(57)【要約】【課題】ベルトにおける電荷の蓄積を抑制し、紙粉および現像剤の付着を抑制することを目的とする。【解決手段】定着装置２は、定着ベルト２１と、定着ベルト２１を加熱するヒータ２３と、定着ベルト２１に対向配置され、定着ベルト２１との間でニップ部Ｎを形成する加圧ローラ２５とを有する。定着ベルト２１に７０００Ｖのコロナ放電を印加した場合の１０秒後の誘電緩和率は、９．５％以上、２８．９％以下である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトと、
前記ベルトを加熱する発熱体と、
前記ベルトに対向配置され、前記ベルトとの間でニップ部を形成する加圧部材と
を有し、
前記ベルトに７０００Ｖのコロナ放電を印加した場合の１０秒後の誘電緩和率が、
９．５％以上、２８．９％以下である
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記ベルトに７０００Ｖのコロナ放電を印加した場合の１０秒後の誘電緩和率が、
１０．１％以上、２７．４％以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記ベルトは、
最も内周側に位置する絶縁層と、
前記絶縁層の表面に形成された導電層と、
前記導電層の表面に形成された弾性層と、
前記弾性層の表面に形成された表層と
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記絶縁層は、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、またはポリエーテルエーテルケトンで構成されていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記導電層は、樹脂に導電性付与剤を分散したものであることを特徴とする請求項３または４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記導電性付与剤は、金属または炭素化合物であることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記弾性層は、シリコーンゴムまたはフッ素樹脂で構成されていることを特徴とする請求項３から６までの何れか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記表層は、フッ素樹脂で構成されていることを特徴とする請求項３から７までの何れか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
前記ベルトの内周側に、前記加圧部材との間で前記ベルトを挟み込むように配置された定着部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１から８までの何れか１項に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記ベルトの内周側において、前記ベルトの移動方向に前記定着部材に隣接し、前記加圧部材との間で前記ベルトを挟み込むように配置された押圧部材をさらに備えたことを特徴とする請求項９に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記発熱体は、前記ベルトの内周側に配置されていることを特徴とする請求項１から１０までの何れか１項に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記ベルトの内周面に接するように配置された温度センサをさらに備えたことを特徴とする請求項１から１１までの何れか１項に記載の定着装置。
【請求項１３】
媒体上に現像剤像を形成する画像形成部と、
前記現像剤像を媒体に定着する、請求項１から１２までの何れか１項に記載の定着装置と
を有す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、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現像剤を媒体に定着する定着装置は、無端状のベルトと、ベルトを加熱する発熱体と、ベルトとの間でニップ部を形成する加圧部材とを有する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５０３９３号公報（図２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ベルトは、例えば温度センサ等の部材と接触しながら移動するため、摩擦によって帯電する。ベルトに帯電電荷が蓄積されると、静電気力によってベルトに紙粉あるいは現像剤が付着し、画像むらを発生する可能性がある。
【０００５】
本発明は、ベルトにおける電荷の蓄積を抑制し、紙粉および現像剤の付着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】
【０００６】
本発明の定着装置は、ベルトと、ベルトを加熱する発熱体と、ベルトに対向配置され、ベルトとの間でニップ部を形成する加圧部材とを有する。ベルトに７０００Ｖのコロナ放電を印加した場合の１０秒後の誘電緩和率は、９．５％以上、２８．９％以下である。
【０００７】
