JP2007065552A - フラッシュ定着装置及びこれを用いる画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 フラッシュランプの光の一部がランプ固定手段及びリード線固定手段で遮蔽されることなく、フラッシュランプの光をカバーガラスの方向に効率的に集光するができるフラッシュ定着装置を提供する。
【解決手段】 フラッシュランプ52、トリガワイヤ53、冷却風の通路54、サイドミラー68、フラッシュランプの両端から外側の装置内部に設けられフラッシュランプの両端から外側に向けて放射される光をフラッシュランプの両端から内側に向けて反射する反射部材74〜80、並びに、ランプ固定手段56、及びリード線固定手段58を備え、フラッシュランプから52放射された光によって連帳紙30上の未定着トナーが連帳紙30上に定着されるフラッシュ定着装置50において、フラッシュランプ52は、両端が上方に向けて延びているように形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図2

Description

本発明は、光を放射するフラッシュランプ、及びフラッシュランプを冷却するための冷却風の通路を備え、フラッシュランプから放射された光によって記録媒体上の未定着トナーが記録媒体上に定着されるフラッシュ定着装置、及びこれを用いる画像形成装置に関するものである。
特許第3451807号公報
一般に、フラッシュ定着装置としては、光を放射するフラッシュランプ、及びフラッシュランプを冷却するための冷却風の通路を備え、フラッシュランプから放射された光によって記録媒体上の未定着トナーが記録媒体上に定着されるものが知られている。
従来、上記のようなフラッシュ定着装置としては、下記に記載したものが開示されている。
ランプと、このランプの光を用紙搬送面に向けて反射する反射板とを収容し、用紙搬送面側が開放されたフレーム、このフレームの開放面を覆う板ガラス、及び上記フレーム内で上記反射板と上記板ガラスとの間に形成されるランプ収納空間の一端から他端に気流を流して上記ランプあるいは板ガラスを冷却する冷却手段を備えるフラッシュ定着器において、上記冷却手段が、上記フレームの一部に形成され、このフレームの外部と上記ランプ収納空間の一端とを連通させる入口と、上記フレームの他端部に形成され、このフレームの外部と上記ランプ収納空間の他端とを連通させる出口と、上記フレームを上記入口からランプ軸心方向にこの入口の反対側まで覆う導風カバーと、これらフレームと導風カバーとの間に形成され、上記入口の反対側で大気中に連通され、冷却風を導入する導風路と、上記フレームに形成され、上記導風路の途中にフレームの内部を連通させ、上記ランプ収納空間に上記導風路を流れる冷却風を流入させる通気孔とを設けたものであることを特徴とするフラッシュ定着器(特許文献1参照)。
これによれば、上記フレームの一端部に形成され、このフレームの外部と上記ランプ収納空間の一端とを連通させる入口と、上記フレームの他端部に形成され、このフレームの外部と上記ランプ収納空間の他端とを連通させる出口と、上記フレームを上記入口からランプ軸心方向にこの入口の反対側まで覆う導風カバーと、これらフレームと導風カバーとの間に形成され、上記入口の反対側で大気中に連通された導風路と、上記フレームに形成され、上記導風路の途中にフレームの内部を連通させる通気孔とを設けた場合には、導風路に導入された冷却風は入口側に近付くにつれて加熱されるが、導風路の途中からフレームの通気孔及び反射板の通気孔を通ってランプ収納空間に供給される冷却風は上記入口から遠いほどこの加熱の程度が低く、上記ランプ収納空間内で入口側から出口側に流れる冷却風は、入口から離れた位置でランプ収納空間に供給される冷却風によって冷却され、低温になるので、冷却風温度が入口側から出口側にわたって確実に低温に平均化され、確実に板ガラスを平均的に、しかも低温に冷却することができる効果が得られる。
