(57)【要約】【課題】トナーや記録媒体の物性が異なる場合でも、トナー像を良好に定着させる。【解決手段】複数のキセノンランプ群が異なる発光タイミングで発光し、記録媒体Ｐに閃光を照射して、記録媒体Ｐに転写されたトナー像を定着させる。制御ユニットは、記録媒体Ｐの物性（媒体温度、熱伝導性、密度）に応じて、キセノンランプ群の発光タイミングを変化させる。このため、記録媒体Ｐの物性が異なる場合でも、それにあわせて、キセノンランプ群の発光タイミングを変えて、ボイドや定着不良の発生を防止し、トナー像を良好に定着できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に閃光を照射して前記記録媒体に転写されたトナー像を定着させ、１以上のランプで構成される複数のランプ群と、
前記各ランプ群を異なる発光タイミングで発光させると共に、前記トナー像のトナー及び前記記録媒体の物性に応じて、前記発光タイミングを変化させる発光制御手段と、
を備えたことを特徴とする閃光定着装置。
【請求項２】
前記発光制御手段は、前記トナー像のトナー及び前記記録媒体の物性に応じて、前記各ランプ群に供給される電圧を変化させることを特徴とする請求項１に記載の閃光定着装置。
【請求項３】
前記発光制御手段は、前記記録媒体の温度に応じて、前記発光タイミングを変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の閃光定着装置。
【請求項４】
前記発光制御手段は、前記記録媒体の厚さに応じて、前記発光タイミングを変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の閃光定着装置。
【請求項５】
前記発光制御手段は、前記記録媒体の密度に応じて、前記発光タイミングを変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の閃光定着装置。
【請求項６】
前記発光制御手段は、前記記録媒体の熱伝導性に応じて、前記発光タイミングを変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の閃光定着装置。
【請求項７】
前記発光制御手段は、トナー像が白黒画像かカラー画像かに応じて、前記発光タイミングを変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の閃光定着装置。
【請求項８】
前記発光制御手段は、前記記録媒体の熱容量に応じて、前記発光タイミングを変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の閃光定着装置。
【請求項９】
前記発光制御手段は、前記記録媒体の色彩に応じて、前記発光タイミングを変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の閃光定着装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の閃光定着装置を備えた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、閃光定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置としては、乾式電子写真方式等のトナー像を形成するプリンタが知られている。このようなプリンタでは、記録媒体上に粉体のトナーで画像が形成されるため、記録媒体の粉体トナーを溶融して、トナー像を記録媒体に定着させている。
【０００３】
このトナー像を定着するには、記録媒体へ定着エネルギーを与える必要がある。この定着エネルギーを与える方法として、非接触型のキセノンランプによる閃光を使用した閃光定着装置が利用されている。非接触型定着法は、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。
【０００４】
記録媒体へ付与する閃光定着装置としては、照射エネルギーを数回の発光に分けて定着する方法等が考案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１７３３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮し、トナーや記録媒体の物性が異なる場合でも、トナー像を良好に定着できることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る閃光定着装置は、記録媒体に閃光を照射して前記記録媒体に転写されたトナー像を定着させ、１以上のランプで構成される複数のランプ群と、前記各ランプ群を異なる発光タイミングで発光させると共に、前記トナー像のトナー及び前記記録媒体の物性に応じて、前記発光タイミングを変化させる発光制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２に係る閃光定着装置は、請求項１の構成において、前記発光制御手段は、前記トナー像のトナー及び前記記録媒体の物性に応じて、前記各ランプ群に供給される電圧を変化させることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３に係る閃光定着装置は、請求項１又は請求項２の構成において、前記発光制御手段は、前記記録媒体の温度に応じて、前記発光タイミングを変化させることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４に係る閃光定着装置は、請求項１又は請求項２の構成において、前記発光制御手段は、前記記録媒体の厚さに応じて、前記発光タイミングを変化させることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項