特許 6776967 定着装置及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6776967

(24)【登録日】2020年10月12日

(45)【発行日】2020年10月28日

(54)【発明の名称】定着装置及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20201019BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20201019BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/20 510

   G03G15/00 303

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-57298(P2017-57298)

(22)【出願日】2017年3月23日

(65)【公開番号】特開2018-159832(P2018-159832A)

(43)【公開日】2018年10月11日

【審査請求日】2019年1月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(74)【代理人】

【識別番号】100187562

【弁理士】

【氏名又は名称】沼田 義成

(72)【発明者】

【氏名】近藤 昭浩

【審査官】 堀川 あゆ美

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１０２８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３０５３８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１５５４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１８０８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−００４３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１５９８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７１５４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０８５９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０６７０８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２１１５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０３１１２５３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／２０

Ｇ０３Ｇ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トナー像が形成された記録媒体に接触して前記記録媒体を加熱する回転可能な定着部材と、
前記定着部材との間を通過する前記記録媒体を加圧する回転可能な加圧部材と、
前記トナー像を構成するトナーと同極性の電荷を放電して前記定着部材の表面へと付与する電荷付与装置と、
前記記録媒体の搬送方向において、前記定着部材と前記加圧部材との間の定着ニップよりも上流側で、前記記録媒体の搬送経路の近傍に配置される表面電位計によって、前記記録媒体が前記定着部材へと進入する前に前記トナー像のトナー帯電量を検出するトナー帯電量検出部と、を備え、
前記トナー帯電量に基づいて前記電荷付与装置の放電で流れる出力電流値を調整し、前記出力電流値は、前記トナー帯電量が所定の帯電量閾値以上の場合には、通常電流値に設定され、前記トナー帯電量が所定の帯電量閾値より低い場合には、前記通常電流値よりも高い電流値に設定されることを特徴とする定着装置。

【請求項2】

トナー像が形成された記録媒体に接触して前記記録媒体を加熱する回転可能な定着部材と、
前記定着部材との間を通過する前記記録媒体を加圧する回転可能な加圧部材と、
前記トナー像を構成するトナーと同極性の電荷を放電して前記定着部材の表面へと付与する電荷付与装置と、を備え、
前記定着部材の今回使用前までの経過条件に従って前記電荷付与装置の放電で流れる出力電流値を調整し、前記定着部材の前回使用後から今回使用前までの経過時間が所定の時間閾値以上か否かを前記経過条件として、前記出力電流値は、前記経過時間が所定の時間閾値未満の場合には、通常電流値に設定され、前記経過時間が所定の時間閾値以上の場合には、前記通常電流値よりも高い電流値に設定されることを特徴とする定着装置。

【請求項3】

トナー像が形成された記録媒体に接触して前記記録媒体を加熱する回転可能な定着部材と、
前記定着部材との間を通過する前記記録媒体を加圧する回転可能な加圧部材と、
前記トナー像を構成するトナーと同極性の電荷を放電して前記定着部材の表面へと付与する電荷付与装置と、を備え、
前記定着部材の今回使用前までの経過条件に従って前記電荷付与装置の放電で流れる出力電流値を調整し、前記定着部材の今回使用前の定着温度が所定の温度閾値以下か否かを前記経過条件として、前記出力電流値は、前記定着温度が所定の温度閾値を超える場合には、通常電流値に設定され、前記定着温度が所定の温度閾値以下の場合には、前記通常電流値よりも高い電流値に設定されることを特徴とする定着装置。

【請求項4】

前記電荷付与装置は、前記定着部材の回転軸方向に長い薄板からなる放電電極を備え、前記放電電極の先端は、その長手方向に鋸歯状に形成されていて、前記放電電極は、前記先端が前記定着部材に対向するように配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置。

【請求項5】

前記電荷付与装置は、前記定着部材の回転方向において前記放電電極の両側に接地電極を備えることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。

【請求項6】

前記電荷付与装置は、前記定着部材の回転方向において前記放電電極よりも上流側である片側に接地電極を備えることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。

【請求項7】

前記接地電極は、ツェナーダイオードを介して接地されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の定着装置。

