(57)【要約】【課題】定着回転体に定着電圧を印加する導通経路に静電容量素子が接続されていると共に、加圧回転体の除電シーケンスを行う定着装置において、通紙寿命を長くすることが可能な定着装置を提供する。【解決手段】定着スリーブ６１の周面と定着電圧印加部Ｅ２とを電気的に接続する導通経路８と、導通経路８から分岐して接地される分岐経路に設けられているコンデンサ１０とを備える画像形成装置において、分岐経路には、導通経路８とコンデンサ１０との電気的な接続のＯＮ／ＯＦＦを切換えるスイッチ９が設けられており、画像形成後に、導通経路とコンデンサとの電気的な接続をＯＦＦにする。【選択図】図５
2011209536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に当接して転写ニップ部を形成する転写部材と、
内部に加熱体を有する定着回転体と、
前記定着回転体の周面に当接して定着ニップ部を形成する加圧回転体と、
前記定着回転体の周面と電圧印加部とを電気的に接続する導通経路と、
前記導通経路から分岐して接地される分岐経路に設けられている静電容量素子と、
を備え、
前記転写ニップ部においてシート材上に転写されたトナー像を前記定着ニップ部において該シート材上に定着させる画像形成装置において、
前記分岐経路には、前記導通経路と前記静電容量素子との電気的な接続のＯＮ／ＯＦＦを切換えるスイッチング素子が設けられていると共に、
画像形成を行う際は、前記導通経路と前記静電容量素子との電気的な接続をＯＮにし、前記定着回転体を、シート材上に転写されたトナー像と同極性に帯電させた状態で画像形成を行うことが可能に構成され、
画像形成後に、前記導通経路と前記静電容量素子との電気的な接続をＯＦＦにし、前記定着回転体を、画像形成を行う際に帯電された極性と逆の極性に帯電した状態で、前記定着回転体と前記加圧回転体とを回転させる工程を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像形成装置の周囲の温度、湿度を検知する環境検知部を有しており、
前記環境検知部の検知結果に基づいて、予め決められた温度、湿度よりも低温低湿であることが検知された場合は、前記導通経路と前記静電容量素子との電気的な接続をＯＦＦにして画像形成を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に当接して転写ニップ部を形成する転写部材と、
内部に加熱体を有する定着回転体と、
前記定着回転体の周面に当接して定着ニップ部を形成する加圧回転体と、
前記定着回転体の周面と第１の電圧印加部とを電気的に接続する第１の導通経路と、
前記定着回転体の周面と第２の電圧印加部とを電気的に接続する第２の導通経路と、
第１の導通経路から分岐して接地される分岐経路に設けられている静電容量素子と、
を備え、
前記転写ニップ部においてシート材上に転写されたトナー像を前記定着ニップ部において該シート材上に定着させる画像形成装置において、
前記定着回転体の周面と、第１の導通経路又は第２の導通経路との電気的な接続を切換えるスイッチング素子が設けられていると共に、
画像形成を行う際は、第１の導通経路が前記定着回転体の周面と電気的に接続されるように前記スイッチング素子が切換わり、前記定着回転体を、シート材上に転写されたトナー像と同極性に帯電させた状態で画像形成を行うことが可能に構成され、
画像形成後に、第２の導通経路が前記定着回転体の周面と電気的に接続されるように前記スイッチング素子が切換わり、前記定着回転体を、画像形成を行う際に帯電された極性と逆の極性に帯電した状態で、前記定着回転体と前記加圧回転体とを回転させる工程を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
画像形成装置の周囲の温度、湿度を検知する環境検知部を有しており、
前記環境検知部の検知結果に基づいて、予め決められた温度、湿度よりも低温低湿であることが検知された場合は、第２の導通経路と前記定着回転体の周面とが電気的に接続するように前記スイッチング素子が切換わった状態で画像形成を行うことを特徴とする請求
項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記加熱体は前記定着回転体の内側面と摺動しており、
前記加熱体とは反対側から前記定着回転体を挟むようにして前記加圧回転体が前記定着回転体の周面に当接することで、前記定着ニップ部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を採用する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を採用する画像形成装置において、発熱抵抗体を内側に有する定着回転体と、定着回転体に接触する加圧回転体とで形成される定着ニップ部で、トナー像をシート材上に定着させる定着装置が知られている。また、このような定着装置において、定着回転体にトナーと同極性の定着電圧を印加することで、定着ニップ部におけるトナーの尾引き、オフセットを抑制する技術が知られている。
