JP4403798B2 - Flash fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、トナー像が形成された用紙へフラッシュ光を照射してトナー像を用紙に定着するフラッシュ定着装置及び、電子写真方式に基づいて用紙上にトナー像を形成した後、この用紙にフラッシュ光を照射してトナー像を定着する画像形成装置に関する。 The present invention relates to a flash fixing device that irradiates a paper on which a toner image is formed with flash light to fix the toner image on the paper, and forms a toner image on the paper based on the electrophotographic method, and then flashes the paper on the paper. The present invention relates to an image forming apparatus that fixes a toner image by irradiating light.
電子写真方式を用いたプリンタ(以下、「電子写真プリンタ」という。)では、粉状のトナーにより形成した画像(トナー像)を像担持体から記録紙等の記録媒体上に転写した後、この記録媒体に熱エネルギー(定着エネルギー)を印加して記録媒体上のトナーを溶融することにより、トナー像を記録媒体に定着している。近年、高速記録が可能とされた電子写真プリンタには、画像転写済みの記録媒体に定着エネルギーを印加するための定着装置として、記録媒体に直接接触することなく記録媒体を加熱できる非接触型の定着装置を用いたものが開発されている。このような非接触型の定着装置によれば、記録媒体の搬送速度に影響を与えることなく、記録媒体に対して十分な定着エネルギーの印加が可能になることから、高速記録が可能な電子写真プリンタの定着装置として適している。このような非接触型の定着装置としては、例えば、記録媒体にフラッシュ光を間欠的に照射して記録媒体上のトナー像を定着するフラッシュ定着装置が知られている。 In a printer using an electrophotographic system (hereinafter referred to as “electrophotographic printer”), an image (toner image) formed with powdered toner is transferred from an image carrier onto a recording medium such as recording paper, The toner image is fixed on the recording medium by applying heat energy (fixing energy) to the recording medium and melting the toner on the recording medium. 2. Description of the Related Art In recent years, electrophotographic printers capable of high-speed recording include a non-contact type that can heat a recording medium without directly contacting the recording medium as a fixing device for applying fixing energy to the image-transferred recording medium. A device using a fixing device has been developed. According to such a non-contact type fixing device, it is possible to apply sufficient fixing energy to the recording medium without affecting the conveyance speed of the recording medium. Suitable as a fixing device for printers. As such a non-contact type fixing device, for example, a flash fixing device that fixes a toner image on a recording medium by intermittently irradiating the recording medium with flash light is known.
図9には従来のフラッシュ定着が適用された電子写真プリンタが示されている。この電子写真プリンタ100は、長尺帯状の用紙に一定間隔ごとにミシン目が形成された連続用紙102に画像を記録するためのものであり、トナー像の担持体として感光体ドラム104を備えている。電子写真プリンタ100には、感光体ドラム104の外周側に、レーザー露光部106、現像部108、転写部110、クリーニング部112および帯電部114が配置されている。
FIG. 9 shows an electrophotographic printer to which a conventional flash fixing is applied. The
ここで、レーザー露光部106は、画像情報に基づいて変調されたレーザ光により感光体ドラム104を露光して感光体ドラム104に潜像を形成し、現像部108は、感光体ドラム104に形成された潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。またフィードローラ116は、感光体ドラム104へのトナー像の形成に連動し、用紙ホッパ103内から引き出された連続用紙102を感光体ドラム104と転写部110との間へ送りこみ、転写部110は、感光体ドラム104上に形成されたトナー像を静電力により連続用紙102に転写する。この後、クリーニング部112は、トナー像が転写された感光体ドラム104上に残留するトナーを除去回収し、帯電部114は、レーザー露光部106による次の露光に備えるため、クリーニング部112により残留トナーが除去された感光体ドラム104を所定の電位に帯電する。
Here, the
一方、トナー像が転写された連続用紙102は、フラッシュ定着部118へ搬送され、このフラッシュ定着部118によりフラッシュ光が照射される。これにより、連続用紙102上に付着してトナー像を形成したトナーが加熱されて溶融し、トナー像が連続用紙102上に定着される。このとき、電子写真プリンタ100では、操作パネル120からの操作信号又は外部のサーバ、パーソナルコンピュータ等のホスト装置からの指示に応じて制御部122が定着駆動部124を介してフラッシュ定着部118の動作を制御する。具体的には、制御部122は、連続用紙102の搬送に連動してフラッシュ定着部118における光源であるフラッシュランプ126を所定の時間間隔ごとに間欠的に発光させることにより、連続用紙102の所定領域毎にトナー像の定着を行う。ここで、フラッシュランプ126としては、略円筒状に形成されたキセノンフラッシュランプを用いている。
On the other hand, the
電子写真プリンタ100では、フラッシュ定着部118によりトナー像が定着された連続用紙102を複数の搬送ローラ128によりフラッシュ定着部118からスイングガイド130へ搬送し、このスイングガイド130によりミシン目を起点として折畳みつつスタッカ132内へ収容する。
In the
図10には、図9に示されるフラッシュ定着装置における光源であるフラッシュランプの発光スペクトルの分布と、トナー及び連続用紙(白色紙)による吸収スペクトルの分布とが示されている。この図10からは、フラッシュランプ126から放射される光のうち、約200nmから1100nmの光が定着に対する寄与が高く、すなわち可視光域よりも赤外域の光の方が定着に対する寄与が高くなっていることがわかる。
FIG. 10 shows an emission spectrum distribution of a flash lamp as a light source in the flash fixing apparatus shown in FIG. 9 and an absorption spectrum distribution by toner and continuous paper (white paper). From FIG. 10, of the light emitted from the
図11には、図9に示されるフラッシュ定着装置における光源であるフラッシュランプの軸方向に沿った発光エネルギー分布が示されている。 FIG. 11 shows a light emission energy distribution along the axial direction of a flash lamp which is a light source in the flash fixing apparatus shown in FIG.
