JP4736634B2 - フラッシュ定着装置及びこれを用いる画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光を放射するフラッシュランプ、及びフラッシュランプを冷却するための冷却風の通路を備え、フラッシュランプから放射された光によって記録媒体上の未定着トナーが記録媒体上に定着されるフラッシュ定着装置、及びこれを用いる画像形成装置に関するものである。

特許第３４５１８０７号公報

一般に、フラッシュ定着装置としては、光を放射するフラッシュランプ、及びフラッシュランプを冷却するための冷却風の通路を備え、フラッシュランプから放射された光によって記録媒体上の未定着トナーが記録媒体上に定着されるものが知られている。

従来、上記のようなフラッシュ定着装置としては、下記に記載したものが開示されている。

ランプと、このランプの光を用紙搬送面に向けて反射する反射板とを収容し、用紙搬送面側が開放されたフレーム、このフレームの開放面を覆う板ガラス、及び上記フレーム内で上記反射板と上記板ガラスとの間に形成されるランプ収納空間の一端から他端に気流を流して上記ランプあるいは板ガラスを冷却する冷却手段を備えるフラッシュ定着器において、上記冷却手段が、上記フレームの一部に形成され、このフレームの外部と上記ランプ収納空間の一端とを連通させる入口と、上記フレームの他端部に形成され、このフレームの外部と上記ランプ収納空間の他端とを連通させる出口と、上記フレームを上記入口からランプ軸心方向にこの入口の反対側まで覆う導風カバーと、これらフレームと導風カバーとの間に形成され、上記入口の反対側で大気中に連通され、冷却風を導入する導風路と、上記フレームに形成され、上記導風路の途中にフレームの内部を連通させ、上記ランプ収納空間に上記導風路を流れる冷却風を流入させる通気孔とを設けたものであることを特徴とするフラッシュ定着器（特許文献１参照）。
これによれば、上記フレームの一端部に形成され、このフレームの外部と上記ランプ収納空間の一端とを連通させる入口と、上記フレームの他端部に形成され、このフレームの外部と上記ランプ収納空間の他端とを連通させる出口と、上記フレームを上記入口からランプ軸心方向にこの入口の反対側まで覆う導風カバーと、これらフレームと導風カバーとの間に形成され、上記入口の反対側で大気中に連通された導風路と、上記フレームに形成され、上記導風路の途中にフレームの内部を連通させる通気孔とを設けた場合には、導風路に導入された冷却風は入口側に近付くにつれて加熱されるが、導風路の途中からフレームの通気孔及び反射板の通気孔を通ってランプ収納空間に供給される冷却風は上記入口から遠いほどこの加熱の程度が低く、上記ランプ収納空間内で入口側から出口側に流れる冷却風は、入口から離れた位置でランプ収納空間に供給される冷却風によって冷却され、低温になるので、冷却風温度が入口側から出口側にわたって確実に低温に平均化され、確実に板ガラスを平均的に、しかも低温に冷却することができる効果が得られる。

