JPS5854364A - フラツシユ定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の分野 本発明は画像記録紙上に形成された可視画像を定着する
フラッシュ定着装置に関する。

（２）発明の背景 この種のフラッシュ定着装置においては、閃光放心管の
フラッシュ光が直接にまたは反射鏡などに反射されて間
接に記録紙に光照射されることにより熱定着される。記
録紙上の可視画像１例えばトナー粉末像は、通常、黒色
などの光吸収性の高い色で萬り、記録紙の地肌は、通常
、白色などの光反射性の高い色である。このため、トナ
ー粉体によって、可視画像が形成された記録紙にフラッ
シュ光が照射されると、画像のトナー粉体は選択的にフ
ラッシュ光の光エネルギーを吸収して加熱され、溶融液
化した後に固化して記録紙に焼付定着される。すなわち
、記録紙にフラッシュ光が照射されると、熱輻射線であ
るフラッシュ光は記録紙に衝突し、記録紙で反射され、
この反射されたフラッシュ光は反射鏡で反射され、再び
記録紙に衝突する。このような反射の繰返しの内に、フ
ラッシュ光のエネルギーは画像に吸収され、加熱定着さ
れることになる（たとえば特開昭５０−１４３４３号）
。このような意味で、トナーと画像記録紙の境界温度が
上昇し、トナーが溶着するという点においては、このフ
ラッシュ定着法も、熱ロールによる定着法、ヒータ加熱
による雰囲気加熱定着法と同じである。ところで、フラ
ッシュ定着法は、上述の通り、フラッシュのエネルギー
をトナー表面だけに吸収させているため、トナーのない
部分の記録紙の温度は他の定着法に比べてほとんど上昇
しない。したがって、フラッシュ定着法では、冬場のよ
うに周囲の雰囲気温度が低い場合、記録紙の温度も低く
、トナーにフラッシュのエネルギーが与えられ溶融して
も、記録紙とトナーとの境界温度はあまり上昇せず、定
着不足となり、また１反対に夏場では定着過多となって
しまうなど、周囲の雰囲気温度または定着前の記録紙の
温度に定着の度合が影響される傾向が、他の定着法に比
べて強く、フラッシュ定着法が、他の面での多くの利点
がありながらも、特にフラッシュ定着法の欠点となって
いた。そこで１本発明者は記録紙の温度又は周囲雰囲気
温度を検出し、検出温度に応じてフラッシュランプの放
電エネルギを制御し、定着を安定化するフラッシュ定着
装置を発明し、特願昭５６−８６２５５号にて開示した
。

（３）発明の目的 本発明はこの種の、温度に対応したフラッシュ放電エネ
ルギ制御に関し、特願昭５６−８６２５５号のフラッシ
ュ定着装置と共に実施した場合には更に定着の安定性が
高くなり、また単独に実施した場合においても特願昭５
６−８６２５５号の発明と同等又はそれ以上の定着安定
性が得られるフラッシュ定着装置を提供することを目的
とする。すなわち本発明は１周囲の雰囲気温度または定
着前の記録紙の温度に左右されることなく、安定した定
着が行なえるフラッシュ定着装置を提供°することを目
的とする。

（４）発明の要約 上記目的を達成するために本発明においては。

定着処理すべき記録媒体の、フラッシュランプに対向す
る面の裏側にあって記録媒体を支持する。

光反射性の記録媒体支持部材の温度を検出し、検出温度
に応じてフラッシュランプ印加電圧を制御する。

（５）発明の効果 記録媒体は通常雰囲気温度と同程度の温度であるが、フ
ラッシュランプと少なくとも一部が対向する記録媒体支
持部材の温度により、その温度が高いときには加熱され
るなど、フラッシュランプ直下において光照射を受ける
直前までに温度変化を生じ、一方記録媒体支持部材はフ
ラッシュランプの付勢が繰、り返えされる間に温度が上
昇し、コールドスタート時と多くの複写工程を終了した
直後のホットスタート時とではかなりの温度変化を呈す
る。したがって、記録媒体自身またはその周囲の温度に
基づいてフラッシュランプの放電エネルギつまりはフラ
ッシュランプ付勢電圧を制御するよりも、むしろ、記録
媒体がハロゲンランプ直下にある間およびその前後にお
いて記録媒体が密着する支持部材の温度を検出して、そ
の温度が低いときにはフラッシュエネルギを高＜シ、高
いときには低くする方が、フラッシュ光照射時の記録媒
体温度に正確に対応したフラッシュエネルギ制御がおこ
なわれることになる。

