(57)【要約】      （修正有）【課題】無駄な電力の消費を抑制し、且つ簡易な構成でありながら、トナー画像の良好な永久定着を可能とした定着装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】加熱源としてハロゲンランプ１２２を有したヒートローラ１２とプレスローラとにより、記録紙２０をニップ搬送し、記録紙に転写されたトナー画像を定着させる定着装置を備え、前記ハロゲンランプは、ランプ管１２３内に設けられた一本の発熱用導線１２７上に複数のフィラメント１２４を直列に接続して構成されるとともに、ニップ搬送される記録紙の通過領域に応じた所定の位置から、ランプ管外に設けられたスイッチ回路１３０に接続される接続用導線１２９を導出して構成されており、前記記録紙の紙幅通知信号により、通過領域を判別する通過領域判別手段と、該通過領域判別手段が判別した通過領域が加熱されるよう前記スイッチ回路を制御するスイッチ回路切替手段とを備えている。【選択図】図４
2009122500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱源としてハロゲンランプを有したヒートローラとプレスローラとにより、記録紙をニップ搬送し、記録紙に転写されたトナー画像を定着させる定着装置を備えた画像形成装置であって、
前記ハロゲンランプは、ランプ管内に設けられた１本の発熱用導線上に複数のフィラメントを直列に接続して構成されるとともに、ニップ搬送される記録紙の通過領域に応じた所定の位置から、ランプ管外に設けられたスイッチ回路に接続される接続用導線を導出して構成されており、
前記記録紙の紙幅通知信号により、通過領域を判別する通過領域判別手段と、該通過領域判別手段が判別した通過領域が加熱されるよう前記スイッチ回路を制御するスイッチ回路切替手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記スイッチ回路は、前記ハロゲンランプに設けられたすべてのフィラメントを導通させる第１の導通接点と、前記ハロゲンランプに設けられた一部のフィラメントを導通させる第２の導通接点とを備え、
前記スイッチ回路切替手段は、前記通過領域判別手段の判別結果に応じて、第１の導通接点或いは第２の導通接点のいずれかと導通するよう切替えを行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記スイッチ回路切替手段は、前記通過領域判別手段によって、記録紙の紙幅が大と判別された場合は、第１の導通接点と導通するよう切替えを行い、
前記通過領域判別手段によって、記録紙の紙幅が小と判別された場合は、第２の導通接点と導通するよう切替えを行うことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写装置、プリンタ或いはこれらの機能を備えた複合機等の画像形成装置に関する。更に詳しくは、加熱源としてハロゲンランプを有したヒートローラとプレスローラとにより、記録紙をニップ搬送し、記録紙に転写されたトナー画像を定着させる定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような画像形成装置としては、記録紙カセット等を備えた記録紙供給部から、１枚ずつ記録紙を繰出し、記録紙搬送路の途中に設置された搬送ローラ対（レジストローラ対等）を経て電子写真記録部で画像記録を行うものが挙げられる。この場合、電子写真記録部を構成する感光体ドラム及び転写ローラのニップ部に搬送及び供給された記録紙に、感光体ドラム表面のトナー画像が転写される。そして、トナー画像が転写された記録紙が、ヒートローラとプレスローラとのニップ部に搬送され加熱及び加圧されて、トナー画像が記録紙に永久画像として定着され、その後排出させるよう構成されている。
【０００３】
定着装置におけるヒートローラは、その表面がトナー画像の定着に必要な温度にまで上昇させる立ち上がり時間（ウォームアップタイム）が短いこと、その表面温度が均一に加熱されること、及びヒートローラの表面温度の制御が容易であることが求められる。また近年は、装置全体の小型化及び省電力化の要請に応えたものが求められている。
【０００４】
下記特許文献１には、ヒートローラの加熱源として、発熱分布（配熱分布）及び発熱量の異なる２本のハロゲンランプを用いた定着装置が開示されている。該定着装置は、ウォームアップ時に、所定の幅の転写材の通過領域外の領域を加熱するよう設定されているハロゲンランプへの電力供給量を可変電圧電源によって通常よりも高くし、発熱量を上げる制御を行うよう構成されている。よって、これによれば、ウォームアップ時には、可変電圧電源をアイドリングやコピーの場合より高い電圧に制御することにより、ヒートローラのウォームアップタイムを短くできるとされている。
