JPH06301304A

JPH06301304A - 定着装置

Info

Publication number: JPH06301304A
Application number: JP32256093A
Authority: JP
Inventors: Tadamitsu Uchiyama; 忠光内山
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1993-02-19
Filing date: 1993-12-21
Publication date: 1994-10-28
Also published as: US5436710A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】予備加熱が不要で、熱効率がよく、小型化の
図りやすい定着装置の提供を目的とする。【構成】定着装置はＬＥＤアレイ１及びシリンドリカ
ルレンズ２を備えている。ＬＥＤアレイ１は用紙搬送方
向に対して直交する方向に１列に配列されたＬＥＤ１１
を備えている。このＬＥＤアレイ１の長さは搬送される
用紙３の搬送方向と直交する方向よりも長く設定されて
いる。シリンドリカルレンズ２は、赤外光を含むＬＥＤ
アレイ１からの光を用紙３上に集光するようにＬＥＤア
レイ１に沿って設けられている。このシリンドリカルレ
ンズ２は、ＬＥＤアレイ１からの光をＬＥＤ１１の配列
方向と直交する面内において屈折力を有し、ＬＥＤアレ
イ１からの光をＬＥＤ１１の配列方向と平行な面内にお
いて屈折力を有しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トナー像を用紙上に定
着する複写機、プリンタ等の定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トナー像を用紙上に定着する定着装置と
しては、熱ローラ定着装置が広く用いられている。この
熱ローラ定着装置は、互いに圧接されたローラのうち少
なくとも一方のローラ内に赤外線ランプ等の熱源を有
し、両ローラ間においてトナー像を用紙上に定着する。

【０００３】一方、用紙に非接触でトナー像を定着する
定着装置としては、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、フラッシュランプと反
射傘等の反射板を有し、フラッシュランプからの光を反
射板によって反射して、その輻射熱によって用紙上のト
ナー像を定着する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱ロー
ラ定着装置は、熱容量の大きいローラを用いており、熱
源によってローラ全体を加熱するため、ローラの表面温
度が所定値に達するまで予備加熱を必要とする。

【０００５】また、フラッシュ定着装置は、フラッシュ
ランプの発光による輻射熱によってトナーを溶融してト
ナー像を用紙上に定着するため、予備加熱が不要である
が、熱効率が悪く、また小型化が図りにくい。

【０００６】そこで、本発明では、予備加熱が不要で、
熱効率がよく、小型化の図りやすい定着装置の提供を目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に係る定着装置では、複数の発光ダイオー
ドを配列した発光ダイオードアレイと、この発光ダイオ
ードアレイから発せられる光を用紙上に集光する集光手
段とを備える。

【０００８】また、請求項２に係る定着装置では、複数
の発光ダイオードを配列した発光ダイオードアレイと、
発光ダイオードのパルス点灯制御を行う発光ダイオード
制御手段と、この発光ダイオードアレイから発せられる
光を用紙上に集光する集光手段とを備える。

【０００９】また、請求項３に係る定着装置では、複数
の発光ダイオードを配列した発光ダイオードアレイと、
用紙幅に応じて、発光ダイオードの点灯制御を行う発光
ダイオード制御手段と、この発光ダイオードアレイから
発せられる光を用紙上に集光する集光手段とを備える。

【００１０】また、請求項４に係る定着装置では、複数
の発光ダイオードを配列した発光ダイオードアレイと、
この発光ダイオードアレイから発せられる光を用紙上に
集光する集光手段と、用紙面から反射される光を反射す
る反射部材とを備える。

【００１１】

【作用】請求項１の定着装置では、発光ダイオードアレ
イに配列されている複数の発光ダイオードから発せられ
た光は用紙上に集光され、トナー像を用紙上に定着す
る。

【００１２】請求項２の定着装置では、発光ダイオード
のパルス点灯による光は用紙上に集光され、トナー像を
用紙上に定着する。

【００１３】請求項３の定着装置では、用紙サイズに応
じて発光ダイオードから発せられた光は用紙上に集光さ
れ、トナー像を用紙上に定着する。

【００１４】請求項４の定着装置では、発光ダイオード
から発せられた光は用紙上に集光されてトナー像を用紙
上に定着するとともに、用紙面から反射・拡散される光
を反射部材により再度反射して、トナー像を用紙上に定
着する。

