JPS61200565A - 定着カ−トリツジ及びそれを有する記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子写真複写機、ファクシミリ受信機等の記録
装置の定Ｎ装置、特に現像剤によシ記録材上に形成され
た未定着像を、放電管からのエネルギーにより定着する
フラッシュ定着装置、特にカートリッジ化を図った定着
カートリッジ及びそれを有する記録装置に関する。

（従来の技術） この種のフラッシュ定着装置は他の定着方法、たとえば
、熱ローラ定着に比べて待ち時間が無く、低消費電力で
あること、また過熱するおそれがないことから有利であ
り、また圧力定着に比べて装置が軽量化されること、駆
動ムラが少ないこと、転材紙の紙質、紙厚に依存しない
こと、転写紙の伸縮が無いこと等の点で有利であり、小
型の電子写真複写機等に使用されている。

従来のフラッシュ定Ｎ装置は、キセノンラング（以下Ｘ
ｅラングという）等の放電管を現像剤による未定着像を
形成した転写材と対向させて配設し、放電管を放電発光
させて、その閃光エネルギーに二って記録材上の現像剤
を融解して定着するようになっている。放電管は記録装
置本体側に設けた端子にナツト等で固定するようになっ
ており、また放電管の光を反射させるための反射笠が放
電管を取シ囲むように配設され、やはり記録装置本体に
ビス等で固定されていた。さらに反射笠の開口部には放
電管を保護するためのガラスが取付けられていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかし斯かる従来例の場合には、放電管が寿命等によシ
切れた場合、放電管の又換をするためにはガラスを外し
、放電管の端子を外さなければならず、使用者が簡単に
又換するというわけにはいかなかった。そのため専門の
サービスマンを呼ばなければならず、その間複写機等は
使用することができないことになシ、デッドタイム（使
用者が複写機等をその故障によシ使用できない時間）が
長くなって使用者の業務に支障をきたすという問題があ
った。

本発明は、従来技術の斯かる問題点を解決するためにな
されたもので、フラッシュ定着装置の放電管の父換作業
を容易にして、使用者自ら又換可能とし、デッドタイム
を無くすることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） そこで、本発明は、上記の目的を達成するために、第１
発明に係る定着カートリッジにあっては、記録装置本体
に設けた放電エネルギー供給手段に対して電気的に結合
可能な結合端子と、該結合端子に連結して放電エネルギ
ーを放電する放電管とを有し、記録装置本体と着脱可能
としたものから成っている。また第２発明に係る記録装
置にあっては、記録装置本体に設けられた放電エネルギ
ー供給手段と、放電エネルギー供給手段に対して電気的
に結合可能な結合端子と、結合端子に連結して放電エネ
ルギーを放電する放電管とを有し、記録装置本体と着脱
可能とした定着カートリッジと、放電管からのエネルギ
ーで定着される未定着像を形成する像形成手段とを有す
るものから構成されている。

（実施例） 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。本発
明の第一実施例に係る定着カートリッジを使用した記録
装置として電子写真複写機を示す第１図乃至第３図にお
いて、１は透明な部材よりなる原稿載置台で矢印方向に
往復運動するようになっている。２は原稿載置台１上に
ある原稿像の光像を感光ドラム３上にスリット露光する
集光性光伝送体で、感光ドラム３は矢印方向に回転する
。

４はコロナ帯電器であり感光ドラム３に一様に帯電を施
す。５は現像器であり、一様に帯電された感光ドラム３
に集光性光伝送体２により光像露光して形成した静電潜
像を顕像化する。一方記録材としての転写紙Ｐは給紙ロ
ーラ６及びレソストローラフによりドラム面に送υ込ま
れ、転写帯電器８に工９感光ドラム３上の画像の転写を
受ける。

その後転写紙は分離手段９によシ感光ドラム３から分離
され、ガイド１０に送られる。がイド１０の上方には定
着カートリッジ１１が配設されており、ガイド１０上を
搬送される転写紙にフラッシュ光を照射して転写紙上の
トナーを融解して定着するようになっている。きらに転
与紙は排紙ベルトユニット１２に送られてトレイ１３に
排出される。また感光ドラム３上に残ったトナーはクリ
ーニング手段１４により掻き落とされて回収される。

