JP2013228543A - Noncontact heater and image forming apparatus using the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a noncontact heater capable of uniformizing a light intensity distribution of a light condensing part while aligning parallelism of a plurality of beams and an image forming apparatus using the same.SOLUTION: A plurality of light source blocks 40 are disposed and attached to a light source block attaching reference surface 62 of a base member 61. The planar accuracy of the light source block attaching reference surface 62 of the base member 61 of an optical block 60 is set the same as those of the reference surfaces 42a of the optical blocks 40 and a light block attaching surface 41a of an optical axis adjustment tool 41. Thus, when a plurality of light source blocks are configured to be disposed on each of the attaching surfaces at a predetermined planar accuracy, even in an optical system for condensing a plurality of beams, high quality and directional parallel light can be obtained and heating can be efficiently performed with higher output.

Description

本発明は、レーザー等の非接触加熱を用いてトナーを加熱し定着するための非接触加熱装置およびそれを用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a non-contact heating apparatus for heating and fixing toner using non-contact heating such as a laser and an image forming apparatus using the same.

複写機やプリンターなどの電子写真方式の画像形成装置には、記録用紙上に形成されたトナー像を熱溶融することによって記録材に定着させる定着装置が備えられている。この定着装置には、加熱された定着ローラと加圧ローラの間にトナー像を形成した記録用紙を挟み込んで定着する接触加熱方式と、レーザーなどの光をトナーに照射して加熱する非接触加熱方式がある。   2. Description of the Related Art An electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer includes a fixing device that fixes a toner image formed on a recording sheet to a recording material by heat melting. This fixing device includes a contact heating method in which a recording sheet on which a toner image is formed is sandwiched between a heated fixing roller and a pressure roller, and non-contact heating in which the toner is irradiated with light such as a laser and heated. There is a method.

非接触加熱方式は、定着ローラ全体を加熱しなければならない接触加熱方式に比べて、トナーを直接加熱できて、エネルギー効率がよいという利点がある。一方で、複数の光源を用いてトナーに集光させるので、光の平行度を上げて光強度分布を均一にし、いかに集光性を上げるかが課題でもある。   The non-contact heating method has an advantage that the toner can be directly heated and energy efficiency is higher than that of the contact heating method in which the entire fixing roller must be heated. On the other hand, since the light is condensed on the toner using a plurality of light sources, the problem is how to increase the parallelism of the light to make the light intensity distribution uniform and improve the light condensing property.

特許文献1に複数のレーザー光をステップミラーと偏向ビームスプリッタを使用して集光させる、一体型の光学系保持部材が提案されている。   Patent Document 1 proposes an integrated optical system holding member that condenses a plurality of laser beams using a step mirror and a deflecting beam splitter.

特許2641060号Japanese Patent No. 264,060

しかしながら前記特許文献に記載された構成は、レーザーからの光を平行光にするために2つのレンズ、凸レンズと凹レンズの2つを使用し、かつ該凸レンズはレーザー素子を取付ける鏡筒側に取付け、多段ミラーのある光学系保持部材に取付けられた凹レンズの位置を調整することで、複数のレーザー光の平行度を揃える構造になっている。そのため、レーザー鏡筒を保持部材に取付ける度に、凹レンズの位置調整をしなければならず、レーザーの個数が増加するほど手間がかかり高出力化に限界があった。   However, the configuration described in the above-mentioned patent document uses two lenses, a convex lens and a concave lens, to make the light from the laser parallel light, and the convex lens is attached to the lens barrel side to which the laser element is attached, By adjusting the position of the concave lens attached to the optical system holding member having the multi-stage mirror, the parallelism of the plurality of laser beams is made uniform. Therefore, every time the laser lens barrel is attached to the holding member, the position of the concave lens has to be adjusted. As the number of lasers increases, it takes time and there is a limit to high output.

また、非球面レンズを用いレンズの数を1つにしたとしても、特許文献1に記載された構造ではレーザーを固定する鏡筒のどの部分に対して光軸調整を行うのか基準面の記載がない上、該凸レンズの位置調整法も記載されていないため、該鏡筒に対してレーザーの照射角を揃えることは不可能である。したがって、このような鏡筒を複数個、保持部材に取り付けたとしても、互いのレーザー光は平行にならず、狙っている効果を得ることはできない。   Further, even if an aspheric lens is used and the number of lenses is one, the structure described in Patent Document 1 describes the reference plane for which part of the lens barrel to which the laser is fixed is adjusted. In addition, since a method for adjusting the position of the convex lens is not described, it is impossible to align the laser irradiation angle with respect to the lens barrel. Therefore, even if a plurality of such lens barrels are attached to the holding member, the laser beams are not parallel to each other, and the aimed effect cannot be obtained.

また、複数のレーザー光の間隔を狭めるためにビームスプリッタを使用しているが、ビームスプリッタの透過効率は低いので、2本のレーザー光を重ね合わせても出力は、2倍にはならない。特許文献1中にも、「ビームスプリッタ7は、矢印a方向に偏向する光を反射する特性を有する」とあり、この文の意味するところは、矢印b方向に偏向する光は偏向しないということで、およそ半分の光しか反射させることができないと言える。すなわち、半分の光しか反射および透過できないため、重ね合わせた光の出力は総出力のおよそ半分となり、重ね合わせる意味がない。   In addition, a beam splitter is used to narrow the interval between a plurality of laser beams. However, since the transmission efficiency of the beam splitter is low, the output is not doubled even if two laser beams are superimposed. Also in Patent Document 1, “the beam splitter 7 has a characteristic of reflecting light deflected in the direction of arrow a”, and the meaning of this sentence is that light deflected in the direction of arrow b is not deflected. It can be said that only about half of the light can be reflected. That is, since only half of the light can be reflected and transmitted, the output of the superimposed light is approximately half of the total output, and there is no point in overlapping.

その他にも、複数のレーザー光源を1つの保持部材面に取り付ける構造になっているため、中央部のレーザー光源の放熱性が、その外周部に比べて悪くなるため、寿命が短くなるという課題や、目的の光源ユニットに使用するにはステップミラーを高精度で取付ける必要があるが(原稿巾分を走査するには焦点距離が150mm以上必要なため)、その管理調整法についての記載がないため実現できないなどの課題がある。   In addition, since it has a structure in which a plurality of laser light sources are attached to one holding member surface, the heat dissipation of the laser light source in the central part is worse than that of the outer peripheral part. In order to use it for the target light source unit, it is necessary to attach a step mirror with high accuracy (because a focal length of 150 mm or more is required to scan the width of the document), but there is no description of its management adjustment method. There are issues such as inability to realize.

本発明は、斯かる実情に鑑み、複数ビームの平行度を揃えながら、集光部の光強度分布を均一にすることが可能な非接触加熱装置およびそれを用いた画像形成装置を提供しようとするものである。   In view of such circumstances, the present invention is intended to provide a non-contact heating device capable of making the light intensity distribution of the condensing unit uniform while aligning the parallelism of a plurality of beams, and an image forming apparatus using the same. To do.

