JP2001143891A

JP2001143891A - フラッシュ装置およびこれを用いた画像形成装置

Info

Publication number: JP2001143891A
Application number: JP32546799A
Authority: JP
Inventors: Kuniyuki Miura; 邦幸三浦; Masao Watabe; 正雄渡部
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd; Minolta Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd; Minolta Co Ltd
Priority date: 1999-11-16
Filing date: 1999-11-16
Publication date: 2001-05-25
Anticipated expiration: 2019-11-16
Also published as: US6427061B1; JP3948867B2

Abstract

(57)【要約】【課題】フラッシュランプの発光を確実に制御するこ
とができるフラッシュ装置を提供する。【解決手段】ＤＣ−ＤＣコンバータ４１０Ｂと、フラ
ッシュランプ２と、複数のメインバンクコンデンサ４３
２，４３５と、メインバンクコンデンサ４３２，４３５
を並列状態と直列状態とにスイッチング態様を切り換え
るＩＧＢＴ４３７と、メインバンクコンデンサ４３２，
４３５をＤＣ−ＤＣコンバータ４１０Ｂに接続した状態
と切り離した状態とにスイッチング態様を切り換える充
電制御用ＩＧＢＴ４２５と、メインバンクコンデンサ４
３２，４３５の充電の際には接続状態でかつ並列状態
に、フラッシュランプ２発光の際には切離状態でかつ直
列状態となるように両並直切換用ＩＧＢＴ４３７、充電
制御用ＩＧＢＴ４２５を制御するフラッシュ電源制御部
５Ｃとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置やカメ
ラなどで使用されるフラッシュ装置に関し、特にフラッ
シュランプへの給電技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタなどの電子写真方式の画
像形成装置では、静電潜像を現像剤（トナー）で顕像化
し、トナーを用紙（記録媒体）上に転写した後、フラッ
シュランプを瞬間的に発光（閃光）させる方式の定着装
置により当該トナーを定着させるようにしたものがあ
る。また、カメラではフラッシュ装置によりフラッシュ
ランプを閃光させ、被写体を一時的に照明して撮影する
ようになっている。このようなフラッシュ装置の一例と
して、特開昭６０−１２８４７５号公報に開示されてい
るものがある。

【０００３】図５は上記公報に開示された従来のフラッ
シュ定着装置の構成を示す回路図である。同図に示すよ
うに、フラッシュ装置は、商用交流電源ＡＣから出力さ
れる２００Ｖの交流を整流するブリッジダイオードＢＷ
と、フラッシュランプＦＬと、逆流防止用の複数のダイ
オードＤ１〜Ｄｎと、複数の放電用コンデンサＣ１〜Ｃ
ｎと、複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎ−１とを備えてい
る。各スイッチＳＷ１〜ＳＷｎ−１は、図示しないフラ
ッシュ電源制御部によりスイッチング態様が図中の実線
で示す第１の状態と点線で示す第２の状態とに切り換え
られる。

【０００４】各コンデンサの充電の場合には、各スイッ
チＳＷ１〜ＳＷｎ−１のスイッチング態様が第１の状態
に切り換えられ、各コンデンサＣ１〜Ｃｎの−端子同士
が相互に接続され、各コンデンサＣ１〜Ｃｎがブリッジ
ダイオードＢＷの出力に対して並列に接続される。これ
により、各コンデンサＣ１〜Ｃｎはブリッジダイオード
ＢＷの出力電圧のピーク値２８０Ｖまで充電される。

【０００５】各コンデンサＣ１〜Ｃｎの充電が完了する
と、各スイッチＳＷ１〜ＳＷｎ−１のスイッチング態様
が図中の点線で示す第２の状態に切り換えられ、各コン
デンサＣ１〜Ｃｎの−端子と＋端子とが相互に接続さ
れ、各コンデンサＣ１〜ＣｎがフラッシュランプＦＬの
主電極間に直列に接続される。これにより、この主電極
間に印加されるランプ印加電圧が１つのコンデンサ電圧
のｎ倍に昇圧される。この昇圧状態でフラッシュランプ
ＦＬのトリガー電極にトリガー信号を印加すると、フラ
ッシュランプＦＬがコンデンサＣ１〜Ｃｎから静電エネ
ルギーの供給を受け、その主電極間に放電電流が流れ、
発光する。

【０００６】このようなフラッシュ装置によれば、ブリ
ッジダイオードＢＷ（直流電源）の出力電圧を低くし、
各コンデンサの耐圧を低くすることができ、装置部品の
コストを低減させることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フラッシュ装置では、フラッシュランプＦＬの発光の際
に、ブリッジダイオードＢＷの出力によりコンデンサＣ
１が充電され続けている。このようにコンデンサＣ１の
充電が継続されてると、発光後のランプ印加電圧が低く
ても、フラッシュランプＦＬが発光し続ける。このよう
な状態は、スイッチＳＷ１〜ＳＷｎ−１のスイッチング
態様を第１の状態に戻して、コンデンサＣ１〜Ｃｎを並
列に接続しても継続される。したがって、従来のフラッ
シュ装置では、コンデンサＣ１の充電電圧によっては、
フラッシュランプを消灯させることができず、フラッシ
ュランプの発光量を最適に制御することができない場合
が生ずるという問題があった。

【０００８】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであり、フラッシュランプの発光を確実に制御する
ことができるフラッシュ装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係るフラッシュ装置は、所定の直流電圧を
出力する直流電源と、一対の電極を有するフラッシュラ
ンプと、複数のコンデンサと、直流電源の出力に対して
各コンデンサを並列に接続した並列状態と、フラッシュ
ランプの両電極に対して各コンデンサを直列に接続した
直列状態とにスイッチング態様を切り換える並直切換手
段と、直流電源の出力と各コンデンサとの間の充電経路
に配設され、直流電源の出力に各コンデンサを接続した
接続状態と、直流電源の出力から各コンデンサを切り離
した切離状態とにスイッチング態様を切り換える接離切
換手段と、前記各コンデンサを充電する際には前記接離
切換手段を接続状態に、前記並直切換手段を並列状態
に、フラッシュランプを発光させる際には前記切離手段
を切離状態に、前記並直切換手段を直列状態となるよう
に制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

【００１０】また、本発明に係るフラッシュ装置は、前
記制御手段は、各コンデンサの充電時に端子間電圧が充
電完了電圧に達すると、接離切換手段のスイッチング態
様を切離状態に切換制御した後に、前記並直切換手段の
スイッチング態様を直列状態に切換制御することを特徴
とする。また、本発明に係るフラッシュ装置は、前記制
御手段は、フラッシュランプの発光時に端子間電圧が所
定の電圧低下すると、前記並直切換手段のスイッチング
態様を並列状態に切換制御した後に、前記接離切換手段
のスイッチング態様を接続状態に切換制御することを特
徴とする。

【００１１】さらに、本発明に係る画像形成装置は、記
録媒体上の現像剤を定着装置により定着させる画像形成
装置であって、前記定着装置として、上記のいずれかに
記載のフラッシュ装置を使用したことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
フラッシュ装置を、レーザプリンタにおける定着装置に
適用した場合を例にして説明する。（全体構成）図１は、レーザプリンタ（以下、単に「プ
リンタ」と記す。）のフラッシュ装置１およびこの付近
の構成を示す図である。

【００１３】プリンタは、用紙Ｓ上に画像をトナーＴＮ
で再現する画像形成部１０と、フラッシュ装置１とを備
える。画像形成部１０は、いわゆる電子写真方式でトナ
ー画像を形成するもので、所定の角速度で回転駆動され
る図示しない感光体ドラムと、感光体ドラム表面を画像
データにより光変調されたレーザビームで露光走査する
走査部と、感光体ドラム周囲に配設されるクリーナー
や、イレーサランプ、帯電チャージャー、現像器、転写
チャージャーなどからなる。

