(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の搬送経路と対向するように備えられ、フラッシュ光の照射により前記搬送経路に沿って搬送される記録媒体上のトナー像を定着させる直管状のフラッシュランプと、
前記記録媒体と対向する側が開放され、前記フラッシュランプの背面側を覆うように形成された反射板と、
前記反射板の前記フラッシュランプの軸線方向における両端部と対向する位置付近に固着され、反射面が前記フラッシュランプの軸線の中央部側より両端部側が前記記録媒体と接近するように傾斜して設けられた端部ミラーと、を備え、
前記フラッシュ光の照射領域の、該フラッシュランプの軸線方向に設定した中心線付近では、前記端部ミラーの反射面が前記照射領域の前記中心線側から外側へ向くように、前記中心線と直角となる方向に対して角度を設けて配置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】
前記端部ミラーは、前記フラッシュランプの軸線と直角方向における両端部から中央部にかけて、前記中心線と直角となる方向に対する角度が段階的に又は連続的に変化するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフラッシュ定着装置。
【請求項３】
前記フラッシュランプは、複数の発光管体が並設されたものであり、
前記端部ミラーは、前記発光管体の軸線方向と直角方向に、各発光管体と対向する領域毎に区分され、これらの区分毎に前記中心線と直角となる方向に対する角度が設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフラッシュ定着装置。
【請求項４】
前記端部ミラーの前記中心線と直角となる方向に対する角度が、搬送される記録媒体の幅方向における両端部付近であって前記フラッシュランプの照射領域における該記録媒体の搬送方向の上流側及び下流側へ前記中心線から離れた領域に集光するように設定されていることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載のフラッシュ定着装置。
【請求項５】
前記フラッシュランプの軸線方向における両端部付近であって前記端部ミラーが設けられた位置よりも中央部側に備えられ、反射面が端部側より中央部側が記録媒体に接近するように設定され、前記フラッシュ光を反射して前記記録媒体の幅方向の両端部付近に照射する中間部ミラーを有することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のフラッシュ定着装置。
【請求項６】
静電電位の差による潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する画像形成部と、
該画像形成部で形成されたトナー像を記録媒体上に転写する転写装置とを備え、
請求項１から請求項５までのいずれかに記載のフラッシュ定着装置が前記トナー像が転写された記録媒体の搬送路と対向する位置に設けられてい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、トナーの選択的な付着によって形成され、記録媒体上に転写されたトナー像を、フラッシュランプから放射されたフラッシュ光によって加熱し、記録媒体上に定着させ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ものである。
【背景技術】
【０００２】
乾式電子写真方式を採用したプリンタでは、粉状のトナーにより形成された画像を感光体ドラムから記録媒体上に転写した後、この記録媒体に熱エネルギを付与することによりトナーを溶融させてトナー像を記録媒体上に定着している。
近年、高速での画像形成が可能である高速プリンタや広幅の記録媒体に印刷ができるプリンタ等が利用されるようになってきており、このようなプリンタでは非接触型の定着装置が用いられることがある。
【０００３】
非接触型の定着装置としては、いわゆるフラッシュ定着装置が知られている。このフラッシュ定着装置は、キセノンフラッシュランプ等でフラッシュ光を間歇的に点滅させて記録媒体を照射し、記録媒体上のトナー像を加熱溶融して定着させるものである。