【０００５】
また、下記特許文献２にも、発熱分布及び発熱量の異なる２本のハロゲンランプが用いられた定着装置が記載されている。これによれば、単位長さ当たりの発熱量の最大値の約５０パーセントとなる加熱部位が重複しないようハロゲンランプの加熱温度を制御することにより、ヒートローラ（加熱ローラ）の表面温度が略均一にできるとされている。
【０００６】
更に、下記特許文献３には、一本のハロゲンランプのランプ管内に、軸方向の発熱量分布が互いに異なる第１のフィラメント連続体及び第２のフィラメント連続体で構成された定着装置を備えた画像形成装置が記載されている。これによれば、記録紙（記録体）の印刷幅に応じて、第１、第２のフィラメント連続体の少なくとも一方を選択して発熱させているので、印刷幅外となる領域が無駄に加熱されることがないとされている。
【特許文献１】特開２００１−１０９３２２号公報
【特許文献２】特開２００１−１５４５２１号公報
【特許文献３】特開２００４−０２０７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、まず上記特許文献１や上記特許文献２で提案されているものは、ヒートローラ内に２本のハロゲンランプを設ける必要があるので、ハロゲンランプを設置する位置や２本のハロゲンランプの設置間隔など、ヒートローラの製造において難しい面があった。また２本のハロゲンランプを収容するためにヒートローラが大型化する傾向があり、小型化の要請に応えたものとはいえなかった。更に上記特許文献２に記載のものは、トナー画像を定着させる記録紙の紙幅に関係なく、記録紙の通過領域以外も常時加熱されるものであるから、無駄な電力を消費し、省電力化の要請に応えたものではなかった。
【０００８】
上記特許文献３に記載されているものは、ヒートローラの加熱源が１本のハロゲンランプで構成されているものではあるが、ランプ管内には、発熱分布及び発熱量が異なる２本のフィラメント連続体を設ける必要がある。よってハロゲンランプのランプ管は、２本に並列に構成されたフィラメント連続体が収容できる径を有し、第１、第２のフィラメント連続体の両端部にはそれぞれ外部リードと接続される接続部を備える必要があった。また、この仕様に応じた専用のランプ管を用意する必要があるため、コストアップの懸念がある。更にヒートローラ内に、ハロゲンランプを組み付けることが容易であるとはいえ、ランプ管内の夫々のフィラメント連続体を構成するフィラメントは発熱量の分布が異なるものであるため、部品構成が複雑となり、この点を考えても、依然としてコストアップの懸念があるものであった。
【０００９】
本発明は、前記問題を解決するために提案されたもので、その目的は、無駄な電力の消費を抑制し、且つ簡易な構成でありながら、トナー画像の良好な永久定着を可能とした定着装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、加熱源としてハロゲンランプを有したヒートローラとプレスローラとにより、記録紙をニップ搬送し、記録紙に転写されたトナー画像を定着させる定着装置を備えたものであって、前記ハロゲンランプは、ランプ管内に設けられた１本の発熱用導線上に複数のフィラメントを直列に接続して構成されるとともに、ニップ搬送される記録紙の通過領域に応じた所定の位置から、ランプ管外に設けられたスイッチ回路に接続される接続用導線を導出して構成されており、前記記録紙の紙幅通知信号により、通過領域を判別する通過領域判別手段と、該通過領域判別手段が判別した通過領域が加熱されるよう前記スイッチ回路を制御するスイッチ回路切替手段とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、スイッチ回路は、前記ハロゲンランプに設けられたすべてのフィラメントを導通させる第１の導通接点と、前記ハロゲンランプに設けられた一部のフィラメントを導通させる第２の導通接点とを備え、前記スイッチ回路切替手段は、前記通過領域判別手段の判別結果に応じて、第１の導通接点或いは第２の導通接点のいずれかと導通するよう切替えを行うものとしてもよい。