【００１４】感光体ドラムは、レーザービームによる露
光走査を受ける前にクリーナーで残留トナーを除去さ
れ、さらにイレーサランプで照射されて除電された後、
帯電チャージャーにより一様に帯電されており、このよ
うな一様に帯電した状態でレーザビームの露光を受ける
と、感光体ドラム表面に静電潜像が形成される。この静
電潜像は、現像器から黒トナーや、青、緑、赤などのカ
ラートナーの供給を受けて顕像化される。

【００１５】上記作像動作と同期して感光体ドラムと転
写チャージャーとの間の転写位置に、所定サイズ（例え
ば、Ａ３横置き）の用紙Ｓが所定のシステムスピード
（例えば、１００ｍｍ／秒）で搬送されてきており、こ
の転写位置において転写チャージャーの電荷によりトナ
ーＴＮが用紙Ｓ上に転写される。なお、このシステムス
ピードは、用紙搬送ローラ９１の回転軸に取着されたロ
ータリーエンコーダ９２により検出されており、このロ
ータリーエンコーダ９２から画像形成部１０およびフラ
ッシュ装置１に用紙搬送パルスとして送られている。

【００１６】用紙Ｓに転写されたトナーＴＮは、触れる
とすぐに剥がれる不安定な状態であるので、フラッシュ
装置１に上記システムスピードで搬送されながらここで
フラッシュ定着される。（フラッシュ装置１の全体構成）フラッシュ装置１は、
フラッシュランプ２と、フラッシュランプ２の直下を解
放し、このフラッシュランプ２を略逆Ｕ字状に外囲する
反射笠３と、フラッシュランプ２の直下に配設される防
塵ガラス６と、発光時にフラッシュランプ２に給電する
フラッシュ電源部４Ｃと、上記フラッシュ電源部４Ｃを
統括的に制御するフラッシュ電源制御部５Ｃとを備え、
フラッシュランプ２を所定の周期ごとに発光させ、その
発光エネルギーにより上記システムスピードでガイド板
６０上に搬送されてくる用紙Ｓ上のトナーＴＮを用紙搬
送方向先端から順に溶融して定着させる。

【００１７】フラッシュランプ２は、ガラス管にＸｅガ
ス等を封入し、ガラス管両端に主電極２１，２２（図２
参照）を、管壁にトリガー電極２３（図２参照）を備え
た放電灯であって、フラッシュ電源部４Ｃから主電極２
１，２２間に所定の電圧が印加された状態でトリガー電
極２３にトリガー電圧が印加されると、管内の絶縁が破
れて一気に主電極２１，２２間の主放電を開始し、所定
の期間、赤外線領域においてスペクトルの強い閃光を発
する。なお、本実施の形態では、主電極２１，２２間の
ギャップ長が用紙幅（４２０ｍｍ）以上の５００ｍｍ
で、放電開始電圧が１５００Ｖ、定電流特性を示す最大
印加電圧が８４０Ｖ程度、最低印加電圧が６００Ｖ程度
であるフラッシュランプ２が使用されている。このフラ
ッシュランプ２の主電極２１，２２には、フラッシュ電
源部４Ｃにより放電開始時のみ放電開始電圧を上回る電
圧（例えば、１６００Ｖ）が印加され、放電開始後直ち
に最大印加電圧８４０と同じ値の電圧８００Ｖが印加さ
れ、発光期間中定電流領域で駆動され、この発光期間中
の発光エネルギーはフラッシュ電源制御部５Ｃにより制
御されるようになっている。このフラッシュ電源部４
Ｃ、フラッシュ電源制御部５Ｃの詳細は後述する。

【００１８】反射笠３は、フラッシュランプ２の半周背
面を外囲し、フラッシュランプ２の閃光をフラッシュラ
ンプ２直下の所定の定着幅の範囲（用紙Ｓの走行方向と
直交する方向の幅は、Ａ３横の用紙Ｓと同じ４２０ｍ
ｍ、その走行方向の定着幅Ｗは、５０ｍｍ）にほぼ均一
に配光するようになっている。このようなフラッシュラ
ンプ２の発光による光エネルギーが照射されると、用紙
Ｓ表面に付着したトナーＴＮが、発光エネルギーで定着
幅分溶融してしっかりと用紙Ｓの繊維間に入り込み定着
する。こうしてトナーＴＮが定着した用紙Ｓは、ガイド
板６に沿って排紙ローラ７０に送られ、図示しない排紙
トレイ上に排出される。

【００１９】（フラッシュ電源部４Ｃの構成）次に、上
記フラッシュランプ２に給電するフラッシュ電源部４Ｃ
の構成を説明する。図２は、上記フラッシュ電源部４Ｃ
およびこの付近の回路構成を示すブロック図である。

【００２０】フラッシュ電源部４Ｃは、概略、ブリッジ
ダイオード４０５、ＤＣ−ＤＣコンバータ４１０Ｂ、メ
インバンクコンデンサ回路４３０Ｂ、発光開始補助回路
４９０、トリガー回路４４０Ｂ、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌ
ａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓ
ｔｏｒ）４２５（接離切換手段）などからなる。ブリッ
ジダイオード４０５は、電源スイッチ９を介して供給さ
れる商用交流電源８からの交流電圧（例えば２００Ｖ、
１５Ａ）を整流する。

【００２１】なお、電源スイッチ９とブリッジダイオー
ド４０５との間の給電経路には、高抵抗値を有する突入
電流抑制抵抗４０１と、これに並列に接続されるリレー
スイッチ４０２とからなる突入電流防止回路４０３が設
けられている。この突入電流防止回路４０３は、メイン
バンクコンデンサ回路４３０Ｂのメインバンクコンデン
サ４３２，４３５に電荷がある程度たまるまではブリッ
ジダイオード４０５や、ＤＣ−ＤＣコンバータ４１０Ｂ
に規定値以上の突入電流が流れるのを防止するためのも
のであって、そのため所定期間はリレースイッチ４０２
をオフ状態とし、突入電流抑制抵抗４０１により既定値
以上の電流が流れないように制限をかけ、電荷がある程
度たまって既定値以上の電流が流れなくなるとリレース
イッチ４０２をオン状態とするようになっている。

【００２２】また、商用交流電源８とブリッジダイオー
ド４０５との間の給電経路にリレースイッチ４０４が設
けられおり、これにより電源スイッチ９がオフされなく
ても商用交流電源８からの給電を自動的に停止するよう
になっている。なお、これらのリレースイッチ４０２，
４０４は、フラッシュ電源制御部５Ｃによりオン・オフ
制御されるようになっている。

【００２３】ＤＣ−ＤＣコンバータ４１０Ｂは、例え
ば、ブリッジダイオード４０５から出力される整流電流
と整流電圧との位相差をほぼ「０」とした力率改善型
で、入力電圧よりも出力電圧を高くする非絶縁型のスイ
ッチング電源であって、平滑用のコンデンサ４１１と、
昇圧用の高周波チョークコイル４１２、スイッチングト
ランジスタ４１３と、高周波平滑用のコンデンサ４１４
と、ＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ−ＦａｃｔｏｒＣｏｎｔｒｏ
ｌｌｅｒ）４１５とを備えている。

【００２４】ＰＦＣ４１５は、フラッシュ電源制御部５
Ｃの充電指示に基づいて、スイッチングトランジスタ４
１３を高速にスイッチングさせ、これにより高周波チョ
ークコイル４１２に流れる整流電流のスイッチング動作
を実行することによりコンデンサ４１４の端子間電圧を
直流の４２０Ｖに昇圧し、この電圧４２０Ｖを充電制御
用ＩＧＢＴ４２５を介してメインバンクコンデンサ回路
４３０Ｂに出力する。また、ＰＦＣ４１５は、フラッシ
ュ電源制御部５Ｃの充電停止指示に基づいて、スイッチ
ングトランジスタ４１３のスイッチングを停止させる。
この場合には、ブリッジダイオード４０５の出力が高周
波チョークコイル４１２を介して整流され、コンデンサ
４１４の端子間電圧、すなわちＤＣ−ＤＣコンバータ４
１０Ｂの出力は、２８０Ｖとなる。

