(57)【要約】【課題】  フラッシュランプの発光エネルギーを効率的に定着エネルギーに利用すると共に、発光回数の増加でランプ管内に汚れが生じても記録媒体に照射される光量が減少しないようなフラッシュ定着装置及びこれを用いた画像形成装置を簡易な構成で安価に提供する。【解決手段】  記録媒体Ｐと非接触に、該記録媒体Ｐの画像形成面と略平行に配設された略円筒状のランプ管２１Ｔと、このランプ管２１Ｔの長手方向に沿ってランプ管２１Ｔの外表面近傍に配置されたトリガワイヤ２１Ｗとを有し、該トリガワイヤ２１Ｗにトリガ電圧を印加することにより、ランプ管２１Ｔ内の気体を放電発光させ、この発光エネルギーにより記録媒体Ｐ上に形成されたトナー像を定着するフラッシュ定着装置２０において、トリガワイヤ２１Ｗは、所定の位置に固定配置されていると共に、該ランプ管２１Ｔは、その長手方向中心軸２１ｏ回りに回転自在に形成されていることを特徴とする。【選択図】          図３
2006267147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体と非接触に、該記録媒体の画像形成面と略平行に配設された略円筒状のランプ管と、このランプ管の長手方向に沿ってランプ管の外表面近傍に配置されたトリガワイヤとを有し、該トリガワイヤにトリガ電圧を印加することにより、ランプ管内の気体を放電発光させ、この発光エネルギーにより記録媒体上に形成されたトナー像を定着するフラッシュ定着装置において、
前記トリガワイヤは、所定の位置に固定配置されていると共に、該ランプ管は、その長手方向中心軸回りに回転自在に形成されていることを特徴とするフラッシュ定着装置。
【請求項２】
前記トリガワイヤは、前記ランプ管の記録媒体側の外表面近傍に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記ランプ管は、所定の発光回数ごとに、あるいは、記録媒体の所定の定着枚数ごとに、所定の角度回転することを特徴とする請求項１又は２に記載のフラッシュ定着装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のフラッシュ定着装置と、記録媒体上にトナー像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式、静電転写方式により形成した画像をフラッシュランプの発光エネルギーにより定着するフラッシュ定着装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００１−１８５０８８号公報
【０００３】
乾式電子写真方式等のトナー像を形成するプリンタにおいては、記録媒体上に粉体のトナーを転写させて画像を形成しており、記録媒体上のトナー像に定着エネルギーを与えて記録媒体上の粉体トナーを溶融し、トナー像を定着している。
【０００４】
特に、高速プリンタでは、このような定着エネルギーを与える手段として、記録媒体の搬送に影響を与えずに、高いエネルギーを付与できる非接触型のフラッシュランプによるフラッシュ発光を利用したフラッシュ定着装置が用いられている。
【０００５】
こうしたフラッシュ定着装置に用いられるフラッシュランプは、キセノン等の不活性ガスを内部に封入し、両端に電極を備えたガラス製のランプ管と、このランプ管の長手方向の外表面に沿って、直線状に配置したトリガワイヤとで構成されている。そして、このトリガワイヤに高電圧を印加すると同時にランプ管の電極間に高電圧を印加し、電極間に放電現象を発生させることによってフラッシュランプが発光するようになっている。
【０００６】
このようなフラッシュランプは、発光を繰り返すことによって電極が電子やイオンの衝突によって削れて飛散し、ランプ管内に汚れとして付着する。そして、この汚れがランプ管からの光の透過率を低減させ、記録媒体に与える定着エネルギーを減少させて定着不良の発生要因となるため、フラッシュランプは所定の回数発光するたびに交換する必要がある。
【０００７】
そこで、こうしたフラッシュランプの発光に伴う、ランプ管内の汚れの付着による定着エネルギーの低下を抑制したフラッシュ定着装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
この特許文献１に開示されたフラッシュ定着装置は、ランプ管内の汚れでランプ光量が低下しないようトリガワイヤを、ランプ管を介して記録媒体と反対側に配置構成したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述の特許文献１に開示されたフラッシュ定着装置においては、トリガワイヤに印加される高電圧が、反射板との間でリークし易いといった問題を生じていた。
