JPH10326058A - 画像定着装置および画像定着方法ならびに画像形成装置 - Google Patents
画像定着装置および画像定着方法ならびに画像形成装置Info
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- JPH10326058A JPH10326058A JP7200498A JP7200498A JPH10326058A JP H10326058 A JPH10326058 A JP H10326058A JP 7200498 A JP7200498 A JP 7200498A JP 7200498 A JP7200498 A JP 7200498A JP H10326058 A JPH10326058 A JP H10326058A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】フラッシュ光の記録媒体上での放射エネルギー
分布を均一化することで、局所的にトナー定着温度が高
くなることを防ぎ、トナーのはじけ、泡立ち、臭気等の
発生の恐れが少なく、かつ記録媒体全体に渡って、均一
な定着性を得やすい画像定着装置および方法ならびにか
かる定着特性を有する画像形成装置を提供すること。 【解決手段】フラッシュ光源から発せられ記録媒体上の
トナー像に付与されるべき放射エネルギーを部分的に制
限しつつ、トナー像に放射エネルギーを付与する。
分布を均一化することで、局所的にトナー定着温度が高
くなることを防ぎ、トナーのはじけ、泡立ち、臭気等の
発生の恐れが少なく、かつ記録媒体全体に渡って、均一
な定着性を得やすい画像定着装置および方法ならびにか
かる定着特性を有する画像形成装置を提供すること。 【解決手段】フラッシュ光源から発せられ記録媒体上の
トナー像に付与されるべき放射エネルギーを部分的に制
限しつつ、トナー像に放射エネルギーを付与する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
ー、ファクシミリ等のうちフラッシュ光を用いた光熱変
換により、記録媒体上のトナー像を定着する装置に関す
る。
ー、ファクシミリ等のうちフラッシュ光を用いた光熱変
換により、記録媒体上のトナー像を定着する装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】複写機やプリンター、ファクシミリ等に
おいては、一般に電子写真法が用いられている。この電
子写真法は、光導電現象等を利用して感光ドラム等の像
担持媒体上に静電潜像を形成し、その静電潜像をトナー
を用いて現像し、トナー像を形成し、そのトナー像を記
録媒体に転写し、定着するようにしている。このトナー
像の定着には、熱や圧力、光等を利用する幾種類かの装
置が使われている。
おいては、一般に電子写真法が用いられている。この電
子写真法は、光導電現象等を利用して感光ドラム等の像
担持媒体上に静電潜像を形成し、その静電潜像をトナー
を用いて現像し、トナー像を形成し、そのトナー像を記
録媒体に転写し、定着するようにしている。このトナー
像の定着には、熱や圧力、光等を利用する幾種類かの装
置が使われている。
【0003】すなわち、最も一般的に用いられているも
のに、熱ロールを使用したものがある。しかしながら、
この熱ロールによるものは、熱効率は高いものの、初期
加熱(立ち上がり)に数十秒を必要とする。また、トナ
ーが熱ロール上にオフセットして記録紙を汚しやすい。
さらに、一対の熱ロールで記録媒体を挟むため、記録
媒体がコンピューター用の出力紙のような連続紙である
ときは、蛇行による皺や破れが生じやすい。
のに、熱ロールを使用したものがある。しかしながら、
この熱ロールによるものは、熱効率は高いものの、初期
加熱(立ち上がり)に数十秒を必要とする。また、トナ
ーが熱ロール上にオフセットして記録紙を汚しやすい。
さらに、一対の熱ロールで記録媒体を挟むため、記録
媒体がコンピューター用の出力紙のような連続紙である
ときは、蛇行による皺や破れが生じやすい。
【0004】また、同じ熱を利用するものでも、ハロゲ
ン光源等による輻射熱エネルギーを利用するものは、記
録媒体を非接触で加熱できるため、上述したオフセット
の問題や、蛇行による記録紙の皺や破れの問題は起こら
ない。しかしながら、熱効率が悪いため、高速での定着
にはやや不利である。
ン光源等による輻射熱エネルギーを利用するものは、記
録媒体を非接触で加熱できるため、上述したオフセット
の問題や、蛇行による記録紙の皺や破れの問題は起こら
ない。しかしながら、熱効率が悪いため、高速での定着
にはやや不利である。
【0005】一方、圧力によるものは、予備加熱が不要
であったり、熱源を必要としない等の利点があるが、強
固な定着が困難であったり、一対のロール間に記録紙を
通して加圧するため、やはり蛇行による皺や破れを発生
しやすい。また、最近多用されている糊付け紙を利用す
る場合、糊がはみ出してくることもある。
であったり、熱源を必要としない等の利点があるが、強
固な定着が困難であったり、一対のロール間に記録紙を
通して加圧するため、やはり蛇行による皺や破れを発生
しやすい。また、最近多用されている糊付け紙を利用す
る場合、糊がはみ出してくることもある。
【0006】これに対して、キセノン光源等によるフラ
ッシュ光の放射エネルギーを利用するものは、トナーが
選択的に放射エネルギーを吸収することもあり、高速で
の定着が可能であり、また、非接触で定着が行われるた
め、オフセットや記録媒体の蛇行による皺や破れの心配
が無く、さらに糊付け紙への定着が容易であるという利
点がある。
ッシュ光の放射エネルギーを利用するものは、トナーが
選択的に放射エネルギーを吸収することもあり、高速で
