(57)【要約】【課題】集電部材や充電コンデンサを追加することなく定着オフセットを抑制できるようにする。【解決手段】定着ローラー９２の導電性の発熱体９２１とグランドとの間に第１ダイオードＤ１を接続することで、トナーの帯電極性と同極性の電荷を定着ローラー９２の表面に保持することができる。一方で、未定着トナー画像と接しない加圧ローラー９３の表面とグランドとの間にも第２ダイオードＤ２を接続することで、トナーの帯電極性とは逆極性の電荷を加圧ローラー９３の表面に保持することができるようになる。電磁誘導により誘導された電荷の極性は２つのダイオードで決められた極性に保持されるため、新たに集電部材や充電コンデンサを追加することなく、定着オフセットを抑制できるようになる。【選択図】図２
2014032370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電層と、磁界を発生することで前記導電層に渦電流を発生させる磁界発生部とを有し、前記導電層に渦電流が流れることで発熱する定着ローラーと、
前記磁界発生部に電力を供給することで、前記定着ローラーの前記磁界発生部に磁界を発生させる電力供給部と、
前記定着ローラーに対向して配置され、前記定着ローラーとともに未定着トナー画像を記録媒体に対して圧接する圧接部を形成する加圧ローラーと、
前記定着ローラーの前記導電層とグランドとの間に接続され、前記未定着トナー画像の帯電極性と同極性の電荷を前記未定着トナー画像と接する前記定着ローラーの表面に保持させる第１整流素子と、
前記未定着トナー画像と接しない前記加圧ローラーの表面とグランドとの間に接続され、前記未定着トナー画像の帯電極性とは逆極性の電荷を前記加圧ローラーの表面に保持させる第２整流素子と、
を有することを特徴とする定着器。
【請求項２】
前記第１整流素子と前記グランドとの間に接続され、前記第１整流素子を絶縁破壊から保護する第１可変抵抗器をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の定着器。
【請求項３】
前記第１可変抵抗器はトランジスタであることを特徴とする請求項２に記載の定着器。
【請求項４】
前記第１整流素子の両端電圧を測定し、当該両端電圧が前記第１整流素子の絶縁破壊電圧を超えないように前記トランジスタのベース電位を制御する電位制御部をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の定着器。
【請求項５】
前記第２整流素子と前記グランドとの間に接続され、前記第２整流素子を絶縁破壊から保護する第２可変抵抗器をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の定着器。
【請求項６】
前記第２可変抵抗器はトランジスタであることを特徴とする請求項５に記載の定着器。
【請求項７】
前記第２整流素子の両端電圧を測定し、当該両端電圧が前記第２整流素子の絶縁破壊電圧を超えないように前記トランジスタのベース電位を制御する電位制御部をさらに有することを特徴とする請求項６に記載の定着器。
【請求項８】
前記定着ローラーの表面は、前記導電層に積層された非導電層であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の定着器。
【請求項９】
前記加圧ローラーの表面は導電層であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の定着器。
【請求項１０】
前記第１整流素子と前記第２整流素子とのうち少なくとも一方はダイオードであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の定着器。
【請求項１１】
導電層と、磁界を発生することで前記導電層に渦電流を発生させる磁界発生部とを有し、前記導電層に渦電流が流れることで発熱する定着ローラーと、
前記磁界発生部に電力を供給することで、前記定着ローラーの前記磁界発生部に磁界を発生させる電力供給部と、
前記定着ローラーに対向して配置され、前記定着ローラーとともに未定着トナー画像を記録媒体に対して圧接する圧接部を形成する加圧ローラーと、
前記定着ローラーの前記導電層とグランドとの間に接続され、前記未定着トナー画像の帯電極性と同極性の電荷を前記未定着トナー画像と接する前記定着ローラーの表面に保持させる整流素子と、
を有することを特徴とする定着器。
【請求項１２】
