JP2013029581A

JP2013029581A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2013029581A
Application number: JP2011164237A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Kuribayashi; 良和栗林
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2013-02-07

Abstract

【課題】トナー像を担持した記録シートからの、定着装置の定着ニップを提供している加熱用回転部材や加圧用回転部材への静電オフセットを抑制できるとともに該加熱用回転部材や加圧用回転部材へのトナー付着堆積をクリーニング機構レスで抑制することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】定着装置ＦＸの加熱用回転部材２の表面電位Ｈｖを制御する電位制御装置Ｄ１と、加圧用回転部材３の表面電位Ｐｖを制御する電位制御装置Ｄ２と、画像形成中でないときは｜Ｈｖ｜＝｜Ｐｖ｜の関係が成立し、画像形成中は｜Ｈｖ｜＞｜Ｐｖ｜の関係が成立するように、制御装置Ｄ１に回転部材表面電位Ｈｖを、制御装置Ｄ２に回転部材表面電位Ｐｖをそれぞれ制御させる制御部１３を含む画像形成装置１００。
【選択図】図２

Description

本発明は画像情報に基づいてトナー像を形成し、該トナー像を記録用紙、オーバーヘッドプロジェクター用フィルムシートなどの記録シートに転写し定着させることができる複写機、プリンター、ファクシミリ機、これらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置に関し、特に、記録シートに転写されたトナー像をその記録シートに定着させる定着装置に関係している。

この種の画像形成装置における定着装置は加熱用回転部材と加圧用回転部材が対向配置されてトナー像定着のための定着ニップを提供しているものが一般的である。

この種の定着装置としては、加熱用回転部材及び加圧用回転部材のうち少なくとも一方がローラーに巻き掛けられて回されるベルトタイプの定着装置もあるが、熱源で加熱される加熱定着用ローラー（以下、「定着ローラー」と言うことがある。）と加圧用のローラー（以下、「加圧ローラー」と言うことがある。）を対向配置してそれらでトナー像定着のための定着ニップを提供する熱ローラー定着方式のものが、低速画像形成装置から高速画像形成装置まで、モノクロ画像形成装置からフルカラー画像形成装置まで、広い範囲にわたって採用されている。

この種の定着装置においては、定着ローラーと加圧ローラーとが加圧手段により相対的に互いに押圧されることにより、それらの間に前記定着ニップを形成している。

この定着ローラーと加圧ローラーは、回転駆動されて、未定着トナー像を担持した記録シートを定着ニップで挟持しつつ搬送する間に、記録シート上に担持されたトナー像を加熱加圧して記録シートに定着する。

以下、加熱用回転部材と加圧用回転部材が対向配置されてトナー像定着のための定着ニップを提供している定着装置に関する課題等について熱ローラー定着方式の定着装置に例をとって説明する。

定着ローラーは、一般的にはアルミニウムや鉄などの芯金上に、ＰＦＡ、ＰＴＦＥなどのフッ素系樹脂からなる離型層を形成して構成されており、このフッ素系樹脂離型層により記録シート上のトナー像からトナーが定着ローラーに転移し難いようにして定着ローラーヘのトナーのオフセット防止が図られている。

加圧ローラーは、一般的にはアルミニウムや鉄などの芯金上に、耐熱性を有するシリコーンスポンジなどの弾性層を形成し、さらにその上にＰＦＡやＰＴＦＥなどのフッ素系樹脂の離型層を形成して構成されている。このフッ素系樹脂離型層により、記録シートから定着ローラーを介して加圧ローラーへ転移しようとするトナーや、記緑シートの裏面に付着していることがあるトナーが、加圧ローラーの表面にオフセットするのを防止している。

定着ローラーは、上記のように、離型層をＰＦＡ等の離型性の高いフッ素系樹脂で形成することにより、トナーのオフセット防止を図っているが、さらに、トナー固有の静電荷を利用したオフセット防止が図られている。

すなわち、トナー固有の静電荷、例えばマイナス極性の静電荷と同極性のマイナスの直流電圧（定着バイアス）を、定着バイアス電源により定着ローラーの芯金に印加するようにする一方、加圧ローラーの芯金に装置本体グランド（ＧＮＤ）との間でダイオードを接続し、且つ、該ダイオードのアノードを本体ＧＮＤ側に、カソードを加圧ローラー芯金側にして接続し、それにより定着ローラーの表面をマイナス電位、加圧ローラーの表面をプラス電位にして定着ローラーと加圧ローラーの間に電位差を作る。その定着ローラーから加圧ローラー方向への電界によって、マイナス極性のトナーが定着ローラーに転移するのを防止する。この定着バイアスは、画像形成装置本体が動作して定着装置が回転している間は印加し、回転していないときは“断”の態様で印加がなされている。

上記のように、定着ローラー表面の離型性をフッ素系樹脂離型層で高めるとともに定着ローラーに定着バイアスを印加することにより記録シート上のトナー像からトナーが定着ローラーに付着するのを防ぐことができ、後続の記緑シート上の画像を汚す、いわゆる画像のオフセット現象を防止したり、ローラーのトナー付着汚染を抑制したりすることができる。

しかし、ハーフトーンのような定着性が不安定な画像を記録シートに形成する場合においては、記録シートの両面に画像形成（プリント）する両面印刷を行なうと、記録シート第２面に画像形成するとき、記録シート第１面に先に形成されたトナー像が加圧ローラー表面に接するためにトナーが加圧ローラー表面に付着しやすくなる。長時間印刷を行うと、トナーが加圧ローラー表面上に蓄積されてローラー表面を汚染する現象が発生する。

また、定着装置内でジヤム（ＪＡＭ）が発生してＪＡＭ処理した場合には、ＪＡＭ処理
後、未定着のトナーが加圧ローラー側に集中して付着する傾向がある。このことで、トナーが記録シートに転移できずに大量に加圧ローラー側に滞在したままとなって加圧ローラーが汚染されてしまうこともある。

このような問題を解決するため、ＪＡＭ処理後に加圧ローラー側にトナーと逆極性のバイアスを印加して、該加圧ローラー側に当接させたクリーニングローラーにトナーを回収させる方法が提案されている（特開平４−１７２４８０号公報参照）。

また、プリント動作前の所定時間のみ定着ローラーをトナーと同極性に帯電させる方法も提案されている。定着ローラーの金属部である芯金にトナーと同極性の印加バイアスを与えて電位制御しても離型性の良いＰＦＡ等の絶縁層を電位制御することは難しいため、この方法では、コロナ放電により定着ローラー表面をトナーと同極性に帯電させ、それにより定着ローラーへのトナーオフセットを抑制する（特開平２０００−１５５４８７号公報参照）。

特開平４−１７２４８０号公報特開２０００−１５５４８７号公報

しかしながら、特開平４−１７２４８０号公報に記載された方法では、クリーニングローラーに回収されたトナーはある程度蓄積されると吐き出される現象が確認されている。

また、特開２０００−１５５４８７号公報に記載された方法では、コロナ放電により定着ローラー表面をトナーと同極性に帯電させるのでローラー電位制御は容易となるが、コロナ放電を採用するので、オゾンガス発生を抑制するために、プリント動作前の所定時間のみ定着ローラー表面をトナーと同極性に帯電させる。しかし、帯電タイミングや帯電時間が記録シートへのトナー像転写条件や画像形成装置本体の使用環境等によって影響されるため帯電設定が複雑になる。