一般的に、キセノンフラッシュランプを含むフラッシュランプ126によるフラッシュ光は、その発光エネルギー分布が軸方向(矢印S方向)及び軸方向に直交する連続用紙102の搬送方向に沿って均一にはならないことから、搬送方向におけるフラッシュ光の照射量を均一化するためには、例えば、特許文献1や特開平6−308852号公報に開示されているように、発光エネルギー分布やフラッシュ光を複数回照射する領域(重ね打ち領域)の範囲の適正化を図り、トナー像の定着むらを防止すべく種々の提案がなされている。
In general, the flash light emitted from the
また搬送方向におけるフラッシュ光の照射量を均一化するためには、図11(A)に示されるように、フラッシュランプ126として、連続用紙102の幅よりもある程度、軸方向に沿った寸法が長いものを用い、フラッシュ光のうち軸方向(用紙幅方向)における発光エネルギー分布が比較的平坦な中心側の部分を照射することにより、連続用紙102に照射するフラッシュ光の軸方向に沿った光量分布を均一化している。
しかしながら、フラッシュランプ126は、発光エネルギー分布が経時的に変化するという特性を有している。図11(B)で、実線F1は使用開始した直後のフラッシュランプ126による軸方向に沿った発光エネルギー分布を示し、また破線F2は100万回発光後のフラッシュランプ126による軸方向に沿った発光エネルギー分布を示している。実線F1と破線F2との比較から明らかなように、フラッシュランプ126を長期に亘って使用すると、その発光エネルギー分布が使用開始直後と比較して軸方向両端部でそれぞれ低下する現象が生じる。このため、このような状態のフラッシュランプ126を用いて連続用紙102上のトナー像の定着を行うと、連続用紙102における幅方向両端部に対する入射光量が不足し、この両端部でのトナー像の定着性が劣化するという問題が生じることがあった。
However, the
そこで、連続用紙102両端部でのトナー像の定着劣化を防止するため、フラッシュランプ126の発光光量を破線F2のレベルから一点鎖線F3のレベルまでの上昇させると、連続用紙102の軸方向中央部へ入射する光量が過剰になり、この部分で必要以上にトナーが加熱されてしまう。このようにトナーが必要以上に加熱されると、定着時にトナーから発生する煙の量が増大し、この煙を装置外部への排気から除去吸収する脱煙脱臭フィルタの寿命が短くなってしまうという問題が生じる。
Therefore, in order to prevent fixing deterioration of the toner image at both ends of the
本発明の目的は、上記事実を考慮して、発光時間の増加に伴ってフラッシュランプによる発光エネルギー分布の軸方向に沿って不均一になっても、用紙上のトナー像に対する局部的な定着性の劣化及び過剰な加熱を効果的に改善できるフラッシュ定着装置及び、電子写真方式に基づいて画像を形成する画像形成装置を提供することにある。 In view of the above facts, the object of the present invention is to locally fix the toner image on the paper even if it becomes non-uniform along the axial direction of the light emission energy distribution by the flash lamp as the light emission time increases. It is an object of the present invention to provide a flash fixing device that can effectively improve deterioration and excessive heating, and an image forming apparatus that forms an image based on an electrophotographic system.
本発明の請求項1に係るフラッシュ定着装置は、フラッシュ光を発光する管状のフラッシュランプと、所定の照射方向へ向かって開口する開口部が設けられると共に、前記フラッシュランプを取り囲むように反射面が設けられ、該反射面により前記フラッシュランプが発光するフラッシュ光の一部を前記開口部へ向けて反射する反射板とを有し、前記フラッシュランプにより発光されたフラッシュ光を前記照射方向に沿って前記開口部に対向するように支持された用紙に照射し、該用紙上に転写されたトナー像を定着させるフラッシュランプ定着器において、トナー像が形成された用紙を挟んで前記照射方向に沿って前記開口部と対向するように支持されると共に、前記フラッシュランプの軸方向に沿った前記フラッシュ光に対する表面の反射率の分布を調整可能とする光補正部材を有することを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, a flash fixing device includes a tubular flash lamp that emits flash light, an opening that opens in a predetermined irradiation direction, and a reflective surface that surrounds the flash lamp. And a reflecting plate that reflects a part of flash light emitted from the flash lamp toward the opening by the reflecting surface, the flash light emitted from the flash lamp along the irradiation direction. In a flash lamp fixing device that irradiates a paper supported so as to face the opening and fixes the toner image transferred onto the paper, along the irradiation direction across the paper on which the toner image is formed. while being supported so as to be opposed to the opening, the anti-surface with respect to the flash light along the axial direction of the flash lamp And having a light correction member which allows adjusting the distribution rate.