５に係る閃光定着装置は、請求項１又は請求項２の構成において、前記発光制御手段は、前記記録媒体の密度に応じて、前記発光タイミングを変化させることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項６に係る閃光定着装置は、請求項１又は請求項２の構成において、前記発光制御手段は、前記記録媒体の熱伝導性に応じて、前記発光タイミングを変化させることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項７に係る閃光定着装置は、請求項１又は請求項２の構成において、前記発光制御手段は、トナー像が白黒画像かカラー画像かに応じて、前記発光タイミングを変化させることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項８に係る閃光定着装置は、請求項１又は請求項２の構成において、前記発光制御手段は、前記記録媒体の熱容量に応じて、前記発光タイミングを変化させることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項９に係る閃光定着装置は、請求項１又は請求項２の構成において、前記発光制御手段は、前記記録媒体の色彩に応じて、前記発光タイミングを変化させることを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項１０に係る画像形成装置は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の閃光定着装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１の構成によれば、トナーや記録媒体の物性が異なる場合でも、それにあわせて、ランプ群の発光タイミングを変えることでトナー表面温度をガス発生温度に達しないように制御でき、トナー像を良好に定着できる。
【００１７】
本発明の請求項２の構成によれば、トナー像のトナー及び記録媒体の物性に応じて、精細な設定が可能となり、より最適化された定着性が得られる。
【００１８】
本発明の請求項３の構成によれば、記録媒体の温度が異なる場合でも、それにあわせて、ランプ群の発光タイミングを変えることでトナー表面温度をガス発生温度に達しないように制御でき、トナー像を良好に定着できる。
【００１９】
本発明の請求項４の構成によれば、記録媒体の厚さが異なる場合でも、それにあわせて、ランプ群の発光タイミングを変えることでトナー表面温度をガス発生温度に達しないように制御でき、トナー像を良好に定着できる。
【００２０】
本発明の請求項５の構成によれば、記録媒体の密度が異なる場合でも、それにあわせて、ランプ群の発光タイミングを変えることでトナー表面温度をガス発生温度に達しないように制御でき、トナー像を良好に定着できる。
【００２１】
本発明の請求項６の構成によれば、記録媒体の熱伝導性が異なる場合でも、それにあわせて、ランプ群の発光タイミングを変えることでトナー表面温度をガス発生温度に達しないように制御でき、トナー像を良好に定着できる。
【００２２】
本発明の請求項７の構成によれば、トナー像が白黒画像かカラー画像かによって、ランプ群の発光タイミングを変えることでトナー表面温度をガス発生温度に達しないように制御でき、トナー像を良好に定着できる。
【００２３】
本発明の請求項８の構成によれば、記録媒体の熱容量が異なる場合でも、それにあわせて、ランプ群の発光タイミングを変えることでトナー表面温度をガス発生温度に達しないように制御でき、トナー像を良好に定着できる。
【００２４】
本発明の請求項９の構成によれば、記録媒体の色彩が異なる場合でも、それにあわせて、ランプ群の発光タイミングを変えることでトナー表面温度をガス発生温度に達しないように制御でき、トナー像を良好に定着できる。
【００２５】
本発明の請求項１０の構成によれば、トナーや記録媒体の物性が異なる場合でも、それにあわせて、ランプ群の発光タイミングを変えることでトナー表面温度をガス発生温度に達しないように制御でき、トナー像を良好に定着できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
〔第１実施形態〕
（第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成）
まず、第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成を説明する。図１には、第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成が示されている。
【００２７】
第１実施形態に係る画像形成装置１０は、図１に示すように、記録媒体Ｐを収容する記録媒体収容部２８を備えている。第１実施形態においては、記録媒体Ｐとして、長尺な帯状に形成された連続用紙が用いられている。この連続用紙は、画像が形成された後に、所定の大きさに切断される用紙である。なお、記録媒体Ｐとしては、例えば、予め所定の大きさに形成された用紙、いわゆるカット紙であってもよく、画像が形成される記録媒体であればよい。
【００２８】
記録媒体Ｐは、記録媒体収容部２８に折り畳まれて収容され、この収容された記録媒体Ｐは、画像形成装置１０内に形成された搬送路３２を、搬送装置３４によって搬送される。
【００２９】
第１実施形態においては、搬送装置３４として、記録媒体Ｐを挟持して回転する一対の搬送ロールが用いられている。なお、搬送装置３４としては、記録媒体Ｐの側縁部である幅方向両端部に長手方向へ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く、記録媒体Ｐを搬送する搬送装置であればよい。
【００３０】
