fed and transported. In the following description, the image forming unit 12 for forming the toner image and the toner “T” is used, the sheet conveying unit 13 for conveying the sheet P after the image formation, and the image is fixed on the sheet P. And a fixing unit 14.

シート給送部11には、給紙カセット21、給紙ローラ22、給送ローラ23、リタードローラ24、搬送ローラ対25、レジストローラ対26等が配設されている。給紙カセット21内に積層状態で収納された複数枚のシートPは、その最上位のものから順に、給紙ローラ22によって給紙され、給送ローラ23及びリタードローラ24によって1枚ずつ分離されて下流側に搬送される。さらに、シートPは、搬送ローラ対25によってレジストローラ対26に搬送され、斜行が矯正された後、レジストローラ対26によって、次に説明する画像形成部12に供給される。   The sheet feeding unit 11 includes a sheet feeding cassette 21, a sheet feeding roller 22, a feeding roller 23, a retard roller 24, a conveying roller pair 25, a registration roller pair 26, and the like. A plurality of sheets P stored in a stacked state in the sheet feeding cassette 21 are fed by the sheet feeding roller 22 in order from the topmost one, and separated one by one by the feeding roller 23 and the retard roller 24. And then conveyed downstream. Further, the sheet P is conveyed to the registration roller pair 26 by the conveyance roller pair 25, and after the skew feeding is corrected, the sheet P is supplied to the image forming unit 12 described below by the registration roller pair 26.

画像形成部12には、感光ドラム31(ドラム形の感光体)が配設されていて、その周囲には、帯電ローラ32(帯電装置)、露光装置33、現像装置34、転写ローラ35(転写装置)、クリーニング装置36等が配設されている。感光ドラム31は、駆動手段(不図示)によって矢印R31方向に所定のプロセススピード(周速度)で回転駆動される。感光ドラム31は、その表面(外周面)が帯電ローラ32によって所定の極性・電位に均一(一様)に帯電される。帯電後の感光ドラム31表面は、露光装置33によって静電潜像が形成される。露光装置33は、例えば、画像情報に基づいてON/OFF制御されたレーザ光によって、均一帯電後の感光ドラム31表面を主走査し、また感光ドラム31の回転により副走査する。これにより、感光ドラム31表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置34によってトナーTが付着されてトナー像Tとして現像される。このトナー像は、後述するように、静電吸着ローラを兼ねた転写ローラ35によってシートP上に転写される。なお、露光装置としては、主走査方向に多数のLEDを並べて、これを画像情報に基づいてON/OFF制御するようなものを使用することができる。なお、トナーTについては、後に詳述する。   The image forming unit 12 is provided with a photosensitive drum 31 (a drum-shaped photosensitive member), around which a charging roller 32 (charging device), an exposure device 33, a developing device 34, and a transfer roller 35 (transferring). Device), a cleaning device 36, and the like. The photosensitive drum 31 is rotationally driven at a predetermined process speed (circumferential speed) in the direction of arrow R31 by a driving unit (not shown). The surface (outer peripheral surface) of the photosensitive drum 31 is uniformly (uniformly) charged to a predetermined polarity and potential by the charging roller 32. An electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 31 after charging by the exposure device 33. For example, the exposure device 33 performs main scanning on the surface of the photosensitive drum 31 that has been uniformly charged by laser light that is ON / OFF controlled based on image information, and performs sub-scanning by rotation of the photosensitive drum 31. Thereby, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 31. The electrostatic latent image is developed as a toner image T with the toner T attached thereto by the developing device 34. As will be described later, the toner image is transferred onto the sheet P by a transfer roller 35 that also serves as an electrostatic attraction roller. As the exposure apparatus, an apparatus in which a large number of LEDs are arranged in the main scanning direction and ON / OFF control is performed based on the image information can be used. The toner T will be described in detail later.

シート搬送部13には、シート搬送方向に沿っての上流側に配設された転写ローラ35と、下流側に配設された静電吸着ローラ37と、これらに掛け渡された搬送ベルト38とが配設されている。搬送ベルト38は、転写ローラ35によって感光ドラム31に圧接されていて感光ドラム31と搬送ベルト38との間には、転写ニップ部Nが構成されている。なお、この転写ニップ部Nは、感光ドラム31の中心と転写ローラ35の中心とを結ぶ線分上に配置されている。上述の感光ドラム31上に形成されたトナー像Tは、感光ドラム31の矢印31方向の回転に伴って転写ニップ部Nに到達する。これにタイミングを合わせて、レジストローラ対26からシートPが転写ニップ部Nに供給される。このとき、転写ローラ35に転写バイアスが印加され、これにより感光ドラム31上のトナー像TがシートP上に転写される。このとき、シートPは、搬送ベルト38の表面に静電的に吸着される。すなわち、シートPは、転写ニップ部Nを通過する際に、感光ドラム31上のトナー像Tが転写されるのと並行して、先端側から徐々に搬送ベルト38表面に吸着されていく。トナー像転写後の感光ドラム31は、表面に残った転写残トナーがクリーニング装置36によって除去されて、次の画像形成に供される。転写ベルト38は、下流側の静電吸着ローラ37が駆動手段(不図示)によって矢印R37方向に駆動回転されるのに伴って矢印R38方向に回転する。これにより、シートPは、搬送ベルト38表面に静電吸着された状態を維持し、かつ表面に未定着トナー像を担持した状態で、定着部14に搬送される。このため、定着時のシートP、ひいてはトナー像Tは、高い位置精度を保持することができる。   The sheet conveyance unit 13 includes a transfer roller 35 disposed on the upstream side in the sheet conveyance direction, an electrostatic adsorption roller 37 disposed on the downstream side, and a conveyance belt 38 stretched over these rollers. Is arranged. The conveyance belt 38 is pressed against the photosensitive drum 31 by the transfer roller 35, and a transfer nip portion N is formed between the photosensitive drum 31 and the conveyance belt 38. The transfer nip N is disposed on a line segment connecting the center of the photosensitive drum 31 and the center of the transfer roller 35. The toner image T formed on the photosensitive drum 31 described above reaches the transfer nip portion N as the photosensitive drum 31 rotates in the direction of arrow 31. In synchronization with this, the sheet P is supplied from the registration roller pair 26 to the transfer nip portion N. At this time, a transfer bias is applied to the transfer roller 35, whereby the toner image T on the photosensitive drum 31 is transferred onto the sheet P. At this time, the sheet P is electrostatically attracted to the surface of the conveyance belt 38. In other words, when the sheet P passes through the transfer nip portion N, it is gradually attracted to the surface of the conveyor belt 38 from the leading end side in parallel with the transfer of the toner image T on the photosensitive drum 31. After the toner image is transferred, the transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 31 is removed by the cleaning device 36 and is used for the next image formation. The transfer belt 38 rotates in the arrow R38 direction as the downstream electrostatic attraction roller 37 is driven and rotated in the arrow R37 direction by a driving unit (not shown). As a result, the sheet P is conveyed to the fixing unit 14 while maintaining the state of being electrostatically attracted to the surface of the conveying belt 38 and carrying an unfixed toner image on the surface. For this reason, the sheet P at the time of fixing, and thus the toner image T, can maintain high positional accuracy.