また、本発明の画像形成装置は、媒体に現像剤像を形成する画像形成部と、現像剤像を媒体に定着する上記の定着装置とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ベルトに７０００Ｖのコロナ放電を印加した場合の１０秒後の誘電緩和率を９．５％以上、２８．９％以下とすることにより、ベルトにおける電荷の蓄積を抑制し、ベルトへの紙粉および現像剤の付着を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態の画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態のプロセスユニットの構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態の定着装置の構成を示す断面図である。
【図４】実施の形態の定着ベルトの断面構造を示す図である。
【図５】実施の形態の画像形成装置の制御系を示すブロック図である。
【図６】定着ベルトに付着した紙粉に起因する画像むらの例を示す模式図である。
【図７】誘電緩和率の測定方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜画像形成装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態の定着装置２を有する画像形成装置１を示す図である。画像形成装置１は、電子写真方式を用いて印刷用紙等の媒体に画像を形成するものである。画像形成装置１は、図１に示した例ではプリンタであるが、複写機、複合機（ＭＦＰ）、ファクシミリであってもよい。また、画像形成装置１は、図１に示した例ではカラー画像を形成するものであるが、単色画像を形成するものであってもよい。
【００１１】
画像形成装置１は、印刷用紙等の媒体Ｐを供給する給紙機構７と、供給された媒体Ｐにトナー像（現像剤像）を形成する画像形成部５と、媒体Ｐにトナー像を定着する定着装置２と、媒体Ｐを排出する排紙機構９とを有する。
【００１２】
給紙機構７は、印刷用紙等の媒体Ｐを積載状態で保持する給紙カセット７０と、給紙カセット７０に積載された媒体Ｐを繰り出すピックアップローラ７１と、繰り出された媒体Ｐを一枚ずつ分離して搬送路Ａに送り出すフィードローラ７２およびリタードローラ７３と、搬送路Ａに送り出された媒体Ｐを画像形成部５に搬送する搬送ローラ７４，７５とを備える。
【００１３】
画像形成部５は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像を形成する画像形成ユニットとしてのプロセスユニット１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃと、プロセスユニット１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃで形成されたトナー像を媒体Ｐに転写する転写ユニット８とを有する。
【００１４】
プロセスユニット１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、媒体の搬送路に沿って（ここでは図中右から左に）順に配置されている。プロセスユニット１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、それぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のトナー（現像剤）を用いてトナー像を形成する。
【００１５】
プロセスユニット１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの各感光体ドラム１１（後述）に対向するように、露光装置としての印刷ヘッド１３Ｋ，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃが配置されている。プロセスユニット１０は、画像形成装置１の本体に取り付けられ、印刷ヘッド１３は、画像形成装置１の上部カバーに取り付けられている。
【００１６】
プロセスユニット１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、トナーを除き、共通の構成を有するため、プロセスユニット１０として説明する。また、印刷ヘッド１３Ｋ，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃは、印刷ヘッド１３として説明する。
【００１７】
図２は、プロセスユニット１０の内部構造を示す断面図である。プロセスユニット１０は、像担持体としての感光体ドラム１１を有する。感光体ドラム１１は、表面に感光層を備える円筒状の部材であり、駆動モータ２１１（図５）により一方向（矢印ｄで示す）に回転する。
【００１８】
感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１の回転方向に沿って、帯電部材としての帯電ローラ１２と、露光装置としての印刷ヘッド１３と、現像部１４と、クリーニング部材１８とが配置されている。
【００１９】
帯電ローラ１２は、感光体ドラム１１に接触するように配置され、感光体ドラム１１に追従して回転する。帯電ローラ１２は、帯電電圧制御部２０２（図５）によって帯電電圧を印加され、感光体ドラム１１の表面を一様に帯電させる。
【００２０】