【請求項8】

請求項１〜７の何れか１項に記載の定着装置を備えている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、記録媒体に形成されたトナー像を加熱定着させる定着装置、及びこの定着装置を備えた画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電子写真方式の画像形成装置は、用紙等の記録媒体に形成されたトナー像を定着させる定着装置を備える。定着装置は、ローラーやベルトからなる定着部材及び加圧部材を備え、定着部材及び加圧部材の間に定着ニップが形成されている。定着装置では、転写装置から搬送された記録媒体は、進入ガイドに沿って定着ニップへと案内される。定着装置は、トナー像が形成された記録媒体を定着ニップに通過させることで、トナー像を加熱及び加圧して記録媒体に定着させる。

【0003】

定着部材の表層は、トナーが付着し難くなるように、ＰＦＡ等のフッ素樹脂で形成される。定着部材の表層のフッ素樹脂は、帯電列において最も負（マイナス）に帯電し易い性質を有する。定着部材は、加圧部材や用紙との摩擦によってマイナスに帯電する場合がある。この場合に、正（プラス）帯電のトナーを用いると、トナーと定着部材との間に電気的吸引力が発生して、トナーが定着部材に付着し、オフセット現象が発生することがある。このようなオフセット現象を抑制するために、例えば、特許文献１の定着装置では、絶縁性離型性層で構成した回転体（定着部材）表面をトナーと同極性に帯電する帯電手段（電荷付与装置）を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−１５５４８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の定着装置は、上記のオフセット現象を抑制するために、電荷付与装置によって定着部材の表面に一定の電荷量を付与させている。しかしながら、記録媒体に形成されるトナー像の帯電量は一定ではないので、定着部材の電荷量は、帯電量のより低いトナー像に合わせて、より高くなるように設定されていた。例えば、画像形成装置の起動直後では、トナー像を現像する現像部での帯電の立ち上がりに時間を要するため、トナー帯電量が低くなることがある。このように定着部材が高い電荷量を有することで、トナー樹脂成分は電荷付与装置に付着してしまい、装置寿命が短くなる問題が生じる。

【0006】

また、定着装置は、定着部材に帯電した電荷が自然放電することがあり、その放電量は、定着処理間の時間が長くなるほど多くなる。そのため、時間を空けて定着処理を行うと、定着部材の電荷量が不十分なためにオフセット現象が発生することがある。

【0007】

そこで、本発明は上記の事情を考慮し、定着部材におけるオフセット現象を抑制しつつ、電荷付与装置の劣化を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の定着装置は、トナー像が形成された記録媒体に接触して前記記録媒体を加熱する回転可能な定着部材と、前記定着部材との間を通過する前記記録媒体を加圧する回転可能な加圧部材と、前記トナー像を構成するトナーと同極性の電荷を放電して前記定着部材の表面へと付与する電荷付与装置と、を備え、前記トナー像のトナー帯電量に基づいて前記電荷付与装置の放電で流れる出力電流値を調整し、前記出力電流値は、前記トナー帯電量が所定の帯電量閾値以上の場合には、通常電流値に設定され、前記トナー帯電量が所定の帯電量閾値より低い場合には、前記通常電流値よりも高い電流値に設定されることを特徴とする。

【0009】

上記の定着装置は、前記記録媒体が前記定着部材へと進入する前に前記トナー帯電量を検出するトナー帯電量検出部を更に備えるとよい。

【0010】

あるいは、本発明の定着装置は、トナー像が形成された記録媒体に接触して前記記録媒体を加熱する回転可能な定着部材と、前記定着部材との間を通過する前記記録媒体を加圧する回転可能な加圧部材と、前記トナー像を構成するトナーと同極性の電荷を放電して前記定着部材の表面へと付与する電荷付与装置と、を備え、前記定着部材の今回使用前までの経過条件に従って前記電荷付与装置の放電で流れる出力電流値を調整し、前記定着部材の前回使用後から今回使用前までの経過時間が所定の時間閾値以上か否かを前記経過条件として、前記出力電流値は、前記経過時間が所定の時間閾値未満の場合には、通常電流値に設定され、前記経過時間が所定の時間閾値以上の場合には、前記通常電流値よりも高い電流値に設定されることを特徴とする。

