JP2012150373A - Laser fixing device, image forming apparatus including the same, and fixing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機やプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられるレーザ定着装置及びこのレーザ定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a laser fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, and an image forming apparatus including the laser fixing device.
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未定着トナー像を加熱溶融させることによって用紙上に定着させる定着装置が備えられている。定着装置には、記録用紙上に形成された未定着トナー像にレーザ光を照射し、トナー像を溶融することで定着を行うレーザ光方式のものがある。 An electrophotographic image forming apparatus includes a fixing device that fixes an unfixed toner image formed on a recording sheet onto the sheet by heating and melting. Among fixing devices, there is a laser beam type in which fixing is performed by irradiating an unfixed toner image formed on a recording sheet with laser light and melting the toner image.
たとえば、特許文献１では、図１１に示すように、用紙搬送装置８６０、フラッシュ定着装置８７０、レーザ定着装置８８０を備えた定着装置が開示されている。図１１（ａ）は、フラッシュ定着装置８７０からみて用紙搬送方向下流側にレーザ定着装置８８０を配設した場合であり、図１１（ｂ）はフラッシュ定着装置８７０からみて用紙搬送方向上流側にレーザ定着装置８８０を配設した場合である。フラッシュ定着装置８７０は、用紙搬送装置８６０によって搬送される用紙Ｐのほぼ全面にインコヒーレントな光を照射し、用紙Ｐ上のトナーを溶融・定着させる。また、レーザ定着装置８８０は、用紙搬送装置８６０によって搬送される用紙Ｐ上のトナー保持位置に選択的にコヒーレントなレーザ光を照射し、用紙Ｐ上のトナーをさらに溶融・定着させる。このとき、フラッシュ定着装置８７０は用紙Ｐのほぼ全面に光を照射し、レーザ定着装置８８０は用紙Ｐ上のトナーの形成部位に局所的にレーザ光を照射する。 For example, Patent Document 1 discloses a fixing device including a sheet conveying device 860, a flash fixing device 870, and a laser fixing device 880 as shown in FIG. FIG. 11A shows a case where a laser fixing device 880 is disposed on the downstream side in the paper conveyance direction as viewed from the flash fixing device 870. FIG. 11B shows a laser on the upstream side in the paper conveyance direction as viewed from the flash fixing device 870. This is a case where the fixing device 880 is provided. The flash fixing device 870 irradiates almost the entire surface of the paper P conveyed by the paper conveyance device 860 with incoherent light to melt and fix the toner on the paper P. The laser fixing device 880 selectively irradiates the toner holding position on the paper P conveyed by the paper conveying device 860 with a coherent laser beam, thereby further melting and fixing the toner on the paper P. At this time, the flash fixing device 870 irradiates almost the entire surface of the paper P with light, and the laser fixing device 880 locally irradiates the toner forming portion on the paper P with laser light.
特許文献２には、一般的なレーザ定着装置として、図１２及び図１３に示すように、感光体ドラム９０１上に形成されたトナー像を、転写コロトロン９０２を介して、複写用紙９０３に転写した後、レーザ光源９０４からのレーザ光を、モータ９０５によって高速回転している回転多面鏡９０６で反射すると共に、定着すべき幅だけスキャニングし、前記反射光を適当な光路補正レンズ９０７を介して、前記複写用紙９０３表面の照射線上に集光する装置が開示されている。 In Patent Document 2, as a general laser fixing device, a toner image formed on a photosensitive drum 901 is transferred to a copy sheet 903 via a transfer corotron 902 as shown in FIGS. After that, the laser light from the laser light source 904 is reflected by the rotary polygon mirror 906 rotated at high speed by the motor 905 and scanned by the width to be fixed, and the reflected light is passed through an appropriate optical path correction lens 907. An apparatus for condensing light on the surface of the copy paper 903 is disclosed.
また、図１３に示すように、未定着トナー像を付着した複写用紙９０３の搬送路上に、前記複写用紙９０３と実質的に平行に、鏡面平板９０８を前記複写用紙９０３に近接配置し、その前記平板と前記複写用紙９０３との間隙９０９を通して、レーザ光９１０を照射するように構成することで、前記平板９０８の鏡面と前記複写用紙９０３との間で反射を繰り返したレーザ光９１０は、前記複写用紙９０３及びその表面に付着する未定着トナーを前記レーザ光９１０の直接照射をうける前に予熱し、定着させると共に、レーザ光のエネルギー利用効率を向上させることが開示されている。
しかしながら、特許文献１で示された方法によれば、レーザ定着装置以外に、別途フラッシュ定着装置が必要となり、該フラッシュ定着装置は用紙のほぼ全面に光を照射するため、トナー以外の余計な用紙部分を暖めることになり、用紙上のトナーを暖める手段としては余計な電力を消費することとなる。 However, according to the method disclosed in Patent Document 1, a separate flash fixing device is required in addition to the laser fixing device, and the flash fixing device irradiates light on almost the entire surface of the paper. The portion is heated, and extra power is consumed as means for heating the toner on the paper.
また、特許文献２に開示された方法では、トナーの光反射率が複写用紙９０３に比べて低いため、トナーで反射したレーザ光９１０のエネルギーは著しく低下し、トナーを十分に予熱できず、定着が不十分なトナーが発生するという問題があり、また、トナーを定着させるためにレーザ光源９０４の出力密度を高くした場合には、レーザ光９１０の直接照射を受けたトナーの表面が集中的に熱され、トナーの水分が蒸発し、ボイドが発生してしまうという問題があった。なお、ここでボイドとは光定着特有の印字欠陥で、トナーや記録用紙の水分が定着の際に突沸することでトナー像の一部が欠損し、穴ぼこ状の欠陥が発生する現象を意味する。 Further, in the method disclosed in Patent Document 2, since the light reflectance of the toner is lower than that of the copy sheet 903, the energy of the laser beam 910 reflected by the toner is remarkably reduced, and the toner cannot be sufficiently preheated. If the output density of the laser light source 904 is increased to fix the toner, the surface of the toner directly irradiated with the laser beam 910 is concentrated. There is a problem that the toner is heated and the moisture of the toner evaporates to generate voids. A void is a printing defect peculiar to photofixation, and a phenomenon in which a part of a toner image is lost due to bumping of water in toner or recording paper at the time of fixing and a hole-like defect occurs. means.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、余計な電力消費を抑えつつ、十分な定着ができ、ボイドの発生を抑えたレーザ定着装置、及びそれを具備した画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a laser fixing apparatus capable of sufficient fixing while suppressing excessive power consumption and suppressing generation of voids, and an image forming apparatus including the same. For the purpose.
本発明に係るレーザ定着装置は、光を照射する光照射部と、光照射部からの光を複数の分割光へと分割する分割光学系と、前記複数の分割光が、それぞれ記録用紙上の別の位置を照射するように配置された照射光学系と備えることを特徴とする。 The laser fixing device according to the present invention includes a light irradiation unit that irradiates light, a splitting optical system that splits light from the light irradiation unit into a plurality of split lights, and the plurality of split lights respectively on a recording sheet. And an irradiation optical system arranged to irradiate another position.