上記請求項1に係るフラッシュ定着装置では、光補正部材をトナー像が形成された用紙を挟んで照射方向に沿って開口部と対向するように支持すると共に、光補正部材におけるフラッシュランプの軸方向に沿ってフラッシュ光に対する反射率の分布が変更可能とされていることにより、フラッシュランプから用紙へ照射され、この用紙を透過したフラッシュ光の一部を光補正部材により反射して用紙へ再入射させることができると共に、フラッシュ光に対する表面の反射率の分布を適宜調整すれば、光補正部材から用紙へ再入射するフラッシュ光の軸方向に沿った光量分布を所望の分布となるように調整できるので、発光時間の増加に伴ってフラッシュランプの発光エネルギー分布が軸方向両端部で低下した場合でも、この発光エネルギーの低下を光補正部材により反射されたフラッシュ光により補って、用紙へ入射するフラッシュ光の軸方向に沿った光量分布を均一化できる。 In the flash fixing device according to the first aspect, the light correction member is supported so as to face the opening along the irradiation direction with the sheet on which the toner image is formed, and the axial direction of the flash lamp in the light correction member. Because the distribution of the reflectance of the flash light along the line can be changed, the flash lamp irradiates the paper, and a part of the flash light transmitted through the paper is reflected by the light correction member and re-enters the paper. In addition, if the distribution of the reflectance of the surface with respect to the flash light is appropriately adjusted, the light amount distribution along the axial direction of the flash light re-entering the paper from the light correction member can be adjusted to a desired distribution. Therefore, even if the emission energy distribution of the flash lamp decreases at both ends in the axial direction as the emission time increases, Supplemented by flash light reflected by the optical correction member under, can uniform the light intensity distribution along the axial direction of the flash light incident on the sheet.
この結果、フラッシュランプの発光エネルギー分布が軸方向両端部で経時的に低下する場合でも、光補正部材の軸方向両端部の反射率を経時的に増加させるように調整すれば、用紙上における幅方向両端部付近へ転写されたトナー像の定着不良を改善することができ、また用紙上における幅方向中央部付近へ転写されたトナー像(トナー)を必要以上加熱することも防止できる。 As a result, even if the light emission energy distribution of the flash lamp decreases with time at both ends in the axial direction, if the reflectance at the both ends in the axial direction of the light correction member is adjusted to increase with time, the width on the paper It is possible to improve the fixing failure of the toner image transferred to the vicinity of both ends in the direction, and to prevent the toner image (toner) transferred to the vicinity of the center in the width direction on the paper from being heated more than necessary.
また請求項2に係るフラッシュ定着装置は、請求項1記載のフラッシュ定着装置において、前記光補正部材における前記フラッシュ光を反射する光反射面を、任意の時期に清掃可能とされた清掃手段を有することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the flash fixing device according to the first aspect, further comprising a cleaning unit that can clean the light reflecting surface that reflects the flash light in the light correction member at an arbitrary time. It is characterized by that.
上記請求項2に係るフラッシュ定着装置では、清掃手段が、光補正部材におけるフラッシュ光を反射する光反射面を任意の時期に清掃可能とされていることにより、光補正部材の光反射面に付着した紙紛、微細化されたトナーの付着物によりフラッシュ光に対する反射率が所定値以上低下する前に、清掃手段により光反射面を清掃して付着物を除去するようにすれば、光補正部材により反射され用紙へ再入射するフラッシュ光が経時的に低下し、用紙へ入射するフラッシュ光の軸方向に沿った光量分布が不均一になることを防止できる。
In the flash fixing device according to
また請求項3に係るフラッシュ定着装置は、請求項1又は2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発光時間を計時する発光カカウンタと、前記発光時間カウンタにより計時された発光時間が予め設定されたしきい値に達すると、前記光補正部材における前記軸方向に沿った反射率の分布を変更する必要があることを装置外部へ報知する報知手段と、を有することを特徴とする。
The flash fixing device according to claim 3 is the flash fixing device according to
上記請求項3に係るフラッシュ定着装置では、発光時間カウンタにより計時された発光時間が予め設定されたしきい値に達すると、報知手段が、前記光補正部材における前記軸方向に沿った反射率の分布を変更する必要があることを装置外部へ報知することにより、前記しきい値をフラッシュランプの発光エネルギー分布の変化により定着不良が生じる時間に応じて設定しておけば、フラッシュランプの発光エネルギー分布の変化により定着不良が生じる前に、オペレータにフラッシュランプの発光エネルギー分布の変化により定着不良が生じるおそれがあることを報知できるので、定着不良が生じる前に、オペレータが、光補正部材の軸方向に沿った反射率の分布を調整して用紙へ入射するフラッシュ光の軸方向に沿った光量分布を均一化できるようになる。 In the flash fixing device according to the third aspect, when the light emission time counted by the light emission time counter reaches a preset threshold value, the notifying unit has a reflectance of the light correction member along the axial direction. By notifying the outside of the apparatus that the distribution needs to be changed, if the threshold value is set according to the time at which fixing failure occurs due to the change in the emission energy distribution of the flash lamp, the emission energy of the flash lamp Before the fixing failure occurs due to the change in distribution, the operator can be informed that the fixing failure may occur due to the change in the light emission energy distribution of the flash lamp. Adjust the reflectance distribution along the direction to make the light quantity distribution along the axial direction of the flash light incident on the paper uniform. Kill as to become.