【0011】

あるいは、本発明の定着装置は、トナー像が形成された記録媒体に接触して前記記録媒体を加熱する回転可能な定着部材と、前記定着部材との間を通過する前記記録媒体を加圧する回転可能な加圧部材と、前記トナー像を構成するトナーと同極性の電荷を放電して前記定着部材の表面へと付与する電荷付与装置と、を備え、前記定着部材の今回使用前までの経過条件に従って前記電荷付与装置の放電で流れる出力電流値を調整し、前記定着部材の今回使用前の定着温度が所定の温度閾値以下か否かを前記経過条件として、前記出力電流値は、前記定着温度が所定の温度閾値を超える場合には、通常電流値に設定され、前記定着温度が所定の温度閾値以下の場合には、前記通常電流値よりも高い電流値に設定されることを特徴とする。

【0012】

前記電荷付与装置は、前記定着部材の回転軸方向に長い薄板からなる放電電極を備え、前記放電電極の先端は、その長手方向に鋸歯状に形成されていて、前記放電電極は、前記先端が前記定着部材に対向するように配置されているとよい。

【0013】

前記電荷付与装置は、前記定着部材の回転方向において前記放電電極の両側に接地電極を備えるとよい。

【0014】

あるいは、前記電荷付与装置は、前記定着部材の回転方向において前記放電電極よりも上流側である片側に接地電極を備えるとよい。

【0015】

前記接地電極は、ツェナーダイオードを介して接地されているとよい。

【0016】

本発明の画像形成装置は、上記した何れかの定着装置を備えていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、定着部材におけるオフセット現象を抑制しつつ、電荷付与装置の劣化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係るカラープリンターを概略的に示す断面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る定着装置を示す断面図である。

【図3】本発明の他の実施形態に係る定着装置を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

まず、図１を用いて本実施形態のカラープリンター１（画像形成装置）の全体の構成について説明する。以下、説明の便宜上、図１における紙面手前側をカラープリンター１の前側とする。各図に適宜付される矢印Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏは、それぞれカラープリンター１の左側、右側、上側、下側を示している。

【0020】

カラープリンター１は、略箱型形状のプリンター本体２を備える。プリンター本体２の下部には、用紙を収納した給紙カセット３が設けられ、プリンター本体２の上部には、排紙トレイ４が設けられる。

【0021】

プリンター本体２の中央部には、中間転写ベルト５が複数のローラー間に架設される。中間転写ベルト５の下方には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）からなる露光装置６が設けられる。中間転写ベルト５の下面側に沿って、４個の画像形成部７がトナーの色（例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色）毎に設けられる。各画像形成部７は、回転可能な感光体ドラムを備え、感光体ドラムの周囲には、帯電装置と、現像装置と、一次転写部と、クリーニング部と、除電器とが、一次転写のプロセス順に配置される。各画像形成部７の現像装置の上方には、対応するトナーコンテナ８が、トナーの色（例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色）毎に設けられる。

【0022】

プリンター本体２の右側部には、用紙の搬送経路１０が上下方向に設けられる。搬送経路１０の上流端には給紙部１１が設けられる。搬送経路１０の中流部には中間転写ベルト５の右端側に二次転写部１２が設けられる。搬送経路１０の下流部には定着装置１３が設けられる。搬送経路１０の下流端には排紙部１４が設けられる。また、プリンター本体２内には、定着装置１３の定着処理を制御する制御装置１５が設けられる。制御装置１５は、例えば、ＣＰＵ等の制御部やＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部を備えて構成される。制御装置１５は、定着装置１３に備えられてもよく、あるいは、カラープリンター１を統括制御するメイン制御装置（図示せず）が適用されてもよい。