【０００３】
しかし、シート材が定着ニップ部とその上流側にある転写ニップ部の両方に挟持されており、さらにシート材の含水量が多い（インピーダンスが低い）状態では、シート材を介して定着ニップ部から転写ニップ部に定着電圧が伝達してしまう。その結果、転写ニップ部において転写電圧が定着電圧の影響を受けて変動し、転写ムラ、さらには画像の主走査方向への濃度ムラが生じてしまう。
【０００４】
そこで、この問題を解決すべく、定着電圧を出力する定着電圧印加部と定着回転体とを電気的に接続する導通経路から分岐して接地される分岐経路に静電容量素子を設ける技術が開示されている（図７）。このように静電容量素子を設けることによって、定着電圧が転写電圧に及ぼす影響を軽減することが可能になる。なお、関連する技術が特許文献１、２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１７９５５１号公報
【特許文献２】特開２００６−１９５００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術には次の課題がある。即ち、静電容量素子を設ける場合、定着回転体に定着電圧を印加してから定着回転体を狙いの電位に立ち上げるまでの時間が長くなる。よって、少なくとも画像形成中は、定着回転体に定着電圧を常に印加し続ける必要がある。しかしこの場合、定着ニップ部にシート材が挟持されていない所謂紙間で定着回転体と加圧回転体とが接触し、これにより加圧回転体がトナーと同極性に帯電されることになるので、トナーの尾引き、オフセットが生じやすくなる。
【０００７】
これに対して、前回転工程又は後回転工程など、定着ニップ部にシート材が挟持されていない非画像形成中に加圧回転体を除電する除電シーケンスを行うことが考えられる。しかしこの場合も、静電容量素子が設けられていることによって、加圧回転体を除電する際の定着回転体の立ち下がり、立ち上がり時間が長くなってしまう。立ち下がり、立ち上がり時間が長くなると、除電シーケンスを行う間における定着回転体、加圧回転体の回転数が多くなり、定着装置の寿命において通紙可能な枚数（以下、通紙寿命）に大きな影響を与えてしまう。
【０００８】
そこで本発明は、定着回転体に定着電圧を印加する導通経路に静電容量素子が接続されていると共に、加圧回転体の除電シーケンスを行う定着装置において、通紙寿命を長くすることが可能な定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に当接して転写ニップ部を形成する転写部材と、内部に加熱体を有する定着回転体と、前記定着回転体の周面に当接して定着ニップ部を形成する加圧回転体と、前記定着回転体の周面と電圧印加部とを電気的に接続する導通経路と、前記導通経路から分岐して接地される分岐経路に設けられている静電容量素子と、を備え、前記転写ニップ部においてシート材上に転写されたトナー像を前記定着ニップ部において該シート材上に定着させる画像形成装置において、前記分岐経路には、前記導通経路と前記静電容量素子との電気的な接続のＯＮ／ＯＦＦを切換えるスイッチング素子が設けられていると共に、画像形成を行う際は、前記導通経路と前記静電容量素子との電気的な接続をＯＮにし、前記定着回転体を、シート材上に転写されたトナー像と同極性に帯電させた状態で画像形成を行うことが可能に構成され、画像形成後に、前記導通経路と前記静電容量素子との電気的な接続をＯＦＦにし、前記定着回転体を、画像形成を行う際に帯電された極性と逆の極性に帯電した状態で、前記定着回転体と前記加圧回転体とを回転させる工程を有していることを特徴とする。
【００１０】
また、
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に当接して転写ニップ部を形成する転写部材と、内部に加熱体を有する定着回転体と、前記定着回転体の周面に当接して定着ニップ部を形成する加圧回転体と、前記定着回転体の周面と第１の電圧印加部とを電気的に接続する第１の導通経路と、前記定着回転体の周面と第２の電圧印加部とを電気的に接続する第２の導通経路と、第１の導通経路から分岐して接地される分岐経路に設けられている静電容量素子と、を備え、前記転写ニップ部においてシート材上に転写されたトナー像を前記定着ニップ部において該シート材上に定着させる画像形成装置において、前記定着回転体の周面