本発明は、少なくとも2個以上のレーザー素子を有し、該レーザー素子からの光をトナー部に集光照射することでトナーを直接加熱して溶融定着させる非接触加熱装置において、
少なくとも前記レーザー素子とコリメートレンズと光軸調整機構を有する保持部材とからなる光源ブロックと、複数レーザー光のピッチを狭めるためのステップ状の反射ミラーであるステップミラーとを取付けた光学ブロックを有し、
前記光学ブロックと前記光源ブロックは、互いの取付け面が所定の平面精度であり、互いの取付け面を当接して係合していることを特徴とする。
The present invention relates to a non-contact heating apparatus that has at least two or more laser elements, and heats and melts the toner directly by condensing and irradiating light from the laser elements to the toner portion.
An optical block having a light source block including at least the laser element, a collimating lens, and a holding member having an optical axis adjustment mechanism, and a step mirror which is a step-like reflection mirror for narrowing the pitch of a plurality of laser beams; ,
The optical block and the light source block are characterized in that the mounting surfaces of the optical block and the light source block are in contact with each other and are engaged with each other.

また、本発明の非接触加熱装置において、非接触加熱装置本体に前記光学ブロックを取付けるための取付け部材を有し、前記光学ブロックと、前記取付け部材は、互いの取付け面が前記所定の平面精度であり、互いの取付け面を当接して係合していることを特徴とする。   In the non-contact heating device of the present invention, the non-contact heating device has a mounting member for mounting the optical block on a main body of the non-contact heating device, and the mounting surface of the optical block and the mounting member has the predetermined plane accuracy. It is characterized in that the mounting surfaces are in contact with each other and engaged.

また、本発明の非接触加熱装置において、前記前記光学ブロックは、前記ステップミラーの取付け面が前記所定の平面精度になるように一体形成されていることを特徴とする。   In the non-contact heating apparatus of the present invention, the optical block is integrally formed so that a mounting surface of the step mirror has the predetermined plane accuracy.

また、本発明の非接触加熱装置において、前記光学ブロックは、前記ステップミラーによって反射された平行レーザー光の向きを変えるための折返しミラーが取付けられ、前記
折返しミラーの取付け面と前記光学ブロックの取付け面が前記所定の平面精度になるように一体成形されていることを特徴とする。
In the non-contact heating apparatus of the present invention, the optical block is attached with a folding mirror for changing the direction of the parallel laser light reflected by the step mirror, and the mounting surface of the folding mirror and the mounting of the optical block The surface is integrally formed so as to have the predetermined plane accuracy.

また、本発明の非接触加熱装置において、前記光学ブロックは、前記光源ブロック、前記ステップミラー、前記折返しミラー、前記取付け部材の各取付け面が外周面に形成されていることを特徴とする。   In the non-contact heating apparatus of the present invention, the optical block is characterized in that each mounting surface of the light source block, the step mirror, the folding mirror, and the mounting member is formed on an outer peripheral surface.

また、本発明の非接触加熱装置において、前記光学ブロックは、一側面が開口構造になっていることを特徴とする。   In the non-contact heating apparatus of the present invention, the optical block has an opening structure on one side.

また、本発明の非接触加熱装置において、複数の前記光学ブロックが非接触加熱装置の取付け部に所定間隔で取付けられ、前記光学ブロック中に他の光学ブロックからのレーザー光束を通過させるための開口部を形成したことを特徴とする。   Further, in the non-contact heating device of the present invention, the plurality of optical blocks are attached to a mounting portion of the non-contact heating device at predetermined intervals, and openings for allowing laser light beams from other optical blocks to pass through the optical block. A part is formed.

また、本発明は、前記非接触加熱装置を用いた画像形成装置である。   In addition, the present invention is an image forming apparatus using the non-contact heating device.

本発明によれば、光源ブロックと光学ブロックは所定の平面精度を有する取付け面を有し、互いの取付け面を当接して取付けられていることで、前記光源ブロックの光軸調整を、加熱装置とは別の調整治具にて調整できるようになる。さらに取付け面精度が所定の精度なので、光軸調整済みの光源ブロックを光学ブロックに取付けた後も、レーザー光の光軸は再現するので、組み立て時に細かな調整作業を行わなくても済むようになり作業効率をあげることができるようになる。   According to the present invention, the light source block and the optical block have mounting surfaces having a predetermined plane accuracy, and are mounted so that the mounting surfaces are in contact with each other, thereby adjusting the optical axis of the light source block. It becomes possible to adjust with a different adjustment jig. Furthermore, since the mounting surface accuracy is a predetermined accuracy, the optical axis of the laser beam is reproduced even after the light source block whose optical axis has been adjusted is mounted on the optical block, so that fine adjustment work is not required during assembly. Work efficiency can be improved.

更に、光学ブロックに複数の光源ブロックを複数配置するように構成し、複数のレーザー光のピッチを狭めるようにステップ状のミラー取付け部を一体形成することで、各々のレーザー光のピッチを平行度を保ったまま狭くできるようになるため、高価な高出力レーザー用の集光レンズ口径を小径化できるので、高出力化と集光レンズの小型化、低コスト化が可能となる。   In addition, a plurality of light source blocks are arranged in the optical block, and stepped mirror mounting parts are integrally formed so as to narrow the pitch of the plurality of laser beams, so that the pitch of each laser beam can be adjusted to parallelism. Since the diameter of the condenser lens for an expensive high-power laser can be reduced, the output can be increased, the condenser lens can be reduced in size, and the cost can be reduced.

また、本発明によれば、加熱装置本体に前記光学ブロックを取付けるための取付け部材を有し、前記光学ブロックと、前記取付け部材は、互いの取付け面が前記所定の平面精度であり、互いの取付け面を当接して取付けられていることで、光学ブロックを本体に取付けた際に、光軸調整治具で調整した光軸が容易に再現できるので、新たな光軸調整が不要となって組み立て作業時間を短縮できるようになる。   Further, according to the present invention, there is provided an attachment member for attaching the optical block to the heating device main body, and the attachment surface of the optical block and the attachment member has the predetermined plane accuracy, and Since the optical surface adjusted by the optical axis adjustment jig can be easily reproduced when the optical block is attached to the main body, it is not necessary to adjust the optical axis. Assembly time can be shortened.

また、本発明によれば、前記光学ブロックは、前記ステップミラーの取付け面が前記所定の平面精度になるように一体形成されていることで、光学ブロックにステップミラーを取付ける作業を、加熱装置本体と異なる調整治具上で光軸を確認しながら実施できるようになり、加熱装置組み立て作業効率の向上と複数レーザー光の平行度管理が可能となる。   According to the invention, the optical block is integrally formed so that the mounting surface of the step mirror has the predetermined plane accuracy, so that the operation of attaching the step mirror to the optical block It is possible to carry out while checking the optical axis on a different adjustment jig, and it becomes possible to improve the efficiency of assembling the heating device and manage the parallelism of a plurality of laser beams.

また、本発明によれば、前記光学ブロックは、前記ステップミラーによって反射された平行レーザー光の向きを変えるための折返しミラーが取付けられ、前記折返しミラーの取付け面と前記光学ブロックの取付け面が前記所定の平面精度になるように一体成形されていることで、光学ブロックに折返しミラーを取付ける作業を、加熱装置本体と異なる調整治具上で光軸を確認しながら実施できるようになり、加熱装置組み立て作業効率の向上と複数レーザー光の平行度管理が可能となる。   According to the invention, the optical block is attached with a folding mirror for changing the direction of the parallel laser light reflected by the step mirror, and the mounting surface of the folding mirror and the mounting surface of the optical block are By being integrally molded so as to have a predetermined plane accuracy, the work of attaching the folding mirror to the optical block can be performed while checking the optical axis on an adjustment jig different from the heating device body. It is possible to improve the assembly work efficiency and manage the parallelism of multiple laser beams.