また、スイッチ回路切替手段は、前記通過領域判別手段によって、記録紙の紙幅が大と判別された場合は、第１の導通接点と導通するよう切替えを行い、前記通過領域判別手段によって、記録紙の紙幅が小と判別された場合は、第２の導通接点と導通するよう切替えを行うものとしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る画像形成装置における定着装置のヒートローラは、ハロゲンランプのランプ管内に設けられた１本の発熱用導線上に、複数のフィラメントを直列に接続して構成されている。これによれば、ヒートローラ内の径方向の中央に１本のハロゲンランプを設ければよいので、定着装置が大型化してしまう懸念がない。また加熱源となるハロゲンランプから、ニップ搬送されてくる記録紙までの距離を等しい距離にできる。よって特別に熱の伝達効率の制御を行う必要がなく、ヒートローラの表面を均一に加熱することができ、記録紙に転写されたトナー画像を良好に永久定着することができる。更に１本の発熱用導線上に複数のフィラメントを直列に接続して構成されているので、部品構成が簡易でコストアップの懸念がない。
そして通過領域判別手段の判別結果に応じて、通過領域判別手段が判別した通過領域が加熱されるよう前記スイッチ回路を制御するスイッチ回路切替手段を備えているので、記録紙の通過領域外を無駄に加熱することがなく、省電力化を図ることができる。
本発明に係る画像形成装置における定着装置は、第１の導通接点と導通すれば、すべてのフィラメントが導通するので、紙幅の大きい記録紙に転写されたトナー画像を良好に記録紙に定着させることができる。また第２の導通接点と導通すれば、一部のフィラメントが導通するので、紙幅の小さい記録紙に転写されたトナー画像も無駄な電力を消費することなく、良好に記録紙にトナー画像を定着させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の最良の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、第１の実施形態に係る定着装置が適用される画像形成装置の一例を示す概略縦断面図、図２は同画像形成装置における定着装置の要部の拡大図、図３は同定着装置に備えた制御ブロック図、図４、図５は同定着装置におけるハロゲンランプの構成を電気回路図で示した図、図６は同定着装置のハロゲンランプへの給電制御のフローチャート図、図７、図８は第２の実施形態に係る定着装置におけるハロゲンランプの構成を電気回路図で示した図である。
【００１４】
図１の画像形成装置１は、電子写真方式の記録部を備えたプリンタを例に採って示しているが、これに限らず、画像読取装置を備えた複写機或いはこれらの機能を兼ね備えた所謂複合機等であっても良い。図において、画像形成装置１の装置本体１０は、記録紙の記録紙供給部２と、電子写真方式の画像記録部３と、記録後の記録紙の排出部４とが、この順序で高さ方向に積み重なるように構成されている。
【００１５】
記録紙の記録紙供給部２は、記録紙供給カセット２１と、セパレートローラ２２と、分離パッド２３と、押上板２４と、圧縮コイルばね２５と、エンドガイド２６とよりなる。記録紙供給カセット２１は、多数枚の記録紙２０を堆積状態で収納し得、抜差し可能に構成されており、図では、該記録紙供給カセット２１が上段と下段の２段に構成されたものを示している。記録紙供給カセット２１には、夫々にサイズの異なる記録紙が収納されている。尚、本実施形態では、上段の記録紙供給カセット２１にはＪＩＳ  Ａ列４番（以下、Ａ４という）の記録紙２０が、下段の記録紙供給カセット２１にはＪＩＳ  Ｂ列４番（以下、Ｂ４という）の記録紙２０が収納されている場合を想定して説明する。しかしながら、記録紙２０のサイズは、これらに限定されるものではない。
【００１６】
セパレートローラ２２は、該記録紙供給カセット２１の前端部に設置されており、分離パッド２３は、該セパレートローラ２２の周面に弾性的に接するよう設けられている。記録紙供給カセット２１内には、堆積された記録紙２０を押し上げる押上板２４が設けられている。押上板２４は、圧縮コイルばね２５によって常時上向きの弾力が付与され、押上板２４上に堆積された記録紙２０の前端部が、セパレートローラ２２の周面に押し当てられる。エンドガイド２６は、堆積された記録紙２０が記録紙供給カセット２１から記録紙搬送路６へとスムーズに繰出されるよう記録紙２０の後端に位置する箇所に設けられている。エンドガイド２６は、記録紙供給カセット２１内に収容される記録紙２０の用紙サイズに応じてスライドして動かせるよう可動式になっている。記録紙供給カセット２１には、搬送路６に供給される記録紙２０の紙幅を検知する紙幅検知センサ１００が設けられている。図１に示す紙幅検知センサ１００は概念的に示したものであり、これが設けられる位置は図示に限定されるものではない。紙幅検知センサ１００は、例えば記録紙２０がフィラー上に載置されるとフィラーが押し下げられてオンとなり、記録紙２０がフィラー上にない場合はオフとなる公知のフィラー式光電センサを用いることができる。この場合は、装置本体１に供給される記録紙２０の少なくともＡ４或いは、Ｂ４の紙幅が検知できるよう記録紙供給カセット２１内の夫々に１個以上設けられている。