印刷ヘッド１３は、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）および駆動回路が実装された基板と、レンズアレイとを有し、ＬＥＤの出射光が感光体ドラム１１の表面に集光する位置に配置されている。印刷ヘッド１３は、露光制御部２０３（図５）によって駆動され、感光体ドラム１１の表面を露光して静電潜像を形成する。
【００２１】
現像部１４は、感光体ドラム１１に当接するように配置された現像剤担持体としての現像ローラ１５と、現像ローラ１５に当接または対向するように配置された供給部材としての供給ローラ１６と、現像ローラ１５に押し当てられた現像ブレード１７とを有する。
【００２２】
現像ローラ１５は、現像電圧制御部２０４（図５）によって、感光体ドラム１１の帯電極性と同極性（例えば負極性）の現像電圧を印加され、トナーを感光体ドラム１１の露光部分に付着させ、トナー像を形成する。供給ローラ１６は、供給電圧制御部２０５（図５）によって供給電圧を印加され、現像ローラ１５にトナーを供給する。現像ブレード１７は、現像ローラ１５の表面のトナー層の厚さを規制する。
【００２３】
現像部１４の上方には、現像剤収容体としてのトナーカートリッジ１９が取り付けられている。トナーカートリッジ１９は、トナー（符号Ｔで示す）を収容するトナー収容部１９ａと、トナー収容部１９ａの底部に設けられたトナー供給口１９ｂを開閉するシャッタ１９ｃとを有し、現像部１４にトナーを補給する。
【００２４】
クリーニング部材１８は、感光体ドラム１１の表面に当接するように配置されたブレードまたはローラであり、転写後に感光体ドラム１１の表面に残ったトナー（残存トナー）を除去する。
【００２５】
図１に戻り、転写ユニット８は、転写ベルト８２と、転写ベルト８２を駆動する駆動ローラ８３と、転写ベルト８２に張力を付与するテンションローラ８４と、転写部材としての転写ローラ８１Ｋ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃとを有する。
【００２６】
転写ベルト８２は、駆動ローラ８３およびテンションローラ８４に張架されている。駆動ローラ８３は、ベルト駆動モータ２１２（図５）により回転し、転写ベルト８２を所定の走行方向（図１に矢印Ｂで示す方向）に走行させる。転写ベルト８２は、媒体Ｐを保持し、プロセスユニット１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃに沿って媒体Ｐを搬送する。
【００２７】
転写ローラ８１Ｋ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃは、転写ベルト８２を挟んでプロセスユニット１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの各感光体ドラム１１と対向するように配置される。転写ローラ８１Ｋ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃは、転写電圧制御部２０６（図５）により転写電圧を印加され、各感光体ドラム１１上のトナー像を、転写ベルト８２上の媒体Ｐに転写する。
【００２８】
定着装置２は、媒体Ｐの搬送方向において画像形成部５の下流側に配置されている。定着装置２は、画像形成部５で媒体Ｐに転写されたトナー像を、媒体Ｐに定着させる。この定着装置２については、後述する。
【００２９】
媒体Ｐの搬送方向において定着装置２の下流側には、媒体Ｐの搬送路を切り替える切り替えガイド１０１が設けられている。切り替えガイド１０１は、定着装置２から送り出された媒体Ｐを、排出搬送路Ｄまたは再搬送路Ｅに選択的に案内する。
【００３０】
排紙機構９は、排出搬送路Ｄに沿って配置された排出ローラ９１，９２を有し、切り替えガイド１０１によって排出搬送路Ｄに案内された媒体Ｐを画像形成装置１の外部に排出する。画像形成装置１の上部カバーには、排出ローラ９１，９２によって排出された媒体を積載するスタッカ部９３が設けられている。
【００３１】
画像形成装置１は、また、両面印刷のため、トナー像が定着した媒体Ｐを反転させて、上述した搬送路Ａまで搬送する再搬送機構１００を備えている。再搬送機構１００は、切り替えガイド１０１により再搬送路Ｅに案内された媒体Ｐを退避路Ｆに一旦退避させてから逆向きに送り出す搬送ローラ１０２、切り替えガイド１０３および搬送ローラ１０４を有する。
【００３２】
再搬送機構１００は、また、搬送ローラ１０４によって送り出された媒体Ｐをリターンパス（戻り搬送路）Ｇに沿って搬送路Ａまで搬送する搬送ローラ１０６，１０７，１０８，１０９を有する。リターンパスＧの出口は、上述した搬送ローラ７４の上流側で搬送路Ａに合流している。リターンパスＧから搬送路Ａに到達した媒体Ｐは、搬送ローラ７４，７５によって画像形成部５に搬送される。なお、画像形成装置１が両面印刷機能を有さない場合には、再搬送機構１００は不要である。
【００３３】
図１において、定着装置２を通過する際の媒体Ｐの移動方向をＹ方向とし、このときの媒体Ｐの幅方向をＸ方向とする。Ｘ方向は、各プロセスユニット１０の感光体ドラム１１および各ローラ（帯電ローラ１２、現像ローラ１５および供給ローラ１６）の軸方向と平行である。また、Ｘ方向とＹ方向の両方に直交する方向を、Ｚ方向とする。
【００３４】
＜定着装置の構成＞
図３は、本実施の形態における定着装置２の構成を示す図である。図３に示すように、定着装置２は、ベルトとしての定着ベルト２１と、定着部材としての定着ローラ２２と、発熱体としてのヒータ２３と、熱伝達部材２８と、押圧部材としての加圧パッド２４と、加圧部材としての加圧ローラ２５と、温度センサ２７とを有する。
