(57)【要約】【課題】フラッシュランプ同士の間隔が狭い場合においても、隣接するフラッシュランプ間で放電が生じることのない照射装置、および前記照射装置を備える画像形成装置の提供。【解決手段】ランプ管１２と、ランプ管１２の長手方向に沿って設けられたトリガーワイヤ１８と、ランプ管１２の外周に沿って設けられ、トリガーワイヤ１９をランプ管１２に沿って保持する複数のトリガーワイヤ保持バンド１９とを有するフラッシュランプ１４を複数本備え、隣接するフラッシュランプ１４におけるトリガーワイヤ保持バンド１９がランプ管１２の長手方向に沿って互いに異なった位置にあるように前記フラッシュランプ１４が配設されてなる照射装置、および前記照射装置を備える画像形成装置。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧が印加されて光を発生させる発光管と、前記発光管の長手方向に沿って設けられた発光を励起するための導線と、前記発光管の周方向に沿って設けられ、前記導線を前記発光管に沿って保持する複数の保持部材とを有する発光装置を複数本備え、
隣接する発光装置における保持部材が前記発光管の長手方向に沿って互いに異なった位置にあるように前記発光装置が配設されてなることを特徴とする照射装置。
【請求項２】
前記発光装置は、隣接する発光装置の隣接する放電電極には同極性の電圧が印加されるように配置されてなる請求項１に記載の照射装置。
【請求項３】
前記発光装置は、隣接する発光装置の隣接する放電電極には反対極性の電圧が印加されるように配置されてなる請求項１に記載の照射装置。
【請求項４】
前記発光装置は、隣接する発光装置において互いに隣接する保持部材の距離が７ｍｍ以上になるように配置されてなる請求項１〜３の何れか１項に記載の照射装置。
【請求項５】
前記発光装置はキセノンランプである請求項１〜４の何れか１項に記載の照射装置。
【請求項６】
連帳紙を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、前記搬送手段で搬送される連帳紙上にトナー画像を形成するトナー画像形成手段と、前記搬送経路上における前記トナー画像形成手段の下流側に配設され、前記トナー画像形成手段で前記連帳紙上に形成されたトナー画像を定着させる請求項１〜５の何れか１項に記載の照射装置とを備えてな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、照射装置、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、フラッシュ定着装置において、ランプ管の一端をランプ保持金具で保持するとともに、トリガーワイヤ保持バンドを、前記ランプ管の表面を摺動可能とし、前記ランプ保持金具とトリガーワイヤ保持バンドとの間に一定の間隔を有する絶縁スペーサを介装し、トリガーワイヤ保持バンドにトリガー電圧がリークするのを抑制したフラッシュランプを使用することが記載されている。
【０００３】
特許文献２には、フラッシュランプにおいて、トリガーワイヤを、ランプ管と同一の線膨張係数を有する材料で形成することにより、急激な温度変化によるトリガーワイヤの座屈や変形を抑制することが記載されている。
【特許文献１】特開平４−２８７０７６号公報
【特許文献２】特開２００４−１９１５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、発光装置同士の間隔が狭い場合においても、隣接する発光装置間で放電が生じることのない照射装置、および前記照射装置を有する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、高電圧が印加されて光を発生させる発光管と、前記発光管の長手方向に沿って設けられた発光を励起するための導線と、前記発光管の周方向に沿って設けられ、前記導線を前記発光管に沿って保持する複数の保持部材とを有する発光装置を複数本備え、隣接する発光装置における保持部材が前記発光管の長手方向に沿って互いに異なった位置にあるように前記発光装置が配設されてなることを特徴とする照射装置に関する。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、前記発光装置が、隣接する発光装置の隣接する放電電極には同極性の電圧が印加されるように配置されてなる請求項１に記載の照射装置に関する。