本発明は、画像情報に基づいてトナー像を形成し、該トナー像を記録シートに転写し、定着装置で定着させることができ、前記定着装置は、加熱用回転部材と加圧用回転部材を対向配置してトナー像定着のための定着ニップを提供する定着装置である画像形成装置であって、前記定着装置へ搬送されてくるトナー像を担持した記録シートからの前記加熱用回転部材や加圧用回転部材へのトナーの静電オフセットによる画像ノイズ発生を抑制できるとともに前記加熱用回転部材や加圧用回転部材へのトナー付着堆積をクリーニング専用のクリーニング機構無しで抑制することができる画像形成装置を提供することを課題とする。

（１）第１の画像形成装置
本発明は前記課題を解決するため、次の第１の画像形成装置を提供する。すなわち、
画像情報に基づいてトナー像を形成し、該トナー像を記録シートに転写し、定着装置で定着させることができ、前記定着装置は、加熱用回転部材と加圧用回転部材を対向配置してトナー像定着のための定着ニップを提供する定着装置である画像形成装置であって、前記定着装置の加熱用回転部材及び加圧用回転部材のそれぞれの表層部は摩擦帯電により同極性に、且つ、前記トナー像のトナーと同極性に帯電する材料で形成されており、さらに、前記加熱用回転部材の表面電位Ｈｖを制御するための第１電位制御装置と、前記加圧用回転部材の表面電位Ｐｖを制御するための第２電位制御装置と、前記第１及び第２の電位制御装置の制御部を含んでおり、前記制御部は、画像形成可能な状態において、画像形成動作中でないときは｜Ｈｖ｜＝｜Ｐｖ｜の関係が成立し、画像形成動作中は｜Ｈｖ｜＞｜Ｐｖ｜の関係が成立するように、前記第１電位制御装置に前記加熱用回転部材の表面電位Ｈｖを制御させるとともに前記第２電位制御装置に前記加圧用回転部材の表面電位Ｐｖを制御させる画像形成装置である。

この画像形成装置によると、前記定着装置の加熱用回転部材及び加圧用回転部材のそれぞれの表層部は摩擦帯電により同極性に、且つ、前記トナー像のトナーと同極性に帯電する材料で形成されており、従って、加熱用回転部材表面電位Ｈｖ及び加圧用回転部材表面電位Ｐｖは互いに同極性であり、いずれも前記トナー像のトナーと同極性である。

画像形成可能な状態（従って定着装置においてはウオーミングアップが済んでいる状態）においては、前記制御部の指示のもとに、画像形成動作中でないときは｜Ｈｖ｜＝｜Ｐｖ｜の関係が成立するように、前記第１電位制御装置により前記加熱用回転部材の表面電位Ｈｖが制御されるとともに前記第２電位制御装置により前記加圧用回転部材の表面電位Ｐｖが制御される。｜Ｈｖ｜＝｜Ｐｖ｜には両者が同一とみなしても差し支えない｜Ｈｖ｜≒｜Ｐｖ｜も含まれる。

定着装置の定着ニップにトナー像が担持された記録シートが通されるなどして、該定着装置の加熱用回転部材や加圧用回転部材に付着していることがあるトナーは、Ｈｖ、Ｐｖがトナーと同極性で、｜Ｈｖ｜＝｜Ｐｖ｜の関係が設定されることにより、加熱用回転部材及び加圧用回転部材のそれぞれに分散され、それらのうちいずれかに集中的に付着することは防がれる。

このように加熱用回転部材及び加圧用回転部材に分散されたトナーは、次に記録シートが定着ニップに突入することで、それら回転部材表面より離型性の悪い記録シートに付着して持っていかれる。このように、加熱用回転部材や加圧用回転部材へのトナー付着堆積をクリーニング専用のクリーニング機構無しで抑制することができる。

また、次に記録シートが定着ニップに通されるとき、前記加熱用回転部材に付着していたトナーが該記録シートのトナー像担持面に付着することがあっても、前記トナー分散により、その量は少量に抑えられているので、画像ノイズ発生は抑制される。

また、画像形成動作中は、Ｈｖ、Ｐｖがトナーと同極性で、｜Ｈｖ｜＞｜Ｐｖ｜の関係が成立するように、換言すれば、加圧用回転部材表面電位が加熱用回転部材表面電位より絶対値で低い電位に設定されるので、定着ニップに通される記録シートに担持されているトナー像のトナーが加熱回転部材側へ転移することは防がれ、静電オフセットによる画像ノイズ発生は抑制される。

（２）第２の画像形成装置
本発明は前記課題を解決するため、次の第２の画像形成装置も提供する。すなわち、
画像情報に基づいてトナー像を形成し、該トナー像を記録シートに転写し、定着装置で定着させることができ、前記定着装置は、加熱用回転部材と加圧用回転部材を対向配置してトナー像定着のための定着ニップを提供する定着装置である画像形成装置であって、前記定着装置の加熱用回転部材及び加圧用回転部材のそれぞれの表層部は摩擦帯電により同極性に、且つ、前記トナー像のトナーと同極性に帯電する材料で形成されており、さらに、前記加熱用回転部材の表面電位Ｈｖを制御するための第１電位制御装置と、前記加圧用回転部材の表面電位Ｐｖを制御するための第２電位制御装置と、前記第１及び第２の電位制御装置の制御部と、前記加熱用回転部材表面温度を検出する温度センサーを含んでおり、前記制御部は、画像形成前の前記定着装置のウォーミングアップでは｜Ｈｖ｜＜｜Ｐｖ｜の関係が成立し、前記温度センサーで検出される前記加熱用回転部材表面温度が予め定めた温度に達すると｜Ｈｖ｜＝｜Ｐｖ｜の関係に切り替えられるように、前記第１電位制御装置に前記加熱用回転部材の表面電位Ｈｖを、前記第２電位制御装置に前記加圧用回転部材の表面電位Ｐｖをそれぞれ制御させる画像形成装置である。

この画像形成装置の場合も、前記定着装置の加熱用回転部材及び加圧用回転部材のそれぞれの表層部は摩擦帯電により同極性に、且つ、前記トナー像のトナーと同極性に帯電する材料で形成されており、従って、加熱用回転部材表面電位Ｈｖ及び加圧用回転部材表面電位Ｐｖは互いに同極性であり、いずれも前記トナー像のトナーと同極性である。

この画像形成装置によると、前記制御部の指示のもとに、画像形成前の定着装置のウオーミングアップにおいては｜Ｈｖ｜＜｜Ｐｖ｜の関係が成立するように、そして前記温度センサーで検出される前記加熱用回転部材表面温度が予め定めた温度に達すると｜Ｈｖ｜＝｜Ｐｖ｜の関係に切り替えられるよう、前記加熱用回転部材の表面電位Ｈｖが制御されるとともに前記加圧用回転部材の表面電位Ｐｖが制御される。｜Ｈｖ｜＝｜Ｐｖ｜には両者が同一とみなしても差し支えない｜Ｈｖ｜≒｜Ｐｖ｜も含まれる。

ウオーミングアップ時には、定着装置の加熱用回転部材や加圧用回転部材に付着していることがあるトナーは、Ｈｖ、Ｐｖがトナーと同極性で、｜Ｈｖ｜＜｜Ｐｖ｜の関係が設定されることにより、加熱用回転部材側に寄せられ、加熱され、より記録シートに付着し易い状態とされる。