【００３５】
定着ベルト２１は、無端状のベルトであり、定着ローラ２２と、熱伝達部材２８と、ガイド部材３４と、加圧パッド２４とに張架され、矢印Ｍ１で示す方向に移動する。定着ベルト２１は、矢印Ｍ１で示す移動方向および厚さ方向と直交する方向に幅を有する。矢印Ｍ１で示す定着ベルト２１の移動方向を、「ベルト移動方向」と称する。
【００３６】
ヒータ２３は、基板の表面に発熱抵抗線を設け、その発熱抵抗線を保護層で被覆した面状ヒータであり、発熱面２３ａを有する。ヒータ２３は、発熱面２３ａが定着ベルト２１の内周面に対向するように配置されている。
【００３７】
熱伝達部材２８は、ヒータ２３と定着ベルト２１との間に配置され、ヒータ２３の熱を定着ベルト２１に伝達する部材である。熱伝達部材２８は、定着ベルト２１と接触する接触面２８ａを有し、その反対側にヒータ２３を収容する凹部２８ｂを有する。接触面２８ａは、定着ベルト２１側に凸となる湾曲面である。また、熱伝達部材２８は、＋Ｙ方向の端部近傍に設けられた支点２８ｃを中心として回動自在に支持されている。
【００３８】
熱伝達部材２８の凹部２８ｂには、ヒータ２３の裏面に当接するように、加圧プレート２９が配置されている。定着装置２の本体フレーム２０に取り付けられた支持部材３３と加圧プレート２９との間には、付勢部材としてのばね３１が設けられている。ばね３１は、加圧プレート２９を介して、熱伝達部材２８を定着ベルト２１側に付勢する。ばね３１の付勢により、熱伝達部材２８が定着ベルト２１の内周面に押し当てられる。
【００３９】
定着ローラ２２は、定着ベルト２１の内周側に配置され、定着ベルト２１の内周面に接している。定着ローラ２２は、Ｘ方向を軸方向とするローラである。具体的には、定着ローラ２２は、芯金部２２ａと、芯金部２２ａの外周に設けられた弾性層２２ｂとを有する。芯金部２２ａは、例えばアルミニウムで構成され、弾性層２２ｂは、例えばシリコーンゴムで構成される。
【００４０】
芯金部２２ａのＸ方向両端部は、本体フレーム２０に配置された軸受によって支持されている。芯金部２２ａのＸ方向の一端部には駆動系が連結され、定着駆動モータ２１４（図５）の駆動力が伝達される。ここでは、定着ローラ２２は、Ｘ方向の回転軸Ｃ１を中心として矢印Ｒ１で示す方向に回転する。
【００４１】
加圧パッド２４は、定着ベルト２１の内周側に配置され、定着ベルト２１の内周面に接している。また、加圧パッド２４は、ベルト移動方向において定着ローラ２２の上流側に配置される。加圧パッド２４は、上記の支持部材３３に取り付けられた付勢部材としてのばね３２によって、加圧ローラ２５に当接する方向に付勢されている。
【００４２】
加圧パッド２４は、本体部２４ａと、本体部２４ａの定着ベルト２１側に設けられた弾性体２４ｂとを有する。本体部２４ａは、例えば金属または樹脂で構成され、弾性体２４ｂは、例えばシリコーンゴムで構成されている。弾性体２４ｂは、定着ベルト２１を介して加圧ローラ２５に押圧される。
【００４３】
加圧ローラ２５は、定着ベルト２１を介して定着ローラ２２および加圧パッド２４と対向するように配置される。加圧ローラ２５は、Ｘ方向を軸方向とするローラであり、Ｘ方向の回転軸Ｃ２を中心として回転可能に支持されている。加圧ローラ２５は、芯金部２５ａと、芯金部２５ａの外周に設けられた弾性層２５ｂとを有する。芯金部２５ａは、例えばアルミニウムで構成され、弾性層２５ｂは、例えばシリコーンゴムで構成される。
【００４４】
加圧ローラ２５の弾性層２５ｂは、定着ベルト２１を介して定着ローラ２２の弾性層２２ｂおよび加圧パッド２４の弾性体２４ｂに押圧され、定着ベルト２１との間にニップ部Ｎを形成する。加圧ローラ２５は、定着ローラ２２の回転に追従して、回転軸Ｃ２を中心として矢印Ｍ２で示す方向に回転する。
【００４５】
なお、加圧ローラ２５の内部には、加圧ローラ２５の表面温度上昇を促進するため、ハロゲンヒータ２６を設けてもよい。
【００４６】
温度センサ２７は、定着ベルト２１の内周側に配置され、定着ベルト２１の内周面に接している。また、温度センサ２７は、ベルト移動方向において、熱伝達部材２８の下流側で、且つ加圧パッド２４の上流側に配置されている。温度センサ２７は、上記の支持部材３３に取り付けられている。温度センサ２７は、例えばサーミスタであり、定着ベルト２１の温度を示す温度情報を後述する定着制御部２０９（図５）に送る。
【００４７】
また、支持部材３３には、定着ベルト２１を内周側から案内するガイド部材３４が取り付けられている。ガイド部材３４は、温度センサ２７を囲むように設けられている。ガイド部材３４は、ベルト移動方向における熱伝達部材２８と加圧パッド２４との間の所定区間で、定着ベルト２１を案内する。
【００４８】
定着ベルト２１および加圧ローラ２５の−Ｙ方向（すなわち媒体Ｐの搬送方向の上流側）には、画像形成部５からの媒体Ｐをニップ部Ｎに案内する搬送ガイド３５が配置されている。
【００４９】
また、定着ベルト２１および加圧ローラ２５の＋Ｙ方向（すなわち媒体Ｐの搬送方向の下流側）には、媒体Ｐを定着ベルト２１に巻き付かないように分離する分離部材３６と、媒体Ｐを切り替えガイド１０１（図１）に向けて案内する搬送ガイド３８とが配置されている。
【００５０】
＜定着ベルトの構成＞
次に、本実施の形態の定着ベルト２１の構成について説明する。図４は、定着ベルト２１の断面構造を示す図である。定着ベルト２１は、内周側から順に、基体４０と、弾性層４３と、表層（離型層）４４とを有する。また、基体４０は、絶縁層４１と導電層４２との２層で構成される。