の定着が可能であり、また、非接触で定着が行われるた
め、オフセットや記録媒体の蛇行による皺や破れの心配
が無く、さらに糊付け紙への定着が容易であるという利
点がある。
【0007】しかしながら、一方で、トナーが瞬間的に
高温になるため、与える放射エネルギーの程度によって
は、トナーが分解して記録媒体上ではじけたり、泡だっ
たりすることがある。また、放射エネルギーが高くなれ
ばなるほど、トナーの分解によるガスの発生が著しくな
り、臭気を生じるようになることがある。特に、フラッ
シュ光源直下の放射エネルギーは、光源と記録媒体との
距離が短い上記録媒体面への入射角が小さいため、周辺
部より高くなる傾向があり、局所的にトナー定着温度が
高くなる傾向があった。
高温になるため、与える放射エネルギーの程度によって
は、トナーが分解して記録媒体上ではじけたり、泡だっ
たりすることがある。また、放射エネルギーが高くなれ
ばなるほど、トナーの分解によるガスの発生が著しくな
り、臭気を生じるようになることがある。特に、フラッ
シュ光源直下の放射エネルギーは、光源と記録媒体との
距離が短い上記録媒体面への入射角が小さいため、周辺
部より高くなる傾向があり、局所的にトナー定着温度が
高くなる傾向があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、フ
ラッシュ光の記録媒体上のトナー像に付与される放射エ
ネルギー分布を均一化することで、局所的にトナー定着
温度が高くなることを防ぎ、トナーのはじけ、泡立ち、
臭気等の発生の恐れが少なく、かつ記録媒体全体に渡っ
て、均一な定着性を得やすい画像定着装置および方法な
らびにかかる定着特性を有する画像形成装置を提供する
ことにある。
ラッシュ光の記録媒体上のトナー像に付与される放射エ
ネルギー分布を均一化することで、局所的にトナー定着
温度が高くなることを防ぎ、トナーのはじけ、泡立ち、
臭気等の発生の恐れが少なく、かつ記録媒体全体に渡っ
て、均一な定着性を得やすい画像定着装置および方法な
らびにかかる定着特性を有する画像形成装置を提供する
ことにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような問題点を解決
するために、本発明によれば、フラッシュ光により記録
媒体上のトナー像を定着する画像定着装置であって、前
記フラッシュ光の光源から発せられ記録媒体上のトナー
像に付与されるべき放射エネルギーを部分的に制限する
制限体を、前記光源と記録媒体との間に備えていること
を特徴とする画像定着装置が提供される。
するために、本発明によれば、フラッシュ光により記録
媒体上のトナー像を定着する画像定着装置であって、前
記フラッシュ光の光源から発せられ記録媒体上のトナー
像に付与されるべき放射エネルギーを部分的に制限する
制限体を、前記光源と記録媒体との間に備えていること
を特徴とする画像定着装置が提供される。
【0010】また、本発明の別の態様によれば、フラッ
シュ光により記録媒体上のトナー像を定着する画像定着
装置であって、前記フラッシュ光の光源の外壁の一部に
放射エネルギーを部分的に制限する制限体を設けたこと
を特徴とする画像定着装置が提供される。
シュ光により記録媒体上のトナー像を定着する画像定着
装置であって、前記フラッシュ光の光源の外壁の一部に
放射エネルギーを部分的に制限する制限体を設けたこと
を特徴とする画像定着装置が提供される。
【0011】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記制限体は、前記光源からの放射エネルギーを反射、散
乱または屈折する性質を備えているものであることを特
徴とする画像定着装置が提供される。
記制限体は、前記光源からの放射エネルギーを反射、散
乱または屈折する性質を備えているものであることを特
徴とする画像定着装置が提供される。
【0012】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記制限体は、前記制限体により放射エネルギーが制限さ
れなかった場合に高い放射エネルギーが付与されるべき
記録媒体上の部位の少なくとも一部への放射エネルギー
を強く制限し、低い放射エネルギーが付与されるべき記
録媒体上の部位の少なくとも一部への放射エネルギーを
弱く制限するものであることを特徴とする画像定着装置
が提供される。
記制限体は、前記制限体により放射エネルギーが制限さ
れなかった場合に高い放射エネルギーが付与されるべき
記録媒体上の部位の少なくとも一部への放射エネルギー
を強く制限し、低い放射エネルギーが付与されるべき記
録媒体上の部位の少なくとも一部への放射エネルギーを
弱く制限するものであることを特徴とする画像定着装置
が提供される。
【0013】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記光源によりトナー像に放射エネルギーを付与する前に
前記記録媒体を予熱する予熱手段を備えていることを特
徴とする画像定着装置が提供される。
記光源によりトナー像に放射エネルギーを付与する前に
前記記録媒体を予熱する予熱手段を備えていることを特
徴とする画像定着装置が提供される。
【0014】また、本発明の別の態様によれば、記録媒
体上のトナー像をフラッシュ光源からのフラッシュ光に
より定着する画像定着方法であって、前記フラッシュ光
源から発せられ前記記録媒体上のトナー像に付与される
べき放射エネルギーを部分的に制限しつつ前記トナー像
に放射エネルギーを付与することを特徴とする画像定着
方法が提供される。
体上のトナー像をフラッシュ光源からのフラッシュ光に
より定着する画像定着方法であって、前記フラッシュ光
源から発せられ前記記録媒体上のトナー像に付与される