さらに、前記照射光学系は、反射ミラーと、前記複数の分割光に前記記録用紙上を走査させる走査ミラーとを有することが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the irradiation optical system includes a reflection mirror and a scanning mirror that causes the plurality of divided lights to scan the recording sheet.
さらに、前記反射ミラーは、前記複数の分割光の内２つ以上が、同一の前記走査ミラーへ導かれるように配置されていることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the reflection mirror is arranged so that two or more of the plurality of divided lights are guided to the same scanning mirror.
さらに、前記複数の分割光は、前記記録用紙の搬送方向の下流側に照射される分割光の出力が小さく分割されることが好ましい。 Further, it is preferable that the plurality of split lights are split so that the output of the split light irradiated downstream in the conveyance direction of the recording paper is small.
さらに、前記記録用紙の搬送方向の最も下流側に照射される分割光の出力が、その他の分割光の出力の総和よりも大きくなるように、前記分割光学系、及び前記照射光学系が配置されていることが好ましい。 Further, the split optical system and the irradiation optical system are arranged so that the output of the split light irradiated to the most downstream side in the conveyance direction of the recording paper is larger than the sum of the outputs of the other split lights. It is preferable.
さらに、前記記録用紙の搬送方向の最も下流側に照射される前記分割光の照射位置と、最も下流から２番目に下流側に照射される前記分割光の照射位置との距離が５ｍｍ以上３０ｍｍ以下となるように、前記分割光学系、及び前記照射光学系が配置されていることが好ましい。 Furthermore, the distance between the irradiation position of the divided light irradiated to the most downstream side in the conveyance direction of the recording paper and the irradiation position of the divided light irradiated second most downstream from the downstream is 5 mm or more and 30 mm or less. It is preferable that the split optical system and the irradiation optical system are arranged so that
さらに、前記光照射部は、光源を複数備えることが好ましい。さらに、前記光照射部の出力を制御する制御部を備えることが好ましい。 Furthermore, the light irradiation unit preferably includes a plurality of light sources. Furthermore, it is preferable to provide a control unit that controls the output of the light irradiation unit.
本発明に係る画像形成装置は、前記レーザ定着装置を備えることを特徴とする。本発明に係るレーザ定着方法は、前記レーザ定着装置において、前記制御部は前記複数の分割光のいずれの照射位置にもトナーが無ければ、前記光照射部の出力を切り、いずれかの照射位置にトナーが存在すれば前記光照射部の出力を入れることを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention includes the laser fixing device. In the laser fixing method according to the present invention, in the laser fixing device, the control unit turns off the output of the light irradiation unit when there is no toner at any of the irradiation positions of the plurality of divided lights, and If the toner is present in the light, the output of the light irradiation unit is input.
余計な電力消費を抑えつつ、十分な定着ができ、ボイドの発生を抑えたレーザ定着装置、及びそれを具備した画像形成装置を提供することができる。 It is possible to provide a laser fixing device capable of sufficient fixing while suppressing unnecessary power consumption and suppressing generation of voids, and an image forming apparatus including the laser fixing device.
以下、本発明に係るレーザ定着装置及び、それを備えた画像形成装置の一例について、図面を参照して説明する。尚、本明細書中では、記録用紙搬送路上で、記録用紙が進む方向を基準に、上流、下流という用語を用いる。 Hereinafter, an example of a laser fixing device according to the present invention and an image forming apparatus including the laser fixing device will be described with reference to the drawings. In the present specification, the terms upstream and downstream are used on the basis of the direction in which the recording paper advances on the recording paper conveyance path.
〔実施形態１〕
（画像定着部の構成）
図１は、実施形態１における画像定着部の概略図を表す。実施形態１では、定着部７１として、単体のレーザ光源から発した光を２つに分割して、記録用紙に照射する画像定着部について説明する。
Embodiment 1
(Image fixing unit configuration)
FIG. 1 is a schematic diagram of an image fixing unit according to the first embodiment. In the first embodiment, an image fixing unit that divides light emitted from a single laser light source into two parts and irradiates the recording paper will be described as the fixing unit 71.
画像定着部７０は、画像形成部（図示せず）で形成された未定着のトナー画像を、記録用紙に定着させる。そして、画像定着部７０で形成されたトナー定着済みの記録用紙は、画像形成装置１の外へ排出される。画像定着部７０は、定着部７１及び搬送部材７２を備え、定着部７１は、レーザ光源７１ａ、ポリゴンミラー７１ｂ、補正レンズ７１ｃ、反射ミラー７１ｄ及びビームスプリッタ１０１を備える。 The image fixing unit 70 fixes an unfixed toner image formed by an image forming unit (not shown) on a recording sheet. Then, the toner-fixed recording paper formed by the image fixing unit 70 is discharged out of the image forming apparatus 1. The image fixing unit 70 includes a fixing unit 71 and a conveying member 72. The fixing unit 71 includes a laser light source 71a, a polygon mirror 71b, a correction lens 71c, a reflection mirror 71d, and a beam splitter 101.
レーザ光源７１ａは、記録用紙８０上のトナー８１を定着させるためのレーザ光を発する１ビーム方式の半導体レーザ光源で、実施形態１におけるレーザ光の強度は１５０Ｗ、波長は７８０ｎｍ、ビーム径及びスポット径は５０μｍである。また、レーザ光源７１ａは、制御部（図示せず）によって、レーザ光のＯＮ・ＯＦＦ、レーザ光の強度、ビーム径及びスポット径を可変制御できる。レーザ光源７１ａが１ビーム方式の場合、単位面積当たりの出力が大きく、短時間の照射でトナー８１を加熱するのに十分な熱量をトナー８１に与えることができる。 The laser light source 71a is a one-beam semiconductor laser light source that emits laser light for fixing the toner 81 on the recording paper 80. In the first embodiment, the laser light intensity is 150 W, the wavelength is 780 nm, the beam diameter and the spot diameter. Is 50 μm. The laser light source 71a can variably control the ON / OFF of the laser light, the intensity of the laser light, the beam diameter, and the spot diameter by a control unit (not shown). When the laser light source 71a is a one-beam system, the output per unit area is large, and a sufficient amount of heat can be given to the toner 81 to heat the toner 81 with short-time irradiation.