また、図５に示すフラッシュ定着装置が知られている。本フラッシュ定着装置は、光を放射するフラッシュランプ１００、及びフラッシュランプ１００を冷却するための冷却風の通路１０２を備えている。また、本フラッシュ定着装置には、フラッシュランプ１００の両端部にフラッシュランプ１００を固定するランプ固定手段１０４、及びフラッシュランプの両端に接続されているリード線を固定するリード線固定手段１０６が設けられている。リード線固定手段１０６は、フラッシュランプ１００のリード線を外部の回路に接続するためのものである。ランプ固定手段１０４とリード線固定手段１０６は、仕切板１０８に固定されている。フラッシュランプ１００の下面には、フラッシュ定着装置の外壁であるカバー１１０の下面における開口にフラッシュランプ１００と図示しない記録媒体とを離間するカバーガラス１１２が設けられている。また、フラッシュランプ１００の上面及び図中前後面は、フラッシュランプ１００と離間して下面を開口する略コ字形状に形成されフラッシュランプ１００の光をカバーガラス１１２の方向に集光する集光反射板１１４に覆われている。集光反射板１１４は、アルミニウムに増反射処理を施したものである。また、集光反射板１１４におけるフラッシュランプ１００の両端側には、フラッシュランプ１００の両端部から外側に放射される光をフラッシュランプ１００の両端部から内側に反射するサイドミラー１１６が設けられている。また、カバー１１０の一端であって仕切板１０８の上方に吸気口１１８が形成されていると共に、仕切板１０８の下方に排気口１１９が形成されている。冷却風の通路１０２は、吸気口１１８、仕切板１０８の上方とカバー１１０との間隙、カバー１１０の他端と仕切板１０８との間隙、仕切板１０８の下方とカバー１１０及びカバーガラス１１２との間隙、及び排気口１１９から構成されている。尚、排気口１１９のフラッシュ定着装置の外側にはダクトで接続されている図示しない冷却ブロアが設けられている。
これによれば、フラッシュランプ１００の冷却を確保しつつ、サイドミラー１１６によってフラッシュランプ１００の両端部から外側に放射される光をフラッシュランプ１００の両端部から内側に反射することができ、フラッシュランプの光をカバーガラス１１２の方向に集光することができる。

しかしながら、上記の図５における従来技術の場合では、フラッシュランプを冷却する冷却風の通路を確保しつつ、フラッシュランプの両端部から外側に放射される光をフラッシュランプの両端部から内側に反射してフラッシュランプの光をカバーガラスの方向に集光することとしているため、サイドミラーを大きくすると冷却風の通路が確保できなく、サイドミラーの大きさには冷却風の通路が確保という点から限界があって、フラッシュランプの光をカバーガラスの方向に効率的に集光するができないという問題点がある。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、フラッシュランプを冷却する冷却風の通路を確保しつつ、フラッシュランプの両端から外側に放射される光をフラッシュランプの両端から内側に反射してフラッシュランプの光をカバーガラスの方向に効率的に集光することができるフラッシュ定着装置を提供することを目的とする。

即ち、本発明は、光を放射するフラッシュランプ、及びフラッシュランプを冷却するための冷却風の通路を備え、フラッシュランプから放射された光によって記録媒体上の未定着トナーが記録媒体上に定着されるフラッシュ定着装置において、フラッシュランプの両端から外側の装置内部に、フラッシュランプの両端から外側に向けて放射される光をフラッシュランプの両端から内側に向けて反射する反射部材を設けたことを特徴とするフラッシュ定着装置である。
これによれば、フラッシュランプの両端から外側の装置内部に、フラッシュランプの両端から外側に向けて放射される光をフラッシュランプの両端から内側に向けて反射する反射部材を設けたので、フラッシュランプを冷却する冷却風の通路を確保しつつ、フラッシュランプの両端から外側に放射される光をフラッシュランプの両端から内側に反射してフラッシュランプの光をカバーガラスの方向に効率的に集光することができ、記録媒体上の未定着トナーの記録媒体上への定着を良好なものとすることができる、或いは、フラッシュランプの光をカバーガラスの方向に効率的に集光することができるので消費電力を低減することができるフラッシュ定着装置を提供することができる。

本発明において、反射部材は、冷却風の通路の一部を形成しているのがよく、これによれば、フラッシュランプを冷却する冷却風の通路とフラッシュランプの両端から外側に放射される光をフラッシュランプの両端から内側に反射する反射部材の一部又は全部とを一体に形成することができる。

また、本発明において、反射部材には、冷却風の通路となる開口が形成されているのがよく、これによれば、冷却風の通路を遮蔽することなく反射部材の面積を拡大することができるので、更に効率的に、フラッシュランプの両端から外側に放射される光をフラッシュランプの両端から内側に反射してフラッシュランプの光をカバーガラスの方向に集光することができる。