と、第１の導通経路又は第２の導通経路との電気的な接続を切換えるスイッチング素子が設けられていると共に、画像形成を行う際は、第１の導通経路が前記定着回転体の周面と電気的に接続されるように前記スイッチング素子が切換わり、前記定着回転体を、シート材上に転写されたトナー像と同極性に帯電させた状態で画像形成を行うことが可能に構成され、画像形成後に、第２の導通経路が前記定着回転体の周面と電気的に接続されるように前記スイッチング素子が切換わり、前記定着回転体を、画像形成を行う際に帯電された極性と逆の極性に帯電した状態で、前記定着回転体と前記加圧回転体とを回転させる工程を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、定着回転体に定着電圧を印加する導通経路に静電容量素子が接続されていると共に、加圧回転体の除電シーケンスを行う定着装置において、通紙寿命を長くすることが可能な定着装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】定着電圧印加部による印加電圧の変化を示す図。
【図３】従来例における定着スリーブの表面電位の変化を示す図。
【図４】加圧ローラの表面電位の変化を示す図。
【図５】第１実施形態における定着装置の回路構成を示す図。
【図６】第２実施形態における定着装置の回路構成を示す図。
【図７】従来例に係る画像形成装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１実施形態＞
（１−１：画像形成装置の概略構成）
図１を参照して、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図であって、特に転写ニップ部、定着ニップ部の近傍を表している図である。
【００１４】
画像形成装置は、像担持体として図中Ａ方向に回転可能な感光体ドラム１を有している。感光体ドラム１の周囲には、帯電ローラ２、露光ユニット３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置７が設けられている。不図示の給送部に収容されているシート材Ｐに画像を形成する際は、まず、帯電ローラ２によって感光体ドラム１表面をトナーと同極性に帯電する。なお、帯電ローラ２は感光体ドラム１表面に接触しており、不図示の電圧印加部に接続されている。
【００１５】
感光体ドラム１表面が一様に帯電されると、その表面に対して、露光ユニット３から画像情報に基づいて変調されたレーザー光が射出され、感光体ドラム１表面に静電潜像が形成される。さらに、静電潜像に対して現像装置４から静電気的にトナーが供給され、静電潜像がトナー像として現像される。なお、本実施形態では、負極性のトナーを用いている。
【００１６】
感光体ドラム１表面に形成されたトナー像は、感光体ドラム１と、それに接触する転写ローラ５（転写部材）とによって形成される転写ニップ部Ｔにおいて、転写タイミングに合わせて搬送されてくるシート材Ｐに静電気的に転写される。なお、転写ローラ５は電圧印加部Ｅ１に接続されており、トナーと逆極性の電圧が転写電圧として印加されている。シート材Ｐ上に転写されずに感光体ドラム１表面に残留したトナーは、クリーニング装置７によって除去することができる。
【００１７】
トナー像が転写されたシート材Ｐは、転写ニップ部Ｔを通過した後、定着装置６に搬送される（定着装置６の構成は後述）。そして、定着装置６でトナー像が加熱、加圧されることによりトナー像がシート材Ｐ上に定着され、トナー像が定着したシート材Ｐは、不図示の排出部より画像形成装置外部へ排出される。
【００１８】
（１−２：定着装置の概略構成）
本実施形態では、オンデマンド方式（サーフ方式）の定着装置６を用いている。定着装置６は、可撓性を有する回転可能な定着スリーブ６１（定着回転体）と、定着スリーブ６１の周面に当接する加圧ローラ６２（加圧回転体）とを有している。
【００１９】
定着スリーブ６１は、内層、中間層および外層の３層構造になっている。内層は、定着スリーブ６１のねじれ強度、平滑性などの機械的特性を担うベース層で、ポリイミド等の樹脂でできており、熱伝導率向上のため、カーボンなどのフィラーを混入させてもよい。中間層は、カーボンブラックなどの導電性粒子が分散された導電層（導電プライマ層）で、外層とベース層の接合を行う接着剤の役目も担っている。外層（トップ層）は、オフセットや尾引きなどの画像不良の防止を考慮した抵抗値と膜厚に設計されている。
【００２０】
さらに、定着スリーブ６１の内部にはヒータ６３（加熱体）が設けられている。ヒータ６３は、良好な熱伝導性を有するセラミック基板と、不図示の商用電源に接続されている発熱抵抗体とから構成され、発熱抵抗体と定着スリーブ６１の内側面との絶縁を確保すべく、発熱抵抗体はガラスコーティングされている。即ち、発熱抵抗体はガラス材料（不導体）によって覆われ、覆われた部分が定着スリーブ６１の内側面と直接摺動している。
