JPS61200567A - フラツシユ定着装置 - 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
装置の定着装置、特に現像剤により記録材上に形成され
た未定着９Ｉを、放電管からのエネルギーによシ定着す
るフラッシュ定着装置及びこのフラッシュ定着装置を有
する記録装置に関する。

（従来の技術） この棟の定着袋＃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、低消費を力であること、ま
た過熱するおそれがないことから有利であシ、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、松材紙の紙質、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着装置は、キセノンランプ（以下、
Ｘｅラングという）等の放電管を現像剤による未定着像
を形成した記録材と対向させて配役し、放電管を放電さ
せて、その閃光エネルギーによ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。この放電管の１回
の発光によって未定着像に供給されるエネル輌−は、放
電管の発光時間によって決定される。−万、未定着像の
定着に必要なエネルギー、即ち現像剤を融解するエネル
ギー量は未定着像の現像剤の濃度によって異なり、濃度
が薄く現像剤の量が少ないときはエネルギー量は少なく
てよいが、濃度が細いものにあっては大きいエネルギー
を要す。そのため従来は濃度が清いものが定着すること
ができるように放電管の一回の発光時間を決定していた
。

（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、濃度の薄いもの等の未
定着像を形成する現像剤の量が少ないとき、たとえば定
着すべき画像が１文字の場合でも、一定の高いエネルギ
ーが供給され、エネルギーが無駄になることになる。ま
た供給されるエネルギーが過剰となり現像剤が急激に融
解して飛び散るという問題があった。さらに常に高いエ
ネルギーを発生させるために、結果的に放電管の寿命が
短くなるという問題もあった。

本発明は従来技術の斯かる問題点を解消するためになさ
れたもので、その目的とするところは、未定着像に対応
する濃度（像を直接又は感光体上の潜像電位又は原稿か
らの濃度検知等によって得られる濃度）に対応して放電
管から供給される給給エネルギーを調整することにより
、エネルギーの無駄を省き、放電管の長寿命化を図った
フラッシュ定着装置を提供することにある。

Ｊ、又”Ｆ余色 （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未定着像
に対応する濃度を検知する濃度検知手段と、該濃度検知
手段により検知された濃度に対して放電管により配録材
上の単位面積当りに供給される放電エネルギーを制御す
るエネルギー制御手段とを設けた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
明の一実施例に係るフラッシュ定着装置を使用した電子
写真複写機を示す第１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上にスリット繕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
り光像鋸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７によりドラム面に送り込また、転写帯電器８により
感光ドラム３上の面像の転写を受ける。その後転写紙は
分離手段９により感光ドラム３から分離され、ガイド１
０に送られる。ガイド１０の上方にはフラッシュ定着装
置としてカートリッジ化された定着カートリッジ１１が
配置されており、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。さらに転写紙セ排紙ベルトユニ
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
シ掻き落とされて回収される。

以下に定着カー）　ＩＪフッソついて詳述する。第３図
に示すように定着カートリッジ１ｌｉｊ、筺体１５内に
閃光を発する放電管を有する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
。筺体１５内に組込まれた定着装置本体は、本実施例に
おいては、第２図及び第３図に示すように転写紙の進行
方向Ｘに対して直角方向に第１の定着装置本体１７ａ、
第２の定着装ｆＩＬ本仔曹すおよび第３の定着装置本体
１７ｃが順に配設されておシ、後記するように転写紙を
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１７
ａ、１７ｂ、１７ｃは転写紙Ｐ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、第４図に示すように放電管としてキセ
ノンランプ（以下、Ｘｅラングと言う）１６ａと、Ｘｅ
ランプ１６ａから発せられる光を反射する反射笠１８ａ
と、Ｘｅランプ１６ａｉ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ランプ１６ａが取付けられ、反射笠１
８ａ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、第５図（イ）に示すよう
に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２ｏが固設されておシ、ガイドレ
ール２０に沿って定着カー）・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。