定着部14には、定着装置40が配設されている。なお、図1(b)は、図1(a)中の定着装置40を上方から見た図である。定着部14に搬送されたシートPは、定着装置40により、トナー像Tが溶融固着されて定着される。本実施形態では、定着装置40は、レーザ光を利用してトナー像Tを溶融固着させるものである。すなわち、定着装置40は、複数(本実施形態では2個)のレーザ光源を有するレーザ光発生手段41と、これら複数のレーザ光源から発生されたレーザ光により、シートPを主走査方向及び副走査方向に走査してトナー像TをシートPに溶融固着させる走査手段とを備えている。走査手段は、コリメータレンズ42、シリンドリカルレンズ43、ポリゴンミラー44、結像レンズ45、折り返しミラー46,47等を有しており、これらにより、レーザ光を、シートPにおける搬送方向に直交する方向に主走査する。一方、レーザ光による副走査は、上述の搬送ベルト38がシートPを矢印R38方向に搬送することで行われる。レーザ光源から発生されたレーザ光は、コリメータレンズ42によって平行にされ、シリンドリカルレンズ43によってポリゴンミラー44上に焦点が合わされる。ポリゴンモータ(不図示)によって高速回転されるポリゴンミラー44によって反射されたレーザ光は、結像レンズ45によって結像され、さらに折り返しミラー46,47によって反射され、シートP上を主走査方向に照射する。この主走査と並行して、搬送ベルトによってシートPが搬送されることで、シートP上を副走査方向に照射する。つまり、定着装置40は、シートP上を主走査方向及び副走査方向に照射(走査)することができる。なお、定着装置40については、後にさらに詳述する。   A fixing device 40 is disposed in the fixing unit 14. 1B is a view of the fixing device 40 in FIG. 1A as viewed from above. The sheet P conveyed to the fixing unit 14 is fixed by the fixing device 40 with the toner image T melted and fixed. In the present embodiment, the fixing device 40 melts and fixes the toner image T using laser light. That is, the fixing device 40 scans the sheet P in the main scanning direction and the sub-scanning direction by using the laser light generating unit 41 having a plurality (two in the present embodiment) of laser light sources and the laser light generated from the plurality of laser light sources. Scanning means for scanning in the direction to melt and fix the toner image T to the sheet P. The scanning unit includes a collimator lens 42, a cylindrical lens 43, a polygon mirror 44, an imaging lens 45, folding mirrors 46 and 47, and the like, and thereby the laser light is directed in a direction orthogonal to the conveyance direction on the sheet P. Main scan. On the other hand, the sub-scanning by the laser beam is performed by the above-described conveyance belt 38 conveying the sheet P in the direction of arrow R38. The laser light generated from the laser light source is collimated by the collimator lens 42 and focused on the polygon mirror 44 by the cylindrical lens 43. The laser beam reflected by the polygon mirror 44 rotated at a high speed by a polygon motor (not shown) is imaged by the imaging lens 45, further reflected by the folding mirrors 46 and 47, and irradiated on the sheet P in the main scanning direction. To do. In parallel with the main scanning, the sheet P is conveyed by the conveying belt, and the sheet P is irradiated in the sub-scanning direction. That is, the fixing device 40 can irradiate (scan) the sheet P in the main scanning direction and the sub-scanning direction. The fixing device 40 will be described in detail later.

定着装置40によってトナー像Tが定着されたシートPは、搬送ベルト38から分離され、搬送ローラ48によって矢印Kp方向に搬送され、さらに排紙ローラ49によって排紙トレイ(不図示)上に排出される。以上で1枚のシートPの片面(表面)に対する画像形成が終了する。   The sheet P on which the toner image T is fixed by the fixing device 40 is separated from the transport belt 38, transported in the direction of the arrow Kp by the transport roller 48, and further discharged onto a discharge tray (not shown) by the discharge roller 49. The Thus, image formation on one side (front surface) of one sheet P is completed.