また請求項4に係るフラッシュ定着装置は、請求項3記載のフラッシュ定着装置において、前記報知手段に設定されたしきい値に対応する前記光補正部材における前記軸方向に沿った反射率の分布の適正パターンを記憶する記憶手段とを有し、前記報知手段は、前記発光時間カウンタにより計時された発光時間が予め設定されたしきい値に達すると、前記光補正部材における前記軸方向に沿った反射率の分布を変更する必要があることことを装置外部へ報知すると共に、前記しきい値に対応する前記適正パターンを前記記憶手段から読み取って装置外部へ表示することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the flash fixing device according to the third aspect, wherein the reflectance distribution along the axial direction of the light correction member corresponding to the threshold value set in the informing means. Storage means for storing an appropriate pattern, and when the light emission time counted by the light emission time counter reaches a preset threshold value, the notification means is arranged along the axial direction of the light correction member. Notifying the outside of the apparatus that the reflectance distribution needs to be changed, and reading the appropriate pattern corresponding to the threshold value from the storage means and displaying it outside the apparatus.
上記請求項4に係るフラッシュ定着装置では、前記報知手段が、発光時間カウンタにより計時された発光時間が予め設定されたしきい値に達すると、前記光補正部材における前記軸方向に沿った反射率の分布を変更する必要があることを装置外部へ報知すると共に、前記しきい値に対応する適正パターンを記憶手段から読み取って装置外部へ表示することにより、フラッシュランプの発光エネルギー分布の変化により定着不良が生じる前に、オペレータが、用紙へ入射するフラッシュ光の軸方向に沿った光量分布が均一化するように、光補正部材の軸方向に沿った反射率の分布を適正に調整できるようになる。
In the flash fixing device according to
また請求項5に係るフラッシュ定着装置は、請求項1乃至4の何れか1項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発光量を任意のタイミングで調整可能とされた光量調整手段を有することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the flash fixing device according to any one of the first to fourth aspects, further comprising a light amount adjusting means capable of adjusting a light emission amount of the flash lamp at an arbitrary timing. It is characterized by.
上記請求項5に係るフラッシュ定着装置では、光量調整手段がフラッシュランプの発光量を任意のタイミングで調整可能であることにより、フラッシュランプ全体の発光量が経時的に低下した場合でも、光量調整手段によってフラッシュランプの発光量を適宜増加できるので、フラッシュランプ全体の発光量が低下して定着不良が発生することを長期に亘って防止できる。 In the flash fixing device according to the fifth aspect, the light amount adjusting means can adjust the light emission amount of the flash lamp at an arbitrary timing, so that even when the light emission amount of the entire flash lamp decreases with time, the light amount adjusting means. As a result, the light emission amount of the flash lamp can be increased as appropriate, so that it is possible to prevent the occurrence of poor fixing due to a decrease in the light emission amount of the entire flash lamp over a long period of time.
また本発明の請求項6に係る画像形成装置は、電子写真方式に基づいてトナー像を形成すると共に、該トナー像を用紙上に転写する像形成手段と、前記像形成手段によりトナー像が転写された用紙へフラッシュ光を照射して該用紙上にトナー像を定着するフラッシュ定着装置とを有する画像形成装置であって、前記フラッシュ定着装置として、請求項1乃至6の何れか1項記載のフラッシュ定着装置を用いたことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus for forming a toner image based on an electrophotographic system, an image forming means for transferring the toner image onto a sheet, and a toner image transferred by the image forming means. 7. An image forming apparatus comprising: a flash fixing device that irradiates a flashed paper with flash light to fix a toner image on the paper; and the flash fixing device according to any one of claims 1 to 6. A flash fixing device is used.
上記請求項6に係る画像形成装置では、フラッシュ定着装置として、請求項1乃至6の何れか1項記載のフラッシュ定着装置を用いたことにより、発光時間の増加に伴ってフラッシュランプの発光エネルギー分布が軸方向両端部で低下する場合でも、この発光エネルギーの低下を光補正部材により反射されたフラッシュ光により補って、用紙へ入射するフラッシュ光の軸方向に沿った光量分布を均一化できるので、用紙上における幅方向両端部付近へ転写されたトナー像の定着不良を改善することができ、また用紙上における幅方向中央部付近へ転写されたトナー像(トナー)を必要以上加熱することも防止できる。 In the image forming apparatus according to claim 6, by using the flash fixing device according to any one of claims 1 to 6 as the flash fixing device, the emission energy distribution of the flash lamp as the light emission time increases. Even when the both ends decrease in the axial direction, the decrease in the light emission energy can be compensated by the flash light reflected by the light correction member, so that the light quantity distribution along the axial direction of the flash light incident on the paper can be made uniform. Fixes poor fixing of the toner image transferred to the vicinity of both ends in the width direction on the paper, and prevents the toner image (toner) transferred to the vicinity of the center in the width direction on the paper from being heated more than necessary. it can.
以上説明したように本発明に係るフラッシュ定着装置及び画像形成装置によれば、発光時間の増加に伴ってフラッシュランプによる発光エネルギー分布の軸方向に沿って不均一になっても、用紙上のトナー像に対する局部的な定着性の劣化及び過剰な加熱を効果的に改善できる。 As described above, according to the flash fixing device and the image forming apparatus according to the present invention, the toner on the paper even if the light emission energy distribution by the flash lamp becomes non-uniform along the axial direction as the light emission time increases. It is possible to effectively improve the local fixing deterioration and excessive heating of the image.
