JPH08202200A

JPH08202200A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08202200A
Application number: JP3308495A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Yamazaki; 茂山崎
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-01-30
Filing date: 1995-01-30
Publication date: 1996-08-09

Abstract

(57)【要約】【目的】タングステンの色温度に基づいてハロゲンラ
ンプを点滅する際に、ハロゲンランプの消灯をタングス
テンの色温度の立上り値を検知した後に行うことによ
り、ランプ内のハロゲンガスが過多となって、タングス
テンフィラメントが劣化し断線する不具合をなくした画
像形成装置を提供することにある。【構成】ハロゲンランプを点滅して用いる露光部、及
び、定着部を有する画像形成装置において、ハロゲンラ
ンプのタングステンの色温度を検知する検知手段１と、
上記検知手段１で検知された色温度に基づいてハロゲン
ランプを点滅する点滅手段２を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザープリンタ、電
子写真複写機、ファックス等の画像形成装置の露光部、
及び、定着部に使用するハロゲンランプの点滅制御に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の、ハロゲンランプを点滅して用い
る露光部、及び、定着部を有する画像形成装置におい
て、定着部の熱源にハロゲンランプを用いると、極めて
短いサイクルでＯＮーＯＦＦが繰り返される場合が生
じ、ハロゲンランプの寿命を縮じめていた。そのため、
時間設定機構を持たせて、ハロゲンランプのＯＮーＯＦ
Ｆを切り替えるべき温度に成っても、時間設定中は状態
を維持させるようにして、ハロゲンランプのＯＮーＯＦ
Ｆ回数を少なくして寿命を延ばす工夫が図られていた
（特開平４ー３６０１８４号後方参照のこと）。また、
特に待機中には通電周期を長くして待機中のハロゲンラ
ンプの点滅回数を少なくして寿命を延ばす方法も取られ
ていた（特開平５ー２３５４参照のこと）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
ハロゲンランプの点滅回数を時間制御によって少なくし
て寿命を延ばす方法なので、タングステンの色温度が十
分に立ち上がらないうちに切られることが生じ、ランプ
内のハロゲンガスが過多となって、タングステンフィラ
メントが劣化し、断線し易くなると云う不具合を生じて
いた。

【０００４】

【発明の目的】そこで、本発明は、上述の如き従来の問
題点を解決するためになされたもので、その目的は、タ
ングステンの色温度に基づいてハロゲンランプを点滅す
る際に、ハロゲンランプの消灯をタングステンの色温度
の立上り値を検知した後に行うことにより、ランプ内の
ハロゲンガスが過多となって、タングステンフィラメン
トが劣化し断線する不具合を減らすことができる画像形
成装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、ハロゲンランプを点滅し
て用いる露光部、及び、定着部を有する画像形成装置に
おいて、ハロゲンランプのタングステンの色温度を検知
する検知手段と、上記検知手段で検知された色温度に基
づいてハロゲンランプを点滅する点滅手段を備えたこと
を特徴とする。請求項２に記載の発明は、上記請求項１
記載の画像形成装置において、ハロゲンランプの点灯
後、上記検知手段がタングステンの色温度の立上り値を
検知した後、上記点滅手段によりハロゲンランプを消灯
する構成としたことを特徴とする。

【０００６】請求項３に記載の発明は、上記請求項１記
載の画像形成装置において、上記点滅手段は、ハロゲン
ランプのタングステンの色温度特性に応じて決められる
最短点滅時間を設定出来る構成としたことを特徴とす
る。請求項４に記載の発明は、ハロゲンランプを点滅し
て用いる露光部、及び、定着部を有する画像形成装置に
おいて、ハロゲンランプの通電電流とコイルの質量に応
じて、ハロゲンランプの最短点滅時間を決める最短点滅
手段を備えたことを特徴とする。請求項５に記載の発明
は、上記請求項１、２、３、及び、４記載の画像形成装
置において、上記色温度に基づくハロゲンランプの点滅
が、画像の形成していない待機時のみ行われることを特
徴とする。

【０００７】

【作用】上記のように構成された画像形成装置は、ハロ
ゲンランプのタングステンの色温度を検知する検知手段
と、検知された色温度に基づいてハロゲンランプを点滅
する点滅手段を持っているので、ハロゲンランプを点灯
する色温度と、消灯する色温度を目的に合わせた値に設
定すれば、上記検知手段で検知された目的に合った色温
度でハロゲンランプを点滅出来る。また、上記点滅手段
により、タングステンの色温度の立上り値を検知手段が
検知した後、ハロゲンランプを消灯するようになってい
るので、ハロゲンサイクルが十分起こり、ランプ内がハ
ロゲンガス過多となるのを防ぐことが出来る。

