(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の搬送速度ｖで搬送される媒体のトナー像をフラッシュ光で定着するためのフラッシュ定着装置において、
フラッシュランプと、開口部を除いて前記フラッシュランプを囲むように設けられ、前記フラッシュランプが発する光を前記開口部へ反射するための反射板とを備えるフラッシュ定着器と、
前記フラッシュランプの発光を発光周波数ｆで制御する制御部とを有し、
前記フラッシュ定着器は、媒体搬送方向位置をｘとした場合に前記媒体に対する１回のフラッシュ発光エネルギーｈ（ｘ）が±７％の範囲に規定される中央部と、フラッシュ発光エネルギーｇ（ｘ）が前記中央部から離れるに従い減少する特性を有する、前記中央部の前部と、フラッシュ発光エネルギーｇ’（ｖ／ｆ＋ｘ）が前記中央部から離れるに従い減少する特性を有する、前記中央部の後部とからなるフラッシュ発光エネルギー分布特性を有し、
前記制御部は、前記トナーが定着を開始するエネルギー値をβとしたときに、フラッシュ光が重ね合わせされる重複部において、下記式
ｇ（ｘ）＋ｇ’（ｖ／ｆ＋ｘ）−β
の値の分布が、前記中央部におけるフラッシュ発光エネルギーｈ（ｘ）の中央値Ｈから±７％の範囲に収まるような発光周波数ｆで前記フラッシュランプを発光制御することを特徴とするフラッシュ定着装置。
【請求項２】
所定の搬送速度ｖで搬送される媒体のトナー像を形成する印刷装置において、
前記媒体にトナー像を形成する像形成手段と、
前記媒体のトナー像をフラッシュ光で定着するためのフラッシュ定着装置とを有し、
前記フラッシュ定着装置は、
フラッシュランプと、開口部を除いて前記フラッシュランプを囲むように設けられ、前記フラッシュランプが発する光を前記開口部へ反射するための反射板とを備えるフラッシュ定着器と、
前記フラッシュランプの発光を発光周波数ｆで制御する制御部とを有し、
前記フラッシュ定着器は、媒体搬送方向位置をｘとした場合に前記媒体に対する１回のフラッシュ発光エネルギーｈ（ｘ）が±７％の範囲に規定される中央部と、フラッシュ発光エネルギーｇ（ｘ）が前記中央部から離れるに従い減少する特性を有する、前記中央部の前部と、フラッシュ発光エネルギーｇ’（ｖ／ｆ＋ｘ）が前記中央部から離れるに従い減少する特性を有する、前記中央部の後部とからなるフラッシュ発光エネルギー分布特性を有し、
前記制御部は、前記トナーが定着を開始するエネルギー値をβとしたときに、フラッシュ光が重ね合わせされる重複部において、下記式
ｇ（ｘ）＋ｇ’（ｖ／ｆ＋ｘ）−β
の値の分布が、前記中央部におけるフラッシュ発光エネルギーｈ（ｘ）の中央値Ｈから±７％の範囲に収まるような発光周波数ｆで前記フラッシュランプを発光制御することを特徴とする印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、媒体上のトナーをフラッシュ光により定着するフラッシュ定着装置及びこれを使用した印刷装置に関し、特に、ハーフトーン画像の濃淡むらを低減し、高解像度のトナー像の定着を行うためのフラッシュ定着装置及びこれを使用した印刷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式等のトナー像を形成するプリンタでは、印刷媒体上に粉体のトナーで画像が形成されるため、印刷媒体の粉体トナーを溶融して、トナー像を定着している。このトナー像を定着するには、印刷媒体に定着エネルギーを与える必要がある。
【０００３】
高速プリンタでは、この定着エネルギーを与える定着方法として、非接触型定着方法を利用している。非接触型定着方法は、印刷媒体の搬送に影響を与えずに、高い定着エネルギーを付与できるため、高速プリンタのトナー像の定着に適している。
【０００４】
この非接触型定着方法として、フラッシュランプによるフラッシュ光を使用したフラッシュ定着方法が利用されている。フラッシュ定着方法は、印刷媒体の搬送に合わせて、フラッシュランプを所定時間間隔で発光し、印刷媒体の所定領域毎に、定着を行う。
【０００５】
このようなフラッシュ定着方法では、１回のフラッシュ発光で、印刷媒体上の所定領域のトナー像を定着することが効率的である。しかし、フラッシュ光の発光エネルギー分布は、均一でないため、印刷媒体に対する複数回のフラッシュ光の重ね打ちを行う。この光エネルギー分布と重ね打ちの領域の範囲により定着特性が変化し、従来から種々の提案がなされている。
【０００６】
第１の従来技術では、図２６に示すように、フラッシュランプ１１１の周囲に台形状反射板１１２を設け、印刷媒体１０６への光エネルギー分布ｅをえる。この光エネルギー分布ｅは、照射領域Ａの中央部ａに、全照射エネルギー分布の７０〜８０％が集中するような分布である。そして、全照射エネルギー分布の７０％が集中する領域の長さを、定着幅Ｗと仮定し、連続媒体の移動速度Ｖとフラッシュランプ１１１の点灯周波数ｆとの関係を、下記式（１）で定義する。
【０００７】
Ｖ／ｆ＝Ｗ／ｎ                        （１）
この式において、ｎを１．２〜１．８，好ましくは、１．３〜１．７の範囲で設定することを提案している（例えば、特許第２８７０７０５号特許公報）。
【０００８】
即ち、Ｖ／ｆは、２回のフラッシュ光の間に、連続媒体が移動する距離（１回のフラッシュ光が担当する領域）であり、この距離は、前述のｎにより、定着幅Ｗより小さくするものである。このように、必ず、定着幅を重複して、図２７のような連続媒体に対する光エネルギー分布Ｅを得て、定着むらを防止する。