以下、本発明の実施形態に係るフラッシュ定着部及び電子写真プリンタについて図面を参照して説明する。 A flash fixing unit and an electrophotographic printer according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1には、本発明の第1の実施形態に係るフラッシュ定着部が適用された電子写真プリンタが示されている。この電子写真プリンタ10は、長尺帯状の用紙に一定間隔ごとにミシン目が形成された連続用紙12に画像を記録するためのものであり、トナー像の担持体として感光体ドラム14を備えている。電子写真プリンタ10には、感光体ドラム14の外周側に、レーザー露光部16、現像部18、転写部20、クリーニング部22および帯電部24が配置されている。
(First embodiment)
FIG. 1 shows an electrophotographic printer to which a flash fixing unit according to a first embodiment of the present invention is applied. The
ここで、レーザー露光部16は、画像情報に基づいて変調されたレーザ光Lにより感光体ドラム14を露光して感光体ドラム14に潜像を形成し、現像部18は、感光体ドラム14に形成された潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。またフィードローラ15は、感光体ドラム14へのトナー像の形成に連動し、連続用紙12を感光体ドラム14と転写部20との間へ送りこみ、転写部20は、感光体ドラム14上に形成されたトナー像を静電力により連続用紙12に転写する。この後、クリーニング部22は、トナー像が転写された感光体ドラム14上に残留するトナーを除去回収し、帯電部24は、レーザー露光部16による次の露光に備えるため、クリーニング部22により残留トナーが除去された感光体ドラム14を所定の電位に帯電する。
Here, the
一方、トナー像が転写された連続用紙12は、フラッシュ定着部30へ搬送され、このフラッシュ定着部30によりフラッシュ光が照射される。これにより、連続用紙12上に付着してトナー像を形成したトナーが加熱されて溶融し、トナー像が連続用紙12上に定着される。このとき、電子写真プリンタ10では、操作パネル31からの操作信号又は外部のサーバ、パーソナルコンピュータ等のホスト装置からの指示に応じて制御部28が定着駆動部26を介してフラッシュ定着部30の動作を制御する。具体的には、制御部28は、連続用紙12の搬送に連動してフラッシュ定着部30における光源であるフラッシュランプ32を所定の時間間隔ごとに間欠的に発光させることにより、連続用紙12の所定領域毎にトナー像の定着を行う。ここで、フラッシュランプ32としては、略円筒状に形成されたキセノンフラッシュランプを用いている。
On the other hand, the
電子写真プリンタ10では、フラッシュ定着部30によりトナー像が定着された連続用紙12を複数の搬送ローラ(図示省略)によりフラッシュ定着部30からスイングガイド(図示省略)へ搬出し、このスイングガイドによりミシン目を起点として連続用紙12を折畳まれつつスタッカ(図示省略)内へ収容される。
In the
図2(A)及び(B)には、図1に示されるフラッシュ定着部が軸直角方向及び軸方向に沿った断面図として示されている。ここで、軸方向とはフラッシュランプ32の中心軸Cに沿った方向であり、フラッシュ定着部30の軸直角方向とは軸方向へ直交する方向である。またフラッシュ定着部30の軸方向は連続用紙12の幅方向と一致しているものとする。
FIGS. 2A and 2B show the flash fixing unit shown in FIG. 1 as a cross-sectional view along the direction perpendicular to the axis and along the axial direction. Here, the axial direction is a direction along the central axis C of the
図2(B)に示されるように、フラッシュ定着部30には、その外郭部として下方へ向かって開いた筐体状に形成されたケーシング34が設けられると共に、このケーシング34内にフラッシュランプ32及びリフレクタ36が配置されている。リフレクタ36には、連続用紙12へ向かって開口する開口部38が設けられると共に、フラッシュランプ32を取り囲むように反射面40が設けられており、開口部38には防塵等のためにガラス板(図示省略)が嵌め込まれている。これにより、フラッシュランプ32から出射されたフラッシュ光の一部が反射面40により反射されて開口部38から連続用紙12へ向かって出射される。
As shown in FIG. 2B, the
フラッシュ定着部30には、連続用紙12を挟んでリフレクタ36の開口部38と正対するように光補正部材42が配置されている。光補正部材42は、軸方向を長手方向とする略長方形のプレート状に形成されており、その上面部分が連続用紙12と平行となるように支持されている。また光補正部材42は、その軸方向に沿った寸法がフラッシュランプ32よりも長くされている。光補正部材42は、その上面部分が白色塗装、白色クリア塗装等が施され、比較的高い反射率を有するベース反射面44とされており、このベース反射面44上には、軸方向に沿った両端部にそれぞれ高反射板46が配置されている。
A
高反射板46は、図4(A)に示されるように薄肉プレート状に形成されており、連続用紙12へ対向する上面部分が高反射面48とされている。この高反射面48は、例えば、研磨されたアルミや銀メッキが施された平滑な鏡面とされており、少なくとも1100nm以下の赤外域における反射率が75%以上とされている。一対の高反射板46は、それぞれベース反射面44上に軸方向に沿ってスライド可能に支持されており、それぞれが連続用紙12の両端部に対向するように位置調整されている。
As shown in FIG. 4A, the
図3(B)にはフラッシュランプ32から出射されるフラッシュ光の軸方向に沿った分光エネルギーの分布特性が示され、図3(C)には光補正部材42による軸方向(矢印S方向)に沿ったフラッシュ光に対する反射率の分布特性が示されている。ここで、光補正部材42は、そのベース反射面44の反射率が60%とされ、高反射面48の反射率が90%とされており、反射率の分布パターンが連続用紙12の両端部にそれぞれ対応する領域で反射率が90%となり、他の領域で60%となっている。
3B shows the spectral energy distribution characteristics along the axial direction of the flash light emitted from the