導電層と、磁界を発生することで前記導電層に渦電流を発生させる磁界発生部とを有し、前記導電層に渦電流が流れることで発熱する定着ローラーと、
前記磁界発生部に電力を供給することで、前記定着ローラーの前記磁界発生部に磁界を発生させる電力供給部と、
前記定着ローラーに対向して配置され、前記定着ローラーとともに未定着トナー画像を記録媒体に対して圧接する圧接部を形成する加圧ローラーと、
前記未定着トナー画像と接しない前記加圧ローラーの表面とグランドとの間に接続され、前記未定着トナー画像の帯電極性とは逆極性の電荷を前記加圧ローラーの表面に保持させる整流素子と、
を有することを特徴とする定着器。
【請求項１３】
トナー画像を記録媒体上に形成する像形成部と、
前記トナー画像と前記記録媒体に対して熱および圧力を加え、前記トナー画像を前記記録媒体上に定着させる、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の定着器と
を備えた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、画像形成装置に搭載される定着器におけるトナーのオフセットを抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の定着器は、記録媒体に転写されたトナー画像を定着させるために、トナー画像および記録媒体に熱を加える。熱源としては、セラミックヒーターやハロゲンヒーターが主流であったが、近年では電磁誘導加熱方式が用いられるようになってきている。電磁誘導加熱方式は、電磁誘導コイルによって定着ローラーに渦電流を発生させることで定着ローラーを発熱させる方式である。
【０００３】
ところで、記録媒体が定着器のニップを通過する際に記録媒体と定着ローラー及び加圧ローラーとの摩擦により定着ローラーの表面が帯電する。一方で定着器に到達した記録媒体上のトナーも画像形成プロセスによって帯電している。定着ローラーの表面の極性とトナーの極性とが逆極性、あるいは加圧ローラーの表面の極性とトナーの極性が同極性になると、記録媒体上のトナーが定着ローラーに付着する現象である、いわゆるオフセットが発生してしまう。
【０００４】
特許文献１によれば、電磁誘導加熱方式の定着器においてオフセットを防止するバイアス回路が提案されている。このバイアス回路は、磁性体コアに接触させた集電部材によって電荷を集電し、集電した電荷を外部整流回路と充電コンデンサで蓄え、蓄えた電荷を定着ローラーの導電層に印加する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０４０３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のバイアス回路では、バイアス印加用の高圧電源を設けずにオフセットを防止できる利点がある。しかし、このバイアス回路では、集電部材や充電コンデンサが必要となり、定着器の大型化やコストアップを招きやすいといった新たな課題が生じていた。そこで、本発明は、集電部材や充電コンデンサを追加することなく定着オフセットを抑制できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、たとえば、
導電層と、磁界を発生することで前記導電層に渦電流を発生させる磁界発生部とを有し、前記導電層に渦電流が流れることで発熱する定着ローラーと、
前記磁界発生部に電力を供給することで、前記定着ローラーの前記磁界発生部に磁界を発生させる電力供給部と、
前記定着ローラーに対向して配置され、前記定着ローラーとともに未定着トナー画像を記録媒体に対して圧接する圧接部を形成する加圧ローラーと、
前記定着ローラーの前記導電層とグランドとの間に接続され、前記未定着トナー画像の帯電極性と同極性の電荷を前記未定着トナー画像と接する前記定着ローラーの表面に保持させる第１整流素子と、
前記未定着トナー画像と接しない前記加圧ローラーの表面とグランドとの間に接続され、前記未定着トナー画像の帯電極性とは逆極性の電荷を前記加圧ローラーの表面に保持させる第２整流素子と、
を有することを特徴とする定着器を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、定着ローラーの導電層とグランドとの間に整流素子を接続することで、トナーの帯電極性と同極性の電荷を定着ローラーの表面に保持することができる。一方で、未定着トナー画像と接しない加圧ローラーの表面とグランドとの間にも別の整流素子を接続することで、トナーの帯電極性とは逆極性の電荷を当該表面に保持することができるようになる。電磁誘導により誘導された電荷の極性は２つの整流素子で決められた極性に保持されるため、新たに集電部材や充電コンデンサを追加することなく、定着オフセットを抑制できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例における画像形成装置の概略構成図