このフラッシュ定着装置では、記録媒体上のトナー像を加熱及び加圧して圧着させる定着装置のように記録媒体を圧接部に挿通しないので、定着装置の駆動が記録媒体の搬送速度に影響を与えることがない。また、記録媒体にシワ等を与えることを防止することができる。このため、高速での画像形成や広幅の記録媒体への画像形成に適するものと考えられている。
【０００４】
このようなプリンタにおいてもカラー画像の形成を可能とする要請があり、良好なカラー画像の定着を確保するためには高い定着エネルギが必要となる。しかし、フラッシュランプが記録媒体に照射する光エネルギすなわち熱エネルギは、フラッシュランプに接近している場所が高く、フラッシュランプから遠ざかるにつれて低くなる。また、直管状となったフラッシュランプの軸線方向における両端部付近でも照射エネルギの低下がみられる。したがって、フラッシュランプへの入力電圧を増大させてもフラッシュ光の照射領域内での照射されるエネルギ分布にムラが生じ、記録媒体上のトナー像の定着を均一とすることができない場合がある。
このように、フラッシュランプだけでは配光分布の調整が困難であるため、反射ミラー等を用いて照射エネルギの分布を調整することが提案されている。
【０００５】
たとえば、特許文献1では、フラッシュ光の照射面と対向する部分を除いてフラッシュランプを取り囲むように配置された反射板に山形面や谷形面等を形成し、フラッシュ光の照射面におけるエネルギ分布を調整するフラッシュ定着装置が提案されている。また、反射板に複数の多角錐形状の凸部若しくは凹部を規則的に配置すること等も提案されている。
【特許文献１】特開平６−３０８８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、フラッシュランプを取り囲むように反射板を配置しても、フラッシュランプの軸線の両端部付近では照射される光のエネルギ分布が低下する。このような照射エネルギの低下が顕著になると、記録媒体の搬送方向における両側部で定着不良を生じるおそれがある。また、複数のフラッシュランプが並列に配置された定着装置の場合は、フラッシュランプの軸線方向の中心線から離れるにつれて照射されるフラッシュ光のエネルギ分布が低下する。フラッシュランプの軸線を記録媒体の搬送方向と直角に配置し、搬送速度に対応してフラッシュランプを所定の周期で発光させる場合、上記のようにフラッシュランプと直角方向に照射光のエネルギ分布が均一でないと、記録媒体上に照射されるエネルギは記録媒体の搬送方向に不均一となって定着ムラが生じることになる。
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、記録媒体の画像領域に均一なエネルギ分布でフラッシュ光を照射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を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、  記録媒体の搬送経路と対向するように備えられ、フラッシュ光の照射により前記搬送経路に沿って搬送される記録媒体上のトナー像を定着させる直管状のフラッシュランプと、  前記記録媒体と対向する側が開放され、前記フラッシュランプの背面側を覆うように形成された反射板と、  前記反射板の前記フラッシュランプの軸線方向における両端部と対向する位置付近に固着され、反射面が前記フラッシュランプの軸線の中央部側より両端部側が前記記録媒体と接近するように傾斜して設けられた端部ミラーと、を備え、  前記フラッシュ光の照射領域の、該フラッシュランプの軸線方向に設定した中心線付近では、前記端部ミラーの反射面が前記照射領域の前記中心線側から外側へ向くように、前記中心線と直角となる方向に対して角度を設けて配置されていることを特徴とするフラッシュ定着装置を提供する。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のフラッシュ定着装置において、  前記端部ミラーは、前記フラッシュランプの軸線と直角方向における両端部から中央部にかけて、前記中心線と直角となる方向に対する角度が段階的に又は連続的に変化するように設けられているものとする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載のフラッシュ定着装置において、
