(57)【要約】【課題】加熱部材におけるオフセット現象を抑制しつつ、帯電器の放電能力の低下を抑制する。【解決手段】定着装置１３は、用紙に形成されたトナー像を加熱する回転可能な定着ベルト２０と、定着ベルト２０に対向して配置され、定着ベルト２０との間を通過する用紙を加圧する加圧ローラー２１と、トナー像を構成するトナーと同極性の電荷を放電する放電電極３０及び定着ベルト２０の周方向において放電電極３０の少なくとも一方側に設けられる接地電極３１を有し、所定の帯電用電流に応じて放電電極３０によって放電した電荷を定着ベルト２０の表面に帯電させる帯電器２４と、接地電極３１からの流れ込み電流を検出する電流検出部２６と、を備える。定着装置１３の制御装置１５は、定着ベルト２０の回転停止状態の間に帯電用電流を放電電極３０に印加した場合に発生した流れ込み電流が飽和するまでの飽和時間が長くなる程、定着処理時に放電電極３０に印加する帯電用電流を増加する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に形成されたトナー像を加熱する回転可能な加熱部材と、
前記加熱部材に対向して配置され、前記加熱部材との間を通過する前記用紙を加圧する加圧部材と、
前記トナー像を構成するトナーと同極性の電荷を放電する放電電極及び前記加熱部材の周方向において前記放電電極の少なくとも一方側に設けられる接地電極を有し、所定の帯電用電流に応じて前記放電電極によって放電した電荷を前記加熱部材の表面に帯電させる帯電器と、
前記接地電極からの流れ込み電流を検出する電流検出部と、を備え、
前記加熱部材の回転停止状態の間に前記帯電用電流を前記放電電極に印加した場合に発生した前記流れ込み電流が飽和するまでの飽和時間が長くなる程、定着処理時に前記放電電極に印加する帯電用電流を増加することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
初期状態の前記帯電器についての前記飽和時間である第１飽和時間と、使用されて所定の補正条件に到達した前記帯電器についての前記飽和時間である第２飽和時間とを比較し、前記第２飽和時間が前記第１飽和時間よりも長い場合、前記帯電用電流を増加す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】
前記第２飽和時間が前記第１飽和時間よりも長い場合、前記加熱部材の回転停止状態の間に前記帯電用電流を前記放電電極に印加した場合に発生する前記流れ込み電流が飽和するまでの飽和時間が前記第１飽和時間と同じになるように、前記帯電用電流を増加することを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記補正条件は、所定枚数の用紙の定着処理毎に設定されることを特徴とする請求項２又は３に記載の定着装置。
【請求項５】
請求項１〜４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、用紙にトナー像を定着させる定着装置と、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】
画像形成装置では、用紙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、トナー像を加熱する加熱部材と、用紙に対してトナー像を加圧する加圧部材とを備える。
【０００３】
画像形成装置は、帯電されたトナーを用いて画像を形成するが、定着装置の加熱部材は、加圧部材や用紙との摩擦によってトナーとは逆極性に帯電する場合がある。この場合、トナーと加熱部材との間に電気的吸引力が発生して、トナーが加熱部材に付着する。そのため、トナーの加熱部材への付着に起因して定着不良や画像不良等の不具合、所謂オフセット現象が発生することがある。
【０００４】
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の定着装置は、加熱源を有する回転体（加熱部材）と、回転体表面と圧接部を形成する加圧部材とを有し、圧接部に記録材（用紙）を狭持搬送させ、記録材表面に静電的に付着形成されたトナー像を記録材上に熱定着させるもので、更に、回転体表面をトナーと同極性に帯電する帯電手段が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３０５３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したように、定着装置は、オフセット現象を抑制するために、帯電手段等の帯電器によって、加熱部材の表面にトナーと同極性の電荷を付与させて帯電させている。帯電器は、電荷を放電する放電電極を有する。ところで、定着装置では、加熱部材がトナー像を加熱する際に、トナーに含まれる樹脂成分が気化し、その樹脂成分が加熱部材の回転に伴って帯電器の放電電極を汚染することがある。放電電極が汚染されると帯電器の放電能力（放電電荷量）が低下する。従って、定着装置の経時使用により、帯電器は経時的に劣化する。