【図２】本発明の第１の実施例における定着器を示す図
【図３】本発明の第１の実施例で発生する容量成分と等価回路を表した図
【図４】本発明の第１の実施例おける主要回路のブロック図
【図５】本発明の実施例における画像形成のフローチャート
【図６】本発明の実施例における温度制御のフローチャート
【図７】本発明の定着ローラー導電層および加圧ローラー表面の電位波形を示す図
【図８】本発明の第２の実施例における定着器を示す図
【図９】本発明の第２の実施例で発生する容量成分と等価回路を表した図
【図１０】本発明の第２の実施例おける主要回路のブロック図
【図１１】本発明における定着電位制御のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［実施例１］
図１を用いて定着器を備えた画像形成装置について説明する。画像形成装置９００は、電子写真方式の画像形成装置である。感光体ドラム９０１は、静電潜像およびトナー画像を担持する像担持体である。１次帯電ローラー９０２は、感光体ドラム９０１の表面を一様に帯電させる。レーザーユニット９０３は、画像の濃度情報により変調されたレーザー光を感光体ドラム９０１の表面に照射し、静電潜像を形成する。レーザーユニット９０３は、露光装置や光走査装置と呼ばれることもある。現像スリーブ９０４は、感光体ドラム９０１の表面に形成された静電潜像をトナーで現像し、トナー画像を形成する現像器の主要部である。トナーは、たとえば、負極に帯電している。中間転写ベルトの９０６は、感光体ドラム９０１と１次転写ローラー９０５とによって挟持されている。１次転写ローラー９０５に１次転写バイアスを印加するここで、感光体ドラム９０１の表面に担持されていたトナーが中間転写ベルト９０６の表面に１次転写される。これにより、中間転写ベルト９０６には、負極に帯電したトナーで形成されたトナー画像が形成される。中間転写ベルト９０６は、２次転写内ローラー９０７と２次転写外ローラー９０８とによって形成されたニップ部を通過する。カセット９１０は複数の記録媒体９１３を収納している。カセット９１０から給紙された記録媒体９１３がニップ部を通過する際に、中間転写ベルト９０６上のトナー画像が、記録媒体９１３の表面に２次転写される。未定着トナー画像を担持した記録媒体９１３は定着器９１１に搬送され、そこで熱と圧力を加えられ、記録媒体９１３の表面にトナー画像が定着する。このように、感光体ドラム９０１や中間転写ベルトの９０６など、トナー画像を記録媒体上に形成する作業に関与する部分は、像形成部を形成している。 
図２を用いて電磁誘導加熱方式を用いた定着器９１１について説明する。定着ローラー９２は、たとえば、厚さ１ｍｍの導電性の発熱体９２１と、発熱体９２１の表面を覆うように積層された非導電性のチューブ９２２とを有している。導電性の発熱体９２１は導電層として機能する。定着ローラー９２の内部には、導電性の発熱体９２１に近接して誘導加熱コイル９１が配置されている。誘導加熱コイル９１は、高周波交流電流を流されて磁場を発生する。この磁場によって、定着ローラー９２の導電性の発熱体９２１に渦電流が発生し、渦電流によって導電性の発熱体９２１が発熱する。誘導加熱コイル９１は、磁界を発生することで導電性の発熱体９２１に渦電流を発生させる磁界発生部として機能する。フェライトコア９４は、誘導加熱コイル９１によって発生した磁束を導電性の発熱体９２１に集中させることで、発熱効率を高めている。サーミスタ９５は、定着ローラー９２に当接し、定着ローラー９２の温度を検出する温度検知素子である。このように、定着ローラー９２は、導電層と、磁界を発生することで導電層に渦電流を発生させる磁界発生部とを有し、導電層に渦電流が流れることで発熱する。
【００１１】