また、本発明によれば、前記光学ブロックは、前記光源ブロック、前記ステップミラー、前記折返しミラー、前記取付け部材の各取付け面が外周面に形成されていることで、各取付け面の加工、精度測定および管理が容易となる。   Further, according to the present invention, the optical block is formed on the outer peripheral surface of the light source block, the step mirror, the folding mirror, and the mounting member. Easy to measure and manage.

また、本発明によれば、前記光学ブロックが、一側面が開口構造になっていることで、光学ブロックをダイキャスト法などで一体成形できるようになり、強度のある金属部材で高精度の精度管理ができるようになる。   In addition, according to the present invention, since the optical block has an opening structure on one side surface, the optical block can be integrally formed by a die casting method or the like. It becomes possible to manage.

また、本発明によれば、複数の光学ブロックが加熱装置の取付け部に所定間隔で取付けられ、前記光学ブロック中に他の光学ブロックからのレーザー光束を通過させるための開口部を形成したことで、より多くの平行レーザー光束を得ることができるようになる。更に、複数の前記光学ブロックを間隔を開けて設置することで、中央部に位置するレーザーの放熱性をよくすることができる。これによって前記中央部に位置するレーザーの発光寿命が他の場所にあるレーザーより発行寿命が短くなることを防止できるようになる。   Further, according to the present invention, the plurality of optical blocks are attached to the attachment portion of the heating device at a predetermined interval, and the opening for passing the laser beam from the other optical block is formed in the optical block. More parallel laser beams can be obtained. Furthermore, by disposing a plurality of the optical blocks at intervals, the heat dissipation of the laser located at the center can be improved. As a result, it is possible to prevent the emission lifetime of the laser located at the central portion from being shortened compared to the laser at other locations.

本発明の非接触加熱装置を用いた画像形成装置の概略構造を説明した図である。It is a figure explaining the schematic structure of the image forming apparatus using the non-contact heating apparatus of this invention. 非接触加熱装置の概略構成を説明した図である。It is a figure explaining schematic structure of a non-contact heating device. レーザービーム光の広がりを説明した図である。It is a figure explaining the spread of laser beam light. 光源ブロックの構造と光軸調整のための構成を説明した図である。It is the figure explaining the structure for the structure of a light source block, and an optical axis adjustment. 光源ブロックとステップミラーの光学ブロックにおける取付け構造を説明した図である。It is the figure explaining the attachment structure in the optical block of a light source block and a step mirror. 光学ブロックにおけるステップミラーの効果を説明した図である。It is a figure explaining the effect of the step mirror in an optical block. 光学ブロックにおけるステップミラーの取付け面を説明した図である。It is a figure explaining the attachment surface of the step mirror in an optical block. 光学ブロックにおける開口構造を説明した図である。It is a figure explaining the opening structure in an optical block. 光学ブロックの複数取り付けを説明した図である。It is a figure explaining multiple attachment of an optical block. 複数光学ブロックを複数取付ける構造とレーザー光路を説明した斜視図である。It is the perspective view explaining the structure and laser beam path which attach a plurality of optical blocks. 複数光学ブロックを複数取付ける構造とレーザー光路を説明した平面図である。It is the top view explaining the structure and laser beam path which attach a plurality of optical blocks.

本発明に係る走査型多重露光方式のレーザーによる非接触加熱装置について以下に説明する。
最初に本発明の非接触加熱定着装置を用いた画像形成装置の基本構成について、図1を用いて説明する。
A non-contact heating apparatus using a scanning multiple exposure laser according to the present invention will be described below.
First, the basic configuration of an image forming apparatus using the non-contact heat fixing apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.

本画像形成装置10は、カラー画像形成装置であるため各色のトナー画像を形成するための現像ユニット11、現像ユニット11で顕像化された単色の未定着トナー画像を中間転写ベルト27上に重ね合わせるための1次転写ユニット12、更に中間転写ベルト27上に形成された4色の未定着トナー画像を紙に転写するための2次転写ユニット13、2次転写ユニット13で紙上に転写された未定着トナー画像を加熱して紙にトナーを溶融固定するための非接触定着ユニット(非接触加熱装置)14、紙を2次転写ユニット13に送付するための給紙装置15と用紙トレイ16から構成される。   Since the image forming apparatus 10 is a color image forming apparatus, a developing unit 11 for forming a toner image of each color, and a single color unfixed toner image visualized by the developing unit 11 are superimposed on the intermediate transfer belt 27. The four-color unfixed toner images formed on the intermediate transfer belt 27 are transferred onto the paper by the secondary transfer unit 13 and the secondary transfer unit 13 for transferring to the paper. From a non-contact fixing unit (non-contact heating device) 14 for heating and fixing the toner image on the paper by melting the unfixed toner image, a paper feeder 15 and a paper tray 16 for sending the paper to the secondary transfer unit 13 Composed.

次に現像ユニット11の詳細構成について説明する。
現像ユニット11は、トナー画像を形成するための感光体21と、感光体21を所定の電位に帯電させるための帯電器22と、該所定電位に帯電された感光体21上に画像情報に基づいて静電潜像を形成する露光装置23と、感光体21上に形成された該静電潜像を顕像化するためにトナーを帯電させ感光体21に付着させるための現像槽24、更に、感光体21に形成された未定着トナー画像が転写された後に残ったトナーを感光体21上から除去するためのクリーニングユニット25、クリーニング後、感光体21上の電位を0Vにするための除電ユニット26から構成される。
現像ユニット11は、シアン・マゼンタ・イエロー・ブラックの色のそれぞれに対して、上記と同様の構成を有して配置され、各色のトナー画像を形成する。
Next, the detailed configuration of the developing unit 11 will be described.
The developing unit 11 is based on image information on a photosensitive member 21 for forming a toner image, a charger 22 for charging the photosensitive member 21 to a predetermined potential, and the photosensitive member 21 charged to the predetermined potential. An exposure device 23 for forming an electrostatic latent image, a developing tank 24 for charging and adhering toner to the photosensitive member 21 in order to visualize the electrostatic latent image formed on the photosensitive member 21, and A cleaning unit 25 for removing the toner remaining after the unfixed toner image formed on the photoconductor 21 is transferred from the photoconductor 21, and a static elimination for setting the potential on the photoconductor 21 to 0 V after cleaning. The unit 26 is configured.
The developing unit 11 is arranged with the same configuration as described above for each of cyan, magenta, yellow, and black colors, and forms toner images of the respective colors.