【００１５】

【実施例】

［第１実施例］以下、第１実施例について説明する。図
１は第１実施例の定着装置の概略構成を示す断面図であ
る。

【００１６】この第１実施例の定着装置は、発光ダイオ
ードアレイ（以下、ＬＥＤアレイと記す）１及びシリン
ドリカルレンズ２を備えている。ここで、ＬＥＤアレイ
１は用紙搬送方向に対して直交する方向（図１において
紙面の表から裏へ向かう方向）に１列に配列された複数
個のＬＥＤ１１を備えている。このＬＥＤアレイ１の長
さは、搬送される用紙３の搬送方向と直交する方向（用
紙幅方向）の長さよりも長く設定されている。尚、ＬＥ
Ｄアレイ１からの光は赤外線を含む。

【００１７】シリンドリカルレンズ２は、ＬＥＤアレイ
１からの光を用紙３上に集光するようにＬＥＤアレイ１
に沿って設けられている。このシリンドリカルレンズ２
は、ＬＥＤ１１の配列方向と直交する面内において屈折
力を有し、ＬＥＤ１１の配列方向と平行な面内において
屈折力を有しない。定着装置の下方にはローラ４が設け
られている。尚、このローラ４は用紙３を吸引する手段
を備えたサクションベルトでもよい。さらに、ＬＥＤア
レイ１は電源部５に接続されている。

【００１８】未定着のトナー像８が形成された用紙３
は、ローラ４によって搬送される。ＬＥＤアレイ１から
の光は、シリンドリカルレンズ２によってローラ４によ
り搬送される用紙３上に集光される。トナー像８は、こ
のシリンドリカルレンズ２によって集光されたＬＥＤア
レイ１の集光熱によって溶融され、用紙３上に定着され
る。

【００１９】図２はＬＥＤアレイ１のＬＥＤの配列方向
についての発光分布を示す図である。シリンドリカルレ
ンズ２は、ＬＥＤ１１の配列方向と直交する面内におい
て、ＬＥＤアレイ１からの光を集光する。ここで、シリ
ンドリカルレンズ２は、ＬＥＤ１１の配列方向と平行な
面内においては、ＬＥＤアレイ１からの光を集光しな
い。従って、用紙３上の任意の点Ｐには、Ｌ₄〜Ｌ₈で示
される複数のＬＥＤの光が到達する。このため、各々の
ＬＥＤ１１の発光量にバラツキがあった場合でも、用紙
３上に達する光量のムラは顕著なものとはならない。

【００２０】次に、ＬＥＤアレイ１内に配列されるＬＥ
Ｄ１１の個数及びその配置間隔について具体的数値を用
いて説明する。このＬＥＤ１１としては、サンケン電気
（株）社製赤外ＬＥＤ（品番ＳＩＤ１Ｋ１０ＣＸＭ、Ｇ
ａＡｓ、波長９４０ｎｍ、入力電圧１．２Ｖ、入力電流
５０ｍＡ）を使用する。尚、この定着装置では、Ａ４サ
イズの用紙を毎分３枚の速度（１８ｍｍ／ｓ）で搬送す
る。

【００２１】未定着トナーを溶融するのに必要な熱量Ｑ
ｔを０．１２５Ｊ／（ｃｍ）²、Ａ４サイズの用紙の短
辺を２２０ｍｍとして単位時間当たりの加熱面積Ｓを４
０（ｃｍ）²／ｓｅｃ、上記ＬＥＤ１１の出力電力を１
１ｍＷ（標準値）としてこのＬＥＤ１１の発光効率η１
を１８％、ＬＥＤ１１の発光の用紙面への集光率ηｃを
５０％とすると、ＬＥＤアレイ１の入力電力Ｐは、Ｐ＝Ｑｔ・Ｓ／（η１・ηｃ）＝（０．１２５×４０）／（０．１８×０．５０）＝５５．６［Ｗ］となる。

【００２２】この入力電力Ｐに基づいて、ＬＥＤアレイ
１を構成すると、上記ＬＥＤ１１の１個当たりの入力電
力が６０ｍＷであるため、ＬＥＤアレイ１内に配列され
るＬＥＤ１１の個数は９２７個となり、これらの配置間
隔は約０．２ｍｍとなる。また、入力電力が１５０ｍＷ
のＬＥＤを使用すれば、ＬＥＤの個数は３７１個とな
り、各々のＬＥＤの配置間隔は約０．６ｍｍとなる。さ
らに、入力電力が５００ｍＷのＬＥＤを使用すれば、Ｌ
ＥＤの個数は１１２個となり、各々のＬＥＤの配置間隔
は約２ｍｍとなる。