以下に定着カートリッジについて詳述する。定着カート
リッジ１１は、筐体１５内に閃光を発する放１！管１６
を有する３個の定着装置本体１７ａ。

１７ｂ、１７ｃが組込まれたものから構成されている。

筐体１５内に組込まれた定着装置本体は、本実流側にお
いては、第５図に示すように転写紙の進行方向に対して
直角方向に第１の定Ｎ装置本体１７ａ、第２の定着装置
祷′１りｂおよび第３の定着装置本体１７ｃが順に配設
されており、転写紙を幅方向に分割してそれぞれの定着
装置に対応する領域を定着するようになっている。さら
に各定着装置本体１７ａ、１７ｂ、１７ｃは転写紙の進
行方向に対して位置をずらして配設されている。

各定着装置本体は、第１の定着装置本体１７ａを例にと
って説明すると、放電管としてキセノンラング（以下Ｘ
ｅランプと言う）１６ａと、Ｘｅラング１６ａから発せ
られる光を反射する反射笠１８ａと、　Ｘｅラング１６
ｍを保護するガラス１９ａとから成っている。すなわち
断面形状が放物線状に形成された反射笠１８ａにＸｅラ
ング　１６　ａが取付けられ、反射笠１８ａの開口部が
ガラス１９ａで閉じられた構造となっている。第２、第
３の定着装置本体１７ｂ、１７ｃも第１の定着装置本体
１７ａと同一の構成である。この定着カートリッジ１１
は、複写機本体に着脱可能となっているが、これは複写
機本体側にガイドレール２０が固設されておシ、ガイド
レール２０に沿って定着カートリッジ１１が案内支持さ
れ、複写機本体に対して着脱されるものであり、定着カ
ートリッジ１１の手前側には把手部１５ａが形成されて
いる。

定着カー）　ＩＪフッソ１の奥端には、複写機本体側に
設けた放電エネルギー供給手段としてのラング駆動回路
に対して各Ｘｅラング１６ａ、１６ｂ。

１６ｃを電気的に接続するための結合端子２１が設けら
れている。結合端子２１からは各定着装置本体１７ａ、
１７ｂ、１７ｃの各Ｘｅラングの端子２２、・・・にそ
れぞれコード２３．・・・が結線されている。

一方複写機本体側の側壁２４には、定着カートリッジ１
１に設けられた接続端子２１に対応して、ラング駆動回
路を組込んだ基板２５およびコンデンサ２６等を接続す
る本体側コネクタ２７が取付けられておシ、定着カート
リッジ１１を差し込むとガイドレール２０によシ案内さ
れて定着カートリッジ１１の結合端子２１が本体側コネ
クタ２７と連結され、各Ｘｅラング１６ａ、１６ｂ、１
６ｃがラング駆動回路と電気的に接続されるようになっ
ている。

またがイドレール２０の手前側の定着カートリッジ１１
人口側にはガイドレール２０に対して直角にクリーナ２
８が設けられており、定着カートリッジ１１を出し入れ
する際に、各定着装置本体１７ａ、１７ｂ、１７ｃのガ
ラス１９ａ、１９ｂ。

１９ｃが接触して、ガラス表面の汚れを払拭するように
なっており、交換の際に新しい定着カートリッジのガラ
ス表面が汚れている場合にも汚れは払拭され、汚れによ
る閃光エネルギーの損失は防止され定着性能を常に適正
に保たれる。また、使用者等が点検する際、定着カート
リッジ１１を出し入れするだけでガラス表面がクリーニ
ングされるので、わざわざ定着カートリッジ１１を取り
出して清掃する手間が省ける。

以下に各Ｘｅランフ”１６ａ、１６ｂ、１６ｃの駆動の
制御について、第９図乃至第１１図を参照して説明する
。

第９図はＸｅラングの駆動回路を示すものであシ、Ｒ１
〜Ｒｔｌｌは抵抗、Ｃ１〜Ｃ２゜はコンデンサ、Ｄ、−
Ｄａはダイオード、Ｌｌはコイル、５ＣＲ１〜ＳＣＲ，
はサイリスタ、Ｔ、〜Ｔ、はトランス、Ｘｓ　！　−Ｘ
ｅ　３はＸｅラング、ＤＲ１〜ＤＲ，はドライバ、ＰＤ
はフォトセンサ、Ｓ１〜Ｓ、は入力ＳＷ、ＣＰＵはマイ
クロコンピュータである。第１Ｏ図は制御を示すフロー
チャートである。