定着カートリッジ１１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プ駆動回路に対
して各Ｘｅランプ１６ａ、１６ｂ。

１６ｃ’ｉｒ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１７
ａ、１７ｂ、１７ｃの各Ｘｅランプの端子２２二’・に
それぞれコード２５４’−が結線されている。

一方、複写機本体側の側壁２４には、第５図（ロ）に示
すように定着カートリッジ１１上に設けられた結合端子
２１に対応して、ランプ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
取付けられており、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１
１の結合端子２１が本体側コネクタ２７と連結され、各
Ｘｅランプ１６ａ、１６ｂ、１６ｃがランプ駆動回路と
電気的に接続されるようになっている。

またガイドルール２０の手前側のカートリッジ１５人口
側にはガイドレール２０に対して直角にクリーナ２８が
設けられている。

第２図には、各Ｘｅランプ１６　ａ　、　１６ｂ　、　
１６ｃの駆動制御を模式的に示しである。図において２
９けＸｅラングを駆動する駆動回路を示している。３０
は未定着像の画像濃度を検出する濃度検知手段で、各Ｘ
ｅランプ１６ａ、１６ｂ、１６ｃによって定着されるそ
れぞれの画像濃度を検出するようになっている。画像濃
度は、転写紙上に転写されたトナー画像の濃度を検出し
てもよく、また原稿の濃度を検出するようにしてもよく
、感光体３上のトナー濃度を検出するようにしてもよい
。濃度検知手段３０としては、ＣｄＳやＣ０Ｄ（を荷結
合素子）等の光センサを使用するものである。また図中
３１は、濃度検知手段３０により検出された濃度信号に
対応して各Ｘｅランプ１６ａ、１６ｂ、１６ｃの発光時
間を制御する制御手段であり、前記した駆動回路２９に
接続されている。また図中３２は、濃度検知手段３０に
よシ検出された信号を制御手段３１への入力信号に演算
する演算部である。

以下に各Ｘｅランプ１６ａ、１６ｂ、１６ｃの駆動の制
御について、第６図乃至第８図を参照して説明する。

第６図けＸｅランプの駆動回路を示すものであり、Ｒ１
−Ｒ１１は抵抗、Ｃ！〜Ｃ２ｏはコンデンサ、Ｄｌ〜Ｄ
６はダイオード、Ｌｌはコイル、５ＣＲＩ〜５ＣＲｅ　
はサイリスタ、Ｔｚ　〜Ｔａ　ｉ　）う７ス、Ｘｅ、　
〜Ｘｅ３はＸｅランプ、　ＤＲ８〜ＤＲ６けドライバ、
ＰＤは７オトセンサ、８ｌ−８ｌｌは入力５Ｗ１ｃＰＵ
けマイクロコンピュータである。第７図は制御を示すフ
ローチャートである。