【０００７】
帯電器の劣化度合い（放電電極の汚染度合い）は、樹脂成分の量、即ち、加熱されるトナー量に依存し、例えば、定着装置の使用環境、定着されるトナー像の印字率、一日当たりの印字枚数等に依存するので、様々な状況に応じて変動的である。そのため、帯電器は、状況に拘らず、所定の放電能力（放電電荷量）を発揮できるように、比較的高い帯電用電流を放電電極に印加する。しかしながら、放電電極の劣化度合いが軽い場合に、放電電極に必要以上に高い帯電用電流を印加すると、放電電極が破損し、帯電器の耐久性が低下する問題が生じる。
【０００８】
そこで、本発明は上記の事情を考慮し、加熱部材におけるオフセット現象を抑制しつつ、帯電器の放電能力の低下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】
【０００９】
本発明の定着装置は、用紙に形成されたトナー像を加熱する回転可能な加熱部材と、前記加熱部材に対向して配置され、前記加熱部材との間を通過する前記用紙を加圧する加圧部材と、前記トナー像を構成するトナーと同極性の電荷を放電する放電電極及び前記加熱部材の周方向において前記放電電極の少なくとも一方側に設けられる接地電極を有し、所定の帯電用電流に応じて前記放電電極によって放電した電荷を前記加熱部材の表面に帯電させる帯電器と、前記接地電極からの流れ込み電流を検出する電流検出部と、を備え、前記加熱部材の回転停止状態の間に前記帯電用電流を前記放電電極に印加した場合に発生した前記流れ込み電流が飽和するまでの飽和時間が長くなる程、定着処理時に前記放電電極に印加する帯電用電流を増加することを特徴とする。
【００１０】
上記の定着装置は、初期状態の前記帯電器についての前記飽和時間である第１飽和時間と、使用されて所定の補正条件に到達した前記帯電器についての前記飽和時間である第２飽和時間とを比較し、前記第２飽和時間が前記第１飽和時間よりも長い場合、前記帯電用電流を増加するとよい。
【００１１】
上記の定着装置は、前記第２飽和時間が前記第１飽和時間よりも長い場合、前記加熱部材の回転停止状態の間に前記帯電用電流を前記放電電極に印加した場合に発生する前記流れ込み電流が飽和するまでの飽和時間が前記第１飽和時間と同じになるように、前記帯電用電流を増加するとよい。
【００１２】
上記の定着装置では、前記補正条件は、所定枚数の用紙の定着処理毎に設定されるとよい。
【００１３】
本発明の画像形成装置は、上記した定着装置を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、加熱部材におけるオフセット現象を抑制しつつ、帯電器の放電能力の低下を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリンターを示す断面図である。
【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】本発明の一実施形態に係る定着装置の定着ベルトの拡大断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る定着装置において、定着ベルトの回転状態と、帯電器の接地電極からの流れ込み電流との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態に係る定着装置の電流検出部を示す回路図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る定着装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る定着装置において、帯電用電流の補正処理の前提処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係る定着装置において、帯電用電流の補正処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
先ず、本発明の実施形態に係るプリンター１（画像形成装置）の全体の構成について図１を参照して説明する。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、それぞれプリンター１の左側、右側、上側、下側を示している。
【００１７】
プリンター１は、略箱型形状のプリンター本体２を備え、プリンター本体２の下部には用紙（記録媒体）を収納する給紙カセット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。
【００１８】