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、前記発光装置が、隣接する発光装置の隣接する放電電極には反対極性の電圧が印加されるように配置されてなる請求項１に記載の照射装置に関する。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、前記発光装置が、隣接する発光装置において互いに隣接する保持部材の距離が７ｍｍ以上になるように配置されてなる請求項１〜３の何れか１項に記載の照射装置に関する。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、前記発光装置がキセノンランプである請求項１〜４の何れか１項に記載の照射装置に関する。
【００１０】
請求項６の発明は、連帳紙を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、前記搬送手段で搬送される連帳紙上にトナー画像を形成するトナー画像形成手段と、前記搬送経路上における前記トナー画像形成手段の下流側に配設され、前記トナー画像形成手段で前記連帳紙上に形成されたトナー画像を定着させる請求項１〜５の何れか１項に記載の照射装置とを備えてなることを特徴とする画像形成装置に関する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して発光装置同士の距離が小さい場合にも、隣接する発光装置間で放電が生じることのない照射装置が提供される。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、放電電極の間での放電の発生を防止するための回路を設ける必要がないから発光装置の放電電極の配線が簡略化できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、１種類の発光装置で照射装置を構成できるから、照射装置がより安価になる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明に比較して隣接する発光装置間で放電が生じることが更に確実に防止できる照射装置が提供される。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して発光装置からの発光によって被加熱物を効率的に加熱できる照射装置が提供される。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、照射装置における光の照射密度を高めることができるから、トナー画像を形成する用途に好ましく使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
１．実施形態１
【００１８】
本発明の画像形成装置の一例であるプリンタ１は、図１に示すようにトナー画像が転写さるべき連続した紙である連帳紙２が収容された用紙収容部１１と、表面にトナー画像が形成される感光ドラム４と、感光ドラム４の表面に形成されたトナー画像を用紙収容部１１から送り出された連帳紙２に静電的に転写する転写器７と、転写器７で連帳紙２に転写されたトナー画像を照射装置の一例であるキセノンランプなどの発熱体の熱で定着させるフラッシュ定着装置１３と、フラッシュ定着装置１３を制御するフラッシュ制御ユニット１３Ａと、フラッシュ定着装置１３でトナー画像が定着された連帳紙２を折りたたんだ状態で収容する排紙収容部１２と、連帳紙２を排紙収容部１２に向かって搬送する搬送装置３０とを備える。
【００１９】
感光ドラム４は、表面に感光層が形成されているとともに、矢印ｂで示すように時計回り方向に回転する。感光ドラム４の周囲には、回転方向ｂに沿って、感光ドラム４の表面を帯電させる帯電コロトロン３と、感光ドラム４の表面を像様露光して静電潜像を形成する露光光学系５と、感光ドラム４の表面に形成された静電潜像をトナーで現像するトナー現像器６と、感光ドラム４表面のトナー画像を連帳紙２に転写する転写器７と、トナー画像を転写した後の感光ドラム４の表面に残存したトナーを除去するクリーナブレード８と、感光ドラム４の表面を除電する除電コロトロン９と、除電後の感光ドラム４の表面を清掃する回転ブラシ１０とが設けられている。
【００２０】
搬送装置３０としては、連帳紙２を保持して回転する１対の搬送ローラが使用されている。なお、搬送装置３０は、連帳紙２の側縁部に長手方向に沿って形成された複数の送り孔にピンを係合させて搬送する搬送装置であってもよい。
