JPS62135869A - 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】 ［産業上の利用分野］ 未発明は、電子写真装置や印刷機、プリンター、ファク
シミリ等の記録機器に適用可能なフラッシュ定着装置に
関する。

［従来技術］ 従来の複写機の構成図を第２図に示す。１は透明な部材
よりなる原稿載置台で矢印方向に往復運動する。２は集
光性光伝送体で原稿！！ｎ台１上にある原稿像の構造を
感光ドラム３上にスリット露光する、感光ドラム３は矢
印方向に回転する、４はコロナ帯電器であり感光ドラム
３に一様に帯電を施す、５は現像器であり、一様に帯電
された感光ドラム３に集光性光伝送体２により光像露光
して形成した静Ｔｌ１ｔＰＦｔ像を顕像化する、一方転
写紙Ｐは給紙ローラ６及びレジストローラ７によりド′
ラム面に送り込まれ、転写帯電器８により感光トラム３
上の画像の転写を受ける。その後転写紙は分離手段１２
により感光ドラム３から分離されカイト９を通って定着
器１０に送られ、転写紙上のトナー像が定着され、転写
紙は排紙ローラ１１によりトレイ１９上に排出される。

感光ドラム３上に残ったトナーはクリーニング手段１３
により落とされ回収される。

以上説明したように、定着方法としては熱によるものが
主流となっている、しかし熱による定Ｂ（熱定着）は転
写紙上に転写されたトナーをローラ間にはさみ熱を加え
ることによってトナーを融解させて紙と結合させるとい
う方法であるため、熱源として２つのローラの一方、或
は両方の中心部分でハロゲンランプ等を点灯させ、ロー
ラ表面温度を定着に最適な温度に保たなければならない
。そのため複写中はもとよりスタンバイ中においても定
着器での電力消費は大きなものとなってしまう。又主電
源投入後定着器が定着可能な温度に達するまで複写動作
に入ることができず、そのため待ち時間が必要となる。

一方、他の定着方法として圧力による定着（圧力定着）
があり、これは転写紙上に転写されたトナーをローラ間
にはさみ圧力を加えることによって塑性変形させて紙と
結合させる方法がある。この圧力定着は熱定着に比べて
、待ち時間なし、温度制御不用、低消費電力、安全性が
高い等優れている点は多い、しかし圧力定着ではトナー
を紙に定着させるために非常に高い圧力が必要となり、
そのため装置としては大きくなり重くなってしまい、又
定着ローラ間に紙が突入し通過するときは、それ以前や
空回転時などの負荷とは大きく違い、モータの回転ムラ
を起こしやすくプロセスに対して悪影響を与えてしまう
。

このように熱定着、圧力定着共に一長一短である、そこ
で第３の定着方法として、閃光放電管の発光エネルギー
によって転写紙上に転写されたトナーを融解させるフラ
ッシュ定着法が提案されている。これは熱定着に比べて
、待ち時間ナシ、低消費電力１紙づまり時転写紙の着火
ナシ、熱の少ない定着器にすることができ、又圧力定着
に比べて、装置の軽量化、駆動系のムラが少ない、紙質
、紙厚に依存しない紙の伸縮がない等の点で非常に有利
である。

しかし、最近の複写機においては、黒色のコピーだけで
はなく赤、青、緑、セピア等の色コピーをカートリッジ
と呼ばれる。現像器５．感光ドラム３．クリーナ部１３
．帯電部４を一体化したものを交換することで、簡単に
とることができるようになった。そのためフラッシュ定
着においては、フラッシュからの発光エナルギーをトナ
ーが吸収し、トナーが融解することで転写上に定着され
るため、トナーのエネルギー吸収率が違えば、融解する
かどうが問題となる。又トナーのエネルギー吸収率は色
による違いの他、トナーが磁性か非磁性かによる違い、
トナーの粒径の違い等によっても異なっているので同様
の問題がある。