まず第６図に示すＡＣ１００Ｖラインに、図示しないＳ
Ｗにより電源を供給して図示しないＡＣ−ＤＣコンバー
ターによシ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Ｃ１及びダイ
オードＤ、〜Ｄ３によ、ＱＤＣ２８０Ｖへ昇圧される倍
電圧部よシ、メインコンデンサＣ！へＸｅラングＸｅ、
〜Ｘｅ３全所定エネルギーで発光させるため充電全行な
う。そしてこのメインコンデンサＣ２に充電されている
電圧は抵抗Ｒ２、Ｒ３で分圧されＣＰＵのＡ／ｐ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７図に示すフローチャートにおいては前記
メインＳＷの投入によりＣＰＵは５ｔａｒｔ　Ｌ、ステ
ップ１に示されるメモリやＩｌｏ等、所定条件全設定す
るための初期化全行ない、ステップ２ではＫＬ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
。ステップ３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υ、押されないときにはステップ２へ戻
シこれ全繰り返し、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、さらに祥脱するならば、まずメインモータ
等から得られるタイミングパルス全カウンター等でカウ
ントし、露光ランプ、原稿台前進、後進等容負荷のＯＮ
、ＯＦＦタイミングをレジヌク−等に予めセットしてお
き、前記カウンターとこれらのレジスタを、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次図
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上も行
なうものである０ステツプ６では第６図に示すＣＰＵの
入力である定着タイミング入力手段＄１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
ステップ４へ戻夛、これを繰ル返し、処理終了であれば
ステップ２へ戻シ待期状態へとなる。又、ステップ６に
おいて定着タイミング入力手段８１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で得られ次各種条件よシ、
ステップ８においては、画像濃度を第６図に示すフォト
センサから読み込みＡ／Ｄφよ少入力しＡ／Ｄ　　変換
した値と、充電電圧をＡ／Ｄφに入力し同様にＡ／ｐ変
換した値と、ＣＰＵのＩＰＩ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）より適正な発光時間を演算して求め、この
値をレジスタへ記憶させ、ステップ９では、ＣＰＵのＩ
Ｆ５へ入力される転写紙Ｐの送シ方向の長さにより適正
な発光回数を選びだしレジスターへ記憶させ、ステップ
ｌＯでは、ＣＰＵのＩＰ３〜ＩＰ５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ランプ（不で約７０向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、２１０ｓａ＋＋
の主走査方向の定着が可能であり、従って７０＋ｗ間隔
で主走査方向の発光管数を制御できる）全レジスタへ記
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６図に示
す、ＯＰφよりＸｅランプｌＸｅ１のトリガー信号の一
発目が出力され、こρ信号はサイリスタ−８ＣＲ１゜５
ＣＲ２のゲートへ、ドライバーＤＲＩを介して送られる
０このことにょシサイリスタ５ＣＲＩ　。

５ＣＲ２はＯＮし、サイリスタ５ＣＲＩはトランスＴｓ
を介してＸｅラングＸｅｌのトリガ電極へ高電圧をかけ
る。このことにょＦ）ＸｅランプＸｅｌは放ｔを開始し
発光を起こす。又同時にサイリスタ５ＣＲ２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ＶＣ達したならば（第８図に示すＴｓ
ａ）、ＣＰＵはＯＰＩよジカットオ７信Ｓｔ−ドライバ
ーＤＲ２’を介して、サイリスタ５ＣＲ３のゲートへ送
られる。これにょシ、サイリスタ５ＣＲ３はＯＮされ、
このことによυ抵抗Ｒ８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５ＣＲ３’を通して放電す
るため、ＯＮされていたサイリスタ５ＣＲ２に逆バイア
スをかけることになシ、サイリスタ５ＣＲ２はターンオ
フする。従ってＸｅランプＸｅｌは発光を停止する。又
、サイリスタ５ＣＲ３のＯＮからＴム後（充電時間）、
条件にょシ（主走査方向の長さ）、ＸｅランプＸｅ　１
　→ＸｅランプＸｅ２−＊ＸｅランプＸｅ３．Ｘｅラン
プＸｅ１−＋ＸｅラングＸｅ２、あるいはＸｅランプＸ
ｅｌを所定回数繰シ返すものである。

第８図には各Ｘｅラングの発光のタイミングチャートを
示しており、Ｔ１　　ａ　、　Ｔｌ−ｂ　、　Ｔｌ−ｃ
は各Ｘｅラング点灯時間、ＴｔはメインコンデンサＣ１
の充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
ず転写工程によシ上面に未定着のトナー像が形成された
転写紙Ｐがガイド９上に搬送されてくる。転写紙上のト
ナーによる未定着像の定着予定領域の濃度が各濃度検知
手段３０によって検知され、検知信号に応じて各Ｘｅラ
ンプ１６ａ。

１６ｂ、１６ｃの発光時間を、各定着予定領域内の全ト
ナー全融解し得る適正の値に設定される。

すなわち濃度が濃い場合は発光時間を長く、薄い場合は
短くしてトナーに供給されるエネルギーを調整するもの
である。第１１図にはＸｅランプの発光特性を示してい
るが、たとえば発光時間をＴ１からＴ、　ｒとすると、
その分定着領域内に供給される発光エネルギーは増大す
る。