【０００９】
又、第２の従来技術では、図２９（Ｂ）に示すような反射板１１２をフラッシュランプ１１１の周囲に設け、図２９（Ａ）に示すようなランプ中央で平坦な発光エネルギー特性を得る。そして、図２８（Ａ）及び図２８（Ｂ）に示すように、定着可能領域Ｌ２をフラッシュランプ１１１の幅と仮定し、連続媒体の移動速度Ｖとフラッシュランプ１１１の点灯周期Ｔとの関係から反射板１１２の開口部の半幅Ｌ１を、下記式（２）で定義する。
【００１０】
Ｖ／Ｔ≦Ｌ１≦Ｖ／Ｔ−Ｌ２／２            （２）
即ち、重ね打ちの重複幅は、最大Ｌ１，最小Ｌ１−Ｌ２／２の範囲であることを提案している（例えば、特開平６−３０８８５２号公報）。
【００１１】
このような従来技術では、トナーの定着率のばらつきを防止するように、発光エネルギー分布の変動を抑制する方法であった。即ち、連続媒体で、全ての部分で発光エネルギーが、トナー定着するに十分なエネルギー以上であり、且つトナーの爆裂が生じないように過剰エネルギーを防止するという思想であった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、文字のみならず、ハーフトーン画像を印刷する要求が強まり、しかも高解像度での印刷が要求されている。例えば、図３０に示すような副走査方向に、１ｏｎ１ｏｆｆのドットを印刷するように、所定領域での黒ドット数で諧調を表現するものである。この場合に、図３１に示すように、１ドットの大きさは、低解像度（例えば、２４０ｄｐｉ）では、大きく、高解像度（例えば、６００ｄｐｉ）では、小さい。又、発光エネルギーを与えると、ドット内のトナーが溶融し、本来のドットの周囲にはみ出す。このはみ出し面積は、発光エネルギーの大きさにより、発光エネルギーが小さいとはみ出し面積も小さいが、発光エネルギーが大きいと、はみ出し面積も大きくなる。
【００１３】
このようなはみ出し面積の差は、２４０ｄｐｉ程度のドットの大きい解像度では、目立たないが、６００ｄｐｉ程度の高解像度では、ドットの大きさが半分以下となるため、はみ出し面積の相違により、定着後のドット径の大きさの差が目立つようになる。特に、ハーフトーン画像では、元々同一諧調でも、異なる諧調に見える。
【００１４】
従来技術では、連続媒体に、トナーが定着するに十分な発光エネルギー分布を与える趣旨であるため、このような定着エネルギー以上では、トナーの爆裂を抑えるという目的のため、発光エネルギーによる定着後の濃淡むらを考慮していなかった。
【００１５】
例えば、従来技術の重ね合わせによるフラッシュ光による発光エネルギー分布の均一化方法では、図３０の印刷パターンを定着後の濃度（スキャナ出力）は、図３２となった。このように、濃度が、１０以上変化しているため、濃淡変化が顕在化している。特に、定着部の中央と、重複部とで出力が低下し、所謂筋目が現れる。
【００１６】
このことは、従来は、定着むらを防止する観点で、フラッシュの発光エネルギー分布と定着幅、重複幅を決定していたため、定着エネルギー以上での発光エネルギーの変動を考慮しておらず、従来の重ね合わせ理論では、高解像度印刷での濃淡むらを防止することが困難である。
【００１７】
従って、本発明の目的は、定着ムラのみならず、濃淡ムラを防止するためのフラッシュ定着装置及びこれを使用した印刷装置を提供することにある。
【００１８】
又、本発明の他の目的は、濃淡むらを低減し、高解像度化を可能とするフラッシュ定着装置及びこれを使用した印刷装置を提供することにある。
【００１９】
更に、本発明の更に他の目的は、ハーフトーン画像の濃淡むらを低減し、高解像度化を可能とするフラッシュ定着装置及びこれを使用した印刷装置を提供することにある。
【００２０】
更に、本発明の更に他の目的は、濃淡むらを低減しつつ、省電力化を可能とするフラッシュ定着装置及びこれを使用した印刷装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この目的の達成のため、本発明のフラッシュ定着装置では、フラッシュランプと、開口部を除いて前記フラッシュランプを囲むように設けられ、前記フラッシュランプが発する光を前記開口部へ反射するための反射板とを備えるフラッシュ定着器と、前記フラッシュランプの発光を制御する制御部とを有し、前記フラッシュ定着器は、前記媒体に対する１回のフラッシュ発光エネルギー分布が、中央部はほぼ一定と、前記中央部の前部及び後部は、前記中央部の値から離れるに従い減少する特性を有し、前記制御部は、前記前部及び後部の発光エネルギー値を加えたものから前記トナーが定着を開始するエネルギー値を引いた値が、前記中央部の値から所定の範囲内になるような発光周波数で前記フラッシュランプを発光制御することを特徴とする。
【００２２】
又、本発明の印刷装置は、このフラッシュ定着装置と、媒体にトナー像を形成する像形成ユニットとを有する。
【００２３】
本発明は、フラッシュ部と重複部との発光エネルギー分布をフラットにするのではなく、濃淡（はみ出し面積）を左右する定着開始エネルギー以上のエネルギー（溶融エネルギーという）分布をフラットにする。このため、濃淡ムラの少ない高解像度画像を印刷できる。
【００２４】