【００１０】
そこで、本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みて、フラッシュランプの発光エネルギーを効率的に定着エネルギーに利用すると共に、発光回数の増加でランプ管内に汚れが生じても記録媒体に照射される光量が減少しないようなフラッシュ定着装置及びこれを用いた画像形成装置を簡易な構成で安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のフラッシュ定着装置は、記録媒体と非接触に、該記録媒体の画像形成面と略平行に配設された略円筒状のランプ管と、このランプ管の長手方向に沿ってランプ管の外表面近傍に配置されたトリガワイヤとを有し、該トリガワイヤにトリガ電圧を印加することにより、ランプ管内の気体を放電発光させ、この発光エネルギーにより記録媒体上に形成されたトナー像を定着するフラッシュ定着装置において、前記トリガワイヤは、所定の位置に固定配置されていると共に、該ランプ管は、その長手方向中心軸回りに回転自在に形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
このように構成した本発明のフラッシュ定着装置は、トリガワイヤが、所定の位置に固定配置されていると共に、ランプ管が、その長手方向中心軸回りに回転自在に形成されているので、トリガワイヤ近傍のランプ管に付着する汚れが、記録媒体に照射される発光エネルギーを遮蔽することを防止し、フラッシュランプによる発光エネルギーを効果的に定着エネルギーに利用することができるフラッシュ定着装置を簡易な構成で安価に提供することができる。
【００１３】
ここで、前記トリガワイヤは、前記ランプ管の記録媒体側の外表面近傍に配置されていてもよい。
【００１４】
このように構成した場合には、トリガワイヤは、前記ランプ管の記録媒体側の外表面近傍に配置されているので、記録媒体とランプ管を介して反対側に設けられた反射板との間のリークを確実に防止することができる。
【００１５】
また、前記ランプ管は、所定の発光回数ごとに、あるいは、記録媒体の所定の定着枚数ごとに、所定の角度回転してもよい。
【００１６】
このように構成した場合には、ランプ管が、所定の発光回数ごとに、あるいは、記録媒体の所定の定着枚数ごとに、所定の角度回転するので、発光回数の増加に伴って、ランプ管内に汚れが付着しても、この汚れが記録媒体側へ照射する発光エネルギーを妨げないように、ランプ管が断続的に回転し、これにより、常に、記録媒体に照射される発光エネルギーを効果的に定着エネルギーとして利用することができる。
【００１７】
なお、本発明は、上述したフラッシュ定着装置に限られるものではなく、このようなフラッシュ定着装置と画像形成手段等を備える画像形成装置をも対象とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、フラッシュランプの発光エネルギーを効率的に定着エネルギーに利用すると共に、発光回数の増加でランプ管内に汚れが生じても記録媒体に照射される光量が減少しないようなフラッシュ定着装置及びこれを用いた画像形成装置を簡易な構成で安価に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
まず、本発明に係る現像装置を含む画像形成装置の概略構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【００２１】
図１において、用紙ホッパ１１内に収容された記録媒体である連続用紙Ｐは、図示しない搬送機構により用紙ホッパ１１内から連続送りされて、感光体ドラム４と、この感光体ドラム４と対向配置された転写器７とで形成される転写ニップ部に挿通されて、連続用紙Ｐ上にトナー像が形成され、その後、搬送方向下流側に配設されたフラッシュ定着装置２０にて、該トナー像が定着されてスタッカ５０に収容されるようになっている。
【００２２】
ここで、感光体ドラム４は、回転自在に形成されており、この感光体ドラム４の周囲には、帯電器３、露光器５、現像器６、転写器７、クリーニングブレード８、除電器９、クリーニングブラシ１０等の電子写真機器が配設されている。
【００２３】
このように構成された本実施に形態に係る画像形成装置における画像形成動作について、以下に説明する。