前記フラッシュランプは、複数の発光管体が並設されたものであり、  前記端部ミラーは、前記発光管体の軸線方向と直角方向に、各発光管体と対向する領域毎に区分され、これらの区分毎に前記中心線と直角となる方向に対する角度が設定されているものとする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１、請求項２又は請求項３に記載のフラッシュ定着装置において、  前記端部ミラーの前記中心線と直角となる方向に対する角度が、搬送される記録媒体の幅方向における両端部付近であって前記フラッシュランプの照射領域における該記録媒体の搬送方向の上流側及び下流側へ前記中心線から離れた領域に集光するように設定されているものとする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項1から請求項４までのいずれかに記載のフラッシュ定着装置において、  前記フラッシュランプの軸線方向における両端部付近であって前記端部ミラーが設けられた位置よりも中央部側に備えられ、反射面が端部側より中央部側が記録媒体に接近するように設定され、前記フラッシュ光を反射して前記記録媒体の幅方向の両端部付近に照射する中間部ミラーを有するものとする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、  静電電位の差による潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する画像形成部と、  該画像形成部で形成されたトナー像を記録媒体上に転写する転写装置とを備え、  請求項１から請求項５までのいずれかに記載のフラッシュ定着装置が前記トナー像が転写された記録媒体の搬送路と対向する位置に設けられていることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明のフラッシュ定着装置では、フラッシュランプの背面側を覆った反射板はフラッシュランプから背面に向かって照射されるフラッシュ光を通過する記録媒体の方向へ反射する。一方、端部ミラーはフラッシュ定着装置の中心部分から側方に向かって角度を有して配置されているので、フラッシュランプの軸線方向における外側に向かって放射される光を、フラッシュランプの軸線と直角方向における外側つまり中心軸線から離れる方向へ反射させることができる。これにより、記録媒体上に照射される光のエネルギ分布のムラを低減することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明のフラッシュ定着装置では、端部ミラーのフラッシュランプの軸線と直角となる方向に対する角度が段階的又は連続的に変化しているので、一定の角度で配置されている場合より均一な配光を実現することができる。これにより、記録媒体上の照射領域全体のエネルギ分布を均一に近づけることができる。
【００１６】
請求項３に係る発明のフラッシュ定着装置では、端部ミラーの角度は、並設された発光管体ごとに設定されているので、それぞれの発光管体毎に端部ミラーによる反射光の方向を調整し、照射されるエネルギの到達しにくい領域にも効率よく照射することができる。これにより、フラッシュランプの一回の発光によって記録媒体に供給される熱エネルギの分布にムラが生じるのを低減することができる。
【００１７】
請求項４に係る発明のフラッシュ定着装置では、一回の発光でフラッシュ光を照射する領域の四隅付近に供給される熱エネルギが低くなるのを抑制することができる。つまり、照射領域の中央部から遠くに位置する四隅付近では照射される熱エネルギが低くなる傾向があるがこれを抑制して照射領域に供給される熱エネルギの分布を均一に近づけることができる。
【００１８】
請求項５に係る発明のフラッシュ定着装置では、フラッシュランプの軸線方向の端部付近に備えられた中間部ミラーにより、フラッシュランプの軸線方向の配光を効率よく調整し、照射されるエネルギの分布を均一に近づけることができる。
【００１９】
請求項６に係る発明の画像形成装置では、記録媒体に照射されるフラッシュ光のエネルギ分布に生じるムラを低減することができる。したがって、画像の定着ムラを防止することができるとともに高速での画像形成が可能となる。また、定着時に記録媒体を圧接することがないので、シワ等の発生を防止することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本願発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。