上述の定着装置40によるシートPの走査は、上述の感光ドラム31上に静電潜像を形成する際に利用された画像情報と同じ画像情報に基づいて行われる。すなわち、上述のように、静電潜像は、露光装置33が画像情報に基づいて感光ドラム31表面を主走査方向及び副走査方向に露光することによって形成され、この静電潜像にトナーが付着されてトナー像が形成される。定着装置40は、この同じ画像情報に基づいて、ON/OFF制御されたレーザ光によってシートP上を走査する。これによりシートP上のトナー像Tがある領域にのみレーザ光を照射し、それ以外の領域は照射しないようにすることができるので、エネルギーの浪費を防止することができる。なお、ここで、定着装置40が画像情報に基づいてレーザ光を照射する場合、その照射領域は、露光装置33による露光領域よりも、広く設定するものとする。これにより、各部材等の組立誤差や作動誤差等があった場合でも、トナー像T全体をレーザ光で確実に照射して溶融固着させることができるからである。   The scanning of the sheet P by the fixing device 40 described above is performed based on the same image information as the image information used when the electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 31 described above. That is, as described above, the electrostatic latent image is formed when the exposure device 33 exposes the surface of the photosensitive drum 31 in the main scanning direction and the sub-scanning direction based on the image information, and toner is applied to the electrostatic latent image. A toner image is formed by adhesion. Based on the same image information, the fixing device 40 scans the sheet P with ON / OFF-controlled laser light. As a result, it is possible to irradiate the laser beam only to a region where the toner image T on the sheet P is present and not to irradiate the other region, so that waste of energy can be prevented. Here, when the fixing device 40 irradiates the laser beam based on the image information, the irradiation region is set wider than the exposure region by the exposure device 33. Thereby, even when there is an assembly error or an operation error of each member, the entire toner image T can be surely irradiated with the laser beam and fused and fixed.

本実施形態では、さらに、レーザ発生手段41が複数(2個)のレーザ光源を有していて、これら複数のレーザ光源から発生された複数のレーザ光により同時にシートP上を走査してトナー像Tを定着するようにしている。   In the present embodiment, the laser generator 41 further includes a plurality of (two) laser light sources, and the toner image is obtained by simultaneously scanning the sheet P with a plurality of laser beams generated from the plurality of laser light sources. T is fixed.

図2を参照して、この点について詳述する。同図は、表面に文字「A」という未定着のトナー像TAを担持したシートPが、矢印Kp方向に搬送されて、定着部到達し、このトナー像TAがレーザ光H1,H2の照射を受ける例を模式的に示したものである。ここで、同図中の「A」を構成している黒丸は、トナーを象徴的に示すものである。また、レーザ光H1,H2の主走査方向をS1、副走査方向(シートPの搬送方向である矢印Kp方向とは反対方向)をS2で示している。   This point will be described in detail with reference to FIG. In this figure, a sheet P carrying an unfixed toner image TA with the letter “A” on the surface is conveyed in the direction of the arrow Kp and reaches the fixing portion, and this toner image TA is irradiated with laser beams H1 and H2. The example which receives is shown typically. Here, the black circles constituting “A” in the figure symbolize the toner. Further, the main scanning direction of the laser beams H1 and H2 is indicated by S1, and the sub-scanning direction (the direction opposite to the arrow Kp direction which is the conveyance direction of the sheet P) is indicated by S2.

本実施形態では、レーザ発生手段41は、2つのレーザ光源を有している。そして、これらレーザ光源から発生されたレーザ光H1,H2がポリゴンミラー44等によってシートP上を照射した際のそのスポットが副走査方向(矢印S2方向)に隣接するようにして並ぶように構成されている。ただし、ここで並ぶとは、接するようにして並ぶ場合も、それぞれの一部がオーバーラップするようにして並ぶ場合も含むものとするが、実機においては、後者が採用される。   In the present embodiment, the laser generating means 41 has two laser light sources. The laser beams H1 and H2 generated from these laser light sources are arranged so that their spots are arranged adjacent to each other in the sub-scanning direction (arrow S2 direction) when the sheet P is irradiated by the polygon mirror 44 or the like. ing. However, arranging here includes cases where they are arranged so as to be in contact with each other and cases where they are arranged so as to partially overlap each other, but the latter is adopted in an actual machine.

本実施形態では、2つのレーザ光H1,H2は、レーザ光H1が副走査方向に沿っての下流側に、またレーザ光H2が上流側に配設されていて、これらレーザ光H1,H2が同時に主走査方向に移動することで、1つのラインを走査するようになっている。   In the present embodiment, the two laser beams H1 and H2 are disposed downstream of the laser beam H1 along the sub-scanning direction, and the laser beam H2 is disposed upstream of the laser beam H1 and H2. By simultaneously moving in the main scanning direction, one line is scanned.

ここで、レーザ光がトナーに付与するエネルギー(熱量)をJ、レーザ光の出力をW、レーザ光の照射時間をtとすると、これらの間に、
J=W・t
の関係が成り立つ。
Here, assuming that the energy (heat amount) given to the toner by the laser beam is J, the output of the laser beam is W, and the irradiation time of the laser beam is t,
J = W · t
The relationship holds.