べき放射エネルギーを部分的に制限しつつ前記トナー像
に放射エネルギーを付与することを特徴とする画像定着
方法が提供される。
【0015】また、本発明の別の態様によれば、記録媒
体上のトナー像をフラッシュ光源からのフラッシュ光に
より定着する画像定着方法であって、前記フラッシュ光
源から高い放射エネルギーが付与されるべき記録媒体上
の部位の少なくとも一部への放射エネルギーを強く制限
し、低い放射エネルギーが付与されるべき記録媒体上の
部位の少なくとも一部への放射エネルギーを弱く制限し
つつ前記トナー像に放射エネルギーを付与することを特
徴とする画像定着方法が提供される。
体上のトナー像をフラッシュ光源からのフラッシュ光に
より定着する画像定着方法であって、前記フラッシュ光
源から高い放射エネルギーが付与されるべき記録媒体上
の部位の少なくとも一部への放射エネルギーを強く制限
し、低い放射エネルギーが付与されるべき記録媒体上の
部位の少なくとも一部への放射エネルギーを弱く制限し
つつ前記トナー像に放射エネルギーを付与することを特
徴とする画像定着方法が提供される。
【0016】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記放射エネルギーの制限は、放射エネルギーを反射、散
乱または屈折する性質を有する制限体を前記フラッシュ
光源と前記記録媒体との間に介在させることにより行う
ことを特徴とする画像定着方法が提供される。
記放射エネルギーの制限は、放射エネルギーを反射、散
乱または屈折する性質を有する制限体を前記フラッシュ
光源と前記記録媒体との間に介在させることにより行う
ことを特徴とする画像定着方法が提供される。
【0017】また、本発明の別の態様によれば、記録媒
体上にポリスチレン系、アクリル系、ポリエステル系樹
脂等を主成分とするトナーにより形成されたトナー像を
形成し、前記トナー像にフラッシュ光を照射することに
より前記トナー像を前記記録媒体に定着する画像定着方
法であって、前記フラッシュ光源から発せられ前記記録
媒体上のトナー像に付与されるべき放射エネルギーを部
分的に制限しつつ前記トナー像に放射エネルギーを付与
することを特徴とする画像定着方法が提供される。
体上にポリスチレン系、アクリル系、ポリエステル系樹
脂等を主成分とするトナーにより形成されたトナー像を
形成し、前記トナー像にフラッシュ光を照射することに
より前記トナー像を前記記録媒体に定着する画像定着方
法であって、前記フラッシュ光源から発せられ前記記録
媒体上のトナー像に付与されるべき放射エネルギーを部
分的に制限しつつ前記トナー像に放射エネルギーを付与
することを特徴とする画像定着方法が提供される。
【0018】また、本発明の別の態様によれば、像担持
媒体と、前記像担持媒体上にトナー像を形成するトナー
像形成手段と、前記トナー像形成手段により前記像担持
媒体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写するトナ
ー像転写手段と、前記トナー像転写手段により記録媒体
上に転写されたトナー像にフラッシュ光を照射する光源
と、前記光源から発せられ記録媒体上のトナー像に付与
されるべき放射エネルギーを部分的に制限する放射エネ
ルギー制限手段とを備えたことを特徴とする画像形成装
置が提供される。
媒体と、前記像担持媒体上にトナー像を形成するトナー
像形成手段と、前記トナー像形成手段により前記像担持
媒体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写するトナ
ー像転写手段と、前記トナー像転写手段により記録媒体
上に転写されたトナー像にフラッシュ光を照射する光源
と、前記光源から発せられ記録媒体上のトナー像に付与
されるべき放射エネルギーを部分的に制限する放射エネ
ルギー制限手段とを備えたことを特徴とする画像形成装
置が提供される。
【0019】本発明において、「放射エネルギーを制限
する」とは、フラッシュ光源の放射エネルギー発生部位
と記録媒体の搬送経路との中間(反射板が設けられてい
る場合には、反射板を経由する光の経路の中間を含む)
に制限体をおくことにより、放射エネルギーを吸収、反
射、散乱または屈折させて、もし制限体が存在しなけれ
ば記録媒体またはその上のトナー像のうち特定部位(多
くの場合には、最もエネルギー密度が高くなる部位)に
付与されるであろう放射エネルギーの一部を低減させる
ことを指す。ただし、ここで制限体に遮られた放射エネ
ルギーは、好ましくは反射、散乱または屈折により記録
媒体の別の部位に付与されるようにする。これにより、
記録媒体またはその上のトナーに付与される放射エネル
ギーの搬送方向あるいは記録媒体幅方向方向の分布を均
一化あるいは必要ならば尖鋭化することができる。ま
た、制限体は、光源の表面またはその近傍あるいは反射
板表面に備えられたものであってもよい。
する」とは、フラッシュ光源の放射エネルギー発生部位
と記録媒体の搬送経路との中間(反射板が設けられてい
る場合には、反射板を経由する光の経路の中間を含む)
に制限体をおくことにより、放射エネルギーを吸収、反
射、散乱または屈折させて、もし制限体が存在しなけれ
ば記録媒体またはその上のトナー像のうち特定部位(多
くの場合には、最もエネルギー密度が高くなる部位)に
付与されるであろう放射エネルギーの一部を低減させる
ことを指す。ただし、ここで制限体に遮られた放射エネ
ルギーは、好ましくは反射、散乱または屈折により記録
媒体の別の部位に付与されるようにする。これにより、
記録媒体またはその上のトナーに付与される放射エネル
ギーの搬送方向あるいは記録媒体幅方向方向の分布を均
一化あるいは必要ならば尖鋭化することができる。ま