【００５１】
絶縁層４１は、例えば、ポリイミド（ＰＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの耐熱性と強度に優れた樹脂で構成される。絶縁層４１の厚さは、例えば、１０μｍ〜１００μｍの範囲であることが望ましい。絶縁層４１の厚さを１０μｍ以上とすることにより、定着ベルト２１の内周側に配置された各部材との摺動による摩耗に耐えることができる。また、絶縁層４１の厚さを１００μｍ以下とすることにより、ヒータ２３からの熱が定着ベルト２１全体に伝達される時間を短縮することができる。
【００５２】
一方、導電層４２は、絶縁層４１を構成する樹脂と同一の樹脂に、導電性付与剤（導電剤）としての導電性フィラーを分散させたものである。導電性フィラーは、例えば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、ＭｇまたはＮｉ等の金属、若しくは、グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノファイバまたはカーボンナノチューブ等の炭素化合物が望ましい。導電層４２の厚さは、絶縁層４１と同様の厚さ、例えば、１０μｍ〜１００μｍの範囲であることが望ましい。
【００５３】
導電層４２の体積抵抗率は、１００Ｖ印加時で、１０９Ω・ｃｍ〜１０１３．５Ω・ｃｍであることが望ましい。導電層４２の体積抵抗率を１０９Ω・ｃｍ以上にすることで、絶縁層４１の絶縁破壊を抑制することができ、導電層４２の体積抵抗率を１０１３．５Ω・ｃｍ以下にすることで、上述した各部材との摩擦による帯電を抑制することができる。なお、体積抵抗率は、ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠した方法で測定したものである。
【００５４】
弾性層４３は、耐熱性および弾性に優れた材料、例えば、シリコーンゴム、フッ素樹脂などの耐熱性エラストマーにより構成される。弾性層４３がシリコーンゴムで構成される場合には、弾性層４３の厚さは１００μｍ〜３００μｍが望ましい。
【００５５】
表層４４は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、パーフルオロエチレンプロペンコポリマー（ＦＥＰ）などのフッ素樹脂で構成される。表層４４の厚さは、例えば、５μｍ〜５０μｍが望ましい。
【００５６】
＜制御系の構成＞
図５は、画像形成装置１の制御系を示すブロック図である。図５に示すように、画像形成装置１は、画像形成制御部２００、インタフェース（Ｉ／Ｆ）制御部２０１、帯電電圧制御部２０２、露光制御部２０３、現像電圧制御部２０４、供給電圧制御部２０５、転写電圧制御部２０６、画像形成駆動制御部２０７、ベルト駆動制御部２０８、定着制御部２０９、および給紙搬送駆動制御部２１０を有する。
【００５７】
画像形成制御部２００は、画像形成装置１の全体を制御するものであり、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、入出力ポートおよびタイマを備える。画像形成制御部２００は、Ｉ／Ｆ制御部２０１を介して、パーソナルコンピュータ等のホスト装置（上位装置）２２０から印刷データおよび制御コマンドを受信して、画像形成装置１のシーケンス制御を行う。
【００５８】
Ｉ／Ｆ制御部２０１は、ホスト装置２２０に画像形成装置１の情報（プリンタ情報等）を送信すると共に、ホスト装置２２０から送信されたコマンドの解析およびホスト装置２２０から送信されたデータの処理を行う。
【００５９】
帯電電圧制御部２０２は、画像形成制御部２００の指示に従い、プロセスユニット１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの各帯電ローラ１２（図５では帯電ローラ１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃと表記する）に帯電電圧を印加する制御を行う。
【００６０】
露光制御部２０３は、画像形成制御部２００の指示に従い、印刷データに従って、印刷ヘッド１３Ｋ，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃを駆動する制御を行う。
【００６１】
現像電圧制御部２０４は、画像形成制御部２００の指示に従い、プロセスユニット１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの各現像ローラ１５（図５では現像ローラ１５Ｋ，１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃと表記する）に現像電圧を印加する制御を行う。
【００６２】
供給電圧制御部２０５は、画像形成制御部２００の指示に従い、プロセスユニット１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの各供給ローラ１６（図５では供給ローラ１６Ｋ，１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃと表記する）に供給電圧を印加する制御を行う。
【００６３】
転写電圧制御部２０６は、画像形成制御部２００の指示に従い、転写ローラ８１Ｋ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃに転写電圧を印加する制御を行う。