【００２３】図３は第１実施例の電源部５及びＬＥＤア
レイ１の回路構成図を示す。ここで、ＬＥＤアレイ１は
Ｌ₁〜Ｌ₉₂₇の９２７個のＬＥＤ１１が直列に接続された
定電流回路２０を有しており、定電流回路２０は電源部
５に接続されている。電源部５は、整流回路を備え、交
流回路に接続されている。

【００２４】即ち、電源部５は、交流電力が供給される
と、交流電力を整流して直流電圧Ｖｏに変換する。ＬＥ
Ｄアレイ１には、この直流電圧Ｖｏが供給され、定電流
回路２０を介してＬ₁〜Ｌ₉₂₇のＬＥＤ１１に直流電流
（定電流）が与えられる。これらＬ₁〜Ｌ₉₂₇のＬＥＤ１
１は、この直流電流によって発光する。即ち、第１実施
例の定着装置には、定電流回路２０の定電流がＬＥＤア
レイ１に供給されるため、ＬＥＤ１１に温度変化が発生
してもＬＥＤ１１の発光量は安定する。尚、ＬＥＤアレ
イ１に定電圧電源から定電圧を供給してもよいが、この
場合には、ＬＥＤ１１の発光量を一定にするための補償
回路を設けることが望ましい。

【００２５】第１実施例の定着装置では、９２７個のＬ
ＥＤが直列に接続されていたが、これらのＬＥＤを複数
のグループに分けて、それぞれのグループ毎に定電流回
路２０を設けて直列に接続するようにしてもよい。

【００２６】［第２実施例］以下、第２実施例について
説明する。図４は第２実施例の定着装置を示す図であ
る。

【００２７】第２実施例の定着装置は、第１実施例の構
成に加えて、さらに、ＬＥＤアレイ１の用紙搬送方向上
流側に反射傘１５を備えたハロゲンランプ１４を設けた
ものである。反射傘１５は、ハロゲンランプ１４の光を
ＬＥＤアレイ１からの光の集光位置よりも用紙搬送方向
において少し上流側に集中するように設けられている。
ハロゲンランプ１４は、その光によって、用紙３及びト
ナー像８の温度をほぼ一様に上昇させる。

【００２８】第２実施例の定着装置では、トナー画像８
の形成された用紙３がローラ４上に搬送されると、用紙
３及びトナー像８がハロゲンランプ１４からの光によっ
てほぼ一様に加熱される。ハロゲンランプ１４によって
一様に温度上昇されたトナー像８は、シリンドリカルレ
ンズ２によって集光されたＬＥＤアレイ１からの光によ
って定着される。

【００２９】第２実施例の定着装置は、ＬＥＤアレイ１
の用紙搬送方向上流側にハロゲンランプ１４を設け、こ
のハロゲンランプ１４からの光によって用紙３及びトナ
ー像８の温度を予め上昇させるため、ＬＥＤアレイ１の
熱量を小さくすることができる。

【００３０】さらに、用紙３が水分を含んでいる場合に
は、先ずハロゲンランプ１４からの光によって用紙３の
水分を減少させてから、ＬＥＤアレイ１からの光によっ
てトナー像８を定着させることができ、効率のよい定着
を行うことができる。

【００３１】［第３実施例］以下、第３実施例について
説明する。図５は第３実施例の定着装置を示す図であ
る。

【００３２】第３実施例において、ＬＥＤアレイ１及び
シリンドリカルレンズ２の構成は、第１実施例と同一で
ある。ここで、第３実施例の定着装置では、ＬＥＤアレ
イ１及びシリンドリカルレンズ２が、ガラス製の透明ロ
ーラ１６の内部に設けられている。透明ローラ１６はゴ
ムローラ１７と圧接し、ニップ部１８を形成している。
ＬＥＤアレイ１からの光はシリンドリカルレンズ２によ
ってニップ部１８に集光される。尚、透明ローラ１６及
びゴムローラ１７は、図示しないモータ等によって図中
矢印方向に回転駆動され、用紙３を搬送する構成であ
る。