た、制限体は、光源の表面またはその近傍あるいは反射
板表面に備えられたものであってもよい。
【0020】本発明において、記録媒体としては、トナ
ー像を定着すべきものであればなんでもよい。多くの場
合、紙、プラスチックフィルム、布帛、金属板などシー
ト状物が好ましく用いられる。紙やプラスチックフィル
ムでは、過度の加熱により変形したり、こげるなど変質
する可能性があるので、最大のエネルギー密度を低減で
きる本発明の好適な適用対象である。
ー像を定着すべきものであればなんでもよい。多くの場
合、紙、プラスチックフィルム、布帛、金属板などシー
ト状物が好ましく用いられる。紙やプラスチックフィル
ムでは、過度の加熱により変形したり、こげるなど変質
する可能性があるので、最大のエネルギー密度を低減で
きる本発明の好適な適用対象である。
【0021】
【発明の実施の形態】図1を用いて第一の実施態様に関
し、その原理を説明する。フラッシュ光源1により、記
録媒体2の上にあるトナー像7を光熱変換作用により定
着させる放射エネルギーを照射する。このフラッシュ光
源には、キセノンランプ、ネオンランプ、アルゴンラン
プ、クリプトンランプ等を用いることが出来る。フラッ
シュ光源からの放射エネルギーを有効に用いるために、
フラッシュ光源背面部に反射板3を配置する。これ以外
に、定着装置として構成するために、ガラス板5、ハウ
ジング6を持つことがある。フラッシュ光源1から照射
された放射エネルギーは、背面の反射板3から反射され
てきた成分と併せて、ガラス板5を透過し、記録媒体2
上に既に形成されたトナー像7を照射する。照射された
放射エネルギーは、トナー像7に選択的に吸収され、ト
ナーを発熱・溶融し、記録媒体2に固着させる。記録媒
体上の記録媒体搬送方向への放射エネルギー分布は、通
常フラッシュ光源1の直下にあたる部分が最も高く、本
発明のごとく放射エネルギーの制限を行わない場合に
は、ガウス分布に近い形状をとることが知られている。
し、その原理を説明する。フラッシュ光源1により、記
録媒体2の上にあるトナー像7を光熱変換作用により定
着させる放射エネルギーを照射する。このフラッシュ光
源には、キセノンランプ、ネオンランプ、アルゴンラン
プ、クリプトンランプ等を用いることが出来る。フラッ
シュ光源からの放射エネルギーを有効に用いるために、
フラッシュ光源背面部に反射板3を配置する。これ以外
に、定着装置として構成するために、ガラス板5、ハウ
ジング6を持つことがある。フラッシュ光源1から照射
された放射エネルギーは、背面の反射板3から反射され
てきた成分と併せて、ガラス板5を透過し、記録媒体2
上に既に形成されたトナー像7を照射する。照射された
放射エネルギーは、トナー像7に選択的に吸収され、ト
ナーを発熱・溶融し、記録媒体2に固着させる。記録媒
体上の記録媒体搬送方向への放射エネルギー分布は、通
常フラッシュ光源1の直下にあたる部分が最も高く、本
発明のごとく放射エネルギーの制限を行わない場合に
は、ガウス分布に近い形状をとることが知られている。
【0022】そこで、制限体4を、フラッシュ光源1と
記録媒体2の中間に位置し、しかもフラッシュ光源1と
記録媒体2との最短距離上に位置するように配置する。
こうすることで、制限体4を記録媒体2上で最も放射エ
ネルギーが高い部分を照射する光線の経路に配置するこ
とができ、フラッシュ光源1から照射された放射エネル
ギーを、部分的に減少させる。この効果により、本来、
フラッシュ光源1の直下に生じていた高い放射エネルギ
ーのピークを下げることが可能となり、記録媒体の搬送
方向の放射エネルギーの分布を均一化することができ
る。
記録媒体2の中間に位置し、しかもフラッシュ光源1と
記録媒体2との最短距離上に位置するように配置する。
こうすることで、制限体4を記録媒体2上で最も放射エ
ネルギーが高い部分を照射する光線の経路に配置するこ
とができ、フラッシュ光源1から照射された放射エネル
ギーを、部分的に減少させる。この効果により、本来、
フラッシュ光源1の直下に生じていた高い放射エネルギ
ーのピークを下げることが可能となり、記録媒体の搬送
方向の放射エネルギーの分布を均一化することができ
る。
【0023】しかも、この制限体4を光を吸収しない、
つまり、拡散もしくは反射する性質を持つものとするこ
とで、本来、フラッシュ光源1の直下に集中していた放
射エネルギーを、周辺部へ移す働きも期待できる。ま
た、光を吸収させないため、制限体4が放射エネルギー
を吸収して発熱することも少なく、安定した効果を期待
することが可能である。このような効果が期待できる材
質としては、反射材としては、金属製の網・グリッドや
クロム蒸着膜等が考えられる。網・グリッドの場合は、
耐熱耐候性の点で、ステンレススチールが好ましい。拡
散材としては、耐熱性の光学拡散板等が考えられる。光
学拡散板としては、ガラス表面を荒らした磨りガラスが
考えられる。また、屈折材としては、シリンドリカルレ
ンズが考えられる。また、クロム蒸着膜や光学拡散板を
制限体4とする場合は、制限体4とガラス板5を一体化
することも可能である。
つまり、拡散もしくは反射する性質を持つものとするこ
とで、本来、フラッシュ光源1の直下に集中していた放
射エネルギーを、周辺部へ移す働きも期待できる。ま
た、光を吸収させないため、制限体4が放射エネルギー
を吸収して発熱することも少なく、安定した効果を期待
することが可能である。このような効果が期待できる材
質としては、反射材としては、金属製の網・グリッドや
クロム蒸着膜等が考えられる。網・グリッドの場合は、
耐熱耐候性の点で、ステンレススチールが好ましい。拡
散材としては、耐熱性の光学拡散板等が考えられる。光
学拡散板としては、ガラス表面を荒らした磨りガラスが
考えられる。また、屈折材としては、シリンドリカルレ