プリンター本体２内の左部には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光装置５が配置され、プリンター本体２内の右部には、画像形成部６が設けられる。画像形成部６には、像担持体である感光体ドラム７が回転可能に設けられる。感光体ドラム７の周囲には、帯電装置と、トナーコンテナに接続された現像装置と、転写ローラーと、クリーニング装置とが、感光体ドラム７の回転方向に沿って配置される。
【００１９】
また、プリンター本体２内の右部には、下方から上方に向かって用紙の搬送経路１０が設けられる。搬送経路１０の上流端には給紙部１１が給紙カセット３の近傍に設けられ、搬送経路１０の中流部には、感光体ドラム７及び転写ローラーで構成される転写部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、搬送経路１０の下流端には排紙部１４が排紙トレイ４の近傍に設けられる。また、プリンター本体２内には、定着装置１３を制御する制御装置１５が設けられる。
【００２０】
次に、プリンター１の画像形成動作について説明する。プリンター１は、外部のコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、画像形成動作を開始する。先ず、画像形成部６の帯電装置によって感光体ドラム７の表面が帯電された後、露光装置５からのレーザー光により感光体ドラム７に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム７の表面に静電潜像が形成される。次に、静電潜像を、画像形成部６の現像器がトナーを用いてトナー像に現像する。
【００２１】
一方、給紙カセット３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。搬送経路１０上の用紙は、所定のタイミングで転写部１２へ搬送され、転写部１２によって感光体ドラム７上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、定着装置１３へ搬送され、定着装置１３による加熱及び加圧によって用紙にトナー像が定着される。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に排出される。
【００２２】
次に、定着装置１３について図２を参照して説明する。定着装置１３は、図２に示すように、定着ベルト２０（加熱部材）と、加圧ローラー２１（加圧部材）と、熱源２２と、進入前ガイド２３と、帯電器２４と、電圧印加部２５と、電流検出部２６とを備える。
【００２３】
定着装置１３の各部は、略箱型状の定着フレーム（図示せず）に取り付けられ、定着フレームは、搬送経路１０が用紙の搬送方向（上下方向）において定着フレームを貫通するように、プリンター本体２に取り付けられる。定着フレーム内では、定着ベルト２０及び加圧ローラー２１は、搬送経路１０を挟んで左側及び右側にそれぞれ配置され、互いに対向すると共に接触して配置される。搬送経路１０には、定着ベルト２０と加圧ローラー２１との間に加圧領域Ｎが形成される。
【００２４】
なお、加圧領域Ｎとは、定着ベルト２０と加圧ローラー２１とが接触している領域であって、定着ベルト２０及び加圧ローラー２１による用紙への圧力が０Ｐａである搬送方向上流側の位置から、その圧力が最大となる搬送方向の位置を経由して再びその圧力が０Ｐａとなる搬送方向下流側の位置までの領域を示す。
【００２５】
定着ベルト２０は、可撓性を有する材料で、搬送方向と交差する用紙の幅方向（前後方向）に長い略円筒形状に形成される。定着ベルト２０は、例えば、図３に示すように、加熱層２０ａ（芯金）と、加熱層２０ａに周設される弾性層２０ｂと、弾性層２０ｂを被覆する離型層２０ｃとから構成される。例えば、加熱層２０ａは、ニッケル電鋳等の金属材料で形成され、弾性層２０ｂは、シリコンゴム等の弾性材料で形成され、離型層２０ｃは、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）チューブ等のフッ素系樹脂材料で形成される。なお、加熱層２０ａは、接地されている。定着ベルト２０は、熱源２２によって加熱され、例えば、定着ベルト２０の加熱層２０ａが、熱源２２が発生させる磁束によって誘導加熱されて、トナー像が形成された用紙に接触してトナー像を加熱する。
【００２６】
定着ベルト２０は、前後方向に延びた回転軸の周りを回転可能に取り付けられ、即ち、定着ベルト２０の回転軸方向は前後方向である。定着ベルト２０は、加圧ローラー２１と接触して加圧ローラー２１の回転に従動して回転する。定着ベルト２０の内側には、定着ベルト２０を支持する支持部材が設けられ、支持部材は、定着フレームに取り付けられる。また、定着ベルト２０の内側には、定着ベルト２０を内側から加圧ローラー２１側へ押圧する押圧部材２７や、定着ベルト２０の円筒形状を内側から支持するベルトガイド２８が、支持部材に取り付けられる。なお、押圧部材２７と定着ベルト２０の内周面との間には、定着ベルト２０の摺動性を良好にするグリースやオイルが塗布されてよい。