記録媒体Ｐが搬送される搬送路３２に沿って、搬送方向上流側から順に、所定方向へ回転する感光体ドラム１２と、キセノンランプ３８を備えた閃光定着装置の一例としてフラッシュランプを用いたフラッシュ定着装置３０とが設けられている。なお、感光体ドラム１２は、本実施形態において、図１における時計回り方向に回転する。
【００３１】
感光体ドラム１２の周囲には、感光体ドラム１２の回転方向上流側から順に、感光体ドラム１２の表面を帯電させる帯電装置１４と、帯電した感光体ドラム１２を露光して感光体ドラム１２の表面に静電潜像を形成する露光装置１６と、感光体ドラム１２の表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置１８と、感光体ドラム１２に残留した残留トナーをクリーニングするクリーナブレード２２と、感光体ドラム１２の表面を除電する除電装置２０と、感光体ドラム１２に残留した残留トナーをクリーニングするクリーナブラシ２４とが設けられている。
【００３２】
また、感光体ドラム１２に対向する位置には、搬送路３２を挟んで、感光体ドラム１２に形成されたトナー画像を記録媒体Ｐへ転写する転写装置２６が設けられている。
【００３３】
フラッシュ定着装置３０は、フラッシュランプであるキセノンランプ３８を発光させることにより、記録媒体Ｐへ閃光を照射し、記録媒体Ｐに転写されたトナー画像を定着させる。フラッシュ定着装置３０により、トナー画像が定着された記録媒体Ｐは、更に、下流側へ搬送され、記録媒体Ｐを収容する記録媒体収容部３７に折り畳まれて収容される。
【００３４】
（第１実施形態に係るフラッシュ定着装置３０の構成）
次に、第１実施形態に係るフラッシュ定着装置３０の構成について説明する。
【００３５】
第１実施形態に係るフラッシュ定着装置３０は、図２（Ａ）に示すように、複数のキセノンランプ３８を備えている。第１実施形態では、８本のキセノンランプ３８を用いている。
【００３６】
各キセノンランプ３８は、その長手方向、すなわち軸方向が、記録媒体Ｐの幅方向、すなわち記録媒体Ｐの搬送方向に直交する方向に沿うように向けられ、記録媒体Ｐの搬送方向に沿って一定間隔で配置されている。
【００３７】
また、記録媒体Ｐの搬送路３２側から見てキセノンランプ３８の背面側には、８本のキセノンランプ３８の背面側を包囲すると共に前面側、すなわち搬送路３２側に開口が形成された形状とされ、キセノンランプ３８から背面側へ射出された閃光を搬送路３２側へ反射する反射板４６が設けられている。
【００３８】
また、キセノンランプ３８の前面側、すなわち搬送路３２側にはカバーガラス４８が配置されている。カバーガラス４８は反射板４６の開口を閉止するように設けられている。
【００３９】
図３に示すように、各キセノンランプ３８には、駆動回路５０が接続されている。駆動回路５０は、各キセノンランプ３８の両端部に接続される電源回路５２を備えている。
【００４０】
この駆動回路５０では、発光制御電源５３により、電源回路５２内のコンデンサ５１に充電し、発光制御電源５３で管理されたトリガ回路５４により、トリガケーブル線５５を介して、トリガワイヤ５６に電圧が印加される。これにより、各キセノンランプ３８内のＸｅガスが励起されて発光する。
【００４１】
また、電源回路５２はチョークコイル５７を含み、このチョークコイル５７のインダクタンスの大きさを調整することによりキセノンランプ３８に流れる電流が変化し、キセノンランプ３８から閃光の光量変化の傾き及び光量のピークが変化すると共に、閃光が発光される時間も変化する。例えば、チョークコイル５７を大きくすると、閃光の光量変化の傾きが大きくなり、一気に電流が流れるために電流が大きくなり、発光するエネルギーが増大する。
【００４２】
駆動回路５０には、駆動回路５０を制御する発光制御手段としての制御ユニット３６が接続されている（図１参照）。制御ユニット３６が駆動回路５０を制御することにより、キセノンランプ３８へ供給される電圧、キセノンランプ３８の発光タイミングが制御される。
【００４３】
第１実施形態では、図２（Ａ）に示す８本のキセノンランプ３８ａ〜３８ｈのうち、キセノンランプ３８ａ、３８ｅを第１のキセノンランプ群とし、キセノンランプ３８ｂ、３８ｆを第２のキセノンランプ群とし、キセノンランプ３８ｃ、３８ｄ、３８ｇ、３８ｈを第３のキセノンランプ群とする。
【００４４】
このように８本のキセノンランプ３８ａ〜３８ｈを、２本で構成される２つのキセノンランプ群及び４本で構成される１つのキセノンランプ群に分け、各キセノンランプ群毎に順番に発光させる。
【００４５】
制御ユニット３６は、図２（Ｂ）に示すように、第１のキセノンランプ群が所定の発光周期Ｙで所定時間発光すると共に、第２のキセノンランプ群が第１のキセノンランプ群の発光タイミングに対して所定のディレイ時間Ｘだけ遅れたタイミングで、かつ所定の発光周期Ｙで所定時間発光するように、また、第３のキセノンランプ群が第２のキセノンランプ群の発光タイミングに対して所定のディレイ時間Ｘだけ遅れたタイミングで、かつ所定の発光周期Ｙで所定時間発光するように、キセノンランプ３８ａ〜３８ｈの各々に接続された発光制御電源５３からトリガ回路５４へ信号を送るように制御する。
【００４６】
この際、図２（Ｂ）に示す第１のキセノンランプ群が発光するトリガタイミング７１ａ及び７１ｂ、第２のキセノンランプ群が発光するトリガタイミング７２ａ及び７２ｂ、及び第３のキセノンランプ群が発光するトリガタイミング７３ａ及び７３ｂにおける各々の光エネルギー分配パターンは、それぞれ図２（Ｃ）に示す曲線８１ａ及び曲線８１ｂ、曲線８２ａ及び曲線８２ｂ、曲線８３ａ及び曲線８３ｂに相当する。
【００４７】
次に、上記のように、キセノンランプ３８による閃光照射を３回に分けて行う場合において、トナー表面温度及び記録媒体界面温度の変化と、トナーの状態変化について説明する。
【００４８】