【０００８】また、上記の検知手段により、ハロゲンラ
ンプを点灯するあらかじめ定められた色温度と、消灯す
るあらかじめ定められた色温度を検知することが出来
て、その色温度間でハロゲンランプを上記点滅手段によ
り点滅させることが出来るので、簡単にタングステンの
色温度特性に応じた最短点滅時間を持たせることが出来
る。また、ハロゲンランプの最短点滅時間を決める最短
点滅手段を持って、最短点滅時間はハロゲンランプの通
電電流とコイルの質量に応じて決められているので、ハ
ロゲンランプの種類が違っても、ハロゲンランプの特性
を損なう短いサイクルでＯＮーＯＦＦが繰り返されるの
を防ぐことが簡単に出来る。また、画像の形成していな
い待機時のみ上記色温度に基づくハロゲンランプの点滅
が行われるようにされているので、熱を奪う印刷用紙の
ない待機時によく発生する、ハロゲンガスを過多とする
ハロゲンランプの短い点滅をなくする画像形成装置を提
供することが出来る。

【０００９】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明を実施した画像形成装置の
構成図であり、この実施例では、画像形成装置の代表例
として電子写真複写機（以下、複写機と云う）を例にと
って説明するが、産業上の利用分野の項で述べた他の画
像形成装置にも同じように扱うことが出来る。上記複写
機の構成及び機能は一般的であるので、ここでは概要だ
けを述べる。読み取り光学系２１は、原稿に光を照射す
るための光源２２、反射光を集光レンズ２３に導くため
のミラー群２４、集められた反射光を読み取るための画
像読み取り素子２５と、上記光源２２から発生する熱を
外部に逃がすファン２６から成り立っている。

【００１０】また、書き込み光学系２７は、図示してい
ない発光光源からの光をタイミングを合わされたポリゴ
ンミラー２８で反射させ、レンズ群２９で集光させ、ミ
ラー３０で所定の方向に反射させて、既に帯電チャージ
ャ３２により帯電されている感光体ドラム３１の表面に
導き、読み取り像に合った静電潜像をつくる。この静電
潜像は現像ローラ３３で運ばれるトナーにより可視像化
される。

【００１１】一方、給紙カセット３４にある印刷用紙が
給紙ローラ３５により上記感光体ドラム３１の所定の位
置迄給送され、上記感光体ドラム３１の回転（矢印方
向）にタイミングを合わして移動され、転写チャージャ
３６の働きで可視像化されたトナー像がその印刷用紙に
転写される。その後、分離チャージャ３７により印刷用
紙に与えられた電荷が除電され、印刷用紙が上記感光体
ドラム３１から分離され、ハロゲンランプ５の熱源を内
蔵した定着ローラ６と圧接する加圧ローラ７から主に構
成されている熱定着装置２０で、上記トナー像が印刷用
紙に熱定着され、排出ローラ３９により収納スタッカー
４０に送り出される。また、印刷用紙にトナー像が転写
された後の上記感光体ドラム３１はクリーニングユニッ
ト３８で表面に残ったトナーが除去され、次の感光、静
電潜像に控える。ここで本発明の課題であるハロゲンラ
ンプは、光源２２、及び、定着ローラ６の熱源として一
般に用いられているハロゲンランプ５が対象となるが、
特に待機時ＯＮーＯＦＦの繰り返しの多い定着ローラ６
のハロゲンランプ５に効果がある。