【００２１】
フラッシュ定着装置１３は、図２に示すように、８本のフラッシュランプ１４と、フラッシュランプ１４の発光周波数や発光タイミングなどを制御するフラッシュランプ制御ユニット１３Ａと、フラッシュランプ１４の上方に配設された主反射板１５と、フラッシュランプ１４の両端部に固定された１対の側方反射板１６とを有する。
【００２２】
フラッシュランプ１４は、本発明の発光装置の一例であり、図３に示すように、本発明の発光管に相当するとともに内部にキセノンガスなどの希ガスが封入されたランプ管１７と、ランプ管１７に沿って設けられ、発光管即ちランプ管１７の発光を励起するための導線であるトリガーワイヤ１８と、導線即ちトリガーワイヤ１８をランプ管１７に沿って保持する保持部材であるトリガーワイヤ保持バンド１９とを有する。トリガーワイヤ保持バンド１９は、ステンレス鋼などの金属製のリング状であり、トリガーワイヤ１８に鑞付けなどの手段によって固定されている。ランプ管１７の両端には放電電極２０が封入されている。１対の放電電極２０の一方にはプラスの、他方にはマイナスの電圧が印加される。フラッシュランプ１４は、ランプ管１７の両端部において、フラッシュ定着装置１３に設けられた取り付け基部２１に、１対の取付金具２２Ａおよび２２Ｂを介して取り付けられている。
【００２３】
図４に示すように、各フラッシュランプ１４には駆動回路５０が設けられている。駆動回路５０は、フラッシュランプ１４の放電電極２０に接続される電源回路５２と、リード線１８Ａを介してトリガーワイヤ１８に接続されるトリガー回路５４とを備える。電源回路５２とトリガー回路５４とは何れも発光制御電源５３に接続されている。
【００２４】
電源回路５２は、放電電極２０に並列に挿入されたコンデンサ５１と、放電電極２０の一方とコンデンサ５１とに挿入されたチョークコイル５７とを備える。
【００２５】
トリガー回路５４は、高圧側がリード線１８Ａを介してトリガーワイヤ１８に接続されるトランス５５と、トランス５５の低圧側に並列に挿入されたコンデンサ５６と、トランス５５の低圧側とコンデンサ５６とに挿入されたスイッチング素子５８とを備える。
【００２６】
フラッシュランプ１４を発光させるときは、駆動回路５０においては、発光制御電源５３により、電源回路５２のコンデンサ５１、およびトリガー回路５４のコンデンサ５６を充電する。コンデンサ５１および５６が充電されたら、トリガー回路５４のスイッチング素子５８を点弧させる。これにより、コンデンサ５６に充電されていた電荷がトランス５５の低圧側に向かって放電するから、トランス５５の高圧側には高電圧が発生する。この高電圧はリード線１８Ａを介してトリガーワイヤ１８に印加される。これにより、ランプ管１７内部に封入された希ガスが励起されて発光する。
【００２７】
なお、電源回路５２のチョークコイル５７のインダクタンスの大きさを調節することにより、フラッシュランプ１４に流れる電流が変化し、フラッシュランプ１４で生じるフラッシュ光の光量の傾きおよび光量のピークの高さが変化するとともに、フラッシュ光が発光する時間も変化する。たとえば、チョークコイル５７のインダクタンスを増大させると、一気に電流が流れるために、フラッシュ光の光量変化の傾きが大きくなるとともに、発光エネルギーが増大する。
【００２８】
夫々の駆動回路５０は、フラッシュ制御ユニット１３Ａに接続されている。フラッシュ制御ユニット１３Ａは、発光制御電源５３を制御することにより、フラッシュランプ１４の放電電極２０に印加される電圧を制御するとともに、トリガー回路５４のスイッチング素子５８の点弧タイミングを制御することにより、フラッシュランプ１４の発光タイミングを制御する。
【００２９】
８本のフラッシュランプ１４は、図５に示すように、両端を揃えて配置されている。したがって、フラッシュ定着装置１３の幅は、フラッシュランプ１４を装着するのに必要な最小限の幅でよい。そして、隣接する２本のフラッシュランプ１４であるフラッシュランプ１４Ａとフラッシュランプ１４Ｂとにおけるトリガーワイヤ保持バンド１９は、互いにランプ管１７の長手方向に沿って異なる位置にあるように配置されている。前記２本のフラッシュランプ１４Ａおよびフラッシュランプ１４Ｂにおける隣り合うトリガーワイヤ保持バンド１９の間隔ｄは、トリガーワイヤに１０KVを印加した時には７ｍｍ以上がトリガーワイヤ保持バンド１９間の放電を防止する上で好ましい。
【００３０】