図４は、第１実施の形態に係るフラッシュ定着装置による閃光照射を３回に分けて行う場合において、トナー表面温度と記録媒体界面温度の変化を示す図である。図５は、トナーの変化を示すイメージ図である。なお、図４に示す（Ａ）〜（Ｅ）は、図５に示す（Ａ）〜（Ｅ）に対応し、図５の（Ａ）〜（Ｅ）の状態におけるトナー表面温度と記録媒体界面温度を示す。
【００４９】
図５に示すように、最初に、第１のキセノンランプ群による閃光照射が行われると（図５（Ａ）参照）、粉体イエロートナー６１の表面はトナー溶融温度を超え（図４参照）、溶融イエロートナー６３となるが、照射エネルギーが低く粉体マゼンタトナー６２までは溶融しない（図５（Ｂ）参照）。
【００５０】
第２のキセノンランプ群によって閃光照射されるまでの間、トナー温度は放熱により低下しつつ（図４参照）、溶融イエロートナー６３は表面張力により凝集する（図５（Ｃ）参照）。
【００５１】
第２のキセノンランプ群の閃光照射によって、溶融イエロートナー６３の温度を保ちつつ、粉体マゼンタトナー６２を溶融させ、記録媒体界面温度をトナー溶融温度まで上昇させる（図５（Ｄ）参照）。溶融した溶融マゼンタトナー６４は、記録媒体Ｐと固着する。
【００５２】
その後、第３のキセノンランプ群が照射する大きな閃光エネルギーにより再溶融した後に定着する（図５（Ｅ）参照）。
【００５３】
次に、キセノンランプ３８から照射される閃光のエネルギーによって、上昇するトナー表面温度及び媒体温度と、記録媒体Ｐの物性値との関係について説明する。記録媒体Ｐの物性値としては、例えば、媒体厚、密度、熱伝導性がある。
【００５４】
図６に示すように、キセノンランプ３８から照射される閃光のエネルギー及び、記録媒体Ｐの厚さが同じであっても、記録媒体Ｐの密度が高い場合、すなわち、記録媒体Ｐに空気層が多い場合は、トナー表面温度及び記録媒体Ｐの界面温度は低くなる。また、記録媒体Ｐの熱伝導性が高い場合も、同様に、トナー表面温度及び記録媒体Ｐの界面温度は低くなる。
【００５５】
また、図７に示すように、キセノンランプ３８から照射される閃光のエネルギー及び、記録媒体Ｐの密度が同じであっても、記録媒体Ｐの厚さが高い場合、トナー表面温度及び記録媒体Ｐの界面温度は上昇する。
【００５６】
また、図８に示すように、キセノンランプ３８から照射される閃光のエネルギー及び、記録媒体Ｐの密度が同じであっても、周囲の環境温度により、記録媒体Ｐの温度が高くなった場合も、トナー表面温度及び記録媒体Ｐの界面温度は上昇する。
【００５７】
従って、記録媒体Ｐの密度が低い場合、記録媒体Ｐの熱伝導性が低い場合、記録媒体Ｐの厚さが厚い場合及び記録媒体Ｐの温度が高い場合において、第１のキセノンランプ群、第２のキセノンランプ群及び第３のキセノンランプ群による閃光照射を行うと、図９及び図１０に示すように、第３のキセノンランプ群で閃光を照射した際に、トナー表面がガス発生温度まで達し、トナー昇華によるガスが発生する。
【００５８】
一方、記録媒体Ｐの密度が高い場合、記録媒体Ｐの熱伝導性が高い場合、記録媒体Ｐの厚さが薄い場合及び記録媒体Ｐの温度が低い場合において、第１のキセノンランプ群、第２のキセノンランプ群及び第３のキセノンランプ群による閃光照射を行うと、図１１及び図１２に示すように、第１のキセノンランプ群による最初の閃光照射を行い（図１２（Ａ）参照）、粉体イエロートナー６１の表面はトナー溶融温度を超えて溶融イエロートナー６３となるが（図１２（Ｂ）参照）、下層の粉体マゼンタトナー６２までは溶融しない。
【００５９】
その後、第２のキセノンランプ群による閃光照射を行っても、記録媒体の界面温度は、トナー溶融温度に達せず、溶融イエロートナー６３は表面張力により凝集する（図１２（Ｃ）参照）。溶融イエロートナー６３の表面張力により、下層の粉体マゼンタトナー６２も引っ張られ、巣、いわゆるボイドが発生し、画像を乱す原因となる（図１２（Ｄ）参照）。
【００６０】
そこで、第１実施形態では、記録媒体Ｐの密度が低い場合、記録媒体Ｐの熱伝導性が低い場合、記録媒体Ｐの厚さが厚い場合及び記録媒体Ｐの温度が高い場合では、第２キセノンランプ群及び第３キセノンランプ群の発光タイミングを遅らせることにより、図１３に示すように、放熱時間を長くして、トナー表面温度及び記録媒体Ｐの界面温度を低下させる。
【００６１】
この場合、第２キセノンランプ群及び第３キセノンランプ群の発光タイミングを遅らせることと共に、第２キセノンランプ群及び第３キセノンランプ群に供給されるＦＶ電圧を低下させるにより、図１４に示すように、放熱時間を長くして、トナー表面温度及び記録媒体Ｐの界面温度を低下させる構成でも良い。
【００６２】
また、第１実施形態では、記録媒体Ｐの密度が高い場合、記録媒体Ｐの熱伝導性が高い場合、記録媒体Ｐの厚さが薄い場合及び記録媒体Ｐの温度が低い場合では、第２キセノンランプ群及び第３キセノンランプ群の発光タイミングを早めることにより、図１５に示すように、放熱時間を短くして、トナー表面温度及び記録媒体Ｐの界面温度を上昇させる。
【００６３】
これにより、発光タイミングを制御する制御前では、記録媒体Ｐの界面温度がトナー溶融温度に達しなかったのに対して、発光タイミングを制御する制御後では、記録媒体Ｐの界面温度がトナー溶融温度を超えるようにできる。
【００６４】
次に、具体的なキセノンランプ群の発光タイミングの制御方法について説明する。
【００６５】
まず、多種ある記録媒体Ｐをあらかじめ、その定着性・表面状態を評価して適切な発光タイミングを決定する。例えば、図１６に示すように、記録媒体Ｐの媒体温度に応じたキセノンランプ群の発光タイミングの遅れ時間をテーブルにて設定されている。
【００６６】