又、本発明では、好ましくは、前記搬送速度をｖ，前記発光周波数をｆ、前記中央部の値をＨ，前記前部の特性をｇ（ｘ），前記後部の特性をｇ’（ｖ／ｆ＋ｘ），前記定着開始エネルギーをβとしたときに、前記制御部は、下記式を満たすような発光周波数ｆで前記フラッシュランプを発光制御することを特徴とする。
【００２５】
ｇ（ｘ）＋ｇ’（ｖ／ｆ＋ｘ）−β＝Ｈ±α％
これにより、観察者が濃淡ムラを観測しないハーフトーン画像を高解像度で印刷できる。
【００２６】
又、本発明では、好ましくは、前記αが、「７」であることを特徴とすることにより、より発光周波数の許容範囲を拡大できる。
【００２７】
更に、本発明では、好ましくは、前記反射板の開口幅に相当する前記発光エネルギー分布の範囲における発光エネルギーの最小値が、前記定着開始エネルギーに対応することを特徴とする。これにより、入力エネルギー（消費電力）を減少できる。
【００２８】
更に、本発明では、好ましくは、前記反射板の形状が、前記反射板の開口幅に相当する前記発光エネルギー分布の範囲における発光エネルギーの最小値が、前記定着開始エネルギーに対応するよう構成されたことを特徴とする。反射板の形状により、入力エネルギーを削減できる。
【００２９】
更に、本発明では、好ましくは、前記反射板は、側面反射部と、天面反射部と、天面反射部に設けられた凸部とからなることを特徴とすることにより、容易に反射板の形状で入力エネルギーを減少できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、印刷装置、フラッシュ定着装置、実施例、他の実施の形態の順で、図面を参照して、説明する。
【００３１】
［印刷装置］
図１は、本発明の印刷装置の一実施の形態の構成図、図２は、図１のフラッシュ定着装置の構成図、図３は、図２のフラッシュ定着装置のガラス板の特性図である。
【００３２】
図１は、本発明の一実施例に係わる印刷装置として、連続帳票を扱う電子写真プリンタの構成を示す。用紙ホッパ１１に積載された連続用紙２は、搬送系により、連続送りされて、転写器７及び定着ユニット１３を経てスタッカ１２に収容される。
【００３３】
時計方向に回転される感光体ドラム４は、帯電器３により一様帯電された後、光学系５により画像が露光される。これにより、感光体ドラム４に画像に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム４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トナー像が、転写器７により連続用紙２に転写される。
【００３４】
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ナブレード８、クリーナブラシ１０によりクリーニングされる。トナー像が転写された連続用紙２は、フラッシュ定着ユニット１３により、フラッシュ定着された後、スタッカ１２に収容される。フラッシュ制御ユニット１４は、フラッシュ定着ユニット１３のフラッシュランプ１の発光（発光周波数）を制御する。
【００３５】
図２は、フラッシュ定着ユニット１３の斜視図である。図２に示すように、フラッシュ定着ユニット１３は、フラッシュランプ１と、反射板１５と、光透過板１６とを有する。フラッシュランプ1には、アーク長５０２ [mm]である円筒のオゾンレス石英ガラス管内にＸｅガスを220 [Toor] 封入したものを使用した。
【００３６】
また、光透過板１６は、フラッシュランプ１と連続用紙２の間に設けられ、ガラス板で構成される。このガラス板としては、ＶＡＤ法有水合成石英ガラスを用いたものが好ましい。図３にガラスの各発光波長による透過率を示す。図中、点線が従来の火炎溶融石英ガラス、実線が前記ＶＡＤ法有水合成石英ガラスの透過率の結果である。ＶＡＤ法有水合成石英ガラスは、赤外光域（２００ｎｍ付近）の透過率が向上しており、この領域に吸収波長をもつトナーに対して定着性向上に寄与する。
【００３７】
反射板１５は、フラッシュランプ１を覆おうように設けられ、ケース内側の面をアルミ蒸着後、増反射処理を施したものを使用することが望ましい。本発明では、この反射板１５により、発光エネルギー分布をおよそ台形の形状に形成するものである。
【００３８】
［フラッシュ定着装置］
図４は、本発明のフラッシュ定着器の１フラッシュの発光エネルギー分布のモデル図、図５は、本発明のフラッシュ定着器の連続発光時の重ね合わせ方法の説明図である。
【００３９】
図４に示すように、本発明の発光エネルギー分布のモデルは、搬送方向中央部で略一定の ｈ（ｘ）、中央から両側に離れるに従い減少するｇ（ｘ），ｇ‘（ｖ／ｆ＋ｘ）をもつ特性である。ここで、ｖは、連続用紙の搬送速度、ｆは、フラッシュ発光周波数である。
【００４０】
本発明では、後述するように、1回のフラッシュで前記発光エネルギー分布を実現する反射板１５を用いる。即ち、中央部でフラットな特性を持ち、両側部で所定の減少特性を持つ発光エネルギー分布をモデルとする。
【００４１】
次に、トナーの物性が非可逆変化を開始するエネルギーをβとし、トナーが用紙に定着する最小エネルギー（定着開始エネルギー）とする。このβは、発光エネルギーとフラッシュ定着後の濃度との相関から求める。図６は、フラッシュ発光エネルギー分布（点線）と、印字濃度（実線）との関係図である。例えば、図３０と同様の一様なハーフトーンのトナー像を、フラッシュ光が重複しない設定でフラッシュ定着後、トナー像上に一定の圧力でテープを貼り付け、その後テープから引き剥がして、テープの付着トナーから定着幅を求める。その幅に相当する発光エネルギーをβとする。