ンズが考えられる。また、クロム蒸着膜や光学拡散板を
制限体4とする場合は、制限体4とガラス板5を一体化
することも可能である。
【0024】さらに、記録媒体2の搬送方向に対して、
放射エネルギーの制限率を変化させることで、より均一
な放射エネルギー分布を得ることもできる。つまり、フ
ラッシュ光源1により近く、放射エネルギーの高い部分
ほど、より強く制限する性質を制限体4に持たせるので
ある。具体的には、金属製の網・グリッドの場合は、中
央部ほど網の密度を上げ、周辺部ほど網の密度を下げれ
ばよい。クロム蒸着の場合は、中央部ほど金属蒸着の量
を増やし、周辺部ほど少なくすることで、実現すること
が出来る。
放射エネルギーの制限率を変化させることで、より均一
な放射エネルギー分布を得ることもできる。つまり、フ
ラッシュ光源1により近く、放射エネルギーの高い部分
ほど、より強く制限する性質を制限体4に持たせるので
ある。具体的には、金属製の網・グリッドの場合は、中
央部ほど網の密度を上げ、周辺部ほど網の密度を下げれ
ばよい。クロム蒸着の場合は、中央部ほど金属蒸着の量
を増やし、周辺部ほど少なくすることで、実現すること
が出来る。
【0025】図2に、制限体4がある場合と、ない場合
の、記録媒体2の上での記録媒体搬送方向の放射エネル
ギー分布例を示す。制限体4がある場合のほうが、より
均一に近い放射エネルギー分布が得られることがわか
る。
の、記録媒体2の上での記録媒体搬送方向の放射エネル
ギー分布例を示す。制限体4がある場合のほうが、より
均一に近い放射エネルギー分布が得られることがわか
る。
【0026】また、記録媒体2の搬送方向と垂直な方
向、すなわちフラッシュ光源1のランプ長手方向(記録
媒体幅方向)に対して、放射エネルギーの制限率を変化
させることで、ランプ長手方向のエネルギー分布を補正
することも可能である。一般に、ランプ両端部では、中
央部に比べて放射エネルギーが少なくなる傾向がある。
しかもランプ両端部直下ではその外側にランプ発光部位
がないので、仮にランプ自身の放射エネルギーがランプ
両端まで均一だったとしても、ランプ両端部直下の記録
媒体にあたえられる放射エネルギーがランプ中央部より
も小さくなる。これに対応するために、ランプの長さを
記録媒体の幅方向の大きさよりもかなりを長くする等の
方法で、この問題を回避してきた。制限体4の設計を行
う際、両端部の放射エネルギーを中央部より少なく制限
する構造とすることで、記録媒体幅方向の放射エネルギ
ー分布を均一化することができ、記録媒体2の幅方向に
対して均一トナー定着性を得ることが出来る。また、記
録媒体搬送方向についても同時に補正することで、両方
向についての放射エネルギーの均一化を達成することが
できる。
向、すなわちフラッシュ光源1のランプ長手方向(記録
媒体幅方向)に対して、放射エネルギーの制限率を変化
させることで、ランプ長手方向のエネルギー分布を補正
することも可能である。一般に、ランプ両端部では、中
央部に比べて放射エネルギーが少なくなる傾向がある。
しかもランプ両端部直下ではその外側にランプ発光部位
がないので、仮にランプ自身の放射エネルギーがランプ
両端まで均一だったとしても、ランプ両端部直下の記録
媒体にあたえられる放射エネルギーがランプ中央部より
も小さくなる。これに対応するために、ランプの長さを
記録媒体の幅方向の大きさよりもかなりを長くする等の
方法で、この問題を回避してきた。制限体4の設計を行
う際、両端部の放射エネルギーを中央部より少なく制限
する構造とすることで、記録媒体幅方向の放射エネルギ
ー分布を均一化することができ、記録媒体2の幅方向に
対して均一トナー定着性を得ることが出来る。また、記
録媒体搬送方向についても同時に補正することで、両方
向についての放射エネルギーの均一化を達成することが
できる。
【0027】ガラス板5は、記録媒体から発生する紙粉
や、トナーそのもの、あるいは、トナーから発生するガ
ス等がフラッシュ光源1及び反射板3を汚染することを
防ぐためにフラッシュ光源1と記録媒体2との間に介在
していることが好ましい。また、制限体4をガラス板5
のフラッシュ光源1側に設けることにより、制限体4の
トナー7等による汚染を防ぐことができ、好ましい。
や、トナーそのもの、あるいは、トナーから発生するガ
ス等がフラッシュ光源1及び反射板3を汚染することを
防ぐためにフラッシュ光源1と記録媒体2との間に介在
していることが好ましい。また、制限体4をガラス板5
のフラッシュ光源1側に設けることにより、制限体4の
トナー7等による汚染を防ぐことができ、好ましい。
【0028】さらにガラス板を2枚構造とし、制限体4
を2枚のガラスの間に挟み込む構造とすることが好まし
い。こうすることで、制限体4の劣化・汚染を防ぎ、ガ
ラス板表面に付着したトナーやその他の汚れを容易に取
り除くことが出来、保守性に優れている。
を2枚のガラスの間に挟み込む構造とすることが好まし
い。こうすることで、制限体4の劣化・汚染を防ぎ、ガ
ラス板表面に付着したトナーやその他の汚れを容易に取
り除くことが出来、保守性に優れている。
【0029】また、本発明の第二の実施様態としては、
図3に示すごとく、制限体4をフラッシュ光源1の外壁
に構成するものもある。必要とされる要件に関しては第
一の実施様態と同じであるが、フラッシュ光源1と一体
化することができるため、装置を簡略化できる利点があ
る。
図3に示すごとく、制限体4をフラッシュ光源1の外壁
に構成するものもある。必要とされる要件に関しては第
一の実施様態と同じであるが、フラッシュ光源1と一体
化することができるため、装置を簡略化できる利点があ
る。
【0030】一般的には、トナーの溶融温度が摂氏330
度以上になると、ガスの発生量が多くなり、臭気が発生