また図3(B)で、2点鎖線Gはフラッシュ定着部30に光補正部材42が設けられていない場合に連続用紙12に入射するフラッシュ光の分光エネルギー分布を示し、実線Rはフラッシュ定着部30に光補正部材42が設けられている場合に連続用紙12に入射するフラッシュ光の分光エネルギー分布を示している。2点鎖線Gと実線Rとの比較から明らかなように、フラッシュ定着部30に光補正部材42を設けたことにより、連続用紙12における高反射板46に正対する両端部付近では、光補正部材42が設けられていない場合と比較して、それぞれ分光エネルギーが上昇している。この現象は、主として、フラッシュランプ32から連続用紙12へ照射され、この連続用紙12を透過したフラッシュ光の一部が高反射板46の高反射面48により反射されて連続用紙12へ再入射することにより生じる。さらに、フラッシュランプ32から出射されて連続用紙12の側方を通過したフラッシュ光の他の一部が高反射面48により反射されて連続用紙12の両端部付近へ入射することも、分光エネルギーの上昇に寄与している。
3B, a two-dot chain line G indicates the spectral energy distribution of the flash light incident on the
図4(B)及び(C)には、フラッシュ定着部に適用可能な高反射板の他の構成例が示されている。図4(B)に示される高反射板50は、その高反射面52に高反射率(90%以上)を有する高反射部54が網点パターンとして形成されており、この高反射部54以外の領域がベース反射面44よりも低い反射率を有する低反射部56とされている。このように高反射面52を網点パターンの高反射部54及び低反射部56により構成することにより、高反射部54を形成する網点のサイズ及び密度をそれぞれ調整すれば、高反射板50自体の構造及び材質を変えることなく、広い範囲で高反射面52の反射率を調整できるようになる。
4B and 4C show other configuration examples of the high reflection plate applicable to the flash fixing unit. In the
また図4(C)に示される高反射板58は、高反射板50と同様に、その高反射面64に高反射率(90%以上)を有する高反射部60が網点パターンとして形成されており、この高反射部60以外の領域がベース反射面44よりも低い反射率を有する低反射部62とされている。但し、高反射板58では、高反射部60の網点サイズが軸方向外側から内側へ向かって徐々に縮小している。これにより、図4(D)に示されるように、高反射板58の反射率は、軸方向外側から内側へ向かってなだらかに低下するように変化する。このような高反射板58をフラッシュ定着部30へ適用することにより、図3(B)に示される連続用紙12の両端部へ入射するフラッシュ光の分光エネルギー分布におけるこぶ状のピーク部の発生を効果的に抑えて、より平坦な分布エネルギー分布を得られるようになる。
4C, similarly to the
(第2の実施形態)
図5には本発明の第2の実施形態に係るフラッシュ定着部が示されている。このフラッシュ定着部70は、図1に示される電子写真プリンタ10へ第1の実施形態に係るフラッシュ定着部30に代えて適用可能なものである。なお、第2の実施形態に係るフラッシュ定着部70において、第1の実施形態に係るフラッシュ定着部30と共通の部分には同一符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 5 shows a flash fixing unit according to the second embodiment of the present invention. The flash fixing unit 70 can be applied to the
フラッシュ定着部70がフラッシュ定着部30と異なる点は、光補正部材42に対する清掃機構72が設けられている点である。この清掃機構72には清掃ブラシ74が設けられている。この清掃ブラシ74には、ブロック状の基台部76が設けられ、この基台部76には柔軟性を有する繊維状のブラシ毛78が多数植設されている。清掃ブラシ74は、光補正部材42の上側に隣接するように配置されると共に、ブラシガイド部80により軸方向に沿って移動可能に支持されている。
The flash fixing unit 70 is different from the
ブラシガイド部80は、清掃ブラシ74を光補正部材42の一方の軸方向外側の位置(第1待機位置)から他方の軸方向外側の位置(第2待機位置)まで移動可能に支持している。ここで、清掃ブラシ74には、基台部76に操作レバー82が設けられており、この操作レバー82は、フラッシュ定着部70のケーシング34(図2(A)参照)内から外部へ突出している。オペレータは、光補正部材42に対する清掃時に操作レバー82を把持して軸方向に沿った操作力を加えることにより、清掃ブラシ74を軸方向に沿って一方の待機位置から他方の待機位置まで移動させることが可能になっている。清掃ブラシ74は、一方の待機位置から他方の待機位置まで移動する時に、ブラシ毛78が光補正部材42の高反射面48及びベース反射面44上を摺接しつつ移動し、このブラシ毛78により高反射面48及びベース反射面44上に付着している紙紛、トナー紛、塵埃等の異物を除去する。
The brush guide unit 80 supports the cleaning
なお、本実施形態に係るフラッシュ定着部70では、清掃ブラシ74をオペレータからの操作力に作動させているが、清掃機構72に清掃ブラシ74をモータ等の駆動力により作動させるブラシ駆動部を設け、制御部28からフラッシュ定着部70へ清掃信号が出力されると、ブラシ駆動部から駆動力により清掃ブラシ74を自動的に作動させるようにしても良い。
In the flash fixing unit 70 according to the present embodiment, the cleaning
また第2の実施形態に係るフラッシュ定着部70が適用された電子写真プリンタ10には、図6に示されるように、制御部28に印刷枚数カウンタ84が追加して設けられている。この印刷枚数カウンタ84は、フラッシュ定着部70により定着が行われた連続用紙12におけるミシン目により区画された単位頁の枚数(定着枚数)をカウントし、このカウント値を一時記憶するものである。また印刷枚数カウンタ84はメモリ部86を備えており、このメモリ部86は予め設定された所定のしきい値を記憶している。
Further, in the
ここで、印刷枚数カウンタ84は、定着枚数のカウント値がメモリ部86に記憶されたしきい値と一致すると、所定の清掃メッセージに対応するメッセージ表示信号を出力すると共に、カウント値をリセットする。このメッセージ表示信号は、制御部28のLCD(液晶)駆動部(図示省略)を介して操作パネル31に設けられたLCD表示部88へ出力され、このメッセージ表示信号を受けたLCD表示部88は、オペレータに対して光補正部材42に対する清掃を促すメッセージを表示する。これにより、光補正部材42のベース反射面44及び高反射面48に付着した付着物によりフラッシュ光に対する反射率が所定値以上低下する前の適正時期をオペレータへ報知することができるので、このメッセージを視認したオペレータが清掃機構72により光反射面を清掃して付着物を除去するようにすれば、光補正部材42により反射され連続用紙12へ再入射するフラッシュ光が経時的に低下し、連続用紙12へ入射するフラッシュ光の軸方向に沿った光量分布が不均一になることを防止できる。
Here, when the count value of the number of fixed sheets matches the threshold value stored in the