まず第９図に示すＡＣ１００Ｖラインに、図示しないメ
インＳＷによシミ源を供給して図示しないＡＣ−ＤＣコ
ンバータによりＣＰＵ等の低電圧電源を供給し、同時に
供給されたＡＣ１００Ｖは抵抗Ｒ１、コンデンサＣＩ及
びダイオードＤ、〜Ｄ、によυＤＯ２８０Ｖへ昇圧され
る倍電圧部より、メインコンデンサＣ３へＸｅ　ランｆ
　Ｘｅ　１〜Ｘｅ３ヲ所定エネルギーで発光させるため
充電を行なう。そしてこのメインコンデンサＣ１に充電
されている電圧は抵抗Ｒ，、Ｒ，で分圧されＣＰＵのＡ
／Ｄ入力端子へ入力し、常時モニターを行なっている。

またこの時第１０図に示すフローチャートにおいては前
記メインＳＷの投入によ、９ＣＰＵは５ｔａｒｔｌ、、
ステツｆ１に示されるメモリやＩｌｏ等、所定条件を設
定するための初期化を行ない、ステップ２では前記充電
電圧のモニタリングを始めとし、転写紙の有無、コピ一
枚数等の各種条件のチェック及びそれらの条件を読み込
んでコピー可能な状態であるときにだけステップ３へ進
む。ステラｆ３は図示しないコピースタートＳＷのチェ
ックを行なっており、押されないときににステップ２へ
戻りこれを繰り返し、押されているときにはステップ４
へ進む。ステップ４は各種プロセスのタイミング制御を
行なうもので、さらに詳説するならば、まずメインモー
タ等から得られるタイミングパルスをカウンター等でカ
ウントし、露光ラング、原稿台前進、後進等各負荷のＯ
Ｎ、ＯＦＦタイミングをレソスター等に予めセットして
おき、前記カウンターとこれらのレヅスタをたとえばカ
ウントアツプ毎に比較を行ない、該当する負荷のＯＮ、
ＯＦＦを行なうものである。ステップ５では機械の動作
が正常に行なわれているかどうかを各所に設けられた図
示しない入力手段等によりモニタリングし、それらの条
件に基づいて必要なデータを記憶したシ、書き換え等を
行ない、さらには異常時等においてはその異常処理をも
行なうものである。ステツｆ６では第１０図に示すＣＰ
Ｕの入力である定着タイミング入力手段Ｓ１をチェック
し、定着タイミングでなければステップ７へ進み、ステ
ップ７では処理終了かどうかを判断し、処理終了でなけ
ればステツｆ４へ戻り、これを繰り返し、処理終了であ
ればステツｆ２へ戻り、時期状態へとなる。

