JPH0245873Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は複写機、フアクシミリ等の画像形成装
置に用いられるフラツシユランプを具えたトナー
定着装置に関するものである。

〔従来技術〕

フラツシユランプを具えたトナー定着装置にお
いては、通常内面に反射鏡面が形成され定着に必
要な大きさの開口面を有するランプカバー内にキ
セノンランプ等のフラツシユランプを納め、その
開口面を被うガバーガラスが設けられる。定着
は、その表面に未定着のトナー像が担持された像
支持体例えば転写紙をランプカバーの開口面に沿
つて順次通過させ、この転写紙がランプカバーの
開口面の幅によつて規定される有効定着幅だけ移
動する度毎にフラツシユランプを点灯することに
よつて行なわれる。即ち、フラツシユランプより
発する光は直接あるいはランプカバーの内面の反
射鏡面により反射されて一部は転写紙上のトナー
像に、他はその余白部分に当り、転写紙上のトナ
ー像に当つた光（特に熱線）は吸収されてトナー
を加熱する。一方、トナー像以外の転写紙余白部
に当つた光は反射してランプカバーの反射鏡面に
当り、そこで再び反射されて転写紙に当る動作を
繰り返す。このように、フラツシユランプより発
する光は、転写紙とランプカバーの反射鏡面間で
反射を繰り返すうちにその大部分はトナー像に吸
収される。これによりトナー像は溶融液化し、そ
の後固化して転写紙へ定着が行なわれる。

フラツシユランプの点灯は、トナーの定着に必
要とされる発光エネルギーをエネルギー供給用主
コンデンサに充電し、次いでこの主コンデンサの
充電エネルギーをフラツシユランプに瞬時に供給
して行なわれる。主コンデンサとしては大容量の
ものが得やすい点で電解コンデンサを用いること
が有利であるが、点灯開始時においては、フラツ
シユランプの電極間電圧が通常数百Ｖ程度以上で
あることが必要であり、１個の電解コンデンサで
は耐電圧が最大でも350V程度であつて、上記の
ような高電圧を保持することができないため、通
常は２個以上の電解コンデンサを直列に接続して
主コンデンサが構成される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このように２個以上の電解コンデンサを直列に
接続して主コンデンサを構成すると、急激な充放
電が繰返されることによつて、各電解コンデンサ
における漏れ電流の影響或いは経時的な容量の変
化等によつて充電時に特定の電解コンデンサに異
常に高い電圧がかかり、最悪の場合には耐電圧を
越えて当該電解コンデンサが破懐されることがあ
り、極めて危険な事故が発生する問題点がある。
そしてこのような現像は電解コンデンサの数が大
きいほど著しく大きなものとなる。

〔考案の目的〕

本考案は以上の如き事情に基いてなされたもの
であつて、その目的は、電解コンデンサを２個以
上直列に接続して主コンデンサを構成して、特定
の電解コンデンサに異常に高い電圧がかかること
なく安定した充電を行なうことができて安全で信
頼性の高いトナー定着を行なうことができるトナ
ー定着装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案トナー定着装置は、フラツシユランプ
と、主コンデンサ及びこの主コンデンサから充電
エネルギーを前記フラツシユランプに供給する供
給回路を含む放電回路と、前記フラツシユランプ
をトリガーするトリガー回路と前記主コンデンサ
を充電する充電回路とを具え、前記フラツシユラ
ンプの光を照射してトナー像を像支持体上に定着
するトナー定着装置において、前記主コンデンサ
は、電解コンデンサを２個以上直列に接続してな
り、前記充電回路は、前記電解コンデンサの直列
接続体を２以上のグループに分割して各グループ
毎に独立して電解コンデンサを充電するたの、当
該グループの数に対応する数の２次コイルを有す
るトランスとこのトランスの２次コイルの各々に
接続された整流器とを有してなることを特徴とす
る。

〔実施例〕

以下本考案を図面を参照しながら詳細に説明す
る。

第１図は本考案に係るトナー定着装置の一例の
概略を示す説明図であり、１は例えばキセノンフ
ラツシユランプ等よりなるフラツシユランプであ
り、このフラツシユランプ１は、内面に反射鏡面
２１が形成された幅L₁の開口面２２を有するラ
ンプカバー２３内に収納され、このランプカバー
２３の開口面２２には透明のカバーガラス２４が
設けられている。尚図示はしないがフラツシユラ
ンプ１の外壁面には例えば螺旋状に巻回してなる
トリガワイアが配設されている。１２は例えば紙
よりなる転写トナー像の支持体である転写紙の分
離搬送タンクであり、１３はそのタンク表面を兼
ねた背面反射板である。また、１４は分離搬送ベ
ルト１５の駆動ローラ、１６はその伝動ローラ、
１７は排紙ローラである。