本実施形態では、複数のレーザ光H1,H2について、それぞれの出力W1,W2に差異を持たせることで、それぞれのレーザ光H1,H2によってトナーに付与されるエネルギーが異なるようにした。具体的には、下流側のレーザ光H1の出力W1よりも上流側のレーザ光H2の出力W2方が出力が大きくなるように構成されている。つまり、レーザ光H1とレーザ光H2とが同じ条件でトナー像Tを照射した場合には、レーザ光H1によってトナー像に付与される熱量よりも、レーザ光H2によってトナー像Tに付与される熱量の方が大きくなるようになっている。   In the present embodiment, the energy applied to the toner by the laser beams H1 and H2 is made different by giving the outputs W1 and W2 different for the plurality of laser beams H1 and H2. Specifically, the output W2 of the upstream laser beam H2 is configured to be larger than the output W1 of the downstream laser beam H1. In other words, when the laser beam H1 and the laser beam H2 irradiate the toner image T under the same conditions, the amount of heat applied to the toner image T by the laser beam H2 rather than the amount of heat applied to the toner image by the laser beam H1. Is getting bigger.

また、図2に示すように、レーザ光H1,H2の主走査及び副走査によって順次、第1ラインL1、第2ラインL2、第3ラインL3、……第n(nは自然数)を形成する際、先行するラインの副走査方向下流側の領域を、後続するラインの副走査方向上流側の領域がオーバーラップするようにして走査する。さらに具体的には、先行するライン(例えば、第1ラインL1)のうちの、レーザ光H1が走査した領域を、後続するライン(例えば、第2ラインL2)を形成する際、レーザ光H2が走査するようにしている。これらの関係は、第2ラインL2と第3レインL3との間、さらにはそれ以降の隣接する2つのライン間にも成り立つようにした。   Further, as shown in FIG. 2, the first line L1, the second line L2, the third line L3,..., N (n is a natural number) are sequentially formed by main scanning and sub scanning of the laser beams H1 and H2. At this time, the region on the downstream side in the sub-scanning direction of the preceding line is scanned so that the region on the upstream side in the sub-scanning direction of the subsequent line overlaps. More specifically, when forming the succeeding line (for example, the second line L2) in the region scanned by the laser beam H1 in the preceding line (for example, the first line L1), the laser beam H2 is generated. I'm trying to scan. These relationships are established between the second line L2 and the third rain L3, and also between two adjacent lines thereafter.

上述のように、レーザ光H1の出力W1は、レーザ光H2の出力W2よりも小さい。したがって、本実施形態では、トナー像TAの同じ領域を、先行するラインのレーザ光H1によって、まずある温度まで上昇させ(余熱し)、その後、後続するラインのレーザ光H2によって所定の温度まで昇温させるようにしている。   As described above, the output W1 of the laser beam H1 is smaller than the output W2 of the laser beam H2. Therefore, in the present embodiment, the same area of the toner image TA is first raised to a certain temperature (preheated) by the laser light H1 of the preceding line, and then raised to a predetermined temperature by the laser light H2 of the subsequent line. I try to warm it up.

これにより、レーザ光のエネルギーの浪費を防止することができる。すなわち、例えば、レーザ光H1の出力がレーザ光H2と同等である場合を考えると、トナーTの熱容量が比較的大きいため、出力の大きいレーザ光H1でトナーを照射した場合でも、トナーの温度が急激に上昇することはない。付与したエネルギーに対して、温度上昇に使われる熱量が少なく、残りのエネルギーが浪費されることになる。そこで、本実施形態では、上述のように副走査方向下流側のレーザ光H1の出力W1を副走査方向上流側のレーザ光H2の出力W2よりも小さくして、上述のようなエネルギー(熱量)の浪費を抑制するとともに、良好な定着を可能とした。言い換えると、レーザ光H1,H2により、トナー像Tに対して必要十分なエネルギー(熱量)を付与して、良好な定着が行えるようにした。   Thereby, waste of energy of the laser beam can be prevented. That is, for example, when considering the case where the output of the laser beam H1 is equivalent to that of the laser beam H2, the toner T has a relatively large heat capacity. It will not rise rapidly. The amount of heat used to raise the temperature is less than the applied energy, and the remaining energy is wasted. Therefore, in the present embodiment, as described above, the output W1 of the laser beam H1 on the downstream side in the sub-scanning direction is made smaller than the output W2 of the laser beam H2 on the upstream side in the sub-scanning direction. In addition to reducing waste of waste, it has made it possible to establish a favorable settlement. In other words, necessary and sufficient energy (amount of heat) is applied to the toner image T by the laser beams H1 and H2, so that good fixing can be performed.

ここで、本実施形態で使用したトナーについて説明する。トナーとしては、明確な融点を有する、すなわち融点を超えると短時間で流動性が増すフラッシュ定着用のトナーを使用した。具体的には、スチレンアクリル、ポリエステル等の光の吸収性のより物を使用した。また、本実施形態では、前述の定着ローラと加圧ローラとを使用した熱加圧方式の定着装置とは異なり、トナー像が定着されたシートPを定着ローラから分離する必要がないので、例えば、分離を促進するためのワックス成分等の添加が不要である。つまり、熱加圧方式の定着装置と比較して、トナー以外の外添剤の添加を抑制することができるので、他の制約を受けることなく、トナー本来の機能に絞ってトナーを選択することができる。   Here, the toner used in this embodiment will be described. As the toner, a toner for flash fixing that has a clear melting point, that is, fluidity increases in a short time when the melting point is exceeded is used. Specifically, a light-absorbing strand such as styrene acrylic or polyester was used. Further, in the present embodiment, unlike the above-described fixing device of the heat and pressure type using the fixing roller and the pressure roller, there is no need to separate the sheet P on which the toner image is fixed from the fixing roller. Addition of a wax component or the like for promoting separation is unnecessary. In other words, the addition of external additives other than toner can be suppressed compared to a heat-pressing type fixing device, so that the toner can be selected based on the original function of the toner without any other restrictions. Can do.