次に、上記個々の現像ユニット11と本画像形成装置10における画像形成プロセスについて、同図1を用いて説明する。
まず、画像形成装置10は、外部装置から画像データを取得する。また、画像形成装置10の図示しない駆動ユニットが、感光体21を図に示した矢印の方向に所定の速度(ここでは220mm/s)で回転させるとともに、帯電器22が感光体21の表面を所定の電位に帯電させる
Next, image forming processes in the individual developing units 11 and the image forming apparatus 10 will be described with reference to FIG.
First, the image forming apparatus 10 acquires image data from an external device. A drive unit (not shown) of the image forming apparatus 10 rotates the photosensitive member 21 in the direction of the arrow shown in the drawing at a predetermined speed (here, 220 mm / s), and the charger 22 moves the surface of the photosensitive member 21. Charge to a predetermined potential

本実施例では、該帯電器22に、厚さ0.1のステンレス板に複数の楔状を形成した楔状電極を、感光体21の表面より7mm離した位置に設置し、該楔状電極と感光体21の間には、感光体21の表面の電位を制御するためのグリッドを設けたスコロトロン帯電器を使用する。該楔状電極には、図示しない高圧電源から−3〜−8KVの高圧が印加されており、これによって楔状電極先端に不平等電界を生じさせて生じた気中放電の電子なだれでもって感光体21の表面を帯電させることができる。感光体21の表面電位は、楔状電極と感光体21の間に設置されたグリッド(図示せず)に印加する電源の電圧を変更することで所定電位になるように調整される(スコロトロン帯電器)。本実施例では、−620Vに均一帯電されている。   In this embodiment, the charger 22 is provided with a wedge-shaped electrode formed by forming a plurality of wedge shapes on a stainless steel plate having a thickness of 0.1 at a position 7 mm away from the surface of the photosensitive member 21, and the wedge-shaped electrode and the photosensitive member. A scorotron charger provided with a grid for controlling the potential of the surface of the photosensitive member 21 is used between the two. A high voltage of −3 to −8 KV is applied to the wedge-shaped electrode from a high-voltage power supply (not shown), thereby generating an unequal electric field at the tip of the wedge-shaped electrode, and the avalanche of air discharge generated in the photoconductor 21. Can be charged. The surface potential of the photosensitive member 21 is adjusted to a predetermined potential by changing the voltage of a power source applied to a grid (not shown) installed between the wedge-shaped electrode and the photosensitive member 21 (a scorotron charger). ). In this embodiment, it is uniformly charged to -620V.

次に、所定電位に帯電した感光体21表面に、印刷画像に応じた静電潜像を形成する露光装置23において、印刷する画像パターンに応じてレーザー光を感光体21の回転軸方向に、図示しない走査装置によって画像に応じて照射され、静電潜像が形成される。   Next, in the exposure device 23 that forms an electrostatic latent image corresponding to the print image on the surface of the photoconductor 21 charged to a predetermined potential, a laser beam is applied in the direction of the rotation axis of the photoconductor 21 according to the image pattern to be printed. Irradiation is performed according to the image by a scanning device (not shown) to form an electrostatic latent image.

更に、感光体21上に形成された静電潜像は、キャリアと呼ばれる磁性粉体とトナーが混合された現像剤が磁気ブラシによって回転搬送される現像槽24において、摺接されることで静電潜像上にトナーが付着しトナー画像が形成される。   Further, the electrostatic latent image formed on the photosensitive member 21 is statically moved by being brought into sliding contact with a developer tank 24 in which a developer in which magnetic powder called a carrier and a toner are mixed is rotated and conveyed by a magnetic brush. Toner adheres on the electrostatic latent image to form a toner image.

以上のようにして感光体21上に形成されたトナー画像は、次に中間転写ベルト27と接する1次転写ユニット12において、図示されない高圧電源から供給される印加電界によって中間転写ベルト27上に転写される。このような転写動作が各色の現像ユニット11に対して順次行われることで、中間転写ベルト27上に4色のトナー画像を形成が形成される。   The toner image formed on the photoreceptor 21 as described above is transferred onto the intermediate transfer belt 27 by an applied electric field supplied from a high voltage power supply (not shown) in the primary transfer unit 12 that is next in contact with the intermediate transfer belt 27. Is done. Such a transfer operation is sequentially performed on the development units 11 of the respective colors, so that a four-color toner image is formed on the intermediate transfer belt 27.

次に、用紙トレイ16から転写用紙が2次転写ユニット13に搬送され、中間転写ベルト27上のトナー画像が、図示されない高圧電源から電圧が供給されて転写され、用紙上にトナー画像が転写形成される。   Next, the transfer paper is conveyed from the paper tray 16 to the secondary transfer unit 13, and the toner image on the intermediate transfer belt 27 is transferred with a voltage supplied from a high voltage power source (not shown), and the toner image is transferred and formed on the paper. Is done.

トナー画像が転写された用紙は、非接触定着ユニット(非接触加熱装置)14に送られ、そこで赤外線を照射されることでトナー部が加熱溶融して紙に溶融定着され安定した画像を得ることができる。   The paper on which the toner image has been transferred is sent to a non-contact fixing unit (non-contact heating device) 14 where the toner part is heated and melted by being irradiated with infrared rays, and melted and fixed on the paper to obtain a stable image. Can do.

次に、本発明である非接触加熱装置14の基本構成について、図1及び図2を用いて説明する。
非接触加熱装置14は、レーザユニット30と、紙搬送ユニット35からなる。
本非接触加熱装置14の光源(発光部31)は、波長880nmの光出力20Wの赤外線レーザー素子を複数ならべて総出力300Wにしたものを使用する。該レーザー素子は、図示しない個々あるいは一連で駆動されるレーザー駆動回路に接続されている。レーザー素子(発光部)31を出た赤外線光はそのままでは所定角度で拡散してしまうため、平行光にするための合成ガラス製のコリメートレンズ32を通過、集光部の光強度分布が矩形になるようにするためのホモジナイザー(図示せず)を通過したのち、ポリゴンミラー33に入光、Fθレンズ(集光レンズ)34を通過して用紙通過位置に設定された焦点位置aに集光されるように構成されている。
Next, the basic configuration of the non-contact heating apparatus 14 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The non-contact heating device 14 includes a laser unit 30 and a paper transport unit 35.
As the light source (light emitting unit 31) of the non-contact heating device 14, a plurality of infrared laser elements having a wavelength of 880 nm and an optical output of 20 W are combined to give a total output of 300 W. The laser element is connected to a laser driving circuit that is driven individually or in series (not shown). Infrared light emitted from the laser element (light emitting unit) 31 is diffused at a predetermined angle as it is, so it passes through a collimating lens 32 made of synthetic glass for making parallel light, and the light intensity distribution of the condensing unit is rectangular. After passing through a homogenizer (not shown) for becoming, the light enters the polygon mirror 33, passes through the Fθ lens (condensing lens) 34, and is condensed at the focal position a set as the paper passage position. It is comprised so that.

用紙を焦点位置aに搬送するための紙搬送ユニット35は、加圧ローラ36とテンションローラ37に懸架された紙搬送ベルト38から構成される。焦点位置aでトナーが加熱された用紙は、位置決めローラ28と加圧ローラ36の間に挟まれて搬送され、トナー表面を平滑にする。位置決めローラ28は、レーザーで非接触加熱されたトナーの表面を平滑にするために、少なくとも心材の表面に弾性層と表面コート層を有する構造となっている。本実施例ではΦ18のステンレス製芯金上に、厚さ0.2mmのシリコンゴムを皮膜した後、厚さ30μmのPFA(ポリテトラフルオロエチレン)チューブを皮膜したものを使用した。   The paper transport unit 35 for transporting the paper to the focal position “a” includes a paper transport belt 38 suspended from a pressure roller 36 and a tension roller 37. The paper on which the toner is heated at the focal position a is conveyed while being sandwiched between the positioning roller 28 and the pressure roller 36, and the toner surface is smoothed. The positioning roller 28 has a structure having an elastic layer and a surface coat layer on at least the surface of the core material in order to smooth the surface of the toner heated in a non-contact manner with a laser. In this example, a silicon rubber having a thickness of 0.2 mm was coated on a stainless steel core having a diameter of 18 mm, and then a PFA (polytetrafluoroethylene) tube having a thickness of 30 μm was coated.