【００１２】以下、定着ローラ６の熱源であるハロゲン
ランプ５を取上げ説明する。図２は、熱定着装置２０周
辺の本発明に関わる部分の構成図および制御機能ブロッ
ク図で、ハロゲンランプ５で熱せられた定着ローラ６と
圧接する加圧ローラ７の間を、トナー像を転写した印刷
用紙Ｐが通過する間に、トナーが定着ローラ６により熱
融解されて、印刷用紙Ｐ上に転写像が形成される。分離
爪８は、トナーが熱融解されるために、上記印刷用紙Ｐ
が定着ローラ６の回転方向に連れられていくのを、分離
させる役目をする。印刷用紙Ｐが確実に熱定着されるた
めに、定着ローラ６の表面温度は厳しく管理され、一般
には表面に接して置かれたサーミスタ４により表面温度
が検知され、図示してない回路により制御されている。
しかし、印刷用紙Ｐの存在しない待機時には、定着ロー
ラ６の表面から印刷用紙Ｐに逃げる熱がないため、ハロ
ゲンランプ５の点灯により直ぐに温度が上昇し、ハロゲ
ンランプ５のＯＮーＯＦＦの繰り返しが頻繁となる。そ
のため、点滅を繰り返すことによるタングステンフィラ
メントの劣化が起こる。一方ハロゲンランプ５の動作原
理から、ランプ内に封入されたハロゲンガスがタングス
テンフィラメントから蒸発したタングステンと反応し
て、タングステン−ハロゲン化合物が生成される。タン
グステン−ハロゲン化合物は、ランプ内の熱対流により
高温に熱せられたフィラメントの近傍に運ばれ、タング
ステンとハロゲンガスに分解され、タングステンはフィ
ラメントに付着し、自由になったハロゲンガスは再度フ
ィラメントから蒸発するタングステンと反応する。この
ような一連のサイクルをハロゲンサイクルと云うが、前
述のようにハロゲンランプ５のＯＮーＯＦＦの繰り返し
が頻繁となると、タングステンの色温度が上記ハロゲン
サイクルを行える温度に達しない前にハロゲンランプ５
がＯＦＦにされるため、ランプ内がハロゲンガス過多と
なってケミカルアタックという現象が起こり、一層タン
グステンフィラメントの劣化が促進され、切断し易くな
る。そこで、本発明の画像形成装置はタングステンの色
温度を検知して、十分ハロゲンサイクルを起こしうる値
（一般には色温度の立上り値）に達した後にハロゲンラ
ンプ５を消灯するようにして、ランプ内のハロゲンガス
過多を防ぎタングステンフィラメントの断線を減らす様
にしている。

【００１３】ここで、定着時には定着ローラ６の表面温
度は厳しく管理されているが、待機時はある範囲の温度
を保持しておけば問題ない。すなわち、温度の変動があ
る程度大きくても良い。そこで、この実施例では、待機
時に、上記で述べたようにハロゲンランプの点灯後、十
分ハロゲンサイクルを起こしうるタングステンの色温度
の立上り値を検知した後に、ハロゲンランプを消灯する
ように設定されている。そうすることにより、上記定着
ローラ６の表面温度は上記範囲内の温度となると共に、
ランプ内のハロゲンガス過多を防ぎタングステンフィラ
メントの断線を減らすことが出来る。そのために、ハロ
ゲンランプ５のタングステンの色温度を検知する検知部
１が設けられ、検知された色温度はハロゲンランプ５を
点滅する点滅部２に接続線ａ経由で導かれて、あらかじ
め定められた色温度に達することにより接続線ｂで繋が
れているハロゲンランプ５を点滅させている。

【００１４】そして、上記点滅部２は、接続線ｅで繋が
れている最短点滅部３により最短点滅時間を設定出来る
ようになっており、一度上記点滅部２によりハロゲンラ
ンプ５を点灯させた後は、設定された最短点滅時間を過
ぎない内はハロゲンランプ５を消灯出来ないようになっ
ている。さらに、最短点滅部３の最短点滅時間を決める
入力接続線ｄは、ハロゲンランプ５のタングステンの色
温度特性に応じて決められたり、或いは、ハロゲンラン
プ５の通電電流とコイルの質量に応じて決められるよう
になっている。

【００１５】図３にハロゲンランプ５の色温度の立上り
曲線の一例を示している。色温度の立上り値は特には図
示してないが飽和値の９０％に達する値として定義され
ている。（Ｂ）の波形で示された電力がハロゲンランプ
５に加えられたとすると、ハロゲンランプ５の色温度は
（Ａ）のように遅れて立上り、特に、通電電流とコイル
の質量の小さい１００Ｖのハロゲンランプは、２００Ｖ
のものより立上りが遅くなる。上記最短点滅部３を設け
たことは、ハロゲンランプの種類が変わっても簡単に最
短点滅部３でハロゲンガス過多を防ぐことが出来、検知
された色温度に基づいてハロゲンランプ５を点滅する点
滅部２と合わせて応用の広い使用が期待出来るからであ
る。