【００３３】第３実施例の定着装置では、トナー像８の
形成された用紙３がニップ部１８に突入すると、トナー
像８は、シリンドリカルレンズ２によって集光されるＬ
ＥＤアレイ１からの光と、透明ローラ１６及びゴムロー
ラ１７の圧接による圧力とによって定着される。

【００３４】第３実施例の定着装置では、シリンドリカ
ルレンズ２によって集光されたＬＥＤアレイ１からの光
によってトナー像８が加熱されると共に透明ローラ１６
及びゴムローラ１７の圧接によってトナー像８に圧力が
掛けられるため、加熱されたトナーの熱を加熱されてい
ないトナーに効率よく伝導させることができる。さら
に、透明ローラ１６及びゴムローラ１７の圧接によって
トナー像８に圧力が掛けられるため、トナー像８を用紙
３に強固に定着させることができる。

【００３５】第３実施例の定着装置では、透明ローラ１
６にトナーが固着するのを防止するために、透明ローラ
１６の外表面にトナー固着防止のための剥離層を設けて
もよい。尚、透明ローラ１６の外表面に剥離層を設けた
場合、剥離層にシリンドリカルレンズ２によって集光さ
れたＬＥＤアレイ１からの光を吸収させ、加熱された剥
離層によってトナー像８を用紙３上に定着するようにし
てもよい。ＬＥＤアレイ１からの光を剥離層で吸収する
場合、剥離層は薄い方が好ましい。

【００３６】第３実施例の定着装置では、ガラス性の透
明ローラ１６を使用したが、透明ローラ１６の代わり
に、網目状の金属ローラや赤外線を通過する樹脂を使用
してもよい。

【００３７】［第４実施例］以下、第４実施例について
説明する。第４実施例の定着装置は、第１実施例の構成
と同様である。（図１参照）ここで、第４実施例では、
電源部５の電力の供給を効率よくしようという趣旨に基
づき、ＬＥＤに電力を印加する際の熱伝導による拡散・
散逸について考慮する。

【００３８】一般的に、熱伝導方程式は以下のように表
される。 ∂θ／∂ｔ＝ α²（∇θ）² ＝ λ／ｃρ（∇θ）² ・・・・・（１）また、物体の温度上昇の式としては以下のように表され
る。ｄθ／ｄｔ＝Ｑ／ｃρ ・・・・・（２）尚、θ：温度、ｔ：時間、α²：温度伝導率、λ：熱伝
導率、ｃρ：熱容量、（ｃ：比熱、ρ：密度）、Ｑ：単
位時間の供給熱量である。

【００３９】ここで、（１）式は、時間に対する温度の
変動率が温度勾配の２乗に比例する点、即ち、温度上昇
分の減少は温度拡散により生じることを示し、（２）式
は、温度上昇率が単位時間当りの供給熱量に比例し、熱
容量に反比例することを示す。

【００４０】従って、（１）式及び（２）式から熱流の
平衡について考慮すると、同じ熱量を加熱する際に、一
様に加熱してある目標温度に到達させるよりも、短時間
でパルス的に加熱して目標温度まで到達させるほうが効
率が良いことがわかる。また、徐々に加熱すると温度の
逃げが多くなり温度上昇が少なく、反対に急激に加熱す
れば温度上昇が多いことが分かる。

【００４１】従って、第４実施例の定着装置では、電源
部５からＬＥＤにパルス状の出力電流を供給する構成と
する。以下、このパルス出力電流を発生する電源部５に
ついて説明する。

【００４２】電源部５は、図６ａの回路構成図に示すよ
うに、パルス制御器２１、パルス発振器２２、電源２３
を備える。そして、パルス制御器２１は、パルス発振器
２２の発する所定のパルスの周期に応じて、電源２３か
らの電力を制御し、図６ｂに示すようなパルス状の電流
を各々のＬＥＤＬ₁〜Ｌ₉₂₇に供給する。従って、ＬＥＤ
Ｌ₁〜Ｌ₉₂₇はパルス電流により、パルス点灯することに
なる。尚、図６ｂに示すパルス電流では、パルス周期を
Ｔ１、パルス幅をＴｐ、パルスピーク電流をＩｐで表
す。