【００６４】
画像形成駆動制御部２０７は、画像形成制御部２００の指示に従い、プロセスユニット１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの各感光体ドラム１１を回転させる駆動モータ２１１Ｋ，２１１Ｙ，２１１Ｍ，２１１Ｃを駆動する制御を行う。なお、帯電ローラ１２、現像ローラ１５および供給ローラ１６は、感光体ドラム１１に追従して回転する。
【００６５】
ベルト駆動制御部２０８は、画像形成制御部２００の指示に従い、駆動ローラ８３を回転させるベルト駆動モータ２１２を駆動する。駆動ローラ８３の回転に伴い、転写ベルト８２が走行する。また、テンションローラ８４および転写ローラ８１Ｋ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃは、転写ベルト８２に追従して回転する。
【００６６】
定着制御部２０９は、温度センサ２７から入力された検出温度に基づき、定着装置２のヒータ２３への通電を制御（例えばオン・オフ制御）する。また、定着制御部２０９は、画像形成制御部２００の指示に従い、定着ローラ２２を回転させる定着駆動モータ２１４を駆動する。なお、定着ベルト２１および加圧ローラ２５は、定着ローラ２２に追従して回転する。また、排出ローラ９１，９２は、定着駆動モータ２１４からの回転伝達により回転する。
【００６７】
給紙搬送駆動制御部２１０は、画像形成制御部２００の指示に従い、給紙モータ２１５および搬送モータ２１６を駆動する制御を行う。給紙モータ２１５は、ピックアップローラ７１を回転させる。搬送モータ２１６は、フィードローラ７２、搬送ローラ７４，７５および搬送ローラ１０２，１０４〜１０９を回転させる。
【００６８】
＜画像形成装置の動作＞
次に、画像形成装置１の動作について説明する。画像形成装置１の画像形成制御部２００は、ホスト装置２２０からの印刷命令を受けると、ピックアップローラ７１を回転させ、給紙カセット７０から媒体Ｐを繰り出し、当該媒体Ｐをフィードローラ７２および搬送ローラ７４，７５により画像形成部５に搬送する。
【００６９】
また、画像形成制御部２００は、プロセスユニット１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの各感光体ドラム１１を回転させる。感光体ドラム１１の回転に伴い、感光体ドラム１１の表面は、帯電ローラ１２により帯電された後、印刷ヘッド１３によって露光され、静電潜像が形成される。感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像は、現像部１４によりトナーで現像され、これにより感光体ドラム１１の表面にトナー像が形成される。
【００７０】
画像形成部５に送られた媒体Ｐは、転写ベルト８２によって搬送され、プロセスユニット１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃを順に通過する。このとき、各感光体ドラム１１上に形成されたトナー像が、転写ローラ８１Ｋ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃによって転写ベルト８２上の媒体Ｐに転写される。転写後に感光体ドラム１１上に残留しているトナーは、クリーニング部材１８によって除去される。
【００７１】
定着装置２では、画像形成制御部２００の指示により、ヒータ２３に電流が流され、ヒータ２３が発熱する。また、定着ローラ２２は、ベルト駆動モータ２１２からの動力伝達により回転する。定着ローラ２２の回転に追従して、定着ベルト２１および加圧ローラ２５も回転する。ヒータ２３の熱は、熱伝達部材２８から定着ベルト２１に伝わり、定着ベルト２１が加熱される。
【００７２】
転写ベルト８２からの媒体Ｐは、図３に示すように、定着装置２のニップ部Ｎに搬送される。媒体Ｐがニップ部Ｎを通過する際、媒体Ｐ上のトナー像が熱および圧力を受け、媒体Ｐに定着される。
【００７３】
定着装置２でトナー像が定着した媒体Ｐは、切り替えガイド１０１によって排出搬送路Ｄに案内され、排出ローラ９１，９２によって画像形成装置１の外部に排出され、スタッカ部９３上に載置される。
【００７４】
また、両面印刷の場合には、媒体Ｐが切り替えガイド１０１によって再搬送路Ｅに案内され、再搬送機構１００の搬送ローラ１０２、切り替えガイド１０３および搬送ローラ１０４〜１０９によって、リターンパスＧに沿って搬送される。リターンパスＧから搬送路Ａに到達した媒体Ｐは、搬送ローラ７４，７５によって再び画像形成部５に搬送され、反対面へのトナー像の形成が行われる。
【００７５】
＜定着ベルトにおける電荷の蓄積を抑制するための構成＞
次に、本実施の形態において、定着ベルト２１における電荷の蓄積を抑制するための構成について説明する。定着ベルト２１は、その内周側に配置された各部材（例えば温度センサ２７）と接触しながら移動するため、摩擦によって帯電しやすい。定着ベルト２１に帯電電荷が蓄積されると、静電気力によって紙粉またはトナーを引き付け、これらが定着ベルト２１に付着する可能性がある。
【００７６】
図６には、定着ベルト２１に付着した紙粉によって生じる画像むらの一例を示す模式図である。矢印Ｆは、媒体Ｐの搬送方向を示す。ここでは、温度センサ２７は、例えば定着ベルト２１の幅方向（すなわちＸ方向）の中央部に配置されているものとするが、これに限定されるものではない。