また、本発明において、フラッシュランプと記録媒体とを離間するカバーガラスを備え、反射部材は、フラッシュランプの両端から外側に向けて放射される光の一部又は全部をカバーガラスに向けて反射するように形成されているのがよく、これによれば、フラッシュランプを冷却する冷却風の通路を確保しつつ、フラッシュランプの両端から外側に放射される光をフラッシュランプの両端から内側に反射してフラッシュランプの光をカバーガラスに効率的に集光することができる。

また、本発明において、反射部材の一部は、フラッシュランプの両端側であるカバーガラスの両端から外側に設けられているのがよく、これによれば、反射部材の面積を更に拡大することができるので、更に効率的に、フラッシュランプの両端から外側に放射される光をフラッシュランプの両端から内側に反射してフラッシュランプの光をカバーガラスに効率的に集光することができる。

本発明によれば、フラッシュランプを冷却する冷却風の通路を確保しつつ、フラッシュランプの両端から外側に放射される光をフラッシュランプの両端から内側に反射してフラッシュランプの光をカバーガラスの方向に効率的に集光することができ、記録媒体上の未定着トナーの記録媒体上への定着を良好なものとすることができる、或いは、フラッシュランプの光をカバーガラスの方向に効率的に集光することができるので消費電力を低減することができるフラッシュ定着装置を提供することができる。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

[実施形態]
図１〜図４は、本発明に係るフラッシュ定着装置及びこれを用いる画像形成装置の実施形態を示す図である。

図１は、本実施形態のフラッシュ定着装置を適用した画像形成装置としての高速プリンタ１０を示す概略図である。

高速プリンタ１０は、図１に示すように、例えば、一連の連続した長尺な記録媒体であって、１ページ毎に折り目（ミシン目）で区切られた連帳紙に、高速で画像をプリントすることが可能となっている。高速プリンタ１０は、右側の画像形成部１２と、中央の定着部１４と、左側の排紙部１６とによって、相対的に右側の部分が大きな略門型に形成されている。画像形成部１２には、像担持体としての感光体ドラム１８が、矢印方向に沿って高速で回転可能に配設されている。感光体ドラム１８は、ＯＰＣやアモルファス−Ｓｉ、或いはＳｅ等の光導電性材料からなる感光体層を表面に被覆した導電性円筒体によって構成されている。感光体ドラム１８の上部及び斜め右側には、感光体ドラム１８の表面を所定の電位に一様に帯電するスコロトロン等からなる一次帯電器２０、２２が２つ並んで配設されている。また、感光体ドラム１８の右側の側面には、一次帯電器２０、２２によって所定の電位に一様に帯電された感光体ドラム１８の表面に、画像情報に応じて画像露光を施す画像露光手段としてのＬＥＤアレイを備えたＬＥＤプリントヘッド２４が配設されている。感光体ドラム１８の表面には、ＬＥＤプリントヘッド２４によって画像露光が施されて、画像情報に応じた静電潜像が形成されるようになっている。

感光体ドラム１８の表面に形成された静電潜像は、感光体ドラム１８の右斜め下方から下部に掛けて配設された現像装置２６により顕像化されて、粉体トナーからなるトナー像が形成される。現像装置２６には、高速で回転する感光体ドラム１８に対応して、感光体ドラム１８上に形成された静電潜像を高速で現像可能なように、３連の現像ロール２８が配設されている。尚、現像装置２６は、一成分現像方式を採用するものであっても、二成分現像方式を採用するものであっても何れでも良い。

また、感光体ドラム１８の斜め左下方には、感光体ドラム１８上に形成されたトナー像を、記録媒体としての連帳紙３０に転写するための転写手段として、コロトロンからなる転写帯電器３２が配設されている。感光体ドラム１８上に形成されたトナー像は、転写帯電器３２による帯電を受けて、連帳紙３０上に順次転写されるようになっている。