この画像形成装置１は、一連の連続した長尺帯状であって一定間隔でミシン目が形成された連続用紙２に画像を形成するものであり、一様帯電後に像光を照射することにより表面に潜像が形成される円筒状の感光体ドラム３を備えている。そして、この感光体ドラム３の周囲に、感光体ドラム３の表面を一様に帯電させる帯電装置４と、画像情報に応じて点滅し、感光体ドラム上に照射して静電潜像を形成するＬＥＤアレイ記録ヘッド５と、感光体ドラム上の静電潜像をトナーの選択的な付着によって可視化する現像装置６と、感光体ドラム３との間に転写バイアス電圧が印加され、形成される電界によって感光体ドラム上のトナー像を連続用紙に転写する転写帯電器７と、トナー像を転写した後の感光体ドラム上に残留するトナーを除去するクリーニング装置８と、感光体ドラム３の残留電荷を除去する除電露光装置９と、除電後の感光体ドラム上に残留しているトナーを除去するクリーナブラシ１０と、を備えている。
【００２１】
また、トナー像が転写される連続用紙２を収容する用紙ホッパ１１と、この用紙ホッパ１１から送り出された連続用紙２を感光体ドラム３と転写帯電器７とが対向する転写部に案内する用紙ガイド１４と、連続用紙２に転写されたトナー像をフラッシュ光の熱エネルギにより加熱及び溶融させて定着するフラッシュ定着装置２０と、トナー像が定着された連続用紙２を用紙スタッカ１２に送り込む排紙ロール１５とが設けられている。
【００２２】
上記感光体ドラム３は、金属製ドラムの表面に無機感光材料、有機感光材料、アモルファスセレン系感光材料、アモルファスシリコン系感光材料等からなる感光体層を形成したものを用いることができる。
【００２３】
上記帯電装置４は、グリッドと電極ワイヤとを備えるコロナ放電器であり、電極ワイヤに高電圧を印加するとともにグリッドに所定の電圧を印加し、上記感光体ドラム３との間でコロナ放電を発生させて感光体ドラム３の表面を一様に帯電するものである。
【００２４】
上記ＬＥＤアレイ記録ヘッド５は、ＬＥＤアレイを光源とし画像信号に基づいて点滅するものである。これにより、感光体ドラム３の周面上に像光を照射し、光を照射した部分の電位を減衰させて静電潜像を形成するものである。
【００２５】
上記現像装置６は、感光体ドラム３と近接・対向する位置に３個の現像ローラ６ａを有しており高速のプリントに対応するものとなっている。この現像ローラ６ａと感光体ドラム３との間に現像バイアス電圧が印加され、形成された電界内で現像ローラ６ａの周面上のトナーを潜像に転移して可視像を形成するものである。
【００２６】
上記転写帯電器７は、搬送される連続用紙２の裏面から電荷を付与するコロナ放電器であり、この転写帯電器７と感光体ドラム３との間に形成された電界の作用によって電荷を有するトナーを連続用紙上に転移させるものである。
【００２７】
前記クリーニング装置８は、トナー像が転写された後の感光体ドラム上に残留するトナーをクリーニングブレード８ａで剥離して回収するものである。また、前記クリーナブラシ１０は、クリーニングブレード８ａでトナーを剥離した後の感光体ドラム上に残留しているトナーまたは紙紛等を除去し感光体ドラム３の周面をクリーニングするものである。
前記除電露光装置９は、トナー像が転写された後の感光体ドラム３の周面を一様に光照射し、残留している電荷を除去するものであり、次の画像形成に向けて感光体ドラム３を一様に帯電できるようにするものである。
【００２８】
図２は、本願発明に係るフラッシュ定着装置２０の概略構成図であり、図３（ａ）は、図２に示す定着装置のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線における断面図である。
このフラッシュ定着装置２０は、連続用紙２の搬送方向に対してほぼ直角の方向に配置された直管状のフラッシュラップ２１と、このフラッシュランプ２１の背面部分を覆うように固定支持された反射板２３と、フラッシュランプ２１の軸線方向における両端部と対向する位置付近で反射板２３に固着された端部ミラー２５（図２では図示しない）とから主要部が構成されている。
【００２９】