することが判明している。本実施態様によれば、より均
一な放射エネルギー分布を得ると共に、定着温度を摂氏
330度以下に押さえることを可能とするものである。
度以上になると、ガスの発生量が多くなり、臭気が発生
することが判明している。本実施態様によれば、より均
一な放射エネルギー分布を得ると共に、定着温度を摂氏
330度以下に押さえることを可能とするものである。
【0031】なお、本発明の画像定着方法の好適な適用
対象としては、ポリスチレン系、アクリル系、ポリエス
テル系樹脂等を主成分とするトナー粒子あるいはガラス
転移点または軟化点が摂氏60度以上100度以下であ
るような特性を有するトナー粒子を用いて記録媒体にト
ナー像を形成したものなどが考えられる。この場合に
は、フラッシュ光によるトナー像のはじけや臭気の発生
を大いに抑制することができる。また、トナー粒子の体
積平均粒径は4μm〜20μm程度が好ましい。
対象としては、ポリスチレン系、アクリル系、ポリエス
テル系樹脂等を主成分とするトナー粒子あるいはガラス
転移点または軟化点が摂氏60度以上100度以下であ
るような特性を有するトナー粒子を用いて記録媒体にト
ナー像を形成したものなどが考えられる。この場合に
は、フラッシュ光によるトナー像のはじけや臭気の発生
を大いに抑制することができる。また、トナー粒子の体
積平均粒径は4μm〜20μm程度が好ましい。
【0032】
[実施例1]図4を用いて、本発明の定着装置、定着方法
を含む電子写真プリンター(画像形成装置)の概略を説明
する。電子写真プリンターでは、感光ドラム13の上に
トナー像を形成する。まず、感光ドラム13に帯電器1
4を用いて一様に帯電させる。次に、LEDアレイやレー
ザビームを備えた露光装置15を用いて、形成したい画
像に応じて空間的に選択的に露光する。感光ドラム13
上に形成された潜像に、トナーによる現像器16も用い
て現像し、感光ドラム13上にトナー像を形成する。こ
うして現像されたトナー像を、転写帯電器17により、
記録媒体2の上に転写する。記録媒体2を一定速度で搬
送しつつ、上記実施態様に示したような定着器6によ
り、溶融・固定する。
を含む電子写真プリンター(画像形成装置)の概略を説明
する。電子写真プリンターでは、感光ドラム13の上に
トナー像を形成する。まず、感光ドラム13に帯電器1
4を用いて一様に帯電させる。次に、LEDアレイやレー
ザビームを備えた露光装置15を用いて、形成したい画
像に応じて空間的に選択的に露光する。感光ドラム13
上に形成された潜像に、トナーによる現像器16も用い
て現像し、感光ドラム13上にトナー像を形成する。こ
うして現像されたトナー像を、転写帯電器17により、
記録媒体2の上に転写する。記録媒体2を一定速度で搬
送しつつ、上記実施態様に示したような定着器6によ
り、溶融・固定する。
【0033】図5を用いて、本発明の定着装置、定着方
法の実施例について説明する。本実施例では、定着器内
部前段に2〜5μm近傍にエネルギーのピーク波長を有す
る遠赤外線を主成分とする放射熱エネルギーを発生する
ハロゲンランプ8とフラッシュ光源1とにより記録媒体
上のトナー像を定着する。ハロゲンランプ8は連続点灯
させ、記録媒体2及びトナー像7を予備加熱する。この
予備加熱によって記録媒体が紙であるような場合に含ま
れていることがある水分をある程度除去し、記録媒体2
全体を予熱しておく。遠赤外線はトナー像ばかりでなく
記録媒体2にも効率良く吸収されるため、あとでトナー
像に効率良く吸収されるフラッシュ光の光源1により付
与される放射エネルギーによるトナー像と記録媒体との
温度差の発生を抑制し、より強固な定着を可能にする。
すなわち、フラッシュ光源1の放射エネルギーが比較的
低くても、良好な定着性能が得られるように補助する役
割を果たしている。また、定着器内部後段には、定着時
のトナーから発生する臭気、あるいはガスを吸収するた
めの排気口9を装備した。
法の実施例について説明する。本実施例では、定着器内
部前段に2〜5μm近傍にエネルギーのピーク波長を有す
る遠赤外線を主成分とする放射熱エネルギーを発生する
ハロゲンランプ8とフラッシュ光源1とにより記録媒体
上のトナー像を定着する。ハロゲンランプ8は連続点灯
させ、記録媒体2及びトナー像7を予備加熱する。この
予備加熱によって記録媒体が紙であるような場合に含ま
れていることがある水分をある程度除去し、記録媒体2
全体を予熱しておく。遠赤外線はトナー像ばかりでなく
記録媒体2にも効率良く吸収されるため、あとでトナー
像に効率良く吸収されるフラッシュ光の光源1により付
与される放射エネルギーによるトナー像と記録媒体との
温度差の発生を抑制し、より強固な定着を可能にする。
すなわち、フラッシュ光源1の放射エネルギーが比較的
低くても、良好な定着性能が得られるように補助する役
割を果たしている。また、定着器内部後段には、定着時
のトナーから発生する臭気、あるいはガスを吸収するた
めの排気口9を装備した。
【0034】フラッシュ光源1には、キセノンランプを
用いた。本実施例でのキセノンランプの外形寸法は、直
径約15mm、発光部の長さ約425mmであり、定格印可電圧1
850Vで、定格エネルギーは343Jである。フラッシュ光源
1は発生するエネルギーは、200J以上あることが好まし
い。本キセノンランプを、記録媒体2の搬送(約225mm/
sec)に伴って、6.6Hz周期で点灯させた。つまり、記録
媒体2上で、約34mm間隔でキセノンランプを点灯させ
た。
用いた。本実施例でのキセノンランプの外形寸法は、直
径約15mm、発光部の長さ約425mmであり、定格印可電圧1
850Vで、定格エネルギーは343Jである。フラッシュ光源
1は発生するエネルギーは、200J以上あることが好まし