加圧ローラー９３は、定着ローラー９２に対向して配置され、定着ローラー９２とともに未定着トナー画像を記録媒体９１３に対して圧接する圧接部を形成するローラーである。加圧ローラー９３の表面は導電性のチューブ９３１で覆われている。なお、定着ローラー９２は加圧ローラー９３に従動して回転する。なお、ここでは、記録媒体９１３の第一面に未定着トナー画像が形成されており、記録媒体９１３の第二面には未定着トナー画像が形成されていないか、定着済みのトナー画像が形成されているものとする。よって、記録媒体９１３の２つの表面のうち、未定着トナー画像が形成されている面が定着ローラー９２と接触し、未定着トナー画像が形成されていない面が加圧ローラー９３と接触することになる。
【００１２】
定着器９１１の定着温度は記録媒体９１３の厚み、素材、長さによって変更される。たとえば、定着温度の目標温度Ｔｏは、１８０℃である。サーミスタ９５によって検知された定着温度が目標温度Ｔｏをキープするように、誘導加熱コイル９１に通電される電力が増減される。
【００１３】
定着ローラー９２の導電性の発熱体９２１に対しては給電ブラシ９６の一端が電気的に当接している。つまり、導電性の発熱体９２１と給電ブラシ９６とが導通している。給電ブラシ９６の他端は、第１整流素子の一例である第１ダイオードＤ１のアノードに接続されている。第１ダイオードＤ１のカソードは、画像形成装置９００のフレーム等のグランド（接地電位）に接続されている。第１ダイオードＤ１の接続の向きがこのようになっている理由は、未定着トナー画像の帯電極性と同極性の電荷を定着ローラー９２の表面のうち未定着トナー画像と接する表面に保持させるためである。つまり、未定着トナー画像と、定着ローラー９２との間にクーロン力（斥力）を働かせることで、未定着トナー画像を構成するトナーが定着ローラー９２の表面に付着してしまうことを抑制している。
【００１４】
加圧ローラー９３の表面を覆っている導電性のチューブ９３１に対しても給電ブラシ９７の一端が電気的に当接している。給電ブラシ９７の他端は、第２整流素子の一例である第２ダイオードＤ２のカソードに接続されている。第２ダイオードＤ２のアノードはフレーム等のグランドに接続されている。第２ダイオードＤ２の接続の向きがこのようになっている理由は、未定着トナー画像の帯電極性とは逆極性の電荷を加圧ローラー９３の表面のうち未定着トナー画像と接しない表面に保持させるためである。つまり、未定着トナー画像と、加圧ローラー９３との間にクーロン力（引力）を働かせることで、トナーを記録媒体９１３上に留まらせ、未定着トナー画像を構成するトナーが定着ローラー９２の表面に付着してしまうことを抑制している。
【００１５】
図３（ａ）は定着器９１１に発生する容量成分を表している。Ｃ１は誘導加熱コイル９１と導電性の発熱体９２１とが近接していることによって生じる浮遊容量である。Ｃ２は導電性の発熱体９２１と導電性のチューブ９３１との間に生じる容量成分である。定着ローラー９２の表面を覆っている非導電性のチューブ９２２は、誘電体の役割を果たしている。
【００１６】
図３（ｂ）は定着器９１１の等価回路を示している。Ｖ９２は定着ローラー９２の導電性の発熱体９２１の電位である。なお、Ｖ９２は、第１ダイオードＤ１の両端電圧でもある。Ｖ９３は加圧ローラー９３の表面の導電性のチューブ９３１の電位を表している。Ｖ９３は、第２ダイオードＤ２の両端電圧でもある。
【００１７】
本発明の第１の実施例における画像形成装置９００の定着器９１１への電力供給方法に関して図４のブロック図を用いて説明する。電源装置１００は商用電源５００に接続され、商用電源５００からの交流を変換して誘導加熱コイル９１用の交流を生成し、誘導加熱コイル９１に印加する装置である。つまり、電源装置１００は、誘導加熱コイル９１に電力を供給することで、定着ローラー９２の誘導加熱コイル９１に磁界を発生させる電力供給部として機能する。商用電源５００からの交流は、ダイオードブリッジ１０１により整流され、フィルタコンデンサ１０２によって平滑化される。さらに、フィルタコンデンサ１０２から出力される直流は共振回路によって再び交流に戻される。共振回路は、共振コンデンサ１０５、１０６、および、誘導加熱コイル９１によって形成されている。駆動回路１１２は、駆動信号１２１、１２２を出力し、第１、第２のスイッチ素子１０３、１０４を駆動する。制御回路１１３は、商用電源５００からの入力電流を検出する電流検出回路１１０と、商用電源５００からの入力電圧を検出する電圧検出回路１１１と、サーミスタ９５を用いて定着温度を温度検出回路１１４とに接続されている。上限電力Ｐｍａｘは、誘導加熱コイル９１に投入可能な設計上の最大電力である。制御回路１１３は、ＣＰＵ１によって上限電力Ｐｍａｘおよび目標温度Ｔｏを設定される。制御回路１１３は、電流検出回路１１０および電圧検出回路１１１の検出結果から演算した現在の電力Ｐが上限電力Ｐｍａｘを超えず、かつ、温度検出回路１１４の検出結果が目標温度となるように、駆動回路１１２が出力する駆動信号１２１、１２２のパルス幅を決定する。スイッチ素子１０３、１０４は駆動信号１２１、１２２にしたがって交互にＯＮ／ＯＦＦし、誘導加熱コイル９１に高周波電流を供給する。