なお、清掃機構72に清掃ブラシ74をモータ等の駆動力により作動させるブラシ駆動部を設けた場合には、印刷枚数カウンタ84のカウントアップに同期してブラシ駆動部を起動させ、清掃メッセージの表示と共に清掃ブラシ74により光補正部材42を自動的に清掃するようにしても良い。
If the
(電子写真プリンタの変形例)
図7には、本発明の実施形態に係るフラッシュ定着部が適用可能とされた電子写真プリンタの変形例が示されている。この変形例に係る電子写真プリンタ90では、その制御部92に発光回数カウンタ94が設けられている。この発光回数カウンタ94は、フラッシュ定着部30,70におけるフラッシュランプ32の発光回数をカウントし、このカウント値を一時記憶するものである。また発光回数カウンタ94はメモリ部96を備えており、このメモリ部96は予め設定された所定のしきい値を記憶すると共に、このしきい値に対応する光補正部材42における高反射板46の軸方向に沿った適正位置を記憶している。
(Modified example of electrophotographic printer)
FIG. 7 shows a modification of the electrophotographic printer to which the flash fixing unit according to the embodiment of the present invention can be applied. In the
ここで、フラッシュランプ32の1回の発光時間は、使用開始から寿命となるまで略一定時間で安定しており、フラッシュランプ32の発光回数をカウントすることにより、そのカウント値をパラメータとしてフラッシュランプ32の発光時間を略正確に把握することができる。また発光回数カウンタ94によりカウントされた発光回数は、フラッシュランプ32が新しいものに交換されると、リセットされて新たにカウント開始される。
Here, the light emission time of the
電子写真プリンタ90では、発光回数カウンタ94の発光回数がメモリ部96に記憶されたしきい値と一致すると、所定の光補正メッセージに対応するメッセージ表示信号を出力すると共に、メモリ部96からしきい値に対応する高反射板46の適正位置を読み取り、この適正信号に対応する位置表示信号を出力する。このメッセージ表示信号及び位置表示信号は、制御部92のLCD(液晶)駆動部(図示省略)を介して操作パネル31に設けられたLCD表示部98へ出力される。このメッセージ表示信号及び位置表示信号を受けたLCD表示部98は、オペレータに対して高反射板46を軸方向に沿って位置調整する必要がある旨のメッセージを表示すると共に、しきい値に対応する高反射板46の軸方向に沿った適正位置を表示する。
In the
高反射板46の適正位置は、具体的には、フラッシュランプ32の発光開始の開始直後には図8(B)に示されるように、軸方向に沿って高反射板46の内側の端部が連続用紙12の外側の端部に僅かに重なるような位置に設定され、発光回数の増加に従って軸方向内側へ徐々に移動するように設定される。また使用開始直後の時期に、フラッシュランプ32のフラッシュ光の分光エネルギーが軸方向に沿って十分均一化されている場合には、この使用開始直後の時期には、図8(A)に示されるように、高反射板46を取付けない状態で光補正部材42を使用するようにしても良い。
As shown in FIG. 8B, the appropriate position of the
図7に示される電子写真プリンタ90では、発光回数カウンタ94によりカウントされたフラッシュランプ32の発光回数が予め設定されたしきい値に達すると、発光回数カウンタ94が光補正部材42における軸方向に沿った反射率の分布を変更する必要があることを装置外部へ報知することにより、フラッシュランプ32の発光エネルギー分布の変化により定着不良が生じる前に、オペレータにフラッシュランプ32の発光エネルギー分布の変化により定着不良が生じるおそれがあることを報知できるので、このような定着不良が生じる前に、オペレータが、光補正部材42における高反射板46の位置を調整して連続用紙12へ入射するフラッシュ光の軸方向に沿った光量分布を均一化できるようになる。このとき、オペレータには、前記しきい値に対応する高反射板46の適正位置も表示されるので、オペレータが、光補正部材42における高反射板46の軸方向に沿った位置を適正に調整できる。
In the
なお、発光回数カウンタ94のメモリ部96には、高反射板の適正位置に加えて、使用する高反射板として適正なものの種類を記憶させておき、高反射板として図4に示される高反射板46,50,58の何れかを選択的に光補正部材42に取付けることをオペレータに促すメッセージをLCD表示部98に表示させるようにしても良い。また以上説明した電子写真プリンタ10,90は、連続用紙12に画像を形成するものであったが、一定サイズ(例えば、A4、B5等)を有するカット紙に電子写真プリンタに本発明に係るフラッシュ定着部30,70を適用した場合にも、電子写真プリンタ10,90に適用した場合と基本的に共通の効果が得られることは言うまでもない。
In addition to the appropriate position of the high reflection plate, the
また、以上説明した電子写真プリンタ10,90には、操作パネル31にフラッシュ定着部30,70のフラッシュランプ32の発光量を調整するための光量調整部(図示省略)が設けられており、オペレータが光量調整部に対して所定の操作を行うことにより、操作パネル31から制御部28,92へ光量調整信号が出力される。この光量調整信号を受けた制御部28,29は、定着駆動部26を介してフラッシュランプ32により発光されるフラッシュ光の光量を、光量調整信号に対応する調整量だけ増減するように制御する。これにより、本実施形態に係るフラッシュ定着部30,90が適用された電子写真プリンタ10,90では、フラッシュランプ32の発光量を任意のタイミングで調整できるので、フラッシュランプ32全体の発光量が経時的に低下した場合でも、フラッシュランプ32の発光量を適宜増加し、フラッシュランプ32全体の発光量が低下して定着不良が発生することを長期に亘って防止できる。
The
10 電子写真プリンタ(画像形成装置)
12 連続用紙(用紙)
14 感光体ドラム
16 レーザー露光部
26 定着駆動部
28 制御部(光量調整手段)
30 フラッシュ定着部
31 操作パネル(光量調整手段)
32 フラッシュランプ
36 リフレクタ
38 開口部
40 反射面
42 光補正部材
44 ベース反射面
46 高反射板
48 高反射面
50 高反射板
58 高反射板
70 フラッシュ定着部
72 清掃機構(清掃手段)
74 清掃ブラシ
90 電子写真プリンタ(画像形成装置)
92 制御部(報知手段)
94 発光回数カウンタ(発光時間カウンタ)
96 メモリ部
98 LCD表示部(報知手段)
10 Electrophotographic printer (image forming device)
12 Continuous paper (paper)
14
30
32
74
92 Control unit (notification means)
94 Light emission counter (light emission time counter)
96