又、ステップ６において定着タイミング入力手段Ｓ１よ
り定着タイミングを受けたならば処理はステップ８へ進
む。これ以降はステップ２あるいはステップ５で得られ
た各攬条件よυ、ステップ８においては、原稿濃度を第
９図に示すフォトセンサから読み込みＡ／Ｄ１よシ入力
しＡ／Ｄ変換した値と、充電電圧をＡ／Ｄφに入力し同
様にＡ／Ｄ変換した値と、ＣＰＵのＩＰ、へ入力される
カートリッジ信号（本発明ではＯＮ＝黒、０ＦＦ＝色も
のカートリッジとした）よシ適正な発光時間を演算して
求めこの値をレノスタへ記憶させ、ステツｆ９では、Ｃ
ＰＵのＩＰ、へ入力される転写紙Ｐの送り方向の長さに
よシ適正な発光回数を選びだしレジ″スタヘ記憶させ、
ステップｌＯでは、ＣＰＵのＩＰｓ〜ＩＰ、へ入力され
る主走査方向の転写紙Ｐの長さにより適正な発光管数（
たとえばＸｅラング１本で約７０１１ｍが定着可能であ
るとすると、本発明においては３連であることより、２
１０■の主走査方向１り定着が可能であり、従って７０
１間隔で主走査方向の発光管数を制御できる）をレソス
タへ記憶させる。これらのレジスタ類に記憶されている
値は、前述した如く、ステップ４で使用されるものであ
り、さらに動作を詳説するならば、定着タイミングで第
９図に示す、ＯＰφよりＸｅラングｌＸｅ１のトリガー
信号の一発目が出力され、この信号はサイリス　ｐ　　
ＳＣＲ，、ＳＣＲ，のゲートへ、ドライバＤＲ，を介し
て送られる。このことによりサイリスタＳＣＲ，、ＳＣ
Ｒ，はＯＮされ、サイリスタＳＣＲ，はトランスＴ、を
介してＸｅラングＸｅ　１のトリガ電極へ高電圧をかけ
る。このことによりＸｅラングＸｅ　１は放電を開始し
、発光を起こす。又同時にサイリスタＳＣＲ，もＯＮさ
れているため放電電流が流れ完全な発光状態となる。次
に前述した発光時間に達したならば（第１１図に示すＴ
、−ａ）、ＣＰＵはＯＰｌよシカットオ７信号をドライ
バＤＲ，を介して、サイリスタＳＣＲ，のゲートへ送ら
れる。これにより、サイリスタＳＣＲ，はＯＮされ、こ
のことにより抵抗Ｒ６を介して充電されていたコンデン
サＣ６の電荷がサイリスタ５ＣＲ８を通して放電するた
め、ＯＮされていたサイリスタＳＣＲ，に、逆バイアス
をかけることになり、サイリスタＳＣＲ，はターンオフ
する。従ってＸｅラングＸｅ　１は発光を停止する。

又、サイリスタ５ＣＲ８のＯＮからＴ、後（充電時間）
、条件により（主走査方向の長さ）、Ｘｅラング　Ｘｅ
　１→ＸｅラングＸｅ　２　→ＸｅＸｅラングＸｅ、Ｘ
ｅラングＸｅ　１→Ｘｅランｆ　Ｘｅ　２、あるいはＸ
ｅラングＸｅ　１を所定回数繰り返すものである。第１
１図には各Ｘｅラングの発光のタイミングチャートを示
しておυ、Ｔ１−　ａ、　Ｔｌ−ｂＳＴｌ−ｃは各Ｘｓ
ランプ点灯時間、Ｔ。

はメインコンデンサＣ１の光電時間を示している。

つぎに本実施例の定着装置の作用について説明する。ま
ず転写工程により上面に未定着のトナー像が形成された
転写紙がガイド９上に搬送されてくる。転写紙の幅は最
大幅のものを用いるものとすると、第１１図に示すよう
に、まず第１のＸｅランプ１６ａが所定時間（Ｔｓ−ａ
　）発光して図中Ａ。

の領域が定着される。次に転写紙が第２のＸｅラング１
６ｂの位置まで移動する間に、メインコンデンサＣ１が
所定値まで充電され（充電時間はＴ、となる）、第２の
Ｘｅラング１６ｂが所定時間（Ｔ、−ｂ　”）発光して
図中Ｂ、の領域が定着される。続いて転写紙が第３のＸ
ｅラング１６ｃの位置まで移動する間にメインコンデン
サＣ３が所定値まで充電され（充電時間はＴ、）、第３
のＸｅランフ”　１６　ｃが所定時間（Ｔｓ−ｃ　）発
光して図中ＣＩの領域が定着される。

このように時限分割されて各Ｘｅラング１６ａ、１６ｂ
。

１６ｃが順に発光を繰シ返し、以下順に入、Ｂ＊−Ｃ，
、Ａ、・・・と定着され、転写紙全体を定着するまでＸ
ｅラングの発光が繰シ返され、転写紙全体を定着した段
階でＸｅラングの発光を停止する。各Ｘｅラング１６ａ
、１６ｂ、１６ａの発光回数は、前述したように転写紙
の大きさにより予じめ設定されるものである。