【００２１】
また、ヒータ６３は、定着スリーブ６１の回転のガイドを兼ねる支持体６４により断熱支持されている。支持体６４の両端部は、不図示の付勢手段により加圧ローラ６２方向に
加圧されており、これにより、ヒータ６３は加圧ローラ６２の方向へ付勢されている。なお、ヒータ６３の温度制御は、セラミック基板の外面に取り付けられた温度検知素子６５の検知温度が一定となるように、商用電源からヒータ６３に供給される電力を不図示の制御部が制御することによって行われている。
【００２２】
加圧ローラ６２は、定着スリーブ６１に対してヒータ６３の反対側から定着スリーブ６１の周面を挟むようにして圧接しており、これにより、定着ニップ部Ｎが形成されている。そして、転写ニップ部Ｔを通過したシート材Ｐが定着ニップ部Ｎを通過することにより、トナー像がシート材Ｐ上に加熱、加圧定着されるように構成されている。また、加圧ローラ６２が定着スリーブ６１に圧接することで、定着スリーブ６１は加圧ローラ６２に従動回転しており、つまり、加圧ローラ６２は駆動ローラの役割をも兼ねている。
【００２３】
また、加圧ローラ６２は、アルミニウム、鋳鉄等で形成された芯金をシリコーンゴム等の耐熱性の弾性体で被覆したものであって、その弾性体層の表面には、トナーとの離型性を有し、かつ絶縁性のフッ素樹脂等により覆われている。
【００２４】
（１−３：尾引き、オフセットを抑制するための構成）
本実施形態では、定着スリーブ６１の周面と、交流電圧を出力可能な定着電圧印加部Ｅ２とを電気的に接続する導通経路８が設けられており、これにより、画像形成中は定着スリーブ６１にトナーと同極性の電圧（定着電圧）を印加することが可能である。なお、導通経路８と定着スリーブ６１周面との接触は、導電性のブラシからなる給電ブラシ（不図示）を定着スリーブ６端部に露出した定着スリーブ６１の中間層に接触させることで行われており、画像形成中は−５００Ｖの電圧を印加可能である。
【００２５】
このように画像形成中は定着スリーブ６１をマイナスに帯電させることができるので、シート材Ｐ上に担持されているトナー像を該シート材上に押し付ける作用を有する電界を定着ニップ部Ｎに形成することができる。即ち、含有水分量が多いシート材に対して定着を行う際に、加熱によって生じる水蒸気圧によってトナーが飛散する「尾引き」や、未定着トナーが定着スリーブ６１周面に付着する「オフセット」の問題を防止することができ、画像品質を向上させることができる。
【００２６】
（１−４：転写電圧の変動、濃度ムラを低減するための構成）
本実施形態では、発熱抵抗体を覆っているガラスコーティングが定着スリーブ６１の内側面と直接摺動している。しかしながらこの場合、等価回路ではガラスコーティングがコンデンサとして作用するため、発熱抵抗体に商用電源から高圧電圧を印加すると、定着スリーブ６１を介して定着ニップ部Ｎに交流電圧が伝達されてしまう。さらに、シート材Ｐが定着ニップ部Ｎと転写ニップ部Ｔとに挟持されていると、定着ニップ部Ｎに伝達した交流電圧がシート材Ｐを介して転写ニップ部Ｔに伝わり、転写電圧が変動し、濃度ムラを生じてしまう。この現象は、特にシート材の含有水分量が多い場合（インピーダンスが低い場合）に見られるものである。
【００２７】
そこで本実施形態では、図５（本実施形態における定着装置６の回路構成）に示すように、導通経路８から分岐して接地される分岐経路にコンデンサ１０（静電容量素子）を設けることで、転写電圧に対する交流電圧の影響を軽減している。なお、コンデンサ１０には高圧セラミックコンデンサを用い、その静電容量は、商用電圧２４０Ｖ印加時でも転写電圧の変動を抑制できるために３３００ｐＦとした。
【００２８】
ここで付言すると、本実施形態で用いられている定着電圧印加部Ｅ２は、導通経路８、定着スリーブ６１、ヒータ６３を介して不図示の商用電源と電気的に接続されている。よって、安全規格（ＥＮ６０９５０−１）の観点から、導通経路８には抵抗８１、８２が設
けられており、転写電圧への影響を考慮して、これらの抵抗値はそれぞれ４０ＭΩに設定されている。
【００２９】
（１−５：加圧ローラを除電する除電シーケンス）
上述したように、転写電圧への影響を考慮してコンデンサ１０を設ける場合、定着スリーブ６１を狙いの電位に立ち上げるまでの時間が長くなるので、少なくとも画像形成中は、定着スリーブ６１に対して常に電力を供給する必要がある。しかしこの場合、画像形成中において、搬送されてくるシート材とシート材との間（以下、紙間）で定着スリーブ６１と加圧ローラ６２とが直接接触する際、加圧ローラ６２表層の抵抗値が大きい場合は、加圧ローラ６２がトナーと同極性に帯電しやすくなる。この現象は、特に低温低湿環境下で生じやすい現象である。このように加圧ローラ６２がトナーと同極性に帯電すると、トナーをシート材上に保持しにくくなり、尾引き、オフセットが生じやすくなってしまう。