【００１８】
＜画像形成処理＞
図５を用いて基本的な画像形成のフローを説明する。Ｓ１００１で、ＣＰＵ１は、定着ローラー９２を駆動するモータを制御し、定着ローラー９２の回転を開始する。Ｓ１００２で、ＣＰＵ１は、電源装置１００を制御し、定着温度の調整（定着温度制御）を開始する。たとえば、ＣＰＵ１は、目標温度Ｔｏなどの制御パラメータを制御回路１１３に設定する。Ｓ１００３で、ＣＰＵ１は、定着温度の検出値Ｔと目標温度Ｔｏ（例：１８０℃）とを比較し、検出値Ｔが目標温度Ｔｏに到達するのを待つ。検出値Ｔが目標温度Ｔｏに到達すると、Ｓ１００３に進む。Ｓ１００４で、ＣＰＵ１は、モータを制御し、感光体ドラム９０１や搬送ローラーなどの回転を開始する。Ｓ１００５で、ＣＰＵ１は、１次帯電ローラー９０２の帯電バイアスを制御し、感光体ドラム９０１の表面を正極でかつ均一の電位に帯電させる。Ｓ１００６で、ＣＰＵ１は、レーザーユニット９０３を制御し、均一に帯電した感光体ドラム９０１の表面にレーザーで照射し、静電潜像を形成する。Ｓ１００７で、ＣＰＵ１は、現像スリーブ９０４の現像バイアスを制御し、感光体ドラム９０１上の静電潜像をトナーで現像させ、トナー画像を形成する。Ｓ１００８で、ＣＰＵ１は、一次転写バイアスを制御し、感光体ドラム９０１上のトナー画像を中間転写ベルト９０６に１次転写する。Ｓ１００９で、ＣＰＵ１は、モータを制御することで、記録媒体９１３を給紙するためのピックアップローラを駆動し、カセット９１０から記録媒体９１３を搬送路に送り出す。Ｓ１０１０で、ＣＰＵ１は、中間転写ベルト９０６上のトナー画像の到達タイミングに記録媒体９１３との搬送タイミングが一致するよう、記録媒体９１３を搬送する搬送ローラーを駆動するモータを制御し、さらに２次転写バイアスを制御し、トナー画像を記録媒体９１３上に２次転写する。Ｓ１０１１で、ＣＰＵ１は、定着器９１１を制御し、未定着トナー画像を記録媒体９１３上に定着させる。Ｓ１０１２で、ＣＰＵ１は、搬送ローラーを駆動するモータを制御し、記録媒体９１３を排紙させる。Ｓ１０１３で、ＣＰＵ１は、定着温度の調整を終了する。Ｓ１０１４で、ＣＰＵ１は、モータを制御し、定着ローラー９２の回転を停止する。Ｓ１０１５で、ＣＰＵ１は、モータを制御し、感光体ドラム９０１やその他のローラーの回転を停止させ、画像形成を終了する。
【００１９】
このように画像形成中は定着器９１１の定着温度を所定の目標温度Ｔｏに保つようにＣＰＵ１は電源装置１００を制御し、定着器９１１に電力を供給し続けている。
【００２０】
＜定着温度の制御＞
画像形成中の定着器９１１の温度制御方法に関して図６のフローチャートを用いて説明する。制御回路１１３はＣＰＵ１によって、上限電力Ｐｍａｘや目標温度Ｔｏなどの制御パラメータが設定される。定着温度の制御では、定着温度が目標温度Ｔｏに維持されること、および、余剰な電力が誘導加熱コイル９１に供給されないようにすることが重要である。
【００２１】
Ｓ２００１で、制御回路１１３は、現在の電力Ｐと上限電力Ｐｍａｘを比較し、現在の電力Ｐが上限電力Ｐｍａｘを超えているかどうかを判定する。現在の電力Ｐが上限電力Ｐｍａｘを超えていれば、電力Ｐを増加させることはできないため、Ｓ２００９に進む。現在の電力Ｐが上限電力Ｐｍａｘを超えていなければ、Ｓ２００２に進む。
【００２２】
Ｓ２００２で、制御回路１１３は、定着温度の検出値Ｔと目標温度Ｔｏを比較し、検出値Ｔが目標温度Ｔｏを超えているかどうかを判定する。検出値Ｔが目標温度Ｔｏを超えていれば、定着温度を低下させる必要があるため、Ｓ２００９に進む。一方で、検出値Ｔが目標温度Ｔｏを超えていなければ、Ｓ２００３に進む。
【００２３】
Ｓ２００３で、制御回路１１３は、定着温度の検出値Ｔと目標温度Ｔｏを比較し、検出値Ｔが目標温度Ｔｏ未満であるかどうかを判定する。検出値Ｔが目標温度Ｔｏ未満であれば、定着温度を上げる必要があるため、Ｓ２００６に進む。一方で、検出値Ｔが目標温度Ｔｏ未満でなければ、すなわち、検出値Ｔが目標温度Ｔｏに一致していれば、定着温度を増減する必要はないため、Ｓ２００４に進む。
【００２４】