セパレートローラ２２が回転することにより、該セパレートローラ２２と分離パッド２３との協働作用によって、堆積された記録紙２０がその最上層部より１枚ずつ分離され、後記する記録紙搬送路６に向け繰出される。
尚、記録紙供給カセット２１は、２段式のものに限定されるものではなく、また、上記分離パッド２３に代えリタードローラとすることも可能である。また紙幅検知センサ１００の構成も上述のように限定されるものではなく、赤外線センサなどを用いることもできる。更には紙幅検知センサ１００としては、記録紙供給カセット２１の挿入方向の奥側に設けた凸部と装置本体１０に設けた凹部とが嵌合することにより電気的に接続されて記録紙供給カセット２１内に収容される記録紙２０の紙幅（用紙サイズ）を検知するものとしてもよい。
【００１７】
画像記録部３は、感光体ドラム３０の周囲に、プラス（或いはマイナス）帯電方式の帯電器３１、ＬＥＤ等からなる露光器３２、現像装置３３、転写ローラ３４及びクリーニング装置３５をこの順序で配したプロセス部と、その下流側の定着装置１１とより構成される。感光体ドラム３０、帯電器３１及びクリーニング装置３５はドラムユニットとしてユニット化され、また現像装置３３は現像器ユニットとしてユニット化され、各ユニットは装置本体１０に対して個々に、或いは結合された状態で着脱可能に装着される。これら各ユニットは、図１における紙面の垂直方向に抜差し可能とされている場合の他、装置本体１０の上方に取出し可能とされる場合、或いは装置本体１０の他の側部より抜差し可能とされる場合もある。
【００１８】
定着装置１１の下流側には、切替ゲート４１、排出ローラ対４２及び排出トレイ４３が設けられ、これらによって記録紙の排出部４が構成される。上記プロセス部の上流側近傍には、レジストローラ対５が設置され、上記記録紙供給カセット２１から、セパレートローラ２２及び分離パッド２３の作用により１枚ずつ分離され繰出された記録紙２０は、該レジストローラ対５によりレジストされて、前記感光体ドラム３０と転写ローラ３４とのニップ部に導入される。感光体ドラム３０は、図１の矢印方向に回転しながら、帯電器３１によりその表面が一様にプラス帯電（或いはマイナス帯電）され、画像情報に基づく光学画像が露光器３２によって感光体ドラム３０の表面に照射され、感光体ドラム３０の表面には静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光体ドラム３０の表面の光導電体の特性に基づき、光の照射部分と非照射部分で生じる電位の差により形成されるものである。
【００１９】
上記静電潜像は、現像装置３３で逐次現像されてトナー画像とされ、このトナー画像は感光体ドラム３０の回転に伴い、転写ローラ３４とのニップ部に至る。上記レジストローラ対５は、感光体ドラム３０の表面におけるトナー画像の移動に同期して記録紙２０が上記ニップ部に導入されるようレジスト制御されて回転駆動される。転写ローラ３４は、感光体ドラム３０に接し且つ矢印方向（感光体ドラム３０とウイズ方向）に回転駆動されながら記録紙をニップして搬送し、この間感光体ドラム３０の表面のトナー像が記録紙に転写される。トナー像が転写された記録紙２０は、定着装置１１に導入され、永久画像として定着された後、切替ゲート４１を押し上げ、排出ローラ対４２を経て排出トレイ４３上に排出される。この一連の記録紙２０の搬送は、記録紙供給カセット２１からの繰出し直後に略垂直（鉛直）に立ち上がり、排出ローラ対４２では記録紙供給カセット２１からの繰出し方向とは略１８０度の方向にＵターンするような記録紙搬送路（以下、主搬送路と言う）６に沿ってなされ、記録紙２０は主搬送パスライン２０１を描いて排出トレイ４３に排出される。このようなレイアウト構成により、装置全体のコンパクト化が図られる。尚、定着装置１１の構成については、後に更に詳述する。
【００２０】
現像装置３３は、２成分現像剤を用いる方式の現像器であって、樹脂成型されたケーシングの内部にトナーとキャリアからなる現像剤を貯留する現像剤貯留室を備えている。該貯留室内には、２本の攪拌搬送スクリュー３３１と、供給ローラ３３２と、バイアス印加される現像ローラ３３３とが設けられている。貯留室内のこれら機構部３３１，３３２，３３３は、現像装置３３を装置本体１０内の所定部位に装着した際、装置本体１０内の駆動伝達機構（不図示）に連結され、その回転駆動が可能な状態とされる。また、現像ローラ３３３は、バイアス印加電源（不図示）に電気的に接続される。現像剤貯留室から離間した位置には、トナータンク３３４及びトナーホッパー３３５が設置され、現像剤貯留室内のトナー濃度が低下すれば、トナーホッパー３３５よりスクリューコンベア（パイプスクリュー）３３６を介してトナーが現像剤貯留室内に補給される。トナータンク３３４は廃トナータンク３３７と一体とされて、装置本体１０に対して着脱可能に装着されるトナーカートリッジ３３０として構成されている。前記クリーニング装置３５で感光体ドラム３０の表面より除去された転写残トナーは、スクリュー３３８を介して廃トナータンク３３７に回収される。