【００４３】尚、このパルス電流において、ＬＥＤＬ₁
〜Ｌ₉₂₇に印加するパルス電流の平均電流がＬＥＤの定
格を越えないこと、及び、パルスピーク電流ＩｐがＬＥ
Ｄの定格を越えない点に注意する。

【００４４】尚、第４実施例のＬＥＤ１１のパルス点灯
の変形例として、図７ａのタイムチャートに示すよう
に、ＬＥＤアレイ１内で用紙搬送方向に対して直交する
方向に配列されているＬＥＤ１１をＬ₁、Ｌ₂、Ｌ₃・・
・Ｌ₉₂₇と順次点灯させる構成にしてもよい。このＬＥ
Ｄの順次点灯制御は、図７ｂに示すＬＥＤ制御器２５に
よって供給電流のＯＮ−ＯＦＦ制御が行われ、ＬＥＤ１
つずつあるいはブロック毎に順次点灯される。このＬＥ
Ｄの順次点灯制御では、ＬＥＤを同時にパルス点灯する
よりも、ＬＥＤアレイ１に供給する電流を少なくするこ
とが可能となる。従って、小電力の電源の使用が可能と
なり、安価な装置構成が得られる。

【００４５】また、ＬＥＤ順次点灯制御の変形例とし
て、ＬＥＤアレイ１内に配列されているＬＥＤ１１を１
つおき、若しくは、複数おきに離散的な点灯を行う離散
点灯制御を行ってもよい。また、ＬＥＤ１１内に配列さ
れるＬＥＤが複数列ある場合には、例えば、１列目のＬ
ＥＤをＯＮ・ＯＦＦ・ＯＮ・ＯＦＦ・・・と点灯する
時、２列目のＬＥＤをＯＦＦ・ＯＮ・ＯＦＦ・ＯＮ・・
・と点灯させる等、ＬＥＤの点灯を上下の列で入れ違い
に行う千鳥格子状の点灯である千鳥格子点灯制御を行っ
てもよい。

【００４６】離散点灯制御及び千鳥格子点灯制御も、上
述の順次点灯と同様に、電源からの供給電流を少なくす
ることが可能であり、小電力の電源の使用が可能であ
る。

【００４７】上述したように、第４実施例の定着装置で
は、ＬＥＤにパルス電流を供給するため、供給される電
力を効率良く利用できる。また、電源部の発熱を減らす
こともでき、装置本体内の温度上昇が減り、フィン無し
の機械構成が可能である。

【００４８】尚、第４実施例で使用するＬＥＤとして、
発光効率（発光量／電流）の良いＬＥＤ、例えば、横河
ヒューレットパッカード（株）社製のＬＥＤ（品番ＨＬ
ＭＰ−６４０５）を使用すると、上記の効果は顕著であ
る。

【００４９】［第５実施例］以下、第５実施例について
説明する。第５実施例の定着装置は第１実施例の定着装
置とほぼ同様であるが、用紙搬送方向に対して直交する
面での断面図を図８に示す。

【００５０】図８に示すように、ＬＥＤアレイ１内には
用紙搬送方向に対して直交する方向に複数個のＬＥＤ１
１が配列されている。このＬＥＤアレイ１内に配列され
ている複数個のＬＥＤ１１は、用紙サイズに応じて複数
のブロックに分割されて、ＬＥＤ駆動器２５に接続され
ている。ＬＥＤ駆動器２５はスイッチ３０を介して電源
部５に接続されている。そして、搬送された用紙サイズ
に応じて、その用紙サイズに対応するブロックのＬＥＤ
駆動器２５に電源部５から電力が供給される構成であ
る。

【００５１】即ち、第５実施例の定着装置は、用紙サイ
ズに対応するブロックのＬＥＤのみ点灯させ、用紙サイ
ズ以外の部分のＬＥＤには点灯制御を行わない（消灯）
構成である。

【００５２】この第５実施例の定着装置の動作につい
て、図８を参照して具体例を示すと、例えば、搬送され
た用紙サイズが大きい場合は（例えば、Ａ４サイズ）、
スイッチ３０がＯＮとなり、用紙に対応するＬＥＤ駆動
器２５に電源部５より電力が供給される。しかしなが
ら、搬送された用紙サイズが小さくなると（例えば、Ｂ
５サイズ）、スイッチ３０はＯＦＦとなり、一部のＬＥ
Ｄ駆動器２５への電力の供給が行われなくなる。