また、図4に示すフラッシュ定着装置が知られている。本フラッシュ定着装置は、光を放射するフラッシュランプ100、及びフラッシュランプ100を冷却するための冷却風の通路102を備えている。また、本フラッシュ定着装置には、フラッシュランプ100の両端部にフラッシュランプ100を固定するランプ固定手段104、及びフラッシュランプの両端に接続されているリード線を固定するリード線固定手段106が設けられている。リード線固定手段106は、フラッシュランプ100のリード線を外部の回路に接続するためのものである。ランプ固定手段104とリード線固定手段106は、仕切板108に固定されている。フラッシュランプ100の下面には、フラッシュ定着装置の外壁であるカバー110の下面における開口にフラッシュランプ100と図示しない記録媒体とを離間するカバーガラス112が設けられている。また、フラッシュランプ100の上面及び図中前後面は、フラッシュランプ100と離間して下面を開口する略コ字形状に形成されフラッシュランプ100の光をカバーガラス112の方向に集光する集光反射板114に覆われている。集光反射板114は、アルミニウムに増反射処理を施したものである。また、集光反射板114におけるフラッシュランプ100の両端側には、フラッシュランプ100の両端部から外側に放射される光をフラッシュランプ100の両端部から内側に反射するサイドミラー116が設けられている。また、カバー110の一端であって仕切板108の上方に吸気口118が形成されていると共に、仕切板108の下方に排気口119が形成されている。冷却風の通路102は、吸気口118、仕切板108の上方とカバー110との間隙、カバー110の他端と仕切板108との間隙、仕切板108の下方とカバー110及びカバーガラス112との間隙、及び排気口119から構成されている。尚、排気口119のフラッシュ定着装置の外側にはダクトで接続されている図示しない冷却ブロアが設けられている。
また、集光反射板114の図中前後面は、カバー110の図中左右端面まで延びている。また、カバー110の図中左端面には、フラッシュランプ100の光を反射する反射部材120が設けられている。また、仕切板108の下面には、フラッシュランプ100の両端部から外側に延びてフラッシュランプ100の光を反射する反射部材122が設けられている。また、カバー110の下面には、カバーガラス112の両端(フラッシュランプ100の両端部)から外側に延びてフラッシュランプ100の光を反射する反射部材124が設けられている。また、カバー110の図中右端面には、フラッシュランプ100の光を反射する反射部材126が設けられている。反射部材126は、下部から垂直方向に延びていると共に略中央部で内側に傾斜するように形成されている。尚、反射部材120〜126は、アルミニウムに増反射処理を施したものである。
これによれば、フラッシュランプ100を冷却する冷却風の通路102を確保して、フラッシュランプ100の両端から外側に放射される光をフラッシュランプ100の両端から内側に反射してフラッシュランプ100の光をカバーガラス112の方向に効率的に集光することができ、記録媒体上の未定着トナーの記録媒体上への定着を良好なものとすることができる、或いは、フラッシュランプ100の光をカバーガラス112の方向に効率的に集光することができるので消費電力を低減することができるフラッシュ定着装置を提供することができる。
しかしながら、上記の図4における従来技術の場合では、フラッシュランプの両端から外側に放射される光をフラッシュランプの両端から内側に反射してフラッシュランプの光をカバーガラスの方向に集光する反射部材を設けているが、フラッシュランプの両端部にフラッシュランプを固定するランプ固定手段、及びフラッシュランプの両端に接続されているリード線等を固定するリード線固定手段が設けられているため、フラッシュランプの光の一部がランプ固定手段及びリード線固定手段で遮蔽され、フラッシュランプの光をカバーガラスの方向に効率的に集光するができないという問題点がある。
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、フラッシュランプの光の一部がランプ固定手段及びリード線固定手段で遮蔽されることなく、フラッシュランプの光をカバーガラスの方向に効率的に集光するができるフラッシュ定着装置を提供することを目的とする。