ビームスプリッタ１０１は、レーザ光源７１ａが発したレーザ光から２つの分割光に分割する光分割部材で、入射した光の一部を反射し、残りを透過する機能を有する。ビームスプリッタ１０１は、直角プリズムを二つ貼り合わせたもので、接合面には誘電体多層膜や金属薄膜のコーティングが施してあり、簡単なものはガラス膜でできている。但し、ビームスプリッタ１０１はプリズムに限定されるものではなく、平面型、ウェッジ基板型を用いてもよい。 The beam splitter 101 is a light splitting member that splits the laser light emitted from the laser light source 71a into two split lights, and has a function of reflecting a part of the incident light and transmitting the rest. The beam splitter 101 is formed by bonding two right-angle prisms, and the joint surface is coated with a dielectric multilayer film or a metal thin film, and a simple one is made of a glass film. However, the beam splitter 101 is not limited to a prism, and a planar type or a wedge substrate type may be used.
ビームスプリッタ１０１で反射した光の強度と透過した光の強度との比は４：１である。すなわち、レーザ光源７１ａが発したレーザ光の強度は１５０Ｗであるため、ビームスプリッタ１０１で反射した光（以下、反射光と記す）の強度は１２０Ｗ、透過した光（以下、透過光と記す）の強度は３０Ｗとなる。但し、ビームスプリッタ１０１は、光の強度を７１に分割するものに限定されるものではなく、トナーの特性、レーザ光の強度、レーザ光のスポット半径、記録用紙の定着速度等を鑑み、所定の比率に分割できればよい。 The ratio of the intensity of the light reflected by the beam splitter 101 and the intensity of the transmitted light is 4: 1. That is, since the intensity of the laser light emitted from the laser light source 71a is 150 W, the intensity of the light reflected by the beam splitter 101 (hereinafter referred to as reflected light) is 120 W, and the intensity of the transmitted light (hereinafter referred to as transmitted light). The intensity is 30W. However, the beam splitter 101 is not limited to the one that divides the light intensity into 71, and in consideration of the characteristics of the toner, the intensity of the laser light, the spot radius of the laser light, the fixing speed of the recording paper, and the like, It only needs to be divided into ratios.
図２は、２本のレーザ光による記録用紙８０の走査を示した図である。ポリゴンミラー７１ｂは、高速回転することにより、照射されたレーザ光を記録用紙８０の横方向（搬送方向に略直交する方向）に走査させる走査ミラーである。厳密には、ポリゴンミラー７１ｂによって反射ミラー７１ｄが横方向に走査され、反射ミラー７１ｄで反射された光が、記録用紙８０を横方向に走査する。実施形態１では、定着部７１は、各分割光、すなわち反射光と透過光と、それぞれに対してポリゴンミラー７１ｂを１つずつ、つまり合計で２つ備えている。 FIG. 2 is a diagram showing scanning of the recording paper 80 by two laser beams. The polygon mirror 71b is a scanning mirror that scans the irradiated laser beam in the horizontal direction (direction substantially orthogonal to the transport direction) of the recording paper 80 by rotating at high speed. Strictly speaking, the reflection mirror 71d is scanned in the horizontal direction by the polygon mirror 71b, and the light reflected by the reflection mirror 71d scans the recording paper 80 in the horizontal direction. In the first embodiment, the fixing unit 71 includes one polygon mirror 71b, that is, a total of two, for each divided light, that is, reflected light and transmitted light.
補正レンズ７１ｃは、レーザ光の偏向により生じる収差を補正することができ、ポリゴンミラー７１ｂで反射されたレーザ光を、反射ミラー７１ｄに導くことで、記録用紙８０の全域を走査することが可能となる。さらに、搬送部材７２によって記録用紙８０を搬送することで、記録用紙８０の全域に、レーザ光を照射することが可能となる。ここで、補正レンズ７１ｃとしては、ｆθレンズを用いるが、これに限定されるものではなく、集光レンズなどを用いてもよい。 The correction lens 71c can correct the aberration caused by the deflection of the laser beam, and can guide the laser beam reflected by the polygon mirror 71b to the reflection mirror 71d to scan the entire area of the recording paper 80. Become. Further, by conveying the recording paper 80 by the conveying member 72, it becomes possible to irradiate the entire area of the recording paper 80 with laser light. Here, although the fθ lens is used as the correction lens 71c, it is not limited to this, and a condensing lens or the like may be used.
反射ミラー７１ｄは、レーザ光を、ポリゴンミラー７１ｂ及び補正レンズ７１ｃを経由させ、記録用紙８０へ照射させるためのもので、レーザ光源７１ａ、ビームスプリッタ１０１、ポリゴンミラー７１ｂ及び補正レンズ７１ｃの位置関係によって、適当な位置及び枚数が設置される。実施形態１では、透過光をポリゴンミラー７１ｂまで導くために１枚の反射ミラー７１ｄを用い、ポリゴンミラー７１ｂによって導かれた反射光及び透過光を、補正レンズ７１ｃ通過後に、記録用紙８０へ導くために、それぞれ１枚の反射ミラー７１ｄが用いられた。また、反射ミラー７１ｄは、透過光が上流側、反射光が下流側に導かれるように設置された。 The reflection mirror 71d is for irradiating the recording paper 80 with laser light via the polygon mirror 71b and the correction lens 71c, and depends on the positional relationship among the laser light source 71a, the beam splitter 101, the polygon mirror 71b, and the correction lens 71c. Appropriate positions and numbers are installed. In the first embodiment, a single reflection mirror 71d is used to guide transmitted light to the polygon mirror 71b, and the reflected light and transmitted light guided by the polygon mirror 71b are guided to the recording paper 80 after passing through the correction lens 71c. In addition, one reflecting mirror 71d was used for each. The reflection mirror 71d is installed so that the transmitted light is guided to the upstream side and the reflected light is guided to the downstream side.
搬送部材７２は、記録用紙８０を搬送するためのものである。尚、搬送部材７２が記録用紙８０を搬送する速度は、定着速度と呼ばれる。 The transport member 72 is for transporting the recording paper 80. The speed at which the transport member 72 transports the recording paper 80 is called a fixing speed.
画像定着部７０は、記録用紙８０の表面に形成された未定着のトナー画像を、レーザ光の熱によって記録用紙８０に定着させるものである。より具体的には、記録用紙８０のレーザ光が照射される位置に、所定の定着速度および複写速度で未定着トナー像を担持した記録媒体が搬送され、レーザ光の熱によって定着が行われる。 The image fixing unit 70 fixes an unfixed toner image formed on the surface of the recording paper 80 onto the recording paper 80 by the heat of laser light. More specifically, a recording medium carrying an unfixed toner image at a predetermined fixing speed and copying speed is conveyed to a position on the recording paper 80 where the laser light is irradiated, and fixing is performed by the heat of the laser light.
実施形態１では、最大定着速度は２２５ｍｍ／ｓｅｃ、最大複写速度は５０枚/分（Ａ４横送り）であり、後述するように定着速度及び複写速度は画像パターンにより可変制御される。 In the first embodiment, the maximum fixing speed is 225 mm / sec, the maximum copying speed is 50 sheets / minute (A4 lateral feed), and the fixing speed and the copying speed are variably controlled according to the image pattern as described later.