い。本キセノンランプを、記録媒体2の搬送(約225mm/
sec)に伴って、6.6Hz周期で点灯させた。つまり、記録
媒体2上で、約34mm間隔でキセノンランプを点灯させ
た。
【0035】フラッシュ光源1と記録媒体2の搬送経路と
の間には制限体4を設けた。制限体4は、厚さ0.1mmステ
ンレス板(幅14mm、長さ441mm)をエッチングにより加
工したグリッド状のものを用いた。図6は、本定着器を
記録媒体側から見たところを示している。本制限体4
は、幅0.1mmの11本のフラッシュ光源1の長手方向(記録
媒体2の幅方向で、搬送方向に略直交する方向)に平行な
ワイヤーと、これらを相互に連結する複数の斜めのワイ
ヤーからなる。11本のフラッシュ光源1の長手方向に平
行なワイヤーは、フラッシュ光源1の直下に相当する部
分には密度が高く、記録媒体の搬送方向にみて周辺部ほ
ど密度が低くなるように配置した。複数の斜めのワイヤ
ーは、平行なワイヤーを相互に連結すると共に、制限量
を大きくする働きを兼ねている。
の間には制限体4を設けた。制限体4は、厚さ0.1mmステ
ンレス板(幅14mm、長さ441mm)をエッチングにより加
工したグリッド状のものを用いた。図6は、本定着器を
記録媒体側から見たところを示している。本制限体4
は、幅0.1mmの11本のフラッシュ光源1の長手方向(記録
媒体2の幅方向で、搬送方向に略直交する方向)に平行な
ワイヤーと、これらを相互に連結する複数の斜めのワイ
ヤーからなる。11本のフラッシュ光源1の長手方向に平
行なワイヤーは、フラッシュ光源1の直下に相当する部
分には密度が高く、記録媒体の搬送方向にみて周辺部ほ
ど密度が低くなるように配置した。複数の斜めのワイヤ
ーは、平行なワイヤーを相互に連結すると共に、制限量
を大きくする働きを兼ねている。
【0036】これらのステンレス製の編み目構造をもつ
制限体4をカラス板5の上部、フラッシュ光源1の直下
に置き、両端をガラス板5とケーシング5との間で挟み
込んで固定した。
制限体4をカラス板5の上部、フラッシュ光源1の直下
に置き、両端をガラス板5とケーシング5との間で挟み
込んで固定した。
【0037】このような構成を持つ実施例の画像形成装
置を用い、トナーとしてポリスチレン系、アクリル系、
ポリエステル系樹脂等を主成分とし、体積平均粒径4μ
m以上を有するものを用いて、上質紙(記録媒体2)にト
ナー像を形成し、上記定着器により定着させたところ、
記録媒体2上のトナー像7の定着時の最大溶融温度は摂
氏330度以下となり、トナー溶融・定着時に発生するガ
ス、臭気を抑制することができた。さらに十分な定着性
を記録媒体全面に渡って得られることができた。
置を用い、トナーとしてポリスチレン系、アクリル系、
ポリエステル系樹脂等を主成分とし、体積平均粒径4μ
m以上を有するものを用いて、上質紙(記録媒体2)にト
ナー像を形成し、上記定着器により定着させたところ、
記録媒体2上のトナー像7の定着時の最大溶融温度は摂
氏330度以下となり、トナー溶融・定着時に発生するガ
ス、臭気を抑制することができた。さらに十分な定着性
を記録媒体全面に渡って得られることができた。
【0038】[実施例2]制限体として、図6に示した制限
体4に代わって、図7に示す制限体24ものを用いることも
できる。図7に示した制限体24は、実施例1と同様に、フ
ラッシュ光源1の直下に相当する部分には密度が高く、
記録媒体の搬送方向にみて周辺部ほど密度が低くなるよ
うな、ランプ長手方向に平行なステンレスワイヤーを備
えているが、さらに、ランプ長手方向にみても、中央部
では密度が高く、周辺部では密度が低くなるようにワイ
ヤーが構成されている。これにより、記録媒体搬送方向
だけでなく、幅方向のエネルギー放射密度の均一化を実
現することができる。
体4に代わって、図7に示す制限体24ものを用いることも
できる。図7に示した制限体24は、実施例1と同様に、フ
ラッシュ光源1の直下に相当する部分には密度が高く、
記録媒体の搬送方向にみて周辺部ほど密度が低くなるよ
うな、ランプ長手方向に平行なステンレスワイヤーを備
えているが、さらに、ランプ長手方向にみても、中央部
では密度が高く、周辺部では密度が低くなるようにワイ
ヤーが構成されている。これにより、記録媒体搬送方向
だけでなく、幅方向のエネルギー放射密度の均一化を実
現することができる。
【0039】
【発明の効果】本発明の画像定着方法、装置および画像
形成装置によれば、フラッシュ光源から記録媒体に照射
されるべき放射エネルギーを制限するため、記録媒体上
の放射エネルギー分布を均一化し、トナーのはじけ、泡
立ち、悪臭等を防止することができる。
形成装置によれば、フラッシュ光源から記録媒体に照射
されるべき放射エネルギーを制限するため、記録媒体上
の放射エネルギー分布を均一化し、トナーのはじけ、泡
立ち、悪臭等を防止することができる。
【0040】また、記録媒体全面で比較的に均一な定着
性能を得ることができる。
性能を得ることができる。
【図1】この発明の第1の実施形態を示す概略縦断面図
である。
である。
【図2】図1の実施形態の画像定着装置による放射エネ
ルギーの記録媒体上での分布を示す図である。
ルギーの記録媒体上での分布を示す図である。
【図3】この発明の第二の実施形態を示す、フラッシュ
ランプ外壁に制限体を装着した定着装置の概略縦断面図
である。
ランプ外壁に制限体を装着した定着装置の概略縦断面図
である。
【図4】この発明の画像形成装置の一実施態様の概略縦
断面図である。
断面図である。
【図5】この発明の画像定着装置の一実施例を示す概略
縦断面図である。
縦断面図である。
【図6】この発明の実施例の制限体を記録媒体側から見
た図である。
た図である。
【図7】この発明の別の実施例の制限体を記録媒体側か