尚、現像装置３３としては、２成分現像剤を用いる方式のものに限らず、一成分方式、その他の方式のものも採用可能である。
【００２１】
図例の画像形成装置１は、両面記録機能を備えている。上記主搬送路６の切替ゲート４１の取付け位置から、前記レジストローラ対５の上流側で上記主搬送路６に循環して合流する反転記録紙搬送路（以下、反転搬送路と言う）７が形成されている。この反転搬送路７に沿って２対の搬送ローラ対７１，７２が設けられている。片面記録がされ主搬送路６に沿って搬送された記録紙２０は、その後端が排出ローラ対４２に至ると、該排出ローラ対４２の逆転により反転搬送路７に供給される。反転搬送路７に供給された記録紙２０は、引き続き、搬送ローラ対７１，７２によって反転搬送路７に沿って搬送され、反転搬送パスライン２０２を描いて主搬送路６に合流し、レジストローラ対５に至る。その後、再度感光体ドラム３０と転写ローラ３４とのニップ部に導入されてその裏面の記録がなされる。両面記録された記録紙２０は、上記同様主搬送路６に沿って排出トレイ４３上に排出される。図中、６´は下段の記録紙供給カセット２１からの記録紙の搬送路を示しており、主搬送路６の一部を構成するものである。よって下段の記録紙供給カセット２１から繰出された記録紙２０は搬送路６´を通過し、主搬送路６に至る。
【００２２】
また、装置本体の側面には手差し供給トレイ８０が開閉自在に設けられている。この手差し供給トレイ８０にセットされた記録紙２０は、セパレートローラ８１と分離パッド８２との作用により１枚ずつ分離されて装置本体１０内に供給される。これらにより手差記録紙供給部８が構成される。分離及び供給された記録紙２０は、手差記録紙搬送路（以下、手差搬送路と言う）９を経て、手差搬送パスライン２０３を描き主搬送路６に合流し、レジストローラ対５によって感光体ドラム３０と転写ローラ３４のニップ部に導入される。従って、手差記録紙２０に対して、上記同様に画像情報に基づく記録がなされる。
【００２３】
次に、本実施形態に係る定着装置１１について図２に基づいて詳説する。
定着装置１１は、上述のドラムユニット（図１参照）の下流側に配設され、樹脂成型された定着装置ハウジング１１０内に、互いに接するように設けられたヒートローラ１２とプレスローラ１３とを備えている。
定着装置ハウジング１１０の記録紙搬送方向上流側（紙面下方）には、主搬送路６に沿って搬送される記録紙２０を受入れる上流側開口１１１が開設され、記録紙２０の搬送方向の下流側（紙面上方）には、トナー画像が定着された記録紙２０を排出部４に向けて排出する下流側開口１１２が開設されている。
装置本体１０に装着された状態で定着装置１１は、図１に示すように、ヒートローラ１２とプレスローラ１３とのニップ部１４が主搬送路６に沿うように配置される。
【００２４】
また、定着装置ハウジング１１０には、搬送される記録紙２０をヒートローラ１２から剥離するための剥離爪１１３と記録紙２０の搬送をガイドするガイドリブ１１４がローラ軸方向に沿って複数箇所に配設されている。剥離爪１１３は、その基端部が軸支されて揺動自在に構成され、トーションバネなどにより常にヒートローラ１２の外表面に、その先端が接するように支持されている。
【００２５】
ヒートローラ１２は、中空に成型されたアルミニウム円筒１２１と、そのアルミニウム円筒１２１の内部に収容した熱源としてのハロゲンランプ１２２とで構成されている。
アルミニウム円筒１２１は、記録紙２０通過領域の外周面にフッ素系樹脂のコーティング層（不図示）が形成され、その両端部の非通過領域外周面には、アルミニウムが露出して導電面（不図示）が形成されている。
ハロゲンランプ１２２への給電制御は、後記する記録紙２０の通過領域に応じた制御がなされるの他、上記温度センサ１５から出力された計測温度に基づいて、外表面が所定の定着温度に維持されるようにハロゲンランプ１２２への通電（ＯＮ／ＯＦＦ）の制御もなされる。
【００２６】
プレスローラ１３は、鉄鋼材等の金属材料で形成されたプレスローラ軸１３０と、該プレスローラ軸１３０に外装された円筒状弾性部材１３１とからなる。円筒状弾性部材１３１は、シリコーン、ウレタン等のゴム体或いはスポンジ体からなり、プレスローラ軸１３０に接着剤等を介して固着されている。
プレスローラ軸１３０は、その両端が軸受体１７により回転自在に支持され、定着装置ハウジング１１０に対してスライド自在に設けられており、定着装置ハウジング１１０に固定されたコイルバネ等からなるローラ支持部１６により支持されている。