即ち、本発明は、光を放射するフラッシュランプ、フラッシュランプの励起を促すトリガワイヤ、フラッシュランプを冷却するための冷却風の通路、フラッシュランプの両端部に設けられフラッシュランプの両端部から外側に向けて放射される光をフラッシュランプの両端部から内側に向けて反射するサイドミラー、フラッシュランプの両端から外側の装置内部に設けられフラッシュランプの両端から外側に向けて放射される光をフラッシュランプの両端から内側に向けて反射する反射部材、並びに、フラッシュランプの両端部に設けられフラッシュランプを固定するランプ固定手段、並びにフラッシュランプの両端及びトリガワイヤの一端に接続されているリード線を固定するリード線固定手段を備え、フラッシュランプから放射された光によって記録媒体上の未定着トナーが記録媒体上に定着されるフラッシュ定着装置において、フラッシュランプは、両端が上方に向けて延びているように形成されていることを特徴とするフラッシュ定着装置である。
これによれば、フラッシュランプは、両端が上方に向けて延びているように形成されているため、ランプ固定手段及びリード線固定手段をフラッシュランプの光を反射するサイドミラーの影に配置することができて、フラッシュランプの光の一部がランプ固定手段及びリード線固定手段で遮蔽されることなく、フラッシュランプの光をカバーガラスの方向に効率的に集光するができるフラッシュ定着装置を提供することができる。
本発明において、フラッシュランプの放電電極は、フラッシュランプの両端部における屈曲部に設けられているのがよく、これによれば、トリガワイヤの熱膨張率はフラッシュランプの熱膨張率と比較して高く、フラッシュランプの両端が上方に向けて延びているように形成されている場合には、トリガワイヤをフラッシュランプに沿うように配置するため、トリガワイヤはフラッシュランプの放電電極から離れることとなるが、トリガワイヤをフラッシュランプから所定距離離間してフラッシュランプの放電電極間に直線的に配置することができるので、トリガワイヤがフラッシュランプの放電電極から離れることを防止することができる。
また、本発明において、ランプ固定手段は、フラッシュランプが一端部又は両端部において可動であるように形成されているのがよく、これによれば、ランプ固定手段が固定されている構造物等の熱膨張率とフラッシュランプの熱膨張率が異なる場合に、フラッシュランプに熱による荷重が加わることを阻止することができので、フラッシュランプの熱によってランプ固定手段が固定されている構造物等に対して相対的にフラッシュランプが膨張又は収縮することでフラッシュランプが破壊されることを防止することができる。
また、本発明において、可動部においてランプ固定手段から落下を防止する落下防止手段が設けられているのがよく、これによれば、フラッシュランプの熱によってランプ固定手段が固定されている構造物等に対して相対的にフラッシュランプが膨張又は収縮することでフラッシュランプがランプ固定手段で動いた場合において、フラッシュランプがランプ固定手段から落下することを防止することができる。
本発明によれば、フラッシュランプの光の一部がランプ固定手段及びリード線固定手段で遮蔽されることなく、フラッシュランプの光をカバーガラスの方向に効率的に集光するができるフラッシュ定着装置を提供することができる。
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
[実施形態]
図1〜図3は、本発明に係るフラッシュ定着装置及びこれを用いる画像形成装置の実施形態を示す図である。
図1は、本実施形態のフラッシュ定着装置を適用した画像形成装置としての高速プリンタ10を示す概略図である。
高速プリンタ10は、図1に示すように、例えば、一連の連続した長尺な記録媒体であって、1ページ毎に折り目(ミシン目)で区切られた連帳紙に、高速で画像をプリントすることが可能となっている。高速プリンタ10は、右側の画像形成部12と、中央の定着部14と、左側の排紙部16とによって、相対的に右側の部分が大きな略門型に形成されている。画像形成部12には、像担持体としての感光体ドラム18が、矢印方向に沿って高速で回転可能に配設されている。感光体ドラム18は、OPCやアモルファス−Si、或いはSe等の光導電性材料からなる感光体層を表面に被覆した導電性円筒体によって構成されている。感光体ドラム18の上部及び斜め右側には、感光体ドラム18の表面を所定の電位に一様に帯電するスコロトロン等からなる一次帯電器20、22が2つ並んで配設されている。また、感光体ドラム18の右側の側面には、一次帯電器20、22によって所定の電位に一様に帯電された感光体ドラム18の表面に、画像情報に応じて画像露光を施す画像露光手段としてのLEDアレイを備えたLEDプリントヘッド24が配設され、感光体ドラム18の表面には、LEDプリントヘッド24によって画像露光が施されて、画像情報に応じた静電潜像が形成されるようになっている。