その表面にトナー像が転写された転写紙が分離
搬送ベルト１５上を矢印Ａ方向に搬送されてくる
と、分離搬送タンク１２の定着部入口に設けた搬
送スイツチ１８によつて定着制御信号用のタイミ
ングの検知が行なわれる。転写紙の先端が搬送ス
イツチ１８をオンにし、フラツシユランプ１の有
効定着幅L₂の定着領域Ｑに転写紙が入つた時、
フラツシユランプ１を発光させてトナーを転写紙
に定着させる。その後、転写紙の後端が定着部を
通過し終るまでの間、フラツシユランプ１を有効
定着幅L₂の距離を転写紙が進行する度毎に発光
させて、全領域の定着を行なう。なお、図中、１
９は排紙検知スイツチである。

第２図はフラツシユランプ１を発光させる電気
回路部分を示す説明用回路図である。

３は充電回路であつて、これは、後述するエネ
ルギー供給用主コンデンサ４を構成する電解コン
デンサの分割グループ数に対応する数即ちこの例
においては２個の２次コイル３２１及び３２２を
有する昇圧トランス３２と、この昇圧トランス３
２の１次側と交流電源ACとの間に介挿されたソ
リツドステートリレー（SSR）３１と、昇圧トラ
ンス３２の２次コイル３２１及び３２２にそれぞ
れ接続された整流器３３Ａ及び３３Ｂと、後述す
るエネルギー供給用主コンデンサ４の充電電圧を
検出するための分圧低抗３４，３５と、後述する
コンデンサ充電信号CHG及び分圧抵抗３４，３
５による検出電圧Voに基いてソリツドステート
リレー３１の開閉動作を制御して主コンデンサ４
の充電電圧を制御する充電電圧制御回路３６とよ
りなる。３７Ａ，３７Ｂ及び３８Ａ，３８Ｂはそ
れぞれ力率改善用のコンデンサ及びインダクタ
ー、３９Ａ，３９Ｂはサーキツトブレーカであ
る。前記ソリツドステートリレー３１において
は、その入力端子３１Ｄへの信号がロウレベル
（Ｌレベル）のときに交流側端子３１Ａ，３１Ｂ
間が導通し、この導通期間の間は交流電源ACか
ら供給される電力により主コンデンサ４の充電が
行なわれ、一方入力端子３１Ｄへの信号がハイレ
ベル（Ｈレベル）のときは交流側端子３１Ａ，３
１Ｂ間は遮断され交流電源ACからの電力の供給
が停止される。

４はエネルギー供給用主コンデンサであり、こ
の例では４個の電解コンデンサ４１，４２，４
３，４４が直列に接続されて構成され、これら電
解コンデンサの直列接続体は２以上のグループ例
えば電解コンデンサ４１及び４２とよりなる第１
のグループＧ１と、電解コンデンサ４３及び４４
とよりなる第２のグループＧ２との２つのグルー
プに分割され、前記第１のグループＧ１に属する
電解コンデンサ４１及び４２は一方の整流器３３
Ａの出力端子間に接続され、前記第２のグループ
Ｇ２に属する電解コンデンサ４３及び４４は他方
の整流器３３Ｂの出力端子間に接続され、充電時
においては各電解コンデンサが各グループ毎に独
立して充電される。

５は主コンデンサ４の充電エネルギーをフラツ
シユランプ１に供給するための供給回路であり、
主コンデンサ４の正の端子４Ａから空芯リアクト
ル５１を介してフラツシユランプ１の陽極端子１
０Ａに至る部分と、主コンデンサ４の負の端子４
Ｂからフラツシユランプ１の陰極端子１０Ｂに至
る部分とよりなる。前記空芯リアクトル５１は、
フラツシユランプ１の放電電流のピーク値を低く
抑制する機能を有する。