【００３０】
そこで本実施形態では、画像形成が行われた後の後回転工程において加圧ローラ６２を除電する除電シーケンスを行っている。即ち、後回転工程になると、定着電圧印加部Ｅ２より、定着スリーブ６１の表面電位をトナーと逆極性（本実施形態ではプラス）に立ち上げる。これにより、画像形成中にトナーと同極性のマイナスに帯電した加圧ローラ６２を除電することができるので、尾引き、オフセットの発生を抑制することができる。ここでは、除電シーケンス時に、定着電圧印加部Ｅ２によって定着スリーブ６１の表面電位を＋８００Ｖまで立ち上げている。
【００３１】
なお、ここでいう「後回転工程」とは、画像形成後、定着装置６などを冷却することを目的とした工程であって、発熱抵抗体への電力供給を遮断した後の工程を指す。なお、「後回転工程」では、定着スリーブ６１、加圧ローラ６２は回転状態にある。一方で「前回転工程」とは、画像形成を行うための準備期間であって、例えば定着装置６のヒータ６３を所望の温度まで立ち上げるために必要な期間である。また、本実施形態では、「１ジョブ」とは、「前回転工程」を開始し、入力された枚数の画像形成を行い、「後回転工程」が終了するまでの一連の動作を指す。
【００３２】
本実施形態では「前回転工程」ではなく、「後回転工程」において加圧ローラ６２の除電シーケンスを行っている。「前回転工程」で除電シーケンスを行うと、加圧ローラ６２表面が帯電した状態で加圧ローラ６２が放置されることになり、放置されている間に、加圧ローラ６２表面に紙粉、塵等が付着して加圧ローラ６２表面を汚してしまう可能性がある。この問題を回避するために、本実施形態では、「後回転工程」に加圧ローラ６２の除電シーケンスを行っている。
【００３３】
ここで図４に、除電シーケンスを行った場合と行わない場合とにおける、加圧ローラ６２の表面電位の変化を示す。図４（ａ）は、後回転（工程）において除電シーケンスを行った場合を示し、図４（ｂ）は、除電シーケンスを行わなかった場合を示す。
【００３４】
図示するように、除電シーケンスを行わない場合（図４（ｂ））は、ジョブを重ねる毎に加圧ローラ６２の表面電位がマイナスに帯電され、その結果、オフセット発生領域に到達してしまう。一方で除電シーケンスを行った場合（図４（ａ））は、画像形成中にマイナスに帯電した加圧ローラ６２の表面電位が、後回転において０Ｖ付近まで除電されており、除電された状態で次のジョブが開始されている。よって、加圧ローラの表面電位がオフセット発生領域に到達する虞がないので、尾引き、オフセットを防止することができる。
【００３５】
（１−６：スイッチについて）
除電シーケンスを行う際は、画像形成中に定着スリーブ６１に印加されていたマイナス
電圧の立ち下がり時間、プラス電圧の立ち上がり時間、除電時間を考慮する必要がある。しかし従来の構成では、コンデンサが設けられている為にこれらの合計時間が長くなってしまい、その間に定着スリーブ６１と加圧ローラ６２の回転数が増加するといった課題がある。
【００３６】
ここで、図７を参照して、コンデンサ１００が定着スリーブ６１０の立ち下がり時間、立ち上がり時間に及ぼす影響について説明する。図示する構成において、定着電圧印加部Ｅ２０の印加電圧をＥ、図中Ｖｔにおける電位をＶ、時間をｔ、コンデンサ１００の静電容量をＣ、抵抗値８２０、８１０の合成抵抗値をＲとすると、これらの値には次の関係（式１）がある。
Ｖ＝Ｅ×（１−ｅ−ｔ／ＣＲ）・・・（式１）
即ち、（式１）によれば、定着電圧印加部Ｅ２０に電圧Ｅを印加しても、Ｖｔにおける電位が電圧Ｅと同等のレベルに立ち上がるまで、所定の立ち上がり時間を要することがわかる。
【００３７】
図２に、本実施形態における定着電圧印加部Ｅ２の出力変化を示す。また、図３に、定着電圧印加部Ｅ２０が図２のように出力変化した場合の、従来の定着スリーブ６１０の表面電位の変化を示す。
【００３８】
図３に示すように、定着電圧印加部Ｅ２０の印加電圧変化に対して、定着スリーブ６１０の表面電位が遅れて変化していることがわかる。このように従来の構成によって除電シーケンスを行うと、定着スリーブ６１０の表面電位の立ち下がり、立ち上がり時間が長くなってしまい、定着装置６の回転駆動時間が増加し、通紙寿命が短くなってしまう。
【００３９】