このローラ支持部１６により、プレスローラ１３は、ヒートローラ１２に向けて接して設けられ、ニップ部１４が形成されている。
【００２７】
次に、図３乃至図６に基づいて、第１の実施形態に係るヒートローラ１２の構成と、ヒートローラ１２の加熱源であるハロゲンランプ１２２への給電制御について詳説する。図４、図５は、定着時の記録紙２０の合わせ位置がヒートローラ１２の中央で合わせる例を示している。またここでは、記録紙供給カセット２１に収納されたＡ４とＢ４の紙幅に応じて給電が制御される例について説明する。
上述のとおり、ヒートローラ１２は、中空に成型されたアルミニウム円筒１２１と、そのアルミニウム円筒１２１の内部に収容した熱源としてのハロゲンランプ１２２とで構成されている。アルミニウム円筒１２１は、その両端がベアリング（不図示）等で定着装置ハウジング１１０内に回転自在に支持されており、ギア（不図示）が取付けられ、モータ等の駆動手段（不図示）により駆動されて、回転駆動がなされる。そしてヒートローラ１２の回転駆動により、プレスローラ１３が従動回転して、ニップ部１４に導入された記録紙２０をニップして搬送され、ニップ部１４を記録紙２０が通過する間に、転写されたトナー画像が熱により定着される。
【００２８】
ハロゲンランプ１２２は、ガラス等で構成される細長のランプ管１２３と、フィラメント（電熱線）１２４と、フィラメント１２４へ電力を供給する電源１２６とからなる。
ランプ管１２３内には、１本の発熱用導線１２７上に複数のフィラメント１２４が直列に接続されて構成されている。図４及び図５の例では説明のため、発熱用導線１２７上に発熱量を同じくするフィラメント１２４を４つ構成し、図中ではそのフィラメント１２４を抵抗として示している。またフィラメント１２４の発熱量は、各々が異なるものとしてもよいが、発熱分布は、後記するように記録紙２０の通過領域に応じて制御できるので、同じ発熱量のものを用いることができる。これによればフィラメント１２４の発熱量を同じくしたものを用いることができるので、フィラメント１２４の取付けまちがいが生じることがなく、ハロゲンランプ１２２のフィラメント１２４を簡易に構成することができる。
また図４及び図５に示すスイッチ回路１３０の２点鎖線は、スイッチ回路１３０がオフになっている状態を示しており、この状態では、ハロゲンランプ１２２のフィラメント１２４は導通せずオフの状態となる。
【００２９】
ニップ搬送される記録紙２０の通過領域に応じた所定の位置からは、ランプ管１２３外に設けられたスイッチ回路１３０に接続される接続用導線１２９が導出されている。ランプ管１２３の表面には、接続用導線１２９を導出させるための孔部１２８が２箇所形成されている。孔部１２８は接続用導線１２９が通る程度の孔を溶融などして形成し、その孔部１２８に接続用導線１２９を通して、ランプ管１２３外に設けられたスイッチ回路１３０と電気的に接続する。該孔部１２８は、孔内に接続用導線１２９を通した後、ランプ管１２３内に充填されるハロゲンガスが漏れることがないよう密閉状態とする。
【００３０】
スイッチ回路１３０は、２箇所の孔部１２８から導出された２本の接続用導線１２９の夫々を電源１２６と電気的に接続できるよう２つ設けられ、発熱用導線１２７の端部に設けられた接合部１２５を介して導線１３２とも電気的に接続されている。スイッチ回路１３０は第１の導通接点１３０１と第２の導通接点１３０２とを備えており、記録紙２０の通過領域に応じて発熱幅が切替えられる。第１の導通接点１３０１と導通することにより、電源１２６はスイッチ回路１３０を介して導線１３２を通じ、接合部１２５を介して発熱用導線１２７に接続されているすべてのフィラメント１２４に給電を行う。そして、すべてのフィラメント１２４が発熱し、ヒートローラ１２２の全面が加熱される。第２の導通接点１３０２が導通することにより、電源１２６はスイッチ回路１３０を介して接続用導線１２９を通じ、発熱用導線に接続されている一部のフィラメント１２４のみに給電を行う。そして、一部のフィラメント１２４が発熱し、ヒートローラ１２２の一部が加熱される。
【００３１】
ここでヒートローラ１２は、少なくとも記録紙２０の通過領域が加熱されていれば、良好なトナー画像の永久定着が行えるため、Ａ４の記録紙２０に印刷を行う場合は、ヒートローラ１２の中央部から夫々両端に向かって、Ａ４幅（縦：２１０ｍｍ）が加熱されていればよいこととなる。よって、接続用導線１２９が導出される位置は、ヒートローラ１２の中央部から夫々両端に向かってＡ４幅、すなわち、ニップ部１４を通過する記録紙２０の両端より軸方向外側付近となる。この位置から接続用導線１２９がスイッチ回路１３０に向けて導出され、Ａ４幅に応じた通過領域のみの加熱がなされる。