【００２５】充電制御用ＩＧＢＴ４２５は、ｐｎｐｎ接
合されたＳＣＲ（ＳｉｌｉｃｏｎＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄ
Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）と、ＭＯＳＦＥＴとを組み合わ
せた構造を持ち、高電圧、高電流下で動作し、しかも、
ターンオン・ターンオフ時間の短い３端子バイポーラＭ
ＯＳ複合半導体スイッチング素子である。この充電制御
用ＩＧＢＴ４２５は、フラッシュ電源制御部５Ｃが出力
する「Ｈ」の信号（接続信号）により、オン状態となっ
てＤＣ−ＤＣコンバータ４１０Ｂの出力にメインバンク
コンデンサ回路４３０Ｂを接続する。また、ＩＧＢＴ４
５０は、フラッシュ電源制御部５Ｃが出力する「Ｌ」の
信号（切離信号）によりオフ状態となって、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ４１０Ｂの出力からメインバンクコンデンサ
回路４３０Ｂを切り離す。

【００２６】メインバンクコンデンサ回路４３０Ｂは、
２つのメインバンクコンデンサ４３２，４３５と、メイ
ンバンクコンデンサ４３２，４３５の端子にそれぞれ直
列に接続される逆流防止用のダイオード４３１，４３
３，４３４，４３６と、一方のメインバンクコンデンサ
４３２の＋端子と他方のメインバンクコンデンサ４３５
の−端子との間に配設される並直切換用ＩＧＢＴ４３７
（並直切換手段）とを備える。

【００２７】この並直切換用ＩＧＢＴ４３７は、フラッ
シュ電源制御部５Ｃがメインバンクコンデンサ４３２，
４３５の充電の際に出力する「Ｌ」の信号（並列信号）
によりオフ状態となって、メインバンクコンデンサ４３
２の＋端子とメインバンクコンデンサ４３５の−端子と
を切り離し、メインバンクコンデンサ回路４３０Ｂの出
力に対してメインバンクコンデンサ４３２，４３５を並
列に接続する。この状態で充電制御用ＩＧＢＴ４２５が
オンされると、ＤＣ−ＤＣコンバータ４１０Ｂの出力４
２０Ｖがダイオード４３１，４３３，４３４，４３６を
介してメインバンクコンデンサ４３２，４３５に印加さ
れ、メインバンクコンデンサ４３２，４３５が充電完了
電圧Ｖｃｓ＝４２０Ｖまで充電される。

【００２８】一方、並直切換用ＩＧＢＴ４３７は、フラ
ッシュ電源制御部５Ｃがメインバンクコンデンサ４３
２，４３５の充電完了後、フラッシュランプ２の発光に
際して出力する「Ｈ」の信号（直列信号）により、オン
状態となってメインバンクコンデンサ４３２の＋端子と
メインバンクコンデンサ４３５の−端子とを接続し、フ
ラッシュランプ２に対してメインバンクコンデンサ４３
２，４３５を直列に接続する。この状態では、メインバ
ンクコンデンサ４３２，４３５の両充電電圧が加算され
るので、フラッシュランプ２の主電極２１，２２間には
８４０Ｖが印加される。なお、並直切換用ＩＧＢＴ４３
７がオン状態からオフ状態になって、メインバンクコン
デンサ４３２，４３５が並列にされると、フラッシュラ
ンプ２の主電極２１，２２間に流れる放電電流の経路が
遮断され、フラッシュランプ２の発光が停止される。

【００２９】メインバンクコンデンサ４３２，４３５
は、従来（２００μＦ）より比較的大きな容量Ｃ（例え
ば、Ｃ＝１２５００μＦ）をそれぞれ有する耐圧４５０
Ｖ程度の電解コンデンサが用いられ、フラッシュランプ
２の１回の発光中に必要な発光エネルギー（例えば、４
００Ｊ）より十分に大きな静電エネルギー（Ｅ＝（Ｃ・
Ｖｃｓ²）／２≒２２００Ｊ）を蓄積する。

【００３０】なお、メインバンクコンデンサ４３２，４
３５に静電エネルギーを蓄積しておくのは、次の理由に
よる。フラッシュランプ２の１回の発光に必要な発光エ
ネルギーをＤＣ−ＤＣコンバータ４１０Ｂから直接供給
しようとすると、商用交流電源８の給電容量にも限界が
あるので、ＤＣ−ＤＣコンバータ４１０Ｂの給電が追い
つかなくなる。そこで、メインバンクコンデンサ４３
２，４３５に静電エネルギーを予め蓄積しておいて、こ
のメインバンクコンデンサ４３２，４３５からフラッシ
ュランプ２の１回の発光に必要な発光エネルギーを供給
することとしたものである。

【００３１】また、メインバンクコンデンサ４３２，４
３５にフラッシュランプ２の１回の発光に必要な発光エ
ネルギーより十分に大きな静電エネルギーを蓄積するこ
ととしたのは、次の理由による。フラッシュランプ２に
１回の発光に必要な発光エネルギーを供給しても、メイ
ンバンクコンデンサ４３２，４３５にはまだ十分に大き
な静電エネルギーが蓄積されているので、その端子間電
圧Ｖｃの低下も僅かである。

【００３２】ここで、発光エネルギーをＥ、メインバン
クコンデンサ４３２，４３５の直列接続時における合成
容量をＣ、充電完了時におけるメインバンクコンデンサ
４３２，４３５の端子間電圧（「充電完了電圧」ともい
う。）をＶｃｓ、フラッシュランプ２の放電停止時にお
けるメインバンクコンデンサ４３２，４３５の端子間電
圧（「放電停止電圧」あるいは「充電開始電圧」ともい
う。）をＶｃｅとすると、これらの間には（１）式の関
係がある。

【００３３】Ｅ＝｛Ｃ・（Ｖｃｓ²−Ｖｃｅ²）｝／２ …（１）この（１）式にＥ＝４００［Ｊ］、直列接続時の合成容
量Ｃ＝０．００６２５［Ｆ］、Ｖｃｓ＝８４０［Ｖ］を
代入して放電停止電圧Ｖｃｅを実際に求めると、Ｖｃｅ
≒７４６（個別には、３７３）［Ｖ］となる。したがっ
て、端子間電圧の低下は９４Ｖとなる。このような充電
完了電圧Ｖｃｓ＝８４０Ｖおよび放電停止電圧Ｖｃｅ≒
７４６Ｖは、フラッシュランプ２のインピーダンスが一
定で放電電流（約１２０Ａ）も一定となる定電流領域の
範囲内に該当する。それ故、フラッシュランプ２の発光
期間中にわたり放電電流を１２０Ａのほぼ一定に平坦化
することができるからである。また、上記のように電圧
変動が少ないと、高価なフィルムコンデンサを使わなく
ても、安価な電解コンデンサを使用できるからである。