前記温度センサーで検出される前記加熱用回転部材表面温度が予め定めた温度（例えば、トナーのガラス転移温度以上の温度）に達すると｜Ｈｖ｜＝｜Ｐｖ｜の関係に切り替えられ、それにより加熱されて記録シートに付着し易くなったトナーが加熱用回転部材と加圧用回転部材のそれぞれに分散される。
ここで温度センサーで検出される前記加熱用回転部材表面温度の予め定めた温度は、ローラー上のトナーを軟化、或いはさらに溶融させて記録シートに付着しやすくする温度であり、代表例として、前記トナーのガラス転移温度以上の温度を挙げることができる。

（３）前記第１の画像形成装置について
前記第２の画像形成装置からして、前記第１の画像形成装置は、
前記加熱用回転部材表面温度を検出する温度センサーを含んでおり、前記制御部は、画像形成前の前記定着装置のウォーミングアップでは｜Ｈｖ｜＜｜Ｐｖ｜の関係が成立し、前記温度センサーで検出される前記加熱用回転部材表面温度が予め定めた温度に達すると｜Ｈｖ｜＝｜Ｐｖ｜の関係に切り替えられ、画像形成動作中でないときは該｜Ｈｖ｜＝｜Ｐｖ｜の関係が維持されるように、前記第１電位制御装置に前記加熱用回転部材の表面電位Ｈｖを、前記第２電位制御装置に前記加圧用回転部材の表面電位Ｐｖをそれぞれ制御させる画像形成装置でもよい。

（４）その他
本発明に係るいずれの画像形成装置においても、定着装置の加熱用回転部材、加圧用回転部材のそれぞれは、ベルト形態のものでもよいし、ローラー形態のものでもよい。

加熱用回転部材及び加圧用回転部材のそれぞれの表層部を形成する材料としては、例えば、記録シート上のトナー像がマイナス帯電トナーで現像形成される場合ならば、離型性のよいＰＦＡやＰＴＦＥなどのフッ素系樹脂を挙げることができる。このようなフッ素系樹脂を採用すると、各回転部材表層部は摩擦帯電によりマイナス帯電する。
ＰＦＡはパーフルオロアルコキシアルカンであり、ＰＴＦＥはポリテトラフルオロエチレンである。

本発明に係るいずれの画像形成装置においても、前記加熱用回転部材の表面電位Ｈｖを制御するための第１電位制御装置としては、前記加熱用回転部材表面から除電するための除電部材であって前記加熱用回転部材表面との間隙サイズを調整可能に可動に設けられた第１除電部材と、前記第１除電部材と前記加熱用回転部材表面との間隙サイズ調整のために前記第１除電部材を駆動する第１駆動装置を含んでいるものを例示できる。

本発明に係るいずれの画像形成装置においても、前記加圧用回転部材の表面電位Ｐｖを制御するための第２電位制御装置としては、前記加圧用回転部材表面から除電するための除電部材であって前記加圧用回転部材表面との間隙サイズを調整可能に可動に設けられた第２除電部材と、前記第２除電部材と前記加圧用回転部材表面との間隙サイズ調整のために前記第２除電部材を駆動する第２駆動装置を含んでいるものを例示できる。

また、いずれの画像形成装置においても、画像形成動作において前記定着ニップに記録シートが挟まれた状態で前記定着装置が停止されると、該定着装置停止後は、該定着ニップに挟まれた記録シートは該記録シートにトナー像を定着することなく該定着ニップに通過させてもよい。そのようにすることで、クリーニング動作の必要が無くなり、ユーザーにとっては短時間で復帰する利点がある。

いずれの画像形成装置においても、前記第１及び第２の電位制御装置の制御部は、画像形成動作において、前記記録シートへのトナー付着量（換言すれば記録シートへの印字率）及び画像形成モード（例えば片面画像形成モードか、両面画像形成モードか等）の組み合わせに基づいて予め定められた係数を現在の画像形成枚数に乗じて算出される値が予め定めた値に到達すると、前記定着装置によるトナー像定着処理を中断させて、予め定めた時間、前記加熱用回転部材の表面電位Ｈｖと前記加圧用回転部材の表面電位Ｐｖの間に｜Ｈｖ｜＜｜Ｐｖ｜の関係が設定され、その後に｜Ｈｖ｜＞｜Ｐｖ｜の関係が設定されて画像形成再開が可能となるように、前記第１電位制御装置に前記加熱用回転部材の表面電位Ｈｖを、前記第２電位制御装置に前記加圧用回転部材の表面電位Ｐｖをそれぞれ制御させるものとしてもよい。

ここでの「トナー付着量と画像形成モードに応じ予め定められたカウント係数」や、「現在の画像形成枚数にカウント係数を乗じて算出される値が予め定めた値になったら」におけるその「予め定めた値」は、定着装置の回転部材へのトナー堆積を抑制する観点から、例えば、予め実験等により求めておくことができる。

また、「トナー像定着処理を中断させて｜Ｈｖ｜＜｜Ｐｖ｜の関係を設定する予め定めた時間」は、例えば、定着装置の加熱回転部材上にトナーを集め、該トナーを次の記録シートに付着させて持って行かせるように該加熱回転部材で該トナーを軟化、或いは溶融させられる時間とすればよい。そのような時間は例えば予めの実験等で求めておくことができる。

本発明によると、画像情報に基づいてトナー像を形成し、該トナー像を記録シートに転写し、定着装置で定着させることができ、前記定着装置は、加熱用回転部材と加圧用回転部材を対向配置してトナー像定着のための定着ニップを提供する定着装置である画像形成装置であって、前記定着装置へ搬送されてくるトナー像を担持した記録シートからの前記加熱用回転部材や加圧用回転部材へのトナーの静電オフセットによる画像ノイズ発生を抑制できるとともに前記加熱用回転部材や加圧用回転部材へのトナー付着堆積をクリーニング専用のクリーニング機構無しで抑制することができる画像形成装置を提供することができる。

本発明に係る画像形成装置の１例の構成を概略的に示す図である。図１の画像形成装置における定着装置を一部断面で示す図である。図２の定着装置を図２において左側から見て示す図である。図１の画像形成装置の制御回路の概略を示すブロック図である。図４の制御回路中の制御部の定着装置に係わる制御を示すフローチャートである。ウオーミングアップにおける除電ブラシ位置とローラー表面電位関係を示す図である。ウオーミングアップ開始から加熱ローラー温度が所定温度に到達した場合の除電ブラシ位置とローラー表面電位関係を示す図である。画像形成（プリント）動作に移行した場合に｜Ｈｖ｜＞｜Ｐｖ｜になるように加圧ローラー２の除電を開始する様子を示す図である。トナーが記録シートに転移して吐き出される様子を示す図である。ローラー・除電ブラシ先端間距離とローラー表面電位の関係例を示す図である。図２、図３に示す定着装置を採用した場合と、従来技術例の定着装置を採用した場合での画像汚れ評価結果を示す図である。記録シート１枚当たりの印字率と画像形成モードの組み合わせに基づく係数（図示例ではカウント係数）と画像形成枚数との積の値に応じて画像形成を中断して所定時間ＪＡＭ処理後動作と同様に動作させる場合の係数例を示す図である。