Ｓ２００４で、制御回路１１３は、駆動回路１１２が出力する駆動信号１２１、１２２のパルス幅ｔを現在のパルス幅ｔに維持する。その後、Ｓ２００５に進み、制御回路１１３は、記録媒体９１３の排紙がまだ完了していないかどうかを判定する。排紙がまだ完了していなければ、すなわち、これから記録媒体９１３が定着器９１１に進入してくるため、温度制御を継続する必要がある。そこで、Ｓ２００１に戻る。一方で記録媒体９１３の排紙が完了すると、温度制御を終了する。
【００２５】
●定着温度を下げる必要があるときのプロセス
Ｓ２００９で、制御回路１１３は、パルス幅ｔを所定の削減値ｔａだけ削減したとしたら、パルス幅ｔと削減値ｔａとの差分（ｔ−ｔａ）が最小パルス幅ｔｍｉｎ以下になるかどうかを判定する。パルス幅ｔと削減値ｔａとの差分（ｔ−ｔａ）が最小パルス幅ｔｍｉｎ以下でなければ、Ｓ２０１０に進む。Ｓ２０１０で、制御回路１１３は、パルス幅ｔを削減値ｔａだけ削減する。一方で、パルス幅ｔと削減値ｔａとの差分（ｔ−ｔａ）が最小パルス幅ｔｍｉｎ以下であれば、Ｓ２０１１に進む。Ｓ２０１１で、制御回路１１３は、パルス幅ｔを０に設定する。これにより、パルス幅ｔが０から最小パルス幅ｔｍｉｎの間で動作することを防止できるようになる。最小パルス幅ｔｍｉｎは設計上決定される値である。その後、Ｓ２００５に進む。
【００２６】
●定着温度を上げる必要があるときのプロセス
Ｓ２００６で、制御回路１１３は、現在のパルス幅ｔを所定の増加値ｔｂだけ増加させたとしたら、現在のパルス幅ｔと増加値ｔｂとの和が最大パルス幅ｔｍａｘ以上になるかどうかを判定する。現在のパルス幅ｔと増加値ｔｂとの和が最大パルス幅ｔｍａｘ未満であれば、Ｓ２００７に進む。Ｓ２００７で、制御回路１１３は、パルス幅ｔを増加値ｔｂだけ増加させる。一方で、現在のパルス幅ｔと増加値ｔｂとの和が最大パルス幅ｔｍａｘ以上になれば、Ｓ２００８に進む。Ｓ２００８で、制御回路１１３は、パルス幅ｔを最大パルス幅ｔｍａｘに設定する。その後、Ｓ２００５に進む。これにより、パルス幅ｔが最大パルス幅ｔｍａｘを超えることを防止できるようになる。
【００２７】
このように駆動回路１１２が出力する駆動信号１２１、１２２のパルス幅ｔを制御回路１１３が増減させることで誘導加熱コイル９１に流れる高周波電流を増減させ、定着温度Ｔを目標温度Ｔｏに維持できるようになる。
【００２８】
＜第１ダイオードおよび第２ダイオードを設けた効果＞
上述したように、第１ダイオードＤ１および第２ダイオードＤ２を設けない従来技術では、定着ローラー９２の表面の電位の極性と加圧ローラー９３の表面電位の極性とがトナーの帯電電位の極性と同極となったり異極となったりして、オフセットが発生していた。たとえば、定着ローラー９２の表面の電位の極性と、トナーの帯電電位の極性とが異極になると、記録媒体９１３に対するトナーの静電的保持力が弱まってしまい、トナーが定着ローラー９２に付着しやすくなってしまう。
【００２９】
図７は、定着ローラー９２の導電性の発熱体９２１の電位Ｖ９２と加圧ローラー９３の表面の導電性のチューブ９３１の電位Ｖ９３のそれぞれの波形を示している。図７が示すように、温度制御を開始して誘導加熱コイル９１に高周波交流電流を流すと、定着ローラー９２の電位Ｖ９２は負極となり、加圧ローラー９３の電位Ｖ９３は正極となる。その後の通紙期間においても、これらの極性は維持されている。よって、記録媒体９１３に対するトナーの静電的保持力が維持されるようになり、定着オフセットの発生を低減できるようになる。
【００３０】
本実施例ではトナーを負極に帯電させる像形成部について説明したが、トナーを正極に帯電させる像形成部でも本発明を適用できる。トナーを正極に帯電させる像形成部を採用する場合、第１ダイオードＤ１および第２ダイオードＤ２の接続方向をそれぞれ逆にすることで、同様の効果が得られる。
【００３１】
図１は、単色画像を形成する像形成部を備えた画像形成装置９００を示しているが、本発明は多色画像を形成する画像形成装置にも適用できる。多色画像を形成する画像形成装置でも、画像形成プロセスはほぼ同一であり、定着器９１１においてオフセットが発生する可能性があるからである。
【００３２】