【００３４】なお、メインバンクコンデンサ４３２，４
３５の両端間には、図３に示すように高抵抗値を有する
分圧抵抗４６１，４６２からなる電圧検出回路４６０
Ａ，４６０Ｂがそれぞれ設けられており、この電圧検出
回路４６０Ａ，４６０Ｂでメインバンクコンデンサ４３
２，４３５の端子間電圧Ｖｃをそれぞれ検出するように
なっている。さらに、メインバンクコンデンサ４３２，
４３５の両端間には、高抵抗値を有する抵抗４７１と、
通常オフ状態のリレースイッチ４７２とからなるチャー
ジ抜き回路４７０Ａ，４７０Ｂが設けられており、電源
スイッチ９がオフされた際などにこのチャージ抜き回路
４７０Ａ，４７０Ｂのリレースイッチ４７２をオン状態
としてメインバンクコンデンサ４３２，４３５に蓄積さ
れて電荷を放電させ、保守点検作業などでの危険を防止
するようになっている。このリレースイッチ４７２は、
フラッシュ電源制御部５Ｃによりオンオフ制御される。

【００３５】発光開始補助回路４９０は、フラッシュラ
ンプ２の発光に当たってメインバンクコンデンサ４３
２，４３５の充電完了電圧８４０Ｖに更に８４０Ｖを加
算し、フラッシュランプ２の主電極２１，２２間に印加
する電圧（ランプ印加電圧）をフラッシュランプ２の発
光開始電圧１５００Ｖを上回る値にブーストするための
ものであって、２つの発光開始補助用コンデンサ４９
２，４９６と、逆流防止用のダイオード４９１，４９５
と、高抵抗値を有する抵抗４９３，４９４，４９７と、
ＳＣＲ４９８，４９９とからなる。

【００３６】発光開始補助用コンデンサ４９２，４９６
は、メインバンクコンデンサ４３２，４３５の充電に同
期して充電完了電圧Ｖｃｓ＝４２０Ｖまでそれぞれ充電
される。なお、発光開始補助用コンデンサ４９２，４９
６は、充電完了時の静電エネルギーが小さくなるよう
に、小さな容量（例えば、１μＦ）のものが用いられて
いる。フラッシュ電源制御部５Ｃからの発光準備信号に
よりＳＣＲ４９８，４９９がそれぞれ導通すると、発光
開始補助用コンデンサ４９２の−端子がメインバンクコ
ンデンサ４３５の＋端子に接続され、発光開始補助用コ
ンデンサ４９６の−端子が発光開始補助用コンデンサ４
９２の＋端子に接続される。このときメインバンクコン
デンサ４３２，４３５は直列に接続されている。この結
果、メインバンクコンデンサ４３２，４３５と発光開始
補助用コンデンサ４９２，４９６とが直列に接続され、
フラッシュランプ２の主電極２１，２２には放電開始電
圧を上回る充電完了電圧Ｖｃｓの４倍の電圧１６８０Ｖ
が印加される。なお、フラッシュランプ２の発光開始の
際、発光開始補助用コンデンサ４９２，４９６の容量が
小さいので、その電荷を短時間の間に放電してしまう一
方、メインバンクコンデンサ４３２，４３５の電荷がＳ
ＣＲ４９８，４９９に流れることになるが、抵抗４９
３，４９４，４９７が高抵抗値であるので、ＳＣＲ４９
８，４９９に流れる電流が保持電流未満になる。この結
果、ＳＣＲ４９８，４９９が短時間でオフされ、フラッ
シュランプ２の主電極２１，２２の電圧が短時間の間に
１６８０Ｖから８４０Ｖまで低下する。したがって、フ
ラッシュランプ２の放電開始時の放電電流のピーク値が
低く抑えられ、しかもピークの幅も狭く抑えられるよう
になっている。

【００３７】トリガー回路４４０Ｂは、フラッシュ電源
制御部５Ｃから出力される発光開始信号に基づいてフラ
ッシュランプ２のトリガー電極２３にトリガー信号を印
加するものであって、高抵抗値を有する抵抗４４１と、
抵抗４４１を介して充電されるコンデンサ４４２と、１
次巻線および２次巻線を有するトリガートランス４４３
と、ＳＣＲ４４４とを備える。

【００３８】コンデンサ４４２は、メインバンクコンデ
ンサ４３２，４３５の充電に同期してＤＣ−ＤＣコンバ
ータ４１０Ｂの出力により抵抗４４１を介して充電完了
電圧Ｖｃｓ＝４２０Ｖまで充電される。なお、コンデン
サ４４２は、充電完了時の静電エネルギーが小さくなる
ように、小さな容量（例えば、１μＦ）のものが用いら
れている。フラッシュ電源制御部５Ｃからの発光開始信
号によりＳＣＲ４４４が導通すると、コンデンサ４４２
の充電電荷は、ＳＣＲ４４４を介してトリガートランス
４４３の１次巻線に一挙に流れる。この結果、その２次
巻線に高圧のトリガー信号が発生し、このトリガー信号
がフラッシュランプ２のトリガー電極２３に供給され
る。このとき、フラッシュランプ２の主電極２１，２２
には放電開始電圧を上回る電圧１６８０Ｖが印加されて
いる。これにより、フラッシュランプ２の発光が開始さ
れる。なお、この発光開始の際、コンデンサ４４２の容
量が小さいので、その電荷を短時間の間に放電してしま
いＳＣＲ４４４に流れる電流が短時間の間に保持電流未
満になる。この結果、ＳＣＲ４４４が短時間でオフされ
る。

【００３９】（フラッシュ電源制御部５Ｃの構成）次
に、図３により、上記フラッシュ電源部４Ｃを制御する
フラッシュ電源制御部５Ｃの構成を説明する。図３は、
上記フラッシュ電源制御部５Ｃおよびこの付近の回路構
成を示すブロック図である。

【００４０】フラッシュ電源制御部５Ｃは、ＣＰＵ５１
と、このＣＰＵ５１に接続されるタイマ５２や、表示部
５３、ＲＯＭ５４、ＲＡＭ５５などの他、フラッシュラ
ンプ２の発光エネルギーに応じた複数の放電停止電圧の
いずれか１つを選択する放電停止電圧選択スイッチ５６
１、充電完了電圧と放電停止電圧とのいずれか一方を選
択する選択スイッチ５６２、比較器５６３，５６４、Ａ
ＮＤゲート５６５、インバータ５６６、充電休止用スイ
ッチ５６７、２つのインバータからなる遅延回路５６８
などを備える。

【００４１】タイマ５２は、ＣＰＵ５１の指示に従って
種々の時間を計測する。表示部５３は、ＣＰＵ５１の指
示に従ってユーザに通知するための種々の情報を表示す
る。ＲＯＭ５４は、フラッシュランプ２を発光制御する
ためのプログラムや、フラッシュランプ２の劣化、メイ
ンバンクコンデンサ４３２，４３５の劣化などを調べる
ためのプログラムなどの他、フラッシュランプ２に供給
する発光エネルギーを管理するための発光エネルギー管
理テーブル５４１、発光エネルギー倍率テーブル５４２
を予め記憶している。

【００４２】この発光エネルギー管理テーブル５４１
は、黒トナー用のものであって、１枚の用紙Ｓに対して
形成される画像を構成する全体の画素数と、その中で実
際にトナーが付着される画素数との割合を表す白黒比
（以下、「Ｂ／Ｗ」と記す。）情報と、トナーが付着さ
れた画素の印字濃度（ＩｍａｇｅＤｅｎｓｉｔｙ、以
下、「ＩＤ」と記す。）情報と、１回の発光の際にフラ
ッシュランプ２に供給する発光エネルギーとの関係を表
すテーブルである。例えばＢ／Ｗが１〜６％、ＩＤが
０．８である場合、この黒トナーを定着するためにフラ
ッシュランプ２の１回の発光に必要な発光エネルギーは
３９２Ｊであることがこの発光エネルギー管理テーブル
５４１からわかるようになっている。

【００４３】また、発光エネルギー倍率テーブル５４２
は、１枚の用紙Ｓに対して形成される画像のトナーの色
と、トナーの色が黒である場合を基準の「１」として、
トナーの色が青、緑、赤である場合に基準に対して１回
の発光の際にフラッシュランプ２に供給する発光エネル
ギーの倍率を表すテーブルである。例えばＢ／Ｗが１〜
６％、ＩＤが０．８である赤トナーを定着する場合、フ
ラッシュランプ２の１回の発光に必要な発光エネルギー
は３９２Ｊの２倍、すなわち７８４Ｊであることがこの
テーブルからわかるようになっている。