【００２４】
例えば、時計方向に回転自在に形成された感光体ドラム４は、その表面が、帯電器３により一様帯電された後、光学系の露光器５により画像が露光される。これにより、感光体ドラム４上に画像に応じた静電潜像が形成される。この感光体ドラム４上の静電潜像は、現像器６により現像された後、感光体ドラム４上のトナー像が、転写器７により連続用紙Ｐに転写される。
【００２５】
転写後、感光体ドラム４は除電器９により除電され残留トナーはクリーニングブレード８、クリーニングブラシ１０によりクリーニングされ、次の画像形成に備える。
【００２６】
トナー像が転写された連続用紙Ｐはフラッシュ定着装置２０により、フラッシュ定着された後、スタッカ５０に収容される。なお、フラッシュ定着装置２０のフラッシュランプ２１の発光（発光周波数）は、フラッシュ制御ユニット１９により制御される。
【００２７】
次に、本発明に係るフラッシュ定着装置の概要について、図２を参照して説明する。図２は、フラッシュ定着装置の概略構成を模式的に示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は装置手前側がら見た側面図、（ｃ）は用紙搬送方向上流側から見た側面図である。
【００２８】
図２（ａ），（ｂ）に示されるように、フラッシュ定着装置２０は、連続用紙Ｐの画像形成面と平行に対向配置されたカバーガラス２３と、このカバーガラス２３の上方に、用紙搬送方向と略直交する方向に延在するように配設されたフラッシュランプ２１ａ〜２１ｄ（本例では、４本配設しているが、必要な定着エネルギーが満足されれば何本でも良い）と、このフラッシュランプ２１ａ〜２１ｄを覆うように配設された反射板２５とを備えている。
【００２９】
そして、複数のフラッシュランプ２１ａ〜２１ｄのそれぞれは、図２（ｃ）に示されるように、その内部にキセノン（Ｘｅ）ガス等の希ガスが封入されたランプ管２１Ｔａ〜２１Ｔｄと、このランプ管の用紙Ｐ側（カバーガラス２３側）の外表面に沿って延在するよう、直線状に配設したトリガワイヤ２１Ｗａ〜２１Ｗｄとを備えている。ここで、このトリガワイヤ２１Ｗａ〜２１Ｗｄは、所定の高電圧を印加することにより、対応するフラッシュランプ２１ａ〜２１ｄの励起を促すものであり、その直径が０．５〜１．０ｍｍ程度の金属線（例えば、ステンレス）で形成されている。
【００３０】
なお、本実施の形態においては、フラッシュランプ２１ａ〜２１ｄを用紙搬送方向と略直交する方向に配設しているが、配設方向はこのような方向に限定されるものではなく、用紙Ｐと非接触に、該用紙Ｐの画像形成面と略平行に配設されていればよく、例えば、用紙搬送方向と同方向に配設してもよいし、斜めに配設してもよい。
【００３１】
次に、本実施の形態に係るフラッシュ定着装置の詳細な構成について、図３を参照してさらに説明する。なお、各フラッシュランプ２１ａ〜２１ｄは、同様な構成であり、これらの構成機器（例えば、ランプ管Ｔａ〜２１Ｔｄ）についても同様な構造であるため、以下、総称表記（例えば、ランプ管２１Ｔ）する。
【００３２】
図３（ａ）に示されるように、フラッシュランプ２１の円筒状のランプ管２１Ｔは、その軸方向両端部にランプ管２１Ｔと略同等の直径を有し、ランプ管２１Ｔと一体に形成された円筒状の電極部３０Ｌ，３０Ｒを備えており、この電極部３０Ｌ，３０Ｒのそれぞれは、その直径と略同等の大きさの開口部を有する支持部材３３Ｌ，３３Ｒによって回転可能に支持されている。
【００３３】
さらに、一端の電極部３０Ｌには、支持部材３３Ｌよりも軸方向端部側にて、例えば、歯車３５がその外周に嵌合されており、この歯車３５と噛合する駆動歯車３７を不図示の駆動源により駆動することにより、ランプ管２１Ｔが、その長手方向中心軸２１ｏ回りに回転自在に駆動されるようになっている。
【００３４】
一方、トリガワイヤ２１Ｗは、軸方向一端部の支持部材３３Ｒに固定されていると共に、ランプ管２１Ｔの周面に亘って吊り下げられた複数のリング状のトリガリング２１Ｒのそれぞれの下端側（用紙Ｐと最近接する側）にて溶接され、ランプ管２１Ｔに懸架されている。すなわち、トリガワイヤ２１Ｗは、ランプ管２１Ｔの回転状態に関わらず、ランプ管２１Ｔの用紙Ｐ側最近接面に沿って、ランプ管２１Ｔと用紙Ｐとの間で、常に、用紙Ｐと対向するように、ランプ管２１Ｔの長手方向軸と略平行に固定設置されている。
【００３５】