【００４２】
次に、フラッシュ光の重ね合わせは、この定着開始エネルギーβを加味し、重ね合わせによる重複部のエネルギーを計算する。本発明では、１回目のフラッシュで、定着開始エネルギーβ以上の発光エネルギーを与えた後は、２回目のフラッシュの定着開始エネルギーβ以上の発光エネルギー量が、濃淡を左右するため、重複部のエネルギーを、下記（３）式により計算する。
【００４３】
重複部エネルギー＝重ねる前のエネルギー＋（重ねるエネルギー−β）（３）ただし、上式の括弧内の値が「０」以下の場合は、「０」に置き換えて計算する。
【００４４】
また、重複部の長さＬは、下記式（４）から求めることができる。
【００４５】
Ｌ＝Ｗ−ｖ／ｆ                                          （４）
そして、重複部エネルギーが、中央部のエネルギーｈ（ｘ）に等しくなれば、完全にフラットな溶融エネルギー分布が得られる。即ち、下記式（５）が成立することにより、理想的な完全フラットな連続時の溶融エネルギー分布となる。
【００４６】
ｇ（ｘ）＋ｇ‘（ｖ／ｆ＋ｘ）−β＝ｈ（ｘ）                      （５）
ここで、従来技術では、発光エネルギー分布をフラットにするには、図５（Ａ）に示すように、発光エネルギーの最大値ｅの半分（ｅ／２）で１回目のフラッシュ光Ｆ１と、２回目のフラッシュ光Ｆ２が交差するような重ね合わせを目標としていた。しかし、このような重ね合わせでは、発光エネルギー分布をフラットにできても、濃淡ムラは防止できない。即ち、重複部で中央部より濃度が薄くなる。
【００４７】
本発明は、図４で説明したように、トナーは、定着開始エネルギー以下では、定着しないが、いったん定着開始エネルギーを与えると、定着開始エネルギー以上の発光エネルギー量が、図３１に示したはみ出し面積を決定するとの理論に基づく。
【００４８】
そして、本発明は、フラッシュ部と重複部との発光エネルギー分布をフラットにするのではなく、濃淡（はみ出し面積）を左右する定着開始エネルギー以上のエネルギー（溶融エネルギーという）分布をフラットにするものである。
【００４９】
このため、重ね合わせ条件として、定着開始エネルギーβを加えている。即ち、図５（Ｂ）に示すように、１回目のフラッシュ光Ｆ１と、２回目のフラッシュ光Ｆ２が交差する交点エネルギーを定着開始エネルギーβより大きくして、図５（Ｃ）に示すように、定着開始エネルギー以上の溶融エネルギー分布をフラットにしている。第（３）式は、これを意味する。従って、図５（Ｂ）の鎖線に示すように、重複部の発光エネルギーは、中央部の発光エネルギーと異なり、発光エネルギー分布は、フラットとならないが、図５（Ｃ）に示すように、溶融エネルギーはフラットとなり、濃淡を防止できる。
【００５０】
但し、理想的な溶融エネルギー分布を実現することは、困難な場合が多い。例えば、反射板の精度、形状、フラッシュランプの配置精度、発光エネルギー等の差がある。そこで、本発明では、観察者が濃淡むらと見なせない範囲まで、（５）式の条件を緩和し、実現化を容易にする。後述するように、観察者の主観評価の結果、（５）式は、（６）式まで許容できる。
【００５１】
ｇ（ｘ）＋ｇ‘（ｖ／ｆ＋ｘ）−β＝Ｈ±７％                （６）
但し、Ｈは、ｈ（ｘ）の中心値である。
【００５２】
即ち、本発明は、中央部の発光エネルギー分布がほぼ一定となる反射板を用いたフラッシュ定着器を使用し、重複部の重ねあわされた溶融エネルギーが、中央部の溶融エネルギーとほぼ同一となるように、重複幅（即ち、フラッシュランプの発光周波数と搬送速度）を決定する。図１の構成では、搬送速度ｖが、予め決まっているため、フラッシュ制御ユニット１４が制御するフラッシュランプ１の発光周波数ｆを、第（６）式を満足するように設定する。
【００５３】
次に、前述の発光エネルギー分布をえるために好適な反射板を説明する。図７は、本発明の一実施の形態のフラッシュ定着装置のフラッシュランプ１と反射板１５の断面図、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、その部分拡大図、図９及び図１０は、反射板１５の配光制御の説明図である。
【００５４】
図７に示すように、フラッシュランプ１の周囲に設けられた反射板１５は、両側面１５ｃと、天面１５ｂと、天頂面１５ａとで構成されている。天面１５ｂと天頂面１５ａとは、反射板１５の天上２４を構成する。この天上２４に、天頂面１５ａからなる凸部２１が形成される。即ち、反射板１５は、台形部と、台形の天面に形成された凸部を有する。
【００５５】
このような反射板１５は、以下のように、フラッシュランプ１の反射光を配向制御する。先ず、凸部２１を構成する反射天頂面１５ａの傾きは、図９に示すように、フラッシュランプ１から入射する光線２３を、フラッシュランプ１の上側に、フラッシュランプ１の左側から回避させるように反射する傾きに設定する。そのままでは，１フラッシュの照射領域Ｗに入らないので，反射光２３を、反射側面１５ｃを介し，照射領域Ｗに集光させる。このとき、反射側面１５ｃの角度を変えることで，必要とされる場所に，フラッシュ光線２３を集光させる。
【００５６】
次に、図１０に示すように、凸部２１の外側の反射天面１５ｂの傾きは、フラッシュランプ１から入射する光線２３を，フラッシュランプ１の図中右側から回避させるように反射する傾きに設定する。さらに，１フラッシュの照射領域Ｗ内の必要な領域に集光するように、反射天面１５ｂの傾きを設定する。