そこで本実施形態では、定着スリーブ６１と定着電圧印加部Ｅ２とを電気的に接続する導通経路８から分岐して接地される分岐経路に、導通経路８とコンデンサ１０との電気的な接続のＯＮ／ＯＦＦを切換えるスイッチ９（スイッチング素子）を設けている。これによれば、スイッチ９を切換えることにより、定着スリーブ６１とコンデンサ１０との電気的な接続を切換えることができる。なお、本実施形態では、スイッチ９として、高圧、高電流に耐えうるリレー回路を用いている。
【００４０】
（１−７：スイッチの切換えタイミングについて）
本実施形態では、前回転工程、及び画像形成中はスイッチ９を閉じ、コンデンサ１０と導通経路８とが電気的に接続できるようにしている。これにより、定着電圧印加部Ｅ２が出力する電圧によって生じる転写電圧の変動、濃度ムラを、コンデンサ１０の作用によって低減することができる。
【００４１】
そして画像形成が終了し、後回転工程において除電シーケンスを行う際に、スイッチ９を開いて導通経路８とコンデンサ１０とを電気的に切り離し、その状態で定着スリーブ６１の表面電位をプラス電位に立ち上げて除電シーケンスを行っている。後回転工程では、定着ニップ部Ｎ、転写ニップ部Ｔにシート材Ｐは存在しておらず、トナー像の転写も行われていない。よって、そもそもトナー像の転写が行われないので、「転写電圧の変動」を低減する目的で設けられたコンデンサ１０を切り離しても影響はない。
【００４２】
このようにコンデンサ１０を導通経路８から切り離した状態で除電シーケンスを行うことにより、コンデンサ１０を介さずに、定着電圧印加部Ｅ２から定着スリーブ６１にプラス電圧を出力することができ、加圧ローラ６２を除電することができる。よって、従来と比較すると、定着スリーブ６１の表面電位の立ち下がり、立ち上がりを短くすることができるので、除電シーケンスにおける定着装置６の回転駆動時間を短縮でき、通紙寿命を長くすることができる。なお、後回転工程が終了し、定着装置６が駆動を停止してからスイ
ッチ９はＯＮに切換えられ、次のジョブ開始に備えられる。
【００４３】
表１に、従来の回路構成（スイッチ無し）と、本実施形態の回路構成（スイッチ有り）とによって除電シーケンスを行った際のそれぞれの合計時間（ｓ）を示す。ここでは、除電シーケンスを「マイナス電圧立ち下がり時間」「プラス電圧立ち上げ時間」「除電時間」に分けてそれぞれの経過時間を測定している。なお、「プラス電圧立ち上げ時間」とは、測定された表面電位が定着電圧印加部Ｅ２の出力値の８０％になったときを「立ち上がり完了」として測定した時間である。また、時間の測定はＮ／Ｎ環境（温度２３℃／湿度５０％）の下で行い、定着スリーブ６１、加圧ローラ６２にプローブを設置し、それぞれの表面電位を測定した。測定時の定着スリーブ６１に対する加圧ローラ６２の加圧力は１４ｋｇｆ、定着ニップ部Ｎのニップ幅は８ｍｍである。
【００４４】
【表１】
2011209536.tif 000003
【００４５】
表１に示すように、本実施形態の回路構成によると、従来と比較して「プラス電圧立ち上げ時間」を大幅に短縮することが可能になる。その結果、従来と比較して除電シーケンスに要する合計時間を１．４秒短縮することができることがわかった。
【００４６】
さらにこの構成によると、通紙寿命１５０Ｋの定着装置を用い、実用モードとして２枚間欠のモードで画像形成を行った場合、従来の定着装置と比較すると、全ての画像形成動作が完了するまでに約３０時間短縮することができた。よって、本実施形態によれば、除電シーケンスにおける定着装置６の回転駆動時間を短縮でき、即ち、定着スリーブ６１、加圧ローラ６２の回転数を低減できるので、従来の構成と比較すると、定着装置６の通紙寿命を延ばすことができる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、定着回転体に定着電圧を印加する導通経路に静電容量素子が接続されていると共に、加圧回転体の除電シーケンスを行う定着装置において、通紙寿命を長くすることが可能な定着装置を提供することが可能になる。
【００４８】
＜第２実施形態＞
（２−１：定着装置の回路構成）
図６を参照して、本発明を適用可能な第２実施形態に係る画像形成装置の概略構成について説明する。図６は、本実施形態における定着装置６の回路構成を示す図である。なお、画像形成装置の概略構成、定着装置の概略構成などは第１実施形態と同一であるので、同一構成については同一の符号を付してその説明を省略し、ここでは定着装置６の回路構成のみ説明を行う。
【００４９】
本実施形態では、第１の電圧印加部としての定着電圧印加部Ｅ２を有する「第１の導通経路９０」と、第２の電圧印加部としての定着電圧印加部Ｅ３を有する「第２の導通経路９１」とが設けられている。そしてこれらの導通経路と定着スリーブ６１の周面との電気的な接続を切換え可能なスイッチ９が設けられている。なお、「第１の導通経路９０」には、第１実施形態と同様にコンデンサ１０を有する分岐経路が設けられている。
【００５０】