【００２７】
加圧ローラー２１は、幅方向に長い略円柱状に形成される。加圧ローラー２１は、例えば、円柱状の芯材と、芯材に周設される弾性層と、弾性層を被覆する離型層とから構成される。例えば、芯材は、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等のフッ素系樹脂材料で形成される。
【００２８】
加圧ローラー２１は、前後方向に延びた回転軸の周りを回転可能に、定着フレームに取り付けられ、即ち、加圧ローラー２１の回転軸方向は前後方向である。例えば、加圧ローラー２１は、モーター等の駆動源４０（図６参照）から伝達される回転駆動力によって回転する。加圧ローラー２１は、定着ベルト２０に対して加圧されて、定着ベルト２０と共に、加圧領域Ｎを通過する用紙を加圧する。
【００２９】
熱源２２は、定着ベルト２０を覆うような外包形状を有し、定着ベルト２０の外側（左側）に配置される。換言すれば、熱源２２は、定着ベルト２０を挟んで加圧ローラー２１とは反対側で、定着ベルト２０から所定間隔を空けて配置される。
【００３０】
熱源２２は、例えば、熱源用電源４１（図６参照）に接続された励磁コイル２２ａを備えるＩＨ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ）定着ユニットで構成される。熱源２２は、制御装置１５に制御されて熱源用電源４１から供給される加熱用電圧を励磁コイル２２ａに印加する。励磁コイル２２ａでは、加熱用電圧に応じて加熱用電流が流れると励磁コイル２２ａを貫く磁束が生成される。励磁コイル２２ａは、磁束を定着ベルト２０に作用させることで定着ベルト２０（加熱層２０ａ）を誘導加熱させる。励磁コイル２２ａは、定着ベルト２０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２０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。
【００３１】
進入前ガイド２３は、搬送方向において定着ベルト２０及び加圧ローラー２１よりも上流側に設けられ、搬送経路１０上を搬送される用紙を加圧領域Ｎへ案内する。なお、定着装置１３は、搬送方向において定着ベルト２０及び加圧ローラー２１よりも下流側で定着処理後の用紙を定着ベルト２０及び加圧ローラー２１から分離させる分離爪（図示せず）や分離板（図示せず）を備えてよい。更に、定着装置１３は、搬送方向において分離爪や分離板よりも下流側で定着処理後の用紙を搬送経路１０に沿って定着装置１３の外部に排出する排出ローラー（図示せず）を備えてよい。
【００３２】
帯電器２４は、定着ベルト２０の表面に電荷を付与する電荷付与装置である。帯電器２４は、例えば、負極（マイナス）の帯電列を有する定着ベルト２０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２０の表面を正極に帯電する。これにより、定着ベルト２０を通過する用紙上の正極帯電のトナーは、同極の定着ベルト２０に反発して、定着ベルト２０への付着が抑制される。そして、トナーの定着ベルト２０への付着に起因する定着不良や画像不良等の不具合、所謂オフセット現象が抑制される。
【００３３】
帯電器２４は、定着ベルト２０の回転方向において加圧領域Ｎよりも上流側で、定着ベルト２０の周面近傍に設けられる。図２では、帯電器２４が、搬送方向において加圧領域Ｎよりも上流側に配置される例を示しているが、帯電器２４は、搬送方向において加圧領域Ｎよりも下流側に配置されてもよく、熱源２２に取り付けられてもよい。帯電器２４は、例えば、放電電極３０と、一対の接地電極３１とから構成される。
【００３４】
放電電極３０は、定着ベルト２０の軸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を有する、所謂針電極であり、良好な指向性を有する。放電電極３０は、先端を定着ベルト２０の表面に対向させると共に、先端を定着ベルト２０の表面から所定間隔を空けて配置される。放電電極３０は、基端が電圧印加部２５に接続されて、電圧印加部２５から印加された帯電用電圧（各接地電極３１との電位差）に応じて、先端で放電（例えば、コロナ放電）を発生させる。
【００３５】