また、ランプ管２１Ｔの軸方向両端の電極部３０Ｌ，３０Ｒには、ランプ管２１Ｔに放電電力を供給する電力ケーブル３０Ｃが接続されていると共に、トリガワイヤ２１Ｗには、支持部材３３Ｒの下端に設けられた電気的接続部を介してトリガワイヤ２１Ｗに高電圧を印加するためのトリガケーブル２１Ｃが接続されている。
【００３６】
このように構成した本実施の形態に係るフラッシュ定着装置２０においては、トリガワイヤ２１Ｗに高電圧（トリガ電圧）を印加すると共に、ランプ管２１Ｔの電極部３０Ｌ，３０Ｒに高電圧を印加することにより、フラッシュランプ２１が発光する。このとき、図３（ｂ）に示されるように、フラッシュランプ２１から発光されたフラッシュ光ＦＬの内、図中、下側（用紙Ｐ側）に照射されたフラッシュ光ＦＬDは、カバーガラス２３を透過した後、連続用紙Ｐ上に照射される。一方、図中、上側に照射されたフラッシュ光ＦＬUは、一旦反射板２５で反射された後、同様にカバーガラス２３を透過して、用紙Ｐ上に間接的に照射される。
【００３７】
ところで、このようなフラッシュランプ２１は、発光を繰り返すことによって、電極３０Ｌ，３０Ｒが電子やイオンの衝突によって削れてランプ管２１Ｔ内に飛散し、ランプ管２１Ｔの内表面に汚れとして付着する。そして、この汚れによりランプ管２１Ｔ内のフラッシュ光ＦＬが遮られ、発光エネルギーが減衰してしまう。
【００３８】
そこで、本実施の形態に係るフラッシュ定着装置２０においては、フラッシュランプ２１の所定の発光回数又は用紙Ｐの所定の定着枚数毎に、ランプ管２１Ｔが、その長手方向中心軸２１ｏ回りに、所定の回転角度だけ断続的に回転するように形成されている。
【００３９】
このように構成したフラッシュ定着装置２０におけるランプ管２１Ｔ内の汚れの発生状況について、図４〜図７を参照して説明する。なお、図４〜図７のそれぞれは、フラッシュランプ２１の軸方向に直交する断面を示す模式図である。
【００４０】
まず、図４に示されるように、フラッシュランプ２１が、新品の状態で、そのランプ管２１Ｔ内にも汚れが付着していない状態では、下方に照射されたフラッシュ光ＦＬは、カバーガラス２３を透過して全て用紙Ｐ側に照射される。一方、上方に照射されたフラッシュ光ＦＬは、反射板２５により反射された後、カバーガラス２３を透過して用紙Ｐ側に間接的に照射される。
【００４１】
次に、発光の繰り返しによってランプ管２１Ｔが汚れてきた状態を図５に示す。
【００４２】
図５に示されるように、フラッシュランプ２１の放電はトリガワイヤ２１Ｗに印加される高電圧によって発生するため、汚れＤはランプ管２１Ｔ内でトリガワイヤ２１Ｗに近い部分に付着する。この汚れＤによって用紙Ｐに照射される光量は、フラッシュランプ２１が図４に示されるような新品の状態よりも減少してしまう。すなわち、汚れＤのランプ管２１Ｔへの付着により、フラッシュ光ＦＬの発光エネルギーから得られる定着エネルギーが減衰してしまう。
【００４３】
次に、本実施の形態におけるフラッシュ定着装置２０の一実施例として、ランプ管２１Ｔ及びトリガワイヤ２１Ｗを一体に、回転自在に形成した場合の汚れＤの発生状況について、図６を参照して説明する。
【００４４】
このように構成した実施例においては、図６に示されるように、ランプ管２１Ｔの汚れＤによって用紙Ｐへの照射光が減少したら（例えば、フラッシュランプ２１が所定の回数発光したら、又は用紙Ｐを所定の枚数定着したら）、ランプ管２１Ｔ及びトリガワイヤ２１Ｗを、長手方向中心軸２１ｏ回りに所定の角度（本例では、例えば、１８０度）回転させて、ランプ管２１Ｔ内で未だ汚れていない部分を用紙Ｐと対向させる。これにより、ランプ管２１Ｔの汚れＤによって、用紙Ｐ上への照射光が減少するといった問題を解消することができる。しかし、このように構成した場合には、トリガワイヤ２１Ｗが反射板２５と接近してしまうため、反射板２５とトリガワイヤ２１Ｗとの間でリークが発生する恐れが生じる。
【００４５】
そこで、本実施の形態におけるフラッシュ定着装置２０においては、ランプ管２１Ｔを、その長手方向中心軸２１ｏ回りに回転自在に形成すると共に、トリガワイヤ２１Ｗをランプ管２１Ｔの用紙Ｐ側の外表面近傍に固定設置している。
【００４６】
このように構成した本実施の形態に係るフラッシュ定着装置２０における汚れＤの発生状況について、図７を参照して説明する。
【００４７】