なお、図１６のテーブル表は、キセノンランプ３８を１〜４群に分割した時、１群を基準として他群の相対的な時間差を示す。ここでは、キセノンランプ３８ａ〜３８ｈのうち、キセノンランプ３８ａ、３８ｃを第１のキセノンランプ群とし、キセノンランプ３８ｂ、３８ｄを第２のキセノンランプ群とし、キセノンランプ３８ｅ、３８ｇを第３のキセノンランプ群とし、キセノンランプ３８ｆ、３８ｈを第４のキセノンランプ群とする。
【００６７】
操作者は、あらかじめ、制御ユニット３６内に設定されている発光タイミングのテーブルから、記録媒体Ｐの媒体温度にあわせて、一つを選択する。また、画像形成装置１０内で記録媒体Ｐの媒体温度を測定し、その媒体温度に基づき、制御ユニット３６が発光タイミングのテーブルから選択する構成であってよい。
【００６８】
また、図１７及び図１８に示すように、記録媒体Ｐの媒体温度を常時測定して、その温度をあらかじめ決定された計算式により、発光タイミングを決定し、キセノンランプ３８の発光タイミングを変更して、発光する構成であってもよい。
【００６９】
制御手順としては、図１７に示すように、まず、ステップ１００で記録媒体Ｐの媒体温度を測定する。媒体温度は、フラッシュ定着装置３０に搬送される直前で測定するのが望ましく、例えば、トナー像の転写後における記録媒体Ｐの媒体温度を測定する。また、記録媒体Ｐの媒体温度は、非接触で測定するのが望ましい。
【００７０】
ステップ１０２において、媒体温度、すなわちＰａｐ＿Ｔｅｍｐ．を変数とする関数Ｆにより、発光タイミングを算出する。関数Ｆは、図１８に示すように、例えば、１次関数となる。
【００７１】
ステップ１０４において、キセノンランプ群の発光条件、すなわち発光タイミングを変更し、ステップ１０６において、変更した発光条件に基づき、キセノンランプ群を発光させる。
ステップ１０８において、画像形成が終了したが判断し、画像形成が終了していない場合は、ステップ１００にもどる。
【００７２】
キセノンランプ群の発光タイミングの遅れ時間は、図１９に示すように、記録媒体Ｐの媒体温度以外の記録媒体Ｐの物性値、例えば、記録媒体Ｐの厚み、熱伝導性及び密度によって、テーブルにて設定してもよい。
【００７３】
例えば、図１９に示す媒体１は坪量５０ｇｓｍ、媒体２は坪量６４ｇｓｍ、媒体３は坪量１５７ｇｓｍにおけるキセノンランプ群の発光タイミングの遅れ時間をテーブルにて設定されている。なお、媒体１、２、３としては、例えば、いわゆるＮＩＰ紙が用いられる。
【００７４】
なお、記録媒体Ｐの厚さは、記録媒体Ｐの坪量に比例するので、ここでは、具体的な記録媒体Ｐの厚み値に替えて、記録媒体Ｐの坪量によって規定している。図１９のテーブル表においても、図１６のテーブル表と同様に、キセノンランプ３８を１〜４群に分割した時、１群を基準として他群の相対的な時間差を示す。
【００７５】
各記録媒体に対する発光条件は、図２０及び図２１に示すように、発光タイミングの変更に加え、ＦＶ電圧を変更して設定する構成であってもよい。
【００７６】
図２０に示すように、各記録媒体Ｐにあわせて、各キセノンランプ群のＦＶ電圧が設定されている。図２０に示す媒体１は坪量５０ｇｓｍ、媒体２は坪量６４ｇｓｍ、媒体３は坪量１５７ｇｓｍにおけるキセノンランプ群の発光タイミングの遅れ時間をテーブルにて設定されている。例えば、媒体１及び媒体２においては、ＦＶ電圧が１５００Ｖに設定され、媒体３においては、ＦＶ電圧が１６００Ｖに設定されている。なお、媒体１、２、３としては、例えば、いわゆるＮＩＰ紙が用いられる。  図２１に示す例では、発光タイミングの変更に加え、ＦＶ電圧をキセノンランプ群毎に設定されている。例えば、媒体４において、ＦＶ電圧は、第１のキセノンランプ群及び第２のキセノンランプ群が１５００Ｖに設定され、第３のキセノンランプ群及び第４のキセノンランプ群が１４５０Ｖに設定されている。このように、キセノンランプ群毎にＦＶ電圧を変える構成であってもよい。
【００７７】
（第１実施形態の作用）
次に、上記の第１実施形態について作用を説明する。
【００７８】
第１実施形態によれば、複数のキセノンランプ群が異なる発光タイミングで発光し、記録媒体Ｐに閃光を照射して、記録媒体Ｐに転写されたトナー像を定着させる。制御ユニット３６は、記録媒体Ｐの物性、例えば、媒体温度、熱伝導性、密度等に応じて、キセノンランプ群の発光タイミングを変化させる。
【００７９】
また、制御ユニット３６が、記録媒体Ｐの物性、例えば、媒体温度、熱伝導性、密度等に応じて、発光タイミングの変更と共に、キセノンランプ３８に供給される電圧を変更する。
【００８０】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。また、画像形成装置の全体構成は、第１実施形態と同一であるので、説明を省略する。
【００８１】
第２実施形態に係るフラッシュ定着装置３１は、図２２に示すように、６本のキセノンランプ３８を備えている。各キセノンランプ３８は、その長手方向、すなわち軸方向が、記録媒体Ｐの幅方向、すなわち記録媒体Ｐの搬送方向に直交する方向に沿うように向けられ、記録媒体Ｐの搬送方向に沿って一定間隔で配置されている。また、記録媒体Ｐの搬送路側から見てキセノンランプ３８の背面側には、６本のキセノンランプ３８の背面側を包囲すると共に前面側、すなわち搬送路側に開口が形成された形状とされ、キセノンランプ３８から背面側へ射出された閃光を搬送路側へ反射する反射板４６が設けられている。
【００８２】
また、各キセノンランプ３８は、第１実施形態と同様に、駆動回路５０に接続され、この駆動回路５０は、発光制御手段としての制御ユニット３６より制御される。制御ユニット３６が駆動回路５０を制御することにより、キセノンランプ３８へ供給される電圧、キセノンランプ３８の発光タイミングが制御される。なお、駆動回路５０は、図２２においては図示省略している。
【００８３】
第２実施形態では、キセノンランプ３８ａ〜３８ｆのうち、キセノンランプ３８ａ、３８ｃ、３８ｅが第１のキセノンランプ群を構成し、キセノンランプ３８ｂ、３８ｄ、３８ｆが第２のキセノンランプ群を構成している。