【００４４】ここで、黒トナーは、その定着に単位面積
当たりの発光エネルギーが１．９Ｊ／ｃｍ²程度必要
とするのものが用いられている。この場合には、用紙Ｓ
上の定着幅Ｗ＝５０ｍｍの範囲の黒トナーを定着するた
めに、フラッシュランプ２の１回の発光中に必要な発光
エネルギーはほぼ４００Ｊ（４００≒１．９×５×４
２）必要となる。これに対して、カラートナーでは赤外
性含有率の低いものが用いられているので、単位面積当
たりの発光エネルギーは、青トナーでは２．２８Ｊ／ｃ
ｍ²、緑トナーでは２．４７Ｊ／ｃｍ²、赤トナーで
は３．８Ｊ／ｃｍ ²程度それぞれ必要とする。したが
って、この実施の形態１では、黒トナーを定着する場合
には定着幅Ｗ＝５０ｍｍとする一方、カラートナーを定
着する場合には定着幅を黒トナーの場合と同じと、フラ
ッシュランプ２の発光エネルギーを黒トナーの場合の２
倍にすることにより、単位面積当たりのエネルギー密度
を２倍に上げるようになっている。

【００４５】なお、青トナー、緑トナーの場合にも定着
幅を変更することが好ましいが、定着幅ＷＲ＝２５ｍｍ
にして赤トナーと同じ３．８Ｊ／ｃｍ²で定着しても
昇華等の問題を生じなかった。このため本実施の形態で
は、緑トナー、青トナー、赤トナーのいずれかが含まれ
ている場合には、フラッシュランプ２の発光エネルギー
を２倍に設定するようになっている。

【００４６】また、用紙Ｓがシステムスピード１００ｍ
ｍ／秒でフラッシュ装置１に搬送されてくるので、黒ト
ナー、カラートナーのいずれかを定着する場合には定着
幅Ｗ＝５０ｍｍにあわせて０．５秒ごとの周期（周波数
では２Ｈｚ）で、フラッシュランプ２を発光させるよう
になっている。この定着幅および発光周期は、ＣＰＵ５
１により制御される。

【００４７】ＲＡＭ５５は、上記プログラム実行時にお
けるワークエリアを提供し、画像形成部１０から受信し
たＢ／Ｗ情報５５１、ＩＤ情報５５２、トナー色情報５
５３の他、これらＢ／Ｗ情報５５１、ＩＤ情報５５２、
トナー色情報５５３に基づい上記発光エネルギー管理テ
ーブル５４１、発光エネルギー倍率テーブル５４２を参
照して得られた発光エネルギー決定値５５４などを格納
する。

【００４８】ここで、定着エネルギー決定値は次のよう
にして取得される。上記した例のようにＢ／Ｗが１〜６
％、ＩＤが０．８の黒トナーを定着する場合、フラッシ
ュランプ２の１回の発光に必要な発光エネルギーは３９
２Ｊである。この場合の定着エネルギー決定値は、３９
２Ｊとなる。この一方、発光エネルギーＥと、端子間電
圧Ｖｃとは、上記式（１）の関係にある。この場合、メ
インバンクコンデンサ４３２，４３５の端子間電圧Ｖｃ
は、図４のγ５に示すように、発光エネルギーＥが増え
るにつれて充電完了電圧Ｖｃｓから徐々に低下してい
く。このため、メインバンクコンデンサ４３２，４３５
の端子間電圧Ｖｃが充電完了電圧Ｖｃｓからどのぐらい
まで低下したかを監視し、所定の放電停止電圧Ｖｃｅま
で低下した時点でフラッシュランプ２の発光を停止させ
ることにより、温度特性の変化や、経時変化などでフラ
ッシュランプ２のインピーダンスが変化したとしても、
フラッシュランプ２の発光エネルギーを一定に管理する
ことができる。そこで、この実施の形態では、放電停止
電圧Ｖｃｅを式（１）からＶｃｅ≒７４６（個別では３
７３）［Ｖ］に決定し、このＶｃｅと同じ値の電圧Ｖｅ
が比較器５６３，５６４に設定することにより、メイン
バンクコンデンサ４３２，４３５の放電停止電圧Ｖｃｅ
に低下したとき、充電制御用ＩＧＢＴ４２５のオフ状態
の下で、並直切換用ＩＧＢＴ４３７をオフ状態にして放
電電流を遮断し、フラッシュランプ２の発光を停止さ
せ、発光エネルギーを管理するようになっている。

【００４９】放電停止電圧選択スイッチ５６１は、ＣＰ
Ｕ５１の指示にしたがって、発光エネルギーに応じた複
数の放電停止電圧のいずれか１つ（図示例では、３７．
３Ｖ）を選択する。選択スイッチ５６２は、ＣＰＵ５１
の指示にしたがって、メインバンクコンデンサ４３２，
４３５の充電の際には充電完了電圧（４２Ｖ）を選択
し、フラッシュランプ２の放電の際には放電停止電圧選
択スイッチ５６１により選択された放電停止電圧（３
７．３Ｖ）を選択する。

【００５０】比較器５６３，５６４は、その非反転入力
に印加される電圧検出回路４６０Ａ，４６０Ｂのよって
得られたメインバンクコンデンサ４３２，４３５の端子
間電圧Ｖｃと、その反転入力に印加される電圧とを比較
する。より詳しくは、メインバンクコンデンサ４３２，
４３５の充電の際には、比較器５６３，５６４は、メイ
ンバンクコンデンサ４３２，４３５の端子間電圧Ｖｃと
充電完了電圧（４２０Ｖ）とを比較する。これに対し
て、フラッシュランプ２の放電の際には、メインバンク
コンデンサ４３２，４３５の端子間電圧と放電停止電圧
（３７３Ｖ）とを比較する。なお、メインバンクコンデ
ンサ４３２，４３５の端子間電圧が電圧検出回路４６０
Ａ，４６０Ｂの抵抗４６１，４６２による分圧比が１／
１０であるので、放電停止電圧選択スイッチ５６１、選
択スイッチ５６２により選択される電圧も１／１０に減
圧されているが、説明の便宜のため、減圧前の元の電圧
でも説明する。

【００５１】充電休止用スイッチ５６７は、ＣＰＵ５１
の指示にしたがって、充電制御用ＩＧＢＴ４２５がオフ
状態からオン状態に変化するのを所定の充電休止期間遅
らせる。この充電休止期間は、フラッシュランプ２のガ
スの活性化が収まるのに必要な時間（例えば、１００ミ
リ秒）に設定されている。ＣＰＵ５１は、電圧検出回路
４６０の端子間電圧Ｖｃや、比較器５６３，５６４の出
力をモニタするとともにリレースイッチ４０２，４０
４，４７２や放電停止電圧選択スイッチ５６１、選択ス
イッチ５６２、充電休止用スイッチ５６７をオンオフ制
御する一方、上記プログラムや管理テーブルに従って発
光エネルギー決定値を算出し、この決定値を表す決定電
圧Ｖｅを比較器５６３，５６４に出力するとともに、所
定のタイミングでＤＣ−ＤＣコンバータ４１０Ｂに充電
／充電停止を指示し、発光開始補助回路４９０に発光準
備信号を、トリガー回路４４０Ｂに発光開始信号を出力
することにより、円滑な定着制御を実行する。