そして主コンデンサ４と、供給回路５と、フラ
ツシユランプ１の放電路により放電回路６が構成
され、フラツシユランプ１の発光によつてこの放
電回路６が閉じられる。

１１はトリガワイアであり、このトリガワイア
１１は例えばフラツシユランプ１の外壁面に螺旋
状に巻回されて設けられている。

７はフラツシユランプ１をトリガーするトリガ
ー回路であり、このトリガー回路７の高圧側出力
端子７Ｄは前記トリガワイア１１に接続され、入
力端子７Ｂにトリガー信号TGが入力されると出
力端子７Ｄからフラツシユランプ１のトリガーに
必要な高電圧パルスが発生し、これがトリガワイ
ア１１に印加されこれによりフラツシユランプ１
がトリガーされる。抵抗８１、定電圧素子８２は
トリガー回路７に駆動電圧を供給するための電圧
安定化回路を構成している。

前記充電電圧制御回路３６は、例えば第３図に
その一例を示すように、基本的にはコンパレータ
３６１と、このコンパレータ３６１の動作の開始
及び停止を制御するトランジスタ３６２とにより
構成され、コンパレータ３６１の出力端子は抵抗
３６３を介して出力端子３６Ａに接続され、トラ
ンジスタ３６２のベースは低抗３６４を介して入
力端子３６Ｂに接続され、コンパレータ３６１の
非反転入力端子は抵抗３６５を介して入力端子３
６Ｃに接続され、反転入力端子は抵抗３６６を介
して、低抗３６７，３６８，３６９よりなる基準
電圧源に接続されている。Ｅは電圧源、３７０，
３７１及び３７２はそれぞれ誤動作防止用のダイ
オード及びコンデンサ、コンデンサ３７３、ツエ
ナーダイオード３７４、低抗３７５は電圧安定化
回路の構成要素である。この充電電圧制御回路３
６の動作を説明すると、端子３６Ｂに入力される
コンデンサ充電信号CHGがＬレベルである期間
中はトランジスタ３６２がオフ状態でこのときコ
ンパレータ３６１は動作状態となり、このとき充
電されていない主コンデンサ４の検出電圧Voは
基準電圧Vrより小さいので、コンパレータ３６
１の出力はＬレベルであり、これがソリツドステ
ートリレー３１の入力端子３１Ｄに供給されこれ
によりソリツドステートリレー３１の端子３１
Ａ，３１Ｂ間が導通し、充電回路３による主コン
デンサ４の充電が開始される。この充電により、
主コンデンサ４の充電電圧がトナーの定着に必要
な設定電圧V₁に達して検出電圧V₀が基準電圧Vr
を越えると、コンパレータ３６１の出力が反転し
てＨレベルとなり、これによりソリツドステート
リレー３１の入力端子３１Ｄへの信号がＨレベル
となつてソリツドステートリレー３１の端子３１
Ａ，３１Ｂ間が遮断され充電回路３による主コン
デンサ４の充電動作が停止される。一方端子３６
Ｂに入力されるコンデンサ充電信号CHGがＨレ
ベルである期間中はトランジスタ３６２がオン状
態でこのときコンパレータ３６１の動作は停止し
検出電圧V₀の大きさに関係なくその出力はＨレ
ベルとなり、これによりソリツドステートリレー
３１の端子３１Ａ，３１Ｂ間が遮断され充電回路
３による充電動作が停止される。

前記トリガー回路７は、例えば第４図にその一
例を示すように、基本的には充放電用コンデンサ
７１と、高圧パルストランス７２と、スイツチン
グ素子であるサイリスタ７３とにより構成され、
充電回路３の動作期間中において端子７Ａ，７Ｃ
間に印加される駆動電圧によつてコンデンサ７１
が充電され、次いでトリガー信号TGが端子７Ｂ
からサイリスタ７３のゲートに加えられるとサイ
リスタ７３がオンしこのときコンデンサ７１の充
電電荷が高圧パルストランス７２の１次側に瞬時
に流れ、これにより高圧パルストランス７２の２
次側には例えば10〜20KVの高電圧パルスが発生
し、これがトリガワイア１１に加えられてフラツ
シユランプ１が発光開始する。７４，７５は保護
用のダイオード、７６は過電圧防止用の定電圧素
子、７７は充電用の抵抗である。