ここに、記録紙２０の通過領域とは、ヒートローラ１２とヒートローラ１３とのニップ部１４に搬送される最大サイズ（幅）、例えばＡ４の記録紙２０が、少なくとも接触する領域を指す（図４参照）。すなわち、各ローラの長手方向に沿って見た場合に、記録紙２０が通過し、搬送される領域が通過領域である。
【００３２】
図４は、Ａ４の記録紙２０がニップ部１４を通過している状態を示しており、スイッチ回路１３０は第２の導通接点１３０２と導通している。よって電源１２６から供給される電力はスイッチ回路１３０を通じ、接続用導線１２９を介して、軸方向内側の２つのフィラメント１２４に給電される。そして、接続用導線１２９を介して接続されている２つのフィラメント１２４のみが発熱し、ヒートローラ１２２においてはＡ４の記録紙２０の通過領域のみが均一に加熱されることになる。図中、白抜矢印は記録紙２０の搬送方向を示している。
図５は、Ｂ４の記録紙２０がニップ部１４を通過している状態を示しており、スイッチ回路１３０は第１の導通接点１３０１と導通している。よって電源１２６から供給される電力はスイッチ回路１３０を通じ、導線１３２を介して発熱用導線１２７に接続されているすべてのフィラメント１２４に給電される。そしてすべてのフィラメント１２４が発熱し、ヒートローラ１２２において全面が均一に加熱され、Ｂ４の記録紙２０の通過領域全域が良好に加熱されることになる。図中、白抜矢印は記録紙２０の搬送方向を示している。
【００３３】
図３に示すように、画像形成装置１は、画像形成を行うため各部、各手段を制御するＣＰＵ１０１と、通過領域判別手段１０２と、スイッチ回路切替手段１０３とを少なくとも備えている。通過領域判別手段１０２は、上述の紙幅検知センサ１００より送出される紙幅通知信号に基づいて通過領域の判別を行っている。スイッチ回路切替手段１０３は、該通過領域判別手段１０２が判別した通過領域が加熱されるようスイッチ回路１３０の制御を行っている。
【００３４】
次に、図６を参照して、上記構成の画像形成装置１におけるヒートローラ１２の加熱源であるハロゲンランプ１２２への給電制御の基本動作を説明する。
電源がオンされ、プリントトリガが入力されると、記録紙２０の供給を行う記録紙供給カセット２１に備えた紙幅検知センサ１００により、紙幅通知信号を送出される。通過領域判別手段１０２は、紙幅通知信号を受信することにより（ステップＳ１）、これに基づいて通過領域の判別を行う。そのとき紙幅が小、すなわちＡ４であると判別した場合（ステップＳ２）、スイッチ回路切替手段１０３は、第２の導通接点１３０２が電源１２６と導通するようスイッチ回路１３０を切替える（ステップＳ３、図４参照）。そして一部のフィラメント１２４、すなわち図４でいえば、軸方向内側の２つのフィラメント１２４が電源１２６と導通し、発熱する（ステップＳ４）。その後、ヒートローラ１２の表面において記録紙２０の通過領域が加熱され、ニップ搬送されてきた記録紙２０に、転写されたトナー画像が永久定着される。
通過領域判別手段１０２が紙幅通知信号に基づいて、紙幅が小ではない、すなわち大（Ｂ４）であると判別した場合は（ステップＳ２）、スイッチ回路切替手段１０３は、第１の導通接点１３０１が電源１２６と導通するようスイッチ回路１３０を切替える（ステップＳ６）。そしてすべてのフィラメント１２４、すなわち図５でいえば、すべてのフィラメント１２４が電源１２６と導通し、発熱する（ステップＳ７）。その後、ヒートローラ１２の表面全域が加熱され、ニップ搬送されてきた記録紙２０に、転写されたトナー画像が永久定着される。
【００３５】
以上によれば、ヒートローラ１２内の径方向の中央に１本のハロゲンランプ１２２を設ければよいので、定着装置１１が大型化してしまう懸念がない。また加熱源となるハロゲンランプ１２２から、ニップ搬送されてくる記録紙２０までの距離を等しい距離にできる。よって特別に熱の伝達効率の制御を行う必要がなく、ヒートローラ１２の表面を均一に加熱することができ、記録紙２０に転写されたトナー画像を良好に永久定着することができる。更に１本の発熱用導線１２７上に複数のフィラメント１２４を直列に接続して構成されているので、部品構成が簡易でコストアップの懸念がない。
そして通過領域判別手段１０２の判別結果に応じて、通過領域判別手段１０２が判別した通過領域が加熱されるよう前記スイッチ回路１３０を制御するスイッチ回路切替手段１０３を備えているので、記録紙２０の通過領域外を無駄に加熱することがなく、省電力化を図ることができる。
【００３６】
次に、記録紙２０の合わせ位置が上述の第１の実施形態とは異なる実施形態（第２の実施形態）について説明する。尚、上述の例と同様の箇所には同一の符号を付し、共通する部分の説明は割愛する。
図７、図８は、第２の実施形態に係る定着装置におけるハロゲンランプの構成を電気回路図で示した図であり、図中の白抜矢印は記録紙２０の搬送方向を示している。