感光体ドラム18の表面に形成された静電潜像は、感光体ドラム18の右斜め下方から下部に掛けて配設された現像装置26により顕像化されて、粉体トナーからなるトナー像が形成される。現像装置26には、高速で回転する感光体ドラム18に対応して、感光体ドラム18上に形成された静電潜像を高速で現像可能なように、3連の現像ロール28が配設されている。尚、現像装置26は、一成分現像方式を採用するものであっても、二成分現像方式を採用するものであっても何れでも良い。
また、感光体ドラム18の斜め左下方には、感光体ドラム18上に形成されたトナー像を、記録媒体としての連帳紙30に転写するための転写手段として、コロトロンからなる転写帯電器32が配設されている。感光体ドラム18上に形成されたトナー像は、転写帯電器32による帯電を受けて、連帳紙30上に順次転写されるようになっている。
記録媒体としての連帳紙30は、画像形成部12の下端部内側に配設された給紙部34から給紙されるように構成されている。連帳紙30は、一連の連続した長尺な用紙であって、1ページ毎に折り目(ミシン目)で区切られたものであって、図示のように、折り畳まれた状態で連帳紙30のセット36が、給紙部34に配設されている。
連帳紙30としては、ユーザーのニーズに応じて、種々の種類のものが用いられ、普通紙、通紙よりも薄い用紙、厚紙、或いは、普通紙や厚紙などの表面にコーティングを施したコート紙、あるいは黄色など所定の色に着色された用紙など、7〜8種類、或いはそれ以上の種類の用紙が用意されている。また、連帳紙30としては、幅の広いものも使用可能となっている。
転写帯電器32によって感光体ドラム18からトナー像が転写された連帳紙30は、図1に示すように、図示しない搬送手段によって定着部14へと搬送され、定着部14に配設されたフラッシュ定着装置50によって、未定着トナー像が連帳紙30上に定着される。その際、連帳紙30は、連続して搬送されるが、フラッシュ定着装置50の上流側に連帳紙30を一旦収容する収容部を設けることによって、連帳紙30を間欠的に搬送する間に、フラッシュ定着装置50により定着処理を施すように構成しても良い。
そして、フラッシュ定着装置50によって未定着トナー像が定着された連帳紙30は、搬送ロール38によって排紙部16に設けられた排紙トレイ40上に折り畳まれた状態で排出される。
尚、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム18の表面は、クリーニング装置42のクリーニングブレード43によって、残留トナー等が除去された後、コロトロンからなる除電器44によって残留電荷が除電されると共に、クリーニングブラシ46によって紙粉やトナー粉等が除去されて、次の画像形成工程に備えるようになっている。
また、図1中、48は、後述するフラッシュ定着装置50のフラッシュランプ52の発光(発光周波数)を制御するフラッシュ制御ユニットを示している。
本実施形態の高速プリンタ10は、上記のように、定着装置として、複数本のフラッシュランプ52を発光させることで、フラッシュランプ52から照射される光エネルギーによって記録媒体としての連帳紙30上に未定着トナー像を定着するフラッシュ定着装置50が用いられている。フラッシュ定着装置50は、連帳紙30の搬送方向と直交する方向に配設された複数本(図示例では、4本)のフラッシュランプ52を備えている。これら複数本のフラッシュランプ52は、連帳紙30の搬送方向に沿って一定の間隔で互いに平行に配設されている。フラッシュランプ52の長さは、記録媒体の幅である印字領域よりも長く設定されている。
フラッシュランプ52は、棒状に形成されたガラス管の内部に、キセノン(Xe)ガス等の希ガスが封入されている。