（６）一実施例 以下本発明の一実施例を図面を参照しながら詳細に説明
する。まず、第１図に本発明によるフラッシュ定着装置
が用いられる複写機の全体構成の概略図を示す。第２図
にそのフラッシュ定着装置をぬき出して詳細に示した機
械的構成図を示す。

第１図において、１は原稿テーブル、２は上カバー、３
は原稿受け、４は螢光灯、５は露光ガラス。

６はレンズアレイ、７は感光体ドラム、８は除電ランプ
、９は帯電チャージャー、１０はトナータンク、１１は
磁気スリーブ、１２は転写分離ナヤーンヤー、１３は分
離爪、１４は手差しテ°°−プル。

１５は手差し挿入コロ、１６は手差し給紙ローラ。

ｌ７はロールペーパ、１８はロール給紙ローラ。

１９はカッター、２０は先端折り曲げローラ、２１は定
着用Ｘｅフラッシュランプ、２２は分離搬送タンク、２
３は分離搬送ベルト、２４はコピー受け、２５は電源ユ
ニット、２６は冷却ファン、２７はプロワ−１２８は脱
臭フィルター、２９は定着電源ユニットである。周知の
複写機と同様。

原稿情報が転写された記録紙は、転写分離チャージャー
１２と分離爪１３によって感光体ドラム７から分離され
、ブロワ−２７によって吸いつけられ、分離搬送ベルト
２３により定着部へと搬送される。

第２図は、定着装置部の詳細図て、２１はＸｅランプ等
の閃光放電管、２３は分離搬送ベルト、３０は駆動ロー
ラ、３１は従動ローラ、３２は排紙ローラ、３３は分離
タンク吸着板を兼ねた背面反射板％　３４は分離タンク
ベース、３５は搬送スイッチ、３６は排出スイッチ、３
７は反射笠、３８はカバーガラス、５０は紙温度検知部
、６ｏはＸｅランプ２１を発光させるための電気回路部
分であり、背面反射板３３の裏面に負特性サーミスタ２
００が固着されている。萌述のようにして原稿情報が転
写された記録紙は、分離搬送ベルト上を矢印入方向に搬
送されてくる。分離タンクの定着部入口には、搬送スイ
ッチ３５が取り付けられており、このスイッチ３５によ
って分離ジャムの検知と定着制御信号用タイミングの検
知を行う。記録紙の先端が搬送スイッチ３５をオンにし
、その後、定着装置の有効定着幅の範囲に記録紙が入っ
た時、電気回路部によりＸｅランプをフラッシュ発光さ
せてトナーを記録紙に定着させる。１回の発光で十分な
定着光エネルギーが記録紙に供給されない場合には複数
回発光するような構成とすることもできる。これは、そ
の後、記録紙の後端が定着部を通過し終るまでの間、一
定の間隔、例えば定着装置の有効定着幅、または、有効
定着幅と定着不充分領域幅の和、あるいは、これらの間
の任意距離を記録紙が進行する毎にＸｅランプをフラッ
シュ発光させて全領域の定着を行うような°゛構成する
ことにより実施可能である。

この第２図の機械的構成図におけるＸｅランプ２１をフ
ラッシュ発光させる電気回路部分を第３図に示す。第３
図では本発明において、特徴的な温度検出手段および電
圧制御装置が示される。そこでは温度検出手段および電
圧制御装置は詳細に示されるが、本発明と直接的に関係
せずしかも公知の回路部亦はブロックとして示されるに
とどまる。