第２の実施形態は、上述のように定着時の記録紙２０の合わせ位置が、ヒートローラ１２の中央ではなく、ヒートローラ１２のいずれか片側に合わせる例を示している。ここでは記録紙２０が通過する合わせ位置となっている端部に設けられた接合部１２５を第１の接合部１２５１とし、もう片側（紙面右側）の端部に設けられた接合部１２５を第２の接合部１２５２として説明する。
スイッチ回路１３０は、１箇所の孔部１２８から導出された１本の接続用導線１２９が第２の導通接点１３０２を通じて電源１２６と電気的に接続されるよう１つ設けられている。またスイッチ回路１３０は、第２の接合部１２５２から導出された導線１３２が第１の導通接点１３０１を通じて電源１２６と電気的に接続されるよう構成されている。そして第１の接合部１２５１から導出された導線１３２はスイッチ回路１３０を介することなく、電源１２６に直接接続されている。スイッチ回路１３０は上述のとおり、第１の導通接点１３０１と第２の導通接点１３０２とを備えており、記録紙２０の通過領域に応じて切替えられる。
【００３７】
ハロゲンランプ１２２の給電制御は、上述の実施形態と同じである。すなわち、上述の実施形態と同様に、紙幅検知センサ１００からの紙幅通知信号に基づいて、通過領域判別手段１０２がニップ搬送される記録紙２０の紙幅を判別する。そして該通過領域判別手段１０２が判別した通過領域が加熱されるようスイッチ回路切替手段１０３がスイッチ回路１３０の制御を行う。詳しくは、通過領域判別手段１０２によって紙幅が小（Ａ４）と判別されると、スイッチ回路切替手段１０３により、第２の導通接点１３０２が導通する。第２の導通接点１３０２が導通することにより、電源１２６はスイッチ回路１３０を介して接続用導線１２９を通じ、発熱用導線１２７に接続され、第１の接合部１２５１側の一部のフィラメント１２４のみに給電を行う。そして、２つのフィラメント１２４が発熱し（図７参照）、ヒートローラ１２２の一部が加熱される。
一方、通過領域判別手段１０２によって紙幅が大（Ｂ４）と判別されると、スイッチ回路切替手段１０３により、第１の導通接点１３０１が導通する。第１の導通接点１３０１が導通することにより、電源１２６はスイッチ回路１３０を介して導線１３２を通じ、第１の接合部１２５１側と第２の接合部１２５側２とが導通して、発熱用導線１２７に接続されているすべてのフィラメント１２４に給電を行う（図８参照）。そして、すべてのフィラメント１２４が発熱し、ヒートローラ１２２の全面が加熱される。
【００３８】
以上によれば、上述の実施形態と同様の効果が得られるとともに、本実施形態ではスイッチ回路１３０に導出される接続用導線１２９は１本なので、ランプ管１２３に形成する孔部１２８もスイッチ回路１３０も1つ設ければよい。よって構成がより簡易なものとなり、コストアップの低減を図ることができる。
【００３９】
尚、上記実施形態では、フィラメント１２４を４つ構成した例を説明しているが、これに限定されるものではない。また記録紙２０のサイズもＡ４、Ｂ４について説明したが、これ以外のものにも適用可能であることはいうまでもない。更に、記録紙供給カセット２１から供給される記録紙２０だけでなく、手差し供給トレイ８０から供給される記録紙２０にも、適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施形態に係る定着装置が適用される画像形成装置の一例を示す概略縦断面図である。
【図２】同画像形成装置における定着装置の要部の拡大図である。
【図３】同定着装置に備えた制御ブロック図である。
【図４】同定着装置におけるハロゲンランプの構成を電気回路図で示した図である。
【図５】同定着装置におけるハロゲンランプの構成を電気回路図で示した図である。
【図６】同定着装置のハロゲンランプへの給電制御のフローチャート図である。
【図７】他の実施形態に係る定着装置におけるハロゲンランプの構成を電気回路図で示した図である。
【図８】他の実施形態に係る定着装置におけるハロゲンランプの構成を電気回路図で示した図である。
【符号の説明】
【００４１】
１        画像形成装置
１１      定着装置
１２      ヒートローラ
１２２    ハロゲンランプ
１２３    ランプ管
１２４    フィラメント
１２７    発熱用導線
１２９    接続用導線
１３０    スイッチ回路
１３      プレスローラ
１００    紙幅検知センサ
１０２    通過領域判別手段
１０３    スイッチ回路切替手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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