コリメートレンズ32および集光レンズ34には、合成ガラスだけでなく石英ガラスやシリコン樹脂などを使用してもよい。反射によるロスを防止するために表面コート処理をしてもよい。   For the collimating lens 32 and the condensing lens 34, not only synthetic glass but also quartz glass or silicon resin may be used. In order to prevent loss due to reflection, surface coating treatment may be performed.

光源に半導体レーザーを使用する場合の非接触加熱装置について詳しく説明する。   A non-contact heating apparatus when a semiconductor laser is used as the light source will be described in detail.

半導体レーザーの発光部31は発光点からのビーム広がり角が大きいため(図3参照)、コリメートレンズを発光点の近傍に設置することでビームを一旦平行光にした後、集光レンズで集光する構造を使用するのが一般的である。   Since the light emitting portion 31 of the semiconductor laser has a large beam divergence angle from the light emitting point (see FIG. 3), the collimating lens is installed in the vicinity of the light emitting point to make the beam once parallel light and then condensed by the condenser lens. It is common to use a structure that

この構造では、レーザー素子の発光点をコリメートレンズの焦点位置に精度よく配置しなければ均一な平行光を得ることができないので、レーザー素子の発光点とコリメートレンズの位置を精度良く管理する必要がある。一方、一般的な半導体レーザーの発光部31の形状は長方形をしており、高さ方向で1μm程度、巾方向で数μmから数百μmとアスペクト比(縦横比)が非常に大きな構成になっており、かつビームの広がり角(高さ方向の広がり角αと幅方向の広がり角β)、発光位置も高さ方向と巾方向で大きく異なるという特徴をもつ。特に、高さ方向の広がり角αが±25度以上と大きいため、コリメートレンズに損失なくすべての光を入光させるため(光軸調整)には、コリメートレンズと発光点の距離をできるだけ近づける必要がある。更に発光部31の位置がレンズの焦点位置から少しでもずれると平行光を形成できなくなるので、コリメートレンズとレーザー発光位置をミクロンオーダーで位置管理する必要があるという課題がある。これは、高出力化するために複数レーザーを用いる場合により顕著で、この場合はレーザーの個数だけ光軸調整を行わなければならない上、各レーザー光の光束を全て平行にそろえなければならず非常に手間のかかる作業となる。   In this structure, uniform parallel light cannot be obtained unless the light emitting point of the laser element is accurately positioned at the focal position of the collimating lens. Therefore, it is necessary to manage the light emitting point of the laser element and the position of the collimating lens with high precision. is there. On the other hand, the shape of the light emitting part 31 of a general semiconductor laser is rectangular, and the aspect ratio (aspect ratio) is about 1 μm in the height direction and several μm to several hundreds μm in the width direction. In addition, the beam divergence angle (the divergence angle α in the height direction and the divergence angle β in the width direction) and the light emission position are also greatly different in the height direction and the width direction. In particular, since the spread angle α in the height direction is as large as ± 25 degrees or more, it is necessary to make the distance between the collimating lens and the light emitting point as close as possible to allow all light to enter the collimating lens without loss (optical axis adjustment). There is. Further, if the position of the light emitting unit 31 is slightly deviated from the focal position of the lens, parallel light cannot be formed. Therefore, there is a problem that it is necessary to manage the collimating lens and the laser emission position on the order of microns. This is more noticeable when multiple lasers are used to increase the output. In this case, the optical axes must be adjusted by the number of lasers, and all of the laser beams must be aligned in parallel. It will be a laborious work.

そこで、図4に示すように、レーザー素子31とコリメートレンズ32を1ブロック構成とする。この光源ブロック40は、レーザー素子(発光部)31、コリメートレンズ32、レーザー素子31とコリメートレンズ32を取り付けるベース部材42、レーザー保持部材45,レーザー保持部材45をベース部材42に固定する固定ネジ46、レーザー素子31の位置を調整して取付け角度の調整をするレーザー位置調整部材47、コリメートレンズ32をベース部材42に取り付けるコリメートレンズ保持部材48、コリメートレンズ保持部材48の外周とをベース部材42の内周に設けられたネジ部49、とから構成される。   Therefore, as shown in FIG. 4, the laser element 31 and the collimating lens 32 have a one-block configuration. The light source block 40 includes a laser element (light emitting portion) 31, a collimating lens 32, a base member 42 for attaching the laser element 31 and the collimating lens 32, a laser holding member 45, and a fixing screw 46 for fixing the laser holding member 45 to the base member 42. A laser position adjusting member 47 for adjusting the mounting angle by adjusting the position of the laser element 31, a collimating lens holding member 48 for attaching the collimating lens 32 to the base member 42, and the outer periphery of the collimating lens holding member 48 are It is comprised from the screw part 49 provided in the inner periphery.

光軸調整台(光軸調整治具)41の垂直面である基準面41aと、ベース部材42の基準面42aを向い合せて、光軸調整台41に光源ブロック40を取り付け、光軸調整を行う。基準面41a,42aは所定の平面精度で形成されている。レーザー光の照射先には、レーザー光の強度分布であるビームプロファイルを測定するためのビームプロファイラー50を設置し、この測定結果に従って光軸調整を行う。   The light source block 40 is attached to the optical axis adjustment table 41 so that the reference surface 41a, which is the vertical surface of the optical axis adjustment table (optical axis adjustment jig) 41, faces the reference surface 42a of the base member 42, and optical axis adjustment is performed. Do. The reference surfaces 41a and 42a are formed with a predetermined plane accuracy. A beam profiler 50 for measuring a beam profile that is an intensity distribution of the laser beam is installed at the irradiation destination of the laser beam, and the optical axis is adjusted according to the measurement result.

次に、半導体レーザーを光源に使用する場合の課題を説明する。
半導体レーザーのビームは、図3のように広がり角をもつ。そのため平行光を得るためには、コリメートレンズを設置する必要がある。しかしながら、半導体レーザーは、出射光の広がり角が大きいため、コリメートレンズの焦点位置にレーザー素子の発光点がくるように配置しなければ均一な平行光を得ることができないという制約がある。特に、半導体レーザーの発光部31の形状は長方形をしており、一般的な高さ方向の値で〜1μm程度、巾方向で数μm〜高出力タイプで数百μmとアスペクト比(縦横比)が非常に大きい上、ビームの広がり角(高さ方向の広がり角αと巾方向の広がり角β)と発光位置も両方向(高さ方向と巾方向)で大きく異なる(非点隔差)ため、発光部31の位置がレンズの焦点位置から少しでもずれると平行光を形成できなくなる。そのため、コリメートレンズとレーザー発光位置をミクロンオーダーで位置管理する必要があるという課題がある。特に、高出力化するためにレーザーを複数個使用する場合は、レーザーの個数だけ光軸調整しなければならず、非常に手間と時間の掛かる作業となって高出力化に限界があった。
Next, problems when using a semiconductor laser as a light source will be described.
The beam of the semiconductor laser has a divergence angle as shown in FIG. Therefore, in order to obtain parallel light, it is necessary to install a collimating lens. However, since a semiconductor laser has a large divergence angle of emitted light, there is a restriction that uniform parallel light cannot be obtained unless it is arranged so that the light emitting point of the laser element comes to the focal position of the collimating lens. In particular, the shape of the light emitting part 31 of the semiconductor laser is rectangular, and the aspect ratio (aspect ratio) is about 1 μm in general height direction, several μm in width direction to several hundred μm in high output type. Is very large and the beam divergence angle (height direction divergence angle α and width direction divergence angle β) and the emission position are also very different (astigmatic difference) in both directions (height direction and width direction). If the position of the portion 31 is slightly deviated from the focal position of the lens, parallel light cannot be formed. Therefore, there is a problem that it is necessary to manage the position of the collimating lens and the laser emission position on the order of microns. In particular, when using a plurality of lasers in order to increase the output, it is necessary to adjust the optical axes by the number of lasers, which is very laborious and time consuming, and there is a limit to increasing the output.