さらに、本実施形態では、使用するレーザ光は、その波長がトナーの吸収波長に近いものを使用した。光熱変換効率を高めるようにした。図3に、固定レーザにおけるレーザ光の波長と、レーザ光の透過率との関係を示す。同図中の横軸は、レーザ光の波長(nm)をとり、縦軸は、レーザ光の透過率(%)をとっている。同図からは、レーザ光の波長が572nm近傍の透過率が最も低く、したがって吸収効率が最も高くなっている。次に吸収効が高いのは、527nm近傍である。なお、530nmには、固体レーザの2倍波が存在する。以上のように、レーザ光を、その波長がトナーの吸収波長に近い物とすることで、光熱変換効率を高めることができる。   Furthermore, in this embodiment, the laser beam used has a wavelength close to the absorption wavelength of the toner. Increased photothermal conversion efficiency. FIG. 3 shows the relationship between the wavelength of the laser beam in the fixed laser and the transmittance of the laser beam. In the figure, the horizontal axis represents the wavelength (nm) of the laser beam, and the vertical axis represents the transmittance (%) of the laser beam. From the figure, the transmittance in the vicinity of the wavelength of the laser beam of 572 nm is the lowest, and therefore the absorption efficiency is the highest. The next highest absorption effect is in the vicinity of 527 nm. Note that the second harmonic of a solid-state laser exists at 530 nm. As described above, the light-to-heat conversion efficiency can be increased by using a laser beam whose wavelength is close to the absorption wavelength of the toner.

<実施形態2>
図4(a),(b)を参照して、実施形態2を説明する。図4(a)は、副走査方向に並べた、出力の異なる3つのレーザ光でシートP上の1ラインを走査する例を説明する図であり、(b)は、そのうちの1つのレーザ光を停止させてシートP上の1ラインを走査する例を説明する図である。
<Embodiment 2>
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). FIG. 4A is a diagram for explaining an example in which one line on the sheet P is scanned with three laser beams with different outputs arranged in the sub-scanning direction, and FIG. 5 is a diagram for explaining an example of scanning one line on a sheet P while stopping the operation.

本実施形態では、3つ以上のレーザ光を副走査方向に並べた状態で主走査を行うように構成している。なお、図4(a)では、レーザ光が3つの場合を例に説明するが、原理的には、4つ以上の場合もほぼ同様に適用することができる。   In the present embodiment, the main scanning is performed with three or more laser beams arranged in the sub-scanning direction. In FIG. 4A, a case where there are three laser beams will be described as an example. However, in principle, the case where there are four or more laser beams can be applied in substantially the same manner.

3つのレーザ光を副走査方向の下流側から順に、レーザ光H1,H2,H3とする。これら3つのレーザ光H1,H2,H3を同時に主走査して1つのラインを構成する。ここで、出力の大小関係を、下流側のレーザ光ほど小さく設定するものとする。すなわち、レーザ光H1,H2,H3の出力をこの順に、W1,W2,W3とすると、これらの間に、
W1<W2<W3
の関係が成り立つようにした。
The three laser beams are referred to as laser beams H1, H2, and H3 in order from the downstream side in the sub-scanning direction. These three laser beams H1, H2, and H3 are simultaneously main-scanned to form one line. Here, it is assumed that the output magnitude relationship is set to be smaller as the laser beam is on the downstream side. That is, when the outputs of the laser beams H1, H2, and H3 are W1, W2, and W3 in this order,
W1 <W2 <W3
The relationship was established.

さらに、本実施形態では、図4(a)に示すように、レーザ光H1,H2,H3によって1つのラインを構成し、第1ラインL1,第2ラインL2,第3ラインL3の順に走査していく。この際、先行する第1ラインL1におけるレーザ光H2が走査した領域を、後続する第2ラインL2のレーザ光H3が走査し、また、先行する第1ラインL1のレーザ光H1が走査した領域を、後続する第2ラインL2のレーザ光H2が走査するようにする。同様に、先行する第2ラインL2におけるレーザ光H2が走査した領域を、後続する第3ラインL3のレーザ光H3が走査し、また、先行する第2ラインL2のレーザ光H1が走査した領域を、後続する第3ラインL3のレーザ光H2が走査するようにする。つまり先行する第1ラインL1のレーザ光H1が走査した領域を、後続する第2ラインL2のレーザ光H2が走査し、さらに同じ領域を第3ラインL3のレーザ光H3が走査することになる。このように同じ領域を、出力W1のレーザ光H1で、次に、出力W2のレーザ光H2で、次に、出力3のレーザ光H3で段階的に加熱するので、トナーに急激な熱変化を与えずに徐々にトナーを溶かすことができるので、良好な定着を行うことができるとともに、無駄なエネルギーの消費を抑制することができる。   Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 4A, one line is constituted by the laser beams H1, H2, and H3, and scanning is performed in the order of the first line L1, the second line L2, and the third line L3. To go. At this time, the region scanned by the laser beam H2 in the preceding first line L1 is scanned by the laser beam H3 in the following second line L2, and the region scanned by the laser beam H1 in the preceding first line L1 is scanned. Then, the subsequent laser light H2 of the second line L2 is scanned. Similarly, the area scanned by the laser beam H2 in the preceding second line L2 is scanned by the laser beam H3 in the subsequent third line L3, and the area scanned by the laser beam H1 in the preceding second line L2 is scanned. Then, the subsequent laser beam H2 of the third line L3 is scanned. That is, the area scanned by the laser beam H1 of the preceding first line L1 is scanned by the laser beam H2 of the succeeding second line L2, and the laser beam H3 of the third line L3 is further scanned by the same area. In this way, the same region is heated stepwise with the laser beam H1 with the output W1, then with the laser beam H2 with the output W2, and then with the laser beam H3 with the output 3, so that the toner undergoes a rapid thermal change. Since the toner can be melted gradually without giving it, it is possible to perform good fixing and to suppress wasteful energy consumption.