【００５２】（動作）次いで、ＣＰＵ５１による定着処
理を、図４に示すタイミングチャートを用いてに基づい
て説明する。なお、ＣＰＵ５１は、画像形成部１０のＣ
ＰＵと通信する通信処理などを図示しないメインルーチ
ンで定期的に実行しており、通信処理において画像形成
部１０のＣＰＵからＢ／Ｗ情報５５１、ＩＤ情報５５
２、トナー色情報５５３を用紙Ｓごとに受信し、ＲＡＭ
５５に格納するようになっている。

【００５３】この定着処理において、ＣＰＵ５１は、ま
ず、ＲＡＭ５５に格納されているＢ／Ｗ情報５５１、Ｉ
Ｄ情報５５２に基づいて、フラッシュランプ２の１回の
発光に必要な発光エネルギーを決定済みか否か判断す
る。決定済みでなければ、発光エネルギーを決定する。
この発光エネルギーの決定は、ＲＯＭ５４に格納された
発光エネルギー管理テーブル５４１を参照し、Ｂ／Ｗ情
報５５１、ＩＤ情報５５２に基づいて所望の発光エネル
ギーを決定し、この発光エネルギーを供給し終わる放電
停止電圧Ｖｃｅを放電停止電圧選択スイッチ５６１によ
り選択することにより行われる。具体的には、発光エネ
ルギーが４００Ｊであれば、放電停止電圧選択スイッチ
５６１に３７．３Ｖを選択させることにより行われる。

【００５４】放電停止電圧の選択が終わると、ＣＰＵ５
１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４１０Ｂに対して充電指示
を出力する。ＤＣ−ＤＣコンバータ４１０Ｂは、この充
電指示を受け、ブリッジダイオード４０５から整流電流
の供給を受け、直流電圧４２０Ｖを出力する。充電指示
を出力すると、ＣＰＵ５１は、電圧検出回路４６０の出
力をモニタすることによりメインバンクコンデンサ４３
２，４３５の端子間電圧Ｖｃが充電完了電圧（Ｖｃｓ＝
３７３Ｖ）に達するのを待つ。

【００５５】メインバンクコンデンサ４３２，４３５の
充電の際には、比較器５６３，５６４は、メインバンク
コンデンサ４３２，４３５の端子間電圧Ｖｃと充電完了
電圧（４２０Ｖ）とを比較する。比較の結果、この端子
間電圧Ｖｃが充電完了電圧Ｖｃｓより低い場合、比較器
５６３，５６４は、「Ｌ」を出力する。この場合、ＡＮ
Ｄゲート５６５の出力が「Ｌ」となり、インバータ５６
６の出力が「Ｈ」、遅延回路５６８の出力が「Ｌ」とな
る。この結果、充電制御用ＩＧＢＴ４２５には充電休止
用スイッチ５６７を介して「Ｈ」（接続信号）が入力さ
れ、ＩＧＢＴ４２５がオン状態にされる。この一方、並
直切換用ＩＧＢＴ４３７には「Ｌ」（並列信号）が入力
され、並直切換用ＩＧＢＴ４３７がオフ状態にされる。
したがって、メインバンクコンデンサ４３２，４３５が
ＤＣ−ＤＣコンバータ４１０Ｂの出力に対して並列に接
続され、メインバンクコンデンサ４３２，４３５の充電
が行われ、メインバンクコンデンサ４３２，４３５の端
子間電圧Ｖｃ、すなわち、フラッシュランプ２のランプ
印加電圧が上昇する（図４中のγ１参照）。このとき、
発光開始補助回路４９０の発光開始補助用コンデンサ４
９２，４９６や、トリガー回路４４０Ｂのコンデンサ４
４２も、メインバンクコンデンサ４３２，４３５ととも
に充電される。

【００５６】そして、メインバンクコンデンサ４３２，
４３５の端子間電圧Ｖｃが充電完了電圧（４２０Ｖ）に
達すると、比較器５６３，５６４は、それぞれ「Ｈ」を
出力する。この場合、ＡＮＤゲート５６５の出力が
「Ｈ」となり、インバータ５６６の出力が「Ｌ」、遅延
回路５６８の出力が「Ｈ」となる。この結果、充電制御
用ＩＧＢＴ４２５には充電休止用スイッチ５６７を介し
て「Ｌ」（切離信号）が入力され、ＩＧＢＴ４２５がオ
フ状態にされる。この一方、並直切換用ＩＧＢＴ４３７
には「Ｈ」（並列信号）が入力され、並直切換用ＩＧＢ
Ｔ４３７がオン状態にされる。したがって、メインバン
クコンデンサ４３２，４３５がＤＣ−ＤＣコンバータ４
１０Ｂの出力から切り離されて充電が停止され、フラッ
シュランプ２の出力に対して直列に接続され、フラッシ
ュランプ２のランプ印加電圧が２倍の８４０Ｖに上昇す
る（図４中のγ２参照）。

【００５７】ここで、並直切換用ＩＧＢＴ４３７がオン
される際に充電制御用ＩＧＢＴ４２５がオンしている
と、ＤＣ−ＤＣコンバータ４１０Ｂの出力電圧がダイオ
ード４３１，４３６を介して並直切換用ＩＧＢＴ４３７
に印可され、並直切換用ＩＧＢＴ４３７に過大な電流が
流れ、並直切換用ＩＧＢＴ４３７が破壊されるおそれが
ある。そこで、遅延回路５６８により、充電制御用ＩＧ
ＢＴ４２５がオフされてから並直切換用ＩＧＢＴ４３７
をオンさせ、並直切換用ＩＧＢＴ４３７の破壊を防止す
るようになっている。

【００５８】ＣＰＵ５１は、比較器５６３，５６４の出
力が「Ｌ」→「Ｈ」になるのをモニタすることによりこ
の上昇を確認しており、所定のタイミングに発光準備信
号を発光開始補助回路４９０送り、ＳＣＲ４９８，４９
９を導通させる。この結果、メインバンクコンデンサ４
３２，４３５と発光開始補助用コンデンサ４９２，４９
６とが直列に接続され、フラッシュランプ２のランプ印
加電圧が１６８０Ｖに上昇する（図４中のγ３参照）。
そして、ＣＰＵ５１は、用紙搬送パルスに基づいて１発
光周期における発光タイミングになるのを待ち、発光タ
イミングになるとトリガー回路４４０ＢのＳＣＲ４４４
に対して発光開始信号を出力する。これにより、ＳＣＲ
４４４が導通し、フラッシュランプ２のトリガー電極２
３にトリガー信号が入力される。したがって、フラッシ
ュランプ２は、発光を開始する。この場合、発光開始補
助用コンデンサ４９２，４９６の容量が小さいので、フ
ラッシュランプ２のランプ印加電圧が１６８０から８４
０Ｖに瞬時的に低下する（図４中のγ４参照）。

【００５９】フラッシュランプ２の発光の際には比較器
５６３，５６４は、メインバンクコンデンサ４３２，４
３５の端子間電圧と放電停止電圧（３７３Ｖ）とを比較
する。比較の結果、この端子間電圧Ｖｃが放電停止電圧
より高い場合、比較器５６３，５６４は、「Ｈ」を出力
する。この場合、ＡＮＤゲート５６５の出力が「Ｈ」と
なり、インバータ５６６の出力が「Ｌ」、遅延回路５６
８の出力が「Ｈ」となる。この結果、並直切換用ＩＧＢ
Ｔ４３７には「Ｈ」（直列信号）が入力され、並直切換
用ＩＧＢＴ４３７がオン状態にされる。この一方、充電
休止用スイッチ５６７は、ＣＰＵ５１の指示に従ってオ
フの状態に維持される。この結果、充電制御用ＩＧＢＴ
４２５がオフした状態を維持する。これにより、フラッ
シュランプ２は、メインバンクコンデンサ４３２，４３
５に貯えられた静電エネルギーの供給を受け、ランプ印
加電圧を僅かに低下させながら（図４中のγ５参照）、
ほぼ一定の放電電流を流し、この電流に比例した一定の
光エネルギーを発生する。