【００８４】
また、キセノンランプ３８ａ、３８ｂの２本が、記録媒体Ｐの同一エリアに閃光を照射するようになっている。キセノンランプ３８ｃ、３８ｄの２本及びキセノンランプ３８ｅ、３８ｆの２本も同様に、記録媒体Ｐの同一エリアに閃光を照射する構成とされている。反射板４６は、キセノンランプ３８ａ、３８ｂの２本、キセノンランプ３８ｃ、３８ｄの２本及びキセノンランプ３８ｅ、３８ｆの２本のそれぞれの照射領域に、キセノンランプ３８から背面側へ射出された閃光を反射する形状とされている。
【００８５】
また、キセノンランプ３８の前面側、すなわち搬送路側にはカバーガラス４８が配置されている。カバーガラス４８は反射板４６の開口を閉止するように設けられており、このカバーガラス４８によってフラッシュ定着装置３０内部への塵埃等の侵入が阻止される。
【００８６】
ここで、各キセノンランプ３８から閃光を照射した際の黒トナー及びカラートナーの表面温度について説明する。
【００８７】
図２３には、第１のキセノンランプ群と、第２キセノンランプ群とを同時に発光させたときのトナー温度の状態が示されている。図２４には、第１のキセノンランプ群と、第２キセノンランプ群との発光タイミングをずらして発光させたときのトナー温度の状態が示されている。
【００８８】
図２３に示すように、第１のキセノンランプ群と、第２キセノンランプ群とを同時に発光させた場合において、黒トナーは、温度が急上昇するため、トナー組成分、例えばトナーに含有されている水分が昇華することで、記録媒体上に形成される画像にボイドと称するドット抜け等の画質劣化が生ずる。一方、カラートナーは、定着適正温度帯に達し、良好に定着される。
【００８９】
図２４に示すように、第２キセノンランプ群との発光タイミングをずらして発光させた場合では、黒トナーは、第１のキセノンランプ群と第２キセノンランプ群とを同時に発光させた場合に比べ、定着適正温度帯の時間が長く、ピーク時の温度が抑えられている。このため、黒トナーは、良好に定着される。一方、カラートナーは、定着適正温度帯より低くなる時間帯があり、定着不良となる。
【００９０】
図２５及び図２６には、記録媒体Ｐに色のついた用紙を用いた場合の黒トナーの表面温度が示されている。
【００９１】
記録媒体Ｐがプレプリント紙や色のついた用紙など、記録媒体Ｐの特性によって熱吸収率が高くなる。したがって、図２４の状態と比較して、記録媒体Ｐ自体が熱を吸収し、第１のキセノンランプ群を発光させた１回目の発光で発生した熱の冷却時間が遅くなる。このため、2回目の発光でトナー溶解適正温度より高い時間の長期化や、ピーク温度が高くなってしまうことでボイドが発生する場合がある。
【００９２】
図２６に示すように、発光時間差を大きくすることでトナー温度のピークを抑え、ボイドを防止することができる。
【００９３】
熱吸収率の低いカラートナーの場合、図２７に示すように１回目と2回目の発光時差が広いと、定着適正温度帯に達する時間が十分にとれず、定着不良となる。この場合は、図２８に示すように発光時間差を小さくすることで適正な温度で定着処理を行うことができる。なお、定着適正温度帯とは、トナーが融解するのに適した温度帯である。
【００９４】
次に、トナー像のトナー及び記録媒体の物性に応じて、キセノンランプ３８の発光タイミングを変化させる構成について説明する。
【００９５】
本実施形態では、１回目の発光と２回目の発光の時間差ｔ（ｍｓ）をレベル分けして、下記のトナー像のトナー及び記録媒体の物性に応じてレベル分けされた値を適用する（図２９（Ａ）参照）。
【００９６】
レベル１側は、例えば、１回目の発光と２回目の発光の時間差が１ｍｓに設定されており、発光時間差が小さく、熱エネルギーを短時間に印加する必要があるケースに適用される。これに対して、レベル５側は、例えば、１回目の発光と２回目の発光の時間差が９ｍｓに設定されており、発光時間差が大きく、比較的長時間で印加していく必要があるケースに適用される。
【００９７】
また、第２実施形態では、操作パネルから操作者が入力して、上記のレベルが設定されるように構成されている。なお、これらのレベル設定の入力手段は、他の方式を用いても良い。例えば、画像形成装置１０が記録媒体Ｐの温度を測定し、画像形成装置１０が自動的に、すなわち操作者の操作なしに、レベル設定を行う構成であっても良い。
【００９８】
白黒画像のブラックトナーは、熱吸収性が高いため、短時間に過熱するとボイドが発生しやすい。これに対して、カラー画像のカラートナーは熱吸収性が低いので、短時間で加熱しないと、良好な溶解温度に達しない。そこで、図２９（Ｂ）に示すように、白黒画像においては、レベル１が用いられ、カラー画像においては、レベル５が用いられる。
【００９９】
記録媒体Ｐとしての用紙の厚みが厚い場合は、薄い場合と比較すると熱許容量が多く、照射した熱が用紙側へ伝導し やすいため、トナー温度の降下時間が早い。
【０１００】
そこで、図２９（Ｃ）に示すように、例えば、１０００枚あたりの用紙の重さが、５０ｋｇ以下の場合にレベル５を用い、５０ｋｇ超〜７０ｋｇの場合にレベル４を用い、７０ｋｇ超〜９０ｋｇの場合にレベル４を用い、９０ｋｇ超〜１２０ｋｇ未満の場合にレベル４を用い、１２０ｋｇ以上の場合にレベル１を用いる。
【０１０１】
閃光がトナー層を透過し、記録媒体Ｐに達した場合、記録媒体Ｐの色によってエネルギーの吸収性が変わる。吸収性が良いと、記録媒体Ｐ自身が吸収した熱によりトナーを溶解しやすくなる。よって、吸収性が良い場合は放熱時間を見込んで発光間隔を広げる必要がある。
【０１０２】
そこで、図３０（Ａ）に示すように、記録媒体Ｐの色が白の場合はレベル１を用い、記録媒体Ｐの色が黄色の場合はレベル２を用い、記録媒体Ｐの色が青の場合はレベル３を用い、記録媒体Ｐの色が赤の場合はレベル４を用い、記録媒体Ｐの色が紫の場合はレベル５を用いる。