【００５７】
図９及び図１０では、フラッシュランプ１の右側に位置する天頂面１５ａと天面１５ｂとを説明したが、フラッシュランプ１の左側に位置する天頂面１５ａと天面１５ｂも同様の機能を持つ。
【００５８】
更に、本発明の実施の形態の反射板１５の形状は、フラッシュランプ１に反射光が戻らないように制御する。即ち、反射光がフラッシュランプ１に戻る場合には、ランプ本体やランプ内のトリガワイヤーの影響により、反射光が散乱され、吸収され、迷走される。このため、フラッシュランプ１の光がトナー定着に利用される有効率が低下する。この実施の形態では、反射光のフラッシュランプ１への戻りを防止し、有効率を向上するものである。
【００５９】
図７に示すように、フラッシュランプ１の中心を原点として、Ｘ，Ｙ軸の中心線をそれぞれ５０、５１とする場合、Ａ点を開始点とする凸形状２１は，縦方向中心線５１と交差するまで延長される。その延長方法は，直線で結ぶ場合，2次曲線で結ぶ場合といろいろ考えられる。この実施の形態では、もっとも簡潔な直線で結ぶ例で説明する。
【００６０】
図８（Ａ）に示すように、フラッシュランプ１の中心Ｏ（以後，原点Ｏという）から発光した光が，反射板１５の折れ曲り点Ａに衝突する。理解の容易のため、図８（Ｂ）に示すように、折れ曲がり点Ａからｄｘ，ｄｙだけずれた点Ａ‘に衝突すると考える。凸部２１の天頂面１５ａの点Ａ‘で、光線２３は，∠FAD＝α／２で反射する。このとき、凸形状２１を形成するための∠BAE＝θは、光線２３が外径ｄのフラッシュランプ1の点Ｄに対し，接線となるような奇跡を描くよう，角度が決定される。これにより、フラッシュランプ１への戻り光を防止できる。
【００６１】
ここで点Ａと点Ａ‘は異なる点であるが，ｄｘ，ｄｙが，反射板形状に比べ非常に微小であるため，光線２３は折れ曲り点Ａで点Ａ‘と同奇跡を描くこととなる。点Ａの座標を (ｂ、ｈ１) とすると、∠AOG，∠OADは，
【００６２】
【数１】
0003945247.tif 000002
【００６３】
【数２】
0003945247.tif 000003
【００６４】
となる。
【００６５】
∠ＡＯＧ = ∠ＯＡＥであり，∠ＦＡＢ = 90°であるから，
0003945247.tif 000004
となる。
【００６６】
即ち、凸部２１の天頂面１５ａの傾きθを、下記（１０）式を満たすように設定することにより、フラッシュランプ１への戻り光を防止できる。
【００６７】
θ≧９０−β＋α／２                              （１０）
図１１及び図１２は、図９及び図１０のフラッシュ光の配向制御の説明図、図１３は、これによる重複部と中央部の発光エネルギー分布図である。図１１に示すように，照射領域Ｗに直接入射するフラッシュ直接配光３１は、フラッシュランプ１の中央に山を持つ。これに対し、反射板１５により拡散されたフラッシュ反射配光３２は、中央が谷となる。
【００６８】
図１２に示すように、直接配光３１と反射配光３２とを加え合わせた照射光３４の光量（発光エネルギー）は、比較的フラットである。一方、反射配向を制御しないものでは、図の３４のような発光エネルギー分布となる。実施例の発光エネルギー３３は、反射配向を制御しない発光エネルギー分布３４に対して，全体的に光量が高くなっていて、効率が良くなっていることが分かる。
【００６９】
さらに，この配光で重ね合わせ定着を行うと，図１３のように、１フラッシュ発光領域２５と重複部２６では，実施例の配光３３ａが、配向制御を行わない配光３４ａに比し、光量ムラが改善されているのがわかる。
【００７０】
［実施例］
本発明の実施例のため、２つの反射板を用いた。第１の反射板を説明する。図１４は、本発明の第１の実施例のための反射板の構成図、図１５は、図１４の構成の発光エネルギー分布図である。
【００７１】
本発明の第１の実施例のための反射板は、図１４（Ａ）に示すように、図７で説明した反射側面１５ｃ，天面１５ｂ，天頂面１５ａとを有する凸部を有する台形形状である。図１４（Ｂ）は、フラッシュ定着器における反射板１５、フラッシュランプ１、連続紙２との位置関係を示す。
【００７２】
図１５は、第１の実施例のフラッシュ定着器の１回の発光エネルギー分布を、モンテカルロ法による光線追跡に計算した結果である。この図において、定着開始エネルギーβ（＝０．１２）と、中央部（１フラッシュ部）ｈ（ｘ）と重複部とを図示している。即ち、中央部（１フラッシュ部）ｈ（ｘ）を、センター値Ｈ（ここでは、０．１７５）を中心に、前述の（６）式の±７％の範囲（ここでは、０．１６３〜０．１８７）に規定する。重複部は、それ以外の両端部に規定される。
【００７３】
次に、第２の反射板を説明する。図１６（Ａ）は、本発明の第２の実施例のための反射板の構成であり、図７で説明した反射側面１５ｃ，天面１５ｂ，天頂面１５ａとを有する凸部を有する台形形状である。図１６（Ｂ）は、フラッシュ定着器における反射板１５、フラッシュランプ１、連続紙２との位置関係を示す。
【００７４】
図１７は、第２の実施例のフラッシュ定着器の１回の発光エネルギー分布を、モンテカルロ法による光線追跡に計算した結果である。第２の実施例の反射板１５は、第１の実施例の反射板に比し、天頂面１５ａの傾きθを小さくし、且つ幅ａｗ‘を大きくし（ａｗ‘＞ａｗ）、反射側面１５ｃの傾きを大きくして（ｃｗ‘＜ｃｗ）いる。