定着部７１からの２つのレーザ光、すなわち、透過光と反射光とは、記録用紙８０上のそれぞれ別の位置を照射する。搬送部材７２の上流には透過光（３０Ｗ）が、下流には反射光（１２０Ｗ）が照射され、２つの照射位置に、共にトナー８１が存在しなければ、レーザ光源の出力を切り、それ以外はレーザ光源の出力を入れる制御を行った。記録用紙８０上に、トナー８１が存在するか否かは、記憶部４０に保存された画像データを基にして判断される。 Two laser beams from the fixing unit 71, that is, transmitted light and reflected light irradiate different positions on the recording paper 80. Transmitted light (30 W) is irradiated upstream of the conveying member 72, and reflected light (120 W) is irradiated downstream. If the toner 81 does not exist at the two irradiation positions, the output of the laser light source is turned off. Controlled to turn on the output of the laser light source. Whether or not the toner 81 is present on the recording paper 80 is determined based on the image data stored in the storage unit 40.
（定着方法）
図３は、単体のレーザ光源から発した２つの分割光、すなわち透過光及び反射光がトナー８１へ照射される様子を表した図である。実線矢印は反射光（１２０Ｗ）を、破線矢印は透過光（３０Ｗ）を表し、記録用紙８０上の円はトナー８１を表す。また、図３は（ａ）〜（ｄ）を時系列順に並べている。
(Fixing method)
FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the toner 81 is irradiated with two divided lights emitted from a single laser light source, that is, transmitted light and reflected light. A solid line arrow represents reflected light (120 W), a broken line arrow represents transmitted light (30 W), and a circle on the recording paper 80 represents toner 81. In FIG. 3, (a) to (d) are arranged in chronological order.
図３（ａ）は透過光（３０Ｗ）によってトナー８１表面が熱される様子を表し、図３（ｂ）はトナー８１表面の熱がトナー８１全体に伝導した様子を表し、図３（ｃ）は更に反射光（１２０Ｗ）によって熱される様子を表し、図３（ｄ）はトナー８１が記録用紙８０に定着された様子を表す。 3A shows a state in which the surface of the toner 81 is heated by transmitted light (30 W), FIG. 3B shows a state in which the heat on the surface of the toner 81 is conducted to the entire toner 81, and FIG. Further, the state of being heated by the reflected light (120 W) is shown, and FIG. 3D shows the state in which the toner 81 is fixed on the recording paper 80.
トナー８１は、まず透過光（３０Ｗ）によって表面が約１００度まで加熱され、反射光（１２０Ｗ）を照射するまでに時間を置く事により、トナー８１全体に熱が伝導する。図３（ｂ）では、反射光（１２０Ｗ）及び透過光（３０Ｗ）の照射位置に、トナー８１が存在しないため、レーザ光はＯＦＦとなる。そして、その後、更に反射光（１２０Ｗ）がトナー８１へと照射され、トナー８１は約１６０度まで加熱され、図３（ｄ）に示すように、トナー８１は記録用紙８０に定着される。 The surface of the toner 81 is first heated to about 100 degrees by transmitted light (30 W), and heat is conducted to the entire toner 81 by taking time to irradiate the reflected light (120 W). In FIG. 3B, since the toner 81 does not exist at the irradiation position of the reflected light (120W) and the transmitted light (30W), the laser light is turned off. Then, further, reflected light (120 W) is further applied to the toner 81, the toner 81 is heated to about 160 degrees, and the toner 81 is fixed to the recording paper 80 as shown in FIG.
また、記録用紙８０上において透過光が照射される位置と反射光が照射される位置との間の距離は、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。もし、５ｍｍよりも距離を近くすれば、透過光（３０Ｗ）を照射してからトナー８１下層に熱が伝導する時間を確保することができず、反射光（１２０Ｗ）を照射する際にトナー８１表層が突沸しやすくなる。また、３０ｍｍよりも距離を遠くすると、透過光（３０Ｗ）を照射してから反射光（１２０Ｗ）を照射するまでにトナー８１が冷めてしまうため、定着性が悪くなる。 In addition, the distance between the position where the transmitted light is irradiated and the position where the reflected light is irradiated on the recording paper 80 is preferably 5 mm or more and 30 mm or less. If the distance is shorter than 5 mm, it is not possible to secure a time for heat to be conducted to the lower layer of the toner 81 after the transmitted light (30 W) is irradiated, and the toner 81 is irradiated when the reflected light (120 W) is irradiated. The surface layer is prone to bumping. On the other hand, if the distance is longer than 30 mm, the toner 81 is cooled between the time when the transmitted light (30 W) is irradiated and the time when the reflected light (120 W) is irradiated.
実施形態１におけるレーザ定着装置は、トナー８１を定着させるのに必要なエネルギーを、ビームスプリッタ１０１によって、２度に分けてレーザ光照射する構成をとることで、トナー８１温度が急激に上昇することがなく、１度に全てのエネルギーをレーザ光照射する場合に比べて、ボイドの発生を抑えることができた。 In the laser fixing device according to the first exemplary embodiment, the energy required to fix the toner 81 is irradiated with the laser beam in two portions by the beam splitter 101, so that the temperature of the toner 81 is rapidly increased. As compared with the case where all the energy is irradiated with laser light at once, the generation of voids can be suppressed.
また、レーザ定着装置とは、別にフラッシュ定着装置を設けるような場合に比べ、ビームスプリッタ１０１によってレーザ光を分割する構成にすることで、余計な電力消費を抑えつつ、定着ができ、ボイドの発生を抑えたレーザ定着装置を提供することができた。 Also, compared to the case where a flash fixing device is provided separately from the laser fixing device, the laser beam is split by the beam splitter 101, so that fixing can be performed while suppressing unnecessary power consumption, and voids are generated. It was possible to provide a laser fixing device that suppresses the above problem.
〔実施形態２〕
（画像定着部の構成）
図４は、実施形態２における画像定着部の概略図を表す。実施形態２では、単体のレーザ光源から発したレーザ光を３つに分割して、記録用紙に照射する画像定着部について説明する。
[Embodiment 2]
(Image fixing unit configuration)
FIG. 4 is a schematic diagram of the image fixing unit in the second embodiment. In the second embodiment, an image fixing unit that divides laser light emitted from a single laser light source into three parts and irradiates the recording paper will be described.
実施形態２において、実施形態１と異なるのは、ビームスプリッタの数、ポリゴンミラーの数及び反射ミラー７１ｄの数のみで、他の構成は実施形態１と同様である。以下、ビームスプリッタ、ポリゴンミラー及び反射ミラーについて説明する。 The second embodiment is different from the first embodiment only in the number of beam splitters, the number of polygon mirrors, and the number of reflection mirrors 71d, and other configurations are the same as those in the first embodiment. Hereinafter, the beam splitter, the polygon mirror, and the reflection mirror will be described.