本実施形態においては、シートP上に担持されているトナー像のトナー量が少ない場合には、例えば、図4(b)に示すように、レーザ光H1を停止させて、レーザ光H2,H3によって1つのラインを走査するようにしてもよい。例えば、図4(a)に示す文字「A」(トナー像TA)は、レターフェースFの内側の領域において、トナー量が1.5mg/cmであり、(b)に示す文字「B」(トナー像TB)は、同じレターフェースFに対して、トナー量が0.6mg/cmである。なお、トナー量は、上述の露光装置33によって感光ドラム31表面を露光する際の画像データに基づいて算出することができる。 In the present embodiment, when the toner amount of the toner image carried on the sheet P is small, for example, as shown in FIG. 4B, the laser beam H1 is stopped and the laser beams H2, H3 are stopped. By scanning, one line may be scanned. For example, the letter “A” (toner image TA) shown in FIG. 4A has a toner amount of 1.5 mg / cm 2 in the area inside the letter face F, and the letter “B” shown in FIG. (Toner image TB) has a toner amount of 0.6 mg / cm 2 for the same letter face F. The toner amount can be calculated based on image data when the surface of the photosensitive drum 31 is exposed by the exposure device 33 described above.

本実施形態では、図4(a)に示すトナー像TAはトナー量が多く、トナーを溶融させるために多くの熱量が必要であるので、1つのラインを3本のレーザ光H1,H2,H3で走査した。一方、トナー量の少ないトナー像TBは、トナーを溶融させるのに必要な熱量が、(a)の場合ほどは多くないので、仮に付与する熱量が多すぎると、トナー像TAとの間に光沢ムラが生じる。さらに、熱量が極端に過多の場合には、トナー像TBの表面近傍に熱が溜まり、この熱でトナー表層が熱せられて表面がザラザラした画像となるおそれがある。   In the present embodiment, the toner image TA shown in FIG. 4A has a large amount of toner, and a large amount of heat is required to melt the toner. Therefore, one line is divided into three laser beams H1, H2, and H3. Scanned. On the other hand, the toner image TB having a small amount of toner does not have as much heat as necessary to melt the toner as in the case of (a). Therefore, if too much heat is applied, the toner image TB may become glossy between the toner image TA. Unevenness occurs. Furthermore, when the amount of heat is extremely excessive, heat accumulates in the vicinity of the surface of the toner image TB, and the toner surface layer may be heated by this heat, resulting in an image having a rough surface.

そこで、本実施形態では、トナー量が少ない場合には、1つのラインを2本のレーザ光H2,H3で走査するようにした。実際には、トナー量について閾値を設定し、トナー量がこの閾値を超える場合には、3本のレーザ光H1,H2,H3によって1つのラインを走査し、閾値未満の場合には、2本のレーザ光H2,H3によって1つのラインを走査するようにすればよい。ここで、3本のレーザ光H1,H2,H3の出力W1,W2,W3の例としては、例えば、W1に対して、W2を3倍、同じくW1に対してW3を6倍に設定する。3本のレーザ光H1,H2,H3の出力をこのように設定することにより、これと同等の出力を得るために、例えば、単純にW1の出力を有するレーザ光を10個並べる場合と比較して、構成を簡略化することが可能である。   Therefore, in this embodiment, when the amount of toner is small, one line is scanned with two laser beams H2 and H3. Actually, a threshold value is set for the toner amount, and when the toner amount exceeds the threshold value, one line is scanned by three laser beams H1, H2, and H3. One line may be scanned by the laser beams H2 and H3. Here, as examples of the outputs W1, W2, and W3 of the three laser beams H1, H2, and H3, for example, W2 is set to 3 times W1, and W3 is set to 6 times W1. In order to obtain an output equivalent to this by setting the outputs of the three laser beams H1, H2, and H3 in this way, for example, compared with a case where 10 laser beams having an output of W1 are simply arranged. Thus, the configuration can be simplified.

なお、上述では、3本のレーザ光H1,H2,H3のうちの1本を停止させて、2本のレーザ光で1つのラインを走査するに際して、レーザ光H1を停止させて、レーザ光H2,H3で1つのラインを走査するようにしたが、各レーザ光H1,H2,H3の出力値の設定の仕方や、トナー像のトナー量によっては、これに代えて、H3を停止させて、2本のレーザ光H1,H2によって1つのラインを走査するようにしてもよい。ただし、本実施形態では、停止させるレーザ光として、レーザ光H2を選択することはできない。   In the above description, when one of the three laser beams H1, H2, and H3 is stopped and one line is scanned with the two laser beams, the laser beam H1 is stopped and the laser beam H2 is stopped. , H3 scan one line, but depending on how the output values of the laser beams H1, H2, H3 are set and the toner amount of the toner image, H3 is stopped instead. One line may be scanned by two laser beams H1 and H2. However, in this embodiment, the laser beam H2 cannot be selected as the laser beam to be stopped.