【００６０】そして、メインバンクコンデンサ４３２，
４３５の端子間電圧Ｖｃが放電停止電圧（７４６（個別
には３７４）Ｖ）に達すると、比較器５６３，５６４
は、それぞれ「Ｌ」を出力する。この場合、ＡＮＤゲー
ト５６５の出力が「Ｌ」となり、インバータ５６６の出
力が「Ｈ」、遅延回路５６８の出力が「Ｌ」となる。こ
の場合、充電休止用スイッチ５６７がＣＰＵ５１の指示
に従ってオフされているので、充電制御用ＩＧＢＴ４２
５はオフしている。この一方、並直切換用ＩＧＢＴ４３
７には「Ｌ」（並列信号）が入力され、充電休止用スイ
ッチ５６７のオフの状態で並直切換用ＩＧＢＴ４３７が
オフ状態にされる。したがって、フラッシュランプ２の
放電電流の電流経路が遮断され、フラッシュランプ２の
発光が停止され、ランプ印加電圧が０Ｖに低下する（図
４中のγ６参照）。

【００６１】フラッシュランプ２の発光が停止される
と、ＣＰＵ５１は、充電休止用スイッチ５６７を充電休
止期間経過後にオンさせると共に、メインバンクコンデ
ンサ４３２，４３５の充電を開始させる。この充電休止
期間は、フラッシュランプ２のガスの活性化が収まるの
に必要な時間（例えば、１００ミリ秒）に設定されてい
る。したがって、ＩＧＢＴ４５０がオン状態になって、
メインバンクコンデンサ４３２，４３５の充電が開始さ
れても、フラッシュランプ２が続流により発光するのが
確実に防止される。

【００６２】このような処理が繰り返し実行されること
によりフラッシュランプ２からの発光エネルギーが、用
紙Ｓ上のトナーに間欠的に供給される。この光エネルギ
ーは、黒トナー、カラートナーの両方ともにその表面
で、通常よりも低い値で、かつ通常よりも長い間、熱エ
ネルギーに変換される。このため、黒トナーでは表面温
度がゆっくりと上昇し、結着剤が昇華することなく表面
から溶融し始めるとともに、その熱エネルギーがその内
部まで効率よく伝達され、カラートナーでは赤外線吸収
剤含有量が低減されていても、反応時間が十分に確保さ
れて赤外線吸収剤が効率よく反応し、その熱エネルギー
がその内部まで効率よく伝達され、全体的に溶融され用
紙Ｓの表面繊維に浸透する。メインバンクコンデンサ４
３２，４３５の放電が停止すると、フラッシュランプ２
からの光エネルギーの照射が止まり、トナーに蓄積され
た熱エネルギーが空気中に放射されるため、トナーの温
度が低下し、用紙Ｓに浸透した状態で固まり、確実に定
着される。したがって、トナーの昇華や、昇華による騒
音の発生を大幅に抑制して、トナーを定着させることが
できる。また、カラートナーと黒トナーとが重ね合わさ
れているような場合であっても、黒トナー全体がゆっく
りと均一に加熱されるので、過剰なエネルギーであって
も昇華温度に達することもない。

【００６３】なお、メインバンクコンデンサ４３２，４
３５の充電の際、ＣＰＵ５１は、メインバンクコンデン
サ４３２，４３５の劣化診断処理を実行するようになっ
ている。ここで、メインバンクコンデンサ４３２，４３
５の充電が行われた場合、メインバンクコンデンサ４３
２，４３５の容量が正規の容量であれば、その端子間電
圧Ｖｃは規定の上昇率で上昇する。これに対して、メイ
ンバンクコンデンサ４３２，４３５が劣化して容量が低
下した場合には、その端子間電圧Ｖｃは上記規定の上昇
率より急な上昇率で素早く上昇する。また、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ４１０Ｂなどの充電機構に異常が有る場合
や、メインバンクコンデンサ４３２，４３５が短絡した
場合には、その端子間電圧Ｖｃは規定の上昇率よりも上
昇が遅い。

【００６４】したがって、ＣＰＵ５１は、充電開始時か
ら規定時間経過した後にメインバンクコンデンサ４３
２，４３５の端子間電圧Ｖｃをモニタし、端子間電圧Ｖ
ｃが規定の電圧Ｖｃ１であれば、メインバンクコンデン
サ４３２，４３５が正常であると判断する。これに対し
て、端子間電圧Ｖｃが規定の電圧Ｖｃ１よりも高いＶｃ
２であれば、ＣＰＵ５１は、メインバンクコンデンサ４
３２，４３５の容量が低下したと判断して、定着処理を
中止し、その旨を表示部５３に表示することによりユー
ザーに通知する。また、端子間電圧Ｖｃが規定の電圧Ｖ
ｃ１よりも低いＶｃ３であれば、充電機構に異常が有る
か、メインバンクコンデンサ４３２，４３５が短絡して
いるものと判断し、定着処理を中止し、その旨を表示部
５３に表示することによりユーザーに通知するようにな
っている。

【００６５】また、フラッシュランプ２の発光の際、Ｃ
ＰＵ５１は、メインバンクコンデンサ４３２，４３５の
容量ばらつき診断処理を実行するようになっている。こ
こで、メインバンクコンデンサ４３２，４３５の容量が
ほぼ同じ値であることが望まれる。しかしながら、メイ
ンバンクコンデンサ４３２，４３５の劣化の度合いが異
なるような場合には、その容量に大きな差が生じる。例
えば、メインバンクコンデンサ４３２の容量が、メイン
バンクコンデンサ４３５の半分に低下したような場合
に、そのまま使用し続けると、メインバンクコンデンサ
４３２，４３５とも同じ充電完了電圧まで充電されるも
のの、メインバンクコンデンサ４３５に蓄積される静電
エネルギーが、メインバンクコンデンサ４３２の半分に
低下する。この状態でフラッシュランプ２を発光させる
と、同じ放電電流に比例した電荷分の発光エネルギーを
消費されるので、メインバンクコンデンサ４３５の端子
間電圧の低下がメインバンクコンデンサ４３２よりも速
くなる。そうすると、比較器５６４の出力が比較器５６
３よりも速く「Ｌ」を出力し、ＡＮＤゲート５６５の出
力が「Ｌ」となり、メインバンクコンデンサ４３５がオ
フされて、所望の発光エネルギーが放出される前にフラ
ッシュランプ２の発光が停止されることになる。

【００６６】したがって、ＣＰＵ５１は、発光開始時か
ら規定時間経過した後にメインバンクコンデンサ４３
２，４３５の端子間電圧Ｖｃをそれぞれモニタし、端子
間電圧Ｖｃの偏差が規定の範囲内であれば、メインバン
クコンデンサ４３２，４３５にばらつきがなく正常であ
ると判断する。これに対して、端子間電圧Ｖｃの偏差が
規定の範囲を超えていると、ＣＰＵ５１は、メインバン
クコンデンサ４３２，４３５の容量にばらつきがあると
判断して、定着処理を中止し、その旨を表示部５３に表
示することによりユーザーに通知する。

【００６７】さらに、フラッシュランプ２の発光開始
後、ＣＰＵ５１は、フラッシュランプ２の発光ミスを診
断するようになっている。ここで、フラッシュランプ２
が正常に発光した場合、メインバンクコンデンサ４３
２，４３５の端子間電圧Ｖｃは図４の実線γ５で示すよ
うに低下する。これに対して、トリガー回路４４０Ｂに
対して発光信号を出力しても、トリガー回路４４０Ｂか
ら出力されるトリガー信号が弱かったりしたような場合
には、フラッシュランプ２に放電電流が全く流れずに発
光することもない。この場合には、端子間電圧Ｖｃは、
充電完了電圧Ｖｃｓに近い電圧を維持する。