ここで転写紙の進行方向の隣接する定着領域、たとえば
Ａ１の領域とＡ、の領域との間に少なくとも隙間が開か
ないように発光のタイミングが図られておシ、また転写
紙の進行方向に対して直角方向の隣接する定着領域、た
とえばＡ１とＢ、およびＢ、とＣ１間も隙間が開かない
ように各Ｘｅラング１６ａ。

１６ｂ、１６ｃの配置が考慮されている。

第１３図にはＸｅラングの１回の発光によシ有効に定着
される領域の転写紙の進行方向の範囲りを示しているが
、これはＸｅラングから転写紙までの距離等によって相
対的に変化するものである。またこの範囲りはトナーの
種類によっても変化するものである。すなわちＸｅラン
プの発光エネルギーは周辺部分は小さくなっているが、
トナーの融点が低いものであれば定着領域は拡がって広
い範囲にわたって定着されるが、トナーの融点が高いも
のであれば定着領域は狭くなる。したがって、たとえば
定着領域が狭い場合は、各Ｘｅラングの発光間隔を短く
する必要がある。

また第１４図にはＸｅラングの発光曲線を示しており、
Ｔ１あるいはＩｌｌ、／のように発光時間を変えること
によって上記した定着領域りを変化させることも可能で
ある。さらに発光回数を多くして同じ場所に重゛ねて閃
光を照射すれば、定着性はより向上する。

次にＸｅラングが切れた場合の交換作業について説明す
る。

Ｘｅラングが切れた場合、図示しない異常検出装置によ
υラング切れの表示を出力され、使用者にラング切れを
知らせる。この表示に基づき定着カートリッジを交換す
るわけであるが、まず前カバー　１　ａを開いて定着カ
ートリッジ１１に設けた把手部１５ａを把んでガイドレ
ール２０に沿って引き出す。定着カートリツジ１１を引
き出すと同時に結合端子２１が本体側コネクタ２４から
外れる。

古い定着カートリッジ１１を外に取出した後、新しい定
着カートリッジ１１をガイドレール２０に沿って奥まで
差し込んで装着する。定着カートリッジ１１に設けられ
た結合端子２１はガイドレール２０によって位置決めさ
れて、本体側コネクタ２４に自動的に連結され、新しい
各Ｘｅラング１６ａ。

１６ｂ、１６ｃがラング駆動回路と電気的に接続され、
前カバー１ｍを閉じて変換作業が完了する。

次に第１５図乃至第１７図には本発明の第二実施例を示
しておシ、図において第一実施例と同一の構成部材につ
いては同一の符号を付して説明すると、第一実施例と異
なる点は、定着装置本体１７が、像形成手段としての感
光ドラム３、コロナ帯電器４、現像器５およびクリーニ
ング手段１４と一体に一体２９に組込んで定着カートリ
ッジを構成している点である。定着カートリッジ３０の
変換は使用者が手動作で定着カー）　ＩＪフッ−３０を
引き出すことによシ行なう。図中矢印Ｘは定着カートリ
ッジの着脱時の移動方向を示している。

第１６図は上記定着カートリッジ３０の斜視図を示し、
手前側が着脱時に奥側になる部分である。

この奥側の定着カー）　ＩＪフッソ０の壁面には、複写
機本体に装着した定着カー）　ＩＪツゾ３０の位置を正
しく補正するための位置決めピン３０ａと、上記帯電器
４に高電圧を供給するためのコネクタ３１と、現像器５
へのバイアス電圧を印加するためのコネクタ３２および
定着装置本体１７の各Ｘｅラング１６ａ、１６ｂ、１６
ｃに放電エネルギーを供給する結合端子２１が、感光ド
ラム３を駆動するための駆動連結部材３３を取シ囲むよ
うに配設しである。この連結部材３３の凹凸部が複写機
本体側の凹凸部とが嵌合して位置を出し、同時に複写機
本体の駆動力を感光ドラム３に伝えるようになっている
。

定着装置本体１７は本実施例にあっても３連となってお
シ、第一実施例と同様の位置関係に配設されている。

定着装置本体１７のＸｅラングの寿命は、現像器５内の
トナー量に対応して設定されておシ、トナーが無くなる
前にＸｅラングが寿命で切れることのないようにしであ
る。また感光ドラム３の寿命も同程度の寿命となってい
る。