以上の構成のトナー定着装置によれば次のよう
にしてトナーの定着が行なわれる。まずその表面
に未定着のトナー像が担持された転写紙が定着器
に搬入されると、転写紙の先端により搬送スイツ
チ１８がオンし、これによりコンデンサ充電信号
CHG及びトリガー信号TGのタイミングが設定さ
れる。その後転写紙の先端が定着領域Ｑ内を退出
する前に、それまでＨレベルとされていたコンデ
ンサ充電信号CHGがＬレベルに切換えられ、コ
ンパレータ３６１が動作を開始する。このとき主
コンデンサ４は充電されていないから検出電圧
V₀は基準電圧Vrよりも低くてコンパレータ３６
１の出力端子３６Ａからソリツドステートリレー
３１の端子３１Ｄに入力される信号はＬレベルと
なり、ソリツドステートリレー３１の端子３１
Ａ，３１Ｂ間が導通し充電回路３による充電動作
が開始して主コンデンサ４の充電が行なわれる。

主コンデンサ４の充電においては、第１のグル
ープＧ１に属する電解コンデンサ４１及び４２
が、トランス３２の一方の２次コイル３２１及び
整流器３３Ａを介して第２のグループＧ２に属す
る電解コンデンサとは独立に充電され、一方第２
のグループＧ２に属する電解コンデンサ４３及び
４４が、トランス３２の他方の２次コイル３２２
及び整流器３３Ｂを介して第１のグループＧ１に
属する電解コンデンサとは独立に充電される。

主コンデンサ４の充電電圧がトナー定着に必要
とされる設定電圧V₁を越えると、その検出電圧
V₀が基準電圧Vrを越え、そのときコンパレータ
３６１の出力端子３６Ａからソリツドステートリ
レー３１の端子３１Ｄに入力される信号はＬレベ
ルからＨレベルに切換わり、ソリツドステートリ
レー３１の端子３１Ａ，３１Ｂ間が遮断され、充
電回路３による充電動作が停止される。

次いで転写紙の先端が定着領域Ｑ内に進入して
から退出するまでの間にトリガー信号TGが発生
され、これによりトリガー回路７の端子７Ｄから
トリガワイア１１に高電圧パルスが供給されて放
電回路６が導通し、主コンデンサ４の充電エネル
ギーがフラツシユランプ１に供給されて発光が開
始され、このときの光エネルギーにより転写紙の
先端側における有効定着幅L₂に対応した面積の
第１の領域におけるトナー像の定着が行なわれ
る。そしてトリガー信号TGの発生と同時が若し
くはそれよりわずか前の時点でコンデンサ充電信
号CHGは一旦Ｈレベルに切換えられ、これによ
り発光中における充電回路３の充電動作が停止し
てフラツシユランプ１の持続放電が防止され、そ
して発光終了後即ち放電電流が零になつた後コン
デンサ充電信号CHGは直ちにＬレベルに復帰さ
れ、コンパレータ３６１が動作状態となる。この
とき主コンデンサ４は放電後であつてその検出電
圧V₀は基準電圧Vrよりも低く、再び充電回路３
による主コンデンサ４の充電動作が開始され、上
述と同様にして主コンデンサ４の充電が行なわれ
る。そして主コンデンサ４の充電電圧が設定電圧
V₁に達すると充電回路３による充電動作が停止
され、次いで転写紙の定着済の前記第１の領域の
後端が定着領域Ｑを退出するまでに再びトリガー
信号TGが発生され上述と同様にして転写紙の第
１の領域に続く第２の領域におけるトナー像の定
着が行なわれる。

このような動作が転写紙の搬送方向の長さに応
じた回数繰返えされて、転写紙上のトナー像全体
の定着が完了する。最終回の発光においては、ト
リガー信号TGの発生と同時か若しくはそれより
わずか前の時点でコンデンサ充電信号CHGはＨ
レベルに切換えられて、以後充電回路３の充電動
作が停止され、転写紙の後端が定着領域Ｑから退
出したことが排紙検知スイツチ１９により検知さ
れるとコンデンサ充電信号CHG及びトリガー信
号TGのタイミングの設定が解除され、次に搬送
されてくる転写紙によつて搬送スイツチ１８がオ
ンすると新たにコンデンサ充電信号CHG及びト
リガー信号TGのタイミングが設定される。