【００７５】
このため、図１７の発光エネルギー分布に示すように、図１６の第１の実施例の発光エネルギー分布に比し、中央部の発光エネルギーが両端部に分散され、約１．６倍の中央部（１フラッシュ部）ｈ（ｘ）を得ている。即ち、中央部（１フラッシュ部）ｈ（ｘ）を、センター値Ｈ（ここでは、０．１５）を中心に、前述の（６）式の±７％の範囲（ここでは、０．１３９５〜０．１６０５）に規定する。重複部は、それ以外の両端部に規定される。従って、この第２の実施例では、図１６の反射板１５の開口幅Ｗ２の領域では、発光エネルギーが、定着開始エネルギーβ以上である。
【００７６】
実施例１：
図１８は、図１５の発光エネルギー分布のフラッシュ光を本発明に従い重ね合わせた場合の溶融エネルギー分布図、図１９は、各実施例及び比較例の設定値の説明図、図２０は、濃淡ムラの評価の説明図、図２１は、第１及び第２の実施例のスキャナ出力値の分布図、図２２は、従来例の溶融エネルギー分布図、図２３は、比較例のスキャナ出力の分布図である。
【００７７】
実施例１は、図１４及び図１５に示すフラッシュ定着器を用い、図１９に示すように、定着開始エネルギーβを「０．１２」、連続媒体２の搬送速度ｖを２４７．５ｍｍ／ｓｅｃ、発光周波数ｆを６．６Ｈｚとし、第（６）式が成り立つように各値（特に、発光周波数）を設定している。
【００７８】
即ち、図１５の発光エネルギー分布図において、発光周波数ｆを６．６Hzに設定すると、定着開始エネルギーβ以上の発光エネルギーを持つ領域の内、１フラッシュ部（中央部）ｈ（ｘ）以外の領域が、重複部となる。図１８は、フラッシュ光を重ね合わせた時の溶融エネルギー分布を示し、センター値Ｈ（ここでは、０．１７５）を中心に、前述の（６）式の±７％の範囲（ここでは、０．１６３〜０．１８７）に収まっている。
【００７９】
このフラッシュ定着器で、連続用紙に形成された図３０のトナーパターン（解像度６００ｄｐｉ）を定着した後、連続用紙のトナー像を濃度測定器（光学スキャナ）で測定した濃度を、図２１に示す。図２１のように、出力値「２００」を中心にほとんど変化がない。
【００８０】
次に、比較のため、従来の重ね合わせで、発光エネルギー分布を均一にする方法では、図１９の従来に示すように、発光周波数ｆは、５．８５Hzとなる。この条件での溶融エネルギー分布は、図２２に示すように、重複部での１フラッシュ部より溶融エネルギーが少なくなることがわかる。即ち、濃淡ムラが生じる。
【００８１】
又、比較例１−１、１−２は、図１９に示すように、他の条件は同一とし、発光周波数ｆを、６．２Ｈｚ、７．２Ｈｚとし、第（６）式を満たさない条件とした場合のものである。図２３は、比較例１−１、１−２のフラッシュ定着器で、連続用紙に形成された図３０のトナーパターン（解像度６００ｄｐｉ）を定着した後、連続用紙のトナー像を測定した濃度分布図である。図２３より明らかなように、搬送方向に濃度が大幅に変動していることが理解される。即ち、濃淡むらが顕在化している。
【００８２】
次に、どの程度の濃淡のムラまで、観察者が濃淡むらと実際に認識するかを調べた結果を、図２０に示す。図２０は、前述のように、発光周波数を変化して得た９個のサンプルと、主観評価の関係図である。各サンプルは、濃淡ムラが異なり、この濃淡ムラは、定着結果の濃度から、以下の式で計算した。
【００８３】
0003945247.tif 000005
又、主観評価は、無作為に選出した２０名の評価者に、サンプルを見せ、５段階評価（全くムラ無し；５、ムラが目立つ；１）させ、平均３．５以上を、○（ムラ無し）、３．５未満を、×（ムラ有り）と判定した。更に、溶融エネルギーのむらは、濃淡むらの数値と同一である。
【００８４】
印字結果を数値化した濃淡ムラで±７％、溶融エネルギーのムラで±７％を超えると，濃淡ムラが目立ち始め、主観評価で不合格となる。従って、溶融エネルギーのムラとしては、±７％までは許容できる。図１８，図１５中のラインは±７％を示すラインであり、濃淡ムラが生じない許容範囲を超えない溶融エネルギー、発光エネルギーであることがわかる。
【００８５】
また、図１５に図示するように、実施例1の発光エネルギー分布は、定着器の端部の発光エネルギーがβ値を下回っており、（６）式を満たすためには、図１９に示すように発光周波数ｆを６．６ [Hz] に設定しなければならず、そのため、従来の５．８５ [Hz] より入力エネルギーが大きくなり、１３％上昇する。
【００８６】
実施例２：
図２４は、図１７の発光エネルギー分布のフラッシュ光を本発明に従い重ね合わせた場合の溶融エネルギー分布図、図２５は、比較例の分布図である。
【００８７】
実施例２は、図１６及び図１７に示すフラッシュ定着器を用い、図１９に示すように、定着開始エネルギーβを「０．１２」、連続媒体２の搬送速度ｖを２４７．５ｍｍ／ｓｅｃ、発光周波数ｆを４．７Ｈｚとし、第（６）式が成り立つように各値（特に、発光周波数）を設定している。
【００８８】
即ち、図１７の発光エネルギー分布図において、発光周波数ｆを４．７Hzに設定すると、定着開始エネルギーβ以上の発光エネルギーを持つ領域の内、１フラッシュ部（中央部）ｈ（ｘ）以外の領域が、重複部となる。図２４は、フラッシュ光を重ね合わせた時の溶融エネルギー分布を示し、センター値Ｈ（ここでは、０．１５）を中心に、前述の（６）式の±７％の範囲（ここでは、０．１３９５〜０．１６０５）に収まっている。
【００８９】