記録媒体としての連帳紙３０は、画像形成部１２の下端部内側に配設された給紙部３４から給紙されるように構成されている。連帳紙３０は、一連の連続した長尺な用紙であって、１ページ毎に折り目（ミシン目）で区切られたものであって、図示のように、折り畳まれた状態で連帳紙３０のセット３６が、給紙部３４に配設されている。

連帳紙３０としては、ユーザーのニーズに応じて、種々の種類のものが用いられ、普通紙、普通紙よりも薄い用紙、厚紙、或いは、普通紙や厚紙などの表面にコーティングを施したコート紙、あるいは黄色など所定の色に着色された用紙など、７〜８種類、或いはそれ以上の種類の用紙が用意されている。また、連帳紙３０としては、幅の広いものも使用可能となっている。

転写帯電器３２によって感光体ドラム１８からトナー像が転写された連帳紙３０は、図１に示すように、図示しない搬送手段によって定着部１４へと搬送され、定着部１４に配設されたフラッシュ定着装置５０によって、未定着トナー像が連帳紙３０上に定着される。その際、連帳紙３０は、連続して搬送されるが、フラッシュ定着装置５０の上流側に連帳紙３０を一旦収容する収容部を設けることによって、連帳紙３０を間欠的に搬送する間に、フラッシュ定着装置５０により定着処理を施すように構成しても良い。

そして、フラッシュ定着装置５０によって未定着トナー像が定着された連帳紙３０は、搬送ロール３８によって排紙部１６に設けられた排紙トレイ４０上に折り畳まれた状態で排出される。

尚、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１８の表面は、クリーニング装置４２のクリーニングブレード４３によって、残留トナー等が除去された後、コロトロンからなる除電器４４によって残留電荷が除電されると共に、クリーニングブラシ４６によって紙粉やトナー粉等が除去されて、次の画像形成工程に備えるようになっている。

また、図１中、４８は、後述するフラッシュ定着装置５０のフラッシュランプ５２の発光（発光周波数）を制御するフラッシュ制御ユニットを示している。

本実施形態の高速プリンタ１０は、上記のように、定着装置として、複数本のフラッシュランプ５２を発光させることで、フラッシュランプ５２から照射される光エネルギーによって記録媒体としての連帳紙３０上に未定着トナー像を定着するフラッシュ定着装置５０が用いられている。フラッシュ定着装置５０は、連帳紙３０の搬送方向と直交する方向に配設された複数本（図示例では、４本）のフラッシュランプ５２を備えている。これら複数本のフラッシュランプ５２は、連帳紙３０の搬送方向に沿って一定の間隔で互いに平行な状態になるよう配設されている。フラッシュランプ５２の長さは、記録媒体の幅である印字領域よりも長い寸法に設定されている。

フラッシュランプ５２は、棒状に形成されたガラス管の内部に、キセノン（Ｘｅ）ガス等の希ガスが封入されている。

また、フラッシュランプ５２の下側（記録媒体側）には、フラッシュランプ５２の励起を促すために、直径０．５〜１．０ｍｍ程度の金属線からなる図示しないトリガワイヤが直線状に配設され、トリガワイヤには、例えば、１０ｋＶ程度の高電圧が印加されるようになっている。