また、フラッシュランプ２１から放射されるフラッシュ光の漏洩を防止するためにフラッシュ定着装置２０を収容するハウジング２４（図２では図示しない）が設けられている。そして、フラッシュランプ２１と対向する位置には、搬送される連続用紙２を案内する用紙搬送ガイド１６が設けられている。
なお、上記ハウジング２４の開口部分つまりフラッシュランプが搬送される連続用紙と対向する部分に防塵のためのガラス板をはめ込んでもよい。
【００３０】
上記フラッシュランプ２１は、キセノンガスを封入したキセノンフラッシュランプであり、本実施の形態では４本の直管状のキセノンフラッシュランプ（発光管体）２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄが一定の間隔で平行に配置されたものである。
なお、フラッシュランプ２1の発光条件は、フラッシュ制御ユニット１９により制御されており、搬送される用紙の種類等に基づいて変更することができるものとなっている。
【００３１】
上記反射板２３は、アルミニウム板に増反射処理を施したものであり、図２に示すように、フラッシュランプ２１の背面側を覆い、搬送される連続用紙２に向ってフラッシュランプの射出光を反射するものである。この反射板２３のフラッシュランプ２１の背面と対向する領域は平坦面２３ａとなっており、この平坦面２３ａの両側縁部には、搬送される連続用紙２に近接する方向に９０°以下の角度で折り曲げられた傾斜面２３ｂを有している。したがって、フラッシュランプ２１を背後から側方部にかけて覆うような形状となっている。
本実施の形態では、反射板がフラッシュランプ２１の背面と対向する領域は平坦に形成されているが山形面や谷形面を有した波形としてもよい。
【００３２】
上記フラッシュランプ２１は、周期的に発光するものであり、フラッシュランプ２１から直接に連続用紙２に照射される光及び反射板２３で反射して連続用紙２に照射される光によって、連続用紙２の搬送方向における所定の領域にフラッシュ光を照射し、熱エネルギを供給するものとなっている。そして、連続用紙２が所定の速度で搬送されるのに対応して所定の時間間隔で発光し、連続用紙上の画像が形成される領域の全域にトナーを定着するのに充分な熱エネルギを供給するものとなっている。
【００３３】
上記端部ミラー２５は、図３（ａ）に示すように、フラッシュランプ２１の軸線方向における両端部に設けられ、フラッシュランプ２１の端部付近と対向する位置でそれぞれ反射板２３に支持されている。そして、フラッシュランプ２１の背面側から該フラッシュランプ２１に向かって軸線方向に広がるように傾斜して固着されている。つまり、反射面２５ａがフラッシュランプ２１の軸線方向における中央部側から端部側に向かってフラッシュランプ２１と接近するように設定されている。
【００３４】
この端部ミラー２５は、連続用紙２の搬送方向、つまりフラッシュランプ２１の軸線と直角方向には、図３（ｂ）に示すように反射板２３のほぼ全幅であって、４本が配列されたフラッシュランプの全ての背後に及ぶものとなっている。そして、平面的な配置形状は、図４に示すようになっている。なお、図４は、端部ミラー２５の形状を示す便宜から反射板２３を仮想線（一点鎖線）で示している。
この図に示すように、端部ミラー２５の連続用紙２の搬送方向における両端部２５ａ，２５ｄは、フラッシュランプ２１の軸線とほぼ直角となる方向つまり連続用紙２の搬送方向と平行に配置されている。一方、中央部２５ｂ，２５ｃすなわちフラッシュ光を照射する領域２７のフラッシュランプの軸線と平行な中心線２７ｅ付近では、この中心線２７ｅと直角となる方向と所定の角度θとなるように設定され、前記中心線２７ｅに関して搬送方向の上流側と下流側とで対称な配置となっている。つまり、フラッシュ光を照射する領域２７の中心線２７ｅ付近でフラッシュランプ２１ｂ、２１ｃの軸線方向の中央側に向かって折れ曲がった形状となっており、この中心線２７ｅより下流側ではフラッシュランプ２１ａ，２１ｂからの光は下流側へ多くを反射しやすくなり、中心線２７ｅより上流側ではフラッシュランプ２１ｃ、２１ｄからの光は上流側へ多くを反射しやすくなっている。これにより端部ミラー２５の折れ曲がった部分で反射されたフラッシュ光は、一回の発光による照射領域２７の上流側の両端部付近２７ａ，２７ｂ及び下流側の両端部付近２７ｃ，２７ｄに多くの光エネルギを集光することができるものとなっている。
【００３５】