このフラッシュ定着器で、連続用紙に形成された図３０のトナーパターン（解像度６００ｄｐｉ）を定着した後、連続用紙のトナー像を濃度測定器で測定した濃度を、図２１に示す。図２１のように、出力値「１９０」を中心にほとんど変化がない。
【００９０】
次に、比較のため、比較例２−１、２−２は、図１９に示すように、他の条件は同一とし、発光周波数ｆを、４．４Ｈｚ、５．４Ｈｚとし、第（６）式を満たさない条件とした場合のものである。図２５は、比較例２−１、２−２のフラッシュ定着器で、連続用紙に形成された図３０のトナーパターン（解像度６００ｄｐｉ）を定着した後、連続用紙のトナー像を濃度測定器で測定した濃度分布図である。図２５より明らかなように、搬送方向に濃度が大幅に変動していることが理解される。即ち、濃淡むらが顕在化している。
【００９１】
また、図１７に示したように、反射板開口幅Ｗと，それに相当する範囲の発光エネルギーの最小値がβ値と略等しい。そのため、図１９に示すように、発光周波数ｆの設定値は４．９[Hz]と，従来よりも小さい値となり、入力エネルギーが１６％減少する設定値が得られた。
【００９２】
このように、反射板１５の開口幅Ｗに相当する範囲内の一回フラッシュエネルギーの最小値とβ値を等しくなるように設定することで、エネルギーの効率化が可能になる。また、前記最小値がβ値を下回ると実施例1のように周波数の設定値が上がり、入力エネルギーが増える。逆に、前記最小値がβ値よりも大きい場合は過剰エネルギーであり、非効率で好ましくないが、逆に、フラッシュランプ１のフラッシュ電圧を下げ、最小値をβ値と略等しくすることで、最適化が可能である。
【００９３】
［他の実施の形態］
フラッシュランプが１本のフラッシュ定着器で説明したが、フラッシュランプが２本以上の複数本のフラッシュランプを使用したフラッシュ定着器にも適用できる。又、印刷媒体にトナー像を形成するプリンタとして、電子写真プリンタで説明したが、他の印刷方式のプリンタにも適用できる。更に、印刷媒体として、連続用紙で説明したが、カット紙等のカット媒体にも適用でき、媒体も紙に限らず、フィルム等の他の媒体であっても良い。
【００９４】
以上、本発明を実施の形態で説明したが、本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００９５】
（付記１）所定の搬送速度で搬送される媒体のトナー像をフラッシュ光で定着するためのフラッシュ定着装置において、フラッシュランプと、開口部を除いて前記フラッシュランプを囲むように設けられ、前記フラッシュランプが発する光を前記開口部へ反射するための反射板とを備えるフラッシュ定着器と、前記フラッシュランプの発光を制御する制御部とを有し、前記フラッシュ定着器は、前記媒体に対する１回のフラッシュ発光エネルギー分布が、中央部はほぼ一定と、前記中央部の前部及び後部は、前記中央部の値から離れるに従い減少する特性を有し、前記制御部は、前記前部及び後部の発光エネルギー値を加えたものから前記トナーが定着を開始するエネルギー値を引いた値が、前記中央部の値から所定の範囲内になるような発光周波数で前記フラッシュランプを発光制御することを特徴とするフラッシュ定着装置。
【００９６】
（付記２）前記搬送速度をｖ，前記発光周波数をｆ、前記中央部の値をＨ，前記前部の特性をｇ（ｘ），前記後部の特性をｇ’（ｖ／ｆ＋ｘ），前記定着開始エネルギーをβとしたときに、前記制御部は、下記式を満たすような発光周波数ｆで前記フラッシュランプを発光制御することを特徴とする付記１のフラッシュ定着装置。
【００９７】
ｇ（ｘ）＋ｇ’（ｖ／ｆ＋ｘ）−β＝Ｈ±α％
（付記３）前記αが、「７」であることを特徴とする付記２のフラッシュ定着装置。
【００９８】
（付記４）前記反射板の開口幅に相当する前記発光エネルギー分布の範囲における発光エネルギーの最小値が、前記定着開始エネルギーに対応することを特徴とする付記１のフラッシュ定着装置。
【００９９】
（付記５）前記反射板の形状が、前記反射板の開口幅に相当する前記発光エネルギー分布の範囲における発光エネルギーの最小値が、前記定着開始エネルギーに対応するよう構成されたことを特徴とする付記４のフラッシュ定着装置。
【０１００】
（付記６）前記反射板は、側面反射部と、天面反射部と、天面反射部に設けられた凸部とからなることを特徴とする付記５のフラッシュ定着装置。
【０１０１】
（付記７）所定の搬送速度で搬送される媒体のトナー像を形成する印刷装置において、前記媒体にトナー像を形成する像形成手段と、前記媒体のトナー像をフラッシュ光で定着するためのフラッシュ定着装置とを有し、前記フラッシュ定着装置は、フラッシュランプと、開口部を除いて前記フラッシュランプを囲むように設けられ、前記フラッシュランプが発する光を前記開口部へ反射するための反射板とを備えるフラッシュ定着器と、前記フラッシュランプの発光を制御する制御部とを有し、前記フラッシュ定着器は、前記媒体に対する１回のフラッシュ発光エネルギー分布が、中央部はほぼ一定と、前記中央部の前部及び後部は、前記中央部の値から離れるに従い減少する特性を有し、前記制御部は、前記前部及び後部の発光エネルギー値を加えたものから前記トナーが定着を開始するエネルギー値を引いた値が、前記中央部の値から所定の範囲内になるような発光周波数で前記フラッシュランプを発光制御することを特徴とする印刷装置。
【０１０２】