図２は、本実施形態のフラッシュ定着装置５０の詳細を示す縦断面図である。フラッシュ定着装置５０は、光を放射するフラッシュランプ５２、及びフラッシュランプ５２を冷却するための冷却風の通路５４を備えている。また、フラッシュ定着装置５０には、フラッシュランプ５２の両端部にフラッシュランプ５２を固定するランプ固定手段５６、及びフラッシュランプの両端に接続されているリード線を固定するリード線固定手段５８が設けられている。リード線固定手段５８は、フラッシュランプ５２のリード線を外部の回路に接続するためのものである。ランプ固定手段５６とリード線固定手段５８は、仕切板６０に固定されている。フラッシュランプ５２の下面には、フラッシュ定着装置５０の外壁であるカバー６２の下面における開口にフラッシュランプ５２と図示しない記録媒体とを離間するカバーガラス６４が設けられている。また、フラッシュランプ５２の上面及び図中前後面は、フラッシュランプ５２と離間して下面を開口する略コ字形状に形成されフラッシュランプの光をカバーガラス６４の方向に集光する集光反射板６６に覆われている。集光反射板６６は、アルミニウムに増反射処理を施したものである。また、集光反射板６６におけるフラッシュランプ５２の両端側には、フラッシュランプ５２の両端部から外側に放射される光をフラッシュランプ５２の両端部から内側に反射するサイドミラー６８が設けられている。また、カバー６２一端であって仕切板６０の上方に吸気口７０が形成されていると共に、仕切板６０の下方に排気口７２が形成されている。冷却風の通路５４は、吸気口７０、仕切板６０の上方とカバー６２との間隙、カバー６２の他端と仕切板６０との間隙、仕切板６０の下方とカバー６２及びカバーガラス６４との間隙、及び排気口７２から構成されている。尚、排気口７２のフラッシュ定着装置５０の外側にはダクトで接続されている図示しない冷却ブロアが設けられている。また、反射部材は一般に用いられている反射部材や反射処理でも効果が得られ、増反射処理を施す必要がない場合もある。

また、集光反射板６６の図中前後面は、カバー６２の図中左右端面まで延びている。また、カバー６２の図中左端面には、フラッシュランプ５２の光を反射する反射部材７４が設けられている。また、仕切板６０の下面には、フラッシュランプ５２の両端部から外側に延びてフラッシュランプ５２の光を反射する反射部材７５、７６が設けられている。また、カバー６２の下面には、カバーガラス６４の両端（フラッシュランプ５２の両端部）から外側に延びてフラッシュランプ５２の光を反射する反射部材７７、７８が設けられている。また、カバー６２の図中右端面には、フラッシュランプ５２の光を反射する反射部材８０が設けられている。反射部材８０は、下部から垂直方向に延びていると共に略中央部で内側に傾斜するように形成されている。尚、反射部材７４〜７８、８０は、アルミニウムに増反射処理を施したものである。

以上のように反射部材７４〜８０を構成することによって、フラッシュランプ５２の両端から外側に放射される光が図中の矢印のように反射して、フラッシュランプ５２の光をカバーガラス６４の方向に集光することができる。

図３は、ランプ長手方向位置と照度比の関係を従来のフラッシュ定着装置と本実施形態のフラッシュ定着装置５０とで比較した図である。本図によれば、従来のフラッシュ定着装置に対して本実施形態のフラッシュ定着装置５０の方が、特に、フラッシュランプ５２の端部において照度比が高くなっているのが判る。

図４は、本実施形態の反射部材として使用可能である反射部材組立体を示す斜視図である。図４（ａ）は、図中左上面に冷却風の通路の一部である開口を有するものである。図４（ｂ）は、図中左上面に冷却風の通路の一部である開口に反射部材から形成されるルーバーを設けたものである。図４（ｃ）は、図中左上面に冷却風の通路の一部である開口に斜めに傾斜している反射部材から形成されているルーバーを設けたものである。

以上、本実施形態によれば、フラッシュランプ５２の両端から外側の装置内部に、フラッシュランプ５２の両端から外側に向けて放射される光をフラッシュランプ５２の両端から内側に向けて反射する反射部材７４〜７８、８０を設けたので、フラッシュランプ５２を冷却する冷却風の通路５４を確保しつつ、フラッシュランプ５２の両端から外側に放射される光をフラッシュランプ５２の両端から内側に反射してフラッシュランプ５２の光をカバーガラス６４の方向に効率的に集光することができ、連帳紙３０上の未定着トナーの連帳紙３０上への定着を良好なものとすることができる、或いは、フラッシュランプ５２の光をカバーガラス６４の方向に効率的に集光することができるので消費電力を低減することができるフラッシュ定着装置５０を提供することができる。