上記端部ミラー２５の、連続用紙２の搬送方向と平行に配置された部分２５ａ，２５ｄ及び搬送方向に対して所定の角度θとなるように配置された部分２５ｂ，２５ｃの範囲は、連続用紙２の搬送方向に配列された４本のフラッシュランプ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの位置と対応している。つまり、連続用紙２の搬送方向における上流側で搬送方向と平行となった部分２５ｄは、最も上流側に配置されたフラッシュランプ２１ｄの背後となる位置にあり、上流側へ向くように折れ曲がって配置された部分２５ｃは上流側から２番目に配置されたフラッシュランプ２１ｃの背後となる位置に設けられている。同様に下流側へ向くように折れ曲がって配置された部分２５ｂは上流側から３番目に配置されたフラッシュランプ２１ｂの背後となる位置にあり、下流側の搬送方向と平行な部分２５ａは最も下流側に配置されたフラッシュランプ２１ａの背後となる位置に設けられている。
【００３６】
このようにフラッシュランプ２１のそれぞれと対応するように端部ミラー２５の角度を設定することにより、連続用紙上にフラッシュ光を照射する領域２７の四隅２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、つまり、最も上流側のフラッシュランプと最も下流側のフラッシュランプとの端部付近と対向する領域に多くの光エネルギを集めることができ、この領域に照射されるエネルギが他の領域より低くなるのを抑制するものとしている。
なお、上記端部ミラー２５は、フラッシュランプ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄのそれぞれと対応する領域で分割して角度が設定されているが、図５に示すように、端部ミラー２５’の角度を上流側から中心線に向かって及び下流側から中心線に向かって連続して角度が変化するように配置することもできる。
【００３７】
上記反射板２３には、端部ミラー２５に加えて中間部ミラー２６を設けることもできる。
この中間部ミラー２６は、図６に示すように、フラッシュランプ２１の軸線方向の両端付近であって上記端部ミラー２５が配置された位置よりも中央部側に配置され、反射板２３に固定支持されているものである。
この中間部ミラー２６は、反射板２３の反射面から断面が三角形状となるように突出した２つの反射面２６ａ，２６ｂを有するものであり、連続用紙２の搬送方向には断面形状が変わらないものとなっている。このような反射面２６ａ，２６ｂの角度及び位置は、反射板２３及び端部ミラー２５の設置によっても外部に漏洩される光を二つの反射面２６ａ、２６ｂで反射させ、照射領域内における連続用紙２の幅方向の両側縁付近に集光させることができるように調整されている。これにより、フラッシュ光の漏洩を低減するとともに、照射される光エネルギの分布が低くなりがちな連続用紙２の側縁付近に集光させ、照射領域内での光エネルギの分布を均一に近づけるものとなっている。
【００３８】
図７は、キセノンフラッシュランプ２１の駆動回路を示したものである。発光制御電源３５により電荷がコンデンサ３１に蓄えられ、キセノンフラッシュランプ２１の両端部に設けられた電極に高電圧が印加される。その一方で、トリガワイヤ３２にも発光制御電源３５からトリガコイル３３、トリガケーブル線３４を介して所定の高電圧が印加される。これにより、キセノンフラッシュランプ２１内のキセノンガスが励起されて発光するものとなっている。
【００３９】
上記のような画像形成装置１は、次のように動作する。
感光体ドラム３は、帯電装置４によってほぼ一様な負極性に帯電され、ＬＥＤアレイ記録ヘッド５は画像データに基づき帯電された感光体ドラム３の周面に像光を照射する。感光体ドラム３の表面の露光された部分は帯電電位が減衰し、非露光部との電位差による潜像が形成される。現像装置６は、負の電荷を有するトナーを現像ローラ６ａの周面上に薄層化して保持し、感光体ドラム３の周面と対向する位置に搬送する。感光体ドラム３と現像ローラ６ａとの間には、双方間に印加された現像バイアス電圧による電界が形成されており、負電荷を有するトナーが露光部に転移する。このようにして形成されたトナー像は、感光体ドラム３の回転により、転写帯電器７と対向する転写部へと搬送される。
【００４０】
