(57)【要約】【課題】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する。【解決手段】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。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、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、より高出力で効率よく加熱できるようになる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許２６４１０６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【発明の効果】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】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。
【図２】非接触加熱装置の概略構成を説明した図である。
【図３】レーザービーム光の広がりを説明した図である。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】光学ブロックにおける開口構造を説明した図である。
【図９】光学ブロックの複数取り付けを説明した図である。
【図１０】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。
【図１１】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。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【符号の説明】
【００６１】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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