【0023】

次に、上記のようなカラープリンター１の画像形成動作について説明する。カラープリンター１では、外部のコンピューター等から画像データが入力されると共に、印刷開始の指示がなされる。そして、各画像形成部７では、感光体ドラムが、帯電装置によって帯電された後、露光装置６によって画像データに基づいて露光されることで、感光体ドラム上に静電潜像が形成される。感光体ドラム上の静電潜像は、現像装置によって各色のトナー像に現像される。感光体ドラム上のトナー像は、一次転写部によって中間転写ベルト５の表面に一次転写される。以上の動作を４つの画像形成部７が順次繰り返すことによって、中間転写ベルト５上にフルカラーのトナー像が形成される。このトナー像は、中間転写ベルト５の回転によって、所定の二次転写タイミングで二次転写部１２へと供給される。

【0024】

一方、給紙カセット３又は手差しトレイ（図示せず）に収納された用紙は、給紙部１１によって取り出されて搬送経路１０上を搬送される。そして、搬送経路１０上の用紙は、上記の所定の二次転写タイミングで二次転写部１２へと搬送される。二次転写部１２では、中間転写ベルト５上のトナー像が用紙に二次転写される。トナー像を二次転写された用紙は、搬送経路１０において定着装置１３へと搬送されて、定着装置１３によってトナー像が用紙に定着される。その後、トナー像が定着された用紙は、排紙部１４から排紙トレイ４へと排出される。

【0025】

次に、本実施形態の定着装置１３について、図２を用いて説明する。定着装置１３は、筐体２０と、定着部材２１と、加圧部材２２と、加熱部材２３（熱源）と、電荷付与装置２４と、トナー帯電量検出部２５と、電圧印加部２６とを備える。定着部材２１及び加圧部材２２は、搬送経路１０を挟んで両側（左側及び右側）にそれぞれ配置され、定着部材２１と加圧部材２２との間に定着ニップＮが形成される。加熱部材２３は、定着部材２１の左側を覆うように配置される。トナー帯電量検出部２５や電圧印加部２６は、例えば、制御装置１５によって制御されて動作する。

【0026】

筐体２０は、略箱型形状に形成され、定着装置１３の外郭を構成する。筐体２０の内部には、定着装置１３の各部が設けられ、定着装置１３は筐体２０を介してプリンター本体２の内部に取り付けられる。筐体２０は、用紙の搬送方向（上下方向）において定着ニップＮよりも上流側で搬送経路１０に沿って進入ガイド２０ａを備える。進入ガイド２０ａは、搬送経路１０を介して二次転写部１２から定着装置１３まで搬送された用紙を定着ニップＮへと案内するように構成される。

【0027】

定着部材２１は、筐体２０の内部左側に設けられ、定着ベルト３０と、支持部材３１と、ニップ形成部材３２と、ベルトガイド３３と、磁気遮蔽部材３４とを備える。

【0028】

定着ベルト３０は、用紙の搬送方向と直交する用紙の幅方向（前後方向）に長く、周方向には無端状の略円筒形状を有する。定着ベルト３０は、前後方向に延びている回転軸の周りを回転可能に設けられる。定着ベルト３０は、加圧部材２２の回転に伴って摺動して回転する摺動ベルトであり、且つ、加熱部材２３が発生させる磁束によって誘導加熱される発熱用ベルトも兼ねる。

【0029】

定着ベルト３０は、可撓性を有し、例えば、基材層と、この基材層に周設される弾性層と、この弾性層を被覆する離型層とによって構成されるが、図２では、これらの層の図示を省略する。例えば、基材層は、ニッケル等の金属材料で形成され、弾性層は、シリコンゴム等の弾性材料で形成され、離型層は、ＰＦＡチューブ等のフッ素系樹脂材料で形成される。

【0030】

支持部材３１は、前後方向に長い略四角筒状に形成され、例えば、ＳＵＳ等の金属材料で形成される。支持部材３１は、定着ベルト３０の内側で略中央に配置される。支持部材３１の両端は、定着装置１３の筐体２０に固定される。

【0031】

ニップ形成部材３２は、前後方向に長い略角柱状に形成された押圧部材であり、例えば、耐熱性樹脂等の材料で形成される。ニップ形成部材３２は、定着ベルト３０の内側で支持部材３１に対して加圧部材２２側（右側）に支持され、定着ベルト３０の内周面を加圧部材２２側（右側）に向かって押圧するように配置される。