このように、定着カートリッジに定着装置本体と共に他
の像形成手段としての感光ドラム３、帯電器４、現像器
５を一体に組込むことにより、定着カートリッジ３０を
交換するだけで、その他のメンテナンスはほとんど不要
となる。したがって従来のように専門のサービスマンに
よるメンテナンスの必要は無くなり、常に良好な画像の
コピーを得ることができる。

以上本実施例にあってはＸｅラングを３連のものとし九
が、その他従来の一部ラングのものにも適用し得るもの
である。

（発明の効果） 本発明は以上の構成及び効果から成るもので、本発明の
第１発明に係る定着カートリッジにあっては放電管が寿
命等によシ切れた場合に、その交換作業が、定着カート
リッジを交換するだけで容易にできるので、従来のよう
に専門のサービスマンを呼ぶ必要はなく、使用者自らが
変換することが可能となり、放電管切れにより記録装置
が使用できない時間は極めて短くなシ、使用者の業務に
支障をきたすことが無くなるという効果が得られる。ま
た本発明の第２発明に係る記録装置にあっては、上記の
効果を有する定着カートリッジを用いることによってメ
ンテナンスが極めて容易で、また常に安定し九定着性能
が得られる記録装置を提供できるという種々の効果を有
している。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明の第一実施例に係る定着カートリッジを
使用した電子写真複写機の概略構成図、第２図は第１図
の装置の定着カートリッジを抜き出した状態を示す斜視
図、第３図は第１図の装置の内部機構を示した斜視図、
第４図は第１図の装置の定着カートリッジの一部を破断
して示した斜視図、第５図は第４図の定着カー）　ＩＪ
フッソ概略側面図、第６図（イ）は第１図の装置の定着
カー）　ＩＪフッソガイドレールを取出して示した斜視
図、第６図（ロ）は、第１図の装置のガイドレールの奥
端１１１Ｊ　ｆ）本体側コネクタ近傍を示す側面断面図
、第７図は第６図（イ）のガイドレールの側面図、第８
図は第４図の定着カートリッジの放電管の配置を示す模
式図、第９図は第１図の装置の定着カートリッジの制御
回路図、第１０図は定着カー）　ＩＪツジの制御のフロ
ーチャート、第１１図は第９図の制御回路図のタイミン
グチャート、第１２図は第１図の定着カートリッジによ
り定着される記録紙上の定着領域を示す図、第１３図は
定着カートリッジの一つの放電管にニジ定着される定着
領域を示す放電管近傍の概略側面図、第１４図は放電管
の発光量と発光時間の関係を示す特性図、第１５図は本
発明の第二実施例に係る定着カー）　ＩＪフッソ使用し
た電子写真複写機の定着カートリッジを引き出した状態
を示す斜視図、第１６図は第１５図の定着カートリッジ
の斜視図、第１７図は第１５図の装置のガイドレールの
奥端側の本体側コネクタ近傍を示す側面断面図である。 符号の説明 １１・・・定着カートリッジ １５・・・筐体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録装置本体に設けた放電エネルギー供給手段に
   対して電気的に結合可能な結合端子と、該結合端子に連
   結して放電エネルギーを放電する放電管とを有し、上記
   記録装置本体と着脱可能としたことを特徴とする定着カ
   ートリッジ。
2. （２）前記記録装置本体の像形成手段のうち少なくとも
   現像剤を有するプロセス機構を備えた特許請求の範囲第
   １項記載の定着カートリッジ。
3. （３）記録装置本体に設けられた放電エネルギー供給手
   段と、 該放電エネルギー供給手段に対して電気的 に結合可能な結合端子と該結合端子に連結して放電エネ
   ルギーを放電する放電管とを有し、上記記録装置本体と
   着脱可能とした定着カートリッジと、 上記放電管からのエネルギーで定着される 未定着像を形成する像形成手段とを有することを特徴と
   する記録装置。
4. （４）前記記録装置本体の像形成手段のうち少なくとも
   現像剤を有するプロセス機構を備えた特許請求の範囲第
   ３項記載の記録装置。