［目的及び概要］ 未発明は前記問題点を鑑みて提案するものであり、トナ
ーのエネルギー吸収率の違いによる定着性の違いをなく
すことを目的とし、その概要が各トナーに応じてフラッ
シュ照射距離を変化させることにあり、これによって均
一の定着性を得ることか可能となった。

［実施例］ 第１図は本発明における複写装置の断面図であり、第２
図に示す従来の複写機と異なる部分は第２図に示す定着
器１０．排紙ローラ１１部、及び現像器５．コロナ帯電
器４．感光ドラム３．クリーニング手段１３を含むプロ
セスカートリッジであり、これらは第１図に示す２０の
ストロボ発光定着器、２１の排紙ベルトユニットへと変
更され、特にストロボ発光定着器は前記プロセスカート
リッジに含まれる構成となっている。

図中、現像器が本体及びプロセスカートリッジに対して
着脱可能な時、交換された現像器内に使用されるトナー
の種類Ａ、Ｈに対して、フラッシュ照射距離を変化させ
る手段として以下の構成が図示されている。即ち、トナ
一種類Ａ、Ｂの選択キー４０１，４０２を有する操作部
４０．操作部４ｏからの信号に応じてフラッシュ定着装
置２０の搬送路９に対する垂直距離を変化させる位置変
位制御手段４１（プランジャー、レバー等の上下変位手
段、そのための案内ガイド等を含む）が示されている。

この操作部は現像器のトナーに応じて入力される信号で
自動的に制御する手段と置き換えても良い。具体的制御
は後述する。第３図はストロボ発光定着器２０周辺の詳
細図であり、ストロボ発光定着器２０は、２０ａの発光
部であるＸｅランプ、Ｘｅランプを保護するための２０
ｂのガラス及び反射笠より構成されており、さらに図中
に示すＡはストロボ発光定着器２０の１回の発光で定着
される範囲を示すものでこの範囲Ａはトナーの種類ある
いは照射距離等によって相対的に変化するものである。

第４図はストロボ２０ａの発光曲線であり、Ｔ１あるい
はＴ１′のように発光時間を変えることによって前記範
囲Ａを変化させることも可能であり、また連続発光にと
もなう充電時間を早くすることにもなる。第７図はスト
ロボ発光定着器２０の発光制御を示すタイミングチャー
ト（２連続発光Ｘ３）であり１本発明においては、スト
ロボ発光定着器２０は図示しないが主走査方向に３連と
なるように構成されている。第５図は制御、駆動回路を
示すもであり、Ｒｎは抵抗、Ｃｎはコンデンサー、Ｄｎ
はダイオード、Ｌｌはコイル、５ＣＲｎはサイリスタ、
Ｔｎはトランス、ＸｅｎはＸｅランプ、Ｄ　　ｎ　ハト
ライｙ＜−２ＰＤはフォトセンサ、Ｓｎは入力ＳＷ、Ｃ
ＰＵはマイクロコンピュータである。第６図は制御を示
すフローチャートである。次に第５図〜第７図を利用し
、ストロボ発光定着器２０の制御について詳説する。

まず第５図に示すＡＣ１００Ｖラインに図示しないメイ
ンＳＷにより電源を供給する。このことにより、図示し
ないＡＣ−ＤＣコンバーターによりＣＰＵ等の低電圧電
源を供給し、同時に供給されたＡＣ１００Ｖは抵抗Ｒ１
，コンデンサーＣ１及びダイオードＤ１〜Ｄ３によりＤ
Ｃ２８０Ｖへ昇圧される倍電圧部より、メインコンデン
サＣ２へＸｅランプｘｅ１〜Ｘｅ３を所定エネルギーで
発光させるため充電を行なう。そしてこのメインコンデ
ンサＣ２に充電されている電圧は抵抗Ｒ２、Ｒ３で分圧
されＣＰＵのＡ／Ｄ入力端子へ入力し、常時モニターを
行なっている。またこの時第７図に示すフローチャート
においては前記メインＳＷの投入によりＣＰＵはスター
トし、ステップ１に示されるメモリやＩｌｏ等、所定条
件を設定するための初期化を行ない、ステップ２では前
記充電電圧のモニタリングを始めとし、転写紙の有無、
コピ一枚数等の各種条件のチェック及びそれらのホロー
を行ない、コピー可能な状態であるときにだけステップ
３へ進む、ステップ３は図示しないコピースタートＳＷ
のチェックを行なっており、押されないときにはステッ
プ２へ戻りこれを繰り返し、押されているときにはステ
ップ４へ進む、ステップ４は各種プロセスのタイミング
制御を行なうもので、さらに詳説するならば、まずメイ
ンモータ等から得られるタイミングパルスをカウンター
等でカウントし、露光ランプ、原稿台前進、後進等容負
荷のＯＮ。