図１は本発明に係る画像形成装置の１例の構成の概略を示している。図１の画像形成装置１００はタンデム型のカラープリンターである。このプリンター１００は、システム速度２８０ｍｍ／ｓｅｃで生産性（画像形成速度）は６０枚／分の装置である。

図１に示すプリンター１００はプリンター動作等を制御する制御部１３（図４参照）も含んでいる。プリンター各部は図４に示すように制御部１３の指示のもとに動作する。

プリンター１００は操作パネルＰＡを備えている。操作パネルＰＡには各種情報を表示するデイスプレイＤｐ、各種入力を行なうテンキー等のキーなどが設けられている。この操作パネルＰＡからキーＫでプリント開始を指示でき、また、画像形成枚数設定や、記録シートの片面に画像形成（プリント）する片面モード、両面に画像形成（プリント）する両面モード等の設定も行なえる。

プリンター１００は、画像形成部１０、画像形成部下方の記録シート（この例では紙シート）Ｓの供給カセットＣＡ、画像形成部１０で形成されるトナー像をカセットＣＡから供給される記録シートに転写する２次転写装置ＴＲ、トナー像を記録シートに定着させる定着装置ＦＸ、シート排出ローラー対８、シート排出トレイ９、両面モード用の記録シート循環搬送路ＣＰ等を含んでいる。

画像形成部１０は、無端の中間転写ベルトＢ１を備えている。転写ベルトＢ１はローラーＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４からなるローラー群に巻き掛けられている。ローラーＲ１は図示省略の駆動部により回転駆動される駆動ローラーである。ローラーＲ２、Ｒ３はトナー像１次転写域にベルトを張架する案内ローラーであり、ローラーＲ４は後ほど説明するトナー像２次転写域を提供するバックアップローラーである。転写ベルトＢ１は駆動ローラーＲ１の回転により図１において時計方向まわりＣＷに回される。ローラーＲ２、Ｒ３、Ｒ４はベルトに従動回転する。

中間転写ベルトＢ１を巻き掛けたローラーＲ２、Ｒ３の間には、転写ベルトＢ１に沿ってローラーＲ２からＲ３へ向けて、イエロー画像形成ユニットＹ、マゼンタ画像形成ユニットＭ、シアン画像形成ユニットＣ及びブラック画像形成ユニットＫがこの順序で配置されている。

Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成ユニットは電子写真方式により静電潜像を形成し、これを現像してトナー像を形成できるものである。

Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成ユニットは静電潜像担持体としてドラム型の感光体ＰＣを備えており、感光体ＰＣの周囲に図示省略の帯電器、画像露光装置、現像器及びクリーニング装置がこの順序で配置されている。また、各感光体ＰＣに対してベルトＢ１を間にして１次転写手段（本例では１次転写ローラーｔｒを含むもの）が設けられている。

各画像形成ユニットにおける感光体ＰＣは、ここでは負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータから駆動力が伝達されて図１中反時計回りに回転駆動される。

各画像形成ユニットにおける帯電器は、帯電部材に図示省略の電源から帯電用の電圧が印加されて感光体ＰＣ表面を帯電させるものである。

画像露光装置は、図示省略の画像読取装置、図示省略のパーソナルコンピュータ、図示省略のファクシミリ機等から提供される画像情報に応じて感光体ＰＣに画像露光を施して静電潜像を形成できるものである。

各画像形成ユニットにおける現像器は、それには限定されないが本例では、負に帯電させたトナーを用いて、感光体ＰＣ上に形成される静電潜像を、図示省略の電源から現像バイアスが印加される現像ローラーで反転現像することができる。

１次転写ローラーｔｒは、少なくとも表層部が弾性材料〔例えば導電性を有するゴム材料（例えば導電性カーボン等を含有させる等して導電性を付与した発泡ＥＰＤＭゴム）〕で形成されており、転写ベルトＢ１を間にして感光体ＰＣに対向し、ベルトＢ１を感光体ＰＣへ押圧接触させ、ベルトの走行に従動回転する。１次転写ローラーｔｒには、感光体ＰＣ上に形成されるトナー像をベルトＢ１へ１次転写するための、トナーの帯電極性とは逆極性の１次転写バイアスを図示省略の電源から印加できる。

駆動ローラーＲ１とバックアップローラーＲ４の間には転写ベルトＢ１上の２次転写残トナー等を除去清掃するベルトクリーナＣＬが臨んでいる。クリーナＣＬに回収されるトナー等は図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。

２次転写装置ＴＲは転写ベルト方式のもので、２次転写ローラーｒ１、分離ローラーｒ２及びベルト張架ローラーｒ３に無端転写ベルトＢ２を巻き掛け、図示省略のベルト駆動部によりベルトＢ２を図中反時計方向に回転駆動できるようにしたものである。

２次転写ローラーｒ１、延いてはベルトＢ２に、図示省略の電源から、トナーの正規帯電極性とは逆極性の２次転写バイアスを印加することができる。分離ローラーｒ２はトナー像が２次転写された記録シートＳをベルトＢ２から曲率分離するためのローラーである。

２次転写装置ＴＲの図中左方には定着装置ＦＸが配置されており、右方にはレジストローラーＲ６が、さらにその下方に、記録シート供給カセットＣＡが配置されている。

定着装置ＦＸは、それとは限定されないが、ここでは外部誘導加熱ローラー方式の定着装置である。詳細は後述する。

以上説明したプリンター１００によると、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成ユニットのうち１又は２以上を用いて画像を形成することができる。

画像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成ユニットＹにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト１に１次転写する。

すなわち、イエロー画像形成ユニットＹにおいて、感光体ＰＣが図中反時計方向に回転駆動され、帯電器にて表面が一様に所定電位に帯電され、該帯電域に画像露光装置からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体ＰＣ上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像器の現像バイアスが印加された現像ローラーにて現像されて可視イエロートナー像となり、該トナー像が１次転写ローラーｔｒにて転写ベルトＢ１上に１次転写される。このとき、１次転写ローラーｔｒには図示省略の電源から１次転写バイアスが印加される。

同様にして、マゼンタ画像形成ユニットＭにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルトＢ１に転写され、シアン画像形成ユニットＣにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルトＢ１に転写され、ブラック画像形成ユニットＫにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルトＢ１に転写される。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルトＢ１上に重ねて転写されるタイミングで形成される。かくして転写ベルトＢ１上に形成された多重トナー像は転写ベルトＢ１の回動により２次転写装置ＴＲへ向け移動する。

一方、記録シート供給カセットＣＡから記録シートＳが引き出され、レジストローラー対Ｒ６へ供給され、待機している。

このようにレジストローラー対Ｒ６のところで待機する記録シートＳは、中間転写ベルトＢ１にて送られてくる多重トナー像に合わせて、転写ベルトＢ１と２次転写ベルトＢ２のニップ部に供給され、図示省略の電源から２次転写バイアスが印加された２次転写ベルトＢ２にて該多重トナー像が記録シートＳ上に２次転写される。

その後記録シートＳは定着装置ＦＸに通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録シートＳに定着される。片面モードのときは、記録シートＳはそのまま排出ローラー対８にて排出トレイ９上に排出される。