画像定着装置７０は、ビームスプリッタ２０１及びビームスプリッタ２０２を備える。 The image fixing device 70 includes a beam splitter 201 and a beam splitter 202.
ビームスプリッタ２０１及びビームスプリッタ２０２は、レーザ光源７１ａから発光されたレーザ光（出力１５０Ｗ、波長７８０ｎｍ、ビーム径及びスポット径５０μｍ）を、３つに分割する。 The beam splitter 201 and the beam splitter 202 divide laser light (output 150 W, wavelength 780 nm, beam diameter and spot diameter 50 μm) emitted from the laser light source 71 a into three.
ビームスプリッタ２０１で反射した光の強度と透過する光の強度との比は４：１で、ビームスプリッタ２０２で反射した光の強度と透過する光の強度との比は３：２である。 The ratio of the intensity of the light reflected by the beam splitter 201 and the intensity of the transmitted light is 4: 1, and the ratio of the intensity of the light reflected by the beam splitter 202 and the intensity of the transmitted light is 3: 2.
レーザ光源７１ａから発光されたレーザ光２１０は、ビームスプリッタ２０１により、第一反射光２１１（１２０Ｗ）と第一透過光２１２（３０Ｗ）の２つに分割され、第一透過光は、更にビームスプリッタ２０２により、第二反射光２１３（１８Ｗ）と第二透過光２１４（１２Ｗ）に分割される。 The laser light 210 emitted from the laser light source 71a is split into two beams, a first reflected light 211 (120W) and a first transmitted light 212 (30W), by the beam splitter 201. The first transmitted light is further split into a beam splitter. 202 divides the light into second reflected light 213 (18 W) and second transmitted light 214 (12 W).
ポリゴンミラー７１ｂは、高速回転することにより、照射されたレーザ光を記録用紙８０の横方向（搬送方向に略直交する方向）に走査させるものである。厳密には、反射ミラー７１ｄが横方向に走査され、反射ミラー７１ｄで反射された光が、記録用紙８０を横方向に走査する。実施形態２では、実施形態１とは異なり、第一反射光２１１（１２０Ｗ）、第二反射光２１３（１８Ｗ）及び第二透過光２１４（１２Ｗ）は、同一のポリゴンミラー７１ｂに導かれる。同一のポリゴンミラー７１ｂを共用することで、画像定着部７０を小型化することができる。 The polygon mirror 71b is rotated at a high speed to scan the irradiated laser light in the lateral direction of the recording paper 80 (direction substantially perpendicular to the transport direction). Strictly speaking, the reflection mirror 71d is scanned in the horizontal direction, and the light reflected by the reflection mirror 71d scans the recording paper 80 in the horizontal direction. In the second embodiment, unlike the first embodiment, the first reflected light 211 (120 W), the second reflected light 213 (18 W), and the second transmitted light 214 (12 W) are guided to the same polygon mirror 71 b. By sharing the same polygon mirror 71b, the image fixing unit 70 can be downsized.
実施形態２では、第二反射光２１３、第二透過光２１４を同一のポリゴンミラー７１ｂまで導くために合計５枚の反射ミラー７１ｄを用い、さらに、ポリゴンミラー７１ｂによって反射された光を、補正レンズ７１ｃ通過後に、記録用紙８０へ導くために１枚の反射ミラー７１ｄが用いられた。また、反射ミラー７１ｄは、第一反射光２１１が最上流側、第二透過光２１４が最下流側に導かれるように設置された。 In the second embodiment, a total of five reflection mirrors 71d are used to guide the second reflected light 213 and the second transmitted light 214 to the same polygon mirror 71b, and the light reflected by the polygon mirror 71b is further converted into a correction lens. One reflection mirror 71d was used to guide the recording paper 80 after passing through 71c. The reflection mirror 71d is installed such that the first reflected light 211 is guided to the most upstream side and the second transmitted light 214 is guided to the most downstream side.
図５は、３本のレーザ光による記録用紙８０の走査を示した図である。定着部７１から照射された３本のレーザ光、第一反射光２１１（１２０Ｗ）、第二反射光２１３（１８Ｗ）及び第二透過光２１４（１２Ｗ）は、記録用紙８０上のそれぞれ別の位置を照射する。搬送部材７２の最上流には第二透過光（１２Ｗ）が、最下流には第一反射光（１２０Ｗ）が、間には第二反射光（１８Ｗ）が照射され、３つの照射位置に、いずれもトナーが存在しなければ、レーザ光源の出力を切り、それ以外はレーザ光源の出力を入れる制御を行った。ここで、記録用紙８０上に、トナーが存在するか否かは、記憶部４０に保存された画像データを基にして判断される。 FIG. 5 is a diagram showing scanning of the recording paper 80 by three laser beams. The three laser beams, the first reflected light 211 (120 W), the second reflected light 213 (18 W), and the second transmitted light 214 (12 W) emitted from the fixing unit 71 are on different positions on the recording paper 80. Irradiate. The second transmitted light (12W) is irradiated to the uppermost stream of the conveying member 72, the first reflected light (120W) is irradiated to the lowermost stream, and the second reflected light (18W) is irradiated between them. If none of the toner was present, the laser light source output was turned off, and otherwise the laser light source output was turned on. Here, whether toner is present on the recording paper 80 is determined based on the image data stored in the storage unit 40.
（定着方法）
図６は、３つの分割光、すなわち、第一反射光２１１（１２０Ｗ）、第二反射光２１３（１８Ｗ）及び第二透過光２１４（１２Ｗ）がトナー８１へ照射される様子を表した図である。実線矢印は第一反射光２１１（１２０Ｗ）、破線矢印は第二反射光２１３（１８Ｗ）、長鎖線矢印は第二透過光２１４（１２Ｗ）を表し、記録用紙８０上の円はトナー８１を表す。また、図６は（ａ）〜（ｄ）を時系列順に並べている。
(Fixing method)
FIG. 6 is a diagram showing a state in which three divided lights, that is, the first reflected light 211 (120 W), the second reflected light 213 (18 W), and the second transmitted light 214 (12 W) are irradiated to the toner 81. is there. A solid line arrow represents the first reflected light 211 (120 W), a broken line arrow represents the second reflected light 213 (18 W), a long chain line arrow represents the second transmitted light 214 (12 W), and a circle on the recording paper 80 represents the toner 81. . In FIG. 6, (a) to (d) are arranged in chronological order.
図６（ａ）は第二透過光（１２Ｗ）によってトナー８１表面が熱される様子を表し、図６（ｂ）は第二反射光（１８Ｗ）によってトナー８１表面が熱される様子を表し、図６（ｃ）は反射光（１２０Ｗ）によって熱される様子を表し、図６（ｄ）はトナー８１が記録用紙８０に定着された様子を表す。 6A shows a state in which the surface of the toner 81 is heated by the second transmitted light (12W), and FIG. 6B shows a state in which the surface of the toner 81 is heated by the second reflected light (18W). FIG. 6C shows a state where the light is heated by reflected light (120 W), and FIG. 6D shows a state where the toner 81 is fixed on the recording paper 80.