【0032】

ベルトガイド３３は、前後方向に長い略半円筒状に形成され、例えば、加熱部材２３が発生させる磁束によって発熱する磁性金属等の材料で形成される。ベルトガイド３３は、支持部材３１に対して加圧部材２２とは反対側（左側）に支持され、ベルトガイド３３の外周面が定着ベルト３０の内周面に接触することによって、定着ベルト３０の回転軌道を補助すると共に安定させる。

【0033】

磁気遮蔽部材３４は、前後方向に長く、断面逆Ｕ字状に形成され、例えば、非磁性ＳＵＳ等の材料で形成される。磁気遮蔽部材３４は、ベルトガイド３３の内側で支持部材３１に対して加圧部材２２とは反対側（左側）に支持される。

【0034】

加圧部材２２は、前後方向に長い円筒状に形成され、筐体２０に対して回転可能に取り付けられる加圧ローラーである。加圧部材２２が定着部材２１（定着ベルト３０）の外周面を加圧した状態で配置されることで、定着部材２１と加圧部材２２との間に定着ニップＮが形成される。例えば、加圧部材２２の後端部には、駆動ギア（図示せず）が固定され、加圧部材２２は、この駆動ギアを介してモーター等の駆動源（図示せず）に接続されていて、この駆動源によって回転駆動される。

【0035】

加圧部材２２は、例えば、円柱状又は円筒状の芯金と、この芯金に周設される弾性層と、この弾性層を被覆する離型層とによって構成されるが、図２では、これらの層の図示を省略する。例えば、芯金は、アルミニウム等の金属材料で形成され、弾性層は、シリコンスポンジ等の弾性材料で形成され、離型層は、ＰＦＡチューブ等のフッ素系樹脂材料で形成される。

【0036】

加熱部材２３は、定着部材２１を覆うような外包形状を有し、定着部材２１に対して加圧部材２２とは反対側（左側）に配置される。換言すれば、加熱部材２３は、定着部材２１を挟んで加圧部材２２とは反対側で、定着ベルト３０から外側に所定間隔を空けて離間して配置される。加熱部材２３は、コイル２３ａを備えていて、コイル２３ａに電流を流すことで磁束を生成し、この磁束を定着ベルト３０に作用させることで定着ベルト３０を誘導加熱（ＩＨ：Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｈｅａｔｉｎｇ）させるＩＨ定着ユニットである。コイル２３ａは、定着ベルト３０の回転軸方向に沿って往復するように巻き回され、定着ベルト３０の曲面（外周面）形状に沿うように成形された外包型コイルである。また、コイル２３ａは、上記したように電流を流すことで磁束を生成するＩＨ用コイルである。

【0037】

電荷付与装置２４は、放電電極４０と、２つの接地電極４１とから構成される。電荷付与装置２４は、用紙の搬送方向において定着部材２１よりも上流側で、定着部材２１の近傍に配置され、即ち、定着ベルト３０の回転方向において定着ニップＮよりも上流側に配置される。電荷付与装置２４は、例えば、負極（マイナス）の帯電列である定着ベルト３０に対して、正極（プラス）の電荷を付与することによって、定着ベルト３０の表面を正極に帯電するように構成される。これにより、定着ベルト３０を通過する用紙上の正極（プラス）帯電のトナー像（トナー）は、電荷付与装置２４によって、より正極に帯電する。

【0038】

放電電極４０は、定着ベルト３０の幅方向に長く薄い金属板、例えば、厚さ０．１ｍｍのＳＵＳ板から形成され、長手方向に鋸歯状に形成された先端４０ａを有する。放電電極４０は、先端４０ａを定着ベルト３０の表面に対向させると共に、先端４０ａを定着ベルト３０の表面から所定間隔を空けて配置される。好ましくは、放電電極４０は、先端４０ａを定着ベルト３０の回転中心に向けて配置される。放電電極４０は、基端４０ｂが電圧印加部２６に接続されていて、電圧印加部２６からの印加電圧（各接地電極４１との電位差）によって、先端４０ａで放電（例えば、コロナ放電）を発生させるように構成される。なお、放電電極４０の放電によって流れる電流（出力電流値）は、電圧印加部２６からの印加電圧（電圧値）や供給電流（電流値）によって定まる。たとえば、電圧印加部２６からの供給電流値は、放電電極４０の出力電流値に比べて小さな値になり、電圧印加部２６からの供給電流値を増加する程、放電電極４０の出力電流値を増加することができる。