第３図において、１０１はホトサイリスタ等からなるソ
リッドステートリレー、１０２は高電圧を得る昇圧トラ
ンス、１１４はフラッシュランプで第２図におけるＸｅ
ランプ２１に相当する。１１５は電圧制御装置、１１６
は過電圧検出回路、１１９はトリガ回路である。これら
が主なる構成要素として、本発明のフラッシュ定着装置
の特徴的なフラッシュランプ発光のため電気回路を構成
している。この回路を駆動するために交流電源ＡＣと、
直流定電圧電源Ｖｃｃが供給される。その他の構成要素
の詳細については、以下に説明される動作の説明の際に
、必要に応じてその都度説明される。

交流電源ＡＣが電源開閉器１００の接点１００ａ。

１００ｂおよびソリッドステートリレー１０１の電流路
を介して昇圧トランス１０２の一次側に接続される。電
源開閉器１００は過電圧検知回路１１６が動作すると接
点１００ａ、１００ｂを遮断するように動作し、ソリッ
ドステート１ルー１０１は入力端子１０１ａがロウレベ
／Ｌ／　（Ｌｏｗ−１ｅｖｅｅ　）になったとき交流側
端子１０１ｂ、１０１ｃの端子間が導通ずるように動作
する。昇圧トランス１０２の２次側は過電流制限用コン
デンサ１’　０３および過電流制限用リアクリル１０４
が並列に接続され、整流回路１０６に接続される。ここ
では共振防止のため過電流制限用コンデンサ１０３およ
び過電流制限用リアクトル１０．１のそれぞれにダイオ
ードが接続されるように整流回路１０５が構成される。

昇圧トランス１．０２の２次側から発生する高電圧は整
流回路１０５で全波整流されて、フラッシュ発光のため
の放電用主コンデンサ１１０に充電される。

この主コンデンサ１１０には並列に、電圧分圧抵抗１０
６，１０７．ｉＪガ電源回路１１９に動“作電源を供給
するための電圧安定化回路１０８，１０９゜異常時に主
コンデンサ１１０の電荷を放電するためのリレー接点と
電流制限用抵抗１１２との直列回路、および放電時間遅
延用空心リアクトル１１３とフラッシュランプ１１４と
の直列回路がそれぞれ接続されている。主コンデンサ１
１０が充電されている状態でトリガ電源回路１１９７５
）らフラッシュランプ１１４にトリガ信号が与えられる
と、主コンデンサ１１０に蓄積された電荷は短時間にフ
ラッシュランプ１１４と遅延空心リアクトルの直列回路
に流れ、フラッシュランプ１１４はフラッシュ発光する
。異常時には、エラー信号ｇＲＲが発生してリードリレ
ー１１１が動作するので、接点ｔｘｔａが閉じ、主コン
デンサｔ　ｔ　ｏ　Ｏ）’ｄＬ６ｉは電流制限用抵抗１
１２を通して放電してしまい。

トリガ電源回路１１９からトリガ信号が発生しても、フ
ラッシュランプ１１４は発光しないように構成される。

鎖線枠で囲まれた部分は充電電圧制限回路１１５である
。この電圧制御装置１１５はその出力端子１１５Ｃから
の信号によって、ソリッドステートリレー１０１を制御
して交流電源ＡＣの供給される時間を制御し、主コンデ
ンサ１１０に充電される電荷量を制限、すなわち充電電
圧を制限する。この充電電圧制限回路１１５には、入力
信号として、主コンデンサの端子間電圧が分圧抵抗１０
６，１０７によって分圧されて加えられる。

端子ＧＮＤは各回路間で共通に接続されているグランド
端子である。電圧制御装置１１５の入力端子１１５ａと
グランド端子ＧＮＤとの間に、主コンデンサ１１０の充
電電圧が分圧された電圧が加えられる。コンパレータ２
１０は、この電圧と。