トナー８１は、まず第二透過光（１２Ｗ）によって表面が加熱され、第二反射光（１８Ｗ）が照射されるまでに時間を置く事により、トナー８１全体に熱が伝導する。そして、その後、第二反射光（１８Ｗ）がトナー８１へと照射され、トナー８１は加熱され、第一反射光（１２０Ｗ）が照射されるまでに時間を置く事により、トナー８１全体に熱が伝導する。そして、その後、更に第一反射光（１２０Ｗ）がトナー８１へと照射され、トナー８１は約１６０度まで加熱され、図６（ｄ）に示すように、トナー８１は記録用紙８０に定着される。図６（ｄ）では、第一反射光（１２０Ｗ）、第二反射光（１８Ｗ）及び第二透過光（１２Ｗ）のいずれの照射位置にもトナーが存在しないため、レーザ光はＯＦＦとなる。 The surface of the toner 81 is first heated by the second transmitted light (12 W), and heat is conducted to the entire toner 81 by taking time to irradiate the second reflected light (18 W). Thereafter, the second reflected light (18 W) is irradiated onto the toner 81, the toner 81 is heated, and a time is taken until the first reflected light (120 W) is irradiated, so that heat is applied to the entire toner 81. Conduct. Thereafter, the first reflected light (120 W) is further applied to the toner 81, the toner 81 is heated to about 160 degrees, and the toner 81 is fixed to the recording paper 80 as shown in FIG. . In FIG. 6D, since the toner is not present at any of the irradiation positions of the first reflected light (120W), the second reflected light (18W), and the second transmitted light (12W), the laser light is turned off.
また、記録用紙８０上において透過光が照射される位置と反射光が照射される位置との間の距離は、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。もし、５ｍｍよりも距離を近くすれば、第二反射光（１８Ｗ）を照射してからトナー８１下層に熱が伝導する時間を確保することができず、第一反射光（１２０Ｗ）を照射する際にトナー８１表層が突沸しやすくなる。また、３０ｍｍよりも距離を遠くすると、第二反射光（１８Ｗ）を照射してから第一反射光（１２０Ｗ）を照射するまでにトナー８１が冷めてしまうため、定着性が悪くなる。 In addition, the distance between the position where the transmitted light is irradiated and the position where the reflected light is irradiated on the recording paper 80 is preferably 5 mm or more and 30 mm or less. If the distance is shorter than 5 mm, it is not possible to secure a time for heat conduction to the lower layer of the toner 81 after the second reflected light (18 W) is irradiated, and the first reflected light (120 W) is irradiated. At this time, the surface layer of the toner 81 is easily bumped. On the other hand, if the distance is longer than 30 mm, the toner 81 is cooled between the time when the second reflected light (18 W) is irradiated and the time when the first reflected light (120 W) is irradiated.
実施形態２におけるレーザ定着装置は、最も下流側に照射された分割光である第一反射光（１２０Ｗ）の出力が、その他の分割光、すなわち、第二反射光（１８Ｗ）及び第二透過光（１２Ｗ）の合計出力よりも大きくすることにより、トナー８１の昇温速度をゆるやかにし、トナー８１の下層も含めて均一に加熱することで、トナー８１の温度が急激に上昇することがなく、一度に加熱する場合に比べ、ボイドの発生を抑えることができた。 In the laser fixing device according to the second embodiment, the output of the first reflected light (120 W) that is the split light irradiated most downstream is the other split light, that is, the second reflected light (18 W) and the second transmitted light. By making it larger than the total output of (12 W), the temperature rise rate of the toner 81 is made gentle, and even the lower layer of the toner 81 is uniformly heated, so that the temperature of the toner 81 does not rise rapidly. The generation of voids could be suppressed compared to the case of heating at a time.
また、上流側に照射する分割光の出力ほど小さい構成、すなわち、上流側から第二透過光（１２Ｗ）、第二反射光（１８Ｗ）、第一反射光（１２０Ｗ）の順番に照射することで、トナー８１の昇温速度をゆるやかにし、トナー８１の下層も含めて均一に加熱することで、トナー温度が急激に上昇することがなく、一度に加熱する場合に比べ、ボイドの発生を抑えることができた。 Also, the configuration is such that the output of the divided light irradiated to the upstream side is smaller, that is, the second transmitted light (12W), the second reflected light (18W), and the first reflected light (120W) are irradiated in order from the upstream side. By gradually heating the temperature of the toner 81 and uniformly heating the toner 81 including the lower layer of the toner 81, the toner temperature does not rise abruptly, and the generation of voids can be suppressed as compared with the case of heating all at once. I was able to.
〔実施形態３〕
（画像定着部の構成）
図７は、実施形態３における定着部の斜視図である。実施形態３では、図７に示すように、複数のレーザ光源からなるレーザ光ヘッドから発せられた複数のレーザ光の群（以下、光帯と記す）を、２つに分割して記録用紙に照射する定着部７１について説明する。
[Embodiment 3]
(Image fixing unit configuration)
FIG. 7 is a perspective view of a fixing unit according to the third embodiment. In the third embodiment, as shown in FIG. 7, a group of a plurality of laser beams (hereinafter referred to as an optical band) emitted from a laser beam head composed of a plurality of laser light sources is divided into two parts on a recording sheet. The fixing unit 71 to be irradiated will be described.
実施形態３において、実施形態１と異なるのは、定着部７１のみで、他の構成は実施形態１と同様である。以下、定着部７１の構成について説明する。 The third embodiment is different from the first embodiment only in the fixing unit 71, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. Hereinafter, the configuration of the fixing unit 71 will be described.
定着部７１は、レーザ光ヘッド３１０、ビームスプリッタ３２０、補正レンズ３３０及び反射ミラー７１ｄを備える。レーザ光ヘッド３１０は、実施例１におけるレーザ光源７１ａとは異なり、単体ではなく複数個のレーザ光素子をアレイ状に並べた半導体レーザ光アレイ３１１を備える。 The fixing unit 71 includes a laser light head 310, a beam splitter 320, a correction lens 330, and a reflection mirror 71d. Unlike the laser light source 71a in the first embodiment, the laser beam head 310 includes a semiconductor laser beam array 311 in which a plurality of laser beam elements are arranged in an array rather than a single unit.
レーザ光ヘッド３１０は、半導体レーザ光アレイ３１１からレーザ光群を照射し、ビームスプリッタ３２０によって、反射光帯３４１の強度と透過光帯３４２の強度が４：１になるように光帯３４０を分割する。反射光帯３４１は補正レンズ３３０で集光し、透過光帯３４２は反射ミラー７１ｄで反射させたものを補正レンズ３３０で集光した上で、記録用紙８０へ照射される。 The laser beam head 310 irradiates the laser beam group from the semiconductor laser beam array 311, and the beam splitter 320 divides the light band 340 so that the intensity of the reflected light band 341 and the intensity of the transmitted light band 342 become 4: 1. To do. The reflected light band 341 is collected by the correction lens 330, and the transmitted light band 342 is reflected by the reflection mirror 71 d and collected by the correction lens 330 and then irradiated to the recording paper 80.