また、本実施形態によれば、反射部材７４〜７８、８０は、冷却風の通路５４の一部を形成しているのがよく、これによれば、フラッシュランプ５２を冷却する冷却風の通路５４とフラッシュランプ５２の両端から外側に放射される光をフラッシュランプ５２の両端から内側に反射する反射部材７４〜７８、８０の一部とを一体に形成することができる。

また、本実施形態によれば、反射部材７４〜７８、８０には、冷却風の通路５４となる開口が形成されているのがよく、これによれば、冷却風の通路５４を遮蔽することなく反射部材７４〜７８、８０の面積を拡大することができるので、更に効率的に、フラッシュランプ５２の両端から外側に放射される光をフラッシュランプ５２の両端から内側に反射してフラッシュランプ５２の光をカバーガラス６４の方向に集光することができる。

また、本実施形態によれば、フラッシュランプ５２と連帳紙３０とを離間するカバーガラス６４を備え、反射部材７４〜７８、８０は、フラッシュランプ５２の両端から外側に向けて放射される光の一部又は全部をカバーガラス６４に向けて反射するように形成されているのがよく、これによれば、フラッシュランプ５２を冷却する冷却風の通路５４を確保しつつ、フラッシュランプ５２の両端から外側に放射される光をフラッシュランプ５２の両端から内側に反射してフラッシュランプ５２の光をカバーガラス６４に効率的に集光することができる。

また、本実施形態によれば、反射部材７４〜７８、８０の一部は、フラッシュランプ５２の両端側であるカバーガラス６４の両端から外側に設けられているのがよく、これによれば、反射部材７４〜８０の面積を更に拡大することができるので、更に効率的に、フラッシュランプ５２の両端から外側に放射される光をフラッシュランプ５２の両端から内側に反射してフラッシュランプ５２の光をカバーガラス６４に効率的に集光することができる。

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。

図１は、実施形態のフラッシュ定着装置を適用した画像形成装置としての高速プリンタを示す概略図である。 図２は、実施形態のフラッシュ定着装置の詳細を示す縦断面図である。 図３は、ランプ長手方向位置と照度比の関係を従来のフラッシュ定着装置と実施形態のフラッシュ定着装置とで比較した図である。 図４は、実施形態の反射部材として使用可能である反射部材組立体を示す斜視図である。 図５は、従来のフラッシュ定着装置を示す縦断面図である。

符号の説明

１０：高速プリンタ（画像形成装置）、３０：連帳紙（記録媒体）、５０：フラッシュ定着装置、５２：フラッシュランプ、５４：通路、６４：カバーガラス、７４〜７８、８０：反射部材

Claims (2)

1. 定着対象の未定着トナー像を保持する記録媒体と対向する開口部にカバーガラスが設けられたカバーと、
   前記カバーの前記カバーガラスよりも内側の内部位置に配置されて光を放射するフラッシュランプと、
   前記カバーの前記フラッシュランプを挟んで前記カバーガラスとは反対側の内部位置に配置され、当該フラッシュランプから放射された光を集光して前記カバーガラスに向けて反射させる集光反射板と、
   前記カバーと前記集光反射板との間、前記カバーの一側端部と前記集光反射板の一端部との間及び前記カバーガラスと前記集光反射板の間に、前記フラッシュランプを冷却するための冷却風を通過させる通路を備えたフラッシュ定着装置において、
   前記カバーの前記フラッシュランプの両端からそれぞれ外側に向かう内部部分であって当該フラッシュランプの端部の上方側及び下方側となる位置に、互いに向かい合う状態で存在する一対の反射部材を設け、
   且つ、前記下方側に配置された反射部材の外側の端部から上方側に向けて立ち上がる状態で延びるとともに前記上方側に配置された反射部材との間に前記通路とつながり冷却風の通路となる開口を形成した状態で内側に向く反射部材を設けたこと
   を特徴とするフラッシュ定着装置。
2. 請求項１に記載のフラッシュ定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

Images