【0039】

各接地電極４１は、絶縁樹脂等の材料によって、定着ベルト３０の幅方向に長い板状に形成される。２つの接地電極４１は、定着ベルト３０の回転方向において放電電極４０の両側で、放電電極４０を囲うように平行して配置される。放電電極４０の先端４０ａ側の各接地電極４１の端部は、定着ベルト３０の表面から所定間隔を空けて配置される。各接地電極４１は、ツェナーダイオード４２を介して接地されている。各接地電極４１は、例えば、放電電極４０の先端４０ａで生じた放電による電界が、針先のみに集中せずに、定着ベルト３０の幅方向に亘って一様に発生するように作用する。

【0040】

トナー帯電量検出部２５は、用紙の搬送方向において定着ニップＮよりも上流側で搬送経路１０の近傍に配置される。トナー帯電量検出部２５は、トナー像が形成された用紙が定着部材２１へと進入する前にこのトナー像を構成するトナーのトナー帯電量を検出する。例えば、トナー帯電量検出部２５は、表面電位計によって用紙表面のトナー電位を計測し、その結果に基づいてトナー帯電量を検出してもよい。トナー帯電量検出部２５は、電圧印加部２６に接続されていて、トナー帯電量の検出結果を電圧印加部２６へと通知する。

【0041】

電圧印加部２６は、定電流電源等の電源（図示せず）に接続されていて、電源からの供給電力を用いて、電荷付与装置２４の放電電極４０に印加電圧を供給する。このとき、電圧印加部２６は、定着装置１３で定着処理されるトナー像を構成するトナー（即ち、各画像形成部７で使用されるトナー）と同極性の電荷を放電電極４０が放電するように、このトナーと同極性の電圧を放電電極４０へと印加する。換言すれば、電荷付与装置２４は、放電電極４０で発生される放電によって、トナー像を構成するトナーと同極性の電荷を定着部材２１の表面へと印加する。例えば、用紙上のトナーが正帯電されている場合には、電荷付与装置２４は正電荷を定着部材２１に帯電させる。

【0042】

また、電圧印加部２６は、トナー帯電量検出部２５によるトナー帯電量の検出結果に基づいて、放電電極４０の放電で流れる出力電流値を調整し、例えば、所定の出力電流値を得られるように放電電極４０の印加電圧の電圧値を逆算して設定する。例えば、電圧印加部２６は、トナー帯電量が所定の帯電量閾値以上の場合には、出力電流値を通常電流値（例えば、５μＡ）に設定し、トナー帯電量が所定の帯電量閾値より低い場合には、出力電流値を通常電流値よりも高い電流値（例えば、６〜８μＡ）に設定する。あるいは、電圧印加部２６は、複数段階の帯電量閾値とこれらの閾値に対応する出力電流値とを予め設定してもよく、若しくは、トナー帯電量に基づいて出力電流値を算出可能な数式を予め設定してもよい。

【0043】

本実施形態によれば、上述のように、カラープリンター１の定着装置１３は、回転可能な定着部材２１と、回転可能な加圧部材２２と、電荷付与装置２４とを備える。定着部材２１は、トナー像が形成された用紙等の記録媒体に接触して用紙を加熱する。加圧部材２２は、定着部材２１との間を通過する用紙を加圧する。電荷付与装置２４は、トナー像を構成するトナーと同極性の電荷を放電して定着部材２１の表面へと付与する。そして、定着装置１３の電圧印加部２６は、トナー像のトナー帯電量に基づいて、定着部材２１の電荷量が定着処理に十分となるように、電荷付与装置２４の放電で流れる出力電流値を調整する。出力電流値は、トナー帯電量が所定の帯電量閾値以上の場合には、通常電流値に設定され、トナー帯電量が所定の帯電量閾値より低い場合には、通常電流値よりも高い電流値に設定される。