（付記８）前記搬送速度をｖ，前記発光周波数をｆ、前記中央部の値をＨ，前記前部の特性をｇ（ｘ），前記後部の特性をｇ’（ｖ／ｆ＋ｘ），前記定着開始エネルギーをβとしたときに、前記制御部は、下記式を満たすような発光周波数ｆで前記フラッシュランプを発光制御することを特徴とする付記７の印刷装置。
【０１０３】
ｇ（ｘ）＋ｇ’（ｖ・ｆ＋ｘ）−β＝Ｈ±α％
（付記９）前記αが、「７」であることを特徴とする付記８の印刷装置。
【０１０４】
（付記１０）前記反射板の開口幅に相当する前記発光エネルギー分布の範囲における発光エネルギーの最小値が、前記定着開始エネルギーに対応することを特徴とする付記７の印刷装置。
【０１０５】
（付記１１）前記反射板の形状が、前記反射板の開口幅に相当する前記発光エネルギー分布の範囲における発光エネルギーの最小値が、前記定着開始エネルギーに対応するよう構成されたことを特徴とする付記１０の印刷装置。
【０１０６】
（付記１２）前記反射板は、側面反射部と、天面反射部と、天面反射部に設けられた凸部とからなることを特徴とする付記１１の印刷装置。
【０１０７】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、以下の効果を奏する。
【０１０８】
一回のフラッシュ照射部と重複部の溶融エネルギー分布をほぼ等しくしたため、高解像度のハーフトーン画像を印字した場合でも、発光周波数ピッチの濃淡ムラの発生がなく、高品質な画像を得ることが可能になる。
【０１０９】
また、反射板開口幅内の一回フラッシュエネルギーの最小値とβ値が略等しくなるような反射板を用いたので、必要最低限の入力エネルギーで、濃淡ムラのない画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の印刷装置の構成図である。
【図２】図１のフラッシュ定着ユニットの構成図である。
【図３】図２のガラス板の光学特性図である。
【図４】図２のフラッシュ定着ユニットの発光エネルギー分布のモデル図である。
【図５】本発明のフラッシュ光重ね合わせ方法の説明図である。
【図６】図４の発光エネルギー分布と印刷濃度の関係図である。
【図７】図４の発光エネルギー分布を実現するに好適な反射板の構成図である。
【図８】図７の反射板の反射角度の説明図である。
【図９】図７の反射板の凸部の配向制御の説明図である。
【図１０】図７の反射板の天面の配向制御の説明図である。
【図１１】図９及び図１０の配向制御による光量分布の説明図である。
【図１２】図７のフラッシュ定着器の発光エネルギー分布の説明図である。
【図１３】図７のフラッシュ定着器によるフラッシュ光の重ね合わせの説明図である。
【図１４】本発明の第１の実施例のフラッシュ定着器の構成図である。
【図１５】図１４のフラッシュ定着器の発光エネルギー分布図である。
【図１６】本発明の第２の実施例のフラッシュ定着器の構成図である。
【図１７】図１６のフラッシュ定着器の発光エネルギー分布図である。
【図１８】本発明の第１の実施例のフラッシュ定着器による溶融エネルギー分布の説明図である。
【図１９】本発明の第１及び第２の実施例のフラッシュ定着装置の設定値の説明図である。
【図２０】本発明の濃淡ムラと主観評価の関係図である。
【図２１】本発明の第１及び第２の実施例のフラッシュ定着器による印刷結果の説明図である。
【図２２】比較例としての従来技術の溶融エネルギー分布図である。
【図２３】本発明の第１の実施例に対する比較例の印刷結果の説明図である。
【図２４】本発明の第２の実施例のフラッシュ定着器の溶融エネルギー分布図である。
【図２５】本発明の第２の実施例に対する比較例の印刷結果の説明図である。
【図２６】第１の従来技術の説明図である。
【図２７】第１の従来技術の発光エネルギー分布の説明図である。
【図２８】第２の従来技術の説明図である。
【図２９】第２の従来技術の発光エネルギー分布の説明図である。
【図３０】従来技術の問題であるハーフトーン画像の説明図である。
【図３１】従来技術の問題である濃淡ムラの原因の説明図である。
【図３２】従来技術の濃淡ムラの説明図である。
【符号の説明】
１  フラッシュランプ
２  連続用紙
１３  フラッシュ定着器
１４  フラッシュ制御ユニット
１５  反射板
１６  ガラス板
１５ａ  凸部
１５ｂ  天面
１５ｃ  側面反射部
【図１】
0003945247.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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】
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【図１８】
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【図１９】
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【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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【図３１】
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【図３２】
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