【００７７】
定着ベルト２１が温度センサ２７との摩擦によって帯電すると、定着ベルト２１の外周面のうち温度センサ２７に対応する部分に電荷が蓄積し、紙粉またはトナーが付着する。その結果、媒体Ｐの表面に印刷された画像１１０には、温度センサ２７に対応する位置（例えば幅方向の中央部）に、帯状のむら１１１が発生する。定着ベルト２１に紙粉が付着している場合には、濃度の薄いむらとなり、定着ベルト２１にトナーが付着している場合には、濃度の濃いむらとなる。そこで、本実施の形態では、以下で説明する構成により、電荷の蓄積の抑制を図っている。
【００７８】
上記の通り、定着ベルト２１の基体４０は、内周側から、絶縁層４１と導電層４２の２層で構成される。絶縁層４１は絶縁性の樹脂で構成され、導電層４２は絶縁性の樹脂に導電性フィラーを混入したもので構成される。
【００７９】
ここでは、絶縁層４１をポリイミドで構成し、導電層４２をポリイミドに導電性フィラーとしてカーボンブラックを分散させて構成した。そして、導電層４２の導電性フィラーの含有量を変化させて、定着ベルト２１の１０通りのサンプル１〜１０を作成した。
【００８０】
各サンプルにおける導電性フィラーの含有量は、表１に示す通りである。なお、導電性フィラーの含有量は、基材であるポリイミドに対する重量％である。また、絶縁層４１の厚さは５３μｍとし、導電層４２の厚さは３２μｍとした。
【００８１】
各サンプルについて、７０００Ｖのコロナ放電を印加し、１０秒後の誘電緩和率を測定した。図７は、定着ベルト２１の誘電緩和率の測定方法を示す模式図である。誘電緩和率の測定装置６０としては、Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社製の「ＤＲＡ２０００」を使用した。
【００８２】
誘電緩和率の測定装置６０は、定着ベルト２１を内周側から支持する円筒状の導電性支持体６５を有する。導電性支持体６５は、抵抗６６を介して接地されている。また、導電性支持体６５に取り付けられた定着ベルト２１の表面に対向するように、コロナ放電電極６２とプローブ（電位計）６３とを有するキャリア６１が配置されている。
【００８３】
コロナ放電電極６２によるコロナ放電の電圧は、７０００Ｖとする。この電圧は、画像形成装置１の動作時に実際に定着装置２の定着ベルト２１に蓄積される電荷に対応している。ここでは、コロナ放電時の電荷量（すなわち初期電荷量）と、１０秒が経過した時点での電荷量を、プローブ６３によってそれぞれ測定した。
【００８４】
また、初期電荷量の測定時および１０秒経過時の電荷量の測定時には、いずれも、キャリア６１を定着ベルト２１の表面に沿って軸方向に移動させながら測定を行い、平均値をとった。
【００８５】
１０秒後の誘電緩和率は、（初期電荷量−１０秒経過後の電荷量）／初期電荷量×１００（％）で求められる。表１には、サンプル１〜１０のそれぞれについて、１０秒後の誘電緩和率の測定結果を示す。
【００８６】
また、サンプル１〜１０を画像形成装置１の定着装置２にそれぞれ装着し、ブラックのトナーを用いて媒体Ｐ上にテストパターンを印刷した。テストパターンとしては、２×２画像を用いた。２×２画像は、２ドット×２ドット単位の画像と２ドットの空白部分とを水平方向および垂直方向に繰り返し印刷して得られる画像である。
【００８７】
媒体Ｐにテストパターンを印刷したのち、定着ベルト２１の表面および加圧ローラ２５の表面を目視で観察し、紙粉の付着およびトナーの付着の有無を判断した。
【００８８】
紙粉およびトナーの付着がどちらも見られなかった場合には、判断結果は○（良好）とした。また、紙粉およびトナーの付着がいずれか一方でも見られた場合には、判断結果は×（不良）とした。また、紙粉またはトナーの付着が僅かに見られたものの、印刷画像に影響を与えるレベルでない場合には、判断結果は△（ほぼ良好）とした。
【００８９】
表１には、各サンプルについて、導電性フィラーの含有量、１０秒後の誘電緩和率、定着ベルト２１の表面の観察結果、および加圧ローラ２５の表面の観察結果を示す。
【表１】
2020052228.tif 000003
【００９０】
表１に示すように、７０００Ｖのコロナ放電から１０秒後の誘電緩和率が９．１％であるサンプル１では、定着ベルト２１の表面に紙粉またはトナーの付着が見られた。また、誘電緩和率が９．５％であるサンプル２では、定着ベルト２１の表面に、印刷画像に影響しないレベルの紙粉またはトナーの付着が見られた。
【００９１】
また、７０００Ｖのコロナ放電から１０秒後の誘電緩和率が３１．４％であるサンプル１０では、定着ベルト２１および加圧ローラ２５の両方の表面に、紙粉またはトナーの付着が見られた。誘電緩和率が２８．９％であるサンプル９では、定着ベルト２１および加圧ローラ２５の両方の表面に、印刷画像には影響しないレベルの紙粉またはトナーの付着が見られた。
【００９２】
これは、誘電緩和率が小さすぎると、定着ベルト２１に電荷が多く残る結果、帯電した紙粉あるいはトナーが定着ベルト２１に付着する一方、誘電緩和率が大きすぎると、定着ベルト２１から加圧ローラ２５に電荷が移動し、帯電した紙粉あるいはトナーが加圧ローラ２５に付着することによると考えられる。
【００９３】
上記の結果から、７０００Ｖのコロナ放電から１０秒後の誘電緩和率が９．５％〜２８．９％の範囲にある場合には、定着ベルト２１および加圧ローラ２５の表面に、印刷画像に影響するレベルの紙粉およびトナーの付着が生じず、従って概ね良好な画像が形成されることが分かる。