【００６８】したがって、ＣＰＵ５１は、発光信号を出
力してから規定時間（例えば、１ｍ秒）経過後に端子間
電圧Ｖｃをモニタし、端子間電圧Ｖｃ＜充電完了電圧Ｖ
ｃｓｅであれば、フラッシュランプ２が正常に発光され
たと判断し、この放電を継続させる。これに対して、端
子間電圧Ｖｃ≒充電完了電圧Ｖｃｓであれば、ＣＰＵ５
１は、フラッシュランプ２の発光ミスと判断し、直ち
に、発光信号を出力するようになっている。なお、この
フラッシュランプ２の発光ミスの場合、定着処理を中止
し、その旨を表示部５３に表示することによりユーザに
通知してもよい。

【００６９】（変形例）以上、本発明に係るフラッシュ
装置を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の
内容が、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であ
り、以下のような変形例が考えられる。上記実施の形態
では、メインバンクコンデンサ４３２，４３５の容量に
ばらつきがある場合には定着処理を中止したが、そのば
らつきの差が数％程度であれば、放電停止電圧選択スイ
ッチ５６１を２つ設け、２つの比較器５６３，５６４に
対してばらつきの差に応じた放電停止電圧を各放電停止
電圧選択スイッチ５６１から個別に設定するようにして
もよい。そうすると、メインバンクコンデンサ４３２，
４３５の容量のばらつきを吸収することができる。

【００７０】また、上記実施の形態では、カラートナー
の場合、定着幅と発光周期とを黒トナーの場合と同一に
し、発光エネルギーを２倍にしたが、黒トナーの場合と
カラートナーの場合とで定着幅、発光周期を変えるよう
にしてもよい。この定着幅を変更するには、例えば反射
笠３の幅を変更できるように構成すればよい。また、上
記実施の形態では、カラートナーとして青、緑、赤のト
ナーを用いたが、イエロー、シアン、マゼンタなどの他
の色のトナーで実施してもよい。

【００７１】また、上記実施の形態では、並直切換手段
としてＩＧＢＴ４３７を、接離切換手段として充電制御
用ＩＧＢＴ４２５を用いたが、これらに代えてＦＥＴな
どのスイッチング素子を用いてもよい。また、上記実施
の形態では、商用交流電源８の交流電圧を整流した後Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ４１０Ｂにより直流に変換したが、
バッテリーの出力をＤＣ−ＤＣ変換することにより直流
電圧を出力するようにしてもよい。

【００７２】さらに、上記実施の形態では、レーザプリ
ンタに適用したが、本発明に係るフラッシュ定着装置
は、デジタル方式の複写機や、ＦＡＸ、マイクロリーダ
プリントや、これらの複合機などの画像形成装置にも適
用でき、また、カメラにも適用できる。

【００７３】

【発明の効果】以上のように本発明に係るフラッシュ装
置によれば、直流電源の出力に対して各コンデンサを並
列に接続した並列状態と、フラッシュランプの両電極に
対して各コンデンサを直列に接続した直列状態とにスイ
ッチング態様を切り換える並直切換手段と、直流電源の
出力と各コンデンサとの間の充電経路に配設され、直流
電源の出力に各コンデンサを接続した接続状態と、直流
電源の出力から各コンデンサを切り離した切離状態とに
スイッチング態様を切り換える接離切換手段と、前記各
コンデンサを充電する際には前記接離切換手段を接続状
態に、前記並直切換手段を並列状態に、フラッシュラン
プを発光させる際には前記切離手段を切離状態に、前記
並直切換手段を直列状態となるように制御する制御手段
と、を備えるので、従来のようにフラッシュランプの発
光の際にコンデンサを充電することがなく、従ってフラ
ッシュランプの発光の継続が確実に防止され、適切な発
光量に制御することができる。

【００７４】また、本発明に係るフラッシュ装置によれ
ば、前記制御手段は、各コンデンサの充電時に端子間電
圧が充電完了電圧に達すると、接離切換手段のスイッチ
ング態様を切離状態に切換制御した後に、前記並直切換
手段のスイッチング態様を直列状態に切換制御するの
で、並直切換手段に過電流が流れことがなくなる。した
がって、並直切換手段の破壊を確実に防止することがで
きる。

【００７５】さらに、本発明に係るフラッシュ装置によ
れば、前記制御手段は、フラッシュランプの発光時に端
子間電圧が所定の電圧低下すると、前記並直切換手段の
スイッチング態様を並列状態に切換制御した後に、前記
接離切換手段のスイッチング態様を接続状態に切換制御
するので、フラッシュランプの発光により活性化したガ
スが沈静化するのを待つことができる。したがって、フ
ラッシュランプの続流による発光を防止しつつ、各コン
デンサの充電を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置に用いられるフラッシュ装置１お
よびこの付近の構成を示す図である。

【図２】図１のフラッシュ装置１におけるフラッシュ電
源部４Ｃおよびその付近の回路構成を示すブロック図で
ある。

【図３】図１のフラッシュ装置１におけるフラッシュ電
源制御部５Ｃおよびその付近の回路構成を示すブロック
図である。

【図４】ＣＰＵ５１による定着処理におけるランプ印加
電圧のタイミングチャートである。

【図５】従来のフラッシュ装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１フラッシュ装置２フラッシュランプ４Ｃフラッシュ電源部５Ｃフラッシュ電源制御部４１０ＢＤＣ−ＤＣコンバータ４２５充電制御用ＩＧＢＴ４３０Ｂメインバンクコンデンサ回路４３２，４３５メインバンクコンデンサ４３７並直切換用ＩＧＢＴＳ用紙ＴＮトナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡部正雄東京都港区浜松町２丁目１番５号富士電機ハイテック株式会社内Ｆターム(参考） 2H027 ZA01 2H033 BC01 BC08 2H053 AA03 AB02 BA00 BA02 BA05 BA07 DA00 3K098 AA01 AA13 BB01 9A001 HH34 JJ35 KK42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の直流電圧を出力する直流電源と、一対の電極を有するフラッシュランプと、複数のコンデンサと、直流電源の出力に対して各コンデンサを並列に接続した
並列状態と、フラッシュランプの両電極に対して各コン
デンサを直列に接続した直列状態とにスイッチング態様
を切り換える並直切換手段と、直流電源の出力と各コンデンサとの間の充電経路に配設
され、直流電源の出力に各コンデンサを接続した接続状
態と、直流電源の出力から各コンデンサを切り離した切
離状態とにスイッチング態様を切り換える接離切換手段
と、前記各コンデンサを充電する際には前記接離切換手段を
接続状態に、前記並直切換手段を並列状態に、フラッシ
ュランプを発光させる際には前記切離手段を切離状態
に、前記並直切換手段を直列状態となるように制御する
制御手段と、を備えることを特徴とするフラッシュ装置。
【請求項２】前記制御手段は、各コンデンサの充電時
に端子間電圧が充電完了電圧に達すると、接離切換手段
のスイッチング態様を切離状態に切換制御した後に、前
記並直切換手段のスイッチング態様を直列状態に切換制
御することを特徴とする請求項１に記載のフラッシュ装
置。
【請求項３】前記制御手段は、フラッシュランプの発
光時に端子間電圧が所定の電圧低下すると、前記並直切
換手段のスイッチング態様を並列状態に切換制御した後
に、前記接離切換手段のスイッチング態様を接続状態に
切換制御することを特徴とする請求項１または２に記載
のフラッシュ装置。
【請求項４】記録媒体上の現像剤を定着装置により定
着させる画像形成装置であって、前記定着装置として、前記請求項１ないし３のいずれか
に記載のフラッシュ装置を使用したことを特徴とする画
像形成装置。