そこで、図4に示すように、レーザー素子(発光部)31とコリメートレンズ32を1ブロック構成とする。この光源ブロック40は、レーザー素子(発光部)31、コリメートレンズ32、レーザー素子31とコリメートレンズ32を取り付けるベース部材42、レーザー保持部材45,レーザー保持部材45をベース部材42に固定する固定ネジ46、レーザー素子31の位置を調整して取付け角度の調整をするレーザー位置調整部材47、コリメートレンズ32をベース部材42に取り付けるコリメートレンズ保持部材48、コリメートレンズ保持部材48の外周とをベース部材42の内周に設けられたネジ部49、とから構成される。   Therefore, as shown in FIG. 4, the laser element (light emitting section) 31 and the collimating lens 32 are configured as one block. The light source block 40 includes a laser element (light emitting portion) 31, a collimating lens 32, a base member 42 for attaching the laser element 31 and the collimating lens 32, a laser holding member 45, and a fixing screw 46 for fixing the laser holding member 45 to the base member 42. A laser position adjusting member 47 for adjusting the mounting angle by adjusting the position of the laser element 31, a collimating lens holding member 48 for attaching the collimating lens 32 to the base member 42, and the outer periphery of the collimating lens holding member 48 are It is comprised from the screw part 49 provided in the inner periphery.

光軸調整台(光軸調整治具)41の垂直面である基準面41aと、ベース部材42の基準面42aを向い合せて、光軸調整台41に光源ブロック40を取り付け、光軸調整を行う。基準面41a,42aは所定の平面精度で形成されている。レーザー光の照射先には、レーザー光の強度分布であるビームプロファイルを測定するためのビームプロファイラー50を設置し、この測定結果に従って光軸調整を行う。   The light source block 40 is attached to the optical axis adjustment table 41 so that the reference surface 41a, which is the vertical surface of the optical axis adjustment table (optical axis adjustment jig) 41, faces the reference surface 42a of the base member 42, and optical axis adjustment is performed. Do. The reference surfaces 41a and 42a are formed with a predetermined plane accuracy. A beam profiler 50 for measuring a beam profile that is an intensity distribution of the laser beam is installed at the irradiation destination of the laser beam, and the optical axis is adjusted according to the measurement result.

光源ブロック40には、所定の平面精度の基準面42aを設置、レーザー素子31とコリメートレンズ32は、該基準面42aから所定の位置に設置できる構造とし、該光源ブロック40の基準面42aを介して所定平面精度の本体側の取付基準面に当接させて係合する構造にする。こうして、本体とは別の光軸調整治具41にて調整した該光源ブロック40を加熱装置14本体に取り付けても(図10:詳しく後述する。)、光軸は再現するようになり、細かな調整作業が不要で、質のよい平行光を得ることができるようになる。   The light source block 40 is provided with a reference plane 42a having a predetermined plane accuracy, and the laser element 31 and the collimating lens 32 can be installed at predetermined positions from the reference plane 42a. Thus, a structure is adopted in which the main body side mounting reference surface with a predetermined planar accuracy is brought into contact with and engaged. Thus, even if the light source block 40 adjusted by the optical axis adjusting jig 41 different from the main body is attached to the main body of the heating device 14 (FIG. 10: described later in detail), the optical axis is reproduced and is fine. It is possible to obtain high-quality parallel light without requiring any adjustment work.

特に、光源ブロック40の取付部の基準面42aと、光源ブロック40を該加熱装置14に取付けるための光学ブロックの取付部の基準面と(詳しくは後述する)、該光源ブロック40を取付けてその光軸を調整する光源ブロック40の光軸調整治具41の取付け部の基準面41aの平面精度を2μm以下にすることで、本体に光源ブロック40を取り付けた際に、該光軸調整治具41で調整した出光角、平行光束サイズが再現できるようになり、本体光学系の調整作業を大幅に削減できるようになる。   In particular, the reference surface 42a of the mounting portion of the light source block 40, the reference surface of the mounting portion of the optical block for mounting the light source block 40 to the heating device 14 (described in detail later), the light source block 40 is mounted and the When the light source block 40 is attached to the main body by setting the plane accuracy of the reference surface 41a of the attachment portion of the optical axis adjustment jig 41 of the light source block 40 for adjusting the optical axis to 2 μm or less, the optical axis adjustment jig The light output angle and the parallel light flux size adjusted in 41 can be reproduced, and the adjustment work of the main body optical system can be greatly reduced.

また、該光源ブロック40と該光学ブロック60の取付け面の平面精度を2μm以下にすることで、焦点距離が150mm以上ある原稿走査型光学系においても、複数のレーザー光を精度がよく集光できるようになるので、高いW密度のレーザー光で原稿を照射できるようになる。   In addition, by setting the plane accuracy of the mounting surfaces of the light source block 40 and the optical block 60 to 2 μm or less, a plurality of laser beams can be condensed with high accuracy even in a document scanning optical system having a focal length of 150 mm or more. As a result, the original can be irradiated with a high W density laser beam.

図5は光源ブロックとステップミラーの光学ブロックにおける取付け構造を説明した図であり、図6は光学ブロックにおけるステップミラーの効果を説明した図である。
光学ブロック60は、ベース部材51と、ベース部材51に取付けた光源ブロック40及びステップミラー71から構成される。詳しくは後述するが、さらに折返しミラーが取付けられている。
FIG. 5 is a diagram for explaining the mounting structure of the light source block and the step mirror in the optical block, and FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of the step mirror in the optical block.
The optical block 60 includes a base member 51, a light source block 40 attached to the base member 51, and a step mirror 71. As will be described in detail later, a folding mirror is further attached.

次に、図5に示すように、光源ブロック40を、ベース部材61の光源ブロック取付け基準面62に複数配置して取付ける。光学ブロック60のベース部材61の光源ブロック取付け基準面62を、光源ブロック40の基準面42aと光源ブロック40の光軸調整治具41の光源ブロック取付け面41aの平面精度と同じとする。光源ブロック40の取付け面(基準面42a)と光学ブロック60の取付け基準面62を当接させて、光源ブロック40を光学ブロック60に係合する。こうして、それぞれの取付面に所定の平面精度で光源ブロックを複数配置できるように構成することで、光軸調整済みの光源ブロック40を光学ブロック60に取付けた後も、レーザー光の光軸は再現するので、複数ビームを集光する光学系においても、質がよく向きの揃った平行光を簡単に得ることができるようになり、組み立て時に細かな調整作業を行わなくても済むので、作業効率をあげることができるようになるとともに、より高出力で効率よく加熱できるようになる。   Next, as shown in FIG. 5, a plurality of light source blocks 40 are arranged and attached to the light source block attachment reference surface 62 of the base member 61. The light source block mounting reference surface 62 of the base member 61 of the optical block 60 has the same plane accuracy as the reference surface 42a of the light source block 40 and the light source block mounting surface 41a of the optical axis adjusting jig 41 of the light source block 40. The light source block 40 is engaged with the optical block 60 by bringing the mounting surface (reference surface 42 a) of the light source block 40 into contact with the mounting reference surface 62 of the optical block 60. In this way, by configuring so that a plurality of light source blocks can be arranged on each mounting surface with a predetermined plane accuracy, the optical axis of the laser beam is reproduced even after the light source block 40 whose optical axis has been adjusted is mounted on the optical block 60. Therefore, even in an optical system that condenses multiple beams, it is possible to easily obtain parallel light with good quality and orientation, and it is not necessary to perform fine adjustment work during assembly, so work efficiency It becomes possible to increase the power and heat can be efficiently performed with higher output.