各接地電極３１は、ＳＵＳ板等の導電材料によって、定着ベルト２０の軸方向に長い板状に形成される。一対の接地電極３１は、定着ベルト２０の周方向において放電電極３０を挟んで両側で、放電電極３０に平行して配置される。放電電極３０の先端側の各接地電極３１の端部は、定着ベルト２０の表面から所定間隔を空けて配置される。各接地電極３１の基端側は、電流検出部２６を介して接地されている。一対の接地電極３１は、放電電極３０によるコロナ放電を安定化させ、例えば、放電電極３０の先端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２０の幅方向に亘って一様に発生するように作用する。
【００３６】
帯電器２４において、放電電極３０から付与される電荷が定着ベルト２０の表面でオーバーフローすると、オーバーフローした電荷（電流）が接地電極３１に流れ込み、その流れ込み電流は、電流検出部２６を介してグランド（接地）へ出力される。オーバーフローは、例えば、定着ベルト２０の回転に拘らず、放電電極３０が放電を継続している場合に発生する。
【００３７】
具体的には、定着ベルト２０が加圧ローラー２１によって正常に従動回転している間は、定着ベルト２０の表面が移動して、定着ベルト２０の表面において放電電極３０との対向位置は変化している。そのため、放電電極３０から一定量の電荷が放出されているとき、定着ベルト２０が正常に回転している間、放電電極３０からの電荷は、変化する対向位置で帯電するので、オーバーフローし難く、接地電極３１への流れ込み電流は、比較的低くなる。なお、帯電器２４では、定着ベルト２０の帯電の電荷量を、トナーを反発させるのに十分な量にするために、少しオーバーフローが発生する程度の帯電を行うため、定着ベルト２０の正常回転時でも少しの流れ込み電流が発生する。
【００３８】
一方、定着ベルト２０の回転が停止している場合、定着ベルト２０の表面の移動が停滞して、定着ベルト２０の表面において放電電極３０との対向位置は変化していない。そのため、放電電極３０から一定量の電荷が放出されているとき、定着ベルト２０の回転が停止している場合、放電電極３０からの電荷は、変化しない対向位置で帯電するので、オーバーフローし易く、接地電極３１への流れ込み電流は、比較的多くなり、電圧印加部２５から放電電極３０へ印加される帯電用電流と略等しくなる。
【００３９】
電圧印加部２５は、制御装置１５に接続されて制御され、帯電器２４の放電電極３０に帯電用電圧（帯電用電流）を印加する。電圧印加部２５は、例えば、帯電用電源（図示せず）に接続されて、帯電用電源からの供給電力を用いて帯電用電圧を印加する。なお、本実施形態では、電圧印加部２５が定着装置１３に備わる例を説明するが、電圧印加部２５は、定着装置１３の外部でプリンター１に備えられてもよい。
【００４０】
例えば、プリンター１や定着装置１３の工場出荷直後や、定着装置１３や帯電器２４の交換直後等のように、帯電器２４が新品同様である初期状態の場合には、定着処理時に電圧印加部２５が放電電極３０に印加する帯電用電流として、所定の初期設定電流（例えば、３μＡ）が設定される。また、定着処理時の帯電用電流は、制御装置１５によって、帯電器２４の経時使用に応じて補正される。帯電用電流の補正は、下記の帯電器２４の帯電処理において行われる。
【００４１】
電流検出部２６は、帯電器２４の接地電極３１とグランドとの間に接続されて、接地電極３１で発生した流れ込み電流を検出する。電流検出部２６は、制御装置１５に接続されて、検出した流れ込み電流（電流値）を制御装置１５に出力する。
【００４２】
また、電流検出部２６は、流れ込み電流が所定の閾値を超えるか否かを判定して、その判定結果を制御装置１５へ出力し、換言すれば、所定の閾値を超える流れ込み電流の発生を検出する。電流検出部２６は、例えば、図５に示すように、第１抵抗３５、第２抵抗３６、第３抵抗３７及びコンパレータ３８を備える。
【００４３】
コンパレータ３８の第１入力３８ａ（非反転入力）には、接地電極３１に接続された第１抵抗３５が接続される。例えば、第１入力３８ａへの入力電圧Ｖ１は、接地電極３１からの流れ込み電流Ｉ１と第１抵抗３５の抵抗値Ｒ１とを用いて、数式Ｖ１＝Ｉ１×Ｒ１で算出される。
【００４４】
コンパレータ３８の第２入力３８ｂ（反転入力）には、基準電圧Ｖｒｅｆを入力する第２抵抗３６と、接地された第３抵抗３７とが接続される。例えば、第２入力３８ｂへの入力電圧Ｖ２は、基準電圧Ｖｒｅｆと、第２抵抗３６の抵抗値Ｒ２と、第３抵抗３７の抵抗値Ｒ３とを用いて、数式Ｖ２＝Ｖｒｅｆ×（Ｒ３／（Ｒ２＋Ｒ３））で算出される。即ち、第２入力３８ｂの入力電圧Ｖ２は、コンパレータ３８によって第１入力３８ａの入力電圧Ｖ１（流れ込み電流Ｉ１に相当する電圧）と比較される閾値となる。
【００４５】
コンパレータ３８の出力３８ｃは、制御装置１５に接続されて、第１入力３８ａの入力電圧Ｖ１が第２入力３８ｂの入力電圧Ｖ２を超える場合、正の出力電圧Ｖ３を制御装置１５へ出力して流れ込み電流の発生を通知する。また、コンパレータ３８の出力３８ｃは、第１入力３８ａの入力電圧Ｖ１が第２入力３８ｂの入力電圧Ｖ２以下の場合、負の出力電圧Ｖ３を制御装置１５へ出力して流れ込み電流の未発生を通知する。