ＯＦＦタイミングをレジスター等に予めセットしておき
、前記カウンターとこれらのレジスターをたとえばカウ
ントアツプ毎に比較を行ない、該当する負荷のＯＮ、○
ＦＦを行なうものである。ステップ５では機械の動作が
正常に行なわれているかを各所に設けられた図示しない
入力手段等によりモニタリングし、それらの条件に基づ
き、必要データを記憶したり、書き換え等を行ない、さ
らには異常時等においてはその異常処理をも行なうもの
である。ステップ６では第６図に示すＣＰＵの入力であ
る定着タイミング入力手段Ｓ１をチェックし、定着タイ
ミングでなければステップ７へ進み、ステップ７では処
理終了かを判断し、処理終了でなければステップ４へ戻
り、これを繰り返し、処理終了であればステップ２へ戻
り、待期状態へとなる。又、ステップ６において定着タ
イミング入力手段Ｓ１より定着タイミングを受けたなら
ば処理はステップ８へ進む。これ以降はステップ２ある
いはステップ５で７−リられた各種条件より、ステップ
８においては、原稿濃度を第５１４に示すフォトセンサ
から読み込みＡ／Ｄ　ｌより入力しＡ／Ｄ変換した値と
１充゛健電圧をＡ／ＤＯに入力し同様にＡ／Ｄ変換した
値と、ＣＰＵのＩＰＩへ入力されるカートリッジ信号（
本発明ではＯＮ＝黒、０ＦＦ＝色ものカートリッジとし
た）より、適正な発光時間を演算し求めこの値をレジス
タへ記憶させ、ステップ９では、ＣＰＵのＩＦ５へ入力
される転写紙の送り方向の長さより適正な発光回数を選
びだしレジスターへ記憶させ、ステップ１０では、ＣＰ
ＵのＩＰ３〜ＩＰ５へ入力される主走査方向の転写紙の
長さにより適正な発光管数（Ｘｅランプ１本で約７０ｍ
ｍが定着可能であり、本発明においては３連であること
により、２１０ｍｍの主走査方向の定着が可能であり、
従って７０ｍｍ間隔で主走査方向の発光Ｖ数を制御でき
る）をレジスタへ記憶させる。これらのレジスタ類に記
憶されている値は前述した如く、ステップ４で使用され
るものであり、さらに動作を詳説するならば、定着タイ
ミングで第５図に示す。

ＯＰＯよりＸｅランプＩ　Ｘ　ｅ　１のトリガー信号の
−・発註が出力され、この信号はサイリスターＳ　ＣＲ
１、Ｓ　ＣＲ２のゲートへ、ドライバーＤＲＩを介して
送られるこのことによりサイリスタ５ＣＲＩ、５ＣＲ２
はＯＮされ、サイリスク５ＣＲＩはトランジスタＴ１を
介してＸｅランプＸｅｌのトリガ電極へ高電圧をかける
。このことによりＸｅランンブＸｅｌは放電を開始し、
発光を起こす、又、同時にサイリスタ５ＣＲ２もＯＮさ
れているため放電電流が流れ完全な発光状態となる。