Claims (6)
所定の照射方向へ向かって開口する開口部が設けられると共に、前記フラッシュランプを取り囲むように反射面が設けられ、該反射面により前記フラッシュランプが発光するフラッシュ光の一部を前記開口部へ向けて反射する反射板とを有し、
前記フラッシュランプにより発光されたフラッシュ光を前記照射方向に沿って前記開口部に対向するように支持された用紙に照射し、該用紙上に転写されたトナー像を定着させるフラッシュランプ定着器において、
トナー像が形成された用紙を挟んで前記照射方向に沿って前記開口部と対向するように支持されると共に、前記フラッシュランプの軸方向に沿った前記フラッシュ光に対する表面の反射率の分布を調整可能とする光補正部材を有することを特徴とするフラッシュ定着装置。 A tubular flash lamp that emits flash light;
An opening that opens in a predetermined irradiation direction is provided, and a reflecting surface is provided so as to surround the flash lamp, and a part of flash light emitted from the flash lamp is directed to the opening by the reflecting surface. And a reflecting plate that reflects
In a flash lamp fixing device for irradiating a flash light emitted from the flash lamp onto a paper supported so as to face the opening along the irradiation direction and fixing a toner image transferred onto the paper,
A sheet on which a toner image is formed is supported so as to face the opening along the irradiation direction, and the surface reflectance distribution with respect to the flash light along the axial direction of the flash lamp is adjusted. A flash fixing device having a light correction member that enables the flash fixing device.
前記発光時間カウンタにより計時された発光時間が予め設定されたしきい値に達すると、前記光補正部材における前記軸方向に沿った反射率の分布を変更する必要があることを装置外部へ報知する報知手段と、
を有することを特徴とする請求項1又は2記載のフラッシュ定着装置。 A light emission time counter for measuring the light emission time of the flash lamp;
When the light emission time measured by the light emission time counter reaches a preset threshold value, the outside of the apparatus is notified that the reflectance distribution along the axial direction of the light correction member needs to be changed. Notification means;
The flash fixing device according to claim 1, further comprising:
前記報知手段は、前記発光時間カウンタにより計時された発光時間が予め設定されたしきい値に達すると、前記光補正部材における前記軸方向に沿った反射率の分布を変更する必要があることを装置外部へ報知すると共に、前記しきい値に対応する前記適正パターンを前記記憶手段から読み取って装置外部へ表示することを特徴とする請求項3記載のフラッシュ定着装置。 Storage means for storing an appropriate pattern of the reflectance distribution along the axial direction in the light correction member corresponding to the threshold set in the notification means,
When the light emission time counted by the light emission time counter reaches a preset threshold value, the notification means needs to change the reflectance distribution along the axial direction in the light correction member. 4. The flash fixing device according to claim 3, wherein the flash fixing device notifies the outside of the apparatus and reads the appropriate pattern corresponding to the threshold value from the storage means and displays it outside the apparatus.
前記フラッシュ定着装置として、請求項1乃至5の何れか1項記載のフラッシュ定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 In addition to forming a toner image based on the electrophotographic method, an image forming unit for transferring the toner image onto a sheet, and a sheet on which the toner image is transferred by the image forming unit is irradiated with flash light on the sheet. An image forming apparatus having a flash fixing device for fixing a toner image,
Examples flash fixing device, an image forming apparatus characterized by using the flash fixing device of any one of claims 1 to 5.
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