【００４６】
次に、定着装置１３を制御する制御装置１５の電気的な構成について図６を参照して説明する。制御装置１５は、ＣＰＵ等で構成され、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置１６が接続される。なお、制御装置１５及び記憶装置１６として、プリンター１の各部を統括制御するメイン制御装置及びメイン記憶装置が適用されてもよい。
【００４７】
制御装置１５は、記憶装置１６に格納された制御プログラムや制御用データに基づいて、制御装置１５に接続された各部を制御する。例えば、制御装置１５には、加圧ローラー２１の駆動源４０、熱源２２の熱源用電源４１、電圧印加部２５、電流検出部２６等が接続される。制御装置１５は、定着装置１３による定着処理や帯電器２４の帯電処理等の各種機能を制御する。
【００４８】
定着処理では、制御装置１５は、温度センサー（図示せず）によって定着ベルト２０の表面温度を検出して監視しつつ、熱源用電源４１を制御して熱源２２によって定着ベルト２０を加熱する。これにより、制御装置１５は、定着ベルト２０の表面温度が所定の定着温度になるまで定着ベルト２０を加熱し、定着ベルト２０の表面温度を定着温度に維持する。
【００４９】
また、定着処理では、制御装置１５は、駆動源４０を制御して加圧ローラー２１を回転させ、加圧ローラー２１に従動して定着ベルト２０が回転する。トナー像が形成された用紙は、定着装置１３に供給されると、定着ベルト２０及び加圧ローラー２１の回転によって搬送されながら、加圧領域Ｎで定着ベルト２０によって加熱され、定着ベルト２０及び加圧ローラー２１によって加圧される。これにより、トナー像が用紙に定着される。
【００５０】
帯電器２４の帯電処理の前提処理として、図７に示すように、プリンター１や定着装置１３の工場出荷時や定着装置１３や帯電器２４の交換時のように帯電器２４が初期状態であるとき（ステップＳ１：ＹＥＳ）、制御装置１５は、帯電器２４が定着処理で使用される前に、帯電器２４で生じる流れ込み電流の飽和時間の初期値を測定しておく。
【００５１】
具体的には、制御装置１５は、加圧ローラー２１の回転を停止して定着ベルト２０の回転を停止した回転停止状態の間に（ステップＳ２）、電圧印加部２５を制御して初期設定電流（図４の二点鎖線参照）を帯電器２４の放電電極３０に印加する（ステップＳ３）。この間に、制御装置１５は、帯電器２４の接地電極３１から発生する流れ込み電流（図４の実線参照）を電流検出部２６によって検出し（ステップＳ４）、流れ込み電流が発生してから飽和するまでの飽和時間（第１飽和時間）を測定する（ステップＳ５）。
【００５２】
例えば、制御装置１５は、電流検出部２６のコンパレータ３８の出力３８ｃに基づいて流れ込み電流の発生を検出する。あるいは、制御装置１５は、流れ込み電流の変化量を監視していて、変化量が所定の変化閾値（例えば、１ｍｓｅｃ当たり０．１μＡ）を超えたときに流れ込み電流の発生を検出してもよい。また、制御装置１５は、流れ込み電流の変化量が変化閾値未満になった時点で、流れ込み電流の飽和を検出する。そして、制御装置１５は、流れ込み電流が飽和した後、測定した第１飽和時間を記憶装置１６に記憶し、電圧印加部２５による放電電極３０への電流印加を停止する。
【００５３】
帯電器２４の帯電処理は、定着処理（図８のステップＳ１１）において用紙が定着ベルト２０及び加圧ローラー２１の間（加圧領域Ｎ）に進入する前に行われる。帯電処理では、制御装置１５は、電圧印加部２５を制御して帯電用電圧（帯電用電流）を帯電器２４の放電電極３０に印加する。このとき、上記したように、帯電器２４が初期状態の場合（帯電器２４の全使用を通じて帯電用電流の補正が行われていない場合）には、帯電用電流は、初期設定電流に設定される。
【００５４】
例えば、電圧印加部２５は、プリンター１が正極性のトナーを用いて用紙にトナー像を形成する場合には、正極性の帯電用電圧を放電電極３０に印加する。そして、放電電極３０は、正極性の電荷を定着ベルト２０の表面に放電し、定着ベルト２０の表面が正極性に帯電する。これにより、正極性のトナーが定着ベルト２０の表面に付着し難くなる。
【００５５】
その後、図８に示すように、繰り返される帯電処理によって帯電器２４の使用が所定の補正条件に到達すると（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、制御装置１５は、定着処理時に電圧印加部２５から放電電極３０に印加される帯電用電流の補正処理を行う。補正条件は、例えば、所定枚数（例えば、５００００枚）の用紙の定着処理毎に設定され、あるいは、所定の稼働時間毎に設定されてもよい。
【００５６】