【００１６】図４は、本発明による定着ローラの温度制
御をするための具体的なブロック図で、定着ローラ６の
表面温度を検知するサーミスタ４を持ち、既に設定値が
制御部１０の中に設定されているので、サーミスタ４の
出力を制御部１０で取り込むことにより、ハロゲンラン
プ５に電力を供給する点滅部２を制御して所定の温度範
囲に納めることが出来る。また、ハロゲンランプ５のタ
ングステンの色温度を検知する検知部１も備っていて、
特に待機時に検知部１によるハロゲンランプ５の温度制
御が行なわれる。即ち、基準電圧Ｖｃｃからハロゲンラ
ンプ５を点灯する色温度に該当する電圧値Ｖ２と、消灯
する色温度に該当する電圧値Ｖ１がつくられ、制御部１
０に入力されている。一方、検知部１の出力も制御部１
０で取り込まれてＶ１、Ｖ２の値と比較され、比較結果
に応じて点滅部２を点滅させ定着ローラ６の表面温度を
制御する。勿論、電圧値Ｖ１は、十分ハロゲンサイクル
を起こしうるタングステンの色温度の立上り値に相当す
る値であることは云うまでもない。操作部９は、ハロゲ
ンランプの種類が変わった際の補正値を入力したり、ハ
ロゲンランプのタングステンの色温度特性に応じて最短
点滅時間を設定するのに用いられたり、ハロゲンランプ
の通電電流とコイルの質量に応じて最短点滅時間を設定
するのに用いられたりする。

【００１７】図５は、本発明の代表的動作を示すフロー
チャート図で、ハロゲンランプ５の点灯指示が来ると、
図４で示した点滅部２をＯＮにして、ハロゲンランプ５
を点灯し（ステップＳ１）、複写機が待機中なのか、印
刷用紙Ｐに画像を形成する複写状態なのかをチェックし
（Ｓ２）、待機中ならば（Ｓ２ＹＥＳ）、タングステ
ンの色温度の検知を検知部１によって行い、タングステ
ンの色温度の立上り値（図４で示した電圧Ｖ１に該当す
る設定温度）を検知部１が検知するのを待って（Ｓ
３）、点滅部２をＯＦＦにして、ハロゲンランプ５を消
灯し、定着ローラの温度制御を行う（Ｓ４）。

【００１８】その後、待機終了指示が出ていれば終了し
（Ｓ５ＹＥＳ）、まだ待機継続中ならば（Ｓ５ＮＯ）
タングステンの色温度が所定の値まで下がった電圧Ｖ２
に該当する設定温度になるまで待って（Ｓ６ＹＥ
Ｓ）、点滅部２をＯＮにして、ハロゲンランプ５を点灯
し（Ｓ７）、点滅部２をＯＦＦにする温度の監視を繰り
返す（Ｓ３）。以上のようにして、ハロゲンランプ５を
消灯する時期を、必ずタングステンの色温度の立上り値
を検知部１が検知した後に行うことによって、ランプの
中がハロゲンガス過多になるのを防いでいる。

【００１９】一方、複写状態ならば（Ｓ２ＮＯ）、定
着ローラ６のローラ表面温度をもっと精度よく制御する
ためにローラ表面に接触したサーミスタ４により温度制
御が行われる。即ち、ハロゲンランプ５の点灯後、サー
ミスタ４により定着ローラ６のローラ表面温度が監視さ
れ、前以て設定された値Ｖ３に該当する温度に達すると
（Ｓ８ＹＥＳ）、点滅部２をＯＦＦにして、ハロゲン
ランプ５を消灯し定着ローラ６の温度を下げる（Ｓ
９）。次ぎに、複写状態終了指示が出ていれば終了し
（Ｓ１０ＹＥＳ）、まだ複写状態継続中ならば（Ｓ１
０ＮＯ）定着ローラ６の表面温度が電圧Ｖ４に該当す
る値まで下がるのを待って（Ｓ１１ＹＥＳ）、点滅部
２をＯＮにして、ハロゲンランプ５を点灯し（Ｓ１
２）、定着ローラ６の表面温度を上げ、一定値以上上が
らないように監視を繰り返す（Ｓ８）。このようにし
て、定着ローラ６のローラ表面温度が電圧Ｖ３から電圧
Ｖ４に該当する値の精度よい制御がなされる。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、ハロゲ
ンランプのタングステンの色温度を検知する検知部と、
検知された色温度に基づいてハロゲンランプを点滅する
点滅部を持たせた構成で、ハロゲンランプを点灯する色
温度と、消灯する色温度を目的に合わせた値に設定した
ので、上記点滅部により、ハロゲンランプの特性を考慮
した色温度で自由にハロゲンランプを点滅出来るように
なった。