ら見た図である。
ら見た図である。
1:キセノンランプ(フラッシュ光源) 2:記録媒体 3:反射板 4:制限体 5:ガラス板 6:ハウジング 7:トナー 8:ハロゲンランプ 9:排気口 13:感光ドラム 14:帯電器 15:露光装置 16:現像装置 24:制限体
Claims (10)
- 【請求項1】フラッシュ光により記録媒体上のトナー像
を定着する画像定着装置であって、前記フラッシュ光の
光源から発せられ記録媒体上のトナー像に付与されるべ
き放射エネルギーを部分的に制限する制限体を、前記光
源と記録媒体との間に備えていることを特徴とする画像
定着装置。 - 【請求項2】フラッシュ光により記録媒体上のトナー像
を定着する画像定着装置であって、前記フラッシュ光の
光源の外壁の一部に放射エネルギーを部分的に制限する
制限体を設けたことを特徴とする画像定着装置。 - 【請求項3】前記制限体は、前記光源からの放射エネル
ギーを反射、散乱または屈折する性質を備えているもの
であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像定
着装置。 - 【請求項4】前記制限体は、前記制限体により放射エネ
ルギーが制限されなかった場合に高い放射エネルギーが
付与されるべき記録媒体上の部位の少なくとも一部への
放射エネルギーを強く制限し、低い放射エネルギーが付
与されるべき記録媒体上の部位の少なくとも一部への放
射エネルギーを弱く制限するものであることを特徴とす
る請求項1〜3のいずれかに記載の画像定着装置。 - 【請求項5】前記光源によりトナー像に放射エネルギー
を付与する前に前記記録媒体を予熱する予熱手段を備え
ていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の
画像定着装置。 - 【請求項6】記録媒体上のトナー像をフラッシュ光源か
らのフラッシュ光により定着する画像定着方法であっ
て、前記フラッシュ光源から発せられ前記記録媒体上の
トナー像に付与されるべき放射エネルギーを部分的に制
限しつつ前記トナー像に放射エネルギーを付与すること
を特徴とする画像定着方法。 - 【請求項7】記録媒体上のトナー像をフラッシュ光源か
らのフラッシュ光により定着する画像定着方法であっ
て、前記フラッシュ光源から高い放射エネルギーが付与
されるべき記録媒体上の部位の少なくとも一部への放射
エネルギーを強く制限し、低い放射エネルギーが付与さ
れるべき記録媒体上の部位の少なくとも一部への放射エ
ネルギーを弱く制限しつつ前記トナー像に放射エネルギ
ーを付与することを特徴とする画像定着方法。 - 【請求項8】前記放射エネルギーの制限は、放射エネル
ギーを反射、散乱または屈折する性質を有する制限体を
前記フラッシュ光源と前記記録媒体との間に介在させる
ことにより行うことを特徴とする請求項6または7に記載
の画像定着方法。 - 【請求項9】記録媒体上にポリスチレン系、アクリル
系、ポリエステル系樹脂から選ばれる一つ以上の樹脂を
主成分とするトナーにより形成されたトナー像を形成
し、前記トナー像にフラッシュ光を照射することにより
前記トナー像を前記記録媒体に定着する画像定着方法で
あって、前記フラッシュ光源から発せられ前記記録媒体
上のトナー像に付与されるべき放射エネルギーを部分的
に制限しつつ前記トナー像に放射エネルギーを付与する
ことを特徴とする画像定着方法。 - 【請求項10】像担持媒体と、前記像担持媒体上にトナ
ー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像形成
手段により前記像担持媒体上に形成されたトナー像を記
録媒体に転写するトナー像転写手段と、前記トナー像転
写手段により記録媒体上に転写されたトナー像にフラッ
シュ光を照射する光源と、前記光源から発せられ記録媒
体上のトナー像に付与されるべき放射エネルギーを部分
的に制限する放射エネルギー制限手段とを備えたことを
特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7200498A JPH10326058A (ja) | 1997-03-24 | 1998-03-20 | 画像定着装置および画像定着方法ならびに画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6963997 | 1997-03-24 | ||
| JP9-69639 | 1997-03-24 | ||
| JP7200498A JPH10326058A (ja) | 1997-03-24 | 1998-03-20 | 画像定着装置および画像定着方法ならびに画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10326058A true JPH10326058A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=26410810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7200498A Pending JPH10326058A (ja) | 1997-03-24 | 1998-03-20 | 画像定着装置および画像定着方法ならびに画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10326058A (ja) |
-
1998
- 1998-03-20 JP JP7200498A patent/JPH10326058A/ja active Pending
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