両面モードが選択されていると、片面に画像形成された記録シートＳは排出ローラー対８にてシートの一部を残してトレイ９へ排出され、ひき続きローラー対８の逆転にて循環搬送路ＣＰへスイッチバック搬送される。このとき搬送路切り替え爪８０がスイッチバックされるシートＳを搬送路ＣＰへ導く位置におかれる。かくして、搬送路ＣＰで搬送されるシートＳは再びレジストローラー対Ｒ６に到来し、第２面目のトナー画像が中間転写ベルトＢ１で２次転写域へ搬送されて来るタイミングで２次転写域へ送りこまれ、第２面目にも画像形成され、定着装置ＦＸで画像定着され、トレイ９へ排出される。なお、図１においてＣｒは搬送路ＣＰに設けたシート搬送ローラーである。

いずれにしても、トナー像のベルトＢ１への１次転写において感光体ＰＣ上に残留する転写残トナー等は画像形成ユニットのクリーニング装置で清掃され、次の画像形成に備えられる。
２次転写によりベルト１上に残留する２次転写残トナー等はクリーナＣＬで清掃される。これら清掃除去されたトナーはそれぞれ図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。

以上説明したように画像形成されるのであるが、定着装置ＦＸについてさらに説明する。
図２は図１のプリンター１００における定着装置ＦＸを一部断面で示している。図３は
定着装置ＦＸを図２において左側から見て示す図である。

この定着装置ＦＸの加熱用回転部材はローラータイプの加熱ローラー２であり、加圧用回転部材はローラータイプの加圧ローラー３である。
定着装置ＦＸは外部誘導加熱ローラー定着方式の装置で、外部の誘導コイルユニット４で加熱ローラー２を自己発熱で加熱するためウォーミングアップ時間を短くできるものである。

加熱ローラー２は発熱体であり、図３に示すように、その前側の端部（図２では手前側の端部、図３では右側の端部）と後ろ側端部（図２では奥側の端部、図３では左側の端部）が定着装置の前側の側板６ａと後ろ側の側板６ｂに設けられた断熱ブッシュ７ａ、７ｂとそれに嵌められたベアリング８ａ、８ｂで回転可能に支持にされている。

加熱ローラー２は、制御部１３の指示に基づき、その後ろ側端部から、歯車伝動機構Ｇ１を介してモーターＭ１で図２中時計方向に回転駆動可能である。

加熱ローラー２は、内側から外側に順に、芯金２ａ、弾性層２ｂ、発熱層である導電層２ｃ、表層２ｄで構成されており、外径３５ｍｍ程度のローラー形態の部材である。

芯金２ａはステンレススチール（ＳＵＳ）製であり、弾性層２ｂはシリコーンスポンジゴムで構成されている。導電層２ｃは、ニッケル又はＳＵＳ等の材料が銅層を挟む構成になっており、銅層という低抵抗材料層を採用することでニッケル単層と比較して発熱効率を１５％〜３０％向上させたものであり、肉厚０．２ｍｍ程度の円筒形状の部材である。表層２ｄは厚み３０μｍのＰＦＡチューブで構成されている。

加圧ローラー３は、加熱ローラー２の下側において加熱ローラー２と並行に配置されている。この加圧ローラー３は，その前側の端部と後ろ側の端部が定着装置の前側の側板６ａと後ろ側の側板６ｂに設けたベアリング９ａ、９ｂで回転可能に支持にされている。

加圧ローラー３は、アルミ材で形成した肉厚１０ｍｍ程度の円筒状の金属芯金３ａに、耐熱性弾性層（ここではシリコーンゴム層）３ｂを厚さ２ｍｍ〜３ｍｍ程度に形成し、それに離型層３ｃとして厚さ５０μｍ程度のＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）チューブを被せ、外径３０ｍｍ程度のソフトローラーとしたものである。

加圧ローラー３は、図示省略の加圧機構により加熱ローラー２の下面に対して加圧ローラー弾性層３ｂに抗して押圧（加圧）され、加熱ローラー２との間に記録シート搬送方向において所定幅の定着ニップＮを形成している。
加圧ローラー３は加熱ローラー２の回転に従動して図２中反時計方向に回転する。

誘導コイルユニット４は、加熱ローラー２に磁束を作用させ発熱させる。加熱ローラー２の上側において加熱ローラー２に並行に、かつ僅少な隙間を存して非接触に対向させて配置してある。誘導コイルユニット４はその前側の端部と後ろ側の端部が前側の側板６ａと後ろ側の側板６ｂとにブラケット１０ａ、１０ｂを介して固定され、支持されている。

誘導コイルユニット４は磁性芯材（磁性体コア）４ｂと誘導コイル４ａとを含んでいる。
磁性芯材４ｂは、例えばフェライトコアや積層コアから形成される。誘導コイル４ａは、例えば表面に融着層と絶縁層とを持つ銅線が複数回巻かれて構成されている。より具体的には、誘導コイル４ａの電線として、例えばリッツ線を用いて構成される。

誘導コイルユニット４は、この電線を横長に（加熱ローラー回転中心線方向に）長く、扁平にシート状渦巻きコイル様に巻回して誘導コイル４ａとし、この誘導コイル４ａを磁性芯材４ｂで覆って全体を電気絶縁性の樹脂によって一体的にモールドし、横長・薄板状の部材としたものである。

ユニット４は、加圧ローラー３側とは反対側の加熱ローラー外側において、加熱ローラー２の外面に対し、所定の一定距離だけ離間するように配置され、ブラケット１０ａ、１０ｂを介して側板６ａ、６ｂに固定して支持させてある。すなわち、加熱ローラー２の外周を取り囲むように誘導コイルユニット４を配置してある。

誘導コイルユニット４の誘導コイル（電磁誘導加熱コイル）４ａには高周波インバーター回路（励磁回路）１１から交流電流の高周波電流を流すことができる。これにより生じる交番磁界により加熱ローラー２が電磁誘導で発熱して昇温していく。この加熱ローラー２の表面温度が加熱ローラー２に接触配置された温度検出素子としての温度センサー（例えばサーミスタ）ＴＣにより検知される。

温度センサーＴＣにて検出される温度情報は制御部１３に入力される（図４参照）。
制御部１３は温度センサーＴＣから入力される温度情報がトナー像定着に適する所定の温度に維持されるように、高周波インバーター回路１１から誘導コイル４ａへ供給される電力を制御する。これにより加熱ローラー２の表面温度が所定のトナー像定着に適する定着温度（画像加熱定着時の目標温度）に制御される。

加熱ローラー２近傍に非接触に配置されたもう一つの温度センサーＨＴＣは、定着装置ＦＸの温まり具合を判断する役割を有するとともに、温度センサーＴＣが故障したとき暴走を防ぐためのバックアップセンサーとして機能する。

加熱ローラー２及び加圧ローラー３のそれぞれの表面は、それが本例ではＰＦＡチューブで形成されているので、両ローラー２、３の表面は、帯電系列上、記録シートＳに定着されるべきトナー像のトナーと同極性のマイナスに帯電するのであるが、その帯電による加熱ローラー２の表面電位Ｈｖを制御する第１電位制御装置Ｄ１と、加圧ローラー２の表面電位Ｐｖを制御する第２電位制御装置Ｄ２が設けられている。電位制御装置Ｄ１、Ｄ２はローラー表面から除電したり、しなかったりすることでローラー表面電位を制御するものである。