【００２１】また、ハロゲンランプの点灯後、上記点滅
部により、タングステンの色温度の立上り値を上記検知
部が検知した後、ハロゲンランプを消灯するようにした
ので、ハロゲンサイクルが十分起こって、ランプ内がハ
ロゲンガス過多となるのを防ぐことが出来る。従って、
タングステンフィラメントが劣化して断線することが減
り、ハロゲンランプの寿命を延ばすことが出来るように
なった。

【００２２】また、上記の検知部により、ハロゲンラン
プを点灯するあらかじめ定められた色温度と消灯するあ
らかじめ定められた色温度を検知することが出来て、上
記色温度間でハロゲンランプを上記点滅部により点滅さ
せることが出来たので、簡単にタングステンの色温度特
性に応じた最短点滅時間を持たせることが出来るように
なった。それにより、ランプの中がハロゲンガス過多と
なるのを防ぎ、しかも、ハロゲンランプのＯＮーＯＦＦ
回数を少なくし、どのようなハロゲンランプも寿命を延
ばすことが出来る画像形成装置を提供することが出来
た。

【００２３】また、ハロゲンランプを点滅する点滅部
と、ハロゲンランプの最短点滅時間を決める最短点滅部
を持たせて、最短点滅時間をハロゲンランプの通電電流
とコイルの質量に応じて決めたので、ハロゲンランプの
種類が違ってもハロゲンランプの特性に適した手段で、
ハロゲンランプの寿命を損なう短いサイクルでＯＮーＯ
ＦＦが繰り返されるのを防ぐことが出来るようになっ
た。

【００２４】また、画像の形成していない待機時のみ対
応するようにさせたので、熱を奪う記録用紙のない待機
時によく起こる、ハロゲンガスを過多とするハロゲンラ
ンプの短い点滅を防いだ画像形成装置を提供することが
出来るようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した画像形成装置の構成図であ
る。

【図２】図１に示す画像形成装置の熱定着装置周辺の要
部を説明する説明図である。

【図３】（Ａ）及び（Ｂ）はハロゲンランプの色温度の
立上り曲線を説明する説明図である。

【図４】図１に示す画像形成装置の熱定着装置周辺の要
部のブロック図である。

【図５】図１に示す画像形成装置の熱定着装置の温度制
御の主要動作を示すフローチャート図である。

【符号の説明】

１・・・検知部、２・・・点滅部、３・・・最短点滅
部、４・・・サーミスタ、５・・・ハロゲンランプ、６
・・・定着ローラ、７・・・加圧ローラ、８・・・分離
爪、９・・・操作部、１０・・・制御部、２０・・・熱
定着装置、２１・・・読み取り光学系、２２・・・光
源、２３・・・集光レンズ、２４・・・ミラー群、２５
・・・画像読み取り素子、２６・・・ファン、２７・・
・書き込み光学系、２８・・・ポリゴンミラー、２９・
・・レンズ群、３０・・・ミラー、３１・・・感光体ド
ラム、３２・・・帯電チャージャ、３３・・・現像ロー
ラ、３４・・・給紙カセット、３５・・・給紙ローラ、
３６・・・転写チャージャ、３７・・・分離チャージ
ャ、３８・・・クリーニングユニット、３９・・・排出
ローラ、４０・・・収納スタッカー。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハロゲンランプを点滅して用いる露光
部、及び、定着部を有する画像形成装置において、ハロ
ゲンランプのタングステンの色温度を検知する検知手段
と、上記検知手段で検知された色温度に基づいてハロゲ
ンランプを点滅する点滅手段を備えたことを特徴とする
画像形成装置。
【請求項２】ハロゲンランプの点灯後、上記検知手段
がタングステンの色温度の立上り値を検知した後、上記
点滅手段によりハロゲンランプを消灯する構成としたこ
とを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】上記点滅手段は、ハロゲンランプのタン
グステンの色温度特性に応じて決められる最短点滅時間
を設定出来る構成としたことを特徴とする請求項１に記
載の画像形成装置。
【請求項４】ハロゲンランプを点滅して用いる露光
部、及び、定着部を有する画像形成装置において、ハロ
ゲンランプの通電電流とコイルの質量に応じて、ハロゲ
ンランプの最短点滅時間を決める最短点滅手段を備えた
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】上記色温度に基づくハロゲンランプの点
滅が、画像の形成していない待機時のみ行われることを
特徴とする請求項１、２、３、又は４に記載の画像形成
装置。