転写紙の幅は最大幅のものを使用するものとすると、第
９図に示すように、まず第１のＸｅランプ１６ａがその
部分の製度に対応１′るＨ「定時間（Ｔｔ−ａ）　　発
光して図中ＡＩの領域が定着される。次に転写紙Ｐが第
２のＸｅランプ１６ｂの位置まで移動する間に、メイン
コンデンサＣ２が所定値まで充電され（充電時ＩＳｉ′
１はＴ２となる）、第２のＸｅラング１６ｂがその部分
の濃度に対応する所定時間（Ｔｔ−ｂ）発光して図中Ｂ
１の領域が定着される。続いて転写紙Ｐが第３のＸｅラ
ンプ１６ｃの位置まで移動する間にメインコンデンサＣ
２が所定値まで充電され（充電時間は’ｒ２）、第３の
Ｘｅランプ１６ａがその部分の濃度に対応する所定時間
（Ｔｔ　　ｃ）発光して図中Ｃ１の領域が定着される。

このように時限分割されて各Ｘｅランプ１６ａ、１６ｂ
、１６ｃが順に発光を繰ｐ返し、以下類にＡｘ　ｌ　Ｂ
２　＋　Ｃ２ｅ　Ａａ・・・と定着され、転写紙Ｐ全体
を定着するまでＸｅランプの発光が繰り返され、転写紙
全体Ｐを定着した段階でＸｅランプの発光を停止する。

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Ａ２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り、マ友転写
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ＢｌおよびＢ１とＣ１間も隙間が開かない
ように各Ｘｅランプ１６ａ。

１６ｂ、１６ｃの配置が考慮されている。

第１０図にはＸｅラング゛の１回の発光により有効ｌ、
【看っルろ瀕〕＾の艶ｌ芦Ｃ東行λイ４−妬−Ｌｘ、Ｓ
糸、、／−Ｌ２、る。　７　；−１ｋｆＡムｑｚ　Ｘ１
７　、ｙ　７’　ｎ゛うＩｔ＝’８Ｊｎ、ｉｆ偽蕗伝り
、番　、ち　ｔｌ　　１丁−の種＠　＋＜　ｙ＝　、ヮ
了七１７乙１ろつのでゝめろ。

不島明で゛し各画像の濃度に応じてＸｅランプの発光時
間を変えるようにしたので、Ｘｅランプの発光エネルギ
ーが効率よく利用され、ムダが無くなる。

ここで本実施例装置を使用して原稿の濃度差によるＸｅ
ランプの寿命の比較試験の結果を示す。複写用紙として
はＡ４版の大きさのものを使用し、黒ベタの原稿とライ
ン画像（複写用紙に対してライン像の面積の占める割合
は６％のもの）の原稿について連続複写した。その結果
黒ベタのものは２０００枚ライン像の原稿の場合は３６
００枚となった。従来のＸｅラングの場合は黒ベタのも
のを定着するように発光時間は設定されており、従来の
一本ランプの場合に比較して定着性が向上できる。

以上の実施例においては、発光時間を変化させて放電エ
ネルギーを制御するようにしたが、Ｘｅランプの発光回
数を制御するようにしてもよい。

すなわちＸｅランプの１回の発光時間を一定にして同じ
場所に重ねて発光エネルギーを照射して、転写紙の単位
面積当りに供給されるエネルギーを増大させて定着性を
良くするものである。したがって１回の発光で供給され
るエネルギーは小さくしており、発光間隔を短くするも
のである。

なお本実施例においては定着カートリッジ１１として定
着装置本体１７のみを組み込んだものを示したが、第１
２図及び第１３図に示すように定着装置本体と桑に感光
ドラム３、コロナ帯電器４、現像器およびクリーニング
手段１４を一体に組込んだ構成としたものでもよい。