第１電位制御装置Ｄ１は、加熱ローラー２近傍に非接触に配置された加熱ローラー除電ブラシ１６を含んでおり、第２電位制御装置Ｄ２は、加圧ローラー３近傍に非接触に配置された加熱ローラー除電ブラシ２０を含んでいる。

これら除電ブラシ１６、２０は、線径１２μｍ、電気的固有抵抗＝１０^−５Ωｃｍのブラシ繊維の複数本をホルダｈで片持ち支持して構成したものである。
さらに言えば、上記ブラシ繊維はステンレススチール製丸棒を細く圧延して繊維状にしたもので、電気抵抗が極めて小さく、抗張力・せん断応力が大きいため、除電効果や堅固さの点で好ましいものである。

除電ブラシ１６は、図２、図３に示すように、ホルダｈの部分で回動軸１５に固定支持され、この回動軸１５が定着装置の側板６ａ、６ｂにベアリング１４ａ、１４ｂで支持されていることで回動でき、（１）加熱ローラー２との間隙が小さくなり、且つ、接地ユニット１７に接触する除電位置（図１中の実線位置）、又は（２）そこから回動後退し、加熱ローラー２との間隙が大きくなり、且つ、接地ユニット１７から離れた非除電位置（図１中の破線位置）をとることができる。

除電ブラシ１６は、制御部１３の指示のもとに、回動軸１５に接続された歯車伝動装置Ｇ２を介してモーターＭ２にて除電位置又は非除電位置におかれる。

除電ブラシ２０は、図２、図３に示すように、ホルダｈの部分で回動軸１９に固定支持され、この回動軸１９が定着装置の側板６ａ、６ｂにベアリング１８ａ、１８ｂで支持されていることで回動でき、（１）加圧ローラー３との間隙が小さくなり、且、接地ユニット２１に接触する除電位置（図１中の実線位置）、又は（２）そこから回動後退し、加圧ローラー３との間隙が大きくなり、且つ、接地ユニット２１から離れた非除電位置（図１中の破線位置）をとることができる。

除電ブラシ２０は、制御部１３の指示のもとに、回動軸１９に接続された歯車伝動装置Ｇ３を介してモーターＭ３にて除電位置又は非除電位置におかれる。

除電ブラシ１６、２０は、除電位置ではブラシ先端とローラー表面とのギャップ（間隙）が０．３ｍｍ程度である。この状態のとき、ローラー表面電位は例えば−１２００Ｖに制御される。

図１０に例示するようにローラー・除電ブラシ先端間距離とローラー表面電位の関係は、ローラー・除電ブラシ先端の距離が離れるほど除電効果が低くなり、ローラー表面電位が上がる特性となっている。

ここでのローラー２、３からの除電方法は自己放電式除電法である。そのため電源を必要とせず、アースされた導電性繊維を電極として、帯電体の電荷を小さなエネルギーに分散させるなどしてアースに導くものであり、安価であるという特長がある。自己放電式除電の除電性要因としては、（１）線径が小さいほど優れている、（２）ブラシ繊維同士の摩擦性が小さいほど優れている、（３）導通性が良い方が早く除電できる等が挙げられる。除電の原理は導電性細線を束ね、帯電体に接近させると、双方に強力な不平等な電界が発生し、帯電体の帯電電荷の近傍に空気イオン対が発生して、帯電体の電荷を中和除去する点にある。その動作原理は自然界の雷に対する避電針と同じ原理である。

そして、画像形成部の転写ニップ部でトナー像ｔの転写を受けた記録シートＳが突入ガイド板１２に案内されて定着ニップＮに導入される。記緑シートＳは定着ニップＮで挟持搬送されていく過程で、記緑シートＳ上のトナー像ｔが加熱ローラー２による加熱と、定着ニップＮの加圧とにより、永久固着像として記録シートに定着される。

次に定着装置ＦＸのローラー電位制御例を図５のフローチャートを参照して説明する。
定着装置ＦＸに配置した加熱ローラー２と加圧ローラー２の離型層はＰＦＡチューブを採用している。従って、両ローラー２、３は離型性に優れており、帯電系列がマイナスになる材料となる。従ってこのローラー対が回転すると接触・摩擦・離隔を繰り返すことでお互いにマイナスに帯電する。また、本例に採用する記録シートＳ上に担持されるトナー像ｔはマイナス帯電するトナーで形成される。

まず、長時間停止後のプリンタ使用（例えば朝一番状態からの使用）に当たっては、プリンター１００の電源をオンにすると、制御部１３からインバーター制御回路１１に電力供給指示信号が送られ、誘導コイルユニット４に電力が投入される。それと同時に加熱ローラー２が駆動されて回転開始し、加圧ローラー３がそれに従動回転する。

ローラー２、３に対して付着したトナーを加熱ローラー２側に回収して軟化或いはさらに溶融させることで、次の記録シートＳに静電的な力とトナー軟化或いは溶融による粘着力で持っていかせるようにする。

このために、定着装置ＦＸのウオーミングアップにおいては、加熱ローラー２の表面電位Ｈｖと加圧ローラー３の表面電位Ｐｖの関係を｜Ｈｖ｜＜｜Ｐｖ｜に制御する。
この制御にあたり、図６のように、加熱ローラー２の除電ブラシ１６を加熱ローラー２に接近配置するとともに接地ユニット１７に接触させて、加熱ローラー表面から除電する一方、加圧ローラー３側の除電ブラシ２０は加圧ローラー３から後退させ、接地ユニット２１からも離し、非除電位置におき、除電解除する（ステップＳ１）。

次に加熱ローラー２の中央部に対して設けた温度センサーＴＣがトナーのガラス転移温度より高温の１５０℃を検知すると、｜Ｈｖ｜＝｜Ｐｖ｜の関係（｜Ｈｖ｜≒｜Ｐｖ｜を含む）にするため、図７のように、加熱ローラー２と加圧ローラー３の除電ブラシ１６，２０を非除電位置へ解除して両ローラー表面電位を同電位にする。

ここでのトナーはガラス転移温度が１１０℃であるため、ウオーミングアップ中に加熱ローラー２の温度が１５０℃に達成したときにはトナーが溶融しきるタイミングであることを実験的に確認している。

なお、このとき、ローラー２、３が所定電位になるように除電ブラシ１６、２０とローラー２、３間のギャップを設定してローラー表面電位を制御してもよい（以上、ステップＳ２、Ｓ３）。

｜Ｈｖ｜＝｜Ｐｖ｜の関係の設定は、先に、加熱ローラー２側に回収されたトナーが溶融したため、溶融トナーを加熱ローラー２と加圧ローラー３に分散させるために行う。トナーが片側のローラーに偏ってしまい、それが次の記録シートに付着すると、人の目に目立つため、分散させる。

次に、操作パネルＰＡからキーＫ操作でプリント指示が制御部１３にある場合について説明する。プリント指示がなく、スタンバイに移行する場合には後ほど説明する。
プリント指示による画像形成（プリント）は、加熱ローラー２の温度が定着温度１７０℃に達したらそれへ移行できる（ステップＳ４）。本例では操作パネルＰＡでのプリント指示から定着ニップＮに記緑シートＳが突入するまで３秒が必要となる。プリント動作中は記録シートに担持されたトナー像ｔが加熱ローラー２に静電的な力で転移しないようにしなければならない。従って、プリント動作に移行した場合には図８のように｜Ｈｖ｜＞｜Ｐｖ｜になるように加圧ローラー２の除電を開始する（ステップＳ６）。