一方、用紙ホッパ１１から送り出された連続用紙２は転写部へ送り込まれ、感光体ドラム上のトナー像に当接されてトナー像が連続用紙２に転写される。トナー像を保持した連続用紙２は、フラッシュ定着装置２０へと送られる。フラッシュ定着装置２０では、フラッシュランプからフラッシュ光が照射され連続用紙２上のトナーが加熱及び溶融されて連続用紙上に定着される。
【００４１】
フラッシュ定着装置２０は、連続用紙２がフラッシュランプ２１の一回の照射領域に相当する長さ（照射領域の搬送方向における長さ）が搬送される毎に発光するように発光周期が設定されている。したがって、図８（ａ）に示すように、連続的に搬送される連続用紙２に、一回の発光によって所定の領域に熱エネルギが供給された後、図８（ｂ）に示すように、連続用紙２が移動し、一部を重複して次の領域を照射するように発光が生じる。したがって、このような発光周期及び連続用紙の搬送速度の設定により連続用紙２には、搬送方向に熱エネルギが供給されない領域を生じることなく連続用紙上のトナー像の定着が行われる。このとき、一回の発光による照射されるエネルギの分布は、上記反射板と端部ミラーとによって照射領域内で均等に近い状態に調整されており、搬送方向及び幅方向に定着ムラを生じることなく、良好な定着が行われる。
なお、連続用紙２の搬送速度又はフラッシュランプ２１の発光周期を調整し、連続用紙２の同一領域に重複して２回以上光エネルギが供給されるようにしてもよい。この場合も、一回の発光による照射されるエネルギ分布は均等に近い状態となっており、連続用紙２の搬送方向及び幅方向に定着ムラが発生するのを抑えることができる。
【００４２】
このように、トナー像が定着された連続用紙２は、用紙搬送ガイド１６に案内されて排紙ロール１５に送られ、ミシン目で折りたたまれて用紙スタッカ１２に収容される。
【００４３】
図９は、フラッシュランプの背後に反射板２３と直線状の端部ミラー４１と備えた図１２に示すフラッシュ定着装置４０と、図２から図４までに示す本願発明に係るフラッシュ定着装置２０について、照射される光エネルギの分布を比較して示す図である。
図１２に示すフラッシュ定着装置４０は、図２から図４までに示す本件発明のフラッシュ定着装置２０と同じフラッシュランプ２１、反射板２３及び用紙搬送ガイド１６を備えるものであるが、端部ミラー４１は、フラッシュランプ２１の軸線と直角方向つまり連続用紙２の搬送方向に直線上に形成されている。この端部ミラー４１のフラッシュランプ側への傾斜角は、図２に示すフラッシュ定着装置２０で用いられる端部ミラー２５の上流側及び下流側の部分２５ａ，２５ｄと同じ角度となっている。
なお、図９に示すエネルギ分布はフラッシュランプの軸線方向における端部付近のものであり、縦軸は光エネルギの量を示し、横軸はフラッシュ光が照射される面の位置であって、フラッシュランプの軸線と直角方向の位置を示している。
この図に示すように、図１２に示すフラッシュ定着装置４０と比較すると、本願発明に係るフラッシュ定着装置２０では、フラッシュランプ２１の軸線と直角方向つまり連続用紙２の搬送方向における上流部及び下流部での光エネルギ分布が増大し中央部分が低下している。これにより、照射領域全体に付与される光エネルギ分布が平均化されていることが分かる。
【００４４】
図１０は、図１２に示すフラッシュ定着装置４０と、本願発明に係るフラッシュ定着装置２０において、同じ発光周期で発光したときの連続用紙上に照射される光エネルギの搬送方向の分布を比較して示す図である。このエネルギ分布もフラッシュランプの軸線方向における端部付近のものである。
一回の発光によって照射される光エネルギの分布は連続用紙の搬送方向における上流側端部及び下流側端部で、傾斜して減少するため、図１０示すように、先の発光によって光エネルギが照射された範囲の端部と一部が重なるように次の光照射を行うように発光周期及び連続用紙の搬送速度が設定されている。そして、上流側及び下流側の端部付近では一回の発光で供給されるエネルギの分布が低下し、トナー像を定着するための熱エネルギが不足するおそれが生じる。一回の発光による照射される光エネルギの分布が最も小さくなる位置で、供給される光エネルギは、図１２に示すフラッシュ定着装置４０では図１０中の符号Ｂで示されるのに対し、本件発明の実施形態であるフラッシュ定着装置２０では図１０中の符号Ａで示されるものとなる。つまり、照射される光エネルギの分布が本件発明のフラッシュ定着装置２０では均等に近くなっており、照射される光エネルギ分布の最小値が大きくなっている。つまり、図１２に示すフラッシュ定着装置４０では、エネルギ分布の最小値を本件発明のフラッシュ定着装置と同等にするためには、発光周期を短くするか、もしくは入力電圧を大きくする必要があり、消費電力が増大することになる。