フラッシュランプ１４Ａとフラッシュランプ１４Ｂとにおける隣り合った放電電極２０には、図５に示すように、同一極性の電圧が印加される。したがって、隣り合った放電電極２０の間の電位差は極めて小さいから、前記放電電極２０の間での放電の発生を防止できる。したがって、駆動回路５０における発光制御電源５３および電源回路５２には前記放電電極２０の間での放電の発生を防止するための回路を設ける必要がない。
【００３１】
なお、フラッシュランプ１４として、トリガーワイヤ保持バンド１９の装着位置の異なる２種類のフラッシュランプ１４Ａとフラッシュランプ１４Ｂとを用いる代わりに、図６に示すように、トリガーワイヤ保持バンド１９の装着位置の同一なフラッシュランプ１４を８本用い、隣接するフラッシュランプ１４の向きが互いに逆になるようにこれらのフラッシュランプを配設しても、隣接するフラッシュランプ１４におけるトリガーワイヤ保持バンド１９は、互いにランプ管１７の長手方向に沿って異なる位置にあるように配置される。なお、図６に示す例においては、隣接するフラッシュランプ１４における隣り合った２つの放電電極には互いに逆の極性の電圧が印加されている。隣接するフラッシュランプ１４の隣り合うトリガーワイヤ保持バンド１９の間隔ｄについては、図４に示す例と同様である。
【００３２】
更に、図７に示すように、図５および図６に示す例に使用されているものよりも長さの長いフラッシュランプ１４を用いることもできる。図７の例においても、図６と同様に、トリガーワイヤ保持バンド１９の装着位置の同一なフラッシュランプ１４が８本使用されている。但し、フラッシュランプ１４は、両端が互い違いになるように配設されるとともに、隣接するフラッシュランプ１４におけるトリガーワイヤ保持バンド１９は、互いにランプ管１７の長手方向に沿って異なる位置にあるように配置される。隣接するフラッシュランプ１４における隣り合った２つの放電電極には互いに逆の極性の電圧が印加されているが、同一の極性の電圧を印加してもよい。なお、隣接するフラッシュランプ１４の隣り合うトリガーワイヤ保持バンド１９の間隔ｄについては、図４に示す例と同様である。
【００３３】
以下、プリンタ１の作用について説明する。
【００３４】
感光ドラム４は、矢印ｂの方向に沿って回転する間に帯電コロトロン３で表面が帯電される。帯電コロトロン３で帯電された感光ドラム４の表面は、露光光学系５によって像様露光され、潜像が形成される。そして、トナー現像器によって前記前記潜像が現像されて感光ドラム４の表面にトナー画像が形成される。
【００３５】
一方、用紙収容部１１から送出された連帳紙２は、搬送機構（図示せず。）によって転写器７と感光ドラム４との間に挿入される。そして、感光ドラム４の表面のトナー画像が転写器７によって連帳紙２の表面に転写される。
【００３６】
転写器７でトナー画像が転写された連帳紙２は、搬送方向ａに沿ってフラッシュ定着装置１３に移送される。フラッシュ定着装置１３においては、フラッシュランプ１４のランプ管１７の断面積１ｃｍ２当りの電流密度が５００〜２０００Ａ程度になるように、駆動回路５０における発光制御電源５３および電源回路５２によって放電電極２０に電圧が印加される。そして、トリガー回路５４によってトリガーワイヤ１８に１０００〜２０００Ｖ程度の電圧が所定の周期で印加されることにより、フラッシュランプ１４が発光する。これにより、連帳紙２上のトナー画像が熱定着される。
【００３７】
トナー画像が熱定着された連帳紙２は、排紙収容部１２上に折り畳まれた状態で集積される。
【００３８】
一方、トナー画像が転写された後の感光ドラム４は、クリーナブレード８によって表面のトナーが除去され、除電コロトロン９によって除電され、回転ブラシ１０によって清掃される。
【００３９】
フラッシュ定着装置１３において、隣接するフラッシュランプ１４におけるトリガーワイヤ保持バンド１９が、互いにランプ管１７の長手方向に沿って同一の位置にあるようにフラッシュランプ１４を配置した図８の（Ａ）に示す例においては、フラッシュランプ１４を密集して配置したときは、隣接するフラッシュランプ１４における互いに隣り合うトリガーワイヤ保持バンド１９の間隔ｄは極めて小さくなる。そして、トリガーワイヤ保持バンド１９は、鑞付けなどの手段によってトリガーワイヤ１８に固定されているから、トリガーワイヤ１８に電気的に接続されている。
【００４０】
また前述のように、トリガーワイヤ１８には、１０００〜２０００Ｖ程度の高電圧が印加される。
【００４１】