このように、本実施例によれば、定着ローラー９２の導電性の発熱体９２１とグランドとの間に第１ダイオードＤ１を接続することで、定着ローラー９２の表面にトナーの帯電極性と同極性の電荷を保持することができる。つまり、定着ローラー９２の表面の電荷と記録媒体上のトナーにはクーロン力（斥力）が働くため、トナーが定着ローラー９２に付着しにくくなる。一方で、未定着トナー画像と接しない加圧ローラー９３の表面とグランドとの間にも第２ダイオードＤ２を接続することで、加圧ローラー９３の表面にトナーの帯電極性とは逆極性の電荷を保持することができるようになる。加圧ローラー９３の表面の電荷と記録媒体上のトナーにはクーロン力（引力）が働くため、トナーが記録媒体を介して加圧ローラー９３側に引っ張られ、定着ローラー９２に付着しにくくなる。つまり、トナーは記録媒体９１３の存在する方向に引っ張られるため、トナーが記録媒体上から離れにくくなる。このように、電磁誘導により誘導された電荷の極性は２つのダイオードで決められた極性に保持されるため、新たに集電部材や充電コンデンサを追加することなく、定着オフセットを抑制できるようになる。
【００３３】
なお、実施例１では、第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２との両方を設けたが、いずれか一方のみであってもよい。第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２との一方のみを設ける場合、オフセットの抑制効果は減少することになるが、定着器９１１において発生する電荷が少なければ、一方のダイオードのみでも十分にオフセットを抑制できるであろう。
【００３４】
実施例１では、定着ローラー９２の表面は、導電層（導電性の発熱体９２１）に積層された非導電層（非導電性のチューブ９２２）で構成されているが、定着ローラー９２の表面が導電層で構成されてもよい。
【００３５】
実施例１では、整流素子として第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２を採用したが、整流作用を有する素子であれば第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２に代えて採用可能である。たとえば、第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２に代えてトランジスタなどを採用してもよいだろう。
【００３６】
［実施例２］
実施例１では、第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２とを設けることで、比較的に簡易な構成でオフセットを抑制できる利点があった。ところで、摩擦帯電によって生じる電位が高すぎると、第１ダイオードＤ１の両端電圧と第２ダイオードＤ２の両端電圧とが静電破壊電圧を超えてしまい、静電破壊が発生する可能性がある。
【００３７】
そこで、本実施例では、第１ダイオードＤ１とグランドとの間に、第１ダイオードＤ１を絶縁破壊から保護する第１可変抵抗器を設けることを特徴としている。また、第２ダイオードＤ２グランドとの間に、第２ダイオードＤ２を絶縁破壊から保護する第２可変抵抗器を設けることを特徴としている。なお、すでに説明した事項については同一の参照符号を付与することで、説明の簡潔化を図ることにする。
【００３８】
図８を用いて、実施例２の定着器９１１について説明する。ここで、第１可変抵抗器および第２可変抵抗器をトランジスタによって実現する例について説明するが、純粋な可変抵抗器など他の回路素子によって実現されてもよい。
【００３９】
図８によれば、第１ダイオードＤ１のカソードとグラントとの間にトランジスタ９８が直列に接続されている。トランジスタ９８は、ｎｐｎ型のトランジスタである。同様に、第２ダイオードＤ２のアノードとグランドとの間にトランジスタ９９が直列に接続されている。トランジスタ９９は、ｐｎｐ型のトランジスタである。トランジスタ９８、９９のタイプはダイオードの向きに合わせて選択されている。つまり、ダイオードの接続方向が反対になれば、トランジスタ９８、９９のタイプも変更されることになる。
【００４０】
図９（ａ）は定着器９１１の容量成分とトランジスタ９８、９９を示している。図９（ｂ）は定着器９１１の等価回路を示している。トランジスタ９８のベース電流Ｉｂ１を調整することで、コレクタ電流Ｉｃ１を調整できる。つまり、ベース電流Ｉｂ１を調整することで、定着ローラー９２の導電性の発熱体９２１の電位Ｖ９２を調整できる。同様に、トランジスタ９９のベース電流Ｉｂ２を調整することで、コレクタ電流Ｉｃ２を調整できる。つまり、ベース電流Ｉｂ２を調整することで、加圧ローラー９３の表面の導電性のチューブ９３１の電位Ｖ９３を調整できる。
【００４１】