【００４５】
図１１は、本願発明に係るフラッシュ定着装置であって、反射板２３、端部ミラー２５の他に中間部ミラー２６を備えたフラッシュ定着装置と中間部ミラーを備えていないフラッシュランプとについて、照射される光エネルギのフラッシュランプの軸線方向における分布を示した図である。この図より、中間部ミラー２６が備えられた定着装置では、軸線方向の端部付近に集光させることができ、端部付近での照射エネルギの低下が抑制されていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本願に係る発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置で用いられるフラッシュ定着装置であって、本願に係る発明の一実施形態であるフラッシュ定着装置の概略斜視図である。
【図３】図２に示すフラッシュ定着装置のＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図２に示すフラッシュ定着装置で用いられる端部ミラーの平面構成図である。
【図５】本願に係る発明の一実施形態であるフラッシュ定着装置で用いることができる端部ミラーの他の例を示す平面構成図である。
【図６】図２に示すフラッシュ定着装置に中間部ミラーが配置された状態を示す概略断面図である。
【図７】図２に示すフラッシュ定着装置で用いられるキセノンフラッシュランプの駆動回路図である。
【図８】図２に示すフラッシュ定着装置が連続用紙に対して所定周期で発光したときのフラッシュ光の照射領域を示す概略図である。
【図９】本願に係る発明の一実施形態であるフラッシュ定着装置と直線状の端部ミラーを用いたフラッシュ定着装置とについて、一回の発光によって連続用紙に照射される光エネルギ分布を比較して示す概略図である。
【図１０】本願に係る発明の一実施形態であるフラッシュ定着装置と直線状の端部ミラーを用いたフラッシュ定着装置とについて、所定周期で発光したときに記録媒体に照射される光エネルギの分布を示す概略図である。
【図１１】中間部ミラーを備えるフラッシュ定着装置と中間部ミラーを備えていないフラッシュ定着装置とについて、照射される光エネルギ分布のフラッシュランプの軸線方向における分布を比較して示す概略図である。
【図１２】本願発明に係るフラッシュ定着装置と比較するために用いた、直線状の端部ミラーを備えるフラッシュ定着装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
１：画像形成装置、    ２：連続用紙、    ３：感光体ドラム、    ４：帯電装置、    ５：ＬＥＤアレイ記録ヘッド、      ６：現像装置、    ６ａ：現像ロール、    ７：転写帯電器、    ８：クリーニング装置、    ８ａ：クリーニングブレード、      9：除電露光装置、    １０：クリーナブラシ、    １１：用紙ホッパ、    １２：用紙スタッカ、      １４：用紙ガイド、    １５：排紙ロール、  １６：用紙搬送ガイド、    １９：フラッシュ制御ユニット、    
２０：フラッシュ定着装置、    ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ：フラッシュランプ（キセノンフラッシュランプ）、    ２３：反射板、    ２４：ハウジング、      ２５：端部ミラー、    ２６：中間部ミラー、    ２７：照射領域、
３１：コンデンサ、    ３２：トリガワイヤ、    ３３：トリガコイル、    ３４：トリガケーブル線、    ３５：発光制御電源、              
４０：端部ミラーが直線状に配置されたフラッシュ定着装置、    ４１：端部ミラー    
【図１】
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【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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