プリント指示されると、制御部１３からの指示に基づき、インバーター制御回路１１は加熱ローラー２の温度を１７０℃になるように制御する（ステップＳ７）。
このとき、加熱ローラー２に付着したトナーの一部は加圧ローラー３に転移するが、付着トナーは各ローラーに分散されている。記録シートＳが定着ニップＮに突入すると、各ローラーに付着したトナーは記緑シートＳとの静電関係（各ローラーに付着したトナーは、
記録シートＳが前段２次転写工程でプラス帯電していることから静電的に記緑シートＳに転移しやすい。）と、トナーが溶融しているため、離型性の関係から、図９のように記シートＳに転移して吐き出される。連続的に記録シートを通すと、ローラー対２、３及び記録シートＳとの接触・摩擦・剥離によって｜Ｈｖ｜＞｜Ｐｖ｜の関係は安定する。

次にプリント動作中に記緑シートＳが定着ニップＮ内で詰まった（ＪＡＭ）場合について説明する。ＪＡＭが発生した場合、定着装置ＦＸのローラー２，３に未定着トナーが付着する。このトナーを記録シートＳに吐き出すために、再起動時（ＪＡＭ処理後）は加熱ローラー２側にトナーを回収させる。従って図６のように｜Ｈｖ｜＜｜Ｐｖ｜の電位になるように加熱ローラー２の除電を行う（ステップＳ９）。

さらに、回収されたトナーを溶融させるため加熱ローラー２を１５０℃に温調し、１５０℃に達したらその状態を５秒継続する（ステップＳ１０〜Ｓ１２）。

次に図７のように｜Ｈｖ｜＝｜Ｐｖ｜（｜Ｈｖ｜≒｜Ｐｖ｜を含む）に電位を制御して付着したトナーを両ローラーに分散させるため所定時間（５秒）空回転を行う（ステップＳ１３、Ｓ１４）。上記工程が終了したら、加熱ローラー２の温度を１７０℃に制御してプリント動作に戻る（ステップＳ４）。

次にプリントが終了した場合について説明する。プリント動作が終了すると、加圧ローラー３側にトナー付着が集中している。これは、プリント動作中、記緑シートＳに載ったトナー像ｔを加熱ローラー２側に静電的に転移させないため、図８のように｜Ｈｖ｜＞｜Ｐｖ｜の電位制御を行っているからである。

このことから、例えば画像がハーフトーン画像である写真画像を両面モードで両面印刷したような場合、第２面目の画像形成のために記録シートが定着ニップＮを通過するときに、先の第１面の画像部が加圧ローラー３に接する。このとき、ハーフトーン画像のような不安定な定着の場合、静電的に加圧ローラー２に第１面の画像部トナーが少量付着することがある。両面画像形成が長期的に行われるとトナーが加圧ローラー３に蓄積する。蓄積したトナーが定着ニップ力や記録シートとの摩擦で剥がれ、記緑シートに転移して人の目でわかる画像ノイズが発生してしまう。

画像形成可能な状態であるが印字要求がない待機中であるスタンバイでは加熱ローラー２の温度を所定温度１５０℃に制御し、ローラー対２，３が回転した状態で待機させる。加圧ローラー３に集中して付着していることがあるトナーを各ローラーに分散させるため、図７のように各ローラーの除電を解除して｜Ｈｖ｜＝｜Ｐｖ｜（｜Ｈｖ｜≒｜Ｐｖ｜を含む）にする（ステップＳ１５〜Ｓ１６）。

本例では各ローラーの除電を解除したが、各ローラーが所定電位になるように除電ブラ
シとローラー間ギャップを制御してもよい。

スタンバイ中にプリント指示が来た場合には、前記説明したプリント動作と同じローラー電位制御を行う。制御部１３にプリント指示があると、加熱ローラー２を１７０℃に制御して、プリント動作に戻る（ステップＳ５〜Ｓ７）。

定着装置ＦＸと、従来技術の定着装置について画像汚れに対する評価を行った。画像形成装置は、定着装置の点を除けばプリンター１００と同じものを採用した。
従来技術の定着装置は定着装置ＦＸにおいて加圧ローラー２の近傍に除電ブラシ２０を非接触に配置した構成にあたり、除電ブラシ１６は設けられていない。
従って、ローラー対２，３が回転動作をしている場合には常に｜Ｈｖ｜＞｜Ｐｖ｜になる。

画像汚れ評価方法としては、汚れを促進するためにＡ４サイズ記録用紙（坪量８０ｇ／ｍ^２の普通紙）で印字率６０％のハーフトーン画像を両面印刷で５０枚通紙（１００面通紙）を行い、翌日に白紙プリントしたとき白紙に転移しているトナー汚れの評価を５日間行った。

図１１から分かるように、従来技術の定着装置を採用した場合は、４日目終了後の５日目の朝一番起動時には、静電的にローラーへの吸着が困難となり、ローラーから剥がれ、記録用紙に転移して吐き出されていく。なお、このようにローラー上のトナーが吐き出されたため、翌日の５日目終了後、換言すれば６日目の朝１番の起動時には、白紙評価においてトナー汚れが減少する結果となった。一方、定着装置ＦＸを採用した場合では、人の目でわかる汚れは確認されなかった。

図１１に示されるように、白紙上のトナーの付着量を画像解析すると、定着装置ＦＸを用いた場合はトナー付着量がほぼ一定になっている。これに対して、従来技術の定着装置を用いた場合では、ローラー対２，３の電位は｜Ｈｖ｜＞｜Ｐｖ｜の関係に維持されているため、静電的に加圧ローラー３側にトナー付着が集中する。加圧ローラー３に付着したために溶融しきれないトナーは記録シートへ付着しにくくなり、プリント毎に加圧ローラー３へトナーが付着、堆積する。

このことから、２日目までの評価では、従来技術定着装置採用の場合の方が白紙に転移しているトナー付着量は少ないが、堆積したトナーはローラー３表面上の離型性を悪化させていくため、ローラー３ヘのトナー付着量が増加し、４日目終了後の５日目の朝一番起動時には、トナーがローラー３から剥がれ、静電的にローラー３ヘの静電的吸着が困難となり、記録シートに転移して吐き出されていく。上記のようにローラー３上のトナーが吐き出された翌日（５日目）終了後に関する評価においては、トナー付着量は減少する結果になった。
従って、白紙通紙の際に吐き出されたトナー付着量の評価は本実施例より従来技術の例の方がトータルのトナー付着量としても悪い結果となっている。

また、通紙中の静電オフセットによる画像ノイズ評価としてＡ４サイズ記録用紙（坪量６４ｇ／ｍ^２の普通紙）で横罫線１ｍｍの８ｍｍピッチ画像を両面印刷で連続通紙５０００枚で評価を行った。どちらの定着装置においても良好な画像が得られた。

定着装置ＦＸを採用したプリンタ―１００によればローラー対２，３への通紙によるトナー堆積がないため、良好な画像が長期的に得られる。そして、静電的な画像ノイズも抑制される。