またフラッシュ定着装置がカートリッジ化されていない
もの、すなわち放電管が複写機本体に設は次端子に直接
取付けるものにも適用できる。さらに放電管が複数本で
は無く、一本の放電管により定着するタイプのものにも
適用し得るものである。

以上フラッシュ定着装置を電子写真複写機に適用したも
のについて説明したが、電子写真複写機に限るものでは
無く、その他ファクシミリ受信機、レーザビームプリン
タ等、現像剤による未定着像を融解して定着する定着工
程金有する種々の装置について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作用から成るもので、従来のよ
うに濃度の濃い未定着像を定着する几めに放電管から常
に一定の高いエネルギーを供給するのではなく、未定着
像の濃度に応じてその未定着像を形成する現像剤を融解
するのに必要な量のエネルギーだけを放電管によシ供給
するようにしたので、従来のようにエネルギーのロスは
無くなり放電管の寿命を長くすることができる。また低
濃度の未定着像に対して従来のように過剰のエネルギー
を供給するようなことは無くなるので、現像剤が飛び散
るようなことは無く、常に良好な定着性が得られる等の
種々の効果が得られる０

【図面の簡単な説明】

！＠１図は本発明の一実施例に係るフラッシュ定着装置
の放電管の駆動を制御する制御ブロック図、第２因は本
発明の一実施例に係るフラッシュ定着装置を使用した電
子写真複写機の概略構成図、第３図は第１図の装置の７
ラツシユ定着装置の一部を破断して示した斜視図、第４
図は第３図のフラッシュ定着装置の概略側面図、第５図
（イ）は第１図の装置のフラッシュ定着装置とガイドレ
ールを取出して示した斜視図、第５図（ロ）は第１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、第６図は第１図の装置の７ラツシユ定着
装置の制御回路図、第７図はフラッシュ定着装置の制御
のフローチャート、第８図は第６図の制御回路図のタイ
ミングチャート、第９図は第２図のフラッシュ定着装置
によシ定着される記録材上の定着領域を示す図、第１０
図は本発明の７ラツシユ定着装置の一つの放電管により
定着される定着領域を示す放電管近傍の概略側面図、第
１１図は第１０図の装置の放電管の発光量と発光時間の
関係を示す特性図、第１２図は本発明の他の実施例に係
るフラッシュ定着装置全使用した電子写真複写機のフラ
ッシュ定着装置音引き出した状態を示す斜視図、第１３
図は第１２図の７ラツシユ定着装置の斜視図である。 符号の説明 １１・・・フラッシュ定着装置 １５・・・カートリッジ １６ａ、１６ｂ、１６ｃ＝Ｘｅランプ（放ｊｋ！１．管
）１７ａ、１７ｂ、１７ｃｍ定着装置本体１８ａ、１３
ｂ、１８ｃｍ反射笠′ １９ａ、１９ｂ、１９ｃ＝ガラス ２０・・・ガイドレール　　２１・・・結合端子２７・
・・本体側コネクタ　３０・・・濃度検知手段第１０図 Ｔｔ　Ｔｌ″　　　　吟間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）放電管からの放電エネルギーによつて記録材上に
   形成された現像剤による未定着像を融解して定着するフ
   ラッシュ定着装置において、前記未定着像に対応する濃
   度を検知する濃度検知手段と、該濃度検知手段により検
   知された濃度に対して前記放電管により前記記録材上の
   単位面積当りに供給される放電エネルギーを制御するエ
   ネルギー制御手段とを設けたことを特徴とするフラッシ
   ュ定着装置。
2. （２）前記エネルギー制御手段により前記放電管の放電
   時間を制御するようにした特許請求の範囲第１項記載の
   フラッシュ定着装置。
3. （３）前記エネルギー制御手段により前記放電管の放電
   回数を制御するようにした特許請求の範囲第１項記載の
   フラッシュ定着装置。