図８はレーザ光ヘッド３１０の断面図であり、図９はレーザ光ヘッド３１０の側面図である。図８に示すように、レーザ光ヘッド３１０は、半導体レーザアレイ３１１、ヒートシンク３１２及びサーミスタ３１９を備える。半導体レーザアレイ３１１は、波長７８０ｎｍで、定格出力が１５０ｍＷのレーザ光素子３１１ａを１，０００個配列したものを用い、各レーザ光素子３１１ａの配列ピッチｐは０．３ｍｍで、記録用紙８０上に照射されるレーザ光スポット径ｄも０．３ｍｍとする。また、ヒートシンク３１２としては、アルミニウム合金製でベースサイズが３０ｍｍ×３０ｍｍ、高さ２０ｍｍ、熱抵抗１．６℃／Ｗのヒートシンク（（株）アルファ社製 ＵＢ３０−２０Ｂ）を計１０個一列に並べたもの（トータルの熱抵抗０．１６℃／Ｗ）を用いている。 FIG. 8 is a cross-sectional view of the laser light head 310, and FIG. 9 is a side view of the laser light head 310. As shown in FIG. 8, the laser light head 310 includes a semiconductor laser array 311, a heat sink 312, and a thermistor 319. The semiconductor laser array 311 uses 1,000 laser light elements 311a having a wavelength of 780 nm and a rated output of 150 mW, and the array pitch p of each laser light element 311a is 0.3 mm on the recording paper 80. The laser beam spot diameter d to be irradiated is also set to 0.3 mm. Further, as the heat sink 312, a total of 10 heat sinks (UB30-20B manufactured by Alpha Co., Ltd.) having an aluminum alloy base size of 30 mm × 30 mm, a height of 20 mm, and a heat resistance of 1.6 ° C./W are arranged in a row. (Total thermal resistance of 0.16 ° C./W) is used.
入力された信号によりレーザ光の出力は可変で、受光素子であるモニター用フォトダイオード３１３からの信号によりレーザ光の出力を一定に保つための制御回路（図示せず）とフォトダイオード３１３とがモノリシックに形成されたシリコン基板３１４に、レーザ光素子３１１ａマウントし、レーザ光素子３１１ａとシリコン基板３１４との間にワイヤーボンド線等で電気的接続を行う。 The output of the laser beam is variable depending on the input signal, and a control circuit (not shown) for keeping the output of the laser beam constant by the signal from the monitoring photodiode 313 which is a light receiving element and the photodiode 313 are monolithic. A laser beam element 311a is mounted on the silicon substrate 314 formed in (1), and electrical connection is made between the laser beam element 311a and the silicon substrate 314 by a wire bond line or the like.
次に、このレーザ光素子３１１ａ付シリコン基板３１４をセラミック基板３１５上に複数個取り付け、ワイヤーボンディング等によりセラミック基板３１５の表面電極３１６とシリコン基板３１４上の電極との間に電気的接続を行う。最後に、この複数個のレーザ光装置が並んだセラミック基板３１５に、ヒートシンク３１２と、複数個の集光光学系としての複数の凸レンズ３１７とが保持されたレンズホルダー３１８を取り付ける。これにより、本実施例に係るレーザ光ヘッド３１０が製造される。 Next, a plurality of silicon substrates 314 with laser light elements 311a are attached on the ceramic substrate 315, and electrical connection is made between the surface electrode 316 of the ceramic substrate 315 and the electrode on the silicon substrate 314 by wire bonding or the like. Finally, a lens holder 318 holding a heat sink 312 and a plurality of convex lenses 317 as a plurality of condensing optical systems is attached to the ceramic substrate 315 on which the plurality of laser light devices are arranged. Thereby, the laser beam head 310 according to the present embodiment is manufactured.
このレーザ光ヘッド３１０における複数の凸レンズ３１７とレンズホルダー３１８とは、各凸レンズ３１７を樹脂ホルダー等に組み込んだものよりも、樹脂によるレンズ―レンズホルダー一体成形品や、平板ガラスをレンズ状にイオン交換して製造される平板マイクロレンズなどのレンズアレイである方が、価格や工程、組立精度に関して好ましい。 The plurality of convex lenses 317 and the lens holder 318 in the laser light head 310 are ion-exchanged into a lens-lens holder integrated molded product made of resin, or flat glass is ion-exchanged, rather than those in which each convex lens 317 is incorporated in a resin holder or the like. A lens array such as a flat microlens manufactured in this manner is preferable in terms of price, process, and assembly accuracy.
また、凸レンズ３１７やレンズホルダー３１８等の集光光学系を無くし、平行光の状態でトナー画像にレーザ光を照射することも可能である。 It is also possible to eliminate the condensing optical system such as the convex lens 317 and the lens holder 318 and to irradiate the toner image with the laser light in a parallel light state.
図９に示すように、セラミック基板３１５上には、レーザ光ヘッド３１０の温度を測定するための温度センサとして、サーミスタ３１９が取り付けられている。尚、サーミスタ３１９は、セラミック基板３１５の長手方向中央部に配置されている。そして、サーミスタ３１９により検出された温度データに基づいて、制御回路（図示せず）が、レーザ光素子３１１ａに印加する電圧を制御する。 As shown in FIG. 9, a thermistor 319 is attached on the ceramic substrate 315 as a temperature sensor for measuring the temperature of the laser light head 310. The thermistor 319 is disposed at the center in the longitudinal direction of the ceramic substrate 315. Based on the temperature data detected by the thermistor 319, a control circuit (not shown) controls the voltage applied to the laser light element 311a.
（定着方法）
図１０は、２つのレーザ光帯による記録用紙８０の走査を示した図である。
(Fixing method)
FIG. 10 is a diagram showing scanning of the recording paper 80 by two laser light bands.
半導体レーザアレイ３１１から照射された２本のレーザ光帯、反射光帯３４１及び透過光帯３４２は、記録用紙８０上のそれぞれ別の位置を照射し、搬送部材７２の最上流には透過光帯３４２が、最下流には反射光帯３４１が照射される。 The two laser light bands, the reflected light band 341 and the transmitted light band 342 irradiated from the semiconductor laser array 311 irradiate different positions on the recording paper 80, and the transmitted light band is at the uppermost stream of the conveying member 72. The reflected light band 341 is irradiated to the most downstream side.