図2は、本実施形態のフラッシュ定着装置50の詳細を示す縦断面図である。フラッシュ定着装置50は、光を放射するフラッシュランプ52、及びフラッシュランプ52を冷却するための冷却風の通路54を備えている。フラッシュランプ52の両端は上方に向けて延びるように形成されている。フラッシュランプ52の放電電極52aは、フラッシュランプ52の両端部における屈曲部52bに設けられている。フラッシュランプ52の下側には、フラッシュランプ52と垂直方向に所定間隔でフラッシュランプ52の励起を促すためのトリガワイヤ53が設けられている。トリガワイヤ53は、フラッシュランプ52に水平方向に所定間隔で直線状に保持されている。また、トリガワイヤ53は、例えば、直径0.5〜1.0mm程度の金属線から成型されている。尚、トリガワイヤ53には、例えば、10kV程度の高電圧が印加されるようになっている。また、フラッシュ定着装置50には、フラッシュランプ52の両端部にフラッシュランプ52を固定するランプ固定手段56、並びにフラッシュランプの両端及びトリガワイヤの一端に接続されているリード線を固定するリード線固定手段58が設けられている。リード線固定手段58は、フラッシュランプ52のリード線を外部の回路に接続するためのものである。ランプ固定手段56は、仕切板60の下面に固定されている。リード線固定手段58は、仕切板60の上面に固定されている。フラッシュランプ52の下側には、フラッシュ定着装置50の外壁であるカバー62の下面における開口にフラッシュランプ52と図示しない記録媒体とを離間するカバーガラス64が設けられている。また、フラッシュランプ52の上側及び図中前後側は、フラッシュランプ52と離間して下面を開口する略コ字形状に形成されフラッシュランプの光をカバーガラス64の方向に集光する集光反射板66に覆われている。集光反射板66は、アルミニウムに増反射処理を施したものである。また、集光反射板66におけるフラッシュランプ52の両端側には、フラッシュランプ52の両端部から外側に放射される光をフラッシュランプ52の両端部から内側に反射するサイドミラー68が設けられている。また、カバー62一端であって仕切板60の上方に吸気口70が形成されていると共に、仕切板60の下方に排気口72が形成されている。冷却風の通路54は、吸気口70、仕切板60の上方とカバー62との間隙、カバー62の他端と仕切板60との間隙、仕切板60の下方とカバー62及びカバーガラス64との間隙、及び排気口72から構成されている。尚、排気口72のフラッシュ定着装置50の外側にはダクトで接続されている図示しない冷却ブロアが設けられている。
また、集光反射板66の図中前後面は、カバー62の図中左右端面まで延びている。また、カバー62の図中左端面には、フラッシュランプ52の光を反射する反射部材74が設けられている。また、仕切板60の図中左端部下面には、フラッシュランプ52の両端部から外側に延びてフラッシュランプ52の光を反射する反射部材76が設けられている。また、カバー62の下面には、カバーガラス64の両端(フラッシュランプ52の両端部)から外側に延びてフラッシュランプ52の光を反射する反射部材78が設けられている。また、カバー62の図中右端面には、フラッシュランプ52の光を反射する反射部材80が設けられている。反射部材80は、下部から垂直方向に延びていると共に略中央部で内側に傾斜するように形成されている。尚、反射部材74〜80は、アルミニウムに増反射処理を施したものである。
図3は、本実施形態のランプ固定手段56、及び落下防止手段を示す斜視図である。ランプ固定手段56の一端部は、上面視でV字形状の2枚の板を開口側で対向するように貼り合わせてフラッシュランプ52を固定している。ランプ固定手段56の他端部は、2枚の板がフラッシュランプ52の径と略同等の間隙を有するように貼り合わせてフラッシュランプ52が可動となるように支持している。フラッシュランプ52のランプ固定手段56の上側には、落下防止手段である突起82が設けられている。尚、突起82は、フラッシュランプ52が上下方向に不動であるようにランプ固定手段56の上側及び下側に設けることができる。
以上、本実施形態によれば、フラッシュランプ52は、両端が上方に向けて延びているように形成されているため、ランプ固定手段56及びリード線固定手段58をフラッシュランプ52の光を反射するサイドミラー68の影に配置することができて、フラッシュランプ52の光の一部がランプ固定手段56及びリード線固定手段58で遮蔽されることなく、フラッシュランプ52の光をカバーガラス64の方向に効率的に集光するができるフラッシュ定着装置50を提供することができる。