次に、光学ブロック60に設置されたステップミラー71について説明する。該ステップミラー71は、図6のように複数のレーザー光のピッチを狭めるような間隔で設置されている。本実施例では、20mmピッチで設置された光源ブロック40のレーザー素子から出た光が、ステップミラー71で折り返され10mmピッチになるように設置されている。特に、複数レーザー光の平行度を保ったままピッチを狭めるためには、各々のステップミラー71を精度よく設置する必要があるが、本実施例のように、ミラー設置面(ミラー取付け面)73を光学ブロック60のベース部材61の外周面に設置することによって(図7の斜線部)、加工と精度測定が容易になるため実現できるようになる。そして、各々のレーザー光のピッチを平行度を保ったまま狭くできるようになるため、高価な高出力レーザー用の集光レンズ口径を小径化できるので、高出力化と集光レンズの小型化、低コスト化が可能となる。また、光学ブロックにステップミラーを取付ける作業を、加熱装置本体と異なる調整治具上で光軸を確認しながら実施できるようになり、加熱装置組み立て作業効率の向上と複数レーザー光の平行度管理が可能となる。   Next, the step mirror 71 installed in the optical block 60 will be described. The step mirror 71 is installed at intervals so as to narrow the pitch of the plurality of laser beams as shown in FIG. In this embodiment, the light emitted from the laser elements of the light source block 40 installed at a pitch of 20 mm is folded back by the step mirror 71 and installed at a pitch of 10 mm. In particular, in order to narrow the pitch while maintaining the parallelism of a plurality of laser beams, each step mirror 71 needs to be installed with high accuracy. However, as in this embodiment, a mirror installation surface (mirror mounting surface) 73 is used. Is installed on the outer peripheral surface of the base member 61 of the optical block 60 (shaded portion in FIG. 7), which facilitates processing and accuracy measurement, and can be realized. And since the pitch of each laser beam can be narrowed while maintaining parallelism, the diameter of the condenser lens for expensive high-power laser can be reduced, so high output and miniaturization of the condenser lens, Cost reduction is possible. In addition, the work to attach the step mirror to the optical block can be performed while checking the optical axis on an adjustment jig different from the main body of the heating device, improving the efficiency of heating device assembly work and managing the parallelism of multiple laser beams. It becomes possible.

更に、光学ブロック60のベース部材61の一側面を図8の斜線部65に示すように開口構造にすることで、光学ブロック60のベース部材61をダイキャスト法などで一体成形できるようになり、強度のある金属部材で高精度の精度管理ができるようになる。   Furthermore, by making one side surface of the base member 61 of the optical block 60 into an opening structure as shown by the hatched portion 65 in FIG. 8, the base member 61 of the optical block 60 can be integrally formed by a die casting method or the like. High-precision accuracy control can be performed with a strong metal member.

また、図9、図10に示すように、光学ブロック60の光源ブロック40を取付ける面62と同じ面上に、該光学ブロック60を本体側に取付けるための取付け部を形成し、所定の平面精度の取付け面76を有する本体側の取付け部材75に取り付ける構成にする。取付け面62と取付け面76を当接して、光学ブロック60を取付け部材75に係合する。こうして、光学ブロック60を本体に取付けた際に、光軸調整治具で調整した光軸が容易に再現できて、光学ブロック60を精度よく本体に取り付けることができるようになり、新たな光軸調整が不要となって組み立て作業時間を短縮できるようになり、本体に光学系を有する光源を組み込むときの光軸調整作業を大幅に削減することができるようになる。   Also, as shown in FIGS. 9 and 10, an attachment portion for attaching the optical block 60 to the main body is formed on the same surface as the surface 62 to which the light source block 40 of the optical block 60 is attached, and has a predetermined plane accuracy. It is set as the structure attached to the attachment member 75 of the main body side which has the attachment surface 76 of this. The mounting surface 62 and the mounting surface 76 are brought into contact with each other, and the optical block 60 is engaged with the mounting member 75. Thus, when the optical block 60 is attached to the main body, the optical axis adjusted by the optical axis adjusting jig can be easily reproduced, and the optical block 60 can be attached to the main body with high accuracy. Since adjustment is not necessary, the assembly work time can be shortened, and the optical axis adjustment work when incorporating a light source having an optical system into the main body can be greatly reduced.

また本実施例では、ステップミラー71で折り返されたレーザー光束の向きを変えるために、光学ブロック60のベース部材61に折返しミラー72の取付け面と、他の光学ブロックのレーザー光束を通過させるための開口部64を設ける。折返しミラー72の取付け面も前記所定の平面精度になるように一体成形されている。こうすることで、光学ブロック60に折返しミラー72を取付ける作業を、加熱装置本体と異なる調整治具上で光軸を確認しながら実施できるようになり、加熱装置組み立て作業効率の向上と複数レーザー光の平行度管理が可能となる。図10、図11に示すように、直線上に配置された複数の光源ブロック40から照射されたレーザー光は、ステップミラー71によりZ方向にピッチを狭めて平行に反射される。さらに折返しミラー72により、直角方向に反射される。複数の光学ブロック60が平行に配列されており、折返しミラー72により反射されたレーザー拘束が開口部64を通り抜けて、X方向に平行に配列されて出力されていくことになり、より多くの平行レーザー光束を得ることができるようになる。   Further, in this embodiment, in order to change the direction of the laser beam folded by the step mirror 71, the mounting surface of the folding mirror 72 and the laser beam of another optical block are passed through the base member 61 of the optical block 60. An opening 64 is provided. The mounting surface of the folding mirror 72 is also integrally formed so as to have the predetermined planar accuracy. By doing so, the work of attaching the folding mirror 72 to the optical block 60 can be performed while checking the optical axis on an adjustment jig different from the heating device main body, improving the heating device assembly work efficiency and increasing the number of laser beams. Parallelism management can be performed. As shown in FIGS. 10 and 11, laser light emitted from a plurality of light source blocks 40 arranged on a straight line is reflected in parallel by the step mirror 71 with a pitch narrowed in the Z direction. Further, the light is reflected by the folding mirror 72 in a right angle direction. A plurality of optical blocks 60 are arranged in parallel, and the laser constraints reflected by the folding mirror 72 pass through the opening 64 and are output in parallel arranged in the X direction. A laser beam can be obtained.

更に、本構成にすることで複数の光学ブロック60は、同図のように間隔を開けて設置することが可能となり、中央部に位置するレーザーの放熱性をよくすることができる。これによって中央部に位置するレーザーの発光寿命が他の場所にあるレーザーより発行寿命が短くなることを防止できるようになる。つまり、レーザーは高温になると発熱効率が下がり、ひどくなると破損におよぶ。レーザー素子自身は発光時に発熱するため、中央部に配置されるレーザーも端部に配置されたレーザーと同じレベルで冷却しなければ発光寿命が短くなるが、これを防止できる。   Furthermore, by adopting this configuration, the plurality of optical blocks 60 can be installed at intervals as shown in the figure, and the heat dissipation of the laser located in the center can be improved. As a result, it is possible to prevent the emission lifetime of the laser located at the central portion from becoming shorter than that of the laser at other locations. In other words, the heat generation efficiency decreases when the laser becomes hot, and damage occurs when it becomes severe. Since the laser element itself generates heat during light emission, the light emission life is shortened unless the laser arranged at the center is cooled at the same level as the laser arranged at the end, but this can be prevented.