【００５３】従って、第５実施例の定着装置では、用紙
サイズに応じて、定着の際に不必要なＬＥＤへの電力の
供給が行われなくなるため、省電力であり、電力の有効
利用が図れる。また、従来のように定着領域外において
熱が保持されることがなくなり、特に、小さい用紙から
大きい用紙に用紙サイズの変更が行われた直後に、定着
領域以外で保持されていた熱により発生する用紙のカー
ルやしわがなくなる。尚、第５実施例の変形例として、
個々のＬＥＤ１１を独立駆動可能とし、用紙サイズに応
じて、個々のＬＥＤ１１に電力を供給する方式にしても
よい。また、用紙サイズ内の一部の領域のみを定着した
い場合には、操作者により任意の定着範囲の設定を可能
とし、その所望の定着範囲に対応するＬＥＤへのみ電力
を供給するようにしてもよい。

【００５４】［第６実施例］以下、第６実施例について
説明する。

【００５５】上述した定着装置では、ＬＥＤアレイ１か
ら発せられる光がシリンドリカルレンズ２で集光され、
用紙３上のトナーに到達させて用紙上にトナーを定着す
る構成である。しかしながら、シリンドリカルレンズ２
で集光された光が用紙上でトナーのない部分に到達する
と、この光は、用紙上のトナーのない部分では反射若し
くは拡散される。即ち、シリンドリカルレンズ２で集光
した光が無駄になる。

【００５６】そこで、第６実施例の定着装置では、第１
実施例の構成に加えて、図９に示すように、シリンドリ
カルレンズ２の近傍に反射板４０を設ける。そして、こ
の反射板４０により、用紙上においてトナーのない部分
で反射若しくは拡散された光を、再度用紙上に集光する
構成である。

【００５７】反射板４０の形成方法としては、図９のよ
うに、反射面をアルミニウムで光沢した曲面で形成した
ものや、ガラス、フィルム等の透明体に金、銅等の赤外
線反射膜を設けたものでよい。また、道路標識等で使わ
れているビーズ方式の再帰性反射板でもよい。

【００５８】従って、第６実施例の定着装置では、定着
効率がさらに良くなるとともに、電源部５からの供給電
力も有効利用されるため、省電力の装置になる。

【００５９】以上説明した第１から第６実施例の定着装
置では、ＬＥＤアレイ１からの光をシリンドリカルレン
ズ２によって集光し、この光によってトナー像８を用紙
３上に定着するため、定着装置の予備加熱が不要であ
る。

【００６０】尚、ＬＥＤアレイ１に配列するＬＥＤ１１
は、１列に限定するものではなく複数列設けてもよい。

【００６１】また、上述の実施例においては、ＬＥＤア
レイ１からの光を集光するレンズとして、ＬＥＤ１１の
配列方向と直交する面内において集光する一方、ＬＥＤ
１１の配列方向と平行な面内において集光しないシリン
ドリカルレンズ２を用いていたが、ＬＥＤ１１の配列方
向と直交する面内においてもＬＥＤ１１の配列方向と平
行な面内においてもＬＥＤアレイ１からの光を集光する
レンズであってもよい。

【００６２】さらに、ＬＥＤアレイ１にフィン等の放熱
部材を設けて放熱効率を向上させるようにしてもよい。

【００６３】［第７実施例］以下、第７実施例では、Ｌ
ＥＤヘッド７０の形状について説明する。

【００６４】ＬＥＤヘッド７０は、図１０に示すよう
に、ＬＥＤヘッド７０の熱を放熱する放熱フィン７１
と、ＬＥＤヘッド７０を装置本体に取付けるための取付
けガイド部７２とをユニット化して形成されている。こ
の取付けガイド部７２は、画像形成装置本体のガイド８
１の外側に嵌合されることにより、ＬＥＤヘッド７０が
装着される形状である。尚、板バネ８０によって、ＬＥ
Ｄヘッド７０の位置決めが確実になされる。

【００６５】また、ＬＥＤヘッド７０には、複数のＬＥ
Ｄ１１を備えたＬＥＤアレイ１が熱伝導性の高い接着剤
で固着されると共に、ＬＥＤヘッド７０のホルダ部７３
には、集光レンズ２が位置決めされて固定される。