以上の実施例によれば、主コンデンサ４を構成
する４個の電解コンデンサ４１，４２，４３，４
４を第１のグループＧ１と第２のグループＧ２と
に分割し、この分割したグループ数に対応する数
即ち２つの２次コイル３２１，３２２を設けたト
ランス３２を用い、このトランス３２の２次コイ
ル３２１，３２２にそれぞれ接続した整流器３３
Ａ，３３Ｂを介して各グループ毎に独立して各電
解コンデンサの充電を行なうため、各グループ内
に属する電解コンデンサの数が少なくて充電電圧
の平衡が維持されやすくなり、しかも主コンデン
サ４にトナー定着に必要とされる設定電圧に充電
するために２次コイル３２１，３２２の各々に必
要とされる出力電圧の大きさが半減して各グルー
プ毎に負担すべき充電電圧が小さくなり、このた
め仮に漏れ電流等の影響によつて特定の電解コン
デンサに高電圧が加わるような場合があつてもそ
の大きさは半減し、電解コンデンサの破懐による
危険な事故の発生確率が大幅に小さくなり、この
結果主コンデンサ４の充電を安定して行なうこと
ができ、安全で信頼性の高いトナー定着を行なう
ことができる。

以上一実施例に基いて本考案を詳細に説明した
が、主コンデンサを構成する電解コンデンサの数
は基本的にはトナーの定着に必要なエネルギーに
基いて決められるので４個に限定されず、２個、
３個、或いは５個以上であつてもよく、そして電
解コンデンサの直列接続体を複数のグループに分
割する場合においても、そのグループの数は２に
限定されず必要に応じて３以上としてもよい。

〔考案の効果〕

以上詳細に説明したように、本考案は、フラツ
シユランプと、主コンデンサ及びこの主コンデン
サから充電エネルギーを前記フラツシユランプに
供給する供給回路を含む放電回路と、前記フラツ
シユランプをトリガーするトリガー回路と、前記
主コンデンサを充電する充電回路とを具え、前記
フラツシユランプの光を照射してトナー像を像支
持体上に定着するトナー定着装置において、前記
主コンデンサは、電解コンデンサを２個以上直列
に接続してなり、前記充電回路は、前記電解コン
デンサの直列接続体を２以上のグループに分割し
て各グループ毎に独立して電解コンデンサを充電
するための、当該グループの数に対応する数の２
次コイルを有するトランスとこのトランスの２次
コイルの各々に接続された整流器とを有してなる
ことを特徴とするトナー定着装置であるから、電
解コンデンサを２個以上直例に接続して主コンデ
ンサを構成して、特定の電解コンデンサに異常に
高い電圧がかかることなく安定した充電を行なう
ことができて安全で信頼性の高いトナー定着を行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るトナー定着装置の一例の
概略を示す説明図、第２図はフラツシユランプを
発光させる電気回路部分を示す説明用回路図、第
３図は充電電圧制御回路の一例を示す説明用回路
図、第４図はトリガー回路の一例を示す説明用回
路図である。 １……フラツシユランプ、２１……反射鏡面、
２２……開口面、２３……ランプカバー、２４…
…カバーガラス、１５……分離搬送ベルト、１８
……搬送スイツチ、１９……排紙検知スイツチ、
３……充電回路、３１……ソリツドステートリレ
ー、３２……トランス、３２１，３２２……２次
コイル、３３Ａ，３３Ｂ……整流器、３４，３５
……分圧抵抗、４……主コンデンサ、４１，４
２，４３，４４……電解コンデンサ、Ｇ１……第
１のグループ、Ｇ２……第２のグループ、３６…
…充電電圧制御回路、５……供給回路、６……放
電回路、１１……トリガワイア、７……トリガー
回路、３６１……コンパレータ、３６２……トラ
ンジスタ、７１……充放電用コンデンサ、７２…
…高圧パルストランス、７３……サイリスタ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 フラツシユランプと、主コンデンサ及びこの主
   コンデンサから充電エネルギーを前記フラツシユ
   ランプに供給する供給回路を含む放電回路と、前
   記フラツシユランプをトリガーするトリガー回路
   と、前記主コンデンサを充電する充電回路とを具
   え、前記フラツシユランプの光を照射してトナー
   像を像支持体上に定着するトナー定着装置におい
   て、 前記主コンデンサは、電解コンデンサを２個以
   上直列に接続してなり、 前記充電回路は、前記電解コンデンサの直列接
   続体を２以上のグループに分割して各グループ毎
   に独立して電解コンデンサを充電するための、当
   該グループの数に対応する数の２次コイルを有す
   るトランスとこのトランスの２次コイルの各々に
   接続された整流器とを有してなることを特徴とす
   るトナー定着装置。