さらに、プリント条件である印字率（換言すればトナー付着量）と片面／両面モードによってローラーに付着するトナー量が変わってくるため、例えば図１２のように各条件に応じて所定カウント係数を持たせて、実際の画像形成枚数（換言すれば通紙枚数）１枚あたりに、印字率と通紙モードに応じ予め定めたカウント係数を乗じ、その算出結果が予め定めた値（例えば５５００になったら）、プリント動作を中断してＪＡＭ処理後動作と同様の動作を行うとローラーへのトナー堆積が抑制され、より効果が上がる（ステップＳ５〜Ｓ６）。

ここでの「印字率と通紙モードに応じ予め定めたカウント係数」や、「実際の画像形成枚数にカウント係数を乗じた算出結果が予め定めた値になったら」におけるその「予め定めた値」は、ローラーへのトナー堆積を抑制する観点から予め実験等により求められるものである。中間調に該当する４０％〜５０％未満程度の印字率では定着性としては厳しく、印字率が５０％以上になってくると定着性がよくなってくることが実機確認で分かっている。そこで図１２の例では、印字率５０％以上から徐々に係数を下げている。

以上説明したプリンター１００はタンデム型のカラープリンターであったが、本発明は他のタイプ（例えば所謂４サイクル型）のカラー画像形成装置にも適用でき、また、モノクロ画像形成装置にも適用できる。

本発明は、定着装置へ搬送されてくるトナー像を担持した記録シートからの、該定着装置の定着ニップを提供している加熱用回転部材や加圧用回転部材への静電オフセットを抑制できるとともに該加熱用回転部材や加圧用回転部材へのトナー付着堆積をクリーニング機構レスで抑制することができる画像形成装置を提供することに利用できる。

１００プリンター
１０画像形成部
Ｂ１中間転写ベルト
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ画像形成ユニット
ＣＡシート供給カセット
ＦＸ定着装置
２加熱ローラー
３加圧ローラー
Ｎ定着ユニット
４誘導コイルユニット
１１インバーター回路
１３制御部
Ｄ１第１電位制御部
１６除電ブラシ
ｈブラシホルダー
１７接地ユニット
Ｄ２第２電位制御部
２０除電ブラシ
ｈブラシホルダー
２１接地ユニット
Ｓ記録シート

Claims

画像情報に基づいてトナー像を形成し、該トナー像を記録シートに転写し、定着装置で定着させることができ、前記定着装置は、加熱用回転部材と加圧用回転部材を対向配置してトナー像定着のための定着ニップを提供する定着装置である画像形成装置であって、前記定着装置の加熱用回転部材及び加圧用回転部材のそれぞれの表層部は摩擦帯電により同極性に、且つ、前記トナー像のトナーと同極性に帯電する材料で形成されており、さらに、前記加熱用回転部材の表面電位Ｈｖを制御するための第１電位制御装置と、前記加圧用回転部材の表面電位Ｐｖを制御するための第２電位制御装置と、前記第１及び第２の電位制御装置の制御部を含んでおり、前記制御部は、画像形成可能な状態において、画像形成動作中でないときは｜Ｈｖ｜＝｜Ｐｖ｜の関係が成立し、画像形成動作中は｜Ｈｖ｜＞｜Ｐｖ｜の関係が成立するように、前記第１電位制御装置に前記加熱用回転部材の表面電位Ｈｖを制御させるとともに前記第２電位制御装置に前記加圧用回転部材の表面電位Ｐｖを制御させることを特徴とする画像形成装置。
前記加熱用回転部材表面温度を検出する温度センサーを含んでおり、前記制御部は、画像形成前の前記定着装置のウォーミングアップでは｜Ｈｖ｜＜｜Ｐｖ｜の関係が成立し、前記温度センサーで検出される前記加熱用回転部材表面温度が予め定めた温度に達すると｜Ｈｖ｜＝｜Ｐｖ｜の関係に切り替えられ、画像形成動作中でないときは該｜Ｈｖ｜＝｜Ｐｖ｜の関係が維持されるように、前記第１電位制御装置に前記加熱用回転部材の表面電位Ｈｖを、前記第２電位制御装置に前記加圧用回転部材の表面電位Ｐｖをそれぞれ制御させる請求項１記載の画像形成装置。
画像情報に基づいてトナー像を形成し、該トナー像を記録シートに転写し、定着装置で定着させることができ、前記定着装置は、加熱用回転部材と加圧用回転部材を対向配置してトナー像定着のための定着ニップを提供する定着装置である画像形成装置であって、前記定着装置の加熱用回転部材及び加圧用回転部材のそれぞれの表層部は摩擦帯電により同極性に、且つ、前記トナー像のトナーと同極性に帯電する材料で形成されており、さらに、前記加熱用回転部材の表面電位Ｈｖを制御するための第１電位制御装置と、前記加圧用回転部材の表面電位Ｐｖを制御するための第２電位制御装置と、前記第１及び第２の電位制御装置の制御部と、前記加熱用回転部材表面温度を検出する温度センサーを含んでおり、前記制御部は、画像形成前の前記定着装置のウォーミングアップでは｜Ｈｖ｜＜｜Ｐｖ｜の関係が成立し、前記温度センサーで検出される前記加熱用回転部材表面温度が予め定めた温度に達すると｜Ｈｖ｜＝｜Ｐｖ｜の関係に切り替えられるように、前記第１電位制御装置に前記加熱用回転部材の表面電位Ｈｖを、前記第２電位制御装置に前記加圧用回転部材の表面電位Ｐｖをそれぞれ制御させることを特徴とする画像形成装置。
前記加熱用回転部材表面の前記予め定めた温度は前記トナーのガラス転移温度以上の温度である請求項２又は３記載の画像形成装置。
前記加熱用回転部材の表面電位Ｈｖを制御するための前記第１電位制御装置は、前記加熱用回転部材表面から除電するための除電部材であって前記加熱用回転部材表面との間隙サイズを調整可能に可動に設けられた第１除電部材と、前記第１除電部材と前記加熱用回転部材表面との間隙サイズ調整のために前記第１除電部材を駆動する第１駆動装置を含んでいる請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記加圧用回転部材の表面電位Ｐｖを制御するための前記第２電位制御装置は、前記加圧用回転部材表面から除電するための除電部材であって前記加圧用回転部材表面との間隙サイズを調整可能に可動に設けられた第２除電部材と、前記第２除電部材と前記加圧用回転部材表面との間隙サイズ調整のために前記第２除電部材を駆動する第２駆動装置を含んでいる請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記定着ニップに記録シートが挟まれた状態で前記定着装置が停止されると、該定着装置停止後は、該定着ニップに挟まれた記録シートは該記録シートにトナー像が定着されることなく該定着ニップに通過せしめられる請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記第１及び第２の電位制御装置の制御部は、画像形成動作において、前記記録シートへのトナー付着量及び画像形成モードの組み合わせに基づいて予め定められた係数を現在の画像形成枚数に乗じて算出される画像形成枚数が予め定めた枚数に到達すると、前記定着装置によるトナー像定着処理を中断させて、予め定めた時間前記加熱用回転部材の表面電位Ｈｖと前記加圧用回転部材の表面電位Ｐｖの間に｜Ｈｖ｜＜｜Ｐｖ｜の関係が設定され、その後に｜Ｈｖ｜＞｜Ｐｖ｜の関係が設定されて画像形成再開が可能となるように、前記第１電位制御装置に前記加熱用回転部材の表面電位Ｈｖを、前記第２電位制御装置に前記加圧用回転部材の表面電位Ｐｖをそれぞれ制御させる請求項１記載の画像形成装置。