以上のように光源ブロック、光学ブロック、本体取付け部を本構成のように3パートに分割し、かつそれぞれの取付け面を、すべて同じ面上に形成した構成にすることで、複数の平行度のそろったレーザー光束を容易に形成でき、より高出力で効率的な加熱が行えるようになる。   As described above, the light source block, the optical block, and the main body mounting portion are divided into three parts as in the present configuration, and each mounting surface is formed on the same surface, so that a plurality of parallelisms can be obtained. A uniform laser beam can be easily formed, and high-power and efficient heating can be performed.

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the design and the like within the scope not departing from the gist of the present invention are also claimed. Included in the range.

10 画像形成装置
11 現像ユニット
12 1次転写ユニット
13 2次転写ユニット
14 非接触加熱装置
15 給紙装置
16 用紙トレイ
21 感光体
22 帯電器
23 露光装置
24 現像槽
25 クリーニングユニット
26 除電ユニット
27 中間転写ベルト
28 位置決めローラ
31 レーザー素子(発光部)
32 コリメートレンズ
33 ポリゴンミラー
34 Fθレンズ(集光レンズ)
35 紙搬送ユニット
36 加圧ローラ
37 テンションローラ
38 紙搬送ベルト
40 基本光源ブロック
41 光軸調整台
41a 基準面
42 ベース部材
42a 基準面
43 位置決めピン
45 レーザー保持部材
46 固定ネジ
47 レーザー位置調整部材
48 コリメートレンズ保持部材
49 ネジ部
50 ビームプロファイラー
60 光学ブロック
61 ベース部材
62 取付け基準面
63 ミラー設置面(取付け基準面)
64 開口部
65 開口構造の一側面
71 ステップミラー
72 折返しミラー
75 取付け部材
76 取付け面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image forming apparatus 11 Developing unit 12 Primary transfer unit 13 Secondary transfer unit 14 Non-contact heating device 15 Paper feeding device 16 Paper tray 21 Photoconductor 22 Charger 23 Exposure device 24 Developing tank 25 Cleaning unit 26 Static elimination unit 27 Intermediate transfer Belt 28 Positioning roller 31 Laser element (light emitting part)
32 Collimating lens 33 Polygon mirror 34 Fθ lens (Condensing lens)
35 Paper transport unit 36 Pressure roller 37 Tension roller 38 Paper transport belt 40 Basic light source block 41 Optical axis adjustment base 41a Reference surface 42 Base member 42a Reference surface 43 Positioning pin 45 Laser holding member 46 Fixing screw 47 Laser position adjustment member 48 Collimator Lens holding member 49 Screw portion 50 Beam profiler 60 Optical block 61 Base member 62 Mounting reference surface 63 Mirror installation surface (mounting reference surface)
64 Opening 65 One side surface 71 of opening structure Step mirror 72 Folding mirror 75 Mounting member 76 Mounting surface

Claims (8)

少なくとも2個以上のレーザー素子を有し、該レーザー素子からの光をトナー部に集光照射することでトナーを直接加熱して溶融定着させる非接触加熱装置において、
少なくとも前記レーザー素子とコリメートレンズと光軸調整機構を有する保持部材とからなる光源ブロックと、複数レーザー光のピッチを狭めるためのステップ状の反射ミラーであるステップミラーとを取付けた光学ブロックを有し、
前記光学ブロックと前記光源ブロックは、互いの取付け面が所定の平面精度であり、互いの取付け面を当接して係合していることを特徴とする非接触加熱装置。
In a non-contact heating apparatus that has at least two laser elements, and heats and melts the toner directly by condensing and irradiating light from the laser elements to the toner portion,
An optical block having a light source block including at least the laser element, a collimating lens, and a holding member having an optical axis adjustment mechanism, and a step mirror which is a step-like reflection mirror for narrowing the pitch of a plurality of laser beams; ,
The non-contact heating apparatus, wherein the optical block and the light source block have mutual mounting surfaces with predetermined plane accuracy and are in contact with each other and are in contact with each other.
請求項1に記載の非接触加熱装置において、
非接触加熱装置本体に前記光学ブロックを取付けるための取付け部材を有し、
前記光学ブロックと、前記取付け部材は、互いの取付け面が前記所定の平面精度であり、互いの取付け面を当接して係合していることを特徴とする非接触加熱装置。
The non-contact heating apparatus according to claim 1,
An attachment member for attaching the optical block to the non-contact heating device body;
The non-contact heating device, wherein the optical block and the mounting member are engaged with each other by mounting the mounting surfaces of the optical block and the mounting member in contact with each other.
請求項1または2に記載の非接触加熱装置において、
前記光学ブロックは、前記ステップミラーの取付け面が前記所定の平面精度になるように一体形成されていることを特徴とする非接触加熱装置。
In the non-contact heating apparatus according to claim 1 or 2,
The non-contact heating apparatus, wherein the optical block is integrally formed so that a mounting surface of the step mirror has the predetermined plane accuracy.
請求項1〜3のいずれかに記載の非接触加熱装置において、
前記光学ブロックは、
前記ステップミラーによって反射された平行レーザー光の向きを変えるための折返しミラーが取付けられ、
前記折返しミラーの取付け面と前記光学ブロックの取付け面が前記所定の平面精度になるように一体成形されていることを特徴とする非接触加熱装置。
In the non-contact heating apparatus in any one of Claims 1-3,
The optical block is
A folding mirror for changing the direction of the parallel laser light reflected by the step mirror is attached,
A non-contact heating apparatus, wherein the mounting surface of the folding mirror and the mounting surface of the optical block are integrally formed so as to have the predetermined plane accuracy.
請求項1〜4のいずれかに記載の非接触加熱装置において、
前記光学ブロックは、前記光源ブロック、前記ステップミラー、前記折返しミラー、前記取付け部材の各取付け面が外周面に形成されていることを特徴とする非接触加熱装置。
In the non-contact heating apparatus in any one of Claims 1-4,
The non-contact heating apparatus according to claim 1, wherein the optical block has an outer peripheral surface on which the light source block, the step mirror, the folding mirror, and the attachment member are attached.
請求項1〜5のいずれかに記載の非接触加熱装置において、
前記光学ブロックは、一側面が開口構造になっていることを特徴とする非接触加熱装置。
In the non-contact heating apparatus in any one of Claims 1-5,
The non-contact heating device, wherein one side of the optical block has an opening structure.
請求項1〜6のいずれかに記載の非接触加熱装置において、
複数の前記光学ブロックが非接触加熱装置の取付け部に所定間隔で取付けられ、前記光学ブロック中に他の光学ブロックからのレーザー光束を通過させるための開口部を形成したことを特徴とする非接触加熱装置。
In the non-contact heating apparatus in any one of Claims 1-6,
A plurality of the optical blocks are attached to an attachment portion of a non-contact heating device at a predetermined interval, and an opening for passing a laser beam from another optical block is formed in the optical block. Heating device.
請求項1〜7のいずれかに記載の非接触加熱装置を用いた画像形成装置。   An image forming apparatus using the non-contact heating device according to claim 1.
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