【００６６】次に、図１１にＬＥＤヘッド７０を用紙側
から見た図を示す。ＬＥＤヘッド７０の装着方向上流側
の端面にはコネクタ７７が設けられている。コネクタ７
７に対向する位置には、装置本体側のコネクタ受け８２
が設けられており、コネクタ受け８２には、電源部から
電力を供給するためのケーブル８４が接続されている。
即ち、コネクタ７７がコネクタ受け８２に挿入されるこ
とにより、電気的な接続がなされ、電源部５からＬＥＤ
１１への電力の供給が可能となる。

【００６７】また、ＬＥＤヘッド７０の装着方向上流側
の取付けガイド部７２には、凹部７９が設けられてお
り、この凹部７９と掛止するようにクリック板８３がガ
イド８１に設けられている。従って、ＬＥＤヘッド７０
の装置本体への装着は、凹部７９とクリック板８３によ
り、固定（ロック）される。ここで、ＬＥＤヘッド７０
の装置本体へのロック機構は、凹部７９とクリック板８
３に限らず、他の構成でもよい。

【００６８】尚、コネクタ７７と逆側の端面で、放熱フ
ィン７１またはＬＥＤヘッド７０の一部に把手７８を設
け、ＬＥＤヘッド７０の脱着を容易な構成にしてもよ
い。また、短尺のシリンドリカルレンズ２を用紙幅方向
に複数個突き当ててつなぎ合わせ構成にすると、シリン
ドリカルレンズ２の作成が容易になり安価になる。

【００６９】上記の構成にすることにより、ＬＥＤアレ
イ１、集光レンズ２の焦点合わせの調整も不必要である
上に、ＬＥＤヘッド７０の装置本体への取付け及びロッ
クが容易である。

【００７０】

【発明の効果】以上、本発明によると、発光ダイオード
アレイの複数の発光ダイオードから発せられる光を用紙
上に集光してトナー像を用紙上に定着するため、予備加
熱が不要で、熱効率がよく、小型化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の定着装置の概略構成を示す側面図
である。

【図２】ＬＥＤアレイの発光分布について示す図であ
る。

【図３】電源部及びＬＥＤアレイの回路構成図である。

【図４】第２実施例の定着装置の概略構成を示す側面図
である。

【図５】第３実施例の定着装置の概略構成を示す側面図
である。

【図６】第４実施例の定着装置の回路構成及びその回路
からの出力電流の波形を示した図である。

【図７】第４実施例の定着装置において、ＬＥＤに順次
点灯させた時のタイムチャート及びそのＬＥＤアレイの
構成を示した図である。

【図８】第５実施例の定着装置の用紙搬送方向に対して
直交する面での断面図である。

【図９】第６実施例の定着装置の概略構成を示す側面図
である。

【図１０】第７実施例のＬＥＤヘッドの概略構成を示す
斜視図である。

【図１１】第７実施例のＬＥＤヘッドの概略構成を示す
図である。

【符号の説明】

１ＬＥＤアレイ２シリンドリカルレンズ３用紙８トナー像１１ＬＥＤ１４ハロゲンランプ１５反射傘１６透明ローラ１７ゴムローラ４０反射板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像を用紙上に定着する定着装置に
おいて、複数の発光ダイオードを配列した発光ダイオードアレイ
と、この発光ダイオードアレイから発せられる光を用紙上に
集光する集光手段と、を備えた定着装置。
【請求項２】トナー像を用紙上に定着する定着装置に
おいて、複数の発光ダイオードを配列した発光ダイオードアレイ
と、発光ダイオードのパルス点灯制御を行う発光ダイオード
制御手段と、この発光ダイオードアレイから発せられる光を用紙上に
集光する集光手段と、を備えた定着装置。
【請求項３】トナー像を用紙上に定着する定着装置に
おいて、複数の発光ダイオードを配列した発光ダイオードアレイ
と、用紙幅に応じて、発光ダイオードの点灯制御を行う発光
ダイオード制御手段と、この発光ダイオードアレイから発せられる光を用紙上に
集光する集光手段と、を備えた定着装置。
【請求項４】トナー像を用紙上に定着する定着装置に
おいて、複数の発光ダイオードを配列した発光ダイオードアレイ
と、この発光ダイオードアレイから発せられる光を用紙上に
集光する集光手段と、用紙面から反射される光を反射する反射部材と、を備え
た定着装置。