発光の繰り返しによってフラッシュランプ２１のランプ管２１Ｔ内に汚れＤが付着した場合には、先の実施例と同様に、ランプ管２１Ｔを所定の角度（例えば、矢印の方向に１８０度）回転させるが、トリガワイヤ２１Ｗは移動せず、元の位置のままである。このように構成することにより、トリガワイヤ２１Ｗは反射板２５に接近することなく、反射板２５とトリガワイヤ２１Ｗとの間でのリークの発生を防止することができる。また、汚れＤに邪魔されることなく新品の状態（図４参照）と同様に、下方に照射されたフラッシュ光ＦＬを全て用紙Ｐ側に付与することができ、発光エネルギーを有効に定着エネルギーとして利用することが可能となる。
【００４８】
なお、本例の場合には、所定の場合に、ランプ管２１Ｔを矢印の方向に１８０度回転させたが、当然に、この回転角度は任意に設定してよい。例えば、９０度ずつ回転させた例を図８に示す。
【００４９】
例えば、フラッシュランプ２１が、新品状態から５００万フラッシュ発光したら、図８（ａ）に示されるように、ランプ管２１Ｔを長手方向中心軸２１ｏ回りに９０度回転させる。その後、フラッシュランプ２１が、５００万フラッシュずつ発光する度に、さらに、ランプ管２１Ｔを９０度ずつ回転させる（図８（ｂ），（ｃ））。
【００５０】
このように構成した場合には、５００万フラッシュ毎に、新たな汚れＤ1（図８（ａ））、Ｄ2（図８（ｂ））、Ｄ3（図８（ｃ））が、ランプ管２１Ｔの内表面に付着していくが、２７０度回転した図８（ｃ）の状態においても、下側へのフラッシュ光ＦＬDが、これらの汚れＤ1，Ｄ2，Ｄ3によって遮られることがないので、用紙Ｐへの照射光量が減少するという問題は生じない。
【００５１】
また、本実施例では５００万フラッシュ発光するたびに、ランプ管２１Ｔを９０度ずつ回転させたので、これにより、ランプ管２１Ｔは５００万フラッシュ発光するたびに汚れＤのない表面が用紙Ｐに向かい合い、フラッシュランプ２１の寿命を、５００万×３６０度／９０度＝２，０００万フラッシュに延長することができる。
【００５２】
なお、所定の発光回数や所定の定着枚数は、任意に設定可能であり、具体的には、例えば、フラッシュ発光回数とランプ管２１Ｔ内に付着する汚れＤの付着領域との関係を事前に求め、この発光回数に応じた汚れＤの付着領域を回避するように、所定の回転角度を設定すれば、フラッシュランプ２１による定着性能を低下させることなく、その寿命の最適化を図ることができる。併せて、フラッシュランプ２１の交換に要する保守部品コスト及び保守作業コストを削減することが可能となる。
【００５３】
さらに、用紙Ｐに照射されるフラッシュ光ＦＬの光量を検出するセンサを別途設けて、このセンサの検出結果に基づいて、所定の光量以下になった場合に、ランプ管２１Ｔを回転させるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係るフラッシュ定着装置の概要を説明する模式図である。
【図３】本発明に係るフラッシュ定着装置の構成を示す図であり、（ａ）は軸方向端部から見た側面図、（ｂ）は長手方向から見た側面図である。
【図４】フラッシュ定着装置におけるランプ管２１Ｔ内の発光状況を示す模式的断面図である。
【図５】フラッシュ定着装置におけるランプ管２１Ｔ内の汚れの発生状況を示す模式的断面図である。
【図６】本実施の形態に係るフラッシュ定着装置の別の実施例におけるランプ管２１Ｔ内の汚れの発生状況を示す模式的断面図である。
【図７】本実施の形態に係るフラッシュ定着装置におけるランプ管２１Ｔ内の汚れの発生状況を示す模式的断面図である。
【図８】本実施の形態に係るフラッシュ定着装置におけるランプ管２１Ｔの回転角度に応じた汚れの発生状況を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
３：帯電器、４：感光体ドラム、５：露光器、６：現像器、７：転写器、８：クリーニングブレード、９：除電器、１０：クリーニングブラシ、１１：用紙ホッパ、１９：フラッシュ制御ユニット、２０：フラッシュ定着装置、２１：フラッシュランプ、２１Ｒ：トリガリング、２１Ｔ：ランプ管、２１Ｗ：トリガワイヤ、２１ｏ：長手方向中心軸、２３：カバーガラス、２５：反射板、３０Ｌ，３０Ｒ：電極部、３３Ｌ，３３Ｒ：支持部材、３５：歯車、３７：駆動歯車、５０：スタッカ、ＦＬ：フラッシュ光、Ｐ：用紙
【図１】
2006267147.tif 000003
【図２】
2006267147.tif 000004
【図３】
2006267147.tif 000005
【図４】
2006267147.tif 000006
【図５】
2006267147.tif 000007
【図６】
2006267147.tif 000008
【図７】
2006267147.tif 000009
【図８】
2006267147.tif 000010