「第１の導通経路９０」に設けられている定着電圧印加部Ｅ２、抵抗８２、８１は、全て第１実施形態のものと同一であるので説明は省略する。また、「第２の導通経路９１」
に設けられている定着電圧印加部Ｅ３は、加圧ローラ６２を除電するための電圧印加部であって、定着スリーブ６１をプラス電位に立ち上げて加圧ローラ６２を除電出来るように構成されている。ここでは定着電圧印加部Ｅ３が＋８００Ｖの電圧を出力可能に構成されている。
【００５１】
また、抵抗８３、８４は、安全規格（ＥＮ６０９５０−１）を満たすために設けられているものであるが、転写電圧の変動を考慮する必要がないので、抵抗値はそれぞれ１０ＭΩに設定されており、抵抗８２、８１と比較すると低い抵抗値に抑えることができる。
【００５２】
（２−２：スイッチの切換えタイミングについて）
本実施形態では、前回転工程、及び画像形成中はスイッチ９を「第１の導通経路９０」側に切換え、「第１の導通経路９０」とコンデンサ１０とが定着スリーブ６１周面と電気的に接続できるようにしている。
【００５３】
そして画像形成が終了し、後回転工程において除電シーケンスを行う際に、スイッチ９を切換えて「第２の導通経路９１」と定着スリーブ６１周面とが電気的に接続できるようにしている。これにより、コンデンサ１０を介さずに定着電圧電源Ｅ３によって定着スリーブ６１をプラス電位に立ち上げることができるので、従来と比較すると短い時間で定着スリーブ６１をプラス電位に立ち上げることができる。
【００５４】
表２に、従来の回路構成（スイッチ無し）と、本実施形態の回路構成（スイッチ有り）とによって除電シーケンスを行った際のそれぞれの合計時間（ｓ）を示す。測定条件は第１実施形態で説明した条件と同一条件である。
【００５５】
【表２】
2011209536.tif 000004
【００５６】
表２に示すように、本実施形態によると、「プラス電圧立ち上がり時間」を従来と比較して大幅に短縮することが可能になる。その結果、従来と比較して除電シーケンスに要する合計時間を１．５秒短縮することが可能になる。また、第１実施形態と比較しても、本実施形態の方が「プラス電圧立ち上がり時間」が短縮されている。これは、本実施形態では、抵抗８２、８１と比較して抵抗値の低い抵抗８３、８４を介して定着スリーブ６１に電圧を印加しているので、その分、短時間で定着スリーブ６１を立ち上げられることに因る。
【００５７】
さらにこの構成によると、通紙寿命１５０Ｋの定着装置を用い、実用モードとして２枚間欠のモードで画像形成を行った場合、従来の定着装置と比較すると、全ての画像形成動作が完了するまでに約３１時間短縮することができた。よって、本実施形態によれば、除電シーケンスにおける定着装置６の回転駆動時間を短縮でき、即ち、定着スリーブ６１、加圧ローラ６２の回転数を低減できるので、従来の構成と比較すると、定着装置６の通紙寿命を延ばすことができる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態によれば、定着回転体に定着電圧を印加する導通経路に静電容量素子が接続されていると共に、加圧回転体の除電シーケンスを行う定着装置において、通紙寿命を長くすることが可能な定着装置を提供することが可能になる。
【００５９】
＜第３実施形態＞
（３−１：環境検知回路）
本発明を適用可能な第３実施形態に係る画像形成装置について説明する。なお、画像形成装置の概略構成、定着装置の概略構成などは第１、第２実施形態と同一であるのでその説明は省略する。ここでは本実施形態の特徴構成である環境検知回路についてのみ説明する。
【００６０】
本実施形態に係る画像形成装置には、画像形成装置の周囲環境（温度、湿度）を検知する環境検知回路（環境検知部）が設けられている。さらに環境検知回路には温度サーミスタが接続されており、温度サーミスタは画像形成装置の冷却ファン付近に設置されている。これにより、定着装置６から受ける温度の影響を低減し、精度良く周囲環境の温度、湿度を検知することができる。
【００６１】
この環境検知回路の検知結果と、予め設定されている温度、湿度の情報に基づいて、周囲環境が高温高湿環境（以下、Ｈ／Ｈ環境）、普通環境（以下、Ｎ／Ｎ環境）、低温低湿環境（以下、Ｌ／Ｌ環境）であるかを判断することが出来る。なお、検知結果に基づく周囲環境の判断は、画像形成装置に設けられている不図示の制御部において行われる。
【００６２】
（３−２：本実施形態の効果）
第１、第２実施形態では、定着ニップ部Ｎからシート材Ｐを介して転写ニップ部Ｔに定着電圧が伝わることによって濃度ムラが生じることを防止すべく、導通経路８から分岐する分岐経路にコンデンサ１０を設けていた。
【００６３】