また、本実施形態によれば、フラッシュランプ52の放電電極52aは、フラッシュランプの両端部における屈曲部52bに設けられているため、トリガワイヤ53の熱膨張率はフラッシュランプ52の熱膨張率と比較して高く、フラッシュランプ52の両端が上方に向けて延びているように形成されている場合には、トリガワイヤ53をフラッシュランプ52に沿うように配置するため、トリガワイヤ53はフラッシュランプ52の放電電極52aから離れることとなるが、トリガワイヤ53をフラッシュランプ52から所定距離離間してフラッシュランプ52の放電電極52a間に直線的に配置することができるので、トリガワイヤ53がフラッシュランプ52の放電電極52aから離れることを防止することができる。
また、本実施形態によれば、ランプ固定手段56は、フラッシュランプ52が一端部において可動であるように形成されているため、ランプ固定手段56が固定されている構造物(仕切板60)の熱膨張率とフラッシュランプ52の熱膨張率が異なる場合に、フラッシュランプ52に熱による荷重が加わることを阻止することができので、フラッシュランプ52の熱によってランプ固定手段56が固定されている仕切板60に対して相対的にフラッシュランプ52が膨張又は収縮することでフラッシュランプ52が破壊されることを防止することができる。
また、本実施形態によれば、可動部においてランプ固定手段56から落下を防止する落下防止手段である突起82がフラッシュランプ52の上側に設けられているため、フラッシュランプ52の熱によってランプ固定手段52が固定されている構造物(仕切板60)に対して相対的にフラッシュランプ52が膨張又は収縮することでフラッシュランプ52がランプ固定手段56で動いた場合において、フラッシュランプ52がランプ固定手段56から落下することを防止することができる。
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。
図1は、実施形態のフラッシュ定着装置を適用した画像形成装置としての高速プリンタを示す概略図である。 図2は、実施形態のフラッシュ定着装置の詳細を示す縦断面図である。 図3は、実施形態のランプ固定手段及び落下防止手段を示す斜視図である。 図4は、従来のフラッシュ定着装置を示す縦断面図である。
符号の説明
10:高速プリンタ(画像形成装置)、30:連帳紙(記録媒体)、50:フラッシュ定着装置、52:フラッシュランプ、52a:放電電極、52b:屈曲部、53:トリガワイヤ、54:通路、56:ランプ固定手段、58、リード線固定手段、68:サイドミラー、74〜80:反射部材、82:突起(落下防止手段)

Claims (5)

  1. 光を放射するフラッシュランプ、フラッシュランプの励起を促すトリガワイヤ、フラッシュランプを冷却するための冷却風の通路、フラッシュランプの両端部に設けられフラッシュランプの両端部から外側に向けて放射される光をフラッシュランプの両端部から内側に向けて反射するサイドミラー、フラッシュランプの両端から外側の装置内部に設けられフラッシュランプの両端から外側に向けて放射される光をフラッシュランプの両端から内側に向けて反射する反射部材、並びに、フラッシュランプの両端部に設けられフラッシュランプを固定するランプ固定手段、並びにフラッシュランプの両端及びトリガワイヤの一端に接続されているリード線を固定するリード線固定手段を備え、フラッシュランプから放射された光によって記録媒体上の未定着トナーが記録媒体上に定着されるフラッシュ定着装置において、
    フラッシュランプは、両端が上方に向けて延びているように形成されていることを特徴とするフラッシュ定着装置。
  2. フラッシュランプの放電電極は、フラッシュランプの両端部における屈曲部に設けられている請求項1に記載のフラッシュ定着装置。
  3. ランプ固定手段は、フラッシュランプが一端部又は両端部において可動であるように形成されている請求項1又は2に記載のフラッシュ定着装置。
  4. フラッシュランプには、可動部においてランプ固定手段から落下を防止する落下防止手段が設けられている請求項3に記載のフラッシュ定着装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のフラッシュ定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
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