なお、上述では、説明の簡略化のために、レターフェース領域内のトナー量に着目して説明したが、実際には、1枚のシートPにおけるトナー量に基づいて、レーザ光を3本にするか2本にするかを選択するようにしてもよい。さらに、1枚のシートPにおいて、トナー量の多い領域は、3本のレーザ光で、またトナー量の少ない領域は2本のレーザ光で走査するようにすることも可能である。また、シートP上に形成する画像がモノクロの場合には、2本のレーザ光で走査し、カラーの場合には一般的にトナー量が多くなることに基づいて3本のレーザ光で走査するといった使い分けも可能である。   In the above description, for simplification of description, the description has been made by paying attention to the toner amount in the letter face region. However, in practice, the laser light is reduced to three based on the toner amount in one sheet P. It is also possible to select whether to use two or not. Further, in one sheet P, an area with a large amount of toner can be scanned with three laser beams, and an area with a small amount of toner can be scanned with two laser beams. In addition, when the image formed on the sheet P is monochrome, scanning is performed with two laser beams. When the image is formed in color, scanning is performed with three laser beams based on a general increase in toner amount. It is also possible to use properly.

また、上述では、副走査方向に並べた3本のレーザ光H1,H2,H3によって1つのラインを走査する例を説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、4本以上のレーザ光によって1つのラインを走査する場合にも同様に適用することができる。   In the above description, an example in which one line is scanned with the three laser beams H1, H2, and H3 arranged in the sub-scanning direction has been described. However, the present embodiment is not limited to this, and four or more lines are scanned. The present invention can be similarly applied to the case where one line is scanned with the laser beam.

<実施形態3>
図5を参照して、本実施形態を説明する。図5は、副走査方向に並べた、走査時間の異なる3つのレーザ光でシートP上の1ラインを走査する例を説明する図である。
<Embodiment 3>
The present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which one line on the sheet P is scanned with three laser beams arranged in the sub-scanning direction and having different scanning times.

上述の実施形態1,2においては、複数のレーザ光を副走査方向に並べ、かつこれらの出力を変えることで、それぞれのレーザ光がトナーに付与する熱量に差異を持たせるようにしていた。これに対し、本実施形態においては、複数のレーザ光の照射時間を変えることで、それぞれのレーザ光がトナーに付与する熱量に差異を持たせるようにした。   In the first and second embodiments described above, a plurality of laser beams are arranged in the sub-scanning direction, and their outputs are changed so that the amount of heat applied to the toner by each laser beam has a difference. On the other hand, in this embodiment, by changing the irradiation time of a plurality of laser beams, the amount of heat applied to the toner by each laser beam is made different.

以下、3本のレーザ光H1,H2,H3によって1つのラインを走査する場合を例に説明する。本実施形態では、3個のレーザ光源を設け、それぞれのレーザ光源に対して、1つずつのポリゴンミラーを配設し、それぞれ回転速度を変化させて、レーザ光H1,H2,H3のそれぞれの照射時間t1,t2,t3が、
t1<t2<t3
となるようにした。上述のように、レーザ光がトナーに付与するエネルギーは、
J=W・t
の関係があるので、出力Wを一定にした場合には、照射時間tが長いほどトナーに付与するエネルギーは多くなる。
Hereinafter, a case where one line is scanned with three laser beams H1, H2, and H3 will be described as an example. In the present embodiment, three laser light sources are provided, one polygon mirror is provided for each laser light source, and the rotation speed is changed to change each of the laser beams H1, H2, and H3. Irradiation times t1, t2, t3 are
t1 <t2 <t3
It was made to become. As described above, the energy that the laser beam gives to the toner is
J = W · t
Therefore, when the output W is constant, the energy applied to the toner increases as the irradiation time t increases.

また、上述では、回転速度の異なる3個のポリゴンミラーを使用したが、これに代えて、外径の異なる3つのポリゴンミラーを合体して1個のポリゴンミラーを構成し、このポリゴンミラーの外径が異なる領域にそれぞれのレーザ光を当てて、照射時間に差異を持たせるようにしてもよい。   In the above description, three polygon mirrors having different rotation speeds are used. Instead, three polygon mirrors having different outer diameters are combined to form one polygon mirror. Each laser beam may be applied to regions having different diameters so that the irradiation time varies.

また、上述では、画像形成装置が単色(モノクロ)である場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、2色の画像形成装置、さらには4色フルカラーの画像形成装置等にも適用することができる。例えば、4色フルカラーの画像形成装置の場合、Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン),K(ブラック)の4色のトナー像を重ね合わせてシート上にカラー画像を形成するため、モノクロと比較して一般に、トナーの量が多くなる傾向にある。本発明によると、トナー量の多い領域に集中的にレーザ光でエネルギーを付与し、トナー像のない領域には、レーザ光を照射しないなど、トナー量に応じてレーザ光の数や出力や照射時間を画像情報に基づいて変更することで、エネルギーの浪費を抑制しつつ、良好な定着を実現することができる。   In the above description, the case where the image forming apparatus is a single color (monochrome) has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a two-color image forming apparatus, and further a four-color full-color image formation. It can also be applied to devices and the like. For example, in the case of a four-color full-color image forming apparatus, a four-color toner image of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) is superimposed to form a color image on a sheet. In general, the amount of toner tends to increase compared to monochrome. According to the present invention, the number of laser beams, the output, and the irradiation are applied according to the amount of toner. By changing the time based on the image information, good fixing can be realized while suppressing waste of energy.