帯電用電流の補正処理では、先ず、制御装置１５は、補正条件に到達した帯電器２４で生じる流れ込み電流の飽和時間を測定する。具体的には、制御装置１５は、定着ベルト２０の回転停止状態の間に（ステップＳ１３）、電圧印加部２５を制御して現在の帯電用電流を帯電器２４の放電電極３０に印加する（ステップＳ１４）。なお、上記したように、帯電器２４の全使用を通じて帯電用電流の補正が行われていない場合には、現在の帯電用電流は、初期設定電流である。この間に、制御装置１５は、帯電器２４の接地電極３１から発生する流れ込み電流（図４の破線参照）を電流検出部２６によって検出し（ステップＳ１５）、流れ込み電流が発生してから飽和するまでの飽和時間（第２飽和時間）を測定する（ステップＳ１６）。そして、制御装置１５は、流れ込み電流が飽和した後、電圧印加部２５による放電電極３０への電流印加を停止する。
【００５７】
また、制御装置１５は、帯電器２４で生じる流れ込み電流の飽和時間が長くなる程、帯電用電流を増加するように補正する。具体的には、制御装置１５は、測定した第２飽和時間を、記憶装置１６に記憶された第１飽和時間と比較して、第２飽和時間が第１飽和時間よりも長いか否かを判定する（ステップＳ１７）。例えば、制御装置１５は、第２飽和時間から第１飽和時間を減算した差分が所定の時間閾値（例えば、１００ｍｓｅｃ）より長い場合に、第２飽和時間が第１飽和時間よりも長いと判定する。
【００５８】
そして、制御装置１５は、第２飽和時間が第１飽和時間よりも長い場合には（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、現在の帯電用電流に所定の増加量（例えば、１μＡ）を加算して帯電用電流を補正する（ステップＳ１８）。このように補正した帯電用電流を帯電器２４に印加すると、補正前に比べて、帯電器２４の放電能力が向上して、定着ベルト２０に対して単位時間当たりに帯電できる電荷の量が増加する。そのため、補正後の帯電用電流を帯電器２４に印加して、回転停止状態の定着ベルト２０を帯電するとき、流れ込み電流の飽和時間は、補正前よりも短くなる。なお、制御装置１５は、第２飽和時間が第１飽和時間以下の場合（第２飽和時間から第１飽和時間を減算した差分が時間閾値以下の場合）には（ステップＳ１７：ＮＯ）、補正することなく帯電用電流を維持する（ステップＳ１９：ＮＯ）。
【００５９】
更に、制御装置１５は、帯電用電流を補正した場合（ステップＳ１８）、上記と同様にして、定着ベルト２０の回転停止状態の間に（ステップＳ１３）、補正後の帯電用電流を帯電器２４の放電電極３０に印加して（ステップＳ１４）、流れ込み電流を検出し（ステップＳ１５）、第２飽和時間を再度測定する（ステップＳ１６）。また、制御装置１５は、再測定した第２飽和時間と第１飽和時間とを比較し（ステップＳ１７）、再測定した第２飽和時間が第１飽和時間よりも長い場合には（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、帯電用電流を更に補正する（ステップＳ１８）。なお、帯電用電流の補正後に再測定した第２飽和時間と第１飽和時間との差分が時間閾値以下の場合には（ステップＳ１７：ＮＯ、ステップＳ１９：ＹＥＳ、ステップＳ２０：ＹＥＳ）、帯電用電流を維持する。また、帯電用電流の補正後に再測定した第２飽和時間が第１飽和時間より短い場合には（ステップＳ１７：ＮＯ、ステップＳ１９：ＹＥＳ、ステップＳ２０：ＮＯ）、帯電用電流を補正前の状態（前回補正時の状態）に戻す（ステップＳ２１）。
【００６０】
制御装置１５は、上記のような第２飽和時間の測定、第２飽和時間と第１飽和時間との比較、帯電用電流の補正を、第２飽和時間が第１飽和時間以下（第２飽和時間から第１飽和時間を減算した差分が時間閾値以下）になるまで繰り返す。
【００６１】
このようにして、制御装置１５は、第２飽和時間が第１飽和時間よりも長い場合には、補正後の帯電用電流を用いた場合の飽和時間が第１飽和時間と同じになるように、帯電用電流を増加して補正する。
【００６２】
本実施形態では、上記のように、プリンター１（画像形成装置）の定着装置１３は、用紙に形成されたトナー像を加熱する回転可能な定着ベルト２０（加熱部材）と、定着ベルト２０に対向して配置され、定着ベルト２０との間を通過する用紙を加圧する加圧ローラー２１（加圧部材）と、トナー像を構成するトナーと同極性の電荷を放電する放電電極３０及び定着ベルト２０の周方向において放電電極３０の少なくとも一方側に設けられる接地電極３１を有し、所定の帯電用電流に応じて放電電極３０によって放電した電荷を定着ベルト２０の表面に帯電させる帯電器２４と、接地電極３１からの流れ込み電流を検出する電流検出部２６と、を備える。定着装置１３の制御装置１５は、定着ベルト２０の回転停止状態の間に帯電用電流を放電電極３０に印加した場合に発生した流れ込み電流が飽和するまでの飽和時間が長くなる程、定着処理時に放電電極３０に印加する帯電用電流を増加する。