次に前述した発光時間に達したならば（第７図に示すＴ
ｉ−ａ）、ＣＰＵはＯＰＩよりカットオフ信号をドライ
バーＤＲ２を介して、サイリスタ５ＣＲ３のゲートへ送
られる。これにより、サイリスタ５ＣＲ３はＯＮされ、
このことにより抵抗Ｒ８を介して充電されていたコンデ
ンサＣ６の電荷がサイリスタ５ＣＲ３を通して放電する
ため、ＯＮされていたサイリスタ５ＣＲ２へ逆バイアス
をかけることになり、サイリスタ５ＣＲ２はターンオフ
する。従ってＸｅランプＸｅｌは発光を停止する。又、
サイリスタ５ＣＲ３のＯＮからＴ２後（充電時間）、条
件により（主走査方向の長さ）、ＸｅランプＸｅ１−＋
ＸｅランプＸ　ｅ　２　＋　Ｘ　ｅランプＸ　ｅ　３　
。

ＸｅランプＸ　ｅ　ｌ　＋　Ｘ　ｅランプＸｅ２．ある
いはＸｅランプＸｅｌを所定回数繰り返すものである。

又、ＸｅランプＸ　ｅ　２及びＸｅランプＸ　ｅ　３の
発光工程はＸｅランプＸｅｌの同じであるためここでは
省く。又以下に本発明における、発光回数と条件を表１
〜表３に示す。

以上にストロボ発光定着装置２０の制御について説明し
たが、カートリッジの種類によって発光時間を変えず、
第８図（ａ）、（ｂ）に示すようにＸｅランプをカート
リッジに含めて、カートリッジ毎に照射距離を変えても
同様な効果がある。第８図（ａ）の照射距離ｄ１のとき
その定着範囲Ａ（第３図）は約３０ｍｍであり、第８図
（ｂ）の照射距離ｄ２のときは定着範囲Ａは約２０ｍｍ
となる。従ってカラートナー等のエネルギー吸収率の低
いトナーを含むカートリッジは第８図（ａ）の照射距ａ
ｄ１にし、黒トナー等のエネルギー吸収率の高いトナー
を含むカートリッジにおいては第８図（ｂ）の照射距離
ｄ２であれば良い。この時発光回数は転写紙をＡ４縦送
りとすると第８図（ａ）は１０回、第８図（ｂ）は１５
回となる。

本実施例ではカートリッジとＸｅランプを一体化してい
るがＸｅランプと転写紙との距離はカートリッジの種類
（トナーの種類）を検知（マイクロスイッチ等）するこ
とにより、プランジャー（不図示）によってＸｅランプ
を上下することにより自動的に設定されるよう構成して
も良い。又、Ｘｅランプの位置を手動設定できる様にし
ても良く、又、Ｘｅランプではなくて転写材の搬送路の
位ごを変えても良い。

以上説明したように、カートリッジに含まれるストロボ
発光定着器ｚＯと被定着物との間の距離をトナーの種類
によって予め設定しておくことにより、トナーの種類に
関係なく、良好なる定着を容易に得ることができる。

［効果］ 本発明は、トナーの種類に応じてフラッシュ定着の照射
距離を変化させるので、良好な定着を可能にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による複写装部の断面図、第２図は従来
の複写機を示す断面図、第３図はストロボ発光定着器の
詳細断面図、第４図はＸｅランプの発光特性を示す図、
第５図は実施例の回路図、第６図は実施例のフローチャ
ート、第７図は実施例のタイミングチャート、第８図（
ａ）、（ｂ）はカートリッジに含まれるストロボ発光定
着器を示す断面図である。 ２０はストロボ発光定着器、４ｏは操作部、４１は位置
変位制御手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録紙上のトナー像を閃光放電管のフラツシユ光
   で定着するフラツシユ定着装置において、使用するトナ
   ーの種類によってフラツシユ照射距離を変化させること
   を特徴とするフラツシユ定着装置。
2. （２）上記フラツシユ照射距離は本体装置に対して着脱
   可能なプロセスカートリツジの種類によって異なること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のフラツシユ定
   着装置。