抵抗２０４〜２０６および負特性サーミスタ２００によ
って得られる基準電圧ｖｒとの比較を行う。入力端子１
１５ａの電圧が基準′ば圧Ｖｒより低い時は。

コンパレータ２１０の出力はローレベルトナリ、入力端
子１１５ａの電圧が基準電圧ｖｒより高い時は、コンパ
レータ２１０の出力はハイレベルトナル。

コンパレータ２１０の出力は発光ダイオード２１５を通
して出力端子１１５Ｃに接続され、ソリッドステートリ
レー１０１の入力端子１０１ａに接続される。この電圧
制御装置１１５のコンパレータ２１０の動作電源回路に
はトランジスタスイッチ２１０が直列に接続されており
、このコンパレータの動作が制御されるようになってい
る。外部から主コンデンサ１１０の充電を行う指令のシ
ーケンス信号ＣＨＧがハイレベルになると、トランジス
タスイッチ２１１がオンとなり、コンパレータ２１０が
動作する。その際、主コンデンサ１１０が充電されてい
ないと、その分圧電圧である入力端子１１５ａの電圧は
基準電圧ｖｒより低く、コンパレータ２１０の出力はロ
ーレベルとなる。その場合発光ダイオード２１５が点灯
するとともに、ソリッドステート１ル−の交流端子１０
１ｂ、１ｏｌｃ間は導通して。

交流電源ＡＣが昇圧トランス１０２に供給される。

コンパレータ２１０が動作しない場合にはソリッドステ
ートリレーの交流端子間は導通せず、交流電源ＡＣが昇
圧トランス１０２に供給されないので、主コンデンサ１
１０の充電も行なわれない。

電圧制御装置１１５の基準電圧Ｖｒはサーミスタ２００
が分圧抵抗の一部として組み込まれているため、サーミ
スタ２００の検知する温度により基準電圧Ｖｒが変化し
、温度が高ければ基準電圧は低く、反対に温度が低けれ
ば基準電圧は高くなるように、基準電圧が設定される。

このため主コンデンサに充電される電圧は温度によって
第４図に示すような傾向になる。これは背面反射板３３
の温度が低い場合、背面反射板３３による記録紙の温度
上昇が小さく、記録紙とトナーの境界温度を上昇させる
のに必要なフラッシュ光の光エネルギーを多く必要とし
、背面反射板３３の温度が高い場合には、反射板３３で
記録紙が温められてそれほど心安としないことを考え合
わせれば理解できるであろう。

次に第２図および第３図を参照して、本発明が実施され
る゛定着装置の全体の動作の概略を説明する。第２図に
おいて、感光体ドラムで形成された可視画像が転写され
た記録紙が矢印Ａ方向に搬送されてくると、搬送スイッ
チ３５によって記録紙の先端が検知され、記録紙が所定
距離１例えばｅ。

だけ進んだ時に、フラッシュ発光のための１コンデンサ
１１０の充電の開始を指示する信号ＣＨＧが発生するよ
うにタイミングがとられている。

ＣＨＧ信号が発生すると、第３図において、トランジス
タスイッチ２１１がオンとなす、コンパレータ２１０が
動作状態となる。コンパレータ２１０は、サーミスタ２
００．抵抗２０４〜２０６から得られるこの時の背面反
射板３３の紙温度に関係する基準電圧Ｖｒと、この時の
主コンデンサ１１０の電圧が抵抗１０６．１０７で分圧
された電圧とを比較する。その時、主コンデンサ１１０
が充電されておらず、その分圧電圧が基準電圧Ｖ、より
低いと、コンパレータ２１０の出力はローレベルトナリ
、発光ダイオード２１５が点灯するとともにソリッドス
テートリレーの交流端子１０１ｂ、ｌｏＩｃ間が導通す
る。これによって、交流電源ＡＣが昇圧トランス１０２
に供給され、その２次側に高電圧が発生し、整流回路１
０５で全波整流され、主コンデンサ１１０の充電が行な
われる。充電が進み。

主コンデンサ１１０の端子間賦圧が上昇すると。

その分圧・電圧をコンパレータ２１０が検知して。

基準電圧Ｖｒを越えると、コンパレータ出力はハイレベ
ルとなり１発光ダイオードが消灯するとともに、ソリッ
ドステートリレーの端子１０１ｂ、ｌｏＩｃ間は遮断し
て、主コンデンサ１１０の充電は止められる。再び第２
図を参照すると、その後、記録紙がさらに搬送されて進
み、定着装置の定着有効幅ｇ、の範囲に入ってきたとき
のタイミングによって、フラッシュ発光のトリガ信号Ｔ
Ｏが発生する。