更に、詳しく説明すると、半導体レーザアレイ３１１に備えられたレーザ光素子３１１ａから照射された一本のレーザ光３４０ａは、ビームスプリッタ３２０によって、反射光３４１ａと透過光３４２ａに分けられ、搬送部材７２の最上流には透過光３４２ａが、最下流には反射光３４１ａが照射され、２つの照射位置に、いずれもトナーが存在しなければ、レーザ光３４０ａをＯＦＦにし、それ以外はＯＮにする制御を行った。記録用紙８０上に、トナーが存在するか否かは、記憶部４０に保存された画像データを基にして判断される。 More specifically, a single laser beam 340 a emitted from the laser beam element 311 a provided in the semiconductor laser array 311 is divided into a reflected beam 341 a and a transmitted beam 342 a by the beam splitter 320. Transmitted light 342a is irradiated on the most upstream side, and reflected light 341a is irradiated on the most downstream side. If there is no toner at either of the two irradiation positions, the laser beam 340a is turned off, and the other is turned on. went. Whether toner is present on the recording paper 80 is determined based on the image data stored in the storage unit 40.
レーザ光源が単体の場合は、トナーを定着するために、レーザ光の出力が単体で１５０Ｗと非常に大きなレーザ光源が必要となるが、アレイ状にしてレーザ光源を多数使用することで、１つ当たりのレーザ光の出力を小さくでき、その分多数レーザ光を並べることを考慮しても低消費電力、低コストで構成することができた。 When a single laser light source is used, a very large laser light source with an output of 150 W is required to fix the toner. However, one laser light source can be used by using many laser light sources in an array. The output of the hit laser light can be reduced, and even if many laser lights are arranged accordingly, it can be configured with low power consumption and low cost.
尚、本発明は実施形態１〜３に限定されるものではない。実施形態１及び２では、レーザ光を走査するためにポリゴンミラーを用いたが、本発明はこれに限定されず、レーザ光を走査できる構成であればよく、例えば、ガルバノミラーを用いてもよい。 The present invention is not limited to the first to third embodiments. In the first and second embodiments, the polygon mirror is used to scan the laser beam. However, the present invention is not limited to this, and any configuration that can scan the laser beam may be used. For example, a galvanometer mirror may be used. .
また、実施形態１〜３において、ビームスプリッタを用いて、レーザ光を２つ又は３つに分割したが、分割光を照射してトナーを定着させることができるならば、いくつに分割してもよく、例えば、４つに分割してもよい。 In the first to third embodiments, the laser beam is divided into two or three using a beam splitter. However, the number of divided laser beams can be divided as long as the divided light can be irradiated to fix the toner. For example, you may divide into four.
本発明は、光源を有したレーザ定着装置、及びそれを具備した画像形成装置に応用できる。 The present invention can be applied to a laser fixing apparatus having a light source and an image forming apparatus having the laser fixing apparatus.
７０ 画像定着部
７１ 定着部
７１ａ、９０４ レーザ光源
７１ｂ ポリゴンミラー
７１ｃ、３３０ 補正レンズ
７１ｄ 反射ミラー
７２ 搬送部材
８０ 記録用紙
１０１、２０１、２０２、３２０ ビームスプリッタ
２１０、３４０ａ、９１０ レーザ光
２１１ 第一反射光（１２０Ｗ）
２１２ 第一透過光
２１３ 第二反射光（１８Ｗ）
２１４ 第二透過光（１２Ｗ）
３１０ レーザ光ヘッド
３１１ レーザアレイ
３１２ ヒートシンク
３１３ フォトダイオード
３１４ シリコン基板
３１５ セラミック基板
３１６ 表面電極
３１７ 凸レンズ
３１８ レンズホルダー
３１９ サーミスタ
３４０ 光帯
３４１ 反射光帯
３４１ａ 反射光
３４２ 透過光帯
３４２ａ 透過光
ｐ 配列ピッチ
ｄ レーザ光スポット径
９０１ 感光体ドラム
９０２ 転写コロトロン
９０３ 複写用紙
９０５ モータ
９０６ 回転多面鏡
９０７ 光路補正レンズ
９０８ 平板
９０９ 間隙
70 Image fixing unit 71 Fixing unit 71a, 904 Laser light source 71b Polygon mirror 71c, 330 Correction lens 71d Reflective mirror 72 Conveying member 80 Recording paper 101, 201, 202, 320 Beam splitter 210, 340a, 910 Laser light 211 First reflected light (120W)
212 First transmitted light 213 Second reflected light (18 W)
214 Second transmitted light (12W)
310 Laser light head 311 Laser array 312 Heat sink 313 Photodiode 314 Silicon substrate 315 Ceramic substrate 316 Surface electrode 317 Convex lens 318 Lens holder 319 Thermistor 340 Light band 341 Reflected light band 341a Reflected light 342 Transmitted light band 342a Transmitted light p Array pitch p Light spot diameter 901 Photosensitive drum 902 Transfer corotron 903 Copy paper 905 Motor 906 Rotating polygon mirror 907 Optical path correction lens 908 Flat plate 909 Gap
Claims (10)
光照射部からの光を複数の分割光へと分割する分割光学系と、
前記複数の分割光が、それぞれ記録用紙上の別の位置を照射するように配置された照射光学系と備えることを特徴とするレーザ定着装置。 A light irradiation unit for irradiating light;
A splitting optical system for splitting light from the light irradiation unit into a plurality of split lights;
A laser fixing apparatus comprising: an irradiation optical system arranged so that the plurality of divided lights respectively irradiate different positions on a recording sheet.
反射ミラーと、
前記複数の分割光に前記記録用紙上を走査させる走査ミラーとを有することを特徴とする請求項１に記載のレーザ定着装置。 The irradiation optical system is
A reflective mirror,
The laser fixing apparatus according to claim 1, further comprising a scanning mirror that scans the recording sheet with the plurality of divided lights.
前記分割光学系、及び前記照射光学系が配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のレーザ定着装置。 The output of the divided light emitted to the most downstream side in the conveyance direction of the recording paper is larger than the sum of the outputs of the other divided lights.
The laser fixing device according to claim 1, wherein the splitting optical system and the irradiation optical system are arranged.
前記分割光学系、及び前記照射光学系が配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のレーザ定着装置。 The distance between the irradiation position of the divided light irradiated to the most downstream side in the conveyance direction of the recording paper and the irradiation position of the divided light irradiated second most downstream from the downstream is 5 mm or more and 30 mm or less. like,
6. The laser fixing apparatus according to claim 1, wherein the split optical system and the irradiation optical system are arranged.
前記制御部は前記複数の分割光のいずれの照射位置にもトナーが無い場合には、前記光照射部の出力を切り、いずれかの照射位置にトナーが存在する場合には、前記光照射部の出力を入れることを特徴とするレーザ定着方法。
The laser fixing device according to claim 8.
The control unit turns off the output of the light irradiation unit when there is no toner at any irradiation position of the plurality of divided lights, and when the toner exists at any irradiation position, the light irradiation unit A laser fixing method characterized by including the output of
Priority Applications (1)
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2011
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