しかしながらＬ／Ｌ環境下ではシート材Ｐのインピーダンスが高くなるので、定着ニップ部Ｎと転写ニップ部Ｔにシート材Ｐが挟持されていても、定着スリーブ６１からの定着電圧が転写ニップ部Ｔまで伝わる可能性が低く、濃度ムラを生じる虞がない。そこで本実施形態では、環境検知回路によってＬ／Ｌ環境が検知された場合に、スイッチ９を切換え、定着スリーブ６１とコンデンサ１０とを切り離すようにしている。
【００６４】
例えば、第１実施形態の回路構成に環境検知回路を加えた場合は、画像形成を行う前に、まず環境検知回路によって周囲環境を検知し、Ｌ／Ｌ環境であるか否かを判断する。Ｌ／Ｌ環境であることが検知されると、スイッチ９が開かれ、導通経路８とコンデンサ１０との接続を切り離した状態で画像形成が行われる。この状態で画像形成を行うと、コンデンサ１０を介さずに定着スリーブ６１に定着電圧を印加することになるが、上述のようにシート材Ｐのインピーダンスは高いので、シート材Ｐを介して転写電圧の変動、濃度ムラが生じる虞がない。
【００６５】
さらに、コンデンサ１０を介して定着電圧を印加する場合は、立ち上がり時間を考慮して常に定着電圧を印加し続けていたが、本実施形態によれば、シート材の紙間のタイミングで定着電圧の印加をオフにすれば、加圧ローラ６２がマイナスに帯電する虞はない。なお、除電シーケンスは第１実施形態と同様に、スイッチ９を開いた状態で行われる。
【００６６】
また、第２実施形態の回路構成に環境検知回路を加えた場合は、画像形成を行う前に周囲環境を検知し、Ｌ／Ｌ環境であることが検知された場合にスイッチ９を切換え、「第２の導通経路９１」と定着スリーブ６１周面とを電気的に接続する。即ち、コンデンサ１０と定着スリーブ６１とを切り離した状態で画像形成が行われる。この場合でも、転写電圧の変動、濃度ムラを生じる虞がない。なお、この場合は、定着電圧印加部Ｅ３によって定着スリーブ６１に両極性の電圧を印加可能とすればよい。
【００６７】
さらに、シート材の紙間のタイミングで定着電圧印加部Ｅ３の印加をオフにすれば、加
圧ローラ６２がマイナスに帯電する虞はない。なお、除電シーケンスは、第２実施形態と同様に、スイッチ９によって「第２の導通経路９１」と定着スリーブ６１周面とが電気的に接続された状態で行われる。
【００６８】
表３に、従来の回路構成（スイッチ無し・環境検知回路無し）と、本実施形態の回路構成（スイッチ有り・環境検知回路有り）とによって除電シーケンスを行った際のそれぞれの合計時間（ｓ）を示す。なお、本実施形態の回路構成を用いた場合は、Ｈ／Ｈ環境、Ｎ／Ｎ環境、Ｌ／Ｌ環境のそれぞれで時間を測定しており、環境検知回路以外は、第１実施形態と同一の回路構成を有している。
【００６９】
【表３】
2011209536.tif 000005
【００７０】
表３に示すように、本実施形態ではＬ／Ｌ環境が検知されると、コンデンサ１０と定着スリーブ６１との接続を切り離した状態で画像形成を行うので、マイナス電圧立ち下り時間が０．３秒となる。また、プラス電圧立ち上げ時間はほぼ０とみなすことができる。よって、除電シーケンスに要する合計時間が０．３秒となり、従来例と比較すると、除電シーケンスに要する時間を大幅に短縮することができる。
【００７１】
さらにこの構成によると、通紙寿命１５０Ｋの定着装置を用い、実用モードとして２枚間欠のモードで画像形成を行い、寿命の３分の１はＬ／Ｌ環境であるとすると、従来と比較すると、全ての画像形成動作が完了するまでに約４８時間短縮することができた。よって、本実施形態によれば、除電シーケンスにおける定着装置６の回転駆動時間を短縮でき、即ち、定着スリーブ６１、加圧ローラ６２の回転数を低減できるので、従来の構成と比較すると、定着装置６の通紙寿命を延ばすことができる。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態によれば、定着回転体に定着電圧を印加する導通経路に静電容量素子が接続されていると共に、加圧回転体の除電シーケンスを行う定着装置において、通紙寿命を長くすることが可能な定着装置を提供することが可能になる。
【符号の説明】
【００７３】
１…感光体ドラム  ６…定着装置  ８…導通経路  ９…スイッチ  １０…コンデンサ  ６１…定着スリーブ  ６２…加圧ローラ
【図１】
2011209536.tif 000006
【図２】
2011209536.tif 000007
【図３】
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【図４】
2011209536.tif 000009
【図５】
2011209536.tif 000010
【図６】
2011209536.tif 000011
【図７】
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