ＴＯが発生すると、第３図におけるトリガ・電源回路１
１９が動作して、主コンデンサ１１０に充電された電荷
をフラッシュランプ１１４で短時間放電させてフラッシ
ュ発光する。そして、画像の形成された記録紙はフラッ
シュ光を受けて１画像が定着される。この時のフラッシ
ュ光の定着光エネルギーは背面反射板３３の温度によっ
て制御されたものであり、適当な定着を得るためのもの
となっている。

（７）他の実施例 記録紙の、フラッシュランプ（１１４）直下における。

フラッシュ照射前の温度は、背面反′射板３３部に送ら
れてくる記録紙の温度と背面反射板３３の温度に依存す
る。したがってフラッシュ照射時における記録紙の温度
により一層正確に対応付けたフラッシュエネルギ制御を
おこなうためには、更に、背面反射板３３に到るまでの
記録紙温度又は雰囲気温度を検出し、この温度をもフラ
ッシュエネルギ制御のパラメータとするのが好ましい。

このようにする本発明のもう一つの実施例においては、
記録紙収納部又は、定着部へ向かう給紙通路にもう１個
の負特性サーミスタを配置し。

これをサーミスタ２００と直列又は並列に接続する。こ
の追加のサーミスタを正特性のものとするときには、そ
れを抵抗２０４に並列又は直列（２０４と２０５の間）
に接続する。またサーミスタ２００を正特性のものとす
るときには、それを抵抗２０４と並列又は直列（２０４
と２０５の間）に接続する。

なお、背面反射板３３は連続コピ一時には特に加熱しな
くてもフラッシュランプの発光により温度上昇スるが、
コールドスタート時には温度が低い。したがって、コー
ルドスタート時には定着部に記録紙が到達する萌にフラ
ッシュランプを発光させたり、予備ヒータで加熱したり
して、記録紙到来時の付勢電圧、つまりはフラッシュラ
ンプ電源装置Ｆ　Ｌ　Ｖ　Ｓの容量を低く設定しうる。

予備ヒータを併用する場合には、背面反射板３３の温度
を検出するサーミスタ２００の検出温度に応じて予備ヒ
ータの一加熱制御をおこない、−この加熱および制御は
複写機電源オンの間の待機中におこなう設定とするのが
よい。この他に、本発明は記録紙の反射率や画像濃度（
ユリじてフラッシュエネルギ制御をおこなう制御方式と
共（二実施しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるフラッシュ定着装置が用いられる
複写機の全体構成の概略図、第２図は本発明のフラッシ
ュ定着装置の一実施例の要部を示した機械的構成図、第
３図は第２図のフラッシュ定着装置における電気回路部
分を示す回路ブロック図、第４図は第３図の回路ブロッ
ク図の電気的特性図である。 ２１．１１４：定着用フラッシュランプ３３：背面反射
板（記録媒体支持部材）ＦＬＶ８：フラッシュランプ電
源装置 １０１：ソリッドステートリレー １０２：昇圧トランス　　　　１１５：電圧制御装置１
１６：過電圧検知回路　　　１ｔ　９　：　Ｆ　’Ｊガ
回路２００：サーミスタ（温度検出手段） 第１図 男２面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　フラッシュランプ； フラッシュランプの光が照射される記録媒体に関してフ
   ラツンユランプとは反対側に配置され、少な（とも一部
   が記録媒体に接触する記録媒体支持部材； フラッシュランプに通電する、出力電圧が可変のフラッ
   シュランプ電源装置； 記録媒体支持部材の温度を検出する温度検出手段；およ
   び 温度検出手段の温度信号に応じてフラッシュランプ電源
   装置の出力電圧を設定する電圧制御装置； を備えるフラッシュ定着装置。
2. （２）電圧制御装置は、高温度を示す温度信号に応じて
   フラッシュランプ電源装置の出力電圧を低く設定し、低
   温度を示す温度信号１；応じて高く設定する前記特許請
   求の範囲第（１）項記載のフラッシュ定着装置。