【0044】

これにより、定着装置１３では、定着部材２１は、トナー像を用紙に定着する際に、トナーと同極性の電荷がトナー像のトナー帯電量に応じた適切な電荷量で帯電することになる。そのため、帯電量の不足に起因するトナーの定着部材２１への付着を抑制すると共に、過剰な帯電量に起因するトナー樹脂成分の電荷付与装置２４への付着を抑制することができる。また、トナー像のトナー帯電量が低くなった場合のみ、電荷付与装置２４の出力（印加電圧）を上げることにより、定着部材２１への電荷量を最適に調整ことができる。従って、必要最低限の構成によって、定着部材２１におけるオフセット現象を抑制しつつ、電荷付与装置２４の劣化を抑制することが可能となる。

【0045】

また、本実施形態によれば、定着装置１３は、用紙が定着部材２１へと進入する前にトナー帯電量を検出するトナー帯電量検出部２５を更に備える。これにより、定着処理対象のトナー像のトナー帯電量を前もって確実に把握して、定着部材２１への適切な電荷付与を遅延なく行うことができる。

【0046】

また、本実施形態によれば、電荷付与装置２４は、定着部材２１の回転軸方向に長い薄板からなる放電電極４０を備え、放電電極４０の先端４０ａは、その長手方向に鋸歯状に形成されていて、放電電極４０は、先端４０ａが定着部材２１に対向するように配置されている。これにより、鋸歯状の放電電極４０は、ワイヤ状の電極に比べて、放電の位置精度が高く、低い電流値でも定着部材２１の定着ベルト３０に対して十分な電荷を付与することができる。

【0047】

また、本実施形態によれば、電荷付与装置２４は、定着部材２１の回転方向において放電電極４０の両側に２つの接地電極４１を備える。これにより、２つの接地電極４１は、放電電極４０を跨ぐように両側に配置されることによって、放電電極４０のコロナ放電を安定化させることができる。

【0048】

また、本実施形態によれば、接地電極４１は、ツェナーダイオード４２を介して接地されている。これにより、放電電極４０と接地電極４１との電位差を安定化して、定着部材２１の定着ベルト３０への放電能力をより向上することができる

【0049】

上記した実施形態では、定着装置１３がトナー帯電量検出部２５を備えて、電圧印加部２６がトナー像のトナー帯電量に基づいて電荷付与装置２４の放電で流れる出力電流値を調整する構成を説明したが、電圧印加部２６による出力電流値の調整は、これに限定されない。

【0050】

例えば、他の実施形態では、電圧印加部２６は、定着部材２１の前回使用後から今回使用前までの経過条件に従って、定着部材２１の電荷量が定着処理に十分となるように、電荷付与装置２４の放電で流れる出力電流値を調整する。以下の他の実施形態の実施形態の説明において、上記した実施形態と同様の構成については説明を省略する。

【0051】

先ず、他の実施形態の第１実施例について説明する。第１実施例では、制御装置１５が、前回の定着処理の終了時（定着部材２１の前回使用後）から今回の定着処理の開始時（定着部材２１の今回使用前）までの経過時間をカウントし、カウント結果の経過時間を電圧印加部２６へと出力する。

【0052】

第１実施例において、電圧印加部２６は、この定着処理間の経過時間が所定の時間閾値（例えば、８時間）以上か否かを上記の経過条件とする。そして、電圧印加部２６は、経過時間が所定の時間閾値未満の場合には、出力電流値を通常電流値に設定し、経過時間が所定の時間閾値以上の場合には、出力電流値を通常電流値よりも高い電流値に設定する。

【0053】

定着部材２１の前回使用後から今回使用前までの間に時間が掛かっている場合（例えば、間欠印刷の場合）には、前回使用時に電荷付与装置２４によって定着部材２１に付与された電荷が、自然放電等によって減少する可能性がある。しかしながら、この第１実施例によれば、今回使用時の電圧印加部２６は、出力電流値を通常電流値よりも高い電流値に設定して、電荷付与装置２４はこの高い電流値で放電を行うため、定着部材２１には定着処理に十分な電荷が付与される。なお、定着部材２１の前回使用後から今回使用前までの間に時間が掛かっていない場合（例えば、連続印刷の場合）には、定着部材２１の電荷は殆ど減少しない。そのため、電圧印加部２６が出力電流値を通常電流値に設定して、電荷付与装置２４が通常電流値で放電を行うことで、定着部材２１には定着処理に十分な電荷が付与されることになる。このように、第１実施例によれば、定着部材２１の定着処理間の経過時間に拘らず、定着部材２１には定着処理に十分な電荷を付与することができる。