【０１０３】
また、図３０（Ｂ）示すように、記録媒体Ｐの色濃度に対しても熱吸収性に影響があるため、色別のレベルに対して加減算を行う。色濃度が薄い場合は、レベルを１段階下げ、濃い場合は、レベルを１段階上げる。例えば、記録媒体Ｐが青で色濃度が薄い場合は、レベル２となり、記録媒体Ｐが赤で色濃度が濃い場合は、レベル５となる。
【０１０４】
レベル範囲は１〜５であるので、レベル範囲を超える場合、例えば、紫において色濃度が濃い場合は、レベル範囲の限界値であるレベル５が設定される。なお、操作者が目視により、色の濃い薄いを判断し、操作パネルから色濃度を選択する。
【０１０５】
記録媒体Ｐの保存環境によっては、記録媒体Ｐの温度に影響がある。記録媒体Ｐの温度が低いと、転写されたトナー温度を低下させ、良好な溶解温度に達しない恐れがある。よって、温度が低い場合は発光間隔を縮めて良好な溶解温度となるようにする。
【０１０６】
そこで、図３０（Ｃ）に示すように、用紙の温度が０℃以下の場合はレベル１を用い、
用紙の温度が０℃超〜１０℃の場合はレベル２を用い、用紙の温度が１０℃超〜２０℃の場合はレベル３を用い、用紙の温度が２０℃超〜３０℃未満の場合はレベル４を用い、用紙の温度が３０℃以上の場合はレベル５を用いる。
【０１０７】
なお、上記の組み合わせによりレベルの差が生じた場合は、ブラックトナーの場合は、ボイド防止の方向、すなわち最大レベルを、 カラートナーは定着不良防止の方向、すなわち最小レベルを適用するのが望ましい。
【０１０８】
（第２実施形態の作用）
次に、上記の第２実施形態について作用を説明する。
【０１０９】
第２実施形態によれば、複数のキセノンランプ群が異なる発光タイミングで発光し、記録媒体Ｐに閃光を照射して、記録媒体Ｐに転写されたトナー像を定着させる。制御ユニット３６は、トナー像が白黒画像かカラー画像かによって、キセノンランプ群の発光タイミングを変化させる。また、記録媒体Ｐの物性、例えば、媒体の色彩、媒体の厚み、媒体温度に応じて、キセノンランプ群の発光タイミングを変化させる。
【０１１０】
なお、上記の第１実施形態では、キセノンランプ３８は８本設けられ、第２実施形態では６本設けられていたが、キセノンランプ３８の本数はこれに限られず、２本〜５本、７本、９本以上である構成であっても良い。
【０１１１】
また、第１及び第２実施形態では、キセノンランプ３８の長手方向、すなわち軸方向が、記録媒体Ｐの幅方向、すなわち記録媒体Ｐの搬送方向に直交する方向に沿うように向けられていたが、キセノンランプ３８の長手方向、すなわち軸方向が、記録媒体Ｐの搬送方向に沿って設けられる構成であってよく、また、キセノンランプ３８の長手方向、すなわち軸方向が、記録媒体Ｐの幅方向に対して斜めに配置される構成であってよい。
【０１１２】
また、上記の第１実施形態では、キセノンランプ３８を３つのキセノンランプ群に分け、記録媒体Ｐの所定領域にトナー像を定着させる毎に、キセノンランプ３８を３回発光され、第２実施形態では、キセノンランプ３８を２つのキセノンランプ群に分け、記録媒体Ｐの所定領域にトナー像を定着させる毎に、キセノンランプ３８を２回発光されていたが、キセノンランプ３８を４つ以上のキセノンランプ群に分け、記録媒体Ｐの所定領域にトナー像を定着させる毎に、キセノンランプ３８を４回以上発光される構成であってもよい。
【０１１３】
また、第１及び第２実施形態では、キセノンランプ群は、２本〜４本のキセノンランプ３８で構成されていたが、キセノンランプ群としては、１本以上のキセノンランプ３８で構成されていればよい。
【０１１４】
本発明は、本実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】図２（Ａ）は、第１実施形態に係るフラッシュ定着装置の概略図であり、図２（Ｂ）は、第１、第２及び第３のキセノンランプ群の発光タイミングを示すタイミングチャートを示す図であり、図２（Ｃ）は、記録媒体の供給されるエネルギーの分配パターンを示す概念図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るフラッシュ定着装置の駆動回路を示す概略構成図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係るフラッシュ定着装置による閃光照射を３回に分けて行う場合において変化するトナー表面温度と記録媒体界面温度を示した図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係るフラッシュ定着装置による閃光照射を３回に分けて行う場合において状態変化するトナーのイメージ図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係るフラッシュ定着装置の閃光照射によって上昇するトナー表面温度及び記録媒体界面温度と、記録媒体の密度及び熱伝導性の関係を示した図である。
【図７】図７は、第１実施形態に係るフラッシュ定着装置の閃光照射によって上昇するトナー表面温度及び記録媒体界面温度と、記録媒体の媒体厚の関係を示した図である。
【図８】図８は、第１実施形態に係るフラッシュ定着装置の閃光照射によって上昇するトナー表面温度及び記録媒体界面温度と、記録媒体の媒体温度の関係を示した図である。
【図９】図９は、第１実施形態に係るフラッシュ定着装置による閃光照射が、例えば、密度の低い記録媒体Ｐにされた場合において変化するトナー表面温度と記録媒体界面温度を示した図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態に係るフラッシュ定着装置による閃光照射が、例えば、密度の低い記録媒体Ｐにされた場合において状態変化するトナーのイメージ図である。