したがって、隣接するフラッシュランプ１４においてトリガーワイヤ１８に電圧を印加するタイミングが重なったときには、互いに隣り合うトリガーワイヤ保持バンド１９の間で放電が生じる可能性がある
【００４２】
故に、図８の（Ａ）の例では、フラッシュランプ１４をあまり密集させて配置することは困難である。
【００４３】
これに対して、本実施形態のフラッシュ定着装置１３においては、たとえば図８の（Ｂ）に示すように、隣接するフラッシュランプ１４におけるトリガーワイヤ保持バンド１９が、互いにランプ管１７の長手方向に沿って異なる位置にあるようにフラッシュランプ１４が配置されているから、フラッシュランプ１４を密集して配置したときにおいても、隣接するフラッシュランプ１４における互いに隣り合うトリガーワイヤ保持バンド１９の間隔ｄを図８の（Ａ）の例に比較して大きく取ることができる。
【００４４】
したがって、隣接するフラッシュランプ１４においてトリガーワイヤ１８に電圧を印加するタイミングが重なった場合においても、隣り合うトリガーワイヤ保持バンド１９の間で放電が生じることが無い。
【００４５】
故に、本実施形態のフラッシュ定着装置１３においては、図８の（Ａ）の例に比較してフラッシュランプ１４を密集して配置できるから、連帳紙２の搬送方向ａに沿った寸法を小さくできる上、フラッシュ光の照射密度を高めることができる。
ここで、プリンタ１において連帳紙２にフルカラー画像を形成する場合、フルカラー画像のトナー画像のトナー密度はモノクロのトナー画像のトナー密度よりも高い。したがって、フルカラー画像をフラッシュ定着するためには、モノクロ画像を定着する場合に比較して高いフラッシュ光照射密度が要求される。
ここで、前述したように、本実施形態のフラッシュ定着装置１３は、図８の（Ａ）の例に比較してフラッシュ光の照射密度が高いから、プリンタ１は、連帳紙にフルカラー画像を形成する用途に好ましく使用される。
【００４６】
以上、本発明の照射装置をプリンタのフラッシュ定着装置に適用した例について説明したが、本発明の照射装置は、更にシリコン基板などの半導体基板や液晶基板の急速加熱処理、水や食品、医療器具の殺菌処理、紫外線硬化性樹脂の硬化などにも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施形態１に係るプリンタの全体的な構成を示す概略図である。
【図２】実施形態１に係るプリンタの備えるフラッシュ定着装置の全体的な構成を示す斜視図である。
【図３】図２に示すフラッシュ定着装置におけるフラッシュランプの構成および取り付けを示す斜視図である。
【図４】図２に示すフラッシュ定着装置において、フラッシュランプを発光させる駆動回路の構成の概略を示すブロック図である。
【図５】実施形態１に係るプリンタにおけるフラッシュランプの配置の第１の例を示す概略平面図である。
【図６】実施形態１に係るプリンタにおけるフラッシュランプの配置の第２の例を示す概略平面図である。
【図７】実施形態１に係るプリンタにおけるフラッシュランプの配置の第３の例を示す概略平面図である。
【図８】実施形態１に係るプリンタの備えるフラッシュ定着装置の効果を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１    プリンタ
２    連帳紙
３    帯電コロトロン
４    感光ドラム
５    露光光学系
６    トナー現像器
７    転写器
８    クリーナブレード
９    除電コロトロン
１０  回転ブラシ
１１  用紙収容部
１２  排紙収容部
１３  フラッシュ定着装置
１４  フラッシュランプ
１４Ａ      フラッシュランプ
１４Ｂ      フラッシュランプ
１５  主反射板
１７  ランプ管
１８  トリガーワイヤ
１８Ａ      リード線
１９  トリガーワイヤ保持バンド
２０  放電電極
５０  駆動回路
５２  電源回路
５３  発光制御電源
５４  トリガー回路
【図１】
2008112115.tif 000003
【図２】
2008112115.tif 000004
【図３】
2008112115.tif 000005
【図４】
2008112115.tif 000006
【図５】
2008112115.tif 000007
【図６】
2008112115.tif 000008
【図７】
2008112115.tif 000009
【図８】
2008112115.tif 000010