【００９４】
また、７０００Ｖのコロナ放電から１０秒後の誘電緩和率が１０．１％〜２７．４％の範囲にある場合には、定着ベルト２１および加圧ローラ２５の表面への紙粉およびトナーの付着がさらに抑制され、さらに良好な画像が形成されることが分かる。
【００９５】
以上の結果から、定着ベルト２１に７０００Ｖのコロナ放電を印加した場合の１０秒後の誘電緩和率を９．５％〜２８．９％以下（より望ましくは１０．１％〜２７．４％）とすることにより、定着ベルト２１および加圧ローラ２５への紙粉およびトナーの付着を抑制し、良好な画像を形成することができる。
【００９６】
＜実施の形態の効果＞
以上説明したように、本実施の形態の定着装置２は、定着ベルト２１（ベルト）と、定着ベルト２１を加熱するヒータ（発熱体）２３と、定着ベルト２１との間でニップ部を形成する加圧ローラ２５（加圧部材）とを有し、定着ベルト２１に７０００Ｖのコロナ放電を印加した場合の１０秒後の誘電緩和率が、９．５％以上、２８．９％以下である。このように構成されているため、定着ベルト２１における電荷の蓄積を抑制することができる。その結果、紙粉およびトナーの付着を抑制し、良好な画像を形成することができる。
【００９７】
また、定着ベルト２１に７０００Ｖのコロナ放電を印加した場合の１０秒後の誘電緩和率を、１０．１％以上、２７．４％以下とすることにより、紙粉およびトナーの付着の抑制効果を高め、さらに良好な画像を形成することができる。
【００９８】
また、定着ベルト２１は、最も内周側の絶縁層４１と、絶縁層４１の表面に形成された導電層４２と、導電層４２の表面に形成された弾性層４３と、弾性層４３の表面に形成された表層４５とを有するため、導電層４２中の導電性フィラー（導電性付与剤）の含有量を可変することにより、電荷の逃げやすさを調整することができる。
【００９９】
また、定着ベルト２１の内周側に、加圧ローラ２５との間で定着ベルト２１を挟み込むように配置された定着ローラ２２を備えるため、定着ローラ２２と加圧ローラ２５との間で安定したニップ部を形成することができる。
【０１００】
さらに、定着ベルト２１の内周側に、定着ベルト２１の移動方向において定着ローラ２２に隣接して加圧パッド２４を備えるため、定着ローラ２２と加圧ローラ２５との間および加圧パッド２４と加圧ローラ２５との間で、広いニップ部Ｎを形成することができる。これによりトナー像の定着性を高めることができ、また高速印刷への対応も可能になる。
【０１０１】
また、定着ベルト２１の内周面に接するように配置された温度センサ２７を備えるため、定着ベルト２１の温度を高精度に検知することができる。
【０１０２】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の態様で実施することができる。
【０１０３】
例えば、上記の実施の形態では加圧パッド２４が設けられているが、加圧パッド２４は省略してもよい。また、上記の実施の形態では、熱伝達部材２８は定着ベルト２１の内側から定着ベルト２１に接しているが、熱伝達部材２８は定着ベルト２１の外側から定着ベルト２１に接してもよい。
【０１０４】
また、上記の実施の形態では、ニップ部Ｎを形成するために加圧ローラ２５が設けられているが、加圧ローラ２５の代わりに、ローラ形状以外の摺動部材が設けられてもよい。また、上記の実施の形態では、定着ローラ２２が駆動源として使用されているが、加圧ローラ２５を駆動源として使用してもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１  画像形成装置、  ２  定着装置、  ５  画像形成部、  ７  給紙機構、  ８  転写ユニット、  ９  排紙機構、  １０，１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ  プロセスユニット（画像形成ユニット）、  １１  感光体ドラム（像担持体）、  １２  帯電ローラ（帯電部材）、  １３  印刷ヘッド（露光装置）、  １４  現像部、  １５  現像ローラ（現像剤担持体）、  １６  供給ローラ（供給部材）、  １７  現像ブレード（層規制部材）、  １８  クリーニング部材、  １９  トナーカートリッジ（現像剤収容体）、  ２０  本体フレーム、  ２１  定着ベルト（ベルト）、  ２２  定着ローラ（定着部材）、  ２３  ヒータ（発熱体）、  ２４  加圧パッド（押圧部材）、  ２５  加圧ローラ（加圧部材）、  ２７  温度センサ、  ２８  熱伝達部材、  ２９  加圧プレート、  ３１，３２  ばね、  ３３  支持部材、  ３４  ガイド部材、  ４０  基体、  ４１  絶縁層、  ４２  導電層、  ４３  弾性層、  ４４  表層、  ６０  測定装置、  ６２  コロナ放電電極、  ６３  プローブ、  ６５  導電性支持体、  ８１Ｋ，８１Ｍ，８１Ｙ，８１Ｃ  転写ローラ、  ８２  転写ベルト、  １００  再搬送機構。
【図１】
2020052228.tif 000004
【図２】
2020052228.tif 000005
【図３】
2020052228.tif 000006
【図４】
2020052228.tif 000007
【図５】
2020052228.tif 000008
【図６】
2020052228.tif 000009
【図７】
2020052228.tif 000010