【0054】

次に、他の実施形態の第２実施例について説明する。第２実施例では、図３に示すように、定着装置１３は、温度検出部２８を備える。温度検出部２８は、定着ベルト３０の表面温度（定着温度）を検知するもので、例えば、定着ベルト３０に対して非接触に配置されるサーミスタで構成される。温度検出部２８は、例えば、定着ベルト３０の回転方向において定着ニップＮよりも上流側に配置される。温度検出部２８は、電圧印加部２６に接続されていて、定着温度の検出結果を電圧印加部２６へと通知する。温度検出部２８は、例えば、今回の定着処理の開始時（定着部材２１の今回使用前）の定着温度を検出する。

【0055】

第２実施例において、電圧印加部２６は、定着部材２１の今回使用前の定着温度が所定の温度閾値（例えば、４０℃）以上か否かを上記の経過条件とする。そして、電圧印加部２６は、定着温度が所定の温度閾値を超える場合には、出力電流値を通常電流値に設定し、定着温度が所定の温度閾値以下の場合には、出力電流値を通常電流値よりも高い電流値に設定する。

【0056】

定着部材２１の今回使用前の定着温度が低下している（所定の温度閾値以下である）場合には、今回使用前までの間に時間が掛かっている可能性がある。そのため、第２実施例では、今回使用前の定着温度が低下している場合、第１実施例と同様に、電圧印加部２６は、出力電流値を通常電流値よりも高い電流値に設定し、電荷付与装置２４はこの高い電流値で放電を行う。なお、定着部材２１の今回使用前の定着温度が低下していない場合には、今回使用前までの間に時間が掛かっていない。そのため、第２実施例では、今回使用前の定着温度が低下していない場合、第１実施例と同様に、電圧印加部２６が出力電流値を通常電流値に設定して、電荷付与装置２４が通常電流値で放電を行う。これにより、第２実施例によれば、定着部材２１の今回使用前の定着温度に拘らず、定着部材２１には定着処理に十分な電荷を付与することができる。

【0057】

従って、上記した他の実施形態においても、定着部材２１のオフセット現象を抑制しつつ、電荷付与装置２４の劣化を抑制することができる。

【0058】

上記した実施形態では、電荷付与装置２４が２つの接地電極４１を備える構成を説明したが、電荷付与装置２４の構成はこれに限定されない。例えば、他の実施形態では、電荷付与装置２４は、定着部材２１の回転方向において放電電極４０よりも上流側である片側に１つの接地電極４１を備えて構成されてもよい。これにより、電荷付与装置２４の部品点数を少なくすると共に、小型化することができ、電荷付与装置２４の低コスト化及びスペース効率の向上を図ることが可能となる。

【0059】

本実施形態では、定着部材２１を加熱する熱源としてＩＨ定着ユニットの加熱部材２３を備える構成を説明したが、熱源はこの構成に限定されない。例えば、他の異なる実施形態では、ハロゲンヒーターやセラミックヒーター等の熱源を備えてもよい。

【0060】

本実施形態では、カラープリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、モノクロプリンター、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用することも可能である。

【符号の説明】

【0061】

１ カラープリンター（画像形成装置）
５ 中間転写ベルト
７ 画像形成部
１０ 搬送経路
１２ 二次転写部
１３ 定着装置
１５ 制御装置
２０ 筐体
２１ 定着部材
２２ 加圧部材
２３ 加熱部材（熱源）
２４ 電荷付与装置
２５ トナー帯電量検出部
２６ 電圧印加部
３０ 定着ベルト
４０ 放電電極
４１ 接地電極
４２ ツェナーダイオード

【図1】

【図2】

【図3】