本発明は、画像情報に基づいて形成したものを、再度、同じ画像情報に基づいて加工する場合に適用することが可能である。   The present invention can be applied to a case where an image formed based on image information is processed again based on the same image information.

画像形成装置の構成を模式的に示す図である。1 is a diagram schematically illustrating a configuration of an image forming apparatus. 副走査方向に並べた、出力の異なる2つのレーザ光でシート上の1つのラインを走査する例を説明する図である。It is a figure explaining the example which scans one line on a sheet | seat with two laser beams with which different outputs arranged in the subscanning direction. レーザ光の波長と、トナーの透過率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the wavelength of a laser beam, and the transmittance | permeability of a toner. (a)は、副走査方向に並べた、出力の異なる3つのレーザ光でシート上の1ラインを走査する例を説明する図であり、(b)は、そのうちの1つのレーザ光を停止させてシート上の1ラインを走査する例を説明する図である。(A) is a figure explaining the example which scans 1 line on a sheet | seat with three laser beams with which the output differs arranged in the subscanning direction, (b) stops one of those laser beams. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of scanning one line on a sheet. 副走査方向に並べた、走査時間の異なる3つのレーザ光でシートP上の1ラインを走査する例を説明する図である。It is a figure explaining the example which scans 1 line on the sheet | seat P with the three laser beams with which scanning time arranged in the subscanning direction differs.

符号の説明Explanation of symbols

1……画像形成装置、31……感光ドラム(感光体)、33……露光装置、34……現像装置、35……転写ローラ(転写装置)、40……定着装置、41……レーザ光発生手段、H1,H2,H3……レーザ光、L1……第1ライン、L2……第2ライン、L3……第3ライン、P……シート、S1……主走査方向、S2……副走査方向、T……トナー,トナー像、TA……文字「A」のトナー像、TB……文字「B」のトナー像、
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 31 ... Photosensitive drum (photosensitive body), 33 ... Exposure apparatus, 34 ... Development apparatus, 35 ... Transfer roller (transfer apparatus), 40 ... Fixing apparatus, 41 ... Laser beam Generation means, H1, H2, H3... Laser light, L1... First line, L2... Second line, L3... Third line, P. Scanning direction, T... Toner, toner image, TA... Toner image with letter “A”, TB... Toner image with letter “B”,

Claims (6)

均一帯電後の感光体表面を画像情報に基づいて主走査方向及び副走査方向に露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像をトナー像として現像する現像装置と、前記トナー像をシートに転写する転写装置と、転写されたトナー像をシート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、
前記定着装置は、
画像情報に基づいてON/OFF制御されたレーザ光をそれぞれ発生させる複数のレーザ光源を有するレーザ光発生手段と、
前記複数のレーザ光源から発生されたレーザ光により、シートを主走査方向及び副走査方向に走査してトナー像をシートに溶融固着させる走査手段と、を備え、
前記複数のレーザ光源は、レーザ光を副走査方向に沿って並べた状態で1つのラインを主走査するとともに、副走査方向下流側のレーザ光がトナーに付与する熱量よりも、副走査方向上流側のレーザ光がトナーに付与する熱量が多くなるように設定されている、
ことを特徴とする画像形成装置。
An exposure device that forms an electrostatic latent image by exposing the surface of the photoreceptor after uniform charging in the main scanning direction and the sub-scanning direction based on image information; and a developing device that develops the electrostatic latent image as a toner image; An image forming apparatus comprising: a transfer device that transfers the toner image to a sheet; and a fixing device that fixes the transferred toner image to the sheet.
The fixing device includes:
Laser light generating means having a plurality of laser light sources each generating laser light that is ON / OFF controlled based on image information;
Scanning means that scans the sheet in the main scanning direction and the sub-scanning direction by laser light generated from the plurality of laser light sources, and melts and fixes the toner image to the sheet;
The plurality of laser light sources perform main scanning on one line in a state in which the laser beams are arranged along the sub-scanning direction, and further upstream than the amount of heat imparted to the toner by the laser beam on the downstream side in the sub-scanning direction. The amount of heat applied to the toner by the laser beam on the side is set to be large,
An image forming apparatus.
前記複数のレーザ光源は、先行する前記ラインにおける下流側のレーザ光が主走査した領域を、後続する前記ラインにおける上流側のレーザ光が主走査する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The plurality of laser light sources perform main scanning with the upstream laser light in the subsequent line in the region where the downstream laser light in the preceding line is main scanned.
The image forming apparatus according to claim 1.
前記レーザ光発生手段は、前記複数のレーザ光源から発生されるレーザ光の出力を変更することで、それぞれトナーに付与する熱量を変更している、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
The laser light generating means changes the amount of heat applied to the toner by changing the output of the laser light generated from the plurality of laser light sources,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記レーザ光発生手段は、前記複数のレーザ光源から発生されるレーザ光の照射時間を変更することで、それぞれトナーに付与する熱量を変更している、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
The laser light generation means changes the amount of heat applied to the toner by changing the irradiation time of the laser light generated from the plurality of laser light sources,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記レーザ光発生手段は、前記画像情報に基づくトナー像のトナー量に応じて、使用する前記レーザ光源の数を変更する、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The laser light generating means changes the number of the laser light sources to be used according to the toner amount of the toner image based on the image information.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記レーザ光発生手段は、前記トナーの吸収波長とほぼ同じ波長のレーザ光を前記複数のレーザ光源から発生させる、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The laser light generating means generates laser light having substantially the same wavelength as the absorption wavelength of the toner from the plurality of laser light sources;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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