図１０を用いて電源装置１００について説明する。電源装置１００には、新たに、電位Ｖ９２、Ｖ９３を制御する電位制御回路１１５が追加されている。電位制御回路１１５は、電位Ｖ９２、Ｖ９３を検出するための電圧検出回路を内蔵している。電位制御回路１１５は、電位Ｖ９２が第１ダイオードＤ１の絶縁破壊電圧を超えないように、ベース電流Ｉｂ１を制御する。同様に、電位制御回路１１５は、電位Ｖ９３が第２ダイオードＤ２の絶縁破壊電圧を超えないように、ベース電流Ｉｂ２を制御する。
【００４２】
＜定着電位制御＞
ここでは、電位Ｖ９２、Ｖ９３の制御を定着電位制御と呼ぶことにする。なお、電位Ｖ９２、Ｖ９３とでは極性が異なるだけで制御のフローは同一である。そこで、電位Ｖ９３の制御について、図１１を用いて説明する。
【００４３】
Ｓ３００１で、電位制御回路１１５は、定着ローラー９２が停止中かどうかを判定する。定着ローラー９２が停止中かどうかは、ＣＰＵ１からの制御信号から判定できる。定着ローラー９２が回転を開始すると、Ｓ３００２に進む。
【００４４】
Ｓ３００２で、電位制御回路１１５は、加圧ローラー９３の表面の導電性のチューブ９３１の電位Ｖ９３の検出値と上限電位Ｖ９３ｍａｘを比較し、電位Ｖ９３の検出値が上限電位Ｖ９３ｍａｘを超えているかどうかを判定する。電位Ｖ９３の検出値が上限電位Ｖ９３ｍａｘを超えている場合は、第２ダイオードＤ２の絶縁破壊を防ぐために電位Ｖ９３を低下させる必要がある。そこで、Ｓ３００９に進む。Ｓ３００９で、電位制御回路１１５は、所定の値Ｉだけベース電流Ｉｂ２を減少させ、Ｓ３００５に進む。一方で、電位Ｖ９３の検出値が上限電位Ｖ９３ｍａｘを超えていなければ、Ｓ３００３に進む。
【００４５】
Ｓ３００２で、電位制御回路１１５は、電位Ｖ９３の検出値と上限電位Ｖ９３ｍａｘを比較し、電位Ｖ９３の検出値が上限電位Ｖ９３ｍａｘ未満であるかどうかを判定する。電位Ｖ９３の検出値が上限電位Ｖ９３ｍａｘ未満でなければ、すなわち、電位Ｖ９３の検出値が上限電位Ｖ９３ｍａｘに等しければ、Ｓ３００４に進む。Ｓ３００４で、電位制御回路１１５は、ベース電流Ｉｂ２を現在の値に維持し、Ｓ３００５に進む。一方で、電位Ｖ９３の検出値が上限電位Ｖ９３ｍａｘ未満であれば、まだ、電位Ｖ９３には余裕があるため、Ｓ３００６に進む。
【００４６】
Ｓ３００６で、電位制御回路１１５は、現在のベース電流Ｉｂ２をＩだけ増加させたとしたならば、現在のベース電流Ｉｂ２とＩの和が最大ベース電流Ｉｂ２ｍａｘ以上となるかどうかを判定する。現在のベース電流Ｉｂ２とＩの和が最大ベース電流Ｉｂ２ｍａｘ未満であれば、Ｓ３００７に進む。Ｓ３００７で、電位制御回路１１５は、ベース電流Ｉｂ２をＩだけ増加させる。一方で、現在のベース電流Ｉｂ２とＩの和が最大ベース電流Ｉｂ２ｍａｘ以上となる場合は、もはやベース電流Ｉｂ２を増加することができないため、Ｓ３００８に進む。Ｓ３００８で、電位制御回路１１５は、ベース電流Ｉｂ２を最大ベース電流Ｉｂ２ｍａｘに設定する。その後、Ｓ３００５に進む。
【００４７】
Ｓ３００５で、電位制御回路１１５は、定着ローラー９２が回転中かどうかを判定する。定着ローラー９２が回転中であれば、引き続き定着電位を制御する必要があるため、Ｓ３００２に戻る。一方で、定着ローラー９２が停止していれば、電位制御回路１１５は、定着電位制御を終了する。
【００４８】
このように、本実施例によれば、第１ダイオードＤ１とグランドとの間に第１ダイオードＤ１を絶縁破壊から保護する第１可変抵抗器を設けることで、オフセットを抑制しつつ、第１ダイオードＤ１の絶縁破壊を抑制している。また、第２ダイオードＤ２とグランドとの間に第２ダイオードＤ２を絶縁破壊から保護する第２可変抵抗器を設けることで、オフセットを抑制しつつ、第２ダイオードＤ２の絶縁破壊を抑制している。なお、これらの可変抵抗器は、定着電位を制御できる形式の抵抗器であればどのようなものでもよいが、実装面での容易性を考慮すると、トランジスタを採用できる。この場合、電位制御回路１１５は、定着電位Ｖ９２，Ｖ９３を測定し、定着電位Ｖ９２，Ｖ９３のそれぞれが絶縁破壊電圧を超えないようにトランジスタ９８、９９のベース電位を制御する電位制御部として機能する。このように、実施例２によれば、実施例１の効果に加え、第１ダイオードＤ１および第２ダイオードＤ２が絶縁破壊を発生しない範囲でトナーのオフセットを抑制できるといった更なる効果が得られる。第１ダイオードＤ１および第２ダイオードＤ２のうち一方のみを設けてもよい。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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