【００６３】
定着装置１３の経時使用によって、帯電器２４の放電電極３０が汚染される程、帯電器２４の放電能力が低下して、定着ベルト２０に対して単位時間当たりに帯電できる電荷の量が低下する。この場合、定着ベルト２０の回転停止時に流れ込み電流が飽和するまでの飽和時間が長くなる。これに対して、本実施形態では、飽和時間が長くなる程、帯電用電流を増加して補正している。そのため、帯電器２４の放電能力は、補正前よりも向上し、定着ベルト２０に対して単位時間当たりに帯電される電荷の量が増加する。
【００６４】
従って、本実施形態によれば、帯電器２４の劣化度合い（放電電極３０の汚染度合い）に応じて、帯電器２４の放電能力を向上することができる。これにより、帯電器２４は、定着装置１３の使用環境、定着されるトナー像の印字率、一日当たりの印字枚数等の様々な状況に拘らず、適切な電荷量で定着ベルト２０を帯電させることができる。そのため、定着ベルト２０の電気的吸引力を適切に抑制して、トナーの定着ベルト２０への付着を抑制し、トナーの定着ベルト２０への付着に起因するオフセット現象を抑制することができる。また、帯電器２４の劣化度合いが軽い場合には、必要以上に高い帯電用電流を放電電極３０に印加することがなく、放電電極３０の破損を抑制し、帯電器２４の耐久性を高めることができる。このように、定着ベルト２０におけるオフセット現象を抑制しつつ、帯電器２４の放電能力の低下を抑制することができる。
【００６５】
例えば、制御装置１５は、初期状態の帯電器２４についての飽和時間である第１飽和時間と、使用されて所定の補正条件に到達した帯電器２４についての飽和時間である第２飽和時間とを比較し、第２飽和時間が第１飽和時間よりも長い場合、帯電用電流を増加する。これにより、帯電器２４が所定の補正条件に到達した場合に帯電用電流を補正するか否かを判定するので、帯電用電流の補正回数を軽減すると共に、ユーザーの使用状況に応じて帯電用電流の補正を行うことができる。また、帯電器２４が最適な状態であった初期状態での第１飽和時間を比較対象としているため、帯電器２４の状態を適切に判定することができる。
【００６６】
また、制御装置１５は、第２飽和時間が第１飽和時間よりも長い場合、定着ベルト２０の回転停止状態の間に帯電用電流を放電電極３０に印加した場合に発生する流れ込み電流が飽和するまでの飽和時間が第１飽和時間と同じになるように、帯電用電流を増加する。これにより、帯電器２４が最適な状態であった初期状態での第１飽和時間を基準にして、帯電用電流の補正を行うため、帯電器２４が最適な放電能力で定着ベルト２０の帯電を行うように制御することができる。
【００６７】
また、帯電用電流の補正条件は、所定枚数の用紙の定着処理毎に設定される。これにより、ユーザーの使用状況に応じて、周期的に帯電用電流を補正することができる。
【００６８】
上記した実施形態では、熱源２２として励磁コイル２２ａを備えたＩＨ定着ユニット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、熱源２２は、例えば、ハロゲンヒーターやセラミックヒーターを適用してもよい。また、ハロゲンヒーターやセラミックヒーターからなる熱源２２は、定着ベルト２０の外部に設けられてもよいが、定着ベルト２０の内部に設けられてもよい。
【００６９】
上記した実施形態では、定着装置１３が定着ベルト２０としての加熱部材を備える構成を説明したが、加熱部材はこれに限定されず、例えば、定着ローラーを備えて構成されてもよい。また、上記した実施形態では、図２や図５において、接地電極３１が電流検出部２６に直接的に接続される例を説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、他の実施形態では、接地電極３１と電流検出部２６との間にツェナーダイオードを接続し、放電電圧を上げて電流検出部２６に入力するとよい。
【００７０】
本実施形態では、モノクロのプリンター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、カラープリンター、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】
【００７１】
１  プリンター（画像形成装置）
２  プリンター本体
６  画像形成部
１０  搬送経路
１３  定着装置
２０  定着ベルト（加熱部材）
２１  加圧ローラー（加圧部材）
２２  熱源
２４  帯電器
２５  電圧印加部
２６  電流検出部
３０  放電電極
３１  接地電極
【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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