【図１１】図１１は、第１実施形態に係るフラッシュ定着装置による閃光照射が、例えば、密度の高い記録媒体Ｐにされた場合において変化するトナー表面温度と記録媒体界面温度を示した図である。
【図１２】図１２は、第１実施形態に係るフラッシュ定着装置による閃光照射が、例えば、密度の高い記録媒体Ｐにされた場合において状態変化するトナーのイメージ図である。
【図１３】図１３は、第１実施形態に係るフラッシュ定着装置による閃光照射が、例えば、密度の低い記録媒体Ｐにされた場合において、キセノンランプ群の発光タイミングを遅らせたときのトナー表面温度と記録媒体界面温度を示した図である。
【図１４】図１３は、第１実施形態に係るフラッシュ定着装置による閃光照射が、例えば、密度の低い記録媒体Ｐにされた場合において、キセノンランプ群の発光タイミングを遅らせると共に、キセノンランプ群に供給される電圧を変化させたときのトナー表面温度と記録媒体界面温度を示した図である。
【図１５】図１５は、第１実施形態に係るフラッシュ定着装置による閃光照射が、例えば、密度の高い記録媒体Ｐにされた場合において、キセノンランプ群の発光タイミングを早めたときのトナー表面温度と記録媒体界面温度を示した図である。
【図１６】図１６は、第１実施形態に係るキセノンランプ群において、記録媒体の媒体温度に応じたキセノンランプ群の発光タイミングの遅れ時間を示すテーブルを示す図である。
【図１７】図１７は、本実施形態に係るキセノンランプ群において、記録媒体の媒体温度に応じて、キセノンランプ群の発光タイミングを変化させる制御手順を示した制御フローを示す図である。
【図１８】図１８は、本実施形態に係るキセノンランプ群の発光タイミングを変化させるための関数を示す図である。
【図１９】図１９は、本実施形態に係るキセノンランプ群において、各種記録媒体に応じたキセノンランプ群の発光タイミングの遅れ時間を示すテーブルである。
【図２０】図２０は、本実施形態に係るキセノンランプ群において、各種記録媒体に応じたキセノンランプ群の発光タイミングの遅れ時間及びキセノンランプ群に供給されるＦＶ電圧を示すテーブルである。
【図２１】図２１は、本実施形態に係るキセノンランプ群において、各種記録媒体に応じたキセノンランプ群の発光タイミングの遅れ時間及びキセノンランプ群に供給されるＦＶ電圧を示すテーブルであり、各キセノンランプ群ごとにＦＶ電圧を変化させる場合を示す。
【図２２】図２２は、第２実施形態に係るフラッシュ定着装置を示す概略図である。
【図２３】図２３は、第２実施形態に係る第１のキセノンランプ群と、第２キセノンランプ群とを同時に発光させたときのトナー温度の状態を示す図である。
【図２４】図２４は、第２実施形態に係る第１のキセノンランプ群と、第２キセノンランプ群との発光タイミングをずらして発光させたときのトナー温度の状態が示されている。
【図２５】図２５は、第２実施形態に係る第１のキセノンランプ群と、第２キセノンランプ群との発光タイミングをずらして発光させて、記録媒体Ｐに色のついた用紙に閃光を照射した場合のトナー温度の状態が示されている。
【図２６】図２６は、第２実施形態に係る第１のキセノンランプ群と、第２キセノンランプ群との発光タイミングをずらして発光させて、記録媒体Ｐに色のついた用紙に閃光を照射した場合において、発光タイミングを遅らせたときのトナー温度の状態が示されている。
【図２７】図２７は、第２実施形態に係る第１のキセノンランプ群と、第２キセノンランプ群との発光タイミングをずらして発光させて、熱吸収率の低いカラートナーに閃光を照射した場合のトナー温度の状態が示されている。
【図２８】図２８は、第２実施形態に係る第１のキセノンランプ群と、第２キセノンランプ群との発光タイミングをずらして発光させて、熱吸収率の低いカラートナーに閃光を照射した場合において、発光タイミングを早めたときのトナー温度の状態が示されている。
【図２９】図２９（Ａ）は、第２実施形態に係る第１のキセノンランプ群と、第２キセノンランプ群との発光タイミングの時間差のレベルを示した図であり、図２９（Ｂ）は、白黒画像及びカラー画像に適用されるレベルを示した図であり、図２９（Ｃ）は、用紙の厚みに応じて適用されるレベルを示した図である。
【図３０】図３０（Ａ）は、用紙の色に応じて適用されるレベルを示した図であり、図３０（Ｂ）は、図３０（Ａ）において、色の濃度によって加減されるレベル値を示した図であり、図３０（Ｃ）は、用紙の厚みに応じて適用されるレベルを示した図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１０  画像形成装置
３０  フラッシュ定着装置（閃光定着装置）
３６  制御ユニット（発光制御手段）
３８  キセノンランプ
【図１】
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【図２】
2008107446.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008107446.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008107446.tif 000008
【